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【摘 要】 高压输电线路作为电力系统重要的组成部分,担负着在电力系统中输送和分配电能,联络变电站与变电站、变电站与发电厂并使其正常有效地运行的重任。其中,高压输电线路杆塔作为输电线路中的重要设施,其施工质量的好坏具有重要意义。高压输电线路杆塔施工可划分为位复测、钻孔灌注桩施工、杆塔加设和架线等环节。
【关键词】 输电线路;杆塔基础;技术;措施
1、影响输电线路杆塔基础施工技术的因素
1.1、杆塔的地基
高压输电线路杆塔的地基是杆塔施工技术的重要环节,因为地形条件对杆塔的布局和结构有着直接的影响,地形、水文和施工条件等这些基础性的因素在一定程度上决定了杆塔设计的方向。因此,在考察地基时,应把当地的实际情况和地基的特性、参数结合起来,更加合理地设置输电线路杆塔的分布地点。
1.2、杆塔的塔头
常见的输电线路的杆塔有直线塔和转角塔,而塔头样式有干字形和羊字形两种。据研究表明,转角塔多是干字形的,原因是这样受力较大,能够极大地增加高压输电线路杆塔塔头的刚度。直线塔多是羊字形的,原因是羊字形的塔头重量相对较轻。
1.3、杆塔塔身的尺寸
相关资料显示,我国在最佳坡度范围内设置了相应的直线塔塔头下口的尺寸,分别是4700mm、4000mm、3600mm、3200mm、2800mm、2600mm、2400mm、2200mm、2000mm。利用相关的数据进行研究,在杆塔直线塔身的水平距离、垂直距离已知的情况下,计算出高压输电线路直线塔的塔顶与塔头下口处的最佳尺寸。而对转角塔的最佳尺寸,一般可以先假设塔顶上口处的尺寸,在中间的坡度、下口处、杆塔的跟开都不变的情况下,根据相关的计算得出最佳尺寸。
1.4、杆塔塔身的断面形式
输电线路杆塔塔身的断面形式主要分为扁塔和方塔,扁塔一般为矩形,方塔为正方形。在重量上,扁塔较轻;但在负载能力方面,方塔的抗负载能力较好,且比扁塔灵活。方塔有较强的刚度,虽然比扁塔重,但是,综合所有的影响因素进行分析,方塔的优势较为明显。
2、输电线路杆塔基础施工面临的主要问题分析
2.1、软土等特殊地质环境的考验
地形地质条件会对架空输电线路杆塔基础等重要部分产生影响,结合我单位在深圳地区的工作经验进行分析,区域位于珠三角地区又同时在沿海地区,地形上同时受到海岸地形环境和三角洲地形环境的影响,故土质较为复杂。在软土等特殊地质环境下,架空输电线路杆塔基础不仅要考虑到常规设计施工要求,还需要考虑到地质环境的变化,使塔基的后期沉降、倾斜等不会对其正常使用造成过大影响。软土等特殊地质环境下的架空输电线路杆塔基础往往较为脆弱,如何对其进行优化设计及施工是目前需要解决的迫切性问题。此外,由于地质沉降等因素,也会导致架空输电线路杆塔基础后期出现倾斜等情况,造成巨大隐患,需要在实际工作中慎重考虑。
2.2、因风荷载引起的杆塔损坏缺乏有效的处理措施
位于沿海地区的架空输电线路杆塔会因台风等强风因素造成巨大损害。所以,如何综合分析风动力效应,精确考虑杆塔及其基础受到风力的影响程度,具有重要意义。通过把握风力与杆塔两者间的互相作用力,采取完善的抗风防风技术手段,能够有效保障架空输电线路杆塔的安全。
2.3、设计方法存在一定缺陷
架空输电线路杆塔基础工程具有一定的特殊性,实际设计施工工作也较为复杂,目前在进行架空输电线路杆塔基础施工时,一部分单位依旧沿用以往的总安全系数方法,没有结合实际情况适当加入分项系数设计方法。随着架空输电线路杆塔基础工程的逐渐发展,传统的总安全系数法已经逐渐跟不上时代需求,需要使用新型系数法取而代之。
3、优化输电线路杆塔基础施工的技术措施探讨
3.1、基础设计的优化
杆塔基础作为输电线路结构的重要组成部分,它的造价、工期和劳动消耗量在整个线路工程中占很大比重。其施工工期约占整个工期一半时间,运输量约占整个工程的60%,费用约占整个工程的20%~35%,基础选型、设计及施工的优劣直接影响着线路工程的建设。由于地质的特殊性和埋深的局限性,当前的基础型式只有采取浅埋式,通过适当加大基础地板尺寸,增加基础自重来满足上拔稳定才是比较安全经济的。直线塔埋深控制在2 m左右,承力塔埋深控制在3~4 m左右可减少地下水对施工的影响。根据工程实际地质情况每基塔的受力情况逐地段逐基进行优化设计比较重要,特别对于影响造价较大的承力塔,由四腿等大细化为两拉两压或三拉一压才是经济合理的。
3.2、基础优化设计的整体移位
输电线路杆塔基础的整体移位方法具有思路简单、成本低、工期短、降低停电损耗等优点。输电线路杆塔基础的传统移位方法是在就塔的旁边组建一个新塔来代替旧塔,这种方法耗费的劳动强度大、花费的费用太高、对正常用电影响大。而通过整体移位的方法则能够在不拆除旧塔的基础上直接将整体平移并安装到新浇筑的基础上去。这种方法利用的原理是塔的重心不容易改变,使得对塔移动的时候能够安全可靠的进行。输电线路桿塔基础的整体移位要注意在移位之前要能够精确的测算到安全距离,从而避免弧垂变化影响到塔位移安全距离。
3.3、优化设计的基础纠偏
输电线路杆塔基础的纠偏主要是针对一些倾斜的塔基础,通过一定的手段来对这些倾斜的塔基础纠偏加固。塔基础的纠偏加固技术一般采用顶升法来将塔基础倾斜幅度较大的一侧采用托梁柱或者注入膨胀剂等措施来使塔基础恢复正常。另外一种常用的塔基础纠偏技术是迫降法。所谓迫降法是在塔基础沉降幅度小的一侧采用一定的手段使得塔基础下沉从而恢复正常水平。
当前一般采用的塔基础纠偏的具体做法是结合锚杆静压桩托换加固和顶升法纠偏。这种结合方案能够使得原塔基础不受损害,并且该方案也具有振动小、纠偏过程安全可靠、能够在纠偏的过程中不影响正常用电等优点。 3.4、基础施工的技术控制
基础施工的技术控制不当,轻则影响混凝土浇灌后的外观检查,重则将产生不能修补的裂缝。因此,对其施工技术进行控制意义重大,具体而言,需要注意以下几点:一般来说,取0.5--1.0cm与2—4cm的石子按1.5:8.5的比例进行混合配制比较合适;施工时应衬垫塑料布以避免地面处的基础外壁发生因碰撞而脱落的问题,塑料布应于施工后立即拆除;为了确保扩大掏挖基础的头部位时,砼更易捣实,一般选取比技术标准高一级的砼坍落度的方法进行处理;在满足水灰比相关技术规范的范围内,可以适当增加水泥浆的用量或调整砂率,以达到砼的和易性要求。
3.5、土石方工程施工的技术控制
土石方工程施工的技术控制需要注意以下几点:在正式开挖前,必须仔细检查土壤的特性是否满足技术要求,还必须严格审查相关的施工资料图纸;如果拉线基础施工的设计方案中没有注明基面,则将中心地面标高作为施工基面,否则都应以设计方案中注明的施工基面为准。
3.6、杆塔基础施工中断桩的技术控制
如果施工现场出现断桩,就应立即召集施工人员%设计人员和监理人员研究讨论出处理措施并进行及时处理,以避免影响整个工程的施工作业。具体需要注意以下几点:检查砼坍落度的设计要求和粗骨料的调配是否满足相关的规范和标准;密切注意砼内导管的埋入深度,确保砼浇注与导管拔出同步进行,导管必须始终埋于砼内;如果砼浇注时发生导管堵塞而砼又未初凝,则可用重物冲击导管内部,待堵塞的砼全部冲开后再继续进行作业。
总言之,一个国家综合国力的体现,很大程度上都可以在电力能耗上体现,而越是发达,越是对电力系统施工有严格的要求,以免达到负荷后烧毁电网。由于输电线路杆塔施工的环境、地域和条件存在着客观的制约,因此,输电线路杆塔施工在劳动强度、实效性和质量要求上尤为突出,这就需要我们能够通过提高技术水平,在输电线路杆塔施工的复测、成桩、组立和架线等细节上采用严谨而灵活的技术措施,真正达到高质量的输电线路杆塔施工。
参考文献:
[1]王俊辉.输电线路杆塔基础施工技术及方案优化探讨[J].科技风,2014,14:134.
[2]李海强.输电线路杆塔接地及其降阻措施研究[J].科技创新与应用,2014,28:175.
[3]倪万鑫.淺谈电力系统输电线路基础施工技术措施[J].电子世界,2014,16:75.
[4]钟维军.输电线路杆塔树根桩基础受外荷载影响的分析[J].浙江电力,2014,03:17-20+45.
[5]周永华.论高压输电线路杆塔施工过程的技术要点[J].通讯世界,2014,04:59-60.
【关键词】 输电线路;杆塔基础;技术;措施
1、影响输电线路杆塔基础施工技术的因素
1.1、杆塔的地基
高压输电线路杆塔的地基是杆塔施工技术的重要环节,因为地形条件对杆塔的布局和结构有着直接的影响,地形、水文和施工条件等这些基础性的因素在一定程度上决定了杆塔设计的方向。因此,在考察地基时,应把当地的实际情况和地基的特性、参数结合起来,更加合理地设置输电线路杆塔的分布地点。
1.2、杆塔的塔头
常见的输电线路的杆塔有直线塔和转角塔,而塔头样式有干字形和羊字形两种。据研究表明,转角塔多是干字形的,原因是这样受力较大,能够极大地增加高压输电线路杆塔塔头的刚度。直线塔多是羊字形的,原因是羊字形的塔头重量相对较轻。
1.3、杆塔塔身的尺寸
相关资料显示,我国在最佳坡度范围内设置了相应的直线塔塔头下口的尺寸,分别是4700mm、4000mm、3600mm、3200mm、2800mm、2600mm、2400mm、2200mm、2000mm。利用相关的数据进行研究,在杆塔直线塔身的水平距离、垂直距离已知的情况下,计算出高压输电线路直线塔的塔顶与塔头下口处的最佳尺寸。而对转角塔的最佳尺寸,一般可以先假设塔顶上口处的尺寸,在中间的坡度、下口处、杆塔的跟开都不变的情况下,根据相关的计算得出最佳尺寸。
1.4、杆塔塔身的断面形式
输电线路杆塔塔身的断面形式主要分为扁塔和方塔,扁塔一般为矩形,方塔为正方形。在重量上,扁塔较轻;但在负载能力方面,方塔的抗负载能力较好,且比扁塔灵活。方塔有较强的刚度,虽然比扁塔重,但是,综合所有的影响因素进行分析,方塔的优势较为明显。
2、输电线路杆塔基础施工面临的主要问题分析
2.1、软土等特殊地质环境的考验
地形地质条件会对架空输电线路杆塔基础等重要部分产生影响,结合我单位在深圳地区的工作经验进行分析,区域位于珠三角地区又同时在沿海地区,地形上同时受到海岸地形环境和三角洲地形环境的影响,故土质较为复杂。在软土等特殊地质环境下,架空输电线路杆塔基础不仅要考虑到常规设计施工要求,还需要考虑到地质环境的变化,使塔基的后期沉降、倾斜等不会对其正常使用造成过大影响。软土等特殊地质环境下的架空输电线路杆塔基础往往较为脆弱,如何对其进行优化设计及施工是目前需要解决的迫切性问题。此外,由于地质沉降等因素,也会导致架空输电线路杆塔基础后期出现倾斜等情况,造成巨大隐患,需要在实际工作中慎重考虑。
2.2、因风荷载引起的杆塔损坏缺乏有效的处理措施
位于沿海地区的架空输电线路杆塔会因台风等强风因素造成巨大损害。所以,如何综合分析风动力效应,精确考虑杆塔及其基础受到风力的影响程度,具有重要意义。通过把握风力与杆塔两者间的互相作用力,采取完善的抗风防风技术手段,能够有效保障架空输电线路杆塔的安全。
2.3、设计方法存在一定缺陷
架空输电线路杆塔基础工程具有一定的特殊性,实际设计施工工作也较为复杂,目前在进行架空输电线路杆塔基础施工时,一部分单位依旧沿用以往的总安全系数方法,没有结合实际情况适当加入分项系数设计方法。随着架空输电线路杆塔基础工程的逐渐发展,传统的总安全系数法已经逐渐跟不上时代需求,需要使用新型系数法取而代之。
3、优化输电线路杆塔基础施工的技术措施探讨
3.1、基础设计的优化
杆塔基础作为输电线路结构的重要组成部分,它的造价、工期和劳动消耗量在整个线路工程中占很大比重。其施工工期约占整个工期一半时间,运输量约占整个工程的60%,费用约占整个工程的20%~35%,基础选型、设计及施工的优劣直接影响着线路工程的建设。由于地质的特殊性和埋深的局限性,当前的基础型式只有采取浅埋式,通过适当加大基础地板尺寸,增加基础自重来满足上拔稳定才是比较安全经济的。直线塔埋深控制在2 m左右,承力塔埋深控制在3~4 m左右可减少地下水对施工的影响。根据工程实际地质情况每基塔的受力情况逐地段逐基进行优化设计比较重要,特别对于影响造价较大的承力塔,由四腿等大细化为两拉两压或三拉一压才是经济合理的。
3.2、基础优化设计的整体移位
输电线路杆塔基础的整体移位方法具有思路简单、成本低、工期短、降低停电损耗等优点。输电线路杆塔基础的传统移位方法是在就塔的旁边组建一个新塔来代替旧塔,这种方法耗费的劳动强度大、花费的费用太高、对正常用电影响大。而通过整体移位的方法则能够在不拆除旧塔的基础上直接将整体平移并安装到新浇筑的基础上去。这种方法利用的原理是塔的重心不容易改变,使得对塔移动的时候能够安全可靠的进行。输电线路桿塔基础的整体移位要注意在移位之前要能够精确的测算到安全距离,从而避免弧垂变化影响到塔位移安全距离。
3.3、优化设计的基础纠偏
输电线路杆塔基础的纠偏主要是针对一些倾斜的塔基础,通过一定的手段来对这些倾斜的塔基础纠偏加固。塔基础的纠偏加固技术一般采用顶升法来将塔基础倾斜幅度较大的一侧采用托梁柱或者注入膨胀剂等措施来使塔基础恢复正常。另外一种常用的塔基础纠偏技术是迫降法。所谓迫降法是在塔基础沉降幅度小的一侧采用一定的手段使得塔基础下沉从而恢复正常水平。
当前一般采用的塔基础纠偏的具体做法是结合锚杆静压桩托换加固和顶升法纠偏。这种结合方案能够使得原塔基础不受损害,并且该方案也具有振动小、纠偏过程安全可靠、能够在纠偏的过程中不影响正常用电等优点。 3.4、基础施工的技术控制
基础施工的技术控制不当,轻则影响混凝土浇灌后的外观检查,重则将产生不能修补的裂缝。因此,对其施工技术进行控制意义重大,具体而言,需要注意以下几点:一般来说,取0.5--1.0cm与2—4cm的石子按1.5:8.5的比例进行混合配制比较合适;施工时应衬垫塑料布以避免地面处的基础外壁发生因碰撞而脱落的问题,塑料布应于施工后立即拆除;为了确保扩大掏挖基础的头部位时,砼更易捣实,一般选取比技术标准高一级的砼坍落度的方法进行处理;在满足水灰比相关技术规范的范围内,可以适当增加水泥浆的用量或调整砂率,以达到砼的和易性要求。
3.5、土石方工程施工的技术控制
土石方工程施工的技术控制需要注意以下几点:在正式开挖前,必须仔细检查土壤的特性是否满足技术要求,还必须严格审查相关的施工资料图纸;如果拉线基础施工的设计方案中没有注明基面,则将中心地面标高作为施工基面,否则都应以设计方案中注明的施工基面为准。
3.6、杆塔基础施工中断桩的技术控制
如果施工现场出现断桩,就应立即召集施工人员%设计人员和监理人员研究讨论出处理措施并进行及时处理,以避免影响整个工程的施工作业。具体需要注意以下几点:检查砼坍落度的设计要求和粗骨料的调配是否满足相关的规范和标准;密切注意砼内导管的埋入深度,确保砼浇注与导管拔出同步进行,导管必须始终埋于砼内;如果砼浇注时发生导管堵塞而砼又未初凝,则可用重物冲击导管内部,待堵塞的砼全部冲开后再继续进行作业。
总言之,一个国家综合国力的体现,很大程度上都可以在电力能耗上体现,而越是发达,越是对电力系统施工有严格的要求,以免达到负荷后烧毁电网。由于输电线路杆塔施工的环境、地域和条件存在着客观的制约,因此,输电线路杆塔施工在劳动强度、实效性和质量要求上尤为突出,这就需要我们能够通过提高技术水平,在输电线路杆塔施工的复测、成桩、组立和架线等细节上采用严谨而灵活的技术措施,真正达到高质量的输电线路杆塔施工。
参考文献:
[1]王俊辉.输电线路杆塔基础施工技术及方案优化探讨[J].科技风,2014,14:134.
[2]李海强.输电线路杆塔接地及其降阻措施研究[J].科技创新与应用,2014,28:175.
[3]倪万鑫.淺谈电力系统输电线路基础施工技术措施[J].电子世界,2014,16:75.
[4]钟维军.输电线路杆塔树根桩基础受外荷载影响的分析[J].浙江电力,2014,03:17-20+45.
[5]周永华.论高压输电线路杆塔施工过程的技术要点[J].通讯世界,2014,04:59-60.