摘要：四主材电力铁塔安全特性好、荷载能力强，常用于复杂地形地貌的线路中。本文介绍了输电铁塔四主材塔座结构特点，并分析了四主材塔座加工过程中存在的重难点问题和解决方法，指明输电铁塔四主材塔座结构加工处理方法，有效提高了输电铁塔的加工效率。
关键词：输电铁塔；塔座；加工
随着改革开放的深入推进，电力系统也迎来了新一轮建设高潮，发展特高压输电产业成了一种趋势，线路输电容量进一步加大，杆塔荷载不断增加，对杆塔的安全稳定性也相应的提高。由于铁塔的复杂程度加大，新塔型层出不穷，因此，铁塔生产企业也要不断地改进、更新加工方法。
1 电力铁塔四主材铁塔塔座结构
输电铁塔是由主体部分、铁塔附属部分、铁塔修筑使用的螺栓垫圈脚钉等组成，其中主体部分包含地线支架、身高、腿部基础。铁塔附属部分包含滑梯、平台、拉杆等。电力铁塔圆形塔座底板由四根主材焊接而成，主材夹缝上端由上段腿部主材结构和十字连扳连接组成。主材塔座底板和靴板焊接，主材接缝下端焊接与上部人字材结构连接的靴板。主材内侧结构焊接四块无孔的靴板，并通过八块环形无孔加劲板结构来焊接四块靴板。因为塔型的荷载能力很高，承受的应力会很大，需注重主材和板结构的厚度取值范围。
2 四主材铁塔塔座施工中存在的问题
（1）基础根开和铁塔根开不匹配问题。施工过程中，容易出现基础根开的错误，造成和铁塔根开不匹配，难以组立铁塔，应根据其误差值大小选择最佳的处理办法。注意以下几个方面：当尺寸误差值较大时，移动基础。对转角塔而言，对基础进行爆破处理不太合适，再加上废弃基础重新移位会带来很多复杂的工程量，技术操作难度过大；当形成的基础根开远大于原设计值时，重新加工他腿和塔身，与基础进行比对处理，设置塔腿最小为基准原则。此外，避免过多对原来塔身结构进行改动，当尺寸误差值较小时，用塔座板经地脚螺栓连接的铁塔，对塔脚板地脚螺栓孔扩孔处理，在保证边距的强度要求的前提下，扩孔的范围控制在半个孔径左右，根据塔腿坡度和扩孔方向来确定，不可以无限制地扩孔，根据实际情况做好避免锈蚀工作。同时，在新增塔腿顶部设计构造，与原塔腿连接，在新增塔腿顶部由塔身变坡产生的扭力重新分配到新设的受力横隔面，应根据受力计算情况设计上平面塔脚板的连接螺栓。
（2）基础施工阶段存在的问题。当上拔不够时，进行换土方法处理，按照原上拔角为基准，上拔扩展到地面增加1 米左右，测量埋深，浆砌石或者砾砂垫层做置换，验算对应之上拔角。在线路工程中，若工程全线大部分铁塔处于灰岩地区，需要结合当地的地质情况，选取合适的材料，基础部分减少埋深，采用浆砌石回填的施工方法。此方法具体是借用浆砌石的重力抵抗部分基础上拔力，减少了基础埋深度。根据具体地形，采用不同的回填方法。当下压基础地基承载力不够时，考虑到最大地基压应力在基底外边缘地方，所以按照底板1/6 宽度清除周边范围原土，充填灰土。
（3）加劲板结构尺寸和焊接应力存在的问题。考虑到四根主材结构和水平线构成的角度值不一样，所以对组焊板结构的角度值有影响。此外，国内铁塔放样软件中的功能只适用于常规铁塔塔座如双主材塔和单主材塔的放样作业中，结构体具体尺寸大小不能准确确定。
在四主材塔座结构工艺的全部步骤中，组焊工艺具有很多的占比，在焊接过程中，由于焊接点瞬时过热，会造成焊件因为局部高温使受热不均匀。钢材受到高温作用会往外膨胀、伸长，但受到周围材料的限制，在焊接内部产生高热应力。长时间累积，钢材的温度发生变化，最终形成焊接应力。当焊接温度场消失后，存在的部分应力称为残余焊接应力。这两种焊接应力对焊件材料的刚度、耐腐蚀性能、强度和变形能力造成影响，当镀锌后会产生裂痕。同时，焊接力过大会影响组焊件结构情况，产生裂纹，同时会对塔座焊接结构造成变形。因此，当电力铁塔在加工处理过程中，需要考虑到焊接余力对塔座结构焊件造成的不良影响，对焊接工艺的步骤、布置位置、焊件数量、和焊接尺寸大小合理规定。
3 四主材铁塔塔座加工方法
在对输电铁塔四主材塔座结构进行加工处理时应严格根据焊接残余应力对塔座焊件结构产生的影响作用，严格遵循其与焊接尺寸、焊件布置位置、焊接数量以及焊接布置之间的联系规律。选用恰当的装配，设定合理的焊接方向以及焊接步骤：首先应对工作中受力较大以及收缩量比较大的焊缝进行焊接处理，并对焊缝进行锤击处理，按照严格的规章制度和焊接工作方法来完成塔座结构的加工。在焊接塔座过程中可以划分为四次组装过程。
（1）根据双主材塔座组装焊接工艺，对塔座底板、主材及其对应的人字材连接靴板进行组装。焊接完成后通过手锤方式敲打焊件，从而帮助抵消应力作用，并使焊件结构在自然环境下进行冷却，冷却时间为12h，不摘除十字连板穿销钉。
（2）安装两根主材结构及其对应的无孔靴板。由于第一次焊接施工产生应力作用，所以在组装中存在安装困难时可以采用千斤顶将主材下部顶住，定位好穿销钉后进行电焊，最后在安装无孔靴板。这里的焊接步骤与第一次焊接方法相同。
（3）环形无孔加劲板进行焊接处理。这一次焊接过程中留下其中的一块加劲板，不对其进行焊接，其余加劲板的焊接方法与第一次焊接方法相同。完成焊接工作后将黄油涂抹在未经过施焊处理的旱缝结构中，确保在进行镀锌操作时该部位不会镀上锌，方便今后进行施焊处理。黄油的效果比油漆效果好，因为黄油镀锌之后可以将其刮除，如果采用油漆的话就需要利用焊枪来吹才能将十字连板拆除。
（4）完成镀锌后实行焊接处理，首先将十字连板穿销钉安装好，在将预留下来的环形无孔加劲板进行焊接、喷锌，焊接方法与上述焊接工艺相同，然后结束此次塔座焊接作业。
4 结语
综上所述，随着电网建设速度的日益加快，电力线路负荷的不断增加，对输电铁塔的建设要求也日益提升。文章结合输电铁塔四主材铁塔的基本结构的基础上，详细分析了其加工过程中的难点，进而从铁塔的放样和车间加工两个角度详细论述了加工方法。实践证明，采取上述加工方法，能够实现良好的通孔率，塔座整体形变较小，能够，满足四主材电力铁塔塔座结构的设计要求。同时能够提升铁塔的焊接效率，降低加工成本，有效提升电力铁塔企业的生产能力和综合效益。
参考文献
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