高压架空输电线路大跨越铁塔承台基础施工

张俊平

1 输电线路铁塔基础概况

输电线路杆塔地下部分的总体统称为基础。它承受输电线路杆塔的各种荷重，将杆塔的各种荷重传递给周围的地基，以达到稳固输电线路杆塔的目的。目前输电线路中常见的基础形式有:板式基础、角钢插入式基础、人工挖孔桩基础、灌注桩基础。在设计和施工过程中，不同的基础形式在施工过程中需要具有不同的技术要求，特别是大体积、大方量的承台基础，为了有效地控制基础施工的质量和后期的养护，需要制定相应的施工技术措施。

2 大承台基础的施工特点

在输电线路施工过程中，大体积承台基础给施工人员带来两个不利的因素:1)混凝土浇灌后无法进行外观检查;2)如果有缺陷无法进行修补。

具体工程实例为500 kV台山电厂二期大跨越工程是南方电网公司重点工程，本工程全线采用双回路同塔设计。本工程两基跨江高塔采用 SKT1025-160/170，SKT1025-170型钢管塔，全高205 m。共四基双回路铁塔，混凝土方量约1.2万m3，其中K2跨江塔基础单腿承台混凝土方量约470 m3，尺寸为13 m×13 m×2.6 m，K3跨江塔单腿承台混凝土方量约724 m3，尺寸为20.4 m×13.2 m×2.6 m，属大体积混凝土工程，混凝土的设计强度均为C25。本工程两基大跨越基础地基持力层较深，且基础作用力较大，两基高塔底端分别采用挖孔桩和灌注桩，上端采用大体积承台，它主要靠桩底端、桩端面承载力和大体积承台周边与土的摩擦力承担基础上拔力和下压力。输电线路杆塔所受的各种荷重力作用于基础，并通过基础传递给周围的地基，特别是跨江高塔大体积承台基础的施工直接影响输电线路工程的造价、质量、工期、安全运行等。在各种铁塔基础承台施工过程中，大体积承台对输电线路的影响是最明显的，稍不注意往往造成基础漏筋、蜂窝、狗洞、杆塔倾斜甚至基础开裂等事故。因此在大体积承台施工的各个环节都必须高度重施工技术的问题。

3 大体积承台基础施工技术方法

大体积承台基础混凝土在施工过程中，浇筑必须采用分层连续施工法对承台进行浇筑施工，采用保温保湿法对承台进行养护。为了严格控制承台的施工质量，防止有害裂缝出现，必须从混凝土的水化升温，延缓降温速度，减少混凝土的收缩变形等方面来进行有效控制。为保证混凝土浇筑的安全、稳定，我们在施工中按照图纸要求需分别铺设大量石方和30 cm的C10混凝土垫层进行承台下方的防护，采用砌筑240砖模及支撑模板保证混凝土的侧面稳固。

施工前原材料采用商品混凝土，其7 d的水化热不宜大于270 kJ/kg，要求7 d抗压强度不小于19.3 MPa，28 d抗压强度不小于20 MPa。水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性、凝结时间、水化热及其他必要的性能指标进行复检，其质量应符合现行国家标准GB 175-2007硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥的规定。细骨料采用中砂，其细度模数应大于2.3，含泥量不大于3%，当含泥量超标时，应在搅拌前进行水洗，检测合格后方可使用。粗骨料宜选用粒径5 mm～31.5 mm，级配良好，含泥量不大于1%，非碱活性的粗骨料。作为矿物掺合料的粉煤灰或矿渣粉，粉煤灰的掺量不宜超过水泥用量的40%;矿渣粉的掺量不宜超过水泥用量的50%;两种掺合料的总量不宜大于混凝土中水泥重量的50%。

根据JGJ 55-2000普通混凝土配合比设计规程，配合比选用优质和级配良好的原材料，在保证混凝土强度的前提下，尽量减少水泥用量以降低水泥水化热，为缩短浇制时间要求混凝土进行泵送。为保证施工质量，拌合水用量不宜大于190 kg/m3;水胶比不宜大于0.55;初凝时间不小于6 h。

商品混凝土泵送入模，商品混凝土的质量应符合GB/T 14902预拌混凝土的规定。搅拌运输车单程运送时间，当气温小于25℃时持续时间应不大于120 min;当气温大于25℃时，运输持续时间应小于90 min。本工程混凝土运输及浇筑持续时间不超过90 min，满足施工要求。

在大体积承台浇筑过程中必须采用分层连续浇筑法，混凝土的摊铺厚度控制在520 mm，浇筑路线沿长向平行布置，采用“分段定点，一个坡度，分层浇筑，循序渐进，一次到顶”的斜面浇筑方法。顺长方向，由远而近，向后退浇。分层连续浇筑，其层间的间隔时间应尽量缩短，必须在前层混凝土初凝之前，将其次层混凝土浇筑完毕。层间最长的时间间隔应不大于混凝土的初凝时间。浇筑应根据泵送量计算好浇筑时间，而混凝土的初凝时间应通过现场试验确定。在混凝土浇筑过程中，应采取措施防止受力钢筋、定位筋、预埋件等移位和变形。混凝土浇筑面应及时进行二次抹压处理。混凝土找平后应用木抹子抹压一遍;混凝土初凝前再进行一次抹压，可临时用塑料薄膜覆盖。泵送混凝土的表面水泥浆较厚，且有较多游离水分，在浇筑后应按标高用长刮尺刮平，赶除游离水分，在面上撒少量粗砂或细石，并加上铁丝网，在初凝前用木蟹打磨压实，防止出现表面裂缝。

4 内部温度检查及控制

大体积承台基础必须在混凝土承台内部埋设冷却水管(钢管φ50)，层间距为0.6 m，每层水管相邻管距为2 m，在承台外侧设置进出水循环系统，施工完成后，需在冷却水管内高压喷射注满水泥浆。

大体积承台混凝土的温控指标:混凝土浇筑体在入模温度基础上的绝热温升值最大值为45℃;混凝土浇筑块体的里表温差不大于25℃;混凝土浇筑体的降温速率为2.0℃/d。

因水泥水化热引起混凝土的绝热温升值可按下式计算:

其中，T(t)为混凝土龄期为t时的绝热温升，℃;W为每立方米混凝土的胶凝材料用量，kg;Q为胶凝材料水化热总量，kJ/kg;C为混凝土的比热，一般为0.92 kJ/(kg·℃)～1.0 kJ/(kg·℃);ρ为混凝土的重力密度，取2400 kg/m3～2500 kg/m3;m为与水泥品种、浇筑温度等有关的系数;t为混凝土龄期，d。

温控检测设备及布置:在大体积承台内垂直埋入两组6根φ20 mm的测温钢管，下端封闭不漏水。测底层温度管、测内部温度管及测表面温度的管长需根据现场制定，各管内装200 mm高水，用温度计测水温来确定混凝土内外温度。

施工完成后必须加强对混凝土内外温差的控制，监测工作在混凝土浇筑完成后立即进行，连续不断。3 d～5 d后混凝土内部温度会出现峰值，在峰值出现以前，每2 h监测一次，峰值出现以后，每4 h监测一次，随着混凝土温度变化逐渐减小，转入每天测1次，测温时间为15 d。测温时间需安排合理，天气突变后必须进行测温。采用100℃红色水银温度计进行测温，方便读数。应及时掌握混凝土的内部温度变化，并做好记录，便于调整养护措施，控制内外温差在25℃以内，使混凝土的温度梯度不至过大。若温差超过25℃，应立即采取进行循环水冷却降温、承台表面蓄水降温等措施，使其温差控制在允许范围之内，以有效控制有害裂缝的出现。

5 结语

高压输电线路大跨越铁塔承台基础是输电线路基础施工的难点，为满足高标准的施工要求，在施工中，为避免水泥水化热、温度应力和混凝土的收缩变形产生有害裂缝，我们制定了详细的技术措施和施工方案，采取不设施工缝、一次性浇筑成形的方案。在原材料选用与配合比设计、混凝土供应与浇筑等方面采取了非常好的施工技术，使得施工进度得到控制，质量得到保证，并能安全可靠运行。高压输电线路大跨越铁塔承台基础施工技术已在高压、超高压和特高压输电线路工程中得到了广泛的应用，很好的解决了大跨越大承台基础施工的难点，在输电线路大体积承台的施工中具有很高的推广价值。