送电铁塔（精选三篇）
送电铁塔 篇1
1 铁塔基础分析
1.1 铁塔沉降概况
本次纠偏铁塔为220 k V双回路直线塔, 呼称高45 m, 铁塔跟开为10.979 m。其所处地质条件为0.0 m~6.0 m黄土 (粉土) , 可塑, 稍湿, 具湿陷性, 土质较均匀, 土中含有云母碎片等。本塔位在设计阶段, 地下煤矿已经进行过一次开采, 为了保证基础的整体性, 减轻不均匀沉降对铁塔的影响, 采用大板设计。经过一年多的施工, 在即将投产时, 该地区进行二次回采, 造成此次基础沉降。经过调研, 回采的煤层埋深300 m, 煤层厚度4 m, 采厚比为75。通过实测, 铁塔未发生水平方向的滑移, 只产生不均匀沉降。故调节塔脚高度, 使塔腿达到同一水平面即可, 表1为各塔腿的相对沉降量。
1.2 发生不均匀沉降的原因及分析
1) 通过表1的数据可得:大板变形= (腿A+腿C) - (腿B+腿D) =10 mm。对于对角线15.53 m的大板, 变形量为10 mm, 大板屈曲变形0.6‰, A, B, C, D腿近似在同一个平面上, 大板起到很好的支撑作用, 减少了地质灾害对基础的破坏。2) 铁塔整体倾斜角度:取A, C, D三腿作近似平面的三个基点, 求出平面方程和法向量为:。法向量为 (207, 127, 10 979) 。通过法向量求得铁塔倾斜角Φ=1.267°, 铁塔倾斜偏差为22‰, 远大于铁塔组立的允许偏差3‰[6]。为避免基础倾斜、变形增大, 应加紧纠偏工作。
1.3 铁塔纠偏要求
本线路电压等级较高, 为该地区主要输电干线, 纠偏方案既要兼顾带电作业, 又要保证施工及线路长期安全运行。
2 方案选取
为阻止结构发生弯曲变形, 首先对该塔作如图1所示的四方防护拉线, 每条拉线和线路方向成45°角, 与地面夹角不大于45°[7], 并在B腿加厚10 mm垫板, 使四脚处于同一平面上。结合本工程特点, 以下方案均能满足带电作业要求, 并加以比较。
1) 增加垫板。在基础和塔脚板之间增加垫板。该方案成本低, 使用原料较少, 但受地脚螺栓剪切力和预留高度的限制, 不宜做较大高度的沉降调整。2) 基础板底注浆。将混凝土注入基础底部, 托起基础, 使基础提升至原来高度。该方案的优点是不需对上部结构做变动, 委托方只需对基础顶面的高程提近期和远期的要求即可;缺点是施工周期长, 对注浆工艺要求比较严格, 施工效果和精确度比较难掌握, 需请专业的基础注浆公司施工, 并且该方案需要10万元/基的费用支持。3) 更换塔脚板, 增加塔脚板靴板高度。根据各塔脚下沉量, 更换相应加高量的塔脚板。该方案的优点是设计出的塔脚板尺寸精准, 且塔脚板安装完成后, 整个纠偏工作完全结束, 不需等待施工效果, 立竿见影。资金投入为3万元/基, 造价相对较低。根据基础实际沉降情况, 方案1) 仅适合对沉降量较小的塔腿进行调整, 调整高度不大于150 mm;方案2) 费用高、周期长。综合考虑, 方案3) 有较明显的优势。
3 纠偏实施
根据以往经验, 塔脚板的靴板增加高度不得大于700 mm, 否则必须重新设计计算靴板的厚度, 本案例中最大沉降量为344 mm, 在原塔脚板承受范围之内, 不需对靴板进行重新计算。图2为靴板增高前后对比图。
3.1 塔脚板设计说明
1) 加高的靴板应在原底板位置进行火曲, 保证新旧铁塔跟开一致。2) 图中h为靴板增加高度, 即该塔腿的基础沉降量。3) 为保证加高靴板的受压稳定, 即靴板受压时, 不会发生失稳, 在靴板外侧对应的主材角钢单排准线处增加垂直加劲板。4) 新塔脚板自重较大, 为安装便利, 需打安装孔。
3.2 施工方案
按照设计图纸, 待加工完成的塔脚板、工器具和人员到位后进行施工。1) 调松临时拉线, 并为安装塔脚板做准备。2) 施工过程既要保证线路的正常安全运行, 又要兼顾地面施工人员的安全, 宜选择晴朗无风的天气进行施工, 为防止施工过程中铁塔发生更大的倾斜, 先对下沉最大的塔脚进行更换。3) 考虑顺线路方向有导地线的支撑, 结合B腿沉降量最大, 应先更换B, C塔脚板, 即卸下塔腿B, C地脚螺栓, 并松开A, D两个塔腿的地脚螺栓, 以A, D为轴, 同时用抱杆分别将B, C腿抬起, 更换B, C两腿的塔脚板;同理以B, C为轴, 换下A腿塔脚板, 待三个塔脚板全部安装完成后再将地脚螺栓拧紧, 整个过程须有测量跟踪, 严禁野蛮施工。安装过程和效果见图3。
4 纠偏结果和结论
1) 施工完成, 根据监理方复测, 其误差在5 mm以内, 偏斜率为0.3‰, 结果远小于3‰杆塔组立的允许偏差[6], 经过一年运行, 情况稳定良好。2) 增加靴板高度调平, 相当于增加基础主柱的高度, 在一定程度上增加了基础上拔倾覆荷载, 故经过采空区的送电线路, 应对基础设计留有余量。3) 通过增加靴板高度, 有效解决了铁塔因不均匀沉降导致的倾斜问题, 精确的实现了基础纠正, 兼顾了线路的带电作业, 且靴板的一体结构增加了基础与铁塔连接的安全性, 也保证了地脚螺栓的再调节能力。
摘要：针对采空区的地质稳定性差, 送电线路经过采空区易发生基础下沉和移位的情况, 结合某220 kV送电线路的纠偏实例, 深入探讨了增高靴板在铁塔纠偏中的应用, 并对纠偏效果和综合效益进行分析, 为铁塔设计和基础纠偏提供了思路。
关键词：基础纠偏,铁塔基础,不均匀沉降
参考文献
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[4]梁前晟, 贺永锋.输电线路铁塔调节式塔脚板的研制[J].电力学报, 2009, 24 (3) :241-243.
[5]邓开清.高压配电线路铁塔带电纠偏技术[J].供用电, 2008, 25 (2) :40-42.
[6]GB 50233-2005, 110 kV~500 kV架空送电线路施工及验收规范[S].
送电线路铁塔机构优化的设计 篇2
【关键词】送电线路；铁塔机构；优化设计
【中图分类号】TM726 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0290-01
一直以来，送电线路铁塔的连接滑移和节点弹性，均被认为是影响送电线路铁塔受力特性的主要因素。随着地下资源和空间的开发利用呼声的高涨，展开采动区铁塔力学计算模型与塔一线体系两者共同作用机理方面的研究，对上部结构的安全性和地下空间资源的可用性的指导具有重要的意义。
以沿海大风地区的铁塔为着眼点，控制铁塔结构的主要因素有：塔身的坡度、主建材的材质、斜材布置、节问最优的计算长度、塔腿布置等。由于这次设计的铁塔组装方便，基本没采用基础主柱加高的方法来弥补地形高差，对地形的适应能力强，很大的减少了塔基开挖力度和基础混凝土的用量，获得了很好的经济社会效益。
通过滑移性能试验，对单、两个螺栓连接节点进行分析，研究了螺栓连接的荷载一位移关系、螺栓连接滑移机理和连接节点的破坏形态，同时，也推导出了有滑移杆件的轴向刚度。根据模糊数学的隶属度概念，从节点的弹性位移着手，从而实现了节点的模糊转角，导出了空间弹性梁单元的单刚矩阵，得出模糊转角位移的隶属度与弹簧刚度的映射关系。
巧借矿区沉陷预测预报系统MSPS，我们对地下开采引起的动态地表变形进行了初步预计。考虑到既定塔一线体系下方不同工作面布置对导、线应力和弧垂、铁塔杆件内力、支座反力和塔顶综合位移，我们建立塔一线体系三维有限元模型对之进行了系统研究，从而提出了地下开采过程中塔一线体系的共同工作机理。针对工作面推进方向与线路方向的三种关系的问题，专家对塔一线体系进行了安全评估，亦给出了与之相对应的评价指标。
以此为基础，提出了对已建塔一线体系工作面布置原理，采动区新建塔一线体系设计等相关建议。
1.在铁塔计算的处理方面的优化
档距的分配直线塔挂双绝缘子串时，前后垂直荷载按4：6分配；耐张塔前后挂点垂直、水平荷载按照3：7分配。我们搭建转角塔是为了避免安装工况控制塔材及基础作用
力的作用，档距的一侧代表档距取300m，另一侧代表档距取500m.
风荷载调整系数βz的取值对于2-3型直线塔，当全高超过60m时，风荷载调整系数应分段计算，但加权平均值应不低于1.6。
塔身正侧面风压增大系数的影响通过计算是众多周知的，由于大风区转角塔的选材主要由导、地线的张力及断线张力控制，因此塔身正侧面风压影响较小；而直线塔刚巧与之相反，直线塔的主材受塔身正侧面风压有一定的影响，在大风区尤为明显。而选材相对于导、地线的型号的影响甚小。若塔身正侧面风压取得过大，塔材显得不经济，取得过小又不安全。在用道亨软件计算的过程中，正面风压增大系数（Fa），侧面风压增大系数（Fb）均未考虑补助。材、节点板、螺栓的面积，如何计算与估算补助材、节点板等在不同塔身节问的挡风面积将对沿海大风区直线塔的计算有重要的意义。通过多次统计与比较，对本工程常用塔身布局正侧面风压增大系数计算方式如F：
正面风压增大系数Fa=100+正面补助材净面积/正面受力材净面积侧面风压增大系数Fb=100+侧面补助材净面积/侧面受力材净面积
2.塔身坡度的优化
塔身坡度对铁塔重量有至关重要的影响，因为它将直接影响主材规格、斜材的布置形式、基础作用力等的经济指标。合理的塔身坡度会使主材受力更加充分且均匀。如：本工程新设计的铁塔（SJ332A-36）为保证铁塔具有足够的刚度，在塔建的过程中，还应确定适当的变坡开口尺寸。
3.塔身斜材布置的优化
我们在布置斜材时，都是参照对主材最优计算而得到的长度来进行，致使其充分受力。本工程的直线塔，分为塔身上部，中部及下部，塔身上部斜材采用的小交叉式节问控制在1.2-1.3m，塔身中、下部的大交叉式节问控制在1.4-1.5m是适宜的。转角塔因荷载较大且为防止斜材同时受压的情况发生，塔身第一节问斜材采用倒K结构，然后由上至下依次采用3等分、4等分大交叉式节问进行布材，而节问高度随主材的变化控制在1.3-1.6m。通过布置，使塔身斜材与水平面的夹角控制在40°～50°之间，完全发挥了斜材的受力特性，摆脱过去一味以1.5m固定节问的传统做法，使得主、斜材问的连接角度更灵活，减少偏心及节点板的使用，降低了塔重。
一组高低腿中最高腿的高度与铁塔全根开的比值控制在0.8-0.9是比较合适。依据上述原则，结合本工程初设阶段的报告，该地区主要以丘陵为地貌，地面高程50.0～250m，相对高差20～220m，山坡坡度，自然坡度20°～35°，山体自然稳定。因本工程主材采用Q420材质，铁塔根开得到了很大的改善，所以每一组高低腿最小级差设为1m，且最高腿与最低腿的坡度控制在28°-35°间，可以有效地减小塔基开挖面。
这样才能使铁塔组装方便，地形适应能力强，因为减少了采用基础主柱加高的方式来弥补地形高差，于是就大大缩减了塔基开挖及基础混凝土的用量，从而获得了良好的经济社会效益。但技術是不断发展变化的，这就要求我们不断地学习，不断总结经验，才能有创新，使我们的设计更完善，理论更成熟，从而能够更好地为实际服务。
参考文献
[1]李庆林；特高压输电线路铁塔组立抱杆的方案选择[J]；电力建设；2007年03期
[2]黄满长；送电线路全方位长短腿铁塔设计研究[J]；电力勘测设计；2004年01期
送电铁塔 篇3
220k V石棉-雅安输电线路工程Ⅲ标段位于泥巴山段。该区域属于30mm冰区, 长年雾气笼山, 山上气温很低。石雅线Ⅲ标段工程开工时期为初春季节, 山上温度很低, 为保证施工里程碑计划的完成, 基础混凝土施工必须采用冬季施工工艺。
1 混凝土冬季施工条件
《110~500k V架空送电线路施工及验收规范》 (GB50233-2005) 5.6.1规定, 当连续5d室外平均气温低于5℃时, 混凝土基础工程应采取冬期施工措施, 并应及时采取气温突然下降的防冻措施。
日平均气温的测量是指一天内2:00、8:00、14:00和20:00等四个时点室外气温观测结果的平均值, 观测时应在距离地面1.5米以上并远离热源的地方进行观测并记录。经现场气温观测, 石雅线Ⅲ标段工程所处的泥巴山段当时的平均气温在2-4℃, 混凝土基础工程应采取冬期施工措施。
2 冬季混凝土原理
混凝土所以能凝结、硬化并取得强度, 是水泥和水进行水化作用的结果。水化作用的速度主要取决于温度, 温度愈高, 强度增长也愈快, 反之则慢。当温度降至0℃以下时, 水化作用基本停止, 温度降至-2~-4℃, 混凝土内的水开始结冰, 体积增大8%~9%, 在混凝土内部产生冰晶应力, 使水泥石结构内部产生微裂纹, 减弱了水泥与砂石和钢筋之间的粘结力, 从而使混凝土后期强度降低。因此混凝土的冬季施工需要采取保温措施。主要方法有两条:一是对材料进行处理, 使混凝土早期强度增强;二是对施工工艺进行改进, 对混凝土增温和保温措施。
3 冬季混凝土施工准备工作
3.1 制定切实可行的施工技术方案, 并进行技术交底;
3.2 提前做好冬季施工混凝土及掺外加剂的试验试配工作, 提出施工配合比。根据工程量提前组织有关机具、外加剂和保温材料进场;
3.3 与当地气象台站保持联系, 掌握气象信息, 防止寒流袭击;安排专人测量施工期间室外气温, 暖棚气温, 砂浆、混凝土温度并做好记录;
3.4 基坑开挖
3.4.1 在冬期施工来临前, 对需进行冬季施工的基础基面采用地面耕松耙平防冻法。即在需进行冬季施工的基础基面, 在进入寒冻前, 将地面耕起250mm~300mm并耙平, 然后用草垫等覆盖, 覆盖厚度不得小于250mm;
3.4.2 开挖基坑中应预留放置加热设备的区域, 以备混凝土施工和养护时的加热。
3.4.3 本工程塔位下层土质大多为泥土, 当开挖深度距离设计坑深还有500mm时, 用人工取土, 注意不得扰动基底土壤或砂土。
4 混凝土制作中的保温措施
混凝土制作中的保温措施主要是增强混凝土的早期强度。具体有如下方法:
4.1 使用早强水泥:本工程混凝土冬期施工采用峨嵋水泥厂的42.5#水泥;
4.2 按照试验室给定的减少水灰比的试配报告进行混凝土拌合, 并在下料后加强捣固;
4.3 混凝土拌合时将搅拌时间由平常的1.5分钟增加为2.5分钟。
4.4 把浇制用水加热来拌制混凝土, 当浇制用水温度高于80℃时方能用于混凝土拌合, 保证混凝土搅拌机出机温度不低于10℃。见图1。
4.5 现场使用的水泥应提前运至生足够数量的火炉的暖棚内保存;
4.6 混凝土拌合投料顺序为:先投入砂和石子, 再加入已加热的浇制用水, 拌合一段时间后待温度降低到30℃时, 再投入水泥;
4.7 搅拌混凝土前应用热水冲洗搅拌机, 拌合好的混凝土出机温度不得低于10℃, 在进入模盒前的温度不得低于5℃;当混凝土出现坍落度减小或发生速凝时, 应重新调整拌合料的加热温度;
4.8 尽量减少混凝土的运输时间, 搅拌机应安置在基坑边缘并保证运输道路通畅。
5 混凝土的浇筑
5.1 混凝土应采用机械振捣并分层浇筑, 分层厚度不得小于200mm;
5.2 当混凝土需加热养护时, 混凝土和地基接触面的温度不得低于2℃;
5.3 当旧混凝土和外露钢筋或构配件暴露在冷空气中时, 应对距离新旧混凝土施工缝1.5倍范围内的旧混凝土和长度在1.0米范围内的外露钢筋或构配件采取防寒保温措施;
5.4 在施工缝处接着浇筑混凝土时, 应先除掉水泥薄膜和松动石子, 将表面加热冲洗干净, 并使接缝处原混凝土的温度不低于2℃, 然后铺抹水泥浆或与混凝土砂浆成份相同的砂浆层, 待已浇筑的混凝土强度高于1.2Mpa时, 允许继续浇筑混凝土;
5.5 制作混凝土试块时, 应增加与基础同条件下养护的试件2组, 此试件应在解冻后进行试压。
6 混凝土的增温和保温养护
混凝土增温和保温养护的具体方法有蓄热法和暖棚法。
6.1 蓄热法
混凝土浇制完毕后, 可用适当的保温材料如油布、塑料薄膜包在基础外面, 可使混凝土保持在一定温度而不至于冻坏。也可采用用适当的保温材料做外套, 包在基础上面, 使基础热量在保温物里面散发很慢。根据室外温度来选择生石灰的用量, 温度愈低, 生石灰用量愈多。
这种方法用于坑壁不能成型, 基坑坍塌严重无法搭设暖棚的基础。
6.2 暖棚法
暖棚法是在冬季混凝土施工中经常用到的方法。在基础上用帐篷搭设保温棚, 内生火炉。也可以在保温棚内对加热的石头加水, 可使基础周围保持正常温度。如图2所示。
这种养护方法一般用炉子加热两天左右, 棚内温度应保证在5℃以上。同时应浇水养生, 拆掉炉子之后继续浇水养生, 一般情况7天后可以使混凝土强度达到设计强度的70%。
此种方法适用于基坑能成型和基本能成型的基础。
6.3 暖棚法施工注意事项:
6.3.1 有两人轮流值班, 定时查看炉火并浇水。值班人员不得在坑内取暖。
6.3.2 注意防止火灾事故, 不得在林区使用此种方法。
6.3.3 下坑填火必须由两人进行, 一人在坑上监护, 下坑前应先将帐篷掀开, 待坑内一氧化碳释放尽后才能下坑, 坑下人员腰间应系上绳索。
6.4 掺用防冻剂混凝土养护应符合下列规定:
6.4.1 在负温条件下养护时, 严禁浇水, 外露表面必须覆盖;
6.4.2 在混凝土的初期养护温度, 不得低于防冻剂的规定温度;
6.4.3 模板和保温层在混凝土达到要求并冷却到5℃后方可拆除, 当拆模后混凝土表面与环境温度之差大于15℃时, 应对混凝土采用保温材料覆盖养护。
摘要：本文介绍了送电线路基础冬期施工中的基坑开挖、材料加热、混凝土浇筑、基础养护、试块制作等方面内容, 解决送电线路混凝土冬期施工中的一些问题和注意事项。
关键词：基础混凝土,保温增温,冬季施工
参考文献
[1]GB50233-2005, 110~500kV架空送电线路施工及验收规范[S].
[2]GB50545-2010, 110~750kV架空输电线路设计规范[S].