贵州电力设计研究院 贵州省贵阳市 550002
摘要：在对大跨越输电线路进行架设时，能够保证线路处于正常运行状态的关键因素为铁塔结构。文章以大跨越铁塔作为研究对象，首先分析了针对大跨越铁塔结构所开展设计工作现阶段面临的问题，然后运用理论与实际相结合的方式，从设计原理和应用的技术两个方面，分别针对大跨越铁塔结构设计工作的开展进行了较为具体的探讨，希望可以在某些方面为施工单位及人员提供帮助。
关键词：输电线路；大跨越铁塔；结构设计
引言
随着科学技术的发展，针对电网铁塔所开展的设计工作，无论是在质量还是在效率方面都具有明显的提升。通过调查可以发现，以电压等级、线路回路为依据，可将铁塔划分为不同类型。作为能够对输电线路安全性产生直接影响的部分，设计人员应当明确针对大跨越铁塔结构所开展设计工作的重要性，通过对其结构进行优化的方式，保证大跨越铁塔所具有稳定程度能够得到应有的提升。
1输电线路大跨越铁塔结构设计面临的问题
1.1地震
2008年汶川发生了高强度的地震，无论是通信线路还是输电线路，都在此次地震中受到了不小的破坏，虽然针对破损线路开展的抢修工作相对简单，但是针对通信塔及铁塔开展的抢修工作，无论是工作量还是工作难度方面都有所增加。虽然铁塔强度较高，但是却难以抵抗地震导致的损坏，因此，通过改良铁塔结构的方式，保证地震可能对铁塔造成的不良影响能够在一定程度上被削弱是很有必要的。
1.2冰雪
同样是在2008年，南方经历了极其罕见的冰雪灾害，部分区域电网受到冰雪影响、变电站停运。对于输电线路，一方面冰雪的存在增加了铁塔自身的压力，另一方面导线覆冰也增加了铁塔的压力，尤其是前后侧档距相差较大，不均匀覆冰会使铁塔承受较大的不平衡张力，最终导致大量铁塔发生塔头局部受损或整体倾斜甚至倒塌的问题（如图1）。对于大跨越铁塔，由于档距较大，前后侧不均匀覆冰造成威胁更大，除了铁塔结构受损还可能由于不均匀脱冰产生导地线不规则跳跃使线路跳闸，无法完成正常的供电工作。
图1输电线路覆冰
1.3环境腐蚀
大跨越铁塔通常情况下都会在自然环境中被直接暴露出来，铁具有的化学性质又决定了在自然环境中较易出现腐蚀或氧化的问题，另外，部分地区还存在出现酸雨的几率，因此，无论是铁塔的质量还是铁塔的安全，都无法得到应有的保证。我国南方地区水源丰富，空气湿度较高，对铁塔来说，暴露在这样的环境中更易出现锈蚀的情况。针对上述情况对铁塔修建工作加以考虑，施工人员在开展相关施工工作时，应当通过上漆的方式在最大程度上减少铁塔出现锈蚀的几率。
2 输电线路大跨越铁塔结构设计工作的开展
2.1设计原理
大跨越铁塔对输电线路具有的作用主要体现在支撑方面，因此，针对大跨越铁塔开展的设计及施工工作，在以输电线路为主要项目的施工工作中占据着较大的比重，一般来说，施工人员花费在大跨越铁塔及相关项目上的时间，占据整个施工过程的1/2，由此可以看出，想要保证线路质量能够得到应有的提升，完善铁塔结构是很有必要的。在对铁塔形式进行设计时，设计人员需要以所在区域的地理情况为主要依据，保证最终确定的铁塔形式能够在相应区域内发挥自身所具有的优势[1]。除此之外，在实际施工的过程中，施工人员还应当对基础底板尺寸及基础自重进行适当的增加，保证铁塔能够具备一定的安全性和稳定性。
2.2应用的技术
2.2.1偏心问题
作为铁塔核心问题，偏心问题出现的原因较多，可将其概括为以下四点：第一点，主材接头在规格、型号方面存在问题；第二点，在施工过程中，将单包铁接头作为主要接头方式，从而引发主材力线偏心的问题；第三点，横隔面材在连接过程中存在偏心的情况；第四点，斜材与竹材的连接不当。在对由不同原因而引发的偏心问题进行解决时，施工人员应当对解决方案进行相应的调整或更改，以第一点为例，如果是由于主材接头在规格、型号方面存在问题进而引发偏心的现象，那么，施工人员可以对上下主材搭接这一接头方式进行应用，从源头处解决规格、型号带来的影响。
2.2.2塔头绞结点
塔头绞结点指的是杆系结点，虽然选择将干系结点处理为钢系结点这一方式能够保证铁塔处于正常运转的状态下，但是在处理过程中会浪费大量不必要的材料。现阶段，我国大部分铁塔都选择将平连杆添加在铁塔中间绞的位置上，但是在发达国家中，这一做法出现的概率极低。因此，施工人员可以选择对三铰拱加以利用的方式，完成对塔头绞结点所在位置进行设计的工作，这样做不仅可以节省施工材料，还不会影响铁塔自身的稳定性。需要注意的是，在对铁塔结构进行设计的过程中，设计人员应当保证加工图与计算图之间存在高度一致性，只有这样才能达到优化铁塔结构的目的，也才能提升铁塔具有的安全水平。
2.2.3大坡度塔身
虽然对大坡度塔进行合理利用能够减少材料的使用量，但是也会在一定程度上造成塔身的倾斜，由此可以看出，大坡度塔身虽然具有较好的应用效果，但是一旦出现斜材弯曲过度的问题，就会给铁塔所具有的安全性能带来影响，对施工人员而言，如何处理斜材，避免不良影响的出现就显得尤为重要。通过对实践过程中获得的经验进行归纳可以得出以下结论：将斜垫添加在关键部分或适当增加支撑材料，都能够达到提升铁塔稳固性的目的，另外，还可以通过对双排螺旋进行合理应用的方式，增强主材所具有的稳固性[2]。虽然将钢管塔作为大坡度塔身在造价方面较为昂贵，但是这一做法与力学原理高度符合，因此，具有极高的可行性。
2.2.4交叉斜材的布置
大多数情况下，交叉斜材都会被布置在横担主材上，但这一做法会产生较大的纵向压力，外在表现即为节点出现变形。因此，想要避免节点变形情况的出现，设计人员在开展设计工作时，通常会选择将短角钢（如图2）添加在结构上，但从本质上来说，这一做法属于应急措施，无法获得长远的效果。因此，想要高质量完成针对铁塔结构所开展的优化工作，施工人员应当对纵向压力加以处理，通过在横担根部安装交叉钢材或其他方式，完成对纵向压力进行传递的工作。
图2 短角钢
结论
通过对上文所叙述的内容进行分析能够看出，在科学技术发展速度极快的当今社会，输电线路具有比过去更加广阔的发展空间，密集程度自然也会有所提升，对应用在输电线路上的大跨越铁塔而言，也会面临着更加严峻的挑战。因此，施工单位及人员应当根据实际需求对铁塔结构的设计加以完善，在最大程度上提高输电线路运行过程中的稳定程度。
参考文献
[1]马龙,郭玉珠,戴如章,钱玉华.大型输电线路大跨越铁塔钢管配筋施工工艺试验研究[J].施工技术,2016,45(S2):742-747.
[2]董建尧.输电线路超高度大跨越铁塔结构选型之多因素探讨[J].建筑结构,2016,46(14):36-41.
论文作者:解文胜
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/14
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