电力系统输电线路的基础施工技术措施研究

发表时间:2020/10/14   来源:《科学与技术》2020年16期   作者:任天华
[导读] 随着国民经济的迅速发展、电力体制改革的不断深入及国家电网建设力度的增强,迫切需要改变传统的输电线路施工技术。
        任天华
        天津市泰达工程设计有限公司, 天津300000
        摘  要:随着国民经济的迅速发展、电力体制改革的不断深入及国家电网建设力度的增强,迫切需要改变传统的输电线路施工技术。唯有如此,才能促使和保证电力建设工程的顺利进行,并最终为国民经济建设保驾护航。输电线路基础工程是电力系统的重 要组成部分,施工技术的优劣关系到电力系统今后能否稳定运行。本文对输电线路基础施工的各项具体技术做了一些探讨。
关键词:电力系统;输电线路;基础工程;施工
1输电线路基础工程施工
        输电线路基础工程施工质量决定着杆塔在工作中是否会发生 下沉、下陷或受到外力作用时是否会轻易发生变形或倒塌。可以说, 基础施工质量的好坏,与高压输电线路能否安全运行有密切关系。我国幅员辽阔,各地区土质地层的差异很大,因此,在施工过程中需 要根据不同地区的实际情况,选用不同的施工型式。此外,在现场施 工中,应采用必要的技术手段加以控制,保证施工质量。例如,混凝 土和钢筋混凝土浇制基础是高压输电线路上常用的基础。其中转角 塔由于上拔力较大,故宜选用钢筋混凝基础,这种基础抗上拔力强, 比较稳固。岩石基础的施工,首先要对塔位周围岩石进行调查研究, 看是否与设计的情况有差异。如有很大差异应通知设计单位做出设 计变更。其次在岩石上打孔插筋灌注砂浆、浇制承台。岩石基础的开 挖均应保证岩石结构的整体性不受破坏,锚筋安装尺寸位置应反复 核对,正确无误后固定浇灌,并按现场浇制混凝土的要求养护。
1.1岩石嵌固基础
        该基础型式适用于覆盖层较浅或无覆盖层的强风化岩石地基, 其特点是底板不配筋,基坑全部掏挖。上拔稳定,具有较强的抗拔承载能力。需要时,可将主柱的坡度设置与塔腿主材坡度相同,以减小偏心弯矩,还可省去地脚螺栓。由于该基型充分利用了岩石本身的抗剪强度,混凝土和钢筋的用量都较小,同时减少了基坑土石方量, 浇制混凝土不需要模板,施工费用较低。
1.2岩石锚杆基础
        该基型适用于中等风化以上的整体性好的硬质岩。该基础型式是在岩石中直接钻孔、插入锚杆,然后灌浆,使锚杆与岩石紧密粘结, 充分利用了岩石的强度,从而大大降低了基础混凝土和钢材量。但岩石锚杆基础需逐基鉴定岩石的完整性。
1.3掏挖基础
        该基型分全掏挖和半掏挖两种,适用无地下水的硬塑粘性土地基。在基坑施工可成型的情况下,开挖基坑时不扰动原状土,避免大开挖后再填土。基础承受上拔荷载时,原状土的内摩擦角和凝聚力得以充分发挥作用。这种基础型式也显示了较高的经济效益和环境效益,根据以往工程的统计,由于各线路地质条件的不同等原因,采用全掏挖基础比用阶梯型基础节约钢材和混凝土分别为 3%~7%和8%~20%。掏挖基础有直柱式和斜插式两种型式。斜插式掏挖基础将主柱的坡度设置与塔腿主材坡度相同,减小了基础水平力产生的偏心弯矩,还可省去地脚螺栓。
1.4阶梯型基础
        该基础是传统的基础型式,适用各类地质、各种塔型,其特点是大开挖,采用模板浇制,成型后再回填土,利用土体与混凝土重量抗拔,基础底板刚性抗压,不配钢筋。由于阶梯型基础混凝土量较大,埋置较深,易塌方及有流砂地区难以达到设计深度,因此在此类地区应尽量少用。
1.5大板基础
        大板基础的主要设计特点是:底板大、埋深浅、底板较薄,底板双向配筋承担由铁塔上拔、下压和水平力引起的弯矩和剪力,主柱计算与阶梯基础相同。与阶梯基础相比,埋深浅,易开挖成形,混凝土量能适当降低,但钢筋量增加较多。与灌注桩相比,在软弱地基中应用较为广泛。它施工方便,特别是对于软、流塑粘性土、粉土及粉细砂等基坑不易成型的塔位。

设计时,对底板的高厚比应进行一定的控制(悬臂长度:底板厚<3:1)不足时可在主柱下增加台阶,以减少板的悬臂长度和底板厚度,为了减小混凝土量,主柱中心与底板中心设置偏心,抵消水平弯矩,达到减小底板及配筋的效果。大板基础设计时应控制沉降及不均匀沉降,对转角塔及负荷较大的直线塔进行地基沉降变形验算,施工时应尽量少扰动地基土,清除开挖的全部浮土并做好垫层,必要时使用块石灌浆。
1.6斜插板式基础
        该基础的主要特点是基础主柱坡度与塔腿主材坡度一致,塔腿主材角钢直接插入基础混凝土中,使基础水平力对基础底板的影响降至最低。在正常条件下,基础土体上拔稳定、下压稳定和基础强度计算可忽略水平力的影响。与大板基础相比,由于偏心弯矩大大减小,下压稳定控制的基础底板尺寸可相应减小,从而降低了混凝土量和底板配筋量。由于省去了塔座板和地脚螺栓,其钢材的综合指标降低了 25%左右。
1.7灌注桩基础
        对于地质条件为流塑、地基持力层较深且基础作用力较大的耐张塔或直线塔, 使用钻孔灌注桩基础是设计中广泛采用的一种方法。它主要桩周与土的摩擦力和桩端承载力承担基础上拔力和下压力,施工方便,安全可靠。缺点是施工费用较高。
1.8联合基础
        联合基础主要适用于基础根开较小且基坑难以开挖、板式基础上拔土体重叠的软弱土塔位,其设计特点是埋深较浅,4 个基础整体浇制,基础底板上面的纵、横向加劲混凝土梁承担由基础上拔力、下压力和水平力引起的弯矩,底板与纵、横向加劲肋配筋,整体性好。缺点是基础材料用量较大,施工较为烦琐,设计不易成系列。
2输电线路软弱地基问题的技术处理措施
        输电线路杆塔所受的各种荷重力作用于基础,并通过基础传递给周围的地基,地基的地质情况直接影响输电线路工程的基础形 式、造价、质量、工期、安全运行等等。在各种地基中,软弱地基对输 电线路的影响是最明显的,稍不注意往往造成基础下沉、杆塔倾斜、甚至倒杆塔等事故,因此在工程建设的各个环节都必须高度重视软 弱地基的问题。软弱地基杆塔基础的施工,关键是要做好基坑开挖 和混凝土浇制过程的排水措施,尽量避免基底原状土受到扰动。
        对于软弱地基处的基础采用加石块充填加固的措施,即在最后一层土挖至设计深度时,抛入预先准备的石块,将石块夯入土中,至密实为止,并清理被挤出表面的软土,再铺上碎石;铺好混凝土垫层。
        开挖底面低于地下水位的基坑时,地下水会不断渗入坑内。如果流入坑内的水不及时排出,土被水泡软后,会造成坑壁坍塌,地基承载力下降。因此,做好基础施工过程的排水工作,是软弱地基基础施工的基本要求。基坑排水的方法很多,施工时可根据基坑的排水量以及自身的排水设备等情况,确定采用的排水方法。对于泥、水流沙坑,为防止坑壁坍塌,减少流入坑底的水量,可以采用挡土板或沉箱等措施后再行开挖。
        在基坑的开挖过程中,施工人员要注意现场实际地质与设计所提供的地质资料是否相符。如不相符,要及时向设计、监理部门反映,要求地质代表到现场鉴定处理,不要盲目进行基础施工。
虽然软弱地基基础是输电线路建设的难点,但只要勘测设计、施工、监理人员有高度的责任感,密切配合,科学管理,就一定能使 软弱地基的线路投资得到控制,质量得到保证,并能安全可靠运行。
3结语
        输电线路施工技术应用大大节约了劳动成本,提高了施工工作效率,减少了事故发生的可能性。规范的施工措施也必将会带来良好的社会效益。上述的施工技术还不很成熟,有待进一步完善、改进,还需要在施工工作中细致探索,更好地应用在电力工程输电线
路施工中。
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.
[2]黄建辉.高压输电线路建设中软弱地基问题的处理[Z].
[3]陈景忠.电力线路施工中流砂坑的处理方法[J].石油工程建设,1995.
[4]李立新.初述高压输电线路主角钢插入式基础施工方法[J].内蒙古石油化工,2005.
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