摘要:随着社会经济的快速发展,电力工程也得到了扩建。高压输电线路杆塔基础是输电线路建设中非常重要的组成部分,杆塔基础的质量直接影响着铁塔运行的安全性和可靠性,影响着电力传输的稳定性。所以需要对高压输电线路杆塔基础的施工质量进行有效控制,确保电能的稳定传输。本文主要介绍高压输电线路杆塔基础质量控制方面的内容,希望能够对相关人士有所帮助。
关键词:高压输电;线路工程;杆塔基础;质量控制
1导言
杆塔基础部分的运输量、施工工期、造价等在输电线路本体工程中占据很大的比重,其在特殊工程条件下的线路工程建设中甚至超过总费用50%。
2杆塔基础的选型原则:坚持环保和节约资源
架空送电线路在基础设计中,根据不同的基础作用力和地质条件,规划相对经济合理的基础类型;在同种基础中,根据相同的基础作用力和相同的地质条件,以降低混凝土和钢材指标为目标,对基础埋深和底板宽度或主柱直径进行优化。基础尺寸的大小直接影响基础的工程量,而影响基础尺寸的因素又很多,对不同类型铁塔基础应根据水文地质条件、基础作用力大小确定。不同类型铁塔基础最佳埋深、底板宽需要根据地质条件和基础作用力进行分析优化。
3杆塔基础选型
3.1掏挖类基础
掏挖类基础适用于无地下水的硬塑粘性土地基。设计时应依据《架空输电线路基础设计技术规定》(DL/T5219-2014)规范执行。相较于05版规范,14版规范修正了掏挖基础相关抗拔计算无因次系数,通过变量分离和归一化处理,给出无因次计算系数理论公式、取值表和图表;另外,掏挖基础极限抗拔承载力修订为由基础混凝土自重、抗拔土体圆弧滑动面所包围抗拔土体重量以及滑动面上剪切阻力垂直投影分量3部分组成。并将基础抗拔承载力极限值/2.0,作为基础抗力特征值。以上规范的变化应引起设计人员的重视。
3.2板式基础
输电线路柔性板式基础不同于工民建扩展基础最主要的是:承受作用力类型不同。扩展基础承受下压力和弯矩底板下层配置受拉钢筋。柔性板式基础既承受竖向的下压力、上拔力,同时还承受侧向水平力,因此底板上下层均需要配置受拉钢筋。目前,绝大多数线路基础设计软件优化计算时,往往受宽高比不小于2.5和小偏心的限制,常常在特高压荷载条件下优化不出合适的基础尺寸。原因:有关宽高比和小偏心的限制源自《建筑地基基础规范》GB50007,主要由于底板抗弯计算公式(DL/T5219-20059.3.1)是基于底板基底静反力假设而建立的。当基础底板不满足宽高比和小偏心时,公式已不满足,需按照弹性地基梁的计算方法进行计算基底静反力和弯矩。解决方法:目前国内的软件在基础优化过程中高宽比和小偏心不作强制约束,但验算模式时会有提醒。有研究表明:对于宽高比3.5~4以内的,按照DL/T5219-20059.3.1计算底板抗弯是偏于保守的。
3.3岩石基础
(1)岩石嵌固基础。该基础型式主要适用于无覆盖层或覆盖层较浅的强风化岩石地基,其钢筋和混凝土的用量都较小,施工费用较低。施工方式为采用人工开凿或有控制的小爆破加人工修凿,应特别注意的一点是嵌固基础规范要求其坡度为1/6~1/8。(2)岩石锚杆基础。该基础型式较适用于整体性较好且中等风化以上的硬质岩层并充分利用了岩石的强度,使锚杆与岩石能紧密粘接,其控制条件往往为受上拔控制,上拔破坏形式有如下4点:锚筋拉断、锚筋从细石混凝土中抽出、细石混凝土与岩石之间滑动破坏、岩石剪切破坏。根据以上破坏机理,设计时应注意如下几点:采用螺纹钢筋以提高钢筋肋间与混凝土的咬合力,采用强度高的钢筋;提高细石混凝土的强度等级;缩短开挖与浇筑的时间,基岩表面进行防风化处理。
3.4桩基础
灌注桩基础是用专门的机具钻(冲)成较深的孔,以水头压力或水头压力和泥浆护壁,放入钢筋骨架和水下浇注混凝土的桩基。此基础为最典型处理软地基的一种基础型式,由于此基础有非常好的抗倾覆能力和占地面积最小的特点,特别适合于无法使用天然基础的软土层分布厚的大转角或荷载很大的直线塔位。
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3.5不等高基础配置
不等高基础又称为高低腿基础,在坡度较大的丘陵或山地上,为了避免大开挖塔基基面,须配合应用高低立柱基础,尽量减少地面土石方开挖量,余土尽量外运处理,最大限度地维持原有的地形地貌。这种基础配置大大减少了土石方开挖量,对塔位周围的植被也减少了破坏,使其在保护林木、植被等生态环境的同时降低了工程费用花费。
4输电线路杆塔基础质量控制
4.1初始阶段质量控制
第一,基坑操平、找正。要通过经纬仪对基坑的深度、根开和对角线长度进行检查,保证其和设计图纸相同。在对基坑操平时要包括基坑中心以及四角。如果现浇基础具有垫层,那么在浇筑前后都要进行操平。要按照设计图纸规定设置终端塔以及转角塔的上拔腿坑深,从而满足基础预偏的规定。
第二,基础材料的控制。如果将基础材料直接存放在施工区域的地面上,那么需增加3%的砂以及增加2%的碎石;如果存放在专用场地上就可以按照设计量来备料。同时要采用相应的措施来避免堆放材料的场地受到雨水冲刷,并且对水泥要进行防雨防潮。
4.2基础钢筋的施工以及质量控制
第一,钢筋的弯钩处理。基础钢筋的型式除了要符合基础设计图纸的相关要求(主要包括型式、规格以及长短的要求)外,也要符合结构构造方面的要求,主要包括:对于I级钢筋来说,尾部需要采取180°的半圆弯钩处理,确保弯钩平直处在钢筋直径3倍以上,圆弧内径在钢筋直径2.5倍以上;对于II、III级钢筋来说,尾部需要进行90°或135°处理,II级钢筋弯曲直径在钢筋直径4倍以上,III级钢筋弯曲直径在钢筋直径5倍以上。
第二,钢筋的绑扎。在线路杆塔施工现场要确保钢筋处于清洁、无损的状态,需要在钢筋绑扎前将其表面上的油漆以及铁锈清理干净。另外,需要按照设计图纸以及相关资料来核对钢筋的种类、规格以及数量后才能进行绑扎。
第三,钢筋的焊接。如果受力钢筋采用焊接的型式进行连接,那么需要确保在同一构件中的焊接接头有一定距离的错位,并且同一根钢筋不能同时有两个焊接接头。对于具有接头的钢筋来说需要符合如下几方面的规定:非预应力钢筋的受拉段要保证在50%以下,受压区不做规定;预应力筋的受拉区要在25%以下,如果采取可靠措施可以将其扩大到50%,受拉区不做规定;需要将焊接接头设置在受力比较小的位置。同时,对于同一根钢筋要尽可能少设置接头;焊接接头和钢筋弯折点之间的距离要保持在钢筋直径的10倍以内,并且要尽可能不在最大弯矩点位置。
4.3混凝土浇筑处理
在正式进行混凝土浇筑前一定要仔细核查相关内容,主要有基础中心和中心桩之间的距离、根开、对角线之间的长度、保护层所具有的高度、地脚螺栓的钢筋设置方向、主柱和台阶的断面尺寸以及顶面的高差等等。
在进行混凝土浇筑时需要严格控制混凝土的水灰比、配合比以及坍落度等指标,需要一次性完成铁塔基础的混凝土浇筑,一定不要留有施工缝隙。保证混凝土的振捣足够充分,如果在表面出现水泥浆或表面不出现气泡时就可以停止振捣。另外,在进行浇筑时需要将其表面的泌水清理干净,确保浇筑质量。
结束语
综上所述,文章通过对常用基础在设计施工中遇到的一些问题的论述,从基础优选方面讨论了保证杆塔基础稳定性的措施和方法。高压线路工程必须坚持可持续性发展战略、坚持“资源开发与节约并举,把节约放在首位”的指导方针,在设计、施工等工作细节中,要遵循因地制宜、实事求是、科学化、规范化的原则。
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论文作者:申小霞,杨厚鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/13
标签:基础论文; 钢筋论文; 杆塔论文; 线路论文; 混凝土论文; 质量控制论文; 底板论文; 《电力设备》2018年第5期论文;