電力工程鐵塔等截面斜柱基礎(chǔ)施工技術(shù)要點(diǎn)分析

【摘 要】文章采用等截面斜柱基礎(chǔ)，施工工藝復(fù)雜，但滿足基礎(chǔ)承載力要求，同時(shí)較傳統(tǒng)基礎(chǔ)節(jié)約50%混凝土方量，在滿足安全的前提下，可節(jié)省大量施工及補(bǔ)償費(fèi)用，減少對(duì)植被的破壞引起的水土流失。本文結(jié)合工程實(shí)際，對(duì)輸電鐵塔等截面斜柱基礎(chǔ)的施工放樣、開挖、澆筑、養(yǎng)護(hù)等方面進(jìn)行了論述。

【關(guān)鍵詞】輸變電工程；鐵塔；等截面斜柱基礎(chǔ)；基礎(chǔ)澆制；施工技術(shù)

1、引言

某輸變電工程，線路地形主要為平緩丘陵、殘丘，較少部分段為河網(wǎng)、泥沼，沿線地面高程約20～210m。沿線植被發(fā)育、水土保持較好，少量小型不穩(wěn)定人工邊坡需恢復(fù)植被，修筑截排水溝。全段被樹林及經(jīng)濟(jì)作物覆蓋，主要有松樹、桉樹、水稻、菜地等。本工程有五種基礎(chǔ)型式分別是：斜插式基礎(chǔ)、等截面斜柱基礎(chǔ)、斜柱板式基礎(chǔ)、挖孔樁基礎(chǔ)、雙樁承臺(tái)式、灌注樁基礎(chǔ)。高壓輸電線路的基礎(chǔ)施工，傳統(tǒng)普遍采用階梯式、大板式、斜插式等基礎(chǔ)型式，上述基礎(chǔ)形式在設(shè)計(jì)上可靠、保守，適于在平坦的地形施工，工藝簡(jiǎn)單；但是高壓輸電線多穿越高山峻嶺，地形起伏很大，鐵塔基礎(chǔ)若都在水平基面上，這將加大開挖量，極易造成水土流失。針對(duì)這種情況近年常采用不等高腿基礎(chǔ)，但這種型式多用于小型直線塔基礎(chǔ)。

2、等截面斜柱式基礎(chǔ)施工過(guò)程

2.1 降基面和分坑尺寸的確定

土石方開挖前，應(yīng)進(jìn)行線路復(fù)測(cè)，確定中心樁位置、線路轉(zhuǎn)角值、檔距值及塔位中心高程、檔中跨越物高程和位置，再按設(shè)計(jì)圖紙的要求確定出降基面和分坑尺寸。

2.1.1 施工基面降基

基礎(chǔ)開挖施工時(shí)，在保證塔腿能露出地面的前提下，宜在天然地面直接開挖基坑，對(duì)確實(shí)需降低施工基面，根據(jù)降基面數(shù)值及附近地形，用經(jīng)緯儀測(cè)定出降基面的范圍樁。

2.1.2 分坑測(cè)量方法

儀器架于塔位中心樁O，對(duì)中整平后，水平度盤調(diào)零，前后視相鄰兩直線塔。直線塔水平轉(zhuǎn)90°，定出橫線路方向樁K。以橫線路方向樁K為基準(zhǔn)，左、右分別轉(zhuǎn)45°，正倒鏡定出四個(gè)輔樁C1、C2、C3、C4。以O(shè)點(diǎn)為基準(zhǔn)，在OC1線段上分別量取L0=A，L1=（A-a），L2=（A+a），A為該基礎(chǔ)半根距，定出坑口中心及坑角控制樁1、3，量取2×a（a為坑口尺寸） 尺長(zhǎng)使其兩端分別固定在1、3樁上，拉緊尺長(zhǎng)的中點(diǎn)則定出2樁，同樣使尺長(zhǎng)的中點(diǎn)折向另一側(cè)定出4樁，這樣坑口放樣完成（測(cè)量方法見(jiàn)圖1）

同上方法定出另外基礎(chǔ)坑口位置。

2.1.3 坑口位置的確定

因基礎(chǔ)底板需采用鋼模，坑口底部尺寸考慮到立模、拆模，底板寬度加0.5m；坑口上部尺寸應(yīng)考慮放坡尺寸，基坑邊坡坡度按表1確定。

對(duì)于挖孔樁基礎(chǔ)，以樁柱中心為坑口中心，以樁柱尺寸加護(hù)壁尺寸（2×0.15m）為坑口尺寸，承臺(tái)施工須在樁身檢驗(yàn)后才能進(jìn)行。

2.2 基礎(chǔ)開挖

基坑開挖工序?yàn)椋悍挚印_挖→放坡→支護(hù)→檢查→超深處理→驗(yàn)收。基礎(chǔ)土石方采用人工開挖時(shí)應(yīng)用儀器準(zhǔn)確定位。

基礎(chǔ)坑深的測(cè)量控制：以各腿的施工基面為準(zhǔn)，對(duì)坑深度進(jìn)行測(cè)量，用經(jīng)緯儀測(cè)量坑底之間及坑底與中心樁之間的相對(duì)誤差。

基礎(chǔ)水平位置尺寸控制：經(jīng)緯儀設(shè)置在中心樁，根據(jù)各基坑施工基面和地腳螺栓露出的高度或插入角鋼頂面高度，在基坑對(duì)角方向打兩個(gè)同一高程的水平樁，水平樁高出地腳螺栓或插入角鋼頂0.3m以上，然后在水平樁上打小鐵釘放樣對(duì)角方向；最后拉水平線，把各基坑底中心的對(duì)角根開放樣到水平線，用垂球傳遞到坑底，檢查坑底中心的位置是否符合設(shè)計(jì)要求，同時(shí)在坑底放樣出基礎(chǔ)底部四角點(diǎn)及掏挖高度。

2.3 基礎(chǔ)澆制

澆制工序?yàn)椋轰摻?、模板安裝→地腳螺栓固定→混凝土攪拌→入模、振搗→養(yǎng)護(hù)→拆模

（1）鋼筋籠、模板安裝方法

①用45°對(duì)角線法定出輔助高程樁；②固定架子：在坑口用鋼格組合架搭設(shè)架子，在坑口挖槽嵌固架子，以不影響立模及根開、對(duì)角線測(cè)量即可；③鋼筋籠安裝：根據(jù)輔助高程樁弦線上的標(biāo)記，找出主柱鋼筋籠對(duì)角、中心位置，在基坑內(nèi)綁扎并在四個(gè)對(duì)角底部用混凝土塊支撐，最后用垂球調(diào)正整個(gè)鋼筋籠后其上部用鐵絲固定于坑口架子上；④底層模板安裝：根據(jù)輔助高程樁弦線上的標(biāo)記，找出底層模板對(duì)角、中心位置，在坑內(nèi)組裝好，用垂球通過(guò)弦線上所確定的對(duì)角尺寸對(duì)模進(jìn)行找正，另外弦線高程對(duì)模板四角操平，用支撐頂木固定；⑤二、三層模板安裝：在底層模板的四角上架設(shè)托架角鋼，將二層模板安裝在四根托架角鋼上，并在二層模板托架角鋼下支墊同基礎(chǔ)等標(biāo)號(hào)混凝土塊，三層模板用同樣方法安裝在二層模板上，二、三層模板支撐同底層模板一樣。⑥立柱模板安裝：在臺(tái)階模板四角上架設(shè)托架角鋼，將立柱模板安裝在四根托架角鋼上，立柱模板要有圍楞加以固定，在立柱模板中下部四角圍楞上用鋼繩將其懸吊在坑口架子上。用垂球找正四角操平，四周用支撐木支撐牢固。

（2）地腳螺栓的安裝與調(diào)整

地腳螺栓有方形間距地腳螺栓和圓形間距地腳螺栓兩種，分別見(jiàn)圖2和圖3。模板安裝好，進(jìn)行地腳螺栓固定，采用小樣板的輔助工具來(lái)操平找正地腳螺栓。

等截面基礎(chǔ)因地腳螺栓與基礎(chǔ)立柱按相同坡度向鐵塔中心樁傾斜，當(dāng)其方向、尺寸、坡度滿足時(shí)，將地腳螺栓下部點(diǎn)焊在基礎(chǔ)鋼筋籠主筋上，可在地腳螺栓下部處立柱模板兩邊開孔，調(diào)整時(shí)先用#8鐵絲綁扎地腳螺栓底部四角，當(dāng)坡度、方向、尺寸滿足時(shí)與主筋點(diǎn)焊牢固，拆除鐵絲，恢復(fù)模板。

（3）基礎(chǔ)澆筑

①墊層混凝土強(qiáng)度為C10，基礎(chǔ)為C20；應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土配合比，對(duì)混凝土原材料每次稱量的偏差，不得超過(guò)表2中允許偏差的規(guī)定。②混凝土澆筑采用機(jī)械攪拌混凝土，下到鋪墊的鐵皮上，再由人工澆入基坑。坑深超過(guò)2m時(shí)應(yīng)采用滑槽或溜斗下料以防混凝土離析。澆筑的混凝土應(yīng)分層振搗，澆筑完后，應(yīng)及時(shí)將基礎(chǔ)各層臺(tái)階表面及頂面用砂漿抹面。直線塔四個(gè)基礎(chǔ)頂抹成平面，轉(zhuǎn)角塔應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)提出的預(yù)偏要求，抹成斜面?；A(chǔ)頂面原漿抹光，禁止采用水泥砂漿二次抹面找平。③混凝土澆筑質(zhì)量檢查應(yīng)符合下列規(guī)定：a、嚴(yán)格控制水灰比，坍落度每班日或每個(gè)基礎(chǔ)腿應(yīng)檢查兩次及以上；b、配比材料用量每班日應(yīng)至少檢查兩次；c、應(yīng)以試塊為依據(jù)，檢查混凝土強(qiáng)度。

（4）混凝土的養(yǎng)護(hù)

澆筑后應(yīng)在12h內(nèi)采用覆蓋草袋并澆水養(yǎng)護(hù)，天氣炎熱干燥有風(fēng)時(shí)，應(yīng)在3h內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)日期不得少于7晝夜。

（5）模板及支架拆除

在混凝土強(qiáng)度能夠保證其表面及棱角不因拆除而受到損害且強(qiáng)度不應(yīng)低于2.5MPa時(shí)，方可拆除模板。由于柱截面沿塔身主材坡度傾斜，故施工時(shí)應(yīng)注意當(dāng)澆注混凝土養(yǎng)生強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%時(shí)方可拆模（要求5d后拆模），拆模時(shí)必須在其內(nèi)角側(cè)用撐木做好分段支撐，保證立柱不變形傾斜，當(dāng)其強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%時(shí)方可回填，回填時(shí)要均勻填土。

3、結(jié)束語(yǔ)

采用新型等截面斜柱式基礎(chǔ)，雖然加大施工作業(yè)的難度，但在具有科學(xué)合理的施工技術(shù)的前提下，可減少投資，還減少返工，盡可能降低變更費(fèi)用，節(jié)省工程投資。以及減少對(duì)植被的破壞引起的水土流失，所帶來(lái)的直接和間接經(jīng)濟(jì)效益是顯而易見(jiàn)的，特別是即將在我國(guó)開工建設(shè)的高電壓等級(jí)的輸變電工程，等截面斜柱式基礎(chǔ)將得到更多的應(yīng)用，不斷探索和應(yīng)用新技術(shù)、新工藝，對(duì)提高施工能力，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力勢(shì)在必行。