输电线路杆塔基础设计施工技术分析韩承永

输电线路杆塔基础设计施工技术分析韩承永

发表时间：2019-11-18T11:35:44.350Z 来源：《中国电业》2019年第14期作者：韩承永

[导读] 随着国家经济的高速发展，用电负荷不断增加，对输电线路运行的安全稳定要求也越来越高。

摘要：随着国家经济的高速发展，用电负荷不断增加，对输电线路运行的安全稳定要求也越来越高。杆塔基础施工是输电线路体系中极为重要的部分，在设计、施工方面均具有突出的行业特征，由于高压输电线路一般都比较长，沿途的地形地势也比较复杂，故在设计和施工过程中，需考虑很多方面的因素。本文主要分析概述杆塔基础施工技术。

关键词：输电线路；杆塔；塔基；施工

用电需求的不断增加促使电压不断提升，进一步影响了对于输电线路塔基的施工质量要求。而不同的地理地质条件时杆塔设计需要考虑的因素进一步增多，从而对设计者提出了更高要求。本文全面对于杆塔设计及施工的重点进行分析和探讨。

1 高压输电线路杆塔基础选型分析

1.1 现浇台阶基础

此类基础属于刚性基础类型，能应用的地质条件非常的广泛，适用于各种类型的铁塔该基础类型的主要特点：混凝土的量较多，但钢材的耗费量较少，且施工工艺简单，为工程施工的质量提供了很好的保障。

1.2 板式直柱基础

此类基础属于柔性板式基础，采用直立式主柱，连接铁塔时需使用塔脚板和地脚螺桂，同样适用于各种类型的铁塔。其优点是基础混凝土方量较少，开挖方便，可进行浅埋，在较容易出现流砂或者是地下水位较高的地基中应用居多，能避免基坑坍塌的危险，还可降低深挖水坑的工作难度；缺点是基坑土石方开挖量较大，钢材耗量大。

1.3 插入式基础

此类基础不需要地螺和塔脚板连接，将铁塔塔腿的主材直接插入到主柱之中并在端部进行锚固。该基础受力简单，基础所承受的偏心弯矩和水平方向作用力较小，底板和立柱处于压受力状态，该种基础改善了受力状况并且节约材料。另外，由于基础水平力减小，故基础侧向的稳定性有所提高。该基础适用于有无地下水地段、地基土为硬塑情况。在山区塔位，由于交通运输条件差，插入式基础弥补了交通运输上的缺陷，是一种更为经济实用、施工简单方便的基础型式。

1.4 人工掏挖基础

人工掏挖基础对地基土的成孔性能要求较高，适用于基础埋深在地下水位以上的硬塑、可塑性粘土及强风化岩石类地质条件。掏挖桩基础施工时以土代模，直接将基础的钢筋骨架和混凝土浇入掏挖成型的土胎内。由于减少了对原状土的扰动，能充分发挥地基土的承载性能，所以可大幅度的节约基础材料和施工费用。

2 塔基的选型

随着特高压电网的建设实施，电压等级不断提高，铁塔基础承受外力增大，基础立柱长度、基础体积及工程量也随之增加。为了减少铁塔基础的混凝土及钢筋用量，缩短施工工期，降低铁塔基础的建设费用，需要设计根据塔位不同的地质、地形及周边环境因地制宜选择基础型式，充分利用每个基础的优点，达到减少土石方，将工程对环境的影响减小到最小程度。目前，国内线路工程基础常用的型式有掏挖基础、大开挖基础、灌注桩基础。实际工程经验显示，只要地质条件满足要求，应该优先采用掏挖类基础，当不能满足时采用大开挖基础，最后才考虑灌注桩基础。

2.1 掏挖类基础

掏挖式基础是近年来在我国输电线路建设中广泛采用的一种基础型式,具有充分利用原状土的承载力、减少开挖量等优点。按该基础的形状大小进行掏挖，土石方开挖工程量不大于混凝土浇灌的土石方填筑工程量。掏挖类基础可分为全掏挖和半掏挖两种型式。当地表土不易成型时，采用半掏挖基础。这两种基础的最大特点是能够充分利用塔基原状土的力学性能，减少基础的侧向变形，提高基础的抗拔、抗倾覆承载能力。具有开挖土方最小，钢材用量少，节省模板，可缩短施工周，节省投资等优点。其缺点是对地质条件要求较高，对地下水位较高、地质破碎、基坑开挖难以成形的塔位不能适用；且掏挖基础底部扩挖有限，底板宽度不宜太大，在基础作用力较大、塔基承载力不高时使用。

2.2 灌注桩基础

随着我国交通基础设施建设的快速发展，灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点仍将被广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域。该型基础适用于地质条件恶劣的塔位，如地下水丰富，地下软塑层、淤泥质土层较厚的水田、河网等地，以及山体坡度较陡需主柱加高较大的杆塔位。施工开挖量较少，施工对环境的破坏小，能有效保护塔基周围的自然地貌。但是，其缺点是基坑开挖需护壁，施工要求高、难度较大，基础混凝土量大，综合造价高，需特殊的检测手段。

2.3 大开挖基础

对比掏挖基础，大开挖基础是指大范围的完全挖掘，大开挖基础型式较多，其按基础本体受力状态可分为刚性基础和柔性基础。刚性基础的施工工艺简单，质量易于保证，基础埋深较浅，在抵抗上拔力时主要依靠自身重量。但由于基础混凝士用量较大，综合造价偏高，使用范围受到制约。直柱柔性基础该基础采用钢筋混凝土底板，能比较充分地利用塔基及上覆土重的作用，因而综台造价仍比普通混凝土刚性基础低。

3 输电线路杆塔基础施工要点

3.1 基坑开挖前的调查工作

基坑开挖施工之前，必须要对基坑开挖处的环境及地下设施做一个全面的分析调查，开挖的时候不能破坏各类地线管线设施，特别是国防通讯光缆，保证它们不会遭到破坏

3.2 人工挖孔桩技术

从现阶段输电线路杆塔基础施工的实际状况来看，人工挖孔桩施工是一项复杂且涉及施工内容较多的一项施工技术。应用人工挖孔桩施工技术进行施工前，相关的施工人员需要明确当前工程施工的实际状况及施工要求，做好相关的工程施工控制工作，为了确保混凝土的

质量，需要合理的控制混凝土浇灌的时间与力度，尽量避免出现裂缝的情况，如果出现裂缝，相关的施工人员必须在第一时间，根据裂缝的实际宽度，采取有效的弥补方案，切边混凝土的平整性

3.3 灌注桩施工技术

灌注桩基础施工机理是通过特制的宝塔型钻头与机械钻孔进行钻孔灌注成桩，借助高压水泵，在钻杆边钻边向钻孔内注水，通过水的冲刷压力与钻头的旋转力，将泥土搅成泥浆，水从洞孔上面流出。在确定洞孔的深度后，再利用导管将搅拌好的混凝土灌入到有水的洞孔下面，改变混凝土从洞孔底部原来的位置。同时确保导管周围的泥浆水不会渗入混凝土中，采用边浇边提升导管的方法，进行浇制，一直浇到地面为比。此外，为了防止杆塔基础施工的过程中出现导管堵塞的情况，可以通过重物向导管内部不断冲击的方式，敲落粘附在导管内部的杂物。

3.4 混凝土的浇制

（1）要按照要求选择砂石和水泥等，所选择的水泥也必须要符合设计的要求，确保其在有效期内使用，防止出现结块或者受潮等情况，在浇筑同一个腿时，不可使用两种或者更多种类的水泥，防止出现不粘合等现象。（2）在进行浇筑之前，需要根据图纸和设计的要求，认真检查钢筋与模板的尺寸，在进行浇筑时，防止出现漏浆等情况。如果模板出现弯曲或者变形的情况，必须要立即停止施工，在找出问题并解决之后，再进行进一步的浇筑，浇筑工作要由基底的模一边或者两边开始向四周进行蔓延，然后结合捣固人员的位置再开始浇筑，在此过程中还需要防止将混凝土浇筑到模板上，导致砂石出现分离。此外，捣固工作要分层进行，才能确保所浇筑的混凝土之间能够实现紧密结合，进而更加牢固。（3）混泥土下落高度大于2m时，必须采用溜槽。

4 结语

输电线路铁塔基础型式的设计与优化对于整个输电线路的安全运行起着至关重要的作用，通过对不同的水文地质条件做深入详尽的了解，确定了合适的基础型式可以大大降低工程本体投资，并为输电线路安全可靠地运行提供有力保证。此外，塔基的设计施工，也需要严把技术关，规范化、科学化，因时制宜、因地制宜地处理实际工程中的各种问题，从而保证施工效果。

参考文献：

[1]张国华.对架空输电线路铁塔结构与基础设计的分析[J].工程技术:全文版,2016(10):00219.

[2]宋卫华.架空输电线路铁塔结构与基础设计研究分析[J].工程技术:文摘版,2016(11):00106.