邓怀坤
水发设计集团(山东)电力工程有限公司 山东省济南市 250000
摘要:铁塔基础在运行中由于局部环境或外力破坏作用形成的不均匀沉降,会造成铁塔塔身发生倾斜,这是倒塔断线的重要原因。找出铁塔基础不均匀沉降的原因并科学的解决,能够保证电网的可靠运行。其中,在送电线路施工的全部环节中,危险性最高的操作即立塔施工,高空作业时间较长、多种吊装塔材操作,加之自然环境影响施工,如果违反操作规程开展施工,会大幅增加施工事故的发生率。所以,规范每个施工环节,有利于规范施工操作,避免发生安全问题。
关键词:输电线路;铁塔基础;纠偏技术
引言
送电线路主要组成部分的杆塔,承担了大部分导线应力和外力。近年来,工业与民用用电量增加,高压输电线路也随之增多,提高输电线路的施工标准、预防送电线路铁塔基础不均匀沉降可提高线路运行安全水平。由于输电线路较长,工程地质条件复杂,若铁塔基础出现不均匀沉降,有必要系统分析场地岩土特征,地基施工情况等,找出原因及采取有效的纠偏技术。
一、高压输电线路工程的安全管理现状
虽然确保高压输电线路工程质量非常必要,但在实际的高压输电线路工程建设与管理工作中还存在一些有待解决的问题,具体如下:
(一)缺乏完善的建设施工管理机制与管理措施,一些施工单位并没有完善的管理规范,在发生故障后才着手建设,会加大建设成本。缺乏明确的奖惩制度,导致相关制度在实际工作中执行力度不够,这会直接影响到高压输电线路工程建设质量。
(二)参建人员缺乏责任感,因对建设质量重视度不够,导致在实际工作中不够认真细致,尤其是在检查与管理工作中没有认真仔细排查,导致其中一些问题或缺陷被忽略,这会对高压输电线路工程的使用寿命造成严重影响。
(三)相关管理人员的专业技术水平有待提升,因专业性缺乏,导致管理工作质量不高,实际工作中难以准确地判定与排除故障,这会直接影响到高压输电线路工程管理质量。
二、送电线路铁塔基础分析
(一)发生不均匀沉降的原因
送电线路铁塔主要存在以下问题可能引起不均匀沉降:一是基础设计问题,即未详细勘探地质,不能综合了解特殊特质的状况,在设计基础埋深、垫层与夯实方面缺乏周密考虑,轻视了地下不良地质造成的影响,在处理暗洪、坑洞时缺少合理的手段,铁塔运行后上部荷载的荷载能力达到并超过了地基、持力层的限值,进而对地基造成破坏,这是不均匀沉降形成的原因之一;其次是施工过程产生的问题,即无法妥善处理地基,对回填土与灰土垫层分层无法充分夯实,基础地基与回填土密实度与设计要求不符,造成施工基面和排水设计不能达到规定标准,极有可能造成回填土层渗水,引起基础不均匀沉降;三是外力破坏,工业施工、农业生产对铁塔基础顶面散水坡、排水设施的破坏,在回填土和垫层下土层渗入水分,这也是地基发生不均匀沉降的原因之一。因此,对基础来讲,设计时应注意让铁塔基础底面压力与地基允许承载力保持小于或等于关系,施工时控制夯实质量,科学养护基面排水设备。
三、送电线路铁塔基础不均匀沉降纠偏方案与技术
(一)纠偏的施工方案
(1)纠偏方案
为避免结构出现弯曲变形,首先对线路塔实施四方防护拉线,每条拉线与线路方向保持45°角,线路塔实行四方防护拉线,主要是预防结构发生变形弯曲,每一条拉线与线路的设计45°角,与地面形成小于45°夹角,并加厚垫板,保证同一平面内出现四脚。根据工程实际情况,保证方案符合带电作业要求。首先,设计方案应节省成本,节约材料,地脚螺栓剪切力应与预留高度不能造成限制,防止对高度大的沉降不能及时调整。其次,基础板底注浆。将混凝土浇入基础底部,从而对基础有效托起,提高基础的规定高度。同时还需邀请专业的基础注浆公司参与施工。最后,对应各个搭脚的下沉量,使用加高量的搭脚板。设计方案应提高搭脚板尺寸的精确性,踏脚板安装完成后,结束纠偏操作,可立即得到良好的施工效果,且无需投入较大成本。
(2)施工方案
应结合设计方案,准备好塔脚板、工器具等以后实行施工。首先临时拉线尽量保持松弛,为塔脚板的安装做准备。其次应当在晴朗天气施工,可以提高线路运行的安全水平,保证施工人员的人身安全,注意替换下沉最大的塔脚。最后,基于导地线支撑顺线路方向,结合最大沉降量,替换塔脚板,拆下塔腿,松开地脚螺栓。同时,搭脚板安装完成后,紧固地脚螺栓,对整个过程测量与跟踪,防止野蛮施工。
施工结束后,监测方应复测,保证试运行以后,情况可靠。铁塔不均匀沉降采取增加靴板高度的方法,可以解决不均匀沉降的问题,送电线路通过基础纠正,预留一定的设计基础梁。对靴板高度增加,纠正基础,兼顾处置关于线路的带电操作,安全连接基础与铁塔。
(二)纠偏的处理技术
(1)基础移位
此种问题可以在原来塔基一个根开位置再次浇筑基础。具体包括增加设计基础垫层的厚度,达到1m,其余措施参考原设计。需要注意的是如果是双回路塔,则带重要用户负荷,禁止同一时间停电,这样就增加了实施难度,且再次浇筑基础成本较高。
(2)基础纠倾
条件允许应采用预防地基过大产生较大的不均匀沉降数据的设计方案。如果是湿陷性黄土,应在浸水处地基下沉较小的位置,强制其下沉,如此纠正建筑物的倾斜,在具体操作中地基以5-10mm/d速率下沉,当达到预计的浸水滞后沉降量后立即停水。该方法对设备没有较高要求,但无法为运行单位提供参考,操作时要仔细观察并对沉降量严格控制,预防出现基础失稳等问题。
(3)应力解除法
该方法根据土力学原理,选择基础沉降小的一侧,在适合的角度斜打孔,这样操作主要对地基集中的应力有效分散,进而科学分布地基土的应力,增大局部沉降,最终解决不均匀沉降问题。通过应力解除法处理不均匀沉降,使用高压水枪以斜向45°选择沉降量少的跟开位置打孔,打孔深度最好5-6m,控制打孔间的距离,避免过小,孔径过大则容易导致坍塌。该方法操作容易,具有一定的可行性。
结束语
综上,高压直流输电的电压等级高、输送容量大、送电距离长、组塔损耗低。而承受输电线路荷载的铁塔基础由于不均匀沉降,造成基础根开出现改变,加之,塔材被外力破坏、铁塔螺栓紧固率低等因素的影响,铁塔结构发生了倾斜,威胁运行安全。及时合理的纠偏技术,对保证杆塔的施工质量具有一定现实意义。
参考文献
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