铁塔基础加固纠偏方法

　　〖摘要〗提出用微型钢管灌注桩的方法补强下沉基础，再纠偏倾斜铁塔。该方法施工简便，费用低，高效可靠。
　　〖关键词〗基础下沉，微型钢管灌注桩，补强，纠偏
　　《110～500kV架空送电线路施工及验收规范》（GB50233-2005）中规定耐张转角塔架线挠曲后，塔顶端仍不应超过铅垂线而偏向受力侧。但在线路运行中，由于设计裕度不足、运行环境改变或外界干扰等原因，往往出现耐张转角塔下压腿基础下沉，铁塔向受力侧倾斜的情况，对线路运行造成一定安全隐患。
　　通过检查分析，耐张转角塔大板型下压腿基础下沉是因为基础周围开挖或水浸泡，导致基础周围泥土承载力下降造成。本文就介绍一种用微型钢管灌注桩补强大板型下压腿基础（如附图1所示），提高基础的承载力的方法，基础补强后再将铁塔调整至设计预偏状态，满足运行要求。
　　
　　附图1：微型钢管灌注桩施工示意图
　　2．方法概述
　　2.1微型钢管灌注桩补强大板型基础施工
　　2.1.1开挖
　　开挖下沉基础，开挖至露出大板型基础最底层阶梯的平面。
　　2.1.2开孔
　　用开孔机在基础四边底层阶梯平面的中间垂直开钻φ250mm左右的孔，孔贯穿底层阶梯。
　　2.1.3钻孔
　　用钻探机从孔中开钻成型φ200mm的孔至需要的深度，用泥浆清孔至泥浆含沙率符合规范要求。
　　2.1.4微型钢管安装
　　将φ130×4mm的钢管逐条焊接放入孔中，钢管焊口预留水泥浆外溢孔。钢管安装在孔的正中间。
　　2.1.5桩身灌注
　　用φ50mm的钢管作为水泥浆灌注管，灌注管从φ130×4×6000mm的钢管中间放入，至钻孔底部。用泥浆泵将水泥浆从灌注管泵入，至孔中泥浆完全排出。水泥浆浓度为每立方米水泥浆不少于400公斤325R水泥。
　　水泥浆灌满后，再将0.5～1.0cm的碎石倒入孔中，倒碎石的过程中用水泥浆灌注管振捣，根据倒入的碎石量逐步拔出灌注管，直至碎石将孔填满。
　　2.1.6承台浇注
　　桩身灌注完成后，如附图1所示，安装承台钢筋、将承台浇注面打毛后浇注承台,承台的作用承受微型灌注桩向上顶力。承台混凝土标号C25。
　　2.1.7基础回填
　　浇注承台24小时后将基础开挖部分回填。
　　2.2纠偏施工
　　微型钢管灌注桩施工完成28天后可进行铁塔纠偏施工。
　　加工和地脚螺栓相同规格的套筒（如附图2所示），用以加长地脚螺栓。套筒的长度满足纠偏需要提升的高度。准备足够填塞提升高度的垫片。
　　停电后放松导、地线，拆除需提升塔脚的地脚螺母后安装套筒，放松其余塔脚的地脚螺母。
　　用千斤顶顶升需提升塔脚，顶升的过程中在提升塔脚下加塞垫片。至铁塔达到设计预偏状态后塞紧垫片，紧固各地脚螺母。
　　之后恢复导、地线挂线，重新浇注保护帽，纠偏施工完成。
　　
　　附图2地脚螺栓套筒加工示意图
　　3．计算实例：
　　3.1概况
　　110kV恒金线＃35塔周围原为农田，2004年村民将农田改为鱼塘，塘边距内角侧（下压腿）基础约3米，2006年发现内角侧基础下沉，铁塔倾斜2.45％，超出《架空送电线路运行规程》（DL/T741-2001）第4.1条50m及以下高度的铁塔倾斜率≤1％的有关要求。其基础高差情况见表一。
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　110kV恒金线＃35为JGU4-21型塔，全高32m，基础根开为6580㎜,左转57°56′,导线为LGJ-300/40，地线为GJ-50，地脚螺栓规格Φ36。基础地质为淤泥土，允许承载力[p]72kN/m2、摩阻力τp18kN/m2、计算容重16kN/m3。Z19型基础埋深1.8米，底板宽3.5米，混凝土11.21m3。其内角侧基础其内角侧基础最大压力设计值F为582kN、水平力72KN。
　　如附图1所示，采用4条25米深直径200mm微型钢管灌注桩加固基础，新浇筑承台混凝土3m3。
　　3.2承载力计算
　　3.2.1基础承载力计算
　　按照《送电线路基础设计技术规定（DL5219-2005）》:
　　Pmax＝＋＋（式1）
　　Pmax－基础地面边缘最大压力设计值，kPa；
　　F－上部结构传至基础顶面的竖向压力设计值，kN；
　　G－基础自重和基础上的土重，kN；
　　A－基础底面面积，m2；
　　G－永久荷载分项系数，对基础有利时取1.0，不利时取1.2；
　　MX、MY－作用于基础地面的X和Y方向的力矩设计值，kN•m；
　　WX、WY－基础底面绕X轴和Y轴的抵抗矩m3。
　　在Pmax≤[p]的情况下，计算基础能承受的上部竖向压力F'为140kN。
　　F-F'＝442kN
　　即在未补强的情况下，基础下压抵抗力有442kN的缺口。
　　3.2.2微型钢管灌注桩承载力验算
　　因为微型钢管灌注桩不同于普通桩径的灌注桩，按单桩计算微型钢管灌注桩的垂直承载力。根据SDGJ62-84技术规定：
　　[FVa]＝Uhτp/K1（式2）
　　(注：由于桩径小，式1忽略了桩端的承载力)
　　U―桩身截面周长，m；
　　τp―桩周土单位面积的加权平均极限摩阻力，kN/m2。
　　h―桩入土深度，m；
　　K1―基础稳定设计安全系数，对耐张塔取2.5。
　　4条25米深直径200mm微型钢管灌注桩的总垂直承载力为452kN，大于442kN，补强微型钢管灌注桩满足基础承载力要求。
　　4．小结
　　微型钢管灌注桩补强下压腿基础，提高基础的承载力的方法不用迁移铁塔和改变线路线行，施工方法较简便。110kV恒金线＃35塔2006年8月纠偏后运行至今，没有向内侧倾斜，微型钢管灌注桩补强可靠。
　　参考文献：
　　[1]《110～500kV架空电力线路施工及验收规范》（GBJ233－90）；
　　[2]《送电线路基础设计技术规定》（DL5219-2005）
　　[3]《电力工程高压送电线路设计手册》――中国电力出版社2003

《铁塔基础加固纠偏方法》

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