输电线路杆塔基础设计施工技术分析

输电线路杆塔基础设计施工技术分析

田新宇 王杰

安徽送变电工程有限公司 安徽省 231200

摘要：目前，随着城市电力使用量不断增加，在实际的运行中输送容量和导线截面也会出现增大。与此同时，城市地区架空输电线路出现了线路的走廊很窄，其中交叉跨越的情况很多，高度也是重要的一项问题。面对上述问题，在架空输电线路杆塔结构与基础设计上是非常关键的话题，本文将针对架空输电线路杆塔结构的实际展开分析，同时架空输电线路杆塔基础优化，给日后架空输电线路奠定一定的基础。

关键词：架空输电线路;杆塔结构;基础设计

目前，在我国现代经济社会发展中，电力系统在实际运行和设计中基础的条件都出现了变化。我国的基础保障性设施其一就是电力供应，在电力供应系统中架空输电线路是一项十分重要的项目。进行架空输电线路杆塔设计过程中，不但要确保杆塔的结构能够稳定和安全外，同时还要全面的考虑设计方面的经济效益。为此，要想将架空输电线路运行能够确保稳定和安全性，就需要针对杆塔结构和基础设计采取优化。

1高压输电线路杆塔基础选型分析

1.1现浇台阶基础

此类基础属于刚性基础类型，能应用的地质条件非常的广泛，适用于各种类型的杆塔该基础类型的主要特点：混凝土的量较多，但钢材的耗费量较少，且施工工艺简单，为工程施工的质量提供了很好的保障。以往的工程施工中应用较多，但近年来，为减少混凝土的使用量，限制了该基础型式大范围应用，仅在受力较大的转角塔中应用，或者是在地下水丰富容易引起塌方问题的地段中应用。

1.2板式直柱基础

此类基础属于柔性板式基础，采用直立式主柱，连接杆塔时需使用塔脚板和地脚螺桂，同样适用于各种类型的杆塔。其优点是基础混凝土方量较少，开挖方便，可进行浅埋，在较容易出现流砂或者是地下水位较高的地基中应用居多，能避免基坑坍塌的危险，还可降低深挖水坑的工作难度；缺点是基坑土石方开挖量较大，钢材耗量大。

1.3插入式基础

此类基础不需要地螺和塔脚坂连接，将杆塔塔腿的主材直接插入到主柱之中并在端部进行锚固。该基础受力简单，基础所承受的偏心弯矩和水平方向作用力较小，底板和立柱处于压受力状态，该种基础改善了受力状况并且节约材料。另外，由于基础水平力减小，故基础侧向的稳定性有所提高。该基础适用于有无地下水地段、地基土为硬塑情况。在山区塔位，由于交通运输条件差，插入式基础弥补了交通运输上的缺陷，是一种更为经济实用、施工简单方便的基础型式。若按杆塔主材形式划分，可分为钢管类插入式基础和角钢类插入式基础，其中角钢类插入式基础应用较为广泛。

1.4人工掏挖基础

人工掏挖基础对地基土的成孔性能要求较高，适用于基础埋深在地下水位以上的硬塑、可塑性粘土及强风化岩石类地质条件。掏挖桩基础施工时以土代模，直接将基础的钢筋骨架和混凝土浇入掏挖成型的土胎内。由于减少了对原状土的扰动，能充分发挥地基土的承载性能，所以可大幅度的节约基础材料和施工费用。此外，掏挖桩基础还具有如下优点：①掏挖桩基础可减小基础变形。②山区回填土（粘性土）来源较困难、掏挖桩基础不需回填土，山区基面边坡窄小时掏挖基础每边可减小保护范围1-2m。③充分利用原状土，相同的基础尺寸可提高抗拔承载力1.2倍，减少挖填方1.6-2.5倍。④减少了对原地貌植被的破坏。⑤对施工机具要求不高，降低高山、偏远地方的运输难度。

2杆塔基础设计优化

近年来国家对环保的要求越来越高，在线路基础施工中，需要尽量做到保持原地形地貌，不破坏绿化，施工后不能造成水土流水，因此在设计时必须根据地形地貌尽量优化设计，减少对原状的破坏，基础考虑以下几种形式：

2.1原状土基础

输电线路经过的山区地质多为不同风化程度岩石、岩石的残积层或为硬塑及坚硬状态的粘性土覆盖层，这样的地质条件适合于做原状土基础，如岩石嵌固基础、直柱或斜柱粘性土全掏挖基础、岩石锚杆基础等这类基础避免了基坑大开挖，减少了土方开挖量，减少对周围环境的不良影响，更为重要的是塔位原状土未受破坏，能充分利用原状土力学性能，提高基础抗拔能力，有利于塔基稳定。

2.2深埋基础

为配合杆塔高低脚的使用，塔位降基应考虑基础保护范围内将基础降为同一作业面，保护范围的高差采用深埋主柱，这样降基可大幅度减小，而且杆塔高程相应地提高了。

2.3高低脚加高基础

一般基础主柱露出基面高度地值通常为0.1～0.3m，主柱加高基础的主柱即在?值的基础上，按照需要加高一个适当的高度?h，?h通常取为0.5、1.0、1.5、2.0m等。采用高低脚塔主柱加高基础时，设计基面以上的土体实际上并不挖除，这样可以将土方的开挖量减少到最小程度，尽量维持原地形地貌，保持塔基稳定。

2.4塔脚架加高主柱基础

现场施工时常常会遇到塔位于山腰中的梯田或斜坡地内或位于丘陵地区几块不同标高的耕地内，为避免基面大开挖，在采用高低脚加高基础不够的情况上，特别设计了塔脚架加高主柱基础。

3输电线路杆塔基础施工要点

3.1基坑开挖前的调查工作

基坑开挖施工之前，必须要对基坑开挖处的环境及地下设施做一个全面的分析调查，开挖的时候不能破坏各类地线管线设施，特别是国防通讯光缆，保证它们不会遭到破坏

3.2人工挖孔桩技术

从现阶段输电线路杆塔基础施工的实际状况来看，人工挖孔桩施工是一项复杂且涉及施工内容较多的一项施工技术。应用人工挖孔桩施工技术进行施工前，相关的施工人员需要明确当前工程施工的实际状况及施工要求，做好相关的工程施工控制工作，为了确保混凝土的质量，需要合理的控制混凝土浇灌的时间与力度，尽量避免出现裂缝的情况，如果出现裂缝，相关的施工人员必须在第一时间，根据裂缝的实际宽度，采取有效的弥补方案，切边混凝土的平整性

3.3灌注樁施工技术

灌注桩基础施工机理是通过特制的宝塔型钻头与机械钻孔进行钻孔灌注成桩，借助高压水泵，在钻杆边钻边向钻孔内注水，通过水的冲刷压力与钻头的旋转力，将泥土搅成泥浆，水从洞孔上面流出。在确定洞孔的深度后，再利用导管将搅拌好的混凝土灌入到有水的洞孔下面，改变混凝土从洞孔底部原来的位置。同时确保导管周围的泥浆水不会渗入混凝土中，采用边浇边提升导管的方法，进行浇制，一直浇到地面为比。此外，为了防止杆塔基础施工的过程中出现导管堵塞的情况，可以通过重物向导管内部不断冲击的方式，敲落粘附在导管内部的杂物。

3.4混凝土的浇制

①要按照要求选择砂石和水泥等，所选择的水泥也必须要符合设计的要求，确保其在有效期内使用，防止出现结块或者受潮等情况，在浇筑同一个腿时，不可使用两种或者更多种类的水泥，防止出现不粘合等现象。②在进行浇筑之前，需要根据图纸和设计的要求，认真检查钢筋与模板的尺寸，在进行浇筑时，防止出现漏浆等情况。如果模板出现弯曲或者变形的情况，必须要立即停止施工，在找出问题并解决之后，再进行进一步的浇筑，浇筑工作要由基底的模一边或者两边开始向四周进行蔓延，然后结合捣固人员的位置再开始浇筑，在此过程中还需要防止将混凝土浇筑到模板上，导致砂石出现分离。此外，捣固工作要分层进行，才能确保所浇筑的混凝土之间能够实现紧密结合，进而更加牢固。③混泥土下落高度大于2m时，必须采用溜槽。

4结语

综上所述，在架空输电线路设计体系中，架空输电线路杆塔结构和技术设施是十分重要的一项内容，整个架空输电线路的实际运行后效果都是设计的质量和性能所决定的。另外，在实际的设计过程中，要坚持现代化的科学理念，要将结构设计更完善，基础设计要优化，才能保证架空输电线路实际运行中的发挥出作用，让架空输电线路实现稳定、安全的运行。

参考文献：

[1]李淮海，王璋奇，李恒遥等.适应基础均匀沉降的高度可调铁塔结构设计及试验研究[J].电网技术，2007，31（19）：83-86.

[2]张晓迎.架空输电线路杆塔结构设计相关问题分析[J].民营科技，2010，05：53.