220kV輸電線路鐵塔基礎(chǔ)誤差糾偏技術(shù)分析

摘 要：輸電線路的鐵塔屬于高聳結(jié)構(gòu)，和普通的工程建筑物存在著較大的不同，極易出現(xiàn)傾斜。筆者結(jié)合多年的實踐經(jīng)驗和實例，首先例舉了一個工程并分析了產(chǎn)生傾斜的原因，其次分析了進行糾偏加固的指導(dǎo)思想和實施原則，最后分析了加固糾偏的基本步驟，希望能對同行起到拋磚引玉的作用。

關(guān)鍵詞：偏加固；傾斜；輸電線路鐵塔

220Kv的輸電線路要能可靠安全的送到用戶端，支撐架空傳輸線路的鐵塔對保證供電質(zhì)量起著十分重要的作用。目前，由于受到各種人為因素及其外界地理條件等各種因素的影響，導(dǎo)致鐵塔的地基會產(chǎn)生不同程度的位移和沉降，對輸電線路的安全可靠運行造成了很大的威脅，也給供電企業(yè)的野外管理造成了很大的影響。到目前為止，國內(nèi)外對于普通建筑物的地基糾偏加固具有比較豐富的經(jīng)驗，但是對于輸電線路的鐵塔地基加固糾偏的研究并不多，關(guān)于鐵塔基礎(chǔ)誤差糾偏的研究報道也很少。由于輸電線路的鐵塔結(jié)構(gòu)屬于高聳結(jié)構(gòu)，在很多方面，例如：鐵塔的材料、鐵塔的組成結(jié)構(gòu)、鐵塔的受力情況以及鐵塔的基礎(chǔ)形式等，和普通的建筑物存在著較大的區(qū)別，所以，對輸電線路鐵塔的基礎(chǔ)誤差進行糾偏研究是亟待解決的一個問題。本文以作者單位所轄的220kv輸電線路的傾斜鐵塔加固工程實例，深入探討對于220KV輸電線路鐵塔基礎(chǔ)誤差糾偏的關(guān)鍵技術(shù)，并指出需要進一步研究的問題。

1、工程概況及傾斜原因分析

某工程已經(jīng)建成的220KV輸電線路鐵塔，某端線塔形為KGU1-45，呼稱高度是45m，全部高度為67.5m。地基基礎(chǔ)共有4塊混凝土支撐板，土層基地沒有經(jīng)過任何的加固處理。由于地基基礎(chǔ)是由獨立的4部分組成，由于受到各種外界環(huán)境的影響，四個腳的地基基礎(chǔ)有三個腳產(chǎn)生了不同程度的位移和下沉，并具有進一步發(fā)展的趨勢。變形觀測結(jié)果如下表1：

根據(jù)工程所在處的地質(zhì)條件分析，產(chǎn)生此種情況的主要原因是地基軟弱下臥層分布不均勻而造成的。

2、對基礎(chǔ)誤差進行加固糾偏的指導(dǎo)思想和實施原則

2.1 基本指導(dǎo)思想

在對基礎(chǔ)進行加固糾偏的全過程中，務(wù)必確保4個塔腳的底部處在同一平面；在進行糾偏的過程中，保證輸送電盡量不受到任何的影響，鐵塔也不用更換或者是改建；原來的4個塔腳在施工的過程中要盡量不受到任何程度的破壞，但是他們的受力情況要發(fā)生部分程度的改變；糾偏的主要技術(shù)措施以頂升調(diào)平為主。

2.2 基本設(shè)計原則

第一步，設(shè)置剛度和強度都比較大的樁頂平面框架梁，這個框架梁并非獨立設(shè)置，必須和原來的基礎(chǔ)連接在一起；第二步，在設(shè)置好的框架梁上設(shè)錨桿靜壓樁孔，并壓入大小為250mm*250mm的方樁，以便能使上部的鐵塔荷載發(fā)生轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移到框架梁和靜壓樁，實現(xiàn)靜壓樁的加固托換。為了保證能達到頂升調(diào)平的目的，要在各個靜壓樁的頂部加上設(shè)置維持壓入荷載的裝置，以便進行頂升作業(yè)；下降的三個腳在糾偏頂升的過程中，對于出現(xiàn)的空隙要使用水泥漿進行灌滿；整個作業(yè)完成后，上部鐵塔和導(dǎo)線荷載全部由平面框架梁和錨桿靜壓樁群承擔(dān)。

3、實施加固糾偏的基本步驟

3.1 加固糾偏的方案設(shè)計

按照上述的指導(dǎo)思想和基本原則，設(shè)計出如下的加固糾偏方案，主要過程見下圖1.

3.2 加固糾偏的方案設(shè)計計算

對于鐵塔的加固糾偏方案進行設(shè)計時，必須進行計算，計算的內(nèi)容主要包括以下幾個部分：第一部分，原來基礎(chǔ)鐵塔的自身重量；第二部分，新增頂升機構(gòu)的自身重量；第三部分，傳輸鐵塔自身的重恒載和風(fēng)載；第四部分，頂升時覆土可能產(chǎn)生的力。

3.3 加固糾偏的施工控制技術(shù)

加固糾偏的施工技術(shù)主要包括以下幾個方面：

（1）原位設(shè)置平面框架梁，確保糾偏全過程中4個塔腿底部始終在一個平面上，減小塔腳次應(yīng)力，框架梁尺寸為2 mX 1m；框架梁初始狀態(tài)設(shè)置為非水平的，是南低北高的，糾偏復(fù)位后方使框架梁恢復(fù)到原來的水平位置。目前各獨立小基礎(chǔ)頂部1 mX 1m墩基頂南北兩個端點間高差達20 mm，與整個塔身的傾斜率基本一致。因此，框架梁的初始頂面可設(shè)置為與現(xiàn)在有4個1 m×1m墩基頂面齊平。糾傾到位時，所有原有基礎(chǔ)和新增框架梁全部處于水平位置。

（2）在新建基礎(chǔ)預(yù)留錨桿靜壓樁孔，進行地基錨桿靜壓樁加固托換；錨桿靜壓樁的壓樁力應(yīng)以能滿足剛性框架抬升、調(diào)平至完全水平位置的需要，同時不能大于500 kN（方樁的尺寸為250 mmX 250mm），以保證樁身強度不被破壞。因此，樁群的施工流程必須采取信息化施工原則，即輪流微調(diào)的操作形式，不能操之過急。若能考慮到樁數(shù)可能不足，難以糾偏到位這一非常規(guī)因素，則宜在框架梁南側(cè)多留兩個壓樁孔，以供萬一需補樁用。

（3）采用頂升法對II，III，I三個下沉基礎(chǔ)進行糾偏，使塔腳回復(fù)在一個水平面上。

（4）為了使整個糾傾工程始終保持絕對安全的狀態(tài)，原有基礎(chǔ)必須與框架梁同步頂升移動，不受破壞或削弱。基底下產(chǎn)生的空隙必須用灌漿方法填補。

（5）頂升機構(gòu)的設(shè)計可以用液壓式千斤頂，置放在已壓入的錨桿靜壓樁頂部中心位置，在框架梁頂面該樁樁位處設(shè)置帶傳感器的荷載維持裝置，20個樁位靜壓樁必須先行壓入孔內(nèi)到位。然后在維持荷載階段，用帶傳感器的荷載維持裝置塞到反力架空擋內(nèi)。抽出液壓式千斤頂，荷載轉(zhuǎn)移到荷載維持裝置。糾偏到位后，直接將微膨脹細粒混凝土灌入樁孔的內(nèi)腔。7～8 d凝固后，即可拆除加荷框架，材料回收，4根錨桿可交叉焊上鋼筋，然后澆上高強混凝土。

（6）糾偏加固實施前，宜對電塔塔身先行加固，同時加固糾偏過程應(yīng)采用信息化施工，以確保糾偏過程電塔塔身絕對安全。

4、結(jié)束語

對輸電線路鐵塔進行加固和糾偏，采取上述方式從最終的應(yīng)用情況可知，具有較好的推廣效果，也是具有較高的性價比的。主要的優(yōu)點表現(xiàn)如下：（1）節(jié)省資金，和傳統(tǒng)的糾偏加固方法相比能夠節(jié)約50%左右；（2）施工過程的危險程度較低；（3）整個的糾偏過程不影響輸電工作的正常進行；（4）施工結(jié)束后，具有較好的處理效果。尤其是對于那些地質(zhì)基礎(chǔ)不太好，并且停電時間要求較短的線路來說，具有更好的綜合效益。

參考文獻：

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