电力传输塔架基座混凝土施工技术研究

电力传输塔架基座混凝土施工技术研究

周文涛   ,张 ,恺

山东宏泰防腐工程有限公司    山东淄博256100        山东源泰实业有限公司        山东淄博256100

摘要：随着我国电力的发展,各行各业对于电力的需求正在不断增加,输电铁塔架设数目也越来越多。由于我国地形地貌原因,输电铁塔经常建设于山区,隧道上方,煤矿采空区等地。铁塔塔基作为整个铁塔的基础,极易受到下方山体施工、滑坡、以及大风大雪等影响,导致塔基受力不均,从而产生位移倾斜,当位移倾斜量超过其限值时,还会引起整个铁塔倒塌。本文探讨电力传输塔架基座混凝土施工工艺技术。

关键词：电力铁塔；基座；混凝土；固定技术

前言

通过试验检测与理论分析,对典型环境土中电力塔架基础混凝土耐久性进行深入研究。塔架属于高耸结构,在工业与民用建筑中有着广泛的应用,主要用于工厂烟囱的支撑、大型建筑物支撑、电力输电线塔架、水塔塔架、监控工程、通讯工程等其它特殊用途。电力塔架是输电线路中重要的支撑受力结构,是社会生活和生产所需电力能源的重要保证设施。目前,针对混凝土耐久性问题已做了大量的研究,但对电力塔架基础混凝土的耐久性问题研究较少。

1. 电力塔架基础结构混凝土的耐久性现状分析意义

经混凝土取样及其试验检测，结合相关规范和工程实测数据,分析塔架基础结构混凝土耐久性的主要影响因素,研究其影响结构混凝土耐久性能的作用机理;通过理论研究和数值分析,建立塔架基础结构耐久性失效准则,提出电力塔架基础结构混凝土耐久性的维护控制对策,以保证混凝土结构在设计使用寿命内的正常使用。

原有风力发电机群组基础在施工方面存有一定缺陷，主要是因为没有对群组受荷及群桩基础受荷进行特性分析，使得在后期施工中产生较大沉降。但现有

模式中通过对上述受荷进行多方面数据分析，降低其产生沉降范围。

2.大型风电机群桩基础受荷特性

2.1 风电机群组受荷特点

风电机群组在运行过程中，会承受较大的风负荷。因为风电机群桩基础单位承受压力较大，除发电机组对基础产生负荷外，其塔架也会对群桩基础产生较大的运载负荷。塔架会对风电机基础产生较大的倾覆力矩，所以在设计塔架时，首先考虑群桩基础所承受的最大倾覆力矩，在一定条件下，该倾覆弯矩将转化为单桩顶部的竖向作用力。风电机组塔由叶轮、发电机组及塔架组成，塔架高度根据当地自然环境而定，假设风速对组塔引起的自振频率较大，设置组塔的高度应减少。

2.2 风电机组群桩基础受荷特点

原有基础设计结构中，叶轮扇叶受到外界风力作用，使其迎风面边桩产生向右作用力，背风面边桩产生向左的作用力，两个作用力在相互抵消过程中，便会产生巨大向下的倾覆弯矩，由于基础采用的是单桩，单位面积内产生的压强便越大。当作用压强超过一定界限时，便会损坏基础。现有基础采用群桩结构，相比单桩承受的压强更大，所以巨大倾覆弯矩便会产生竖直向下的分量，群桩基础分载数量多，能够承受该作用力。

3 桩基循环累积沉降控制要点

分析桩基循环沉降试验测定数据，选用基桩外径120 m m 、管壁厚度为16 m m、桩长4m，桩基钢管选用无缝隙铝合金材质，材质具有较强硬度，防止试验

测试流程中出现形变。选用的设备仪器有：荷载调节器、轴力传感器及高精度数据记录仪，荷载调节器能够调节受荷循环时间，在试验测定数据中选定15 s为一个周期。轴力传感器是对加载缸与桩顶间的轴力进行数据测定分析，该传感器能够准确测定其数据值，精确度为0.001 N；运用数据采集器能够分析试验测

定数据，其中数据采样频率为3 H z，使其在短时间内便能抽检数据。在试验过程中模拟桩顶竖直位移与循环次数之间的关系，循环荷载比小于0.3时，桩基没有发生位移；循环荷载比大于0.3时，桩基发生发生位移；可设定沉降临界值为ω，若循环负荷比大于ω时，随负荷比增大，其循环也不断增加，其累积沉降便不能得到有效控制；若循环负荷比小于ω时，随负荷比减小，其循环次数减少，累积沉降能得到有效控制；累积沉降的多少与循环负荷之间存有线性比例关系。

4.基础施工优化

4.1辅助桩优化

校准桩：在高于基础施工基面30~40cm的合适位置订校准桩，待校模和校准地脚螺栓时直接拉线画印校准。因为其一般高于基础面，也叫高桩。在基础坑挖结束后，对于基础坑对角坡度高差较大时，可以使用校准桩进行基础立柱钢筋的放样和基础模板的校正。校准桩的使用，减小了立柱钢筋和模版的放样位置误差，避免出现后期尺寸校验浇铸时出现模版和立柱钢筋间隙过大或过小，不便于校准，出现浇铸露筋的情况；同时还保护基础中心桩因反复的拉线受力发生偏移。

中心桩辅助桩：对于在施工过程中无法保留的基础中心桩，应使用中心桩辅助桩来引出基础中心桩，便于后期的中心桩恢复。

方向桩：在基础中心桩的45º倍数的方向在基础分坑时还应放合适的方向桩，便于后期基础坑方向的校验。

4.2基础绑扎钢筋和制模优化

基础钢筋笼的绑扎现在使用的大都是坑内绑扎，坑内绑扎虽耗时长，但绑扎不易变形，而且绑扎过程中还可以适当校准尺寸误差,后期校正工作量少。基础制模经过施工人员长时间的积累和优化，现在使用的大都为两种。一种是吊模施工，一种是座模施工。

座模施工是比较传统的施工方法。施工人员在坑内将模板支好后，采用木棍或是其他承力构件，通过调节模板和坑壁间距的大小来调节受力的均匀，通过在模板的下边缘垫石子来操平找正。此种方法简单易行，但耗时长，而且稳定性不好。

吊模施工是现在基础施工中比较常用的方法。施工人员在坑内将模板支好后，主柱模板采用跨越架将其吊起。此种方法可以使得底板和基础立柱一同浇铸，浇铸质量更高。同时，其稳定性也高，方便基础模板操平找正，后期还不易变形。但浇铸过程中，因为模板下边缘存在缝隙，所以浇铸过程中，要采取措施防止漏浆。

4.3基础校模和地脚螺栓操平找正优化

校模和地脚螺栓的操平找正是基础施工中是最重要的环节，这两个环节执行的好坏直接影响整个基础施工的成败。

校模优化。操作方法：将全站仪支在中心桩上，对中、整平后，以顺线路方向上的两个辅助桩为前后视点，水平角置零，旋转角度，在45°、135°、225°和315°方向上分别钉校准桩。中心桩有位移时，则在两个位移桩上分别置放一次仪器，水平角置零两次，分别在45°、315°方向上钉校准桩。每颗校准桩上要钉小钉为中心标记，中心桩和校准桩之间或中心位移桩和校准桩之间拉施工线作为校准线，拉紧拉平。之后自中心桩（位移桩）上小钉起在校准线上准确量取模板施工设计值并画印标记，再用小线锤吊模板的正确位置，待模板调整到正确位置后将模板固定支撑牢固。

常用方法优化：

（1）合适时机钉校准桩。校准桩可以选择在分坑时钉，也可以在基础坑挖结束时钉。如果是在分坑前钉校准桩，基础施工过程中应对该桩有效保护。同时，基础施工之前钉校准桩，桩位没有受到施工过程中动土或者施工人员走动不注意踢到等影响，这个时候是钉校准桩的最合适时机，误差会小很多。

（2）中心桩或中心位移桩即是校准桩。复测分坑时，将中心桩或中心位移桩的高度保持在与校准桩同一个水平面上，即同样高于基础施工基面30~40cm，校准立柱模位置和地脚螺栓时，就可以直接在中心位移桩与校准桩挂线画印校准了。模板面的操平，将仪器置于中心桩上，垂直角置于90°，将水准尺先后竖直立于四个模板盒四侧，四个模板盒四侧高度读数相差数值在规定范围内便可认为模板面已操平。

结束语

本文主要介绍了常见铁塔基础施工优化，基础施工的好坏是输电线路能够良好运行的关键，在进行铁塔基础施工时，施工人员应掌握丰富的专业知识，严格按照施工工艺，把好质量关，才能建设更强大的输电网。

参考文献：

[1].李庆林.架空送电线路施工手册[M].北京.中国电力出版社.2022.

[2]窦书星.输电线路测量操作指导书[M].北京.中国水利水电出版社.2018.