關(guān)于輸電線路角鋼塔塔腳板連接節(jié)點裝置經(jīng)濟性的探討

文/王奇，安徽宏源鐵塔有限公司

1 引言

輸電線路通常架設(shè)在地面之上，并且通過變壓器進行電能升壓后，經(jīng)過控制設(shè)備來完成接入輸電。基礎(chǔ)設(shè)計環(huán)節(jié)是整個輸電線路結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分，無論是工期還是造價，其占比都非常高。因而，在角鋼塔的設(shè)計方面同樣重要。在目前的設(shè)計過程中，往往存在著一些問題，影響了施工的整體進度，這也是需要重點解決的方面。

2 輸電線路現(xiàn)狀和常見問題

我國電網(wǎng)系統(tǒng)的不斷完善使得骨干電網(wǎng)和輸電網(wǎng)架之間存在更緊密的聯(lián)系，而這些外部條件影響著輸電線路的正常運行。然而在角鋼塔的設(shè)計方面還有一定的缺陷，如果不及時調(diào)整，面對不斷增長的用電量需求，勢必會影響施工，甚至導(dǎo)致各類事故的產(chǎn)生。針對目前的現(xiàn)狀，在設(shè)計方面進行優(yōu)化，保障輸電線路運行過程的穩(wěn)定。

輸電線路和鐵塔根開存在緊密聯(lián)系。通常情況下基礎(chǔ)根開會大于鐵塔根開，在實際的施工環(huán)節(jié)中，施工單位也會考慮到這一方面，從而將鐵塔和基礎(chǔ)根開進行對應(yīng)。但由于某些因素的存在，導(dǎo)致對應(yīng)出現(xiàn)問題，鐵塔的正常構(gòu)建會受到阻礙。此時很多構(gòu)建鐵塔時的材料會出現(xiàn)浪費或改造，依照對應(yīng)程度耗費不等額的改造費用。如果施工時的基礎(chǔ)根開誤差較大，必要時應(yīng)停止鐵塔的組立，然后進行后續(xù)處理，滿足設(shè)計的需求。

2.1 設(shè)計方案不合理

設(shè)計方案不合理主要體現(xiàn)在輸電線路的設(shè)計疏忽上。設(shè)計過程中需要對塔型、根開、材料選取等多個方面進行數(shù)據(jù)分析。當(dāng)設(shè)計環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，必然會影響施工過程，也是基礎(chǔ)根開和鐵塔根開無法對應(yīng)的主要原因。

2.2 施工失誤

主要指施工環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)和尺寸偏差，同樣由于鐵塔根開放樣不對應(yīng)導(dǎo)致。另外還包括測量放線時的數(shù)據(jù)錯誤。

3 塔腳板連接節(jié)點裝置的優(yōu)化設(shè)計方案

3.1 設(shè)計模式

新型的塔腳板連接節(jié)點裝置可以在過渡裝置上入手，例如在他焦點和立柱中心之間加入節(jié)點裝置來進行轉(zhuǎn)換連接。節(jié)點裝置包括底板、十字星拉壓板、塔腳板等構(gòu)成。具體的材料選用根據(jù)施工的具體要求所決定，并考慮到基礎(chǔ)作用力的變化來正確選擇材料數(shù)量和裝置[1]。

3.2 設(shè)計范圍

由于塔腳板是連接輸電線路鐵塔的重要結(jié)構(gòu)，直接影響輸電鐵塔的正常運行和安全性能。此時需要對塔腳板計算公式進行分析，然后在規(guī)范的公式計算下進行節(jié)點裝置的構(gòu)建。與此同時，還可以同步分析其承載能力，可以從彈塑性和彈性兩個方面來分析，了解其是否能達到材料應(yīng)有的強度標(biāo)準(zhǔn)。而節(jié)點裝置最大的作用在于調(diào)節(jié)根開的不對應(yīng)，即鐵塔根開的施工過程與實際的根開數(shù)值不符。在調(diào)整偏差的過程中，需要考慮裝置的適用范圍。當(dāng)偏差尺寸較小，上部鐵塔塔身坡度變化相對可控時，可以采用此節(jié)點裝置來進行調(diào)整。而誤差范圍較大時，不推薦適用節(jié)點裝置。

3.3 設(shè)計過程

設(shè)計過程是在設(shè)計范圍確定之后的步驟。首先需要對現(xiàn)場進行勘測，包括自然環(huán)境、地勢等，并將數(shù)據(jù)收集整理，分析施工根開和實際根開，然后對連接裝置傾斜角數(shù)據(jù)進行整理。需要注意的問題在于鐵塔的作用類型和根開的對應(yīng)差異有所區(qū)別，因此不同的構(gòu)件在尺寸、受力情況上也有所差異。若修改塔腿，就可以在不改變材料的前提下，根據(jù)尺寸要求來合理調(diào)整斜材部分的長度，并最終完成鐵塔安裝[2]。例如在誤差值處于可以調(diào)整的范圍內(nèi)時，就可以對塔腳板進行機械鉆孔，并控制好邊距的強度。當(dāng)基礎(chǔ)根開和設(shè)計數(shù)據(jù)差異較大時，則需要重新設(shè)計連接方案，將塔腿和原有塔身進行調(diào)整，組建上腳板和手里各面，然后根據(jù)轉(zhuǎn)角值、檔距等來進行分析，是否需要進行連接。

4 連接節(jié)點裝置的經(jīng)濟性

相比于傳統(tǒng)的輸電線路角鋼塔塔腳板連接，新型節(jié)點裝置有效地避免了一直以來的建設(shè)問題，即基礎(chǔ)根開和實際根開不對應(yīng)出現(xiàn)的安裝問題。其經(jīng)濟性顯而易見，通過節(jié)點裝置，將鐵塔之間的錯位進行調(diào)整，并與基礎(chǔ)對接點進行連接，將鐵塔本身承受的壓力來進行荷載傳遞，防止大范圍的材料更換或報廢[3]。另外，該裝置僅僅需要在小范圍內(nèi)進行優(yōu)化和改進，極大節(jié)約了工程造價。連接節(jié)點裝置的經(jīng)濟性主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)改造或是桿塔改造方面，并不包含一些其它的附加費用，例如因混凝土澆筑問題或是線路角度影響塔位等，不屬于塔腳板連接節(jié)點裝置的經(jīng)濟性范圍。

而在實際的連接過程中，需要對數(shù)據(jù)進行提前計算，即連接裝置的傾斜角度需要根據(jù)鐵塔的根開數(shù)據(jù)進行調(diào)整，并采用有限元分析的方式進行建模。十字拉壓板的厚度和頂部鋼板的安裝，則根據(jù)基礎(chǔ)的作用力等進行調(diào)整，必要時提升塔腿交匯點，與連接裝置進行連接。具體的細節(jié)可以根據(jù)施工要求進行變化調(diào)整[4]。

5 結(jié)語

輸電線路設(shè)計對于我國電力行業(yè)的發(fā)展有著重要的促進作用。而通過研究，可以看出鐵塔根開和基礎(chǔ)根開的對應(yīng)問題，可以通過塔腳板連接階段裝置來進行優(yōu)化和處理。無論是在施工的難度還是在工程造價方面，相比于傳統(tǒng)方式都具有明顯的優(yōu)勢。針對這些常見問題，在今后的施工環(huán)節(jié)中也可以通過該新型裝置來減少工程造價，并將其推廣到相關(guān)施工環(huán)節(jié)當(dāng)中，進一步提升施工質(zhì)量，為國家電力事業(yè)提供關(guān)鍵的技術(shù)保障。