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摘要：采用斜柱式柔性基础，施工工艺复杂，但满足基础承载力要求，同时较传统基础节约40～45%混凝土方量，在满足设计安全条件的前提下，可节省大量施工及补偿费用，减少对植被的破坏引起的水土流失。本章结合工程实际情况，对输电铁塔斜柱式柔性基础的施工放样、开挖、基础浇制、养护、拆模等方面进行了论述。
关键词：输电工程；铁塔；斜柱式柔性基础；基础浇制；施工技术
1 引言
该输电工程，线路地形主要为平地、丘陵30%、山地30%、小部分高山大岭10%，极少部分段为河网5%、泥沼5%，沿线地面高程约56～998 m。沿线植被发育、水土保持较好，少量小型不稳定人工边坡需恢复植被，修筑截排水沟。全段被树林及经济作物覆盖，主要有松树、桉树、水稻、茶园、菜地等。本工程有十四种基础型式分别是：斜插式基础、斜柱式柔性基础、斜柱板式基础、直柱式柔性基础、复合沉井式基础、铁塔素混凝土式基础、铁塔刚性台阶式基础、铁塔联合基础、铁塔掏挖式基础、岩石基础、窄基塔独立式基础、挖孔桩基础、双桩承台式、灌注桩基础等。高压输电线路的基础施工，传统普遍采用阶梯式、大板式、斜插式等基础型式，上述基础形式在设计上可靠、保守，适于在平坦的地形施工，工艺简单；但是高压输电线多穿越崇山峻岭，地形波澜起伏很大，铁塔基础若都在水平基面上，这将加大开挖量，极易造成水土流失，严重破坏植被。针对这种情况近年常采用不等高腿基础。
2 斜柱式柔性基础施工过程
2.1 降基面和分坑尺寸的确定
土石方开挖前，应进行线路复测，确定中心桩位置、线路转角值、档距值及塔位中心高程、档中跨越物高程和位置，再按设计施工图纸的要求确定出降基面和分坑尺寸。
2.1.1 施工基面降基
基础开挖施工时，在保证塔腿能露出地面的前提下，宜在天然地面直接开挖基坑，对确实需降低施工基面，根据降基面数值及附近地形，用经纬仪测定出降基面的范围桩。
2.1.2 分坑测量方法
仪器架于塔位中心桩O ，对中整平后，水平度盘调零，前后视相邻两直线塔。直线塔水平转90°，定出横线路方向桩K。以横线路方向桩K为基准，左、右分别转45°，正倒镜定出四个辅桩按顺时针方向B1 、B2 、B3 、B4 。也可以按逆时针方向以O 点为基准，在OB1 线段上分别量取L0 =A ，L1 = ( A - a) ，L2 = ( A + a) ， A 为该基础半根距，定出坑口中心及坑角控制桩1、3 ，量取2 ×a ( a 为坑口尺寸) 尺长使其两端分别固定在1、3 桩上，拉紧尺长的中点则定出2桩，同样使尺长的中点折向另一侧定出4 桩，这样坑口放样完成(测量方法见图1)
同上方法定出另外基础坑口位置。
2.1.3 坑口位置的确定
因基础底板需采用钢模，坑口底部尺寸考虑到立模、拆模，底板宽度加0.5 m；坑口上部尺寸应考虑放坡尺寸，基坑边坡坡度按表1 确定。
对于挖孔桩基础，以桩柱中心为坑口中心，以桩柱尺寸加护壁尺寸(2 ×0.15 m) 为坑口尺寸，承台施工须在桩身检验后才能进行。
2.2 基础开挖
基坑开挖工序严格按施工程序为：分坑、开挖、放坡、支护、检查、超深处理、验收。基础土石方采用人工开挖时应用仪器准确定位。
基础坑深的测量控制：以各腿的施工基面为准，对坑深度进行测量，用经纬仪测量坑底之间及坑底与中心桩之间的相对误差。
基础水平位置尺寸控制：经纬仪设置在中心桩，根据各基坑施工基面和地脚螺栓露出的高度或插入角钢顶面高度，在基坑对角方向打两个同一高程的水平桩，水平桩高出地脚螺栓或插入角钢顶0.3 m 以上，然后在水平桩上打小铁钉放样对角方向；最后拉水平线，把各基坑底中心的对角根开放样到水平线，用垂球传递到坑底，检查坑底中心的位置是否符合设计要求，同时在坑底放样出基础底部四角点及掏挖高度。
2.3 基础浇制
浇制流程工序为：鋼筋制作加工、模板安装、地脚螺栓固定、混凝土搅拌、浇灌、入模、振捣、养护、拆模。
(1) 钢筋笼、模板安装方法
①用45°对角线法定出辅助高程桩； ②固定架子：在坑口用钢格组合架搭设架子，在坑口挖槽嵌固架子，以不影响立模及根开、对角线测量即可； ③钢筋笼安装：根据辅助高程桩弦线上的标记，找出主柱钢筋笼对角、中心位置，在基坑内绑扎并在四个对角底部用混凝土块支撑，最后用垂球调正整个钢筋笼后其上部用铁丝固定于坑口架子上； ④底层模板安装：根据辅助高程桩弦线上的标记，找出底层模板对角、中心位置，在坑内组装好，用垂球通过弦线上所确定的对角尺寸对模进行找正，另外弦线高程对模板四角操平，用支撑顶木固定； ⑤二、三层模板安装：在底层模板的四角上架设托架角钢，将二层模板安装在四根托架角钢上，并在二层模板托架角钢下支垫同基础等标号混凝土块，三层模板用同样方法安装在二层模板上，二、三层模板支撑同底层模板一样。⑥立柱模板安装：在台阶模板四角上架设托架角钢，将立柱模板安装在四根托架角钢上，立柱模板要有围楞加以固定，在立柱模板中下部四角围楞上用钢绳将其悬吊在坑口架子上。用垂球找正四角操平，四周用支撑木支撑牢固。
(2) 地脚螺栓的安装与调整
地脚螺栓有方形间距地脚螺栓和圆形间距地脚螺栓两种，分别见图2 和图3。模板安装好，进行地脚螺栓固定，采用小样板的辅助工具来操平找正地脚螺栓。
斜柱式柔性基础因地脚螺栓与基础立柱按相同坡度向铁塔中心桩倾斜，当其方向、尺寸、坡度满足时，将地脚螺栓下部点焊在基础钢筋笼主筋上，可在地脚螺栓下部处立柱模板两边开孔，调整时先用# 8 铁丝绑扎地脚螺栓底部四角，当坡度、方向、尺寸满足时与主筋点焊牢固，拆除铁丝，恢复模板。
(3) 基础浇筑
①垫层混凝土强度为C10 ，基础为C25 ；应严格控制混凝土配合比，对混凝土原材料每次称量的偏差，不得超过表2 中允许偏差的规定。②混凝土浇筑采用机械搅拌混凝土，下到铺垫的铁皮上，再由人工浇入基坑。坑深超过2 m 时应采用滑槽或溜斗下料以防混凝土离析。浇筑的混凝土应分层振捣，浇筑完后，应及时将基础各层台阶表面及顶面用砂浆抹面。直线塔四个基础顶抹成平面，转角塔应根据设计提出的预偏要求，抹成斜面。基础顶面原浆抹光，禁止采用水泥砂浆二次抹面找平。③混凝土浇筑质量检查应符合下列规定：a 、严格控制水灰比，坍落度每班日或每个基础腿应检查两次及以上；b、配比材料用量每班日应至少检查两次；c 、应以试块为依据，检查混凝土强度。地形地理条件允许情况下，也可以采用基础为C30商品混凝土电动车，机械化作业，振动器自动捣实，行云流水作业。既可以提高效率、又可以加强稳定性与增加各种安全技术指标。
浇筑后应在12 h 内采用覆盖草袋并浇水养护，天气炎热干燥有风时，应在3 h 内进行养护，养护日期不得少于7 昼夜。
(5) 模板及支架拆除
在混凝土强度能够保证其表面及棱角不因拆除而受到损害且强度不应低于2.5 MPa 时，方可拆除模板。由于柱截面沿塔身主材坡度倾斜，故施工时应注意当浇注混凝土养生强度达到设计强度的70 %时方可拆模(要求5 d 后拆模) ，拆模时必须在其内角侧用撑木做好分段支撑，确保立柱不变形倾斜，当其强度达到设计强度的100 %时方可回填，回填时要注意均匀填土夯实。
3 结束语
选用新型斜柱式柔性基础，充分发挥混凝土和钢筋的结合的作用力，能承受较大的荷载。基础受力与上部作用力方向一致，充分发挥基础作用。当上部结构荷载较大、地基承受力较小时，宜选用钢筋混凝土基础。固然加大施工作业的难度系数，但在具有科学合理的施工技术的前提下，可减少投资，还减少返工，尽可能降低变更费用，节约成本，控制工程投资造价。特别是对减少对植被的破坏引起的水土流失，所带来的直接和间接经济效益是显而易见的，生态环保，建设更加美好家园。特别是即将开工建设的超高压等级的输电工程，斜柱式柔性基础将得到更多更广泛的应用，不断探索和应用新技术、新工艺，对提高设计、施工能力，增强企业的竞争力，势在必行、大势所趋。
注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看
关键词：输电工程；铁塔；斜柱式柔性基础；基础浇制；施工技术
1 引言
该输电工程，线路地形主要为平地、丘陵30%、山地30%、小部分高山大岭10%，极少部分段为河网5%、泥沼5%，沿线地面高程约56～998 m。沿线植被发育、水土保持较好，少量小型不稳定人工边坡需恢复植被，修筑截排水沟。全段被树林及经济作物覆盖，主要有松树、桉树、水稻、茶园、菜地等。本工程有十四种基础型式分别是：斜插式基础、斜柱式柔性基础、斜柱板式基础、直柱式柔性基础、复合沉井式基础、铁塔素混凝土式基础、铁塔刚性台阶式基础、铁塔联合基础、铁塔掏挖式基础、岩石基础、窄基塔独立式基础、挖孔桩基础、双桩承台式、灌注桩基础等。高压输电线路的基础施工，传统普遍采用阶梯式、大板式、斜插式等基础型式，上述基础形式在设计上可靠、保守，适于在平坦的地形施工，工艺简单；但是高压输电线多穿越崇山峻岭，地形波澜起伏很大，铁塔基础若都在水平基面上，这将加大开挖量，极易造成水土流失，严重破坏植被。针对这种情况近年常采用不等高腿基础。
2 斜柱式柔性基础施工过程
2.1 降基面和分坑尺寸的确定
土石方开挖前，应进行线路复测，确定中心桩位置、线路转角值、档距值及塔位中心高程、档中跨越物高程和位置，再按设计施工图纸的要求确定出降基面和分坑尺寸。
2.1.1 施工基面降基
基础开挖施工时，在保证塔腿能露出地面的前提下，宜在天然地面直接开挖基坑，对确实需降低施工基面，根据降基面数值及附近地形，用经纬仪测定出降基面的范围桩。
2.1.2 分坑测量方法
仪器架于塔位中心桩O ，对中整平后，水平度盘调零，前后视相邻两直线塔。直线塔水平转90°，定出横线路方向桩K。以横线路方向桩K为基准，左、右分别转45°，正倒镜定出四个辅桩按顺时针方向B1 、B2 、B3 、B4 。也可以按逆时针方向以O 点为基准，在OB1 线段上分别量取L0 =A ，L1 = ( A - a) ，L2 = ( A + a) ， A 为该基础半根距，定出坑口中心及坑角控制桩1、3 ，量取2 ×a ( a 为坑口尺寸) 尺长使其两端分别固定在1、3 桩上，拉紧尺长的中点则定出2桩，同样使尺长的中点折向另一侧定出4 桩，这样坑口放样完成(测量方法见图1)
同上方法定出另外基础坑口位置。
2.1.3 坑口位置的确定
因基础底板需采用钢模，坑口底部尺寸考虑到立模、拆模，底板宽度加0.5 m；坑口上部尺寸应考虑放坡尺寸，基坑边坡坡度按表1 确定。
对于挖孔桩基础，以桩柱中心为坑口中心，以桩柱尺寸加护壁尺寸(2 ×0.15 m) 为坑口尺寸，承台施工须在桩身检验后才能进行。
2.2 基础开挖
基坑开挖工序严格按施工程序为：分坑、开挖、放坡、支护、检查、超深处理、验收。基础土石方采用人工开挖时应用仪器准确定位。
基础坑深的测量控制：以各腿的施工基面为准，对坑深度进行测量，用经纬仪测量坑底之间及坑底与中心桩之间的相对误差。
基础水平位置尺寸控制：经纬仪设置在中心桩，根据各基坑施工基面和地脚螺栓露出的高度或插入角钢顶面高度，在基坑对角方向打两个同一高程的水平桩，水平桩高出地脚螺栓或插入角钢顶0.3 m 以上，然后在水平桩上打小铁钉放样对角方向；最后拉水平线，把各基坑底中心的对角根开放样到水平线，用垂球传递到坑底，检查坑底中心的位置是否符合设计要求，同时在坑底放样出基础底部四角点及掏挖高度。
2.3 基础浇制
浇制流程工序为：鋼筋制作加工、模板安装、地脚螺栓固定、混凝土搅拌、浇灌、入模、振捣、养护、拆模。
(1) 钢筋笼、模板安装方法
①用45°对角线法定出辅助高程桩； ②固定架子：在坑口用钢格组合架搭设架子，在坑口挖槽嵌固架子，以不影响立模及根开、对角线测量即可； ③钢筋笼安装：根据辅助高程桩弦线上的标记，找出主柱钢筋笼对角、中心位置，在基坑内绑扎并在四个对角底部用混凝土块支撑，最后用垂球调正整个钢筋笼后其上部用铁丝固定于坑口架子上； ④底层模板安装：根据辅助高程桩弦线上的标记，找出底层模板对角、中心位置，在坑内组装好，用垂球通过弦线上所确定的对角尺寸对模进行找正，另外弦线高程对模板四角操平，用支撑顶木固定； ⑤二、三层模板安装：在底层模板的四角上架设托架角钢，将二层模板安装在四根托架角钢上，并在二层模板托架角钢下支垫同基础等标号混凝土块，三层模板用同样方法安装在二层模板上，二、三层模板支撑同底层模板一样。⑥立柱模板安装：在台阶模板四角上架设托架角钢，将立柱模板安装在四根托架角钢上，立柱模板要有围楞加以固定，在立柱模板中下部四角围楞上用钢绳将其悬吊在坑口架子上。用垂球找正四角操平，四周用支撑木支撑牢固。
(2) 地脚螺栓的安装与调整
地脚螺栓有方形间距地脚螺栓和圆形间距地脚螺栓两种，分别见图2 和图3。模板安装好，进行地脚螺栓固定，采用小样板的辅助工具来操平找正地脚螺栓。
斜柱式柔性基础因地脚螺栓与基础立柱按相同坡度向铁塔中心桩倾斜，当其方向、尺寸、坡度满足时，将地脚螺栓下部点焊在基础钢筋笼主筋上，可在地脚螺栓下部处立柱模板两边开孔，调整时先用# 8 铁丝绑扎地脚螺栓底部四角，当坡度、方向、尺寸满足时与主筋点焊牢固，拆除铁丝，恢复模板。
(3) 基础浇筑
①垫层混凝土强度为C10 ，基础为C25 ；应严格控制混凝土配合比，对混凝土原材料每次称量的偏差，不得超过表2 中允许偏差的规定。②混凝土浇筑采用机械搅拌混凝土，下到铺垫的铁皮上，再由人工浇入基坑。坑深超过2 m 时应采用滑槽或溜斗下料以防混凝土离析。浇筑的混凝土应分层振捣，浇筑完后，应及时将基础各层台阶表面及顶面用砂浆抹面。直线塔四个基础顶抹成平面，转角塔应根据设计提出的预偏要求，抹成斜面。基础顶面原浆抹光，禁止采用水泥砂浆二次抹面找平。③混凝土浇筑质量检查应符合下列规定：a 、严格控制水灰比，坍落度每班日或每个基础腿应检查两次及以上；b、配比材料用量每班日应至少检查两次；c 、应以试块为依据，检查混凝土强度。地形地理条件允许情况下，也可以采用基础为C30商品混凝土电动车，机械化作业，振动器自动捣实，行云流水作业。既可以提高效率、又可以加强稳定性与增加各种安全技术指标。
浇筑后应在12 h 内采用覆盖草袋并浇水养护，天气炎热干燥有风时，应在3 h 内进行养护，养护日期不得少于7 昼夜。
(5) 模板及支架拆除
在混凝土强度能够保证其表面及棱角不因拆除而受到损害且强度不应低于2.5 MPa 时，方可拆除模板。由于柱截面沿塔身主材坡度倾斜，故施工时应注意当浇注混凝土养生强度达到设计强度的70 %时方可拆模(要求5 d 后拆模) ，拆模时必须在其内角侧用撑木做好分段支撑，确保立柱不变形倾斜，当其强度达到设计强度的100 %时方可回填，回填时要注意均匀填土夯实。
3 结束语
选用新型斜柱式柔性基础，充分发挥混凝土和钢筋的结合的作用力，能承受较大的荷载。基础受力与上部作用力方向一致，充分发挥基础作用。当上部结构荷载较大、地基承受力较小时，宜选用钢筋混凝土基础。固然加大施工作业的难度系数，但在具有科学合理的施工技术的前提下，可减少投资，还减少返工，尽可能降低变更费用，节约成本，控制工程投资造价。特别是对减少对植被的破坏引起的水土流失，所带来的直接和间接经济效益是显而易见的，生态环保，建设更加美好家园。特别是即将开工建设的超高压等级的输电工程，斜柱式柔性基础将得到更多更广泛的应用，不断探索和应用新技术、新工艺，对提高设计、施工能力，增强企业的竞争力，势在必行、大势所趋。
注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看