城区复杂环境下输电杆塔基础施工技术探析

张可达

（广东电网能源发展有限公司，广东 广州 510000）

0 引 言

随着城市电网系统的不断延伸和优化，架空输电线路杆塔成为不可忽略的重要构成内容。要关注和重视架空输电线路杆塔基础设计和施工方面的问题，思考与输电线路相契合的设计施工技术和优化方法，以更好地增强架空输电线路杆塔基础的强度和稳定性，与不同电压等级杆塔的荷载需求相匹配，更好地推进我国输电线路的发展和提升。

1 输电线路的杆塔基础选型原则

在选择输电线路的杆塔基础时，应该依照以下基本原则[1]：

（1）根据输电线路基本情况、所在地的地理位置、地质的推案件选择基础结构形式，以实现改进基础受力情况的目标；

（2）尽量利用原地基本身的承载特性，根据实际情况选用原土基础，在确保其稳定性的同时减少成本；

（3）按照实际状况选取杆塔的基础方案。

2 复杂环境下输电线路杆塔基础存在的问题

输电线路杆塔基础具有自身的特殊性和复杂性，使得输电杆塔本身具备避免外力及下沉作用对塔身的破坏，自身拥有一定的稳定性和安全能力。但是，在复杂环境下，不仅要考虑输电杆塔的自身安全性能，还要考虑各种因素的干扰和影响。外部因素会导致架空输电线路杆塔基础出现混凝土断裂、下沉、滑坡、积水等问题[2]，不利于架空输电线路杆塔基础的运行安全和稳定。为此，要全面分析架空输电线路杆塔基础存在的问题。

2.1 风荷载对杆塔基础的损坏影响

在我国城区的复杂环境下，架空输电线路杆塔基础难免会受到气候条件的干扰和影响，如台风等强风气候环境，会对架空输电线路杆塔基础造成极大的威胁。因此，架空输电线路杆塔基础的动力风效应分析极为重要，要考虑杆塔基础与风力之间的相互作用力，并进行针对有效的处理。然而，实践中还存在一定的欠缺，导致存在一定的运行安全隐患。

2.2 软土地基对杆塔基础的影响

软土地基有其自身的物理、化学特性，表现出较强的变形特性和较弱的抗剪切性能，难以满足架空输电线路杆塔基础设计的沉降量、倾斜度等要求。为此，要关注架空输电线路杆塔基础型式选择和设计优化方式，将其作为迫切性的问题加以思考和解决。

2.3 其他特殊环境对杆塔基础的影响

在架空输电线路杆塔基础的设计和施工过程中，一些特殊环境对杆塔基础也会造成较大的影响。例如：极其突出的冰雪灾害，极大地影响架空输电线路杆塔基础的稳定性；我国东北及西北地区的冻土冻胀特性，会对架空输电线路杆塔基础造成影响，使杆塔基础位置上升；近海区的架空输电线路杆塔基础会受到海水的腐蚀性影响等[3]。

3 架空输电线路杆塔基础的选型设计

随着我国高压电网系统的电压等级不断增高，架空输电线路杆塔基础也要承受更大的荷载压力。为了达到更好的杆塔基础应用效果，要对架空输电线路杆塔基础进行优化造型设计。

3.1 掏挖类基础

它适宜于地质环境良好条件下的杆塔基础，不适用于地下水平均水位较高、地质条件恶劣的区域。它分为全掏挖和半掏挖两种不同的基础型式，应用前提在于地质土壤的成型条件和状况。这两种基础型式的应用优点在于抗变形、抗拔、抗倾覆的能力较强，可以避免杆塔基础变形的现象；缺点在于基础底部的宽度较少，受到扩挖限制，难以承受外部压力较大的环境[4]。

3.2 灌注桩基础

适用于地下水含量高、软土地基、河网、陡峭坡体等[5]环境恶劣的区域，体现出适应性强、成本合理、施工便捷等优势特点。然而，它的缺陷在于开挖基坑时要进行护壁处理，施工难度较大，并需要有特殊的检测技术。

3.3 大开挖基础

适用于施工面积区域较大的全面挖掘应用，并根据基础本体受力状态的不同，区分为刚性、柔性基础。它们各有其应用优缺点，其中刚性基础埋深相对较浅、施工简单方便，不足在于混凝土用量大、成本高并有应用限制，而柔性基础则采用综合造价成本相对偏低的钢筋混凝土底板，在杆塔地基自身重量和上覆土重量的条件下进行设计施工运用。

4 施工优化措施

4.1 加强施工的质量监督

质量监督是保证施工质量的关键环节，尤其是检测各批原材料的质量环节。无论是施工过程中水泥的质量又或者是碎石的质量，都应严格把关，这些都是质量监督管理中十分重要的部分。此外，杆塔基础施工过程涉及的范围较广、工程量较大，各种施工原材料所需用量也较大。施工环境不是一成不变的，具有一定的复杂性，不同批次的原材料会因此出现不符合要求的情况。因此，加强质量监督管理力度必不可少。要强化质量管理意识，同时要对不同批次或者不同厂家的原材料进行严格审查，加强关于施工过程的检验，包括加固技术、混凝土的搅拌、开挖尺寸等[6]，以提高施工质量。

4.2 施工地点的详细考察

现阶段，人们对电力工程的依赖性越来越强，因此对于输电线路等级的要求越来越高，施工环境也越来越复杂，对于地基的稳定性要求也越来越高。地基不牢固最有可能导致的情况就是杆塔坍塌。随着长期的使用，地基不断变形且累积。因此，在施工过程中要先考察好施工基地地质的特性，根据不同的特性采取不同的方案及措施。必要时采取相应的地基加固措施，保证输电线路杆塔基础的稳定性。

4.3 避免施工过程中的问题

施工质量提高务必要追求施工技术的完善，保障输电杆塔的安全和稳定。

4.3.1 混凝土振捣方法错误

混凝土振捣方法不正确会出现混凝土粗骨料下沉、离析的现象，影响混凝土的耐久性和抗压性。为了避免与钢筋接触时间过长而影响混凝土的粘结性，在振捣时振捣棒要离模板超过100 mm 的距离[7]。另外，要加强养护，防止基础顶面棱角处的干缩裂缝。

4.3.2 模板支设不牢固

由于施工人员在施工中利用了变形严重的钢模或者抗弯性差的木模板，再加上施工不规范，导致问题频发。施工中最好使用质量较好的钢模，并用手提砂轮机磨光模板表面，对混凝土和木模的接触面进行抛光，保证模板上面不能有孔洞。立柱模板要用横木呈“井”字形固定，底盘、台阶模板支撑点每侧通常有3～4 处，模板直角结合处也要确保牢固[8]。

4.3.3 混凝土水灰比、坍落度对质量的影响

因为杆塔基础多环境复杂，所以非常容易受到当地自然环境的影响，施工过程中容易出现混凝土收缩快、沉陷量大[9]的问题，待其中的水分蒸发完后容易在混凝土内部出现空隙，因此抗压强度和密实度难以满足施工标准。此外，防止受野外环境影响导致坍塌度发生变化而不能满足要求。

5 结 论

输电线路杆塔是保证电力系统顺利开展各项工作的重要保障及前提，能够直接影响输电效果，因此加强质量监督管理力度必不可少。设计过程中合理的基础型式和基础优化，既可以节约大量成本，又可以缩短工期，还有利于线路的安全运行、维护以及自然环境的保护。要强化质量管理意识，严格审查不同批次或者不同厂家的原材料，加强施工过程的检验，包括加固技术、混凝土的搅拌、开挖尺寸等，从而提高施工质量。