文/陽耀林 湖南省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 湖南長沙 410126

鐵塔的承載力一般很大，并且和城市景觀能夠良好協(xié)調(diào)?；A(chǔ)在整個(gè)工程中約占1/4 的投資，而工期可以達(dá)到70%，基礎(chǔ)選型對(duì)其施工質(zhì)量有直接影響，必須引起相關(guān)人員的高度重視，尤其是對(duì)于特殊問題，采取行之有效的處理方法。

1、基于軟亞粘土的鐵塔下壓基礎(chǔ)

對(duì)于軟土層，其地基承載力相對(duì)較低，當(dāng)按照1：1 的臺(tái)階比采用素混凝土作為鐵塔基礎(chǔ)時(shí)，鐵塔基礎(chǔ)自身重力會(huì)對(duì)地基承載力造成影響，若采用板式鐵塔基礎(chǔ)，由于地下水位相對(duì)較高，所以素混凝土質(zhì)量一般不理想，且需要用到大量的鋼材。對(duì)此，需要設(shè)計(jì)出一種新型的下壓基礎(chǔ)，將其臺(tái)階比確定為1：1.2 或1：1.4，選用條件如表1所示。C10 早就在規(guī)范里不使用了，最低標(biāo)號(hào)的混凝土是C15。

2、長短頸鐵塔基礎(chǔ)

在山地布置的鐵塔基礎(chǔ)，一般是先平整場(chǎng)地，然后進(jìn)行基礎(chǔ)開挖，除了工期相對(duì)較長，還會(huì)對(duì)山地的自然生態(tài)造成很大破壞。由于山地上的坡面高差無規(guī)律可循，若利用筏板或獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)施工開挖土方量大，且易造成邊坡，需新建擋土墻護(hù)坡，增加工程造價(jià)。而將基礎(chǔ)做成類似于長短頸的形式，對(duì)腿腳地面高差予以彌補(bǔ)，則高差將不再受到限制，同時(shí)對(duì)長短頸進(jìn)行適量搭配，能減少基礎(chǔ)的開挖方量。將基礎(chǔ)做好之后，將余土在坡面上推平，以保證山地面貌的合理性與協(xié)調(diào)性[1]。

3、河坎與道路兩側(cè)鐵塔基礎(chǔ)

在城市的總體規(guī)劃設(shè)計(jì)中，其提到的鐵塔具體位置可能并不合理，比如將鐵塔放置在河道與道路的中間，當(dāng)設(shè)計(jì)采用普通的正方形獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)難以布置，而若改用灌注樁基礎(chǔ)，則會(huì)使造價(jià)大量增加。針對(duì)這一實(shí)際情況，可將基礎(chǔ)的底板制作成矩形，并采用正方形的立柱，其邊部和底板的邊部不平行，按塔身及路邊進(jìn)行布置[2]。

4、基礎(chǔ)抗拔力的有效提高

中國鐵塔股份有限公司成立后，為了節(jié)省建設(shè)資源和成本，要求通信鐵塔提高共建共享率，很多鐵塔需要新增天線。部分鐵塔塔身的承載力滿足正常使用要求，鐵塔基礎(chǔ)往往無法滿足要求，其中包括地腳螺栓處的連接。針對(duì)這一實(shí)際情況，要對(duì)鐵塔基礎(chǔ)進(jìn)行有效補(bǔ)強(qiáng)，比如在底腳板設(shè)置槽鋼或者是復(fù)壓角鋼，并在角鋼的兩端增設(shè)地腳螺栓，再對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)大，同時(shí)予以適當(dāng)配筋處理，如圖1所示。然而，需要注意，這對(duì)施工有很高的要求，需要對(duì)原構(gòu)件的表面進(jìn)行鑿毛處理，并設(shè)置麻坑溝槽，將臺(tái)階棱角等障礙敲掉，并及時(shí)用水清洗干凈。

圖1 基礎(chǔ)上拔力不足補(bǔ)強(qiáng)

5、基礎(chǔ)根開與扭轉(zhuǎn)糾正

若通過檢查發(fā)現(xiàn)完成澆制的基礎(chǔ)和使用要求有出入，如根開差別與塔身扭轉(zhuǎn)等，需要對(duì)其進(jìn)行糾正以后才可以繼續(xù)使用。鐵塔根開是指塔腿之間的距離。其中，對(duì)于根開糾正，第一種方法為對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行移動(dòng)，操作方法為：保證一支基礎(chǔ)所在位置保持不變，將其作為千斤頂設(shè)備的作用支點(diǎn)，然后用多個(gè)千斤頂同時(shí)進(jìn)行操作，促使順線只基礎(chǔ)開始向順線發(fā)生移動(dòng)；采用相同的方法，促使橫線只基礎(chǔ)開始向橫線發(fā)生移動(dòng)；再將準(zhǔn)位以后的基礎(chǔ)作為各自千斤頂作用支點(diǎn)，對(duì)對(duì)角只基礎(chǔ)進(jìn)行移動(dòng)。該方法最大的特點(diǎn)在于較為直觀，但鐵塔的中心位置會(huì)產(chǎn)生偏移，所以這種方法并不可取。第二種方法為借助CAD 軟件，對(duì)鐵塔結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行修改，以原結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，對(duì)節(jié)點(diǎn)座標(biāo)予以修改，生成根開及垂高都滿足要求的鐵塔結(jié)構(gòu)圖。實(shí)踐表明，最好對(duì)鐵塔9m 以下的部分進(jìn)行修改，因?yàn)檫@樣的修改效果往往最好[3]。

對(duì)于轉(zhuǎn)角塔基礎(chǔ)，其橫軸線和橫擔(dān)軸線之間成一定夾角，若和設(shè)計(jì)要求不相符，不僅會(huì)使基礎(chǔ)實(shí)際受力發(fā)生明顯變化。以某個(gè)雙回路分支鐵塔為例進(jìn)行分析，其整基基礎(chǔ)向逆向發(fā)生20°的轉(zhuǎn)動(dòng)，因鐵塔基礎(chǔ)的混凝土工程量極大，進(jìn)行移動(dòng)和糾正的難度很大，按照“丟卒保車”這一原則，保留工程量最大的鐵塔基礎(chǔ)，同時(shí)將其作為中心，而其它基礎(chǔ)則沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)14°，到達(dá)糾正完成后的具體位置。此外，塔腳板所設(shè)地腳螺栓孔均沿著逆時(shí)針的方向旋轉(zhuǎn)14°重新進(jìn)行制作，將其它基礎(chǔ)的原有立柱拆除掉，將臺(tái)階部分和新澆筑而成的基礎(chǔ)視作施工縫進(jìn)行處理。對(duì)于已經(jīng)損壞和不滿足實(shí)際要求的基礎(chǔ)，應(yīng)將其鑿除，重新進(jìn)行澆筑施工。

6、基礎(chǔ)作用力要求

鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載主要為從鐵塔傳遞到基礎(chǔ)部分的作用力，鐵塔基礎(chǔ)作用力需要對(duì)陣風(fēng)因素的影響進(jìn)行充分考慮。鐵塔基礎(chǔ)不論是承受上拔力、下壓力還是承受傾覆荷載。如果場(chǎng)地范圍內(nèi)的地質(zhì)條件可以滿足要求，則可直接將原狀土作為基礎(chǔ)，以此在減少工程量的同時(shí)，提高基礎(chǔ)整體承載力，避免發(fā)生變形。

7、對(duì)地下水位發(fā)生的季節(jié)變化的充分考慮

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處在區(qū)域地下水位下部的鐵塔基礎(chǔ)，其土容重需要按照浮容重來充分考慮，通常對(duì)混凝土而言，其浮容重一般取12kN/m3，而對(duì)鋼筋混凝土而言，其浮容重一般取14kN/m3，直接采用土體時(shí)，其浮容重在8-14kN/m3 范圍內(nèi)，對(duì)直線鐵塔基礎(chǔ)整體上拔力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，針對(duì)塑性指數(shù)超過10 的土體，如粘土與亞粘土，應(yīng)取天然容重。除此之外，還應(yīng)充分考慮地下水以及土壤等是否會(huì)對(duì)鐵塔基礎(chǔ)使用材料造成腐蝕[4]。

8、裝配式基礎(chǔ)的部件設(shè)計(jì)

不同部件的重量需要以山區(qū)和平地等運(yùn)輸情況來確定，而對(duì)于部件的外形，應(yīng)在滿足要求的基礎(chǔ)上做到簡單。部件間節(jié)點(diǎn)應(yīng)較少且簡單，構(gòu)件孔位的尺寸需要充分考慮安裝過程中產(chǎn)生的誤差。在不同構(gòu)件之間，需要盡可能采用穿孔的連接方式，如果使用預(yù)埋件，則要在設(shè)計(jì)過程中提出明確且詳細(xì)的防碰要求。裝配式基礎(chǔ)的構(gòu)件可實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，能很好的保證混凝土質(zhì)量；相比其它基礎(chǔ)，裝配式基礎(chǔ)工期很短，能節(jié)約大量勞動(dòng)力，減少野外作業(yè)，降低現(xiàn)場(chǎng)施工難度，在缺水和冬季施工比較適用；能減少材料運(yùn)輸次數(shù)，在山區(qū)有著十分明顯的優(yōu)勢(shì)。但其鋼材的耗用量相對(duì)較大，對(duì)回填土質(zhì)量提出了很高的要求，單個(gè)構(gòu)件的重量往往較大，山地運(yùn)輸會(huì)有一定困難，由于不同地區(qū)的土壤地質(zhì)條件有所不同，所以使用范圍有一定限制。

結(jié)語：

綜上所述，在鐵塔基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與施工過程中，需要根據(jù)基礎(chǔ)所在場(chǎng)地地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)要求，采取必要且可行的措施進(jìn)行特殊處理，比如在軟亞粘土段采用下壓基礎(chǔ)、在山地采用長短頸鐵塔基礎(chǔ)、根據(jù)實(shí)際受力情況對(duì)終端塔基礎(chǔ)進(jìn)行合理布置等。