架空输电线路铁塔纠偏技术分析

架空输电线路铁塔纠偏技术分析

(安徽送变电工程有限公司安徽省230012)

摘要:随着经济的不断发展,人们的生活水平不断提高,社会对于能源的需求也越来越大,在生产生活中对于电力资源的应用也越来越广泛,电能逐渐成为人们生活中不可或缺的一个组成部分。国家电网工程的建设和完善,使得输电线路的覆盖范围越来越大,在一些山林或河流地区,需要对线路进行架空处理,输电线路杆塔也随着得到普及。本文针对输电线路中铁塔在使用中存在的偏移问题进行了分析,并对铁塔纠偏技术的应用进行了总结。

关键词:输电线路;铁塔;纠偏技术;总结

220Kv的输电线路要能可靠安全的送到用户端,支撑架空传输线路的铁塔对保证供电质量起着十分重要的作用。目前,由于受到各种人为因素及其外界地理条件等各种因素的影响,导致铁塔的地基会产生不同程度的位移和沉降,对输电线路的安全可靠运行造成了很大的威胁,也给供电企业的野外管理造成了很大的影响。到目前为止,国内外对于普通建筑物的地基纠偏加固具有比较丰富的经验,但是对于输电线路的铁塔地基加固纠偏的研究并不多,关于铁塔基础误差纠偏的研究报道也很少。由于输电线路的铁塔结构属于高耸结构,在很多方面,例如:铁塔的材料、铁塔的组成结构、铁塔的受力情况以及铁塔的基础形式等,和普通的建筑物存在着较大的区别,所以,对输电线路铁塔的基础误差进行纠偏研究是亟待解决的一个问题。

1输电线路铁塔纠偏概述

1.1铁塔基础地基现状

我国地域辽阔,不同地区的工程地质条件也存在很大的不同,也导致了输电线路铁塔基础形式的多样化。

(1)软土地基:广泛分布于我国的天津和华东地区,地质条件差,受到压力易产生变形和沉降,对于建筑工程基础施工要求较高。相对而言,软土地基的处理更加困难,成本也更高。

(2)黄土地基:分布于西北地区和黄河沿岸地区,黄土自身的湿陷性容易造成地基的变形和不均匀沉降,因此需要采用刚性台阶式和插入式基础,对于部分承载能力差的地基则采用钻孔灌注桩基础。

(3)冻土地基:主要分布在东北、新疆以及纬度较高的地区。对于输电线路的铁塔而言,主要的威胁是冻土的冻胀和融沉,可以采用插入式和掏挖式基础,通过抬高基础位置、埋设保温层等方式,对基础进行加固处理。

(4)岩石地基:主要分布在西南地区和山区,相对来说,岩石地基的稳定性较强,不容易发生偏移和基础变形的情况,其采用的基础形式主要有岩石锚桩、嵌固式和斜插式。

对于我国浙江宁波而言,由于其地处华东地区,地质以软地地基为主,地质条件较差,受到压力易产生变形和沉降,因此,线路铁塔时常会出现由于建筑余土堆积等导致的基础偏移,所以要进行基础纠偏。

1.2铁塔纠偏的意义

传统的新立杆塔方式由于施工的复杂性和成本投入的巨大性,加上需要长时间的停电,对于地区经济影响严重,逐渐无法满足发展的要求。因此,采用科学合理的基础纠偏技术,对变形偏移的铁塔进行处理,可以有效缩短工期和成本费用,无需占用更多的场地,也不需要停电,其优势十分明显,因而得到了广泛的应用和普及。

2、对基础误差进行加固纠偏的指导思想和实施原则

2.1基本指导思想

在对基础进行加固纠偏的全过程中,务必确保4个塔脚的底部处在同一平面;在进行纠偏的过程中,保证输送电尽量不受到任何的影响,铁塔也不用更换或者是改建;原来的4个塔脚在施工的过程中要尽量不受到任何程度的破坏,但是他们的受力情况要发生部分程度的改变;纠偏的主要技术措施以顶升调平为主。

2.2基本设计原则

第一步,设置刚度和强度都比较大的桩顶平面框架梁,这个框架梁并非独立设置,必须和原来的基础连接在一起;第二步,在设置好的框架梁上设锚杆静压桩孔,并压入大小为250mm*250mm的方桩,以便能使上部的铁塔荷载发生转移,转移到框架梁和静压桩,实现静压桩的加固托换。为了保证能达到顶升调平的目的,要在各个静压桩的顶部加上设置维持压入荷载的装置,以便进行顶升作业;下降的三个脚在纠偏顶升的过程中,对于出现的空隙要使用水泥浆进行灌满;整个作业完成后,上部铁塔和导线荷载全部由平面框架梁和锚杆静压桩群承担。

3纠偏技术应用总结

由于铁塔所处的地理位置、地形地质等的差异性,铁塔纠偏使用的方法和技术也是多种多样的,一般都是利用基础加固、平衡沉降的原理进行纠偏。施工人员必须根据铁塔偏移的实际情况,结合自身施工条件,选择适当的方法进行,在坚持施工质量的前提下,降低成本消耗。

3.1植筋法

主要适用于大平板基础滑移,铁塔主材变形严重的情况。由于需要对基础立柱进行拼接施工,要求基础底板具备一定的尺寸。这种方法主要应用于转角塔的基础纠偏,成本投入较少,经济效果明显。以某220kV铁塔为例,该线路为同杆双回路转角塔,基础上拔腿采用D2072型板式基础,下压腿采用D1264型板式基础。在定期巡视过程中,发现其2号支撑脚出现基础偏移的情况,使得铁塔底部主材变形严重,塔腿平台斜角钢折弯。经过现场勘测,判定导致其偏移的原因在于基础周围大量堆积泥土,地表荷载增加,使得近地表土层发生侧滑,带动了铁塔基础的侧向偏移。

对于这种情况,可以使用植筋法,对偏移基础进行处理,将已偏位的基础立柱重新用高于原砼强度一个级别的砼拼接出来。同时,对于塔腿主材的变形,可以采用基础立柱拼接加宽、重新浇制地脚螺丝处理方法进行修复,之后采用锚杆压桩的方式,对基础进行加固,防止故障的重复发生。

3.2钻孔充水掏土法

适用于直线塔基础下沉的纠偏,要求铁塔主材基本没有变形,铁塔受力较小的线路。该方法应用于直线塔基础下沉纠偏效果良好,具有占用场地小,免停电改造,费用小等优点。铁塔倾斜原因有几点:

(1)土层为淤泥质土,属于软弱地基,其基本荷载能力差;

(2)局部受力不均匀,进而导致塔身的整体倾斜。

运用钻孔充水掏土法对其进行纠偏处理时,需要对工程进行阶段的划分,主要包括:掏土孔的布设、冲水掏土、观测以及纠偏后的基础加固。其中,冲水掏土阶段可以说是最为关键的环节,其重点在于竖向孔的施工,斜孔主要起辅助作用,用于在冲水取土沉降速率较慢时,对斜孔冲水提高沉降速率。为了保证施工安全,保持输电线路的正常运行,需要对冲水掏土期间沉降速率进行适当地控制,尽量保持在5mm/d上下,避免因沉降过快造成的整体基础失稳现象,防止其对基础结构的破坏。在纠偏工作完成后,还需要对基础进行加固,可以采用压力注浆的方法进行加固处理。需要在4个塔腿处设置斜向注浆孔,向基础下倾斜60度,在对竖向注浆孔进行施工时,要保持间距在0.7m,注浆深度达到5m,设计注浆量(水泥)100kg/m,注浆压力0.6~0.8MPa。

3.3钢管杆单边盘紧收缩法

适用于直线钢管杆线路,采用钢管桩基础的情况,应用范围较小,主要针对个别案例。在对其进行纠偏过程中,施工重点在于盘紧纠倾施工,要随时对杆塔纠倾程度进行观测,同时根据观测数据对二盘紧钢绳的收紧速率进行调整。在纠偏完成后,同样需要对基础进行加固,可以在钢管桩顶部浇设加固承台,并对钢管桩四周进行压密注浆加固,确保基础的稳定和坚固,防止相似故障的发生。

4结语

总而言之,输电线路的铁塔纠偏关系着供电的质量和稳定,也影响着供电地区的正常生产和生活。电力企业要结合实际情况,选择恰当的纠偏技术,对铁塔的偏移进行处理,并对其进行加固,保证输电线路的安全运行。

参考文献:

[1]刘毓氚,刘祖德.输电线路倾斜铁塔原位加固纠偏关键技术研究[J].岩土力学,2008(1).

[2]郑耀华.架空输电线路铁塔纠偏技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2012(25).

[3]李兴,赵华忠,李伟性.500kV输电线路铁塔严重倾斜的快速修复[J].南方电网技术,2008(5).

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