丘陵地区输电线路铁塔基础施工技术研究
2018-03-27李阳
李 阳
青海长源电力有限责任公司,青海西宁 810000
1 输电线路铁塔基础施工中的技术问题
输电线路铁塔基础施工工程是高压架空线路工程中的一个重要组成部分,是高压架空线路运行中实际的荷载承担者,从形式上看,在线路施工中属于隐蔽工程。输电线路铁塔基础是将铁塔的荷载传递至地基的重要部分,而无论地基或基础任何一方出现问题或毁损,都将直接影响上部铁塔的安全,甚至可能因此造成重大事故。从运行角度看,输电线路铁塔长期野外运行,环境等使用条件复杂,距离分布较长,种种特点均考验着输电线路铁塔工程的施工质量。基于实际建设经验,总结输电线路铁塔基础施工中几点技术问题如下。
1.1 输电线路铁塔基础所处环境条件复杂,施工难度较大
输电线路铁塔基础施工过程中,往往处于较为复杂的环境条件下,同时需要兼顾施工内容,其施工难度整体较大。输电线路往往存在施工跨度大、跨域宽、线路多的问题,加之施工需要考虑周围环境因素,施工技术的复杂性较大,施工易出现质量问题的考验。例如,有些地区地质灾害发生频率较高,因而在施工中需要对这一现状加以考虑,进行相应的技术处理,施工难度相应上升。
1.2 输电线路铁塔基础施工完成后难以实行质量监测
由于输电线路铁塔基础位于地面以下,在施工完成后,是否存在质量问题难以进行实际监测,因而一旦存在质量问题,施工人员无法在短时间内进行解决,其后果往往较为恶劣,而后维修等费用的支出数额较大,工程计划不能按时进行。因此,在输电线路有铁塔基础施工过程中,质量控制应与施工同步进行。工程质量控制也是铁塔基础施工中唯一的控制措施与保障。但在实施质量控制的过程中,其监管手段单一,质量无法达到预期。
2 丘陵地区输电线路铁塔基础施工技术研究
通常来说,丘陵地区的环境因素更为复杂,自然灾害出现的几率相对更高,在输电线路铁塔基础施工中,施工环境因素的影响更加复杂,施工技术的运用更多,施工难度自然更大。笔者基于多年参与输电线路铁塔基础工程施工经验,结合具体案例,探究铁塔基础施工技术的应用具体如下。
2.1 工程概况
本工程为内蒙古乌兰察布前进变一化德220kV送电工程,地处乌兰察布草原的商都县至化德县境内,全长91.63km,基铁塔数为241座。气候属北温带草原行气候,夏季雷阵雨频繁,昼夜温差较大,九月下旬逐渐转为冬季,冬季气温较低,施工环境相对恶劣,综合考虑施工需要,工期以5-11月为宜。工程途径之处多以平底草原为主,其中夹杂部分丘陵地区,地质情况复杂,有许多处施工地以火山岩石为主,土石开挖困难,且草原、丘陵等地需要考虑环境与生态问题,施工需考虑的因素更多。总体来说,在大范围草原、少部分丘陵的条件下,存在较多的火山岩岩体,施工需考虑气候因素、地质因素与环保等人文因素,施工单位如何进行施工设计与施工技术的运用关系到施工的质量与安全。
2.2 丘陵地区输电线路铁塔基础施工技术分析及研究
本工程中铁塔基础的形式以铁塔形式为标准大体可划分为两类:直线塔基础形式为台阶时刚性基础与V型塔基础,转角塔、终端塔的基础形式为台阶式刚性基础。在丘陵地区进行输电线路铁塔基础施工,由于施工特点与周围环境因素的影响,施工过程推进需更加谨慎,施工难度相应更大,常规的施工施工技术方法与各项控制方法可能无法保证施工目标的实现,因此,丘陵地区的输电线路铁塔基础施工技术与相应控制技术的应用亟待探究。
2.2.1 丘陵地区输电线路铁塔基础施工主要特点及影响因素
首先,本工程中铁塔基础周围地区以草原、丘陵为主,施工车辆的行使、施工设备的利用、工程施工流程等方面易造成植被破坏,一方面这对施工安全造成了不小的影响,另一方面,这也违背了绿色施工与环保的宗旨。例如,在开挖基坑时,表层土与深层土的堆放应当采取相应的措施,否则易对周围植被造成影响。其次,在工程中所跨地域,丘陵地区以火山岩石为主的地质条件为施工带来了较大的障碍,火山岩体质硬且地层较深,施工中岩石土方开挖难度很大。而当所遇岩石坑基础基坑的挖掘中岩石过于坚硬且不成形的情况,若采用通常的爆破方法容易造成丘陵地区的连续反应,对工程施工与后续使用带来相当大的安全风险,同时爆破的方法也会造成大面积破坏。再次,对下温基坑进行挖掘时,不能采用机械化挖掘,且其挖掘过程易出现坑口与坑壁坍塌的情况,而当挖掘需要隔夜时,坑壁易出现裂缝、不同程度的变形问题。第四,丘陵地区由于地质条件的限制,常常遇到所挖掘的基坑不成型的情况,而模板支立、铁件固定与几何尺寸的寻找与契合都有着相当的难度,但若无法较好的契合基坑的情况优惠为接下来的施工带来隐患。
2.2.2 丘陵地区输电线路铁塔基础施工技术研究
施工技术的使用与实施,不仅影响工程项目的进度、成本、安全与质量,同时对工程竣工后的使用有着深远的影响。在铁塔基础施工中,由于处于丘陵地区,有着气候、地质等一系列环境的特殊性,因此,施工技术的采用应当从实际出发,结合施工地的具体情况,从质量与经济两方面综合考虑并选用科学、合理的施工技术。针对本工程中施工地的特点,我们主要从以下几方面的施工技术进行研究。
(1) 以不过多破坏周围环境为主的施工方式进行。环境保护是当下各行各业都应遵循的原则。在丘陵地带施工,应当尽量避免对周围环境中的植被破坏,因此,在运输及开挖过程中,应当尽量避免施工车辆的大面积行驶而造成成的植被破坏,树木的砍伐也应当在合理设计后尽量控制砍伐树木的数量,在架设施工中仅看法架设通道。
(2) 线路复测定桩。在丘陵地区进行铁塔基础施工,其可选参照物较多,但由于施工的连续性,容易出现差错。因此,为了保证铁塔基础建设与设计相符,应对基础进行复测。工程中采用全站仪进行负责,以混凝土形式进行埋桩,成桩后以标志物(如小旗)进行标示,便于明确铁塔基础位置与整体线路方向,便于进行复测和对比。
(3) 基坑开挖、回填及相关问题的处理。在丘陵地带进行输电线路天塔基础施工中,开挖注意保护坑壁边坡,保护好植被。位于无地下水的基坑一般以“坑壁成型”开挖,即基坑底板尺寸开挖以坑壁代替底板侧面模板,使基础底板嵌入原状土(或岩石)。基坑内一旦积水、渗水应及时排除;地下水位高、渗水量大、则坑底应设积水坑,边开挖边排水。对于不能开挖成型的土质类或岩石类基坑,按大开挖方式施工如下图所示。对于位于“强风化泥岩”的塔位,应尽量缩短基坑完成后与开始浇制基础的时间, 并且要求:基坑开挖不准一次挖到设计深度 (一般应预留30cm左右),在浇制基础前才挖到设计深度;为防止塌方,出土堆放宜离坑口1.0m以外;特别是水渗较及饱和土质,更应注意。
图1 特殊土质基坑开挖施工方式
在丘陵地区进行输电线路铁塔基础施工,需考虑施工后对周围生态的保护。开挖基坑时,相应的土堆应当按照一定顺序沿着线路摆放,将表层土与深层土分开,回填时若坑中出现积水应当将积水排除后方可回填。回填时分层回填分层夯实,按照先深层土后表层土的方式进行回填,回填时应尽量将基坑表面的原状耕土回填在表面,便于实现后期植被的恢复与生长,做到文明施工及保护环境。
3 结语
综上所述,随着我国社会的发展,电力工程的建设不断推进,随之而来的即是输电线路的架设。在我国,由于国土面积较大,国内不同地域地质环境较为复杂,在输电线路有铁塔基础建设时应当格外注意。文章以丘陵地区输电线路铁塔基础施工为核心展开探讨,首先分析输电线路铁塔基础施工中的常见问题,后结合具体案例分析丘陵地区输电线路铁塔基础施工中存在的问题,并有针对性地提出以不过多破坏周围环境为主的施工方式进行施工,线路复测定桩与基坑开挖、回填及相关问题的处理三方面的施工技术建议。基于此,旨在为我国未来丘陵地区输电线路铁塔基础施工技术的选用提供些许参考。