電力架空輸電線路桿塔基礎設計與施工技術研究

山東炫和供電有限公司 宋玉萍 青島電氣工程安裝有限公司 田震

青島電氣工程安裝有限公司送變電分公司 何海勇 劉倩

1 引言

隨著我國經濟建設水平的不斷提升，對電力發展需求也日益迫切，電力架空輸電線路是我國電力發展的重要組成部分，運行效率的高低與質量直接關系人們的生產和生活，為了能夠確保人們在實際生活中可以安全、可靠地使用電力，應重視對電力架空輸電線路桿塔基礎的設計與施工技術研究工作。根據相關資料顯示，在實際設計和施工時，將環境保護、經濟技術以及安全生產等方面作為考量因素，并保證架空輸電線路桿塔基礎的設計能夠符合現代社會對電網建設發展以及供電需求［1］。在針對架空輸電線路進行設計的過程中，一方面要保證整個鐵塔的安全和穩定，另外一方面還要保證鐵塔投入過程中產生的經濟效益。但是目前架空輸電線路在設計的過程中還存在著諸多問題，進而會導致各種類型事故的發生。因此需要結合當前架空輸電線路建設的實際情況找出輸電線路設計中的不合理之處，以便更好地提高整個架空輸電線路的安全性和穩定性，所以在設計電力架空輸電線路桿塔時不斷優化設計方案。

2 架空輸電線路桿塔基礎設計要點

電力架空輸電線路桿塔基礎的設計與施工技術研究是整個電力架空輸電系統的重要組成部分，同時也是一項非常復雜的工作，需要作好相應的分析與設計工作，確保在實際使用過程中不會出現問題。根據相關資料顯示，架空輸電線路桿塔基礎的設計主要分為幾個方面：一是必須對輸電線路桿塔基礎的地形、地質等方面研究分析，將所收集到的數據進行整理、匯總。二是根據不同地區電網發展對供電需求情況進行研究分析，并在此基礎上進行桿塔基礎設計與施工。三是還需要明確設計原則與具體要求[2]。

3 施工技術的選擇與控制

在電力架空輸電線路桿塔基礎施工過程中，應注意選擇與實際相匹配的施工技術。在電力架空輸電線路桿塔基礎施工階段，需要根據具體的實際情況不斷優化設計方案。例如，在實際施工過程中要想確保設計方案的可行性和實用性，則需要從具體的工程條件出發來進行設計與操作。應重視對實際桿塔基礎圖紙繪制工作進行完善。例如，要想確保電力架空輸電線路桿塔基礎的設計圖紙中需要將各個部分的施工步驟、施工順序以及所需材料進行明確、詳細地繪制出來。應該嚴格控制好施工作業時間。例如，要想保證電力架空輸電線路桿塔基礎的建設效率和質量，則可以考慮對具體的工作時間進行嚴格控制。還應該保證所選擇工藝在實際使用過程中可以發揮出應有作用。例如，可以考慮將工藝應用于不同類型與等級、不同環境下的電力架空輸電線路桿塔基礎建設中加以運用等。還需要不斷優化桿塔基礎設計方案，保證能滿足實際使用要求。例如，要想保證該項目工程能夠順利開展下去時，應注意避免出現對其他施工單位和設計單位產生不利影響等方面問題。在電力架空輸電線路桿塔基礎施工過程中應當重視對工程質量和安全生產的管理工作。需要合理地進行規劃與管理相關工作，并采取有效措施確保電力架空輸電線路桿塔基礎在實際建設中能夠順利開展實施相關工程操作等[3]。

4 施工技術的選擇與應用

4.1 工程概況

某電力線路工程位于甘肅省的中部地區，線路全長為155.668km，鐵塔基礎總數為462 基。該線路工程是由甘肅電網公司投資建設的，屬于送變電工程項目，該工程共分為兩期建設。第一期輸電線路為110kV 單回路，線路長約73.5km，鐵塔數為319 基。第二期輸電系統為110kV 線路，桿塔基礎數量為462 基。在輸電桿塔基礎設計方面應用鋼筋混凝土管樁施工技術是非常必要的，這樣能夠有效地提高施工效率和質量，減少不必要的損失和浪費。該電力工程所處地區為黃土高原丘陵地帶的一個環境比較惡劣的地區，施工現場存在著一定程度的水土流失問題，所以為了確保施工作業質量及安全生產要求，需要加強對場地內進行處理和改良工程建設，減少土壤流失問題。

4.2 管樁施工

管樁的制作和安裝。根據相關規定，對于直徑大于或等于200mm 的鋼筋混凝土管樁必須采用專用機械進行加工制作。在制作管樁之前，需要對管樁進行測量，結果要與設計圖紙保持一致，然后根據設計圖紙將管樁進行加工。在施工前，需要對鋼筋籠、鋼板進行檢查和檢驗工作，確保施工材料的質量符合要求。按照設計圖紙對管子的軸線和定位問題進行處理。將鋼筋籠放置到相應位置上，并用卡具將固定在適當的位置上。在安裝過程中需要注意，如果鋼筋籠內不小心產生了氣泡，需要及時進行更換和修理。在管子安裝過程中，必須確保安裝順序準確無誤，以免造成材料的浪費。在制作管樁之前需要確定地基土中是否存在較大的砂層（一般為60cm 左右），將其去除干凈（如有）以保證施工質量。對鋼筋籠的位置進行調整時要注意鋼筋籠高度和重量是否符合設計要求，如果不符合要求可以及時與施工單位溝通解決問題。

4.3 基礎樁的設計

基礎樁包括是承臺基礎、擋土墻或護坡基礎。在電力架空輸電線路的桿塔基礎設計中，如果是承臺基礎，則需要滿足承載力和變形的要求。承臺基礎必須滿足最大樁高、樁長。對于獨立基礎，要求樁徑與樁長需要滿足承載力及變形的要求。樁的長徑比為1∶2，并且不能小于1∶4；如果樁的長徑比小于1∶4 時，則要求保證樁的強度和剛度。如果是獨立基礎，由于樁孔位置有多個，因此要求保證各孔之間相互獨立。獨立基礎與承臺部分的設計，需要考慮承臺位置、墩長、承面尺寸及位置、墩身尺寸等。如果不滿足上述內容，則需要考慮樁徑與樁長以及樁長與樁高等方面要求。

承臺基礎應設置在地基承載力和變形最大的地段。對于獨立墩來說，設計時需要考慮墩寬及墩高等相關方面內容，并且應確保滿足實際工作要求。如果不滿足要求時則應考慮增加墩寬或適當降低墩高；如果不滿足要求則需要增加柱下鋼筋數量。在實際施工中必須采用鋼筋混凝土結構形式。對于承臺結構而言，設計重點是要保證樁周土體的強度和剛度。對于擋土墻來說，設計重點是要確保其滿足抗滑移能力和變形能力等方面的需求，如果不能滿足此標準，則需要重新進行設計[4]。

4.4 基礎樁沉降觀測

基礎樁沉降觀測內容包括沉降、側移、傾斜。觀測時間與要求是每月至少1 次，并根據季節變化情況及時調整，一般情況下，至少每月進行2 次，并且要作好記錄。樁位觀測與定位方法是采用全站儀（GPS）定位法，將測點設置在地面以下的土層中，然后安裝水準尺（GPS測得的水準數據），用全站儀（GPS 測得的樁位數據）進行定位。基礎樁測量控制點選擇是在對基礎樁進行沉降觀測點的設置時，要充分考慮到建筑物等因素對基礎樁位沉降控制的影響。計算方法是在對地基加固施工過程中，計算應采用相對沉降法和絕對位移法。當采用相對沉降法時，其精度不能超過±5mm。在采用全站儀定位和全站儀測量的工作中，誤差應該控制在±3mm 以內。使用方法是根據相應規定采取相應措施。

觀測結果分析是通過觀察和分析沉降量是否達到規范要求，來確定樁的沉降情況。觀測記錄及結果分析是在對基礎樁進行觀測時，要嚴格按照規定進行觀測記錄和上報數據處理。注意事項是不同工程情況差異較大，具體操作時需要根據具體情況調整。成果分析及評價是通過對所得到的數據進行匯總后進行資料分析與總結及評價，確保其符合規范要求。

4.5 檢測驗收

一是基礎驗收。主要內容包括為地基的強度等級、沉降值，表面不均勻性、地基是否有開裂現象、基坑支護的厚度、基坑的平面位置是否合理，基礎和上部結構之間的連接處強度等級是否達到要求等。二是構件和連接質量。主要內容包括為構件的尺寸、焊接質量、尺寸誤差、連接長度以及螺栓緊固力等。三是外觀質量標準要求。主要內容包括為桿塔表面光滑整潔，塔基表面均勻一致，無漏涂現象，塔身和基礎間連接緊密。四是材料試驗。主要內容包括為混凝土配合比，砂漿和鋼材等材料試驗，水泥質量檢驗，砂漿抗壓強度試驗，鋼筋工程檢查，電渣壓力焊工藝檢查等。五是竣工決算審計內容。主要內容包括為工程量審核，工程結算審核，審計范圍涉及的各專業工程項目費用的匯總與結算，對竣工結算資料等進行審核等。在輸電線路桿塔基礎竣工驗收過程中還需要注意做好資料保存工作，尤其是對地基加固方法和強度等級進行檢查時要特別注意保存好原始測量數據。

4.6 施工注意事項

在樁基施工過程中，需要根據實際情況制定科學合理的工程計劃，并做好基礎施工方案及技術交底工作。在基礎施工過程中，應根據現場情況及時制定樁基方案。由于樁頂的混凝土強度很低，因此必須進行特殊的養護措施。樁基施工中應注意事項是在樁基施工時，應對樁基周圍進行仔細觀察，以便了解周圍土壤的變化情況。還應該采用人工鉆孔法進行鉆孔，并結合設計樁基礎設計方案確定鉆孔的位置和深度，樁孔布置在樁頂中心線上時，樁間距為1.2m，樁孔深度小于0.3m 時，樁間距為1.2～1.5m。當樁間距大于2m時，一般采用1～1.5m的樁距。樁基礎必須嚴格按照設計方案進行施工，并及時做好監測工作。在施工過程中應特別注意樁基質量檢查工作，根據設計方案及實際情況進行樁基施工，并做好后期養護工作，在基礎混凝土澆筑完成后要及時進行混凝土養護工作。混凝土攪拌站應當每3d對其進行一次檢驗并及時調整混凝土攪拌質量。

樁基工程竣工后要按照設計要求進行檢測工作，首先是檢查樁身的完整性和穩定性、樁基礎上樁頭位移量及沉降情況；其次檢查其表面是否有松動和漏漿現象；再次檢查其基礎是否存在不均勻沉降情況；最后檢查其表面是否存在裂縫和蜂窩等缺陷。樁基礎設計時，要充分考慮到地基土的特性和變形趨勢。保證樁基礎設計時有足夠的長度和直徑，根據經驗數據，在進行樁基工程設計時，通常采用直徑為6～8m 的鋼筋混凝土管樁確保滿足樁身長度的要求。此外需要注意的是樁頂標高必須嚴格控制，在施工過程中需要注意樁頂與地面的距離以及樁基下可能存在的地下水分布情況。

5 結語

本文通過對案例進行分析，得出結論：一是在實際設計和施工過程中，應將環境保護、經濟技術以及安全生產等作為重要考量因素，并合理運用到實際設計和施工過程中。二是在實際設計時應該根據架空輸電線路桿塔基礎的不同形式、不同類型以及不同高度對其進行合理選型。三是在實際操作的過程中要充分考慮到電力架空輸電線路桿塔基礎的結構穩定性影響因素，并確保能夠滿足供電需求。四是發現目前有關架空輸電線路桿塔基礎的設計與施工工作仍然存在很多不足之處，因此還需要繼續深入研究，不斷優化電力架空輸電線路桿塔基礎設計與施工技術。