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输电线路铁塔纠偏技术应用总结

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【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,并对铁塔纠偏技术应用进行了总结

【关键词】输电线路;铁塔;纠偏技术;总结

前言

随着经济的发展,我国电力行业的发展步伐也开始逐渐加快,电力行业的改革以及对新技术的应用也更加频繁,对于电力基础设施的管理也开始提上电力企业的工作日程。城市化水平的不断提高,使得建筑行业飞速发展,建筑工程大量增加,对输电线路铁塔造成了严重的影响,也使得输电线路的供电安全受到了威胁。如果不能对偏移的铁塔进行及时处理,会造成严重的后果,影响整个线路的安全运行。对于这种情况,以往的处理方式都是在附近建立新的杆塔代替,但是新立杆塔一方面施工繁琐,耗资巨大,另一方面也会造成长时间的停电,影响地区的生产和生活。因此,对原有偏移变形杆塔进行纠偏,是发展的要求,也是最佳的处理方式。

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 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。

2.1 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。以宁波220kV天新4481线铁塔为例,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。

2.2 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。以110kV西港1393线电25号铁塔为例,其为单回路直线塔,四条腿基础全部采用RA1826型刚柔式基础。在日常维护中,发现铁塔整体出现倾斜和偏移,1号和2号塔腿基础沉降达到17.7cm,倾斜率得到了3.45%。经过现场勘察,结合周边环境分析,其倾斜原因有几点:

(1)土层为淤泥质土,属于软弱地基,其基本荷载能力差;

(2)周边某厂区直接将围墙建设在铁塔1号和2号塔腿的基础上,使得局部受力不均匀,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。

2.3 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。以110kV洪林1141线电28号杆塔为例,其上部为套接式钢管杆,受外界因素影响,出现北向倾斜1.06m,分析原因,主要是受南侧池塘和北侧河道影响,基础冲蚀严重,两侧地面荷载差距巨大,使得土体向北侧挤压,引发偏移。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。

3 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).