斜柱斜面基础计算与施工1

甘肃送变电工程公司超高压运检公司
750kV景白线斜柱斜面基础计算及施工技术
作者：林政国
发布人：范祥智
专业分类：送电线路
750kV景白线斜柱斜面基础计算及施工技术
[摘要]：330kV及以上电压等级的超高压、特高压送电线路，考虑铁塔重量、导线荷载、转角方向、铁塔倾斜率较大，再加地质的影响、环保的要求，部分铁塔基础设计为斜柱板式基础，特殊塔位设计为斜柱斜面板式基础，斜柱和斜面的倾斜率与铁塔倾斜率保持一致。

斜柱斜面基础在施工中需要根据施工图，通过几何计算来确定很多数据。

[关键词]：特高压斜柱斜面基础几何计算模板制作根开控制
一.工程概况
750kV景泰电厂～白银变输电线路工程位于甘肃省白银市境内,起于大唐景泰电厂，途经景泰县、靖远县、平川区，终于750kV白银变，为新建单回路750kV送电线路，沿线大部分地段为山地和高山大岭，地形复杂，起伏变化大，普遍存在大高差和大档距。

线路全长68.7km，铁塔140基，大部分转角塔设计为斜柱基础，两基终端塔为双回路转角塔，144#铁塔基础设计为斜柱斜面板式基础。

二.144#斜柱斜面基础介绍
144#斜柱斜面基础立柱向中心桩倾斜，立柱顶面也向中心桩呈倾
斜状，两者与铁塔具有相同的倾斜率，基础根开为正方形，铁塔正、侧面倾斜率相同，其倾斜率均为tanα=tanβ=0.214560，基础数据和铁塔倾斜率如图1所示。

三．基础几何尺寸计算
1.有关角度关系的证明：
基础立柱斜柱斜面立体图见图2：
ABCDA1B1C1D1为基础斜柱斜面立柱，四边形ABCD为基础倾斜顶面，A1B1C1D1为立柱跟底板结合部，由基础正视图可知ABCD为正方形，A1B1C1D1平行于水平面，且为菱形。

过顶点C做平行于水平面
的四边形A2B2CD2，可知A1B1C1D1与A2B2CD2平行且全等，连接四边形ABCD、A2B2CD2、A1B1C1D1的对角线交点OO2O1，过O点做四边形A1B1C1D1的垂线OO3，交A1C1于O3点，OO3即为立柱高h。

由于⊿OO1O3与⊿AA2C同在四边形AA1C1C上，OO1⊥AC,OO3⊥A2C,可知∠O1OO3=∠ACA2=θ（θ为铁塔对中心桩的倾斜角,tanθ=tan α）。

因为BB2=OO2=AA2/2,tan∠BCB2=BB2／BC=BB2／a,
tan∠ACA2=AA2／AC=AA2／2BB2／,
故tan∠ACA2=tanθ=tan∠BCB2=tanα(α为铁塔正、侧面倾斜率),即∠BCB2=α。

2.模板边长的计算：
由图2可以得知模板ABA1B1与模板ADA1D1大小相等，模板BCB1C1与模板DCD1C1大小相等，过B1点做AB的平行线交AA1于A3
点，过C1点做BC的平行线交BB1于B3点。

在BB1C1C中，BC是顶面边长，是已知的，即BC=边长a，OO3为立柱高h，在直角⊿OO1O3中，
OO1=OO3／cosθ=h／cosθ=BB1。

CC1=BB1-B3B1=BB1-B3C1×tanα=h／cosθ-a×tanα，
B1C1=B3C1／cosα=a／cosα。

在四边形AA1B1B中，
AB=a，BB1=h／cosθ
AA1=BB1+A3A1=BB1+A3B1×tanα=h／cosθ+a×tanα
A1B1=A3B1／cosα=a／cosα。

至此，模板的尺寸就计算出来了，
∠A1AB=∠ABB1=∠B1BC=∠BCC1=90°,模板形状和尺寸如图3所示。

3.基础底部菱形数据的计算：
图2中，在基础底部菱形A1B1C1D1中，B1D1=a=2263，由余弦定律知在⊿B1C1D1中:
cos∠B1C1D1=(B1C12+D1C12-B1D12)／2B1C1×D1C1
=(2B1C12-B1D12)／2B1C12=1-B1D12/2B1C12
=1-2a2/[2（a／cosα）2]=1-cos2α=sin2α
由已知条件计算得到∠B1C1D1=87°28′39″。

A1C1=2×O1C1=2×a/tan∠B1C1O1=a/tan[（∠B1C1D1）/2]
=2364
可见四边形A1B1CID1确实为菱形，由此可以制作立柱底部钢箍（见图4）以保证立柱底部的几何尺寸为符合设计要求的菱形。

4.主筋长度的计算：
144#基础四个腿的基础形式相同，基础主筋采用44根φ32的螺纹钢，由于基础为斜柱斜面，造成主筋长度也不相同，因此必须计算每一根主筋的长度。

基础底面保护层为70mm，其余均为45mm，由图1可知立柱高为6600mm，底板高为1200mm，顶面边长为1600mm，
从图2可以看出：最长主筋和最短主筋各位一根，剩余40根主筋分为长度不等的20组，每组2根钢筋。

从图4基础模板图可以看出：
（1）最短主筋长度的计算：
立柱内最短主筋长度计算：见图5
6554-45+（45+16）tanα=6554-45+（45+16）0.21456=6522
底板内主筋长度：（1200-70）/cosα=1156
故最短主筋长度为：6522+1156=7678
（2）同理可得最长钢筋为8338。

其他20组共40根主筋的长度可根据上面的原理和主筋间距计算得出。

施工图中所标主筋长度为7852～8210，由我们的计算得出主筋长度为7678～8338，可以看出设计院图纸的主筋长度是有误的。

四.模板的固定：
基础立柱模板采用悬吊方式进行控制，采用撑顶结构来保证模板的稳定性。

五．根开控制方法
在支模过程中，在中心桩直接盯斜面中心比较困难，采用在中心桩盯立柱的外角点A 和内角点
C 来控制基础根开尺寸，在浇制过程中，可以盯8个螺栓几何中心直接用半对角来控制根开。

设基础半对角为L/2，从图2可以得到：
内角点C 到中心桩的距离为：（L/2）-a ×cos θ。

外角点A 到中心桩的距离为：（L/2）+a ×cos θ。

通过以上计算解决了施工现场存在的实际问题，也可作为今后解决同类问题的参考。

六．结束语
科学技术的突飞猛进，必将深入影响电力工业的发展，新技术、新工艺层出不穷，作为一名送电技术人员，必须勤学，理论结合实践，解决施工中遇到的实际问题，有义务推动送电技术的发展。