輸電線路鐵塔基礎(chǔ)工程存在的技術(shù)問題分析及建議

張裕達(dá)

（廣東省輸變電工程公司，廣東 廣州510160）

0 引言

我國電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，極大地促進(jìn)了輸電線路鐵塔施工行業(yè)的高速發(fā)展。雖然是國家主要基礎(chǔ)工程的組成部分，但是輸電線路鐵塔基礎(chǔ)工程很容易受到諸如地質(zhì)災(zāi)害、滑坡或冰災(zāi)等自然因素和施工質(zhì)量不過關(guān)、勘測設(shè)計過程出現(xiàn)失誤及運行期間出現(xiàn)外破事件等人為因素的雙重影響，所有這些都極有可能導(dǎo)致鐵塔基礎(chǔ)位移或不均勻沉降，最終使得鐵塔傾斜或者塌陷，嚴(yán)重的還易引起類似整個輸電網(wǎng)絡(luò)癱瘓的重大安全事故。特高壓電網(wǎng)建設(shè)的出現(xiàn)以及輸電新技術(shù)的不斷宣傳與使用，都對輸電線路鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計提出了更加嚴(yán)格的要求，鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計要把安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理作為永恒的宗旨。以下將就我國輸電線路鐵塔基礎(chǔ)工程施工探討一些技術(shù)上的問題。

1 輸電線路鐵塔基礎(chǔ)施工中的技術(shù)問題

鐵塔基礎(chǔ)的施工質(zhì)量對后期輸電線路的安全運行意義重大，可是目前在鐵塔基礎(chǔ)施工方面仍存在著很多技術(shù)上的難點，主要有：

（1）在進(jìn)行輸電線路鐵塔基礎(chǔ)施工的時候，牽涉到的物件一般體積很大，而施工條件又十分艱苦，大部分都位于野外偏僻空曠地帶，人煙稀少，無法有效使用現(xiàn)代施工設(shè)施。就拿混凝土澆筑這項工程來說，工程量動輒就達(dá)到幾百立方，基于戶外施工的各種限制，其十分注重一次性原則，因此導(dǎo)致在初始階段非常難以確保整體的施工質(zhì)量。同時，如果工程在全部完成之后出現(xiàn)了質(zhì)量上的問題，則無法要求施工人員立即加以解決，而且會隨之多出一大筆維修費用，從而最終妨礙整個工程的施工計劃。

（2）輸電線路鐵塔基礎(chǔ)施工在很大程度上不能忽視環(huán)境的影響作用。由于輸電線路的施工跨度大、跨域?qū)挕⒕€路多，因此不管是什么樣的地理環(huán)境都會對施工質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。例如施工地區(qū)的地質(zhì)地形、氣溫條件、水文條件、抗震強(qiáng)度、交通運輸發(fā)達(dá)程度等都影響著施工進(jìn)度。

2 工程實例

以下這個輸電線路鐵塔基礎(chǔ)工程穿越了廣東省某高速公路，經(jīng)過對現(xiàn)有線路地質(zhì)條件的調(diào)查，其土層分布及物理指標(biāo)如表1所示，單純的土層物理指標(biāo)如表2所示。

通過對鐵塔基礎(chǔ)的受力特點和目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行分析，結(jié)合本基礎(chǔ)所處的地質(zhì)情況，可選定輸電線路鐵塔基礎(chǔ)型式為聯(lián)合式，根據(jù)表1、表2的土層物理指標(biāo)選定基礎(chǔ)持力層為第2層，并通過驗算抗傾覆和軟弱下臥層最終確定基礎(chǔ)尺寸和埋深。

表1 土層分布及物理指標(biāo)

表2 土層物理指標(biāo)

3 輸電線路鐵塔基礎(chǔ)工程的質(zhì)量控制

3.1 施工前的質(zhì)量控制

（1）施工材料的準(zhǔn)備。施工人員要把重點放在需要使用的混凝土材料上。施工材料的準(zhǔn)備主要包括兩方面，一方面是基礎(chǔ)材料的質(zhì)量檢測，以規(guī)格、數(shù)量、尺寸、具體型號作為分類依據(jù)將鋼筋等材料劃分出來，然后分別入庫儲存，同時也要依據(jù)施工圖紙仔細(xì)對比核實運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場的材料，防止施工過程中出現(xiàn)基礎(chǔ)材料有誤的現(xiàn)象；另一方面是基礎(chǔ)材料的分配及運輸，施工人員要確保所分配和運輸?shù)牟牧夏軌蚣皶r有效地滿足各部分施工的要求，既要按時也要合適，同時要掌握好應(yīng)該在何時增加砂石等材料的存儲量，要做好保護(hù)工作，例如防止各種待使用材料受潮或被雨淋濕等。

（2）施工人員要做好地基護(hù)理保障工作，對基坑進(jìn)行找正、操平。首先通過經(jīng)緯儀測量基坑坑深、對角線、根開等等，同時用木樁或者是其他的標(biāo)志來標(biāo)記基坑的中心部位。需要注意的是，施工人員在開展操平測量工作時，要確保對具備墊層的現(xiàn)澆基礎(chǔ)進(jìn)行2次操平測量（即澆筑之前及澆筑以后）。另外，出于實際情況考慮，應(yīng)適當(dāng)加大終端塔和轉(zhuǎn)角塔的線路外角坑深，以彌補(bǔ)工程施工時預(yù)留基坑偏移的情況。

（3）施工人員需進(jìn)行實地考察。考察包括工程的外部環(huán)境、施工場地及工程自身規(guī)模等這些影響施工的因素，以此為參考，預(yù)測出施工需要的大概人數(shù)、資金供給、工期調(diào)整方案、完整的施工質(zhì)量檢查工序等各項工作指標(biāo)，然后結(jié)合之前相似的工程施工經(jīng)驗，確保工程不拖沓、效率高。另外，在施工之前，施工單位一定要仔細(xì)說明如何保障施工工作匯報和調(diào)研的準(zhǔn)確和嚴(yán)謹(jǐn)，防止在施工過程中埋下重大安全隱患。

3.2 基礎(chǔ)鋼筋的施工技術(shù)與質(zhì)量控制

3.2.1 鋼筋彎鉤的處理

要知道，鋼筋彎鉤端部是必須彎折的。因此在做鋼筋彎鉤的處理工作時，必須掌握以下幾點：鋼筋彎折需要以構(gòu)件的形狀為依據(jù)，然后參照施工工作手冊與設(shè)計要求予以優(yōu)化完善。

3.2.2 鋼筋的捆扎

對于輸電線路鐵塔基礎(chǔ)工程來說，鋼筋的完好度與清潔度至關(guān)重要。特別是在對鋼筋進(jìn)行捆扎的時候，事先一定要徹底清除鋼筋表面的鐵銹、油漆等，并保證鋼筋沒有缺陷。然后還應(yīng)當(dāng)仔細(xì)檢查核對鋼筋的類型、規(guī)格及數(shù)量是否符合設(shè)計圖紙的最初要求，最后才可以開展鋼筋的捆扎工作。

3.2.3 鋼筋的焊接

在做鋼筋焊接工作的時候，要錯開布置在相同構(gòu)件里的鋼筋焊接接頭，而且接頭應(yīng)設(shè)置在相對來說受力較弱的部位。同時也要確保所有鋼筋的焊接接頭不可超過一處。還要時刻注意控制鋼筋在預(yù)應(yīng)力區(qū)與非預(yù)應(yīng)力區(qū)的受拉區(qū)間，大致控制在25%～50%。

3.3 地腳螺栓的施工技術(shù)與質(zhì)量控制

在進(jìn)行基礎(chǔ)澆注工序時要事先根據(jù)螺栓大小以及埋置深度留出合適的螺栓孔，如果基礎(chǔ)澆注工作已經(jīng)完成，但是螺栓的位置偏移不是很明顯，若現(xiàn)實允許，就可以使用長圓孔代替設(shè)備底座上的螺栓孔，在帶有長圓孔的設(shè)備底座上放置光面鋼板，便形成一個滑動性支座，設(shè)備就可以就位了。但如果設(shè)備不能出現(xiàn)移動的情況，可以利用焊接固定底座和鋼板的辦法，至于焊縫的高度，通過測量鋼板及底座的尺寸后再做決定。在進(jìn)行地腳螺栓加工工序時，為了確保輕松搞定定位模板，等設(shè)備到場、搞清楚螺栓孔在設(shè)備底座上的具體位置后，才可以把螺栓扭進(jìn)螺栓孔，開始二次澆注的固定。要注意的是，對螺栓螺紋部分和光桿的長度要心中有數(shù)，在使用之前，應(yīng)現(xiàn)場檢測定位模板的螺栓直徑。

3.4 混凝土施工過程質(zhì)量控制

首先，在澆筑混凝土之前，需認(rèn)真檢查與核對主柱與臺階之間的距離、根開與對角線之間的距離，基礎(chǔ)中心到中心樁的距離，還包括保護(hù)層高度、鋼筋方向等，因為這些關(guān)乎整個工程的質(zhì)量。接下來，進(jìn)行混凝土澆筑時，需時刻確認(rèn)并控制混凝土的各項指標(biāo)，其中包括混凝土配合比、水灰比、坍落度等，混凝土澆筑是一次到位工程，因此為保證每個鐵塔基礎(chǔ)的質(zhì)量，切忌出現(xiàn)施工縫隙。在澆筑混凝土?xí)r，初凝時間最好不要短于間隔時間，同時要確保充分振搗混凝土。

3.5 鐵塔基礎(chǔ)糾偏

在開展鐵塔基礎(chǔ)的糾偏工作時，應(yīng)該按照事先制定的具體方案來實施，大致步驟有：把設(shè)置的平面框架和原鐵塔基礎(chǔ)連接起來，綜合運用錨桿靜壓樁和頂升機(jī)構(gòu)，使其回復(fù)到水平位置，然后再運用灌漿法，及時填補(bǔ)原鐵塔基礎(chǔ)底面出現(xiàn)的空隙，最后，封樁要使用強(qiáng)度高的混凝土，這樣才能確保糾偏工作萬無一失。

4 設(shè)計優(yōu)化與建議

（1）在輸電線路中，聯(lián)合式基礎(chǔ)在基礎(chǔ)根開較小且基坑不易開挖的軟弱土塔位中應(yīng)用十分廣泛，它的設(shè)計特點就是整體澆制基礎(chǔ)、埋深較淺，具有良好的整體性。所以，廣東地區(qū)當(dāng)前的鐵塔，特別是窄基鐵塔，均可將聯(lián)合式基礎(chǔ)作為基礎(chǔ)型式。

（2）在設(shè)計聯(lián)合式鐵塔基礎(chǔ)時，最好將承載力計算數(shù)值控制在設(shè)計值的80%以內(nèi)。

（3）經(jīng)過長期的荷載作用，位于軟弱土地基上的聯(lián)合式鐵塔基礎(chǔ)容易出現(xiàn)沉降量累積的現(xiàn)象，而且要尤其關(guān)注剩余變形的疊加，防止由于沉降不均誘發(fā)局部開裂現(xiàn)象。首次運行鐵塔基礎(chǔ)的時候要計算地基變形量，將最大壓力下的側(cè)變形幅值控制在20 mm以內(nèi)。

5 結(jié)語

綜上所述，要想保證輸電線路鐵塔基礎(chǔ)的施工質(zhì)量，必須對鐵塔基礎(chǔ)的施工技術(shù)了如指掌，在操作過程中規(guī)范工作行為，確保施工的每一個小環(huán)節(jié)直至細(xì)節(jié)的質(zhì)量都能有所保障，如此才能增強(qiáng)鐵塔基礎(chǔ)整體的穩(wěn)定性和安全性。

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