郭小斌

(中國(guó)電建集團(tuán)福建工程有限公司,福建 福州 350018)

1 插入式角鋼在輸電線路工程的運(yùn)用

隨著電力項(xiàng)目規(guī)模的不斷擴(kuò)大，很多電力基建單位由先前的單純施工模式轉(zhuǎn)變?yōu)槌B(tài)化的EPC模式，對(duì)各個(gè)基建單位的要求也更加嚴(yán)格，如何做到節(jié)約成本，優(yōu)化設(shè)計(jì)才是重中之重。輸電線路基礎(chǔ)插入式角鋼的使用符合優(yōu)化設(shè)計(jì)的理念，在相同條件下，比地腳螺栓減少了混凝土使用和運(yùn)輸，降低了造價(jià)，符合現(xiàn)行的深化設(shè)計(jì)要求。相比國(guó)內(nèi)，輸電項(xiàng)目插入式角鋼在國(guó)外得到廣泛應(yīng)用。

插入式角鋼的基礎(chǔ)施工主要根據(jù)角鋼的尺寸大小來(lái)劃分，一種是插入式角鋼的下端直接插入基礎(chǔ)底板，另一種是懸浮在基礎(chǔ)立柱內(nèi)。各個(gè)國(guó)家的設(shè)計(jì)規(guī)范及理念不同，采用的方式也不同，由福建電建承接的巴西美麗山項(xiàng)目的基礎(chǔ)插入式角鋼連接型式屬于第二種方式，而印尼玻雅輸電項(xiàng)目的基礎(chǔ)插入式角鋼屬于第一種方式。兩種方式的施工原理大致相同，后者較前者角鋼的長(zhǎng)度及重量寬度都較大(見(jiàn)圖1、圖2)，所以施工方法有所不同。

圖1 巴西輸電線路插入式角鋼

圖2 印尼輸電線路插入式角鋼

測(cè)量人員對(duì)基礎(chǔ)先進(jìn)行復(fù)測(cè)分坑，基坑挖好符合要求后，根據(jù)圖紙角鋼的正面、側(cè)面根開(kāi)、高差、坡度等參數(shù)，通過(guò)計(jì)算再利用儀器進(jìn)行放樣，確定角鋼頂部、底部的空間位置后進(jìn)行固定。在此過(guò)程中，對(duì)角鋼的坡度、根開(kāi)、扭轉(zhuǎn)等進(jìn)行控制?；A(chǔ)澆筑完成后，角鋼、立柱和鐵塔塔身的傾斜率三者能夠保持一致，從而使鐵塔受到的外力轉(zhuǎn)化成下壓力和上拔力，使基礎(chǔ)受到的橫向外力達(dá)到最小。

2 插入式角鋼安裝方法

角鋼安裝使用的控制方法主要根據(jù)角鋼放置的空間位置來(lái)決定，即落地和離地。離地主要根據(jù)角鋼底部到基坑墊層之間的距離來(lái)決定，可分為距底面距離小于0.3m、距底面距離超過(guò)0.3m兩種情況。而距底面距離小于0.3m，通常情況下，用圓鋼加工成三腳架放置底部來(lái)支撐，以接假腿的形式來(lái)完成固定安裝。本文主要闡述巴西和印尼插入角鋼落地以及距底面距離大于0.3m的兩種方法。

2.1 巴西美麗山項(xiàng)目懸浮式插入角鋼安裝

2.1.1 定位支撐模具準(zhǔn)備

在巴西輸電項(xiàng)目中，插入角鋼均懸浮于立柱內(nèi)，且角鋼距底面基坑距離均大于0.3m。在通常情況下可繼續(xù)使用接假腿的方式，但是也會(huì)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性，采用三角架接假腿的支撐方式，三角架較高會(huì)造成支撐不穩(wěn)，無(wú)法起到安裝固定的作用，并且三腳架制作的材料增多，費(fèi)用相對(duì)增加，從經(jīng)濟(jì)安全上分析已不適合。根據(jù)當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，加工新型懸浮定位支撐模具比三腳架更適用。

定位模具采用可調(diào)螺栓與槽鋼三角形固定，定位模具邊長(zhǎng)約2m(可根據(jù)基礎(chǔ)立柱斷面進(jìn)行調(diào)整長(zhǎng)度)，三角處采用可調(diào)底座螺栓，便于調(diào)整角鋼水平高低，模具中心安裝一塊0.4m長(zhǎng)的可活動(dòng)角鋼(角肢寬度大于插入角鋼，螺孔采用可調(diào))，通過(guò)固定螺栓與插入式角鋼緊固連接，在模具邊中心固定一個(gè)可調(diào)式頂桿，用于調(diào)整插入角鋼的傾斜度。支撐模具需要的材料成本較低廉，制作較簡(jiǎn)單(見(jiàn)圖3、圖4)。

圖3 支撐模具示意圖

圖4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用示意圖

2.1.2 插入式角鋼的控制調(diào)整

插入式角鋼基礎(chǔ)施工的關(guān)鍵工序在于控制和檢查角鋼正面、側(cè)面根開(kāi)的傾斜率，需要在施工過(guò)程中利用儀器配合不斷地檢查計(jì)算其傾斜率，通過(guò)對(duì)角鋼進(jìn)行一定的微調(diào)來(lái)保證其數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。定位模具主要通過(guò)可調(diào)頂桿來(lái)調(diào)節(jié)插入式角鋼固定夾板，配合重錘線和儀器的測(cè)量，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)角鋼正面、側(cè)面傾斜率的控制。角鋼幾何尺寸校正后，在可調(diào)螺栓底座進(jìn)行錨釘固定，插入角鋼根部可采用鐵線固定，以防混凝土澆筑過(guò)程角鋼晃動(dòng)、跑動(dòng)。在角鋼定位過(guò)程中穩(wěn)定性較好，操作簡(jiǎn)單，便于現(xiàn)場(chǎng)操作，角鋼定位操作時(shí)間比以往懸浮方法的快，角鋼定位幾何尺寸精度準(zhǔn)確，滿足線路規(guī)程施工需要。

2.2 印尼玻雅項(xiàng)目直埋式插入角鋼安裝

在巴西通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，定位模具插入角鋼重量在200kg以內(nèi)，可以依靠定位模具達(dá)到自身穩(wěn)定的效果，而印尼玻雅項(xiàng)目建設(shè)中，角鋼直接插入基礎(chǔ)底板，長(zhǎng)度較長(zhǎng)，重量較重，造成模具不穩(wěn)定，角鋼的尺寸校核存在一定的影響。因此，定位模具已不適用，可采用其他的安裝方法。

2.2.1 材料準(zhǔn)備

在施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制150mm×150mm×100mm混凝土墊塊，澆筑墊塊時(shí)準(zhǔn)備φ16mm×160mm螺栓垂直埋于墊塊中，絲口露在外側(cè)(見(jiàn)圖5)。選取與角鋼底部配合的鋼板，可選正方形塊(三角塊亦可)，尺寸100mm×100mm×10mm或150mm×150mm×10mm均可，根據(jù)主角鋼的大小制作。在小角鋼塊鉆出與φ16mm螺栓匹配的螺孔一個(gè)，由測(cè)量人員統(tǒng)一固定一個(gè)位置，以方便后續(xù)的角鋼根開(kāi)測(cè)量。小角鋼塊焊接于角鋼底部，其底平面與主角鋼棱部平面在同一個(gè)水平面上(見(jiàn)圖6)。

圖5 混凝土墊塊示意

圖6 角鋼底部與鋼板焊接

2.2.2 插入式角鋼的控制調(diào)整

在基礎(chǔ)底板的墊層完成后，用儀器測(cè)出基礎(chǔ)底面的中心位置。先將混凝土墊快放在坑底已經(jīng)確定的位置上(角鋼較重，固定比較難，因此墊塊中心孔位置必須準(zhǔn)確無(wú)誤，避免返工的出現(xiàn))?？衫玫踯嚮蛘吖礄C(jī)懸放角鋼，并將角鋼底部的小角鋼塊與墊塊螺栓連接固定(見(jiàn)圖7)。

圖7 角鋼底部混凝土墊塊固定情況

當(dāng)角鋼安裝完成后，結(jié)合儀器和調(diào)節(jié)工具對(duì)角鋼先進(jìn)行粗找正。并選擇兩根約φ30mm的鋼管，長(zhǎng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際基坑的大小適當(dāng)增長(zhǎng)，在其鋼管頭尾兩邊各焊接一個(gè)絲桿，使之分別安裝調(diào)整固定。利用角鋼自有的螺栓孔，將鋼管上端的絲桿與之相連，兩根鋼管連接角鋼兩側(cè)的位置要相同，便于調(diào)整。下端在地面錨定(見(jiàn)圖8)。安裝調(diào)整桿后配合儀器進(jìn)行二次找正，使主角鋼基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求的位置。之后再利用調(diào)整桿上的花蘭螺絲進(jìn)行雙向微調(diào)進(jìn)行最終找正，使主角鋼位置滿足設(shè)計(jì)要求。

圖8 角鋼上部調(diào)整桿固定示意

2.3 數(shù)據(jù)檢查方法

2.3.1 角鋼坡度的檢查

插入式角鋼基礎(chǔ)的主要技術(shù)指標(biāo)之一是角鋼坡度是否符合設(shè)計(jì)要求，不僅影響到基礎(chǔ)受力的合理性，也影響到角鋼與鐵塔接腿之間接頭部分的嚴(yán)密性。角鋼坡度的計(jì)算通常為垂直1m高的角鋼在水平方向位移值與垂直高度的比值?，F(xiàn)場(chǎng)多采用以垂球吊中、取單位長(zhǎng)度值1m，直接用直尺量取。在現(xiàn)場(chǎng)使用方便、簡(jiǎn)單、有效可直接檢查角鋼的正面、側(cè)面坡度及對(duì)角方向坡度。

2.3.2 角鋼扭轉(zhuǎn)檢查

角鋼在根開(kāi)、傾斜率找正后，采用儀器控制檢查其對(duì)角線與線路方向?qū)?yīng)腿的45°線是否重合，如果不重合，說(shuō)明角鋼處于扭轉(zhuǎn)狀態(tài)，需進(jìn)行矯正。

3 插入式角鋼安裝過(guò)程控制

①插入式角鋼在加工制造過(guò)程中會(huì)因下料長(zhǎng)短不齊而產(chǎn)生誤差，在施工過(guò)程中需檢查角鋼的長(zhǎng)度，做好驗(yàn)評(píng)記錄，以便在施工校核時(shí)及時(shí)處理，減少和消除由此產(chǎn)生的誤差。但這種誤差一般較小，一般在3～6mm之間，雖然誤差很小，但還是會(huì)對(duì)角鋼高差控制存在一定影響。

②在基礎(chǔ)底板部分澆筑完成后，需對(duì)角鋼的位置及高程和角鋼的傾斜率進(jìn)行復(fù)查，確認(rèn)無(wú)誤后才能進(jìn)行立柱澆筑。

③澆筑過(guò)程中，為了防止混凝土對(duì)角鋼的沖擊造成的小量的移位，需多次檢查基礎(chǔ)頂面根開(kāi)、角鋼的棱到棱半根開(kāi)、高差、傾角等數(shù)據(jù)，如有誤差及時(shí)調(diào)整。

④混凝土澆筑至基礎(chǔ)頂面后，應(yīng)再次校核角鋼位置及高程。

4 結(jié)束語(yǔ)

插入式角鋼基礎(chǔ)施工雖然較以往的地腳螺栓式的基礎(chǔ)施工更加復(fù)雜，但通過(guò)不斷實(shí)踐，施工技術(shù)也更加成熟。文中所述角鋼的安裝方法應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)確認(rèn)，不同的技術(shù)方法在安裝過(guò)程中控制的重心也不同，需注重細(xì)節(jié)，防止返工。同時(shí)，本文提出的相關(guān)安裝方法可運(yùn)用于所有輸電線路插入式角鋼的施工，供電力施工人員參考。