提高输电线路斜柱板式基础施工质量

[ 摘 要] 新疆与西北750kV主网联网第二通道工程中采用了斜柱板式基础,它受力合理, 能节省材料, 但由于其立柱倾斜率, 使其质量控制点多, 基础的施工质量难于有效控制。针对斜柱式基础的主柱坡度与地脚螺栓中心对立柱中心的偏移尺寸控制不当，砼浇制后容易造成组立塔时塔脚板与基础顶面连接不好，主材坡度与立柱坡度不一致的问题，作者采用了“一算、二支、三调、四控”的施工工艺，从而提高斜柱板式基础施工质量。

[ 关键词] ]输电铁塔 等截面 斜柱式板式基础 地脚螺栓斜率 施工工艺

中图分类号：TM7 文献标识码： A

引言

近几年, 我国架空输电线路杆塔基础形式已趋于多样化,输电线路工程大量采用斜柱板式基础, 斜柱板式基础是指基础主柱与铁塔主材坡度相一致的基础, 其特点是坑底尺寸大，埋深浅，靠底板双向配筋承担铁塔上拔、下压和水平力。 基础的塔脚板及基础顶面与主材是垂直的，吸收了插入角钢斜柱式基础和地脚螺栓型直柱式基础的优点，从而可以减少基础钢材用量。

此种基础轴心与铁塔主材方向一致, 从而减少或消除了由于水平力在主柱根部引起的双向弯矩, 改善了主柱受力性能, 减少了基础钢材用量,充分利用混凝土抗压强度大的特点,使基础主柱、底板受力状况有了很大的改善,但施工难度较大,要求控制尺寸准确。

1“一算、二支、三调、四控”的施工工艺

“一算”是指基础施工模板尺寸的计算与制作，“二支”是指支立模板控制，“三调”是指地脚螺栓安装与调整“四控”是指基础内在质量及表面光洁度的控制方法。

为了保证工程质量, 加快施工进度，主要是从模板控制、地脚螺栓安装、内在质量和表面光洁度的控制方面采取措施，下面以新疆与西北750kV主网联网第二通道工程为例：

新疆与西北750kV主网联网第二通道工程是国家重点工程，我公司承担第3标段施工。本工程全线长为2*41.3km，全线新建铁塔170基，其中斜柱板式基础110基，比例为64.7%，使其施工质量控制点多。下面我们对“一算、二支、三调、四控”施工工艺进行探讨分析。

1.1竹质异形模板的计算与制作

在750kV主网联网第二通道工程中，采用竹模板，如果采用钢模板需要分段拼接模板，拼接后需要调平，调整拼接缝隙。如果采用异形竹模板，可省去模板拼接、找平、调整缝隙的时间与人工成本。

竹质异形模板不需要分段拼接，所以需要精确计算而得出模板尺寸。由于斜柱基础为等截面斜柱，主柱的侧面为平行四边形，如图1所示，主要由标准模板和异形模板拼装而成。主体部分由标准模板组成，上下由异形模板A、B、C、D拼装而成。

B A CD

标准模板 标准模板

A Ba DC

图1

正面倾斜值a:基础主柱高度h；基础全高 H。

立柱对角倾斜角度为：θ=tg-1(H/√2a)

立柱总高的斜边长L=H/θ的正弦

异型模板的角度a=cos-1(a/L)

模板的边长I=h*L /H

得出模板的边长I和角度a，基础立柱侧面的几何尺寸确定，则异形模板的尺寸即确定。

1.2 支立模板控制

模板的支撑要牢固。对于主柱太高的基础, 必须保证浇制间隔时间不超过2小时, 以免混凝土出现断层。模板应使用钢管支撑或圆木支撑。使用钢管支撑必须是￠60 mm 以上的钢管。模板支撑必须牢固可靠, 并且做好基坑边缘的防坍塌措施。

支模过程中，采用钢管、双钩紧线器进行加强牢固，且应留有可调节部分，完善工器具的使用方法。在异型模板确定后，应将其表面涂土脱模剂后，再进行合模，合模时须用结实可靠的回形销进行连接，并将四角用角模连接牢固。当立柱钢模合好并校正立柱钢模时，应首先由测量人员用仪器认真检查扎筋支模前所打的基础控制桩的基础根开及对角线尺寸是否有误，确认无误后，再进行立柱钢模的校正，同时应按立柱高度确定所需要加固钢管的位置，施工要求每隔l米-1.5米应加固一道井字型钢管，特别是大基础，为避免立柱向内角倾斜，影响立柱的坡度，应采用1.5-3吨的双钩紧线器，每个腿至少2根将立柱的外角侧自下而上连结，使其斜柱有可调范围，当基础立柱校正完后，应用测量工具对其坡度进行检查，经检查确定符合设计要求后，方能进行砼浇制。

图1 XZ110型斜柱板式基础示意图

1.3 地脚螺栓安装与调整

斜柱板式基础因地脚螺栓与基础立柱按照设计坡比向铁塔中心庄倾斜，其找正十分困难，因此我们采用以下方法：

地脚螺栓靠外侧的尾端应用8号铁线悬吊住,以便地脚螺栓位置调整, 按基础半对角线线长及小根开控制的方法。同组地脚螺栓安装就位调整好后, 将尾部绑扎的镀锌铁线固定在基坑外侧的角桩上。为了保证地脚螺栓中心与斜柱中心重合, 在基础对角水平线的立柱中心处吊一垂球, 同时在4 个地脚螺栓间拉交叉十字线, 如图3所示, 应控制十字线交点对准垂球尖, 其偏差应小于10mm。

1 23

44 5

1．水平线 2.垂球吊线3.地脚螺栓

4.主柱顶十字线5.基础顶面

图3地脚螺栓中心找正示意图

地脚螺栓是基础控制中的关键，在地脚螺栓安装时，将地脚螺栓的根部采用锚板将所有螺栓固定在一起，基础呈倾斜状, 螺栓与基础顶面垂直。在地脚螺栓固定模板上将地脚螺栓固定好后，再在同组地脚螺栓间距间加撑小木方，小木方的规格视地脚螺栓的规格及其间距而定，这样可以使地脚螺栓固定更牢固，不会受到振动后产生位移。1.4 基础内在质量及表面光洁度的控制方法

等截面斜柱基础的内在质量及表面光洁度的工艺是施工控制的重点也是控制难点, 由于该种型式基础立柱呈倾斜状态,给施工控制带来很大困难，我们将采取以下办法进行：

（1） 基础下料同斜柱基础下料一样, 先外侧后内侧的方法,以保证基础内外侧浆石均匀。

(2)为防止立柱浇筑过程中碰触到地脚螺栓,采用先浇筑立柱下层,再安装地脚螺栓,接着继续浇筑的方法, 熟练的测工可在半小时之内完成地脚的安装和调整, 以保证基础的连续浇筑。

（3）立柱模板结合处必须紧密, 以保证浇制过程中不漏浆。

（4）斜柱基础立柱部分的浇制重点要注意控制地脚螺栓尺寸, 预防外角侧出现空隙而形成蜂窝。混凝土浇灌到立柱地脚螺栓根部时, 应再次复查地脚螺栓位置及标高, 确认无误后再继续浇灌。当混凝土埋住地脚螺栓后, 应由地脚螺栓四周均匀下料, 且均匀振捣, 不得碰撞地脚螺栓, 以保证位置不发生位移。混凝土浇灌至基础顶面后, 应再次复核地脚螺栓位置及标高。为了实现基础一次成型, 待基础混凝土初凝后, 随即用经纬仪对基础顶面进行检测并操平抹面。

2 注意事项及建议

2.1 在完成模板安装后, 为防止立柱向内倾斜应在立柱顶面最外侧点上打好反面拉线。反面拉线可选用直径为12. 5 mm 的钢丝绳, 结合3t地锚, 将基础立柱模板彻底固定。

2.2 模板安装后，应及时对其操平、找正，以确定立柱是否按坡比向中心桩方向倾斜，立柱模板结合处必须紧密, 以保证浇制过程中不漏浆。

2.3 地脚螺栓固定模板加工要合格（如果不合格要重新加工地脚螺栓固定模板，确保所加工的模板符合塔型地脚螺栓规格及间距的尺寸）

2.4 浇筑混凝土应分层振捣，浇筑完成后，应及时将基础各层台阶表面及顶用用砂浆抹面。

2.5 由于柱截面沿塔身主材坡度倾斜，故施工时应注意当浇筑混凝土养生强度达到设计强度的70﹪时方可拆模。拆模时必须在其内角侧用撑木做好分段支撑，保证立柱不变形倾斜。

3 经济效益对比

经过对以往施工的工程的统计，如果采用钢模板，需要拼接模板，拼接后需要调平，调整拼接缝隙。本工程采用异形竹质模板，省去模板拼接、找平、调整缝隙的时间与人工成本。

按照以往施工方法，模板支立与地脚螺栓安装后，需要反复调整或返工，使用商品砼浇筑，从制作模板到基础浇筑完毕需要施工人员20人，需3天完成基础浇筑，本工程人工费为165元/人，斜柱板式基础共110基。

所以以上费用合计：165元/人×20人×3天×110基=1089000元，

由于都需要商品砼浇筑，所以商品砼费用不计入效益对比中。

运用“一算、二支、三调、四控”的施工方法，可每基基础节约1个工日，斜柱板式基础共110基，人工费为165元/人×20人×2天×110基=726000元。

以上两种施工费用对比为：1089000元-726000元=363000元。

所以新疆与西北主网联网750千伏第二通道线路工程使用“一算、二控、三调、四方法”的施工方法比常规施工节约了363000元。综上所述，说明“一算、二支、三调、四控”的施工方法大幅度节省了施工成本，并提高了施工质量。

4 结束语

公司承担的新疆与西北主网联网750千伏第二通道线路工程施工第3标段。通过对基础施工的模板控制、地脚螺栓安装、内在质量和表面光洁度的控制施工方法，取得了很好的效果，其优良率达100％，大大提高了斜柱式基础施工质量，解决了斜柱式基础的主柱坡度与地脚螺栓中心对立柱中心的偏移尺寸控制不当，砼浇制后容易造成组立塔时塔脚板与基础顶面连接不好，主材坡度与立柱坡度不一致的问题，彻底控制了立柱坡度和地脚螺栓中心偏移尺寸，杜绝了返工现象。从工程质量、施工进度和经济效果来看，充分说明这种施工方法具有推广和应用价值。