电力杆塔地脚螺栓施工管理与安装过程控制

电力杆塔地脚螺栓施工管理与安装过程控制

贾福康

身份证号码 ： 41042319810622****

摘要：输电线路基础的重要组成部分是地脚螺栓，起到将杆塔荷载传递至基础混凝土的至关重要的作用。其成本虽然只占工程投资的很小一部分，但是其可靠性却事关整条输电线路的安全。本文梳理了地脚螺栓在设计、加工和施工安装过程中易发生的质量问题，有针对性地提出了优化地脚螺栓规格级差、通止规和通止环检查等预防改进措施，确保地脚螺栓安全可靠。

关键词：电力杆塔地脚螺栓；地脚螺栓管理；地脚螺栓安装

引言

2017年输电线路工程连续发生了“5.7”、“5.14”倒塔事故，事故原因均与地脚螺栓有关，在“5.14”事故通报中认定的直接原因是，“施工人员在组立铁塔时错误地使用了与地脚螺栓不匹配的螺母，导致地脚螺栓紧固力不足，在紧线过程中，铁塔受朝向内角的水平力作用产生上拔时，无法为铁塔基础提供足够的约束，造成铁塔倾覆”。编者结合工程项目管理和现场施工经验，分析事故的形成原因，从地脚螺栓的设计、采购、交接仓储、安装管控及评价考核五个方面，探讨如何行之有效的杜绝事故的发生。

1易发生的质量问题

1.1设计阶段

目前电力行业中主要依据电力行业标准《架空输电线路基础设计技术规程》DL/T5219—2014选用地脚螺栓，通过对标准规定机械性能值和需求值比对，调节螺栓规格和数量，达到要求强度，地脚螺栓常用的结构形式有以下5种：L型、J型、棘爪型、T型和I型。与材料的抗拉强度相比，地脚螺栓的设计抗拉强度取值普遍偏低，例如Q235设计抗拉强度取值为160N/mm2，而Q235材料的抗拉值应为375～460N/mm2，设计安全系数相对较高。由此可见，设计过程中存在的问题主要在于原材料本身的性能是否合格、能够满足要求。

1.2施工安装阶段

施工安装阶段在国家电网公司大力推行输电线路通用设计的情况下，同一工程中往往采用同一模块中的不同塔型，如果两个相邻塔型所采用的地脚螺栓的规格之间的级差较小，在安装过程中未严格执行逐基包装的情况下，就可能存在螺栓和螺母规格不配套，即同牙距不同规格螺母螺栓混乱使用。

2电力杆塔地脚螺栓管理措施

2.1严审设计，完善制度

首先，对电力杆塔地脚螺栓的设计方案进行严格审查。选择的设计公司应具有丰富的电力基建工程施工设计经验，设计图纸须经过不同专家小组论证，不断迭代优化，以求达到经济性、技术性、可靠性上的高标准；其次，在出具设计方案时，应因地制宜广泛听取施工单位与业主所提出的改进意见，合理采纳以改进设计方案。在对地脚螺栓选型时，应规范统一地脚螺栓的规格型号以及极差控制，减少在同一项目中使用不同型号的地脚螺栓，避免混用的情况出现；第三，地脚螺栓材质的选择应符合施工环境的情况，防止因出现腐蚀、裂纹等缺陷而导致的地脚螺栓失效以及与周围介质的裹握力不足等问题。目前大部分地脚螺栓设计与管理依据都是国家标准，如《架空输电线路基础设计技术规程》、《输电杆塔用地脚螺栓与螺母》等，此类规程的执行裕度较大，难以落实到具体的管理制度中，因此电力基建公司应承接国家标准规程进行本地化的完善与改进，具体化电力杆塔地脚螺栓细则，实现对地脚螺栓从采购验收到替换退役的全过程可追溯管理。

2.2导线架设

架线施工作业票中应有对铁塔地脚螺栓检查内容。（1）架线施工前，架线作业队首先检查铁塔地脚螺栓、螺母是否完整、齐全，并对所有地脚螺母紧固一遍，重点是转角塔外角、终端塔、T接塔等两个受拉侧塔腿上的螺杆与螺母配套情况和紧固情况，此项工作应由施工项目部经理和项目总监共同验收签字后方可进行该紧线段的架线施工（为避免上述塔型在施工过程中承受不平衡和非正常张力，必须同时检查保护地脚螺栓和铁塔的临时地锚安全状态）。（2）架线后进行铁塔螺栓复紧工作时，必须同时复紧该铁塔地脚螺栓。（3）检查防盗销是否有被破坏或缺失，地脚螺母是否齐全紧固后，按国家电网基建〔2018〕387号文件要求浇筑保护帽。

3电力杆塔地脚螺栓安装过程控制

3.1事前控制

可从优化人员以及优化技术两方面着手，在优化工作人员方面，要求施工单位以及监理单位各主要负责人、施工人员应持证上岗，定期开展培训会、讨论会，学习典型案例，提高技能水平以及责任意识。在技术准备方面，应做好施工方案规划与技术交底工作，施工方案应切实按照设计图纸、现场情况进行详细规划，通过审核后向现场施工技术人员进行书面交底，使技术人员明确作业重点以及注意事项。

3.2严抓地脚螺栓的现场安装工序

地脚螺栓的安装贯穿输电线路施工全部工序，施工项目部要严格管控每个施工工序的地脚螺栓安装质量。质检员负责在基础浇捣前按照设计尺寸对地脚螺栓进行找正，要求施工班组在基础混凝土浇筑前对地脚螺栓上端螺纹部位采取包裹措施。浇制中对根开水平尺寸、埋入混凝土深度，露出顶部高度、相对立柱中心偏差尺寸随时校验。基础浇筑拆模后，质检员要复核地脚螺栓的上述尺寸，对露出基础顶面的螺杆部位采取防锈措施和成品保护。铁塔组立阶段。施工班组质检员应复核地脚螺母、螺杆、垫板的标识与塔号是否匹配，塔腿组立后及时将螺母和垫板安装齐全，确保两螺母及垫板应与塔脚板靠紧，紧固时应对称顺序紧固，并随即拧紧螺母采取相应打毛防卸措施。发现螺母、垫板等缺失时，施工项目部应及时书面汇报建设单位，建设单位要联系原供应商进行增补，严禁施工单位私自加工或购买。架线施工阶段，架线作业层班组架线前首先检查铁塔地脚螺栓、螺母是否完整、齐全，并对所有地脚螺母紧固一遍，重点是转角塔外角、终端塔、T接塔等两个受拉侧塔腿上的螺杆与螺母配套情况和紧固情况，此项工作应由施工项目经理和项目总监共同验收签字后方可进行该紧线段的架线施工。

3.3事后巡检

应制定详细的巡检安排，检查螺栓紧固情况以及是否出现腐蚀、裂纹等缺陷，一旦发现问题及时上报，并集中对出现该类问题的螺栓进行集中巡检。此外还应创新各种巡检方式，创新螺栓缺陷检测方式，更加准确地掌握地脚螺栓的状态。

4抓实地脚螺栓管理的评价考核

严格对地脚螺栓设计质量的考核。重点考核设计承包商施工图设计阶段有关文件，考核结果纳入设计资信评价。严格对地脚螺栓过程管控质量的考核。重点考核施工单位现场仓储、施工安装等过程管控管理，落实不到位的依据供应商不良行为相关规定严肃处理。严格对地脚螺栓产品质量的考核。重点考核地脚螺栓的检验检测、产品尺寸、性能等级、质量合格证书等管理，对发生严重质量缺陷的供应商列入“黑名单”。

结束语

地脚螺栓性能等级与材质存在着对应关系。为衔接现有规范和输电线路工程需求，使工程更加经济合理，增加了性能等级为6.8级的地脚螺栓，对应材质为45号优质碳素钢。下一步工作将对6.8级地脚螺栓及其附件的设计工作进行研究。2明确了地脚螺栓规格选用原则。同一工程应选用第一选择地脚螺栓规格，增大规格级差，降低安装环节混用风险。3地脚螺栓锚固型式。J型地脚螺栓和T型地脚螺栓适用于承受荷载较小的杆塔，棘爪型地脚螺栓和双头型地脚螺栓适用于承受荷载较大的杆塔。关于地脚螺栓还有一些工作尚未完善，例如相关规范需要重新审视，需要进一步修订，为工程人员提供更为及时有效的指导。

参考文献

[1]刘振亚.国家电网公司输变电工程通用设计：110（66）kV输电线路分册［M］.北京：中国电力出版社，2011.13-35.

[2]刘振亚.国家电网公司输变电工程通用设计：220kV输电线路分册［M］.北京：中国电力出版社，2011.19-23.

[3]刘振亚.国家电网公司输变电工程通用设计：500（330）kV输电线路分册［M］.北京：中国电力出版社，2011.98-99.