输电线路大开挖基础施工中长方形分坑解析

陈红涛，陈 丹

（昆明一品阳光节能工程有限公司，云南昆明 650000）

0 引言

随着社会的不断进步和发展，用电量也日益增长。输电线路杆塔的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：阶梯基础、板式基础、斜插基础、掏挖基础、岩石基础及桩基础，其中板式基础、阶梯基础、斜插基础三类基础因其基坑成型特点习惯地称为“大开挖”基础。在施工过程中，不同的基础形式具有不同的特点及技术要求，为了有效控制基础施工的质量，需要制定相应的施工技术措施。在输电线路进行基础施工前必须做好复测和分坑工作。输电线路复测施工是指线路施工前，施工单位对设计部门已测定线路中心线上的各直线桩，杆塔位中心桩及转角塔位桩位置，档距和断面高程进行全面复核测量。若偏差超过允许范围时，必须查明原因并予以纠正。路径复测确认无误后，根据定位的中心桩位，基础及杆塔型式、基础根开（正面、侧面）、基础对角线（基坑远点、近点、中心点）及坑口尺寸等项目进行坑口放样，称此为分坑测量。通常把这两步工作统称为复测分坑。分坑，可用经纬仪（全站仪）及皮尺进行分坑。

1 案例具体情况

2017年笔者担任巴基斯坦第一条最大电压等级输电线路工程Matiari-lahore±660kV HVDC Transmission line project（lot 6）的项目副经理。共完成线路路径勘测施工116km，基础施工278基，本线路沿线地貌主要为丘陵、沙漠和农田等地貌，该工程采用大开挖中的长方形分坑施工。

已知：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ腿是铁塔基础的四个腿，设计给出正面半根开值/侧面半根开值分别为：a/b（aⅠ/bⅠ=aⅡ/bⅡ=aⅢ/bⅢ=aⅣ/bⅣ），正面根开值（顺线路方向）大于侧面根开（横线路方向），即a＞b（aⅠ＞bⅠ，aⅡ＞bⅡ，aⅢ＞bⅢ，aⅣ＞bⅣ），坑口边长C，保护层100mm，可以算出顺方向：

可以算出横方向：

2 案例计算方法一

（1）将经纬仪架设在中心桩O对钉，根据顺线路方向桩O方，在顺线路方向定出两条辅助中心桩O1、O2，在顺线路方向桩O方上定钉，使得OO1=OO2=a-b移动经纬仪，至O1辅助桩上对钉，后对准方向桩O方，正方向旋转45°，定出Ⅰ腿辅助桩①，以辅助桩①为水平基准，倒镜（或者旋转180°）定出①的水平辅助桩②，用棉线连接辅助桩①②，在中心桩O1到辅助桩①测量出坑近角和坑远角数据；将经纬仪回转至方向桩O方，反方向旋转45°，以辅助桩①为水平基准，定出Ⅳ辅助水平桩③，倒镜（或者旋转180°）定出水平辅助桩④，用棉线连接③④，在中心桩O1到辅助桩③方向测量出坑近角数据A坑近角和坑远角数据A坑远角。

（2）移动经纬仪，至O2辅助桩上对钉，后对准方向桩O方，正方向旋转135°，以辅助桩①为水平基准，定出Ⅱ腿辅助桩⑤，倒镜（或者旋转180°）定出⑤的水平辅助桩⑥，用棉线连接辅助桩⑤⑥，在中心桩O2到辅助桩⑤测量出坑近角A坑近角数据和坑远角A坑远角数据；将经纬仪回转至方向桩O方，反方向旋转135°，以辅助桩①为水平基准，定出Ⅲ水平辅助桩⑦，倒镜（或者旋转180°）定出水平辅助桩⑧，用棉线连接⑦⑧，在中心桩O1到辅助桩⑦方向测量出坑近角A坑近角数据和坑远角A坑远角数据。

（3）三人拿尺子，一人拉住尺头站坑近角，一人拉住尺子长度为半正方形坑口周长的寸长的站在坑远角，第三人拉尺子的尺寸为坑口单边尺寸，成等腰等边直角三角形，做标记，第三人向180°方向旋转分出另外的等腰等边直角三角形，即一个坑分完，依次分出另外三个坑。

3 案例计算方法二

（1）将经纬仪架设在中心桩对钉，根据顺线路方向桩O方旋转90°定出横向方向O横，后在横线路方向定出两条辅助中心桩O1、O2，在横线路方向桩上定钉，使得OO1=OO2=a-b，见图1。

图1 长方形分坑中心桩在X轴分坑

（2）移动经纬仪，至O1辅助桩上对钉，后对准O横，逆方向旋转45°，定出Ⅰ腿辅助桩①，以辅助桩①为基准，倒镜（或者旋转180°）定出①的水平辅助桩②，用棉线连接辅助桩①②，在中心桩O1到辅助桩①测量出坑近角和坑远角数据；将经纬仪回转对准O横，正方向旋转45°，以辅助桩①为水平基准，定出Ⅱ辅助桩③，倒镜（或者旋转180°）定出水平辅助桩④，用棉线连接③④，在中心桩O1到辅助桩③方向测量出坑近角B坑近角数据和坑远角B坑远角数据。

（3）移动经纬仪，至O2辅助桩上对钉，后对准O横，以辅助桩①为水平基准，反方向旋转135°，定出Ⅳ腿辅助桩⑤，倒镜（或者旋转180°）定出⑤的水平辅助桩⑥，用棉线连接辅助桩⑤⑥，在中心桩O2到辅助桩⑤测量出坑近角和坑远角数据；将经纬仪回转对准O横，正方向旋转135°，以辅助桩①为水平基准，定出Ⅲ辅助桩⑦，倒镜（或者旋转180°）定出水平辅助桩⑧，用棉线连接⑦⑧，在中心桩O2到辅助桩⑦方向测量出坑近角B坑近角数据和坑远角B坑远角数据。

（4）三人拿尺子，一人拉住尺头站坑近角，一人拉住尺子长度为半正方形坑口周长的寸长的站在坑远角，第三人拉尺子的尺寸为坑口单边尺寸，成等腰等边直角三角形，做标记，第三人向180°方向旋转分出另外的等腰等边直角三角形，即一个坑分完，依次分出另外三个坑。

4 讨论

所谓等长方形基础是指基础主柱与铁塔主材坡度相一致的基础，因此该类型基础减少或消除了由于水平力在主柱根部引起的双向弯矩，改善了主柱受力性能，减少了基础钢材用量，铁塔的水平力通过斜柱传至底板，使底板承受水平力。在尺寸控制方面，精确计算主筋加工放样尺寸及主柱模板制作尺寸是要点。在施工方面，比如针对等截面斜柱基础主柱因重力作用而向内角侧倾斜会导致根开不满足要求的特点，要求外角侧打好拉线，内角侧增多顶木支撑，同时有效防止暴模现象的发生；再比如为预防立柱内角浆多、外角浆少导致外角侧出现空隙而形成蜂窝麻面的现象，严格要求控制水灰比并及时振捣，不应直接向内角推料，而应用方锹往外角侧下料，以达到立柱内外角的混凝土浆石均匀。该斜柱基础的立柱部分的浇制还应重点注意控制地脚螺栓尺寸：为了保证地脚螺栓中心与斜柱中心重合，在基础对角水平线的立柱中心处吊一垂球，同时在四个地脚螺栓间拉交叉十字线，控制十字线交点对准垂球尖，其偏差应小于10mm；混凝土浇灌到立柱的地脚螺栓根部要再次复查地脚螺栓位置及标高，地脚螺栓位置调整按基础半对角线线长及小根开控制的方法，确认无误后再继续浇灌混凝土；当混凝土埋住地脚螺栓后，应将混凝土由地脚螺栓四周均匀下料，且均匀振捣，不得碰撞地脚螺栓，以保证地脚螺栓位置不发生位移；混凝土浇灌至基础顶面后，要再次复核地脚螺栓位置及标高；为了实现基础一次成型，待基础混凝土初凝后，随即用经纬仪对基础顶面进行检测并操平抹面。通过我们的精心施工，各个基础检查项目均达到了优良级质量标准：基础根开及对角线尺寸控制在±1.6‰的优良级允许偏差范围；同组地脚螺栓中心与立柱中心偏移小于等于8mm；地脚螺栓露出基础顶面高度控制在-4mm～+8mm的优良级允许偏差范围等。

5 心得与总结

在施工现场，本人勇于实践，努力去熟悉每一项施工工艺，亲手操作，对不明了的施工内容及时做好笔记，并虚心请教有经验的工程技术人员和前辈学习，力争清楚每一道施工流程，并勤于思考，举一反三，对现场的施工方法参照所学的专业知识思考其利弊优缺，以寻求改进之处。比如在大开挖型长方形基础工程施工中，针对水田中的基础地下水位高，渗水量大，多为流动性淤泥土质的特点，基坑开挖时放大并注意保持坑壁边坡，机械开挖至一定深度改用人工清底，以免扰动原状土；坑底四周设排水沟，四角设积水坑并及时排水；对于流动性过大的软弱地质阶梯式布置挡土板或袋装土护壁；对于基坑地质情况不满足施工要求的，要做抛石灌浆处理后再打垫层。种种措施的采取，克服水田基础施工的难点，有效保证基础施工的质量。

基础是输电线路的根本，担负着电能的输送的第一道保障，我先后在变电站、风电、光伏和输变电线路线路施工中历任质检员、质安部长、项目总工、项目副经理和项目经理等重要岗位，对于学习工程施工技术和工程管理，提高操作技能及积累施工经验起关键作用。在工作中，要严格要求自己，认真贯彻落实党的方针政策，贯彻执行质量及安全体系、行业标准，积极向技术和班组人员虚心请教，认真总结经验，不断提高自身的思想品德、技术水平和管理水平，更好地完成各项任务，为电力建设多作贡献。