哈郑±800kV线路中斜柱斜面基础施工技术

摘 要 随着我国特高压输电线路的迅猛发展，铁塔重量逐渐增大，以往基础地脚螺栓无法承受大吨位铁塔横向剪切力，为实现基础安全承受上部铁塔荷载，须将铁塔基础设计成斜柱斜面基础型式，以减少铁塔对地脚螺栓的横向剪切力。斜柱斜面基础在我国特高压直流输电工程中首次应用，施工难度较大，本文介绍了斜柱斜面基础施工的基本方法。

关键词 特高压；斜柱斜面；基础施工

中图分类号TM8 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）101-0159-02

哈密-郑州特高压直流输电工程是继±800kV向上、锦苏工程之后国家电网公司投资建设的第三回特高压直流输电工程，是国家实施“疆电外送”的第一个特高压输电工程，也是西北地区的首个特高压直流输电工程。宁1标段线路长度111.846km，共设杆塔198基，其中斜柱斜面基础16基，斜柱斜面基础如图1所示：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。如何施工均是亟待解决的关键问题。

1斜柱斜面基础施工难点

斜柱斜面斜地螺基础在我国特高压直流输电工程中首次应用，无斜柱斜面斜地螺基础施工方案、施工作业指导书。基础模板加工及安装，基础钢筋加工及绑扎无可直接借鉴的施工经验，斜地脚螺栓重心偏移较大，不能按固定角度倾斜，基础顶面为斜面混凝土流动性较大，如何保证基础顶面的斜率达到设计斜率要求均是斜柱斜面基础施工难点。

2斜柱斜面基础施工方法

2.1坑口放样及开挖

1）基坑放样（开口）尺寸计算：在基坑放样前应计算基坑坑口放样尺寸，在确保施工安全的前提下减少开挖方量，达到节约施工成本，加快施工进度的目的。

基坑开口尺寸可按下式计算：

············（1）

式中：A --为基坑开口尺寸，mm；

--土壤放坡系数；

--基坑底板断面尺寸，mm；

--基础埋深，mm。

2）基坑底部工作面一般按200mm考虑。挖方边坡坡度根据现场土质、挖方深度、地面荷载、土体稳定等实际情况确定。常规情况坡度按表1 数值计算。干砂坑的开挖范围应根据现场情况确定。

3）挖基础采用机械开挖为主，机械无法到达等特殊地形采用人工开挖；

4）采用人工开挖时，坑深超过3m的则应开挖出二次作业平台后，再进行开挖；

5）采用机械开挖基坑时，必须有施工技术员在现场，并事先对机械操作人员进行交底，在开挖过程中，随时检查开挖深度，挖至距坑底200mm时，应停止机械开挖，人工开挖至设计位置。坑深超过4m的则应开挖出二次作业平台后，再进行挖掘。

2.2钢筋加工及绑扎

1）斜柱斜顶式基础主柱钢筋长度在对角线方向由外向内逐根长度递减，通常设计原会给出最短钢筋尺寸，即内角侧钢筋长度，次长钢筋长度=最短钢筋长度+主筋间距×tanβ，也可根据综合斜率计算出内角侧最短钢筋的长度，然后按上述公式进行计算每个钢筋长度。因为集成主筋长度均不相同，所以在进行钢筋绑扎时，应认真核对基础主筋长度，避免使用错误；

2）立柱钢筋上部需对齐，绑扎完成后钢筋笼会自然呈现出向中心桩倾斜的现象。

2.3模板加工及安装

1）斜柱斜面基础模板加工类似于斜柱平面基础模板加工方法，由于斜柱斜面基础顶面为斜面，所以只需将斜柱平面基础上部异性模板去除，即可制作成斜柱斜面基础用模板；

2）立柱模板采用胶木板安装。模板表面必须平整、接缝严密，强度可靠；

3）立柱胶木模板的拼接及固定采用100mm×50mm木条，木条应采用纵向布置，每面模板除棱角设置一道外还需在中间均匀设置两至八道；立柱顶面及地面应设与模板齐平的横向加固木条。模板合缝应严密，立柱顶面以下500mm范围内不应有接缝；

4）模板与混凝土接触面应涂刷一层脱模剂，脱模剂应在坑上涂刷好后再下至坑内；

5）底板的找正可在横顺线路各拉一根线绳，利用悬吊法找中进行找正。立柱的找正可使用两台经纬仪，分别控制横顺线路方向；亦可采用在中心桩处架设一台经纬仪拉模板角处的斜距折算成水平距离的方法（三角高程法）进行控制，最后用十字线找中法找出模板顶面中心用三角高程法进行校核。找正好的底台模板每个台面均应水平，其倾斜不得超过8‰，横顺线路方向位移不得超过10mm。找正好的立柱模板坡度、高度、断面、根开等参数必须符合设计要求；

6）立柱模板使用两根接长抱杆进行夹固，并在模板找正好后对抱杆或脚手架进行固定。采用脚手架固定时，必须搭设稳固，立杆底部应设置防沉措施。

2.4地脚螺栓安装

1）基础地脚螺栓较大较重，整体安装较为困难，因此，地脚螺栓安装采用模具固定，逐根安装，整体固定的方法进行地脚螺栓安装及固定；

2）地脚螺栓固定，地脚螺栓采用上下模具及槽钢支架进行固定。同组斜地螺要想按照指定的角度倾斜，难度较大，而且在施工过程中的震动也会使整组地螺的偏移。可在模板两侧面各开一个小孔，用可调式索具连接整组地螺下部限位板，随时对地螺进行调整。确保施工过程中斜面地螺的根开尺寸符合施工图设计要求；

3）地脚螺栓找正均采用三角高程法，即利用经纬仪定向，测出角度和斜距后计算出相应测点根开，地脚螺栓找正示意图所示。将经纬仪安放在铁塔中心桩上并调平，对准前后视后旋转45度，测量经纬仪中心到经纬仪十字丝与地脚螺栓模具上同心圆周刻痕交点斜距及角度，利用三角函数计算出铁塔中心桩到经纬仪十字丝与地脚螺栓模具上同心圆周刻痕交点的水平距离及该点与中心桩间的高差，测量时应同时测量远端交点及近端交点；同时使用钢尺测量经纬仪十字丝是否在相邻两地脚螺栓中心。在调整根开的同时，采用垂吊法进行地脚螺栓坡度和保护层的检验，确保地脚螺栓根开、坡度以及保护层满足设计要求。

2.5基础浇筑

1）浇制过程中，必须随时监视模板情况，发现移位、模板鼓肚时应及时修正、补强；

2）混凝土浇制过程中应严格控制水灰比，每班日或每个基础腿的坍落度检查应不少于两次；

3）基础浇制应采取措施防止泥土等杂物混入混凝土中；

4）混凝土配比材料用量每班日或每基基础应至少检查两次；

5）混凝土的振捣采用插入式振捣器振捣。混凝土应分层捣固，每层厚度不应超过振动棒长度的1.25倍。振捣器的移动间距应不大于作用半径的1. 5倍，一般为300mm～400mm。振捣时采用“快插慢拔”方式，插点均匀排列，逐点移动，有序进行；插点不得遗漏，要求均匀振实。每一位置的振捣时间应能保证混凝土获得足够的捣实程度，以混凝土表面呈现水泥浆和不再出现气泡、不再显著沉落为止，一般每次宜为20s～30s。不允许捣固过久，否则会漏浆。振捣上层混凝土时，应插入下一层混凝土30mm～50mm，以消除两层间的接合缝。上层捣固好后，不许反过来再捣固下层。

2.6斜柱斜面基础抹面

1）为有效控制基础斜面斜率，我部对斜柱斜面基础顶面采用倒角工艺，同时也方便成品保护，基础倒角模具采用木线条制作。

2）基础配模时，根据斜柱斜面基础的斜率，将模具倒订在基础模板上，模具接头处用玻璃胶进行无缝处理，基础浇筑完成后，根据模具的具置进行斜面抹面工作。

3）基础顶面抹面需要由技工负责，在基础浇筑完成后对基础顶面进行初摸，然后每隔一个小时对基础顶面进行收光一次，如此反复3～4次，达到基础顶面斜面满足设计要求。

2.7基础拆模及回填

1）基础拆模必须达到拆模强度后方可进行拆模。拆模时必须注意保护基础面及棱角不受损坏。斜柱斜面基础成品；

2）及时将地脚螺栓丝扣部分上的混凝土清除干净，涂刷黄油后缠绕绑扎牛皮纸或塑料纸进行保护；

3）在立柱外缠裹塑料薄膜，缠好后立即从立柱顶部将浇水，以减小基础水份蒸发；

4）斜柱斜面回填时应先填内角侧，再填外角侧，每回填300mm高度夯实一次，并在内角侧支顶防止基础向内角侧倾倒。

3实施效果检查

3.1实施效果

哈密-郑州±800kV 特高压直流输电工程宁1标段16基斜柱斜面基础均采用上述方法进行施工，经检查组对施工后基础的跟开尺寸的检查和高差、倾斜角度的检查，完全满足验收规范优良级要求。

3.2存在问题

斜柱斜面基础抹面较为困难，需要多次进行抹面，方可达到设计基面倾斜角度，需在今后施工中解决。

4结论

斜柱斜面基础在哈密-郑州±800kV 特高压直流输电工程宁1标段成功应用解决了目前特高压输电线路中斜柱斜面基础施工技术难题，为今后特高压输电线路建设提供了丰富的施工经验。

参考文献

[1]程养春，刘斌，李成榕，赵林杰.超高压直流线路复合绝缘子检测方法的研究[J].电网技术，2006（12）.

[2]洪应武.谈工程机械化与地基基础施工.城市建设理论研究，2011（19）.