摘 要:輸電線路的鐵塔屬于高聳結(jié)構(gòu),和普通的工程建筑物存在著較大的不同,極易出現(xiàn)傾斜。筆者結(jié)合多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)例,首先例舉了一個(gè)工程并分析了產(chǎn)生傾斜的原因,其次分析了進(jìn)行糾偏加固的指導(dǎo)思想和實(shí)施原則,最后分析了加固糾偏的基本步驟,希望能對(duì)同行起到拋磚引玉的作用。
關(guān)鍵詞:偏加固;傾斜;輸電線路鐵塔
220Kv的輸電線路要能可靠安全的送到用戶(hù)端,支撐架空傳輸線路的鐵塔對(duì)保證供電質(zhì)量起著十分重要的作用。目前,由于受到各種人為因素及其外界地理?xiàng)l件等各種因素的影響,導(dǎo)致鐵塔的地基會(huì)產(chǎn)生不同程度的位移和沉降,對(duì)輸電線路的安全可靠運(yùn)行造成了很大的威脅,也給供電企業(yè)的野外管理造成了很大的影響。到目前為止,國(guó)內(nèi)外對(duì)于普通建筑物的地基糾偏加固具有比較豐富的經(jīng)驗(yàn),但是對(duì)于輸電線路的鐵塔地基加固糾偏的研究并不多,關(guān)于鐵塔基礎(chǔ)誤差糾偏的研究報(bào)道也很少。由于輸電線路的鐵塔結(jié)構(gòu)屬于高聳結(jié)構(gòu),在很多方面,例如:鐵塔的材料、鐵塔的組成結(jié)構(gòu)、鐵塔的受力情況以及鐵塔的基礎(chǔ)形式等,和普通的建筑物存在著較大的區(qū)別,所以,對(duì)輸電線路鐵塔的基礎(chǔ)誤差進(jìn)行糾偏研究是亟待解決的一個(gè)問(wèn)題。本文以作者單位所轄的220kv輸電線路的傾斜鐵塔加固工程實(shí)例,深入探討對(duì)于220KV輸電線路鐵塔基礎(chǔ)誤差糾偏的關(guān)鍵技術(shù),并指出需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題。
1、工程概況及傾斜原因分析
某工程已經(jīng)建成的220KV輸電線路鐵塔,某端線塔形為KGU1-45,呼稱(chēng)高度是45m,全部高度為67.5m。地基基礎(chǔ)共有4塊混凝土支撐板,土層基地沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何的加固處理。由于地基基礎(chǔ)是由獨(dú)立的4部分組成,由于受到各種外界環(huán)境的影響,四個(gè)腳的地基基礎(chǔ)有三個(gè)腳產(chǎn)生了不同程度的位移和下沉,并具有進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。變形觀測(cè)結(jié)果如下表1:
根據(jù)工程所在處的地質(zhì)條件分析,產(chǎn)生此種情況的主要原因是地基軟弱下臥層分布不均勻而造成的。
2、對(duì)基礎(chǔ)誤差進(jìn)行加固糾偏的指導(dǎo)思想和實(shí)施原則
2.1 基本指導(dǎo)思想
在對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固糾偏的全過(guò)程中,務(wù)必確保4個(gè)塔腳的底部處在同一平面;在進(jìn)行糾偏的過(guò)程中,保證輸送電盡量不受到任何的影響,鐵塔也不用更換或者是改建;原來(lái)的4個(gè)塔腳在施工的過(guò)程中要盡量不受到任何程度的破壞,但是他們的受力情況要發(fā)生部分程度的改變;糾偏的主要技術(shù)措施以頂升調(diào)平為主。
2.2 基本設(shè)計(jì)原則
第一步,設(shè)置剛度和強(qiáng)度都比較大的樁頂平面框架梁,這個(gè)框架梁并非獨(dú)立設(shè)置,必須和原來(lái)的基礎(chǔ)連接在一起;第二步,在設(shè)置好的框架梁上設(shè)錨桿靜壓樁孔,并壓入大小為250mm*250mm的方樁,以便能使上部的鐵塔荷載發(fā)生轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移到框架梁和靜壓樁,實(shí)現(xiàn)靜壓樁的加固托換。為了保證能達(dá)到頂升調(diào)平的目的,要在各個(gè)靜壓樁的頂部加上設(shè)置維持壓入荷載的裝置,以便進(jìn)行頂升作業(yè);下降的三個(gè)腳在糾偏頂升的過(guò)程中,對(duì)于出現(xiàn)的空隙要使用水泥漿進(jìn)行灌滿;整個(gè)作業(yè)完成后,上部鐵塔和導(dǎo)線荷載全部由平面框架梁和錨桿靜壓樁群承擔(dān)。
3、實(shí)施加固糾偏的基本步驟
3.1 加固糾偏的方案設(shè)計(jì)
按照上述的指導(dǎo)思想和基本原則,設(shè)計(jì)出如下的加固糾偏方案,主要過(guò)程見(jiàn)下圖1.
3.2 加固糾偏的方案設(shè)計(jì)計(jì)算
對(duì)于鐵塔的加固糾偏方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),必須進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)部分:第一部分,原來(lái)基礎(chǔ)鐵塔的自身重量;第二部分,新增頂升機(jī)構(gòu)的自身重量;第三部分,傳輸鐵塔自身的重恒載和風(fēng)載;第四部分,頂升時(shí)覆土可能產(chǎn)生的力。
3.3 加固糾偏的施工控制技術(shù)
加固糾偏的施工技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面:
(1)原位設(shè)置平面框架梁,確保糾偏全過(guò)程中4個(gè)塔腿底部始終在一個(gè)平面上,減小塔腳次應(yīng)力,框架梁尺寸為2 mX 1m;框架梁初始狀態(tài)設(shè)置為非水平的,是南低北高的,糾偏復(fù)位后方使框架梁恢復(fù)到原來(lái)的水平位置。目前各獨(dú)立小基礎(chǔ)頂部1 mX 1m墩基頂南北兩個(gè)端點(diǎn)間高差達(dá)20 mm,與整個(gè)塔身的傾斜率基本一致。因此,框架梁的初始頂面可設(shè)置為與現(xiàn)在有4個(gè)1 m×1m墩基頂面齊平。糾傾到位時(shí),所有原有基礎(chǔ)和新增框架梁全部處于水平位置。
(2)在新建基礎(chǔ)預(yù)留錨桿靜壓樁孔,進(jìn)行地基錨桿靜壓樁加固托換;錨桿靜壓樁的壓樁力應(yīng)以能滿足剛性框架抬升、調(diào)平至完全水平位置的需要,同時(shí)不能大于500 kN(方樁的尺寸為250 mmX 250mm),以保證樁身強(qiáng)度不被破壞。因此,樁群的施工流程必須采取信息化施工原則,即輪流微調(diào)的操作形式,不能操之過(guò)急。若能考慮到樁數(shù)可能不足,難以糾偏到位這一非常規(guī)因素,則宜在框架梁南側(cè)多留兩個(gè)壓樁孔,以供萬(wàn)一需補(bǔ)樁用。
(3)采用頂升法對(duì)II,III,I三個(gè)下沉基礎(chǔ)進(jìn)行糾偏,使塔腳回復(fù)在一個(gè)水平面上。
(4)為了使整個(gè)糾傾工程始終保持絕對(duì)安全的狀態(tài),原有基礎(chǔ)必須與框架梁同步頂升移動(dòng),不受破壞或削弱?;紫庐a(chǎn)生的空隙必須用灌漿方法填補(bǔ)。
(5)頂升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以用液壓式千斤頂,置放在已壓入的錨桿靜壓樁頂部中心位置,在框架梁頂面該樁樁位處設(shè)置帶傳感器的荷載維持裝置,20個(gè)樁位靜壓樁必須先行壓入孔內(nèi)到位。然后在維持荷載階段,用帶傳感器的荷載維持裝置塞到反力架空擋內(nèi)。抽出液壓式千斤頂,荷載轉(zhuǎn)移到荷載維持裝置。糾偏到位后,直接將微膨脹細(xì)?;炷凉嗳霕犊椎膬?nèi)腔。7~8 d凝固后,即可拆除加荷框架,材料回收,4根錨桿可交叉焊上鋼筋,然后澆上高強(qiáng)混凝土。
(6)糾偏加固實(shí)施前,宜對(duì)電塔塔身先行加固,同時(shí)加固糾偏過(guò)程應(yīng)采用信息化施工,以確保糾偏過(guò)程電塔塔身絕對(duì)安全。
4、結(jié)束語(yǔ)
對(duì)輸電線路鐵塔進(jìn)行加固和糾偏,采取上述方式從最終的應(yīng)用情況可知,具有較好的推廣效果,也是具有較高的性?xún)r(jià)比的。主要的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)如下:(1)節(jié)省資金,和傳統(tǒng)的糾偏加固方法相比能夠節(jié)約50%左右;(2)施工過(guò)程的危險(xiǎn)程度較低;(3)整個(gè)的糾偏過(guò)程不影響輸電工作的正常進(jìn)行;(4)施工結(jié)束后,具有較好的處理效果。尤其是對(duì)于那些地質(zhì)基礎(chǔ)不太好,并且停電時(shí)間要求較短的線路來(lái)說(shuō),具有更好的綜合效益。
參考文獻(xiàn):
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