架空输电线路不等高腿基础施工技术探讨

摘要：随着各地基础建设用地越来越紧张，尤其是电力线路走廊更难选择，为支持地方经济建设，各地输电线路路径基本选在山坡、河流中等开发利用价值不高的地方。本文从理论上讨论山区不等高转角基础的有关施工方法。

关键词：输电线路 不等高腿基础施工

中图分类号：TM621.5 文献标识码：A 文章编号：

引言：随着国民经济的迅速发展，各地基础建设全面展开，土地需求越来愈大，为减少架空输电线路路径对环境的影响，支持地方经济建设，输电线路路径基本选在山坡、河流中等开发利用价值不高的地方，为减少投资及土石方开挖对山体环境的影响，山坡地形基本采用不等高腿基础型式，原有的基础施工技术已不能满足施工需要。为更好地指导现场科学化、规范化的施工，进行输电线路基础施工技术研究和创新工作已势在必行。本文将架空输电线路不等高腿基础施工技术做了一些探讨。

一、有关资料

施工图纸一般给定的数据有：基础的水平半根开a，中心桩与基础施工基面间的高差h，转角塔预倾千分率η。如图一所示：

二、存在的问题及解决方法

存在的问题：

因基础各腿之间存在高差，且高差最小为3米，大的有12米之多，所以高低退基础不能像普通基础一样按照设计给定的设计值直接测控，必须进行现场测控计算。

解决方法：

不等高腿铁塔采用正方形根开，由于各腿的施工基面不同，其各腿的平行根开和对角根开也不相同，但直线塔各腿在其平面上的投影还在其45º角上，因此分坑测量仍可以采用角度法；耐张塔因基础需要预高保证塔倾，所以其投影在水平面上变成矩形，分坑时按照矩形基础分坑中心桩位移后按角度法实施。

直线塔不等高腿现场测控与等高腿基本相同，只是增加了测控数据的计算量，而耐张转角塔因基础预高产生位移量，所以与普通等高腿基础测控不同，本文重点讨论解决耐张转角塔基础施工方法。

三、理论计算

为了保证转角塔架线后不内倾，输电线路施工一般采用基础预高解决，即转角塔需向转角外侧事先进行预偏，现场是通过基础预高而使铁塔向转角外侧发生了旋转的结果。为简化计算，我们可以根据施工习惯选取中心桩、高腿塔脚中心、低腿塔脚中心等进行计算，本文以塔腿基础中心进行计算。

建立图二所示的计算简图：

2、图二为转角塔在高（A）腿进行预高，并以D腿为计算基准点时的模式图。

3、根据图很容易证明γ=β，从而根据图一和图二有：

sinγ= sinβ=η，tgα=（h1+h2）/（a1+a2）

4、因铁塔旋转后根开不变，可知AD=A1D，从而有ΔS=AD×cosα- A1D×cos（α+β），Δh= A1D×sin（α+β）-AD×sinα

化简后为：定位位移值：ΔS=（a1+a2）×（cosα- cos（α+β））/ cosα

预高值： Δh=（a1+a2）×（sin（α+β）- sinα）/ cosα

5、α：高腿对低腿横线路方向投影角。

β、γ：转角塔预倾时的旋转角。

ΔS：转角塔高腿水平位移值。

Δh：转角塔理论预高值。

6、同理也可以对转角塔低腿（D）进行预高，并以D腿为计算基准点时的模式图三。此时的计算公式为：

sinγ= sinβ=η，tgα=（h1+h2）/（a1+a2）

ΔS=（a1+a2）×（cos（α-β）- cosα）/ cosα

Δh=（a1+a2）×（sinα- sin（α-β））/ cosα

7、当四腿均不等高时，可根据接腿情况参照图二或图三进行相应计算。

四、理论阐释

1、上述图二的情况可理解为线路左转，且高腿预高时，以低腿不动，高腿要向转角外侧位移的情况，此时高腿对应的水平半根开在基础预高Δh时减小ΔS。

2、上述图三的情况可理解为线路左转，且低腿预高时，以高腿不动，低腿要向转角内侧位移的情况，此时低腿对应的水平半根开在基础预高Δh时将增大ΔS。同样该种情况也可以这样理解：线路左转，且低腿预高时，若仍以低腿不动，则高腿要向转角外侧位移，此时高腿对应的半根开在基础预高Δh时将增大ΔS。

3、若将图二或图三中的A、D字母进行调换，则可理解为线路右转，高腿或低腿预高的情况。

五、施工控制方法

1、转角塔在未预高前，四腿对应的半根均为正方形，当转角内侧腿预高后，各腿对应的水平半根开对中心桩来说在横线路方向上将发生变化，以图三B腿为例，其水平投影情况见图四。

2、施工时，我们把分坑测量“O桩进行相应移动”，图四为移到O1位置的情况，由于O1桩为中心桩进行相应位移而得到，我们称O1桩为位移中心桩，施工时B腿测控以O1为准。当转角塔四腿均不等高时，则有3个位移中心桩。

3、以位移中心桩作控制桩，则转角塔每个腿的支模方法同正方形基础的分坑方法完全一致。

4、根据上述理论计算出相应的预高值Δh和ΔS，供基础支模时使用。

5、基础支模后，为了确保基础的根开尺寸，我们把不等高腿之间的斜距计算出来。根据上述基本理论第三条，铁塔塔脚之间的斜距在铁塔预偏前后保持不变，结合图一和图四，可以计算出：

AD=√（a1+a2）2+（a1-a2）2 +（h1+h2）2 ①

当基础腿露出基面的长度不一致时，则将①中的h1+h2换成铁塔接腿之差即可。同理可计算出AB、BC、CD、AC、BD的斜距。现场施工时，利用基础斜距进行支模情况的校验。基础评级及验收时也利用斜距进行检查和验收。

六、结论

根据上述理论分析解决了不等高腿基础施工难题，现场能够快速、准确地完成基础测控工作，能够保证施工质量。