半掏挖斜柱基礎(chǔ)斜插角鋼定位新方法

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江西省送變電建設(shè)公司余連華熊信保（南昌市330200）

［摘要］貴廣500kV輸電線路工程，地勢(shì)繁雜，全方位高低腿，半掏挖斜柱基礎(chǔ)，常用的“模擬鐵塔下段模具〞已不適用，而柔性固定模具施工確切度不夠，為了解決基礎(chǔ)施工這一問題，文章介紹了在模板面上固定主角鋼的主角鋼插入式半掏挖基礎(chǔ)的模板配制、制模，主角鋼定位、校核、調(diào)整新方法。該方法工具簡(jiǎn)單、實(shí)用便利、調(diào)整靈活，勞動(dòng)效率提高顯著，能確保工程質(zhì)量，提高優(yōu)良品率。經(jīng)實(shí)踐，主角鋼操平印記的相對(duì)高差和主角鋼扭轉(zhuǎn)，其誤差幾乎為零。

［關(guān)鍵詞］斜柱基礎(chǔ)主角鋼定位方法

前言：近幾年來高壓送電線路鐵塔基礎(chǔ)工程中，普遍采用斜立柱主角鋼插入式基礎(chǔ)，就其施工來說，比地腳螺栓式基礎(chǔ)工藝更加精細(xì)、難度大。主角鋼插入式基礎(chǔ)施工的關(guān)健，主要是控制插入基礎(chǔ)立柱及底板內(nèi)基礎(chǔ)主角鋼的正確位置和露出部分位置，提高誤差精度，為鐵塔組裝創(chuàng)造條件。

我公司施工的貴廣500kV輸電線路采用全方位高低腿鐵塔，是開方量少、工程造價(jià)低、少毀地貌，保護(hù)自然環(huán)境的有效方法。高低腿間高差一般為4.5m和6.0m，最大為9.0m?；A(chǔ)型式為半掏挖斜柱基礎(chǔ)，下層只有一個(gè)高度為600mm的掏挖臺(tái)階，不需制模，以土代模；一個(gè)斜立柱，主柱必需制模。斜插角鋼長(zhǎng)度不到基礎(chǔ)底板內(nèi)，在立柱中部，斜插角鋼下端有一個(gè)小底板。這種基

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礎(chǔ)同過去我們施工的基礎(chǔ)有三點(diǎn)不同，一是全方位高低腿，二是底板不制模，主柱模板就沒有支墊，想方設(shè)法使立柱模板固定，三是斜插角鋼下端底部在立柱中間，無法使其找正固定。綜合這些問題，我們?cè)谫F廣500kV輸電線路上利用原有的工器具，找到了一個(gè)簡(jiǎn)單可靠的方法：?jiǎn)瓮日艺?，在上面懸吊模板四角，接長(zhǎng)斜插角鋼。業(yè)主、運(yùn)行、監(jiān)理、總包單位代表在首基試澆時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，認(rèn)為此方法穩(wěn)固可靠能保證工程質(zhì)量，是一種硬聯(lián)接。

為使全方位高低腿這種新的找正方法，更趨完善，現(xiàn)就貴廣500kV斜柱基礎(chǔ)闡述如下：

1、基礎(chǔ)型式簡(jiǎn)介

1.1貴廣500kV線路全線大量采用斜立柱主角鋼基礎(chǔ)，少量采用地腳螺栓式基礎(chǔ)，基礎(chǔ)型式圖形：

1.2以70#樁號(hào)基礎(chǔ)型式分析，基礎(chǔ)一個(gè)掏挖臺(tái)階，掏挖深度600mm，掏挖寬度300mm，主柱垂高3000mm，底板以土代模，基礎(chǔ)型式XZ2036、XZ2039。鐵塔是正方形。

塔腿編號(hào)基礎(chǔ)型式中心樁頂面到基礎(chǔ)頂面的高差主柱垂高掏挖尺寸埋深主角鋼主角鋼底板AXZ2036+2003000600*3003400BXZ2036+2003000600*3003400CXZ2036-43003000600*3003400DXZ2039-43003300600*3003700

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2、模板的配制

2.1500kV輸電線路主柱斷面尺寸以800mm、1000mm為主，其它600mm、700mm、900mm、1100mm斷面尺寸為輔，我公司針對(duì)這些狀況在加工模板時(shí)，按通用性、定型性、經(jīng)濟(jì)性原則配備了一些模板，規(guī)格如下：800×600mm、700×600mm、900×700mm、800×1000mm，這些規(guī)格通用性較強(qiáng)，利用率較高，多數(shù)輸電線路電壓等級(jí)均能應(yīng)用，這些模板全部用在主柱中間，兩端再配以少量的異型模板。

2.2這種模板的連接采用M12×35螺栓聯(lián)接，這種聯(lián)接比傳統(tǒng)的U型卡聯(lián)接具有明顯優(yōu)越性，螺栓價(jià)格不到U型卡價(jià)格一半，數(shù)量也只有二分之一，經(jīng)濟(jì)效益提高四至五倍，且穩(wěn)固性較好，組裝好后沒有活動(dòng)間隙，整體穩(wěn)定性高。

2.3這種大面積模板，采用螺栓聯(lián)接，制模便利快捷，高大的立柱不需要加固，中間不會(huì)鼓肚。模板面積比傳統(tǒng)模板面積增大，接縫減少，模板強(qiáng)度提高，拆模后混凝土表面平整、光亮。工藝水平、工程質(zhì)量有較大提高。

近幾年，我公司在輸電線路基礎(chǔ)施工中，立柱全部改用大面積模板，原來的標(biāo)準(zhǔn)模板用在基礎(chǔ)臺(tái)階上，給施工帶來了極大便利，經(jīng)濟(jì)效益提高，工程質(zhì)量更易控制，優(yōu)良率更高。雙南500kV輸電線路基礎(chǔ)施工，國(guó)電公司項(xiàng)目經(jīng)理和東電總監(jiān)強(qiáng)制性要求所有施工單位全部用我公司這種大模板，認(rèn)為這種大模板將會(huì)使工程優(yōu)良率和觀感度提高。經(jīng)過雙南500kV線路工程推廣應(yīng)用，實(shí)

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踐證明大模板優(yōu)越性明顯。

以XZ2039模板配制展開圖為例：基礎(chǔ)型式：XZ2039坡度：0.11

244320900×700900×700700

3340900×700320

從上圖可以看出，中間三塊是通用模板，不需要重新加工，對(duì)一致斷面尺寸的各種型式基礎(chǔ)均可使用。兩端各一塊異型模板，一個(gè)立柱8塊異型模板，兩種尺寸規(guī)格，焊接模板時(shí)，同規(guī)格模板正反面焊接數(shù)量各一半。

2.4基礎(chǔ)型式和單面坡度是異型模板設(shè)計(jì)的原則。3、模板制模與定位

3.1因此種基礎(chǔ)不制底板，則立柱模板只能吊在固定架上。在基礎(chǔ)坑口內(nèi)外側(cè)安置兩根6米□230斷面鋼結(jié)構(gòu)跨越架，這種跨越架在基礎(chǔ)施工時(shí)作為拌板架、模板架，待放線時(shí)又可作為跨越架使用。固定好鋼結(jié)構(gòu)跨越架，作為支吊立柱模板的承托架。

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396在組裝好的立柱模板下端300～400mm處用鋼絲扣將模板四角吊在跨越架上，中間用小雙鉤調(diào)理。模板上端緊靠跨越架使其不得傾斜，跨越架在坑口地面打樁固定，使其不致斜柱基礎(chǔ)水平分力而移動(dòng)。

3.2在坑底根據(jù)立柱尺寸組裝好下端異型模板和第一塊大模板，將模板四角用小雙鉤鋼絲扣吊在坑口承托架上，由下向上接長(zhǎng)模板，組裝過程中用撐木逐層對(duì)模板進(jìn)行支撐，待模板筒全部組裝完畢后，上端將模板固定在承托架上。

3.3調(diào)整立柱模板筒高和坡度。在模板制模時(shí)，模板是粗定位，應(yīng)調(diào)整筒高和坡度。將經(jīng)緯儀在中心柱處安平，順線路方向?qū)⑺蕉缺P對(duì)零后，旋轉(zhuǎn)45o，使模板上平面內(nèi)外角尺寸滿足圖中要求，則立柱坡度符合設(shè)計(jì)。

整個(gè)模板調(diào)整好后，整體穩(wěn)定性很好，在澆制過程中尺寸未發(fā)生變化，斜插主角鋼可固定在模板上。

4、主角鋼接長(zhǎng)方法

4.1因插入角鋼底板位于基礎(chǔ)主柱內(nèi)，施工前應(yīng)予以接長(zhǎng)。貴廣500kV線路工程采用外徑50mm普通黑鋼管接長(zhǎng)斜插角鋼，鋼管比角鐵強(qiáng)度要好。

4.2每種基礎(chǔ)接長(zhǎng)鋼管長(zhǎng)度均不一樣，依據(jù)基礎(chǔ)坑深和設(shè)計(jì)給定的角鋼長(zhǎng)度，計(jì)算鋼管需要的長(zhǎng)度。同時(shí)，在接長(zhǎng)鋼尾部焊一墊片，墊片孔φ21.5。按長(zhǎng)示意圖：

角鋼底板接長(zhǎng)鋼管5

墊片

4.3鋼管焊接方法：搭設(shè)兩個(gè)平臺(tái)，平臺(tái)應(yīng)操作找正，一個(gè)用來固定斜插角鋼，一個(gè)用來固定接長(zhǎng)鋼管；兩個(gè)平臺(tái)之間根據(jù)角鋼規(guī)格，調(diào)整相對(duì)之間的高差。

4.4插入角鋼和鋼管對(duì)接中心要找正，使其中心線重合，否則角鋼定位時(shí)無法找正上下端。以底板中心為圓心，接長(zhǎng)鋼管外徑為直徑畫一個(gè)圓作為焊接位置，接長(zhǎng)鋼管應(yīng)垂直對(duì)接在角鋼底板上，其垂直度用三角板直角校核。

4.5鋼管壁厚較薄，焊接處對(duì)稱加焊四根加強(qiáng)鋼筋。見圖示

5、角鋼底部定位找正

5.1預(yù)制一塊100×400×400mm混凝土墊

塊，中間澆制一個(gè)M20×80螺栓，螺栓露出長(zhǎng)度為50mm，螺栓尾部焊兩交織的φ8圓鋼，加強(qiáng)螺栓穩(wěn)定性。

5.2墊塊經(jīng)找正后，澆注在基坑底部，深度為30mm。底網(wǎng)鋼筋砼保護(hù)層為70mm，100mm的厚墊塊，應(yīng)埋入基坑30mm。

5.3安放基礎(chǔ)混凝土墊塊砼墊塊定位在基礎(chǔ)中心，尺寸見圖。將經(jīng)緯儀安平在中心樁上對(duì)準(zhǔn)順線路方向旋轉(zhuǎn)45o，對(duì)照澆制圖表尺寸，圓鋼調(diào)理螺栓砼墊塊鋼管螺母3

用鋼尺和垂球?qū)|塊確鑿地預(yù)埋在基坑中。墊塊中的螺栓固定后，主角鋼底部已經(jīng)找正。

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≥200mm5.4檢查基礎(chǔ)主角鋼規(guī)格無誤后，放入基坑內(nèi)，其底部墊片φ21.5孔對(duì)準(zhǔn)插入預(yù)埋M20螺栓上。

6、主角鋼上部固定與找正6.1固定工具調(diào)理?xiàng)U固定工具：將調(diào)理?xiàng)U上端鐵板定

鐵板鋼管法蘭螺栓調(diào)理?xiàng)U裝在主角鋼上端孔上，下端與地面固定，兩側(cè)各安裝一幅調(diào)整桿，調(diào)理法蘭螺栓，即可調(diào)整主角鋼尺寸。

6.2模板上固定工具

在模板上平面加工兩個(gè)長(zhǎng)圓孔φ21.5，孔的位置基本上在控制主角鋼范圍內(nèi)，對(duì)角安放一根∠50×5角鐵，用螺栓固定在模板平面上。也可以不在模板上開孔，而將角鐵直接用兩個(gè)手虎鉗緊固在模板平面上，見圖。角鐵另一面每側(cè)焊兩上螺母，螺母高30mm，安一個(gè)長(zhǎng)螺栓，將主角鋼放置在中間，對(duì)稱緊固螺栓，即將主角鋼固定。

6.3在模板平面上前后左右移動(dòng)小角鐵的位置，就能調(diào)整主角鋼根開及傾斜度。

7、校核調(diào)整主角鋼步

主角鋼主角鋼調(diào)理?xiàng)Uφ16螺栓插入角鋼7∠50×5角驟

7.1調(diào)整主角鋼根開和對(duì)角尺寸?；A(chǔ)頂面棱半對(duì)角線，頂端棱半對(duì)角線狀況下，通過調(diào)理固定工具上的法蘭螺栓和模板上的調(diào)整角鋼來調(diào)整角鋼頂部的根開和角鋼扭轉(zhuǎn)，使其滿足設(shè)計(jì)要求。

7.2校核主角鋼斜度控制示意圖：

每個(gè)基礎(chǔ)腿釘立10個(gè)輔助樁，拉三根琴線，通過對(duì)角線控制角鋼尺寸，半根開進(jìn)行校核。

對(duì)角線尺寸，半根開尺寸等結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)給出

7.3調(diào)整主角鋼相對(duì)高差

調(diào)整和校核完四個(gè)基坑主角鋼根開和主角鋼坡度后，在經(jīng)緯儀的監(jiān)測(cè)下用扳手調(diào)整坑度下主角鋼底部混凝土墊塊上的螺帽，調(diào)平四個(gè)主角鋼操平印記的相對(duì)高差。

7.4角鋼扭轉(zhuǎn)檢查

用一塊等腰直角三角板，靠近直角位置的尖頭應(yīng)剪去（由于角鋼內(nèi)側(cè)為圓弧形狀），在三角板中心位置標(biāo)出90o角的平分線。將三角板的兩個(gè)直角邊緊貼內(nèi)側(cè)的兩個(gè)邊,三角板的平面應(yīng)與角鋼軸線垂直。

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線路方向在中心樁處安平經(jīng)緯儀，順線路方向?qū)⑺蕉缺P對(duì)零后，旋轉(zhuǎn)45o，觀測(cè)三角板的90o角平分線與望遠(yuǎn)鏡內(nèi)的垂直線是否重合，如重合則說明角鋼方向正確，如圖示。

7.5最終再全面核查基礎(chǔ)半根開，角鋼扭轉(zhuǎn)，整基扭轉(zhuǎn)，主角鋼傾斜度，操平印記的相對(duì)高度，確認(rèn)無誤后，擰緊調(diào)理固定工具的

法蘭螺栓，將模板面與固定角鐵用手虎鉗緊固（如是螺栓聯(lián)接長(zhǎng)圓孔需加墊片，緊固螺栓）。完成了全部主角鋼定位、固定工作。

7.6基礎(chǔ)混凝土澆制完畢，馬上復(fù)檢角鋼頂部棱到棱半根開和主角鋼扭轉(zhuǎn)。若有少量誤差，可用模板面固定小角鐵調(diào)整，提高精度，提高優(yōu)良品率。

8、本卷須知

8.1這種在模板面上利用小角鐵固定斜插角鋼和調(diào)理?xiàng)U固定，是建立在螺栓聯(lián)接大面積模板的基礎(chǔ)，穩(wěn)固性強(qiáng)，若是U型卡聯(lián)接的模板主柱，效果將會(huì)降低。

8.2單腿找正采用45o角平分線與半根開方向交匯測(cè)量，以各腿的測(cè)量質(zhì)量保證整基的測(cè)量質(zhì)量，整基基礎(chǔ)采用腿間水平距離及相對(duì)高差閉合測(cè)量。

9、效果及終止語(yǔ)

上述方法，經(jīng)施工實(shí)踐證明，不僅在施工進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益上，而且在安全質(zhì)量上，其優(yōu)勢(shì)明顯大于其它方法。

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9.1工器具簡(jiǎn)單，通用性、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單，省勞力，進(jìn)度快。在貴廣500kV輸電線路工程上，使用該方法，不但勞動(dòng)強(qiáng)度降低，而且每天可節(jié)省民工開支約2000元，該標(biāo)段基礎(chǔ)工程節(jié)省開支約12萬元。

9.2山區(qū)施工全方位高低腿優(yōu)點(diǎn)明顯?！澳M鐵塔下段模具安裝調(diào)整方法〞工具多，工藝繁雜，山區(qū)場(chǎng)地限制。而專用調(diào)整拉桿這種柔性聯(lián)接，尺寸變化較大，澆制過程影響斜插主角鋼坡度、扭轉(zhuǎn)，工程優(yōu)良品率降低。

9.3在模板面用小角鋼固定協(xié)同專用調(diào)整拉桿是剛性聯(lián)接，澆制過程各部尺寸不發(fā)生變化。主角鋼下部用螺栓調(diào)理相對(duì)高差及固定，上部用螺栓和手虎鉗緊固。

9.4施工質(zhì)量?jī)?yōu)良品率提高。特別是有底部螺栓調(diào)整的主角鋼操平印記的相對(duì)高差和主角鋼扭轉(zhuǎn)，其誤差幾乎趨于零?；A(chǔ)工程質(zhì)量均達(dá)到優(yōu)良級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

這種半掏挖基礎(chǔ)主角鋼校核、調(diào)整方法只是眾多施工方法中的一種，還有待于在實(shí)踐中不斷發(fā)展創(chuàng)新。

簡(jiǎn)介：余連華，江西省送變電建設(shè)公司職工，1983年9月

參與工作，長(zhǎng)期從事輸電線路技術(shù)