高壓架空輸電線路大跨越鐵塔承臺基礎施工

張俊平

1 輸電線路鐵塔基礎概況

輸電線路桿塔地下部分的總體統(tǒng)稱為基礎。它承受輸電線路桿塔的各種荷重，將桿塔的各種荷重傳遞給周圍的地基，以達到穩(wěn)固輸電線路桿塔的目的。目前輸電線路中常見的基礎形式有:板式基礎、角鋼插入式基礎、人工挖孔樁基礎、灌注樁基礎。在設計和施工過程中，不同的基礎形式在施工過程中需要具有不同的技術要求，特別是大體積、大方量的承臺基礎，為了有效地控制基礎施工的質(zhì)量和后期的養(yǎng)護，需要制定相應的施工技術措施。

2 大承臺基礎的施工特點

在輸電線路施工過程中，大體積承臺基礎給施工人員帶來兩個不利的因素:1)混凝土澆灌后無法進行外觀檢查;2)如果有缺陷無法進行修補。

具體工程實例為500 kV臺山電廠二期大跨越工程是南方電網(wǎng)公司重點工程，本工程全線采用雙回路同塔設計。本工程兩基跨江高塔采用 SKT1025-160/170，SKT1025-170型鋼管塔，全高205 m。共四基雙回路鐵塔，混凝土方量約1.2萬m3，其中K2跨江塔基礎單腿承臺混凝土方量約470 m3，尺寸為13 m×13 m×2.6 m，K3跨江塔單腿承臺混凝土方量約724 m3，尺寸為20.4 m×13.2 m×2.6 m，屬大體積混凝土工程，混凝土的設計強度均為C25。本工程兩基大跨越基礎地基持力層較深，且基礎作用力較大，兩基高塔底端分別采用挖孔樁和灌注樁，上端采用大體積承臺，它主要靠樁底端、樁端面承載力和大體積承臺周邊與土的摩擦力承擔基礎上拔力和下壓力。輸電線路桿塔所受的各種荷重力作用于基礎，并通過基礎傳遞給周圍的地基，特別是跨江高塔大體積承臺基礎的施工直接影響輸電線路工程的造價、質(zhì)量、工期、安全運行等。在各種鐵塔基礎承臺施工過程中，大體積承臺對輸電線路的影響是最明顯的，稍不注意往往造成基礎漏筋、蜂窩、狗洞、桿塔傾斜甚至基礎開裂等事故。因此在大體積承臺施工的各個環(huán)節(jié)都必須高度重施工技術的問題。

3 大體積承臺基礎施工技術方法

大體積承臺基礎混凝土在施工過程中，澆筑必須采用分層連續(xù)施工法對承臺進行澆筑施工，采用保溫保濕法對承臺進行養(yǎng)護。為了嚴格控制承臺的施工質(zhì)量，防止有害裂縫出現(xiàn)，必須從混凝土的水化升溫，延緩降溫速度，減少混凝土的收縮變形等方面來進行有效控制。為保證混凝土澆筑的安全、穩(wěn)定，我們在施工中按照圖紙要求需分別鋪設大量石方和30 cm的C10混凝土墊層進行承臺下方的防護，采用砌筑240磚模及支撐模板保證混凝土的側面穩(wěn)固。

施工前原材料采用商品混凝土，其7 d的水化熱不宜大于270 kJ/kg，要求7 d抗壓強度不小于19.3 MPa，28 d抗壓強度不小于20 MPa。水泥進場時應對其品種、級別、包裝或散裝倉號、出廠日期等進行檢查，并應對其強度、安定性、凝結時間、水化熱及其他必要的性能指標進行復檢，其質(zhì)量應符合現(xiàn)行國家標準GB 175-2007硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥的規(guī)定。細骨料采用中砂，其細度模數(shù)應大于2.3，含泥量不大于3%，當含泥量超標時，應在攪拌前進行水洗，檢測合格后方可使用。粗骨料宜選用粒徑5 mm～31.5 mm，級配良好，含泥量不大于1%，非堿活性的粗骨料。作為礦物摻合料的粉煤灰或礦渣粉，粉煤灰的摻量不宜超過水泥用量的40%;礦渣粉的摻量不宜超過水泥用量的50%;兩種摻合料的總量不宜大于混凝土中水泥重量的50%。

根據(jù)JGJ 55-2000普通混凝土配合比設計規(guī)程，配合比選用優(yōu)質(zhì)和級配良好的原材料，在保證混凝土強度的前提下，盡量減少水泥用量以降低水泥水化熱，為縮短澆制時間要求混凝土進行泵送。為保證施工質(zhì)量，拌合水用量不宜大于190 kg/m3;水膠比不宜大于0.55;初凝時間不小于6 h。

商品混凝土泵送入模，商品混凝土的質(zhì)量應符合GB/T 14902預拌混凝土的規(guī)定。攪拌運輸車單程運送時間，當氣溫小于25℃時持續(xù)時間應不大于120 min;當氣溫大于25℃時，運輸持續(xù)時間應小于90 min。本工程混凝土運輸及澆筑持續(xù)時間不超過90 min，滿足施工要求。

在大體積承臺澆筑過程中必須采用分層連續(xù)澆筑法，混凝土的攤鋪厚度控制在520 mm，澆筑路線沿長向平行布置，采用“分段定點，一個坡度，分層澆筑，循序漸進，一次到頂”的斜面澆筑方法。順長方向，由遠而近，向后退澆。分層連續(xù)澆筑，其層間的間隔時間應盡量縮短，必須在前層混凝土初凝之前，將其次層混凝土澆筑完畢。層間最長的時間間隔應不大于混凝土的初凝時間。澆筑應根據(jù)泵送量計算好澆筑時間，而混凝土的初凝時間應通過現(xiàn)場試驗確定。在混凝土澆筑過程中，應采取措施防止受力鋼筋、定位筋、預埋件等移位和變形。混凝土澆筑面應及時進行二次抹壓處理?；炷琳移胶髴媚灸ㄗ幽▔阂槐?混凝土初凝前再進行一次抹壓，可臨時用塑料薄膜覆蓋。泵送混凝土的表面水泥漿較厚，且有較多游離水分，在澆筑后應按標高用長刮尺刮平，趕除游離水分，在面上撒少量粗砂或細石，并加上鐵絲網(wǎng)，在初凝前用木蟹打磨壓實，防止出現(xiàn)表面裂縫。

4 內(nèi)部溫度檢查及控制

大體積承臺基礎必須在混凝土承臺內(nèi)部埋設冷卻水管(鋼管φ50)，層間距為0.6 m，每層水管相鄰管距為2 m，在承臺外側設置進出水循環(huán)系統(tǒng)，施工完成后，需在冷卻水管內(nèi)高壓噴射注滿水泥漿。

大體積承臺混凝土的溫控指標:混凝土澆筑體在入模溫度基礎上的絕熱溫升值最大值為45℃;混凝土澆筑塊體的里表溫差不大于25℃;混凝土澆筑體的降溫速率為2.0℃/d。

因水泥水化熱引起混凝土的絕熱溫升值可按下式計算:

其中，T(t)為混凝土齡期為t時的絕熱溫升，℃;W為每立方米混凝土的膠凝材料用量，kg;Q為膠凝材料水化熱總量，kJ/kg;C為混凝土的比熱，一般為0.92 kJ/(kg·℃)～1.0 kJ/(kg·℃);ρ為混凝土的重力密度，取2400 kg/m3～2500 kg/m3;m為與水泥品種、澆筑溫度等有關的系數(shù);t為混凝土齡期，d。

溫控檢測設備及布置:在大體積承臺內(nèi)垂直埋入兩組6根φ20 mm的測溫鋼管，下端封閉不漏水。測底層溫度管、測內(nèi)部溫度管及測表面溫度的管長需根據(jù)現(xiàn)場制定，各管內(nèi)裝200 mm高水，用溫度計測水溫來確定混凝土內(nèi)外溫度。

施工完成后必須加強對混凝土內(nèi)外溫差的控制，監(jiān)測工作在混凝土澆筑完成后立即進行，連續(xù)不斷。3 d～5 d后混凝土內(nèi)部溫度會出現(xiàn)峰值，在峰值出現(xiàn)以前，每2 h監(jiān)測一次，峰值出現(xiàn)以后，每4 h監(jiān)測一次，隨著混凝土溫度變化逐漸減小，轉(zhuǎn)入每天測1次，測溫時間為15 d。測溫時間需安排合理，天氣突變后必須進行測溫。采用100℃紅色水銀溫度計進行測溫，方便讀數(shù)。應及時掌握混凝土的內(nèi)部溫度變化，并做好記錄，便于調(diào)整養(yǎng)護措施，控制內(nèi)外溫差在25℃以內(nèi)，使混凝土的溫度梯度不至過大。若溫差超過25℃，應立即采取進行循環(huán)水冷卻降溫、承臺表面蓄水降溫等措施，使其溫差控制在允許范圍之內(nèi)，以有效控制有害裂縫的出現(xiàn)。

5 結語

高壓輸電線路大跨越鐵塔承臺基礎是輸電線路基礎施工的難點，為滿足高標準的施工要求，在施工中，為避免水泥水化熱、溫度應力和混凝土的收縮變形產(chǎn)生有害裂縫，我們制定了詳細的技術措施和施工方案，采取不設施工縫、一次性澆筑成形的方案。在原材料選用與配合比設計、混凝土供應與澆筑等方面采取了非常好的施工技術，使得施工進度得到控制，質(zhì)量得到保證，并能安全可靠運行。高壓輸電線路大跨越鐵塔承臺基礎施工技術已在高壓、超高壓和特高壓輸電線路工程中得到了廣泛的應用，很好的解決了大跨越大承臺基礎施工的難點，在輸電線路大體積承臺的施工中具有很高的推廣價值。