架空輸電線路鋼管組塔預(yù)防傾斜及處理

架空輸電線路鋼管組塔預(yù)防傾斜及處理摘要：隨架空輸電線路桿塔用來支持導(dǎo)線和避雷線及其附件，并使導(dǎo)線、避雷線、桿塔之間，以及導(dǎo)線和地面及交叉跨越物和其他建筑物保持一定的安全距離。如何在施工過程中做好桿塔預(yù)防傾斜及線路送電后日后地方建設(shè)外力破壞、連續(xù)暴雨山體滑坡、臺風(fēng)、強(qiáng)對流天氣等等對架空電線鐵塔的安全影響是架空輸電線路重要命脈之一，本文基于輸電線路桿塔預(yù)防傾斜及處理展開論述。

關(guān)鍵詞：輸電線路；桿塔傾斜；扶正處理及預(yù)防

中圖分類號：TM754

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

架空輸電線路桿塔傾斜在GB50233-2014《110kV-750kV架空輸電線路施工及驗收規(guī)范》中7.1.9條自立式轉(zhuǎn)角、終端耐張塔組立后，應(yīng)向受力反方向預(yù)傾斜，預(yù)傾斜值應(yīng)根據(jù)塔基礎(chǔ)底面的地耐力、塔結(jié)構(gòu)的剛度以及受力大小由設(shè)計確定，架線撓曲后仍不宜向受力側(cè)傾斜。規(guī)范中將“不應(yīng)”向內(nèi)角側(cè)傾斜改為“不宜”，理由是：基礎(chǔ)底面的地耐力、塔結(jié)構(gòu)的剛度以及受力大小的影響等因素很多；目前雖然有預(yù)控傾斜經(jīng)驗或設(shè)計數(shù)據(jù)，但實際施工中仍需調(diào)整，較難準(zhǔn)確控制?；谄频牟淮_定性和目前的國情，在滿足設(shè)計強(qiáng)度和不影響工藝美觀的前提下，不宜作過于嚴(yán)格的規(guī)定，但施工時應(yīng)盡量控制不向內(nèi)角傾斜；向內(nèi)角傾斜是一個復(fù)雜的因素，受到多方面的影響，因此在施工過程中需提前做好策劃、過程中做好預(yù)控及強(qiáng)有力的管控，才能防止后面出現(xiàn)傾斜情況；

1、線路桿塔分類及應(yīng)用

1.1按受力性質(zhì)

按受力性質(zhì)分為懸垂型和耐張型兩種，懸垂型包括直線桿塔、直線換位桿塔和直線轉(zhuǎn)角桿塔等；耐張塔包括直線耐張桿塔、轉(zhuǎn)角桿塔和終端桿塔等。

直線桿塔是位于相鄰兩承力桿塔之間的中間桿塔，在線路正常運行情況下，不承受導(dǎo)線的張力，而僅承受導(dǎo)線、避雷線、絕緣子和金具的重力及風(fēng)引起的水平力，只有在桿塔兩側(cè)檔距懸殊或一側(cè)發(fā)生斷線時，才承受一定的順線路方向的不平衡張力。

耐張塔能承受較大的兩側(cè)導(dǎo)線張力差的桿塔，在正常運行時，能承受導(dǎo)線對桿塔的不平衡張力；在事故斷線情況下，能承受住導(dǎo)線對桿塔的斷線張力，使斷線故障影響范圍限制在與斷線相鄰的兩耐張桿塔之間；在架線施工中，當(dāng)非張力緊張時可作為緊線操作塔或錨塔。

1.2按材料分

主要有鋼筋混凝土桿和鐵塔，少量采用木結(jié)構(gòu)。鐵塔分為角鋼鐵塔、鋼管桿、鋼管組合塔。角鋼塔結(jié)構(gòu)簡單，運輸方便，在輸電線路中廣泛應(yīng)用，但隨著同塔雙（多）回線路、緊湊型線路、多分裂大截面導(dǎo)線等輸電新技術(shù)的應(yīng)用及電網(wǎng)建設(shè)，對鐵塔結(jié)構(gòu)大荷載、大型化的要求越來越高，對于承受大荷載的鐵塔，如果采用角鋼結(jié)構(gòu)，直線塔的主材基本要求采用雙組合或四組合結(jié)構(gòu)才能滿足承載力的要求，而轉(zhuǎn)角塔的主材即使采用四組合有時也難以滿足承載力的要求，需采用格構(gòu)式角鋼柱結(jié)構(gòu)，這些主材的結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜，加大了鐵塔設(shè)計、加工、安裝的難度，并增加了結(jié)構(gòu)安全的不確定性因素，與角鋼塔相比，鋼管塔結(jié)構(gòu)具有相對技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，適合應(yīng)用于承受大荷載的輸電鐵塔。

鋼管塔桿件承受風(fēng)壓小、截面抗彎剛度大、結(jié)構(gòu)簡潔、傳力清晰，能夠充分發(fā)揮材料的承載性能，一方面可降低鐵塔重量，減小基礎(chǔ)作用力，另一方面有利于增強(qiáng)極端條件下抵抗自然災(zāi)害的能力。目前110kV及以上輸電線路的桿塔主要以鐵塔為主，且330kV及以上輸電線路的鐵塔主要采用熱軋角鋼型材、圓形截面桿件的鋼管鐵塔。

2、桿塔傾斜的原因

2.1鐵塔加工精度原因

塔式加工精度太低，塔廠加工精度超出規(guī)范規(guī)定的誤差條款。為了方便施工，可以自主增加螺栓孔量的誤差，提高正品率，從而導(dǎo)致力節(jié)點板形狀滑動。通過確保螺栓沒有達(dá)到指定的固定扭矩，也沒有達(dá)到固定扭矩，對塔施加的力會導(dǎo)致直接在接頭軌道上發(fā)生節(jié)點滑動。

2.2塔材材料不達(dá)標(biāo)

塔材角鋼的厚度標(biāo)稱誤差過大，出廠檢測不嚴(yán)格，線路緊線時過牽引導(dǎo)致塔材彎曲，變形；

2.3塔基礎(chǔ)方面原因

基面的澆注標(biāo)高控制誤差較大，不滿足設(shè)計要求；

2.4設(shè)計方面原因

設(shè)計時內(nèi)角預(yù)偏值設(shè)計不夠；

2.5螺栓緊固不達(dá)標(biāo)原因

在鐵塔組立時，因螺栓緊固力不足，導(dǎo)致誤差累計疊加，在后期運行中受大風(fēng)等其他原因，導(dǎo)致傾斜；

2.6地基失穩(wěn)原因

基礎(chǔ)位移，地面變形情況及地質(zhì)變化導(dǎo)致地表沉降引起塔身受彎曲造成導(dǎo)地線受力不平衡，導(dǎo)致傾斜；

2.7臺風(fēng)、山體滑坡等自然災(zāi)害原因

受強(qiáng)臺風(fēng)導(dǎo)致角鋼塔塔腿彎曲，山體滑坡塔基礎(chǔ)移位受不不平衡傾斜；

2.8緊線輔助設(shè)置不當(dāng)

在緊線時，輔助拉線設(shè)置不當(dāng)，導(dǎo)致在緊線時過牽引力較大，引起的塔身傾斜；

3、輸電線路桿塔傾斜的預(yù)防措施

3.1設(shè)計方面

3.11在特殊地形、極端惡劣氣象環(huán)境下，重要輸電通道要采用差異化設(shè)計，適當(dāng)提高線路防洪、防風(fēng)等防護(hù)水平；

3.12應(yīng)避讓可能引起桿塔傾斜、沉陷的礦場采空區(qū)，不能避讓的線路，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性評估，并根據(jù)評估采取地基處理（如灌漿）、合理的桿塔和基礎(chǔ)形式（如大板基礎(chǔ)）、加長地腳螺栓等預(yù)防塌陷措施；

3.13對于易發(fā)生水土流失、洪水沖刷、山體滑坡、泥石流等地段的桿塔，應(yīng)采取加固基礎(chǔ)、修筑擋土墻（樁）和截（排）水溝、改造上下邊坡等措施；

3.14對于河網(wǎng)、沼澤、魚塘等區(qū)域的桿塔，應(yīng)慎重選擇基礎(chǔ)形式；

3.2施工方面

3.2.1加強(qiáng)塔材進(jìn)場驗收，針對塔材厚度、尺寸、鍍鋅情況進(jìn)行抽檢，加大檢測比例對于不合格的一律不接收；

3.2.2在基礎(chǔ)施工期間，雖然設(shè)計給出了根據(jù)轉(zhuǎn)角度數(shù)不同相應(yīng)的預(yù)偏值，但是在實際施工過程中有針對性對每一個轉(zhuǎn)角塔單獨計算出預(yù)偏并依據(jù)經(jīng)驗適當(dāng)加大，在基礎(chǔ)澆筑完成后及時復(fù)核，如發(fā)現(xiàn)問題及時修補(bǔ)，盡可能將基面修成斜面；

3.23螺栓緊固不達(dá)標(biāo)原因

在鐵塔組立時，因螺栓緊固力不足（鐵塔螺栓緊固率達(dá)到95%，待架線后97%；）由上至下誤差累計疊加，未架線前測量合格，待架線后再次復(fù)測時，傾斜，以珠海鈺海電廠燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)項目接入系統(tǒng)工程為例，同塔四回路鋼管組合塔，鐵塔組立后，測量合格，向外角傾斜，架線后再次緊固螺栓后測量向內(nèi)角傾斜，因法蘭盤螺栓較大，由人工是無法再次收緊螺栓，將所有已掛導(dǎo)地線全部松至地面臨錨，利用電動扭力扳手對整基鐵塔法蘭盤螺栓全部緊固后，掛線復(fù)測合格；

3.3自然災(zāi)害方面

3.3.1山體滑坡等方面

對于邊坡距離受到雨水沖刷、地質(zhì)變化、人為的破壞植被，在山區(qū)都需要有一定的保護(hù)距離，而驗收規(guī)范中又沒有基礎(chǔ)邊坡保護(hù)距離數(shù)據(jù)的規(guī)定，但實際中桿塔基礎(chǔ)邊坡距離保護(hù)非常重要，特別是采動影響區(qū)域邊坡上的桿塔基礎(chǔ)，需了解基礎(chǔ)形式、埋深、按照上拔角的規(guī)定計算邊坡的距離，同時須根據(jù)地質(zhì)變化情況留有一定的裕度進(jìn)行考慮，因此在設(shè)計階段就需有針動性的進(jìn)行設(shè)計，同時要考慮一定的山體滑坡情況，及時補(bǔ)充植物及必要時修砌擋土墻及排水溝保護(hù)塔基礎(chǔ)；

3.3.2地基失穩(wěn)原因

基礎(chǔ)位移，地面變形情況及地質(zhì)變化導(dǎo)致地表沉降引起塔身受彎曲造成導(dǎo)地線受力不平衡，導(dǎo)致傾斜；

3.3.3臺風(fēng)、山體滑坡等自然災(zāi)害原因

受強(qiáng)臺風(fēng)導(dǎo)致角鋼塔塔腿彎曲，山體滑坡塔基礎(chǔ)移位受不不平衡傾斜；

桿塔傾斜在線監(jiān)測系統(tǒng)，由于一些桿塔處在采空區(qū)和易沖刷地段，為防止由于桿塔傾斜而引起倒塔而引起斷線事故的發(fā)生，就需要及時掌握桿塔傾斜發(fā)展情況，以便及時采取相應(yīng)的措施。桿塔傾斜傳感器將采集到桿塔橫向傾斜、縱向傾斜、復(fù)合傾斜等數(shù)據(jù)通過3G/GPRS/CDMA1X發(fā)送到監(jiān)測中心，監(jiān)測中心達(dá)到報警狀態(tài)并及時處理；

4、桿塔組立的質(zhì)量要求及檢查方法

傾斜檢查目前施工現(xiàn)場用的最簡單的方法為經(jīng)緯儀安置在鐵塔正面1.2倍塔高位置進(jìn)行檢測，將儀器望遠(yuǎn)鏡豎十字線對準(zhǔn)鐵塔水平材正中心例如圖3的A點位置，由下往上看，直到B點的，如果有傾斜，則十字線與鐵塔地線橫擔(dān)B點不重合，由上往下看參照圖2示例，則A點不重合。無論由上或者由下均可以測試，在發(fā)現(xiàn)不重合時要看轉(zhuǎn)角方向，如果是向內(nèi)角傾斜則需要立即處理，采用松導(dǎo)線，塔腳板下方墊鋼板或者重新收緊螺絲，如均未解決，需要跟設(shè)計，監(jiān)理，共同協(xié)商解決方案，將內(nèi)角傾斜的矯正，或者向外角傾斜，已滿足運行安全要求。

結(jié)束語

鐵塔是架空輸電線路的重要組成部分，其穩(wěn)定性和可靠性直接關(guān)系到線路的安全運行和電網(wǎng)的穩(wěn)定性。在設(shè)計、施工方面需通過各個階段做好預(yù)傾斜的措施，以滿足規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)控制質(zhì)量要求，但在實際工作中，施工質(zhì)量不能避免架空輸電線塔傾斜和主材料彎曲的問題，需我們每個質(zhì)量控制環(huán)節(jié)全力以赴，做好監(jiān)控，監(jiān)測，檢查，避免后期出現(xiàn)嚴(yán)重返工情況，并為后期安全提供保障。

參考文獻(xiàn)

[1]劉禹召.關(guān)于長治地區(qū)采空區(qū)輸電線路桿塔傾斜的治理[N].山西經(jīng)濟(jì)日報,2016-11-15(007).

[2]楊彩萍.關(guān)于輸電線路桿塔傾斜的扶正處理[J].機(jī)械管理開發(fā),2016,31(01):128-129+137.

[3]楊斌,陳應(yīng)權(quán),曾臻,周云.架空輸電線路桿塔基礎(chǔ)問題及改進(jìn)方法探討