一种特高压线路基础斜率检测的方法

宋华松,王振明,宋洪磊,徐子方（.安徽省电力公司经济技术研究院,合肥 30000; . 国家电网公司交流建设分公司 ,北京 0005）



一种特高压线路基础斜率检测的方法

宋华松1,王振明2,宋洪磊2,徐子方1
（1.安徽省电力公司经济技术研究院,合肥 230000; 2. 国家电网公司交流建设分公司 ,北京 100052）

摘 要:特高压输电线路上斜插角钢基础、斜柱基础、斜基面基础斜率，是衡量输电线路基础施工质量的一个重要指标，是影响杆塔倾斜率的一个主要因素，基础施工和工程验收时，必须要对基础斜立柱及斜基面倾斜率进行检查。一般立柱倾斜率、斜基面斜率采用“经纬仪多点测量高差的方法”计算得出斜基面的倾斜率,此种方法工作效率较低、测量误差大的缺点。为方便现场施工控制及验收需要，本文结合工程的实际应用，提出了利用电子角度尺测量基础斜立柱及斜基面的倾斜率的方法，并详细地分析了该方法的测量精度符合规程规范要求、该方法在实际应用中的注意事项，经实践应用证明，该测量方法快捷、直观、简单、实用，结果准确，具有很好的工程推广应用价值。

关键词:电子角度尺；线路基础；斜率检测；杆塔倾斜率

0 引言

随着我国特高压电网的大规模建设，未来几年我国将建设多条特高压输电通道，特高压线路工程建设将达到数万公里。在特高压输电线路工程建设中，由于多种条件的限制，很多铁塔基础设计为斜插角钢基础，斜柱、斜基面基础，这是衡量输电线路基础施工质量的一个重要指标，是影响杆塔倾斜率的一个主要因素。在基础施工和工程验收时，必须要对基础斜立柱及斜基面倾斜率进行检查。

一般立柱倾斜率、斜基面斜率采用经纬仪多点测量高差计算得出斜基面的倾斜率,此种方法工作效率较低、测量误差大、过程繁琐，测量数据需经多次换算，一般情况下按现有方法，现场测量需两人完成，每测量一基基础数据大约要耗1个小时。在工程检查验收中，斜柱斜基面基础倾斜率检查成为急待解决的问题，为方便现场施工控制及验收需要，本文提出一种利用电子角度尺测量的新方法，此种方法简单，数据直观、准确，工作效率极高。

1 传统方法测量

1.1 立柱倾斜率传统方法测量

立柱倾斜角是立柱轴线与基础底板铅垂线所形成的夹角“θ”；立柱顶面中心向立柱对角方向水平位移值X与立柱偏移后的垂直高度Y值的比值为立柱的倾斜率。立柱综合倾斜率常规检查方法是将铅坠法，另一端放置在立柱顶面内侧棱角C处，将直尺或三角尺保持水平靠在立柱内侧边缘，尺子顶面紧贴重锤，读取尺子上重锤偏离立柱数值“X”，立柱综合倾斜率K=X/1000。如用此方法将铅坠移到立柱顶点D处测得立柱横线路或顺线路偏移值“X1”，可得立柱单面倾斜率K1=X1/1000。如图1所示：

其中：K—斜柱基础结构综合倾斜率（‰）；

K1—斜柱基础单面倾斜率（‰）；

Y—斜柱基础测量高，一般取1000mm；

X—立柱向中心综合偏移值（mm）；

X1—立柱向横线路方向偏移值（mm）；

1.2 基面斜率传统方法测量

如图1所示，假设AC为立柱的对角线方向，将塔尺分别放置在立柱棱角A、C点上，经纬仪测得AC两点高程H1、H2，用钢卷尺量取AC两点间距离，θ=Asin{(H1-H2)/AC}，即θ为基面的综合倾斜角。由于立柱基面在施工中的误差，所测两个数据不能直接计算基面的倾斜角，因此需要多组数据，以平均值确定基面的倾斜角。若经纬仪测得立柱相邻边AD两顶点的高程值H3，则计算得到的θ为基面的单面倾斜角。

2 电子角度尺测量法

表1　电子显示角度尺参数（以涞沃牌电子显示角度尺为例）

该电子显示角度尺是一款电子显示自动读数的角度尺，类似量角器，测量角度范围为0-225°，有水平和垂直两个方向的水平调整气泡，能满足铁塔基础测量所需的物体倾斜率和水平度。测量前将将电子角度尺校准，旋紧角度尺螺母即可测量；由于电子角度尺长度只有40cm，测量的倾斜角 “θ” 不能代表较大基础尺寸的倾斜率，应在基础立柱上配和水平尺使用，将角度尺紧靠水平尺。

2.1 立柱倾斜率测量

如图3，将角度尺固定的一面紧贴斜立柱棱角，打开角度尺活动的另一面，缓慢张开，当上端水平气泡居中时，按下读数锁定键HOLD，即可读数角度“θ”，测得斜立柱的综合斜率K。如果立柱较长，配合水平尺使用，得出立柱综合倾斜率K=ATAN（θ） 。

若把电子显示角度尺垂直靠在立柱侧面上，所读数“θ1”，则可测得斜立柱的单面斜率K1，K1= ATAN（θ1）

2.2 立柱顶面倾斜率测量

如图4、图5，将角度尺固定的一面紧贴立柱根开对角线方向放置，打开角度尺活动的另一面，当角度尺的水平气泡居中时，按下读数锁定键HOLD，即可读数“θ”，可测得斜立柱顶面的综合斜率K。如果立柱断面较大，可在角度尺固定面上紧贴一把1米长左右的水平尺。立柱顶面综合斜率K=ATAN（θ）

若把电子角度尺顺线路方向紧靠立柱顶面上，记下读数“θ1”，则可测得立柱顶面单面倾斜率K1。K1= ATAN（θ1）

3 电子显示角度尺测量精度分析

电子显示角度尺的读数精确到小数点1位，小数点第二位通过四舍五入自动取舍，因此电子显示角度尺测量精度最大误差为±0.050，其斜率最大误差⊿K=atan(θ1)-atan(θ2)

其中：θ1、θ2—分别为电子显示角度仪的角度，最大误差值θ1-θ2≤0.05。

⊿K—因测量精度引起的斜率误差

以立柱断面尺寸1000mm为例，分析电子显示角度尺测量精度如下：

表2　电子显示角度尺测量精度分析（以倾斜角度5°-15°为例）

从上表看出，角度尺本身产生的倾斜率误差满足设计标准。

4 两种测量方法比较

4.1 传统测量方法

（1）测量精度不够，主观因素大；

（2）需基测得16组数据，再进行公式换算；

（3）测量需要经纬仪和吊线锤配合，两人一起才能完成，每基测量大约1小时。

4.2 电子显示角度尺测量方法

（1）适用性强，不受地形限制；

（2）操作简便，一人独立完成；

（3）工具简单，数字化鲜明；

（4）测量快捷，结果准确，每基测量大约4分钟。

5 总结

首先，本文提出一种特高压斜柱、斜基面的测量的方法，本方法可以快捷的测量出斜插角钢基础、斜柱斜基面基础倾斜率，该方法在工程中实际采用，结果准确，效果良好。本方法的应用降低了施工人员的劳动强度，为施工过程、验收提供了可靠便捷检查方法。电子显示角度尺按期检测是保证倾斜率测量精度的关键所在，因而电子显示角度尺必须定期检测，在合格有效期内方能应用。

本方法电子角度尺需继续改进，在活动面上设置微调装置，使得水平气泡缓慢居中，以进一步提高测量精度。

参考文献：

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作者简介:宋华松（1980-），男,本科,工程师,研究方向：输变电工程管理。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.148