输电线路铁塔基础设计优化探讨

江冠宇

湖北省武汉市中原鹏飞电力工程有限责任公司 430061

摘要：现阶段，我国社会不断进步与发展，各领域的用电负荷急剧增长，原有的输电线路暴露了许多问题，因此，优化电网设计、合理架设线路是电力企业的关键任务。为保障供配电稳定性，架空输电线路施工中必须合理设计铁塔基础，以提高铁塔稳定性与安全性。

关键词：输电线路；铁塔基础设计；优化探讨

引言

铁塔作为电力线路架设工作中一个重要的设施，其安装质量好坏直接对电力线路日后运行情况造成影响。目前来看，输电线路铁塔施工时涉及的施工技术范围广泛，有着较高的硬性要求以及面对较多的难点，因此在施工过程中需要对各个环节进行把关，确保安装质量满足要求。

1输电线路铁塔基础施工所面临的难点

1.1铁塔体积大

铁塔的体积庞大，因此需要使用适当的起重设备和机械来进行搬运和安装，这对施工现场的空间和设备要求较高，需要足够的操作空间来操作起重机械，同时还需要合适的起重设备来应对铁塔的重量。不仅如此，铁塔具备较大的体积，其在组装和安装过程需要更多的人力和物力投入，在组装铁塔之前需要工作人员进行准确的测量和定位，随后对于各个部件做好组装和连接，在这个过程中必然会耗费较多的人力和时间。

1.2线路点多、面广

输电线路经过广大的地域范围，线路点多、面广给施工带来了一些难点。在施工过程中，施工人员面临的线路点多，这就意味着施工需要在多个位置进行作业，此时施工队伍需要对于位置进行合理安排和调度，以确保各个施工点的工作进度和质量。线路面广则意味着施工面积较大，需要考虑土地利用、环境保护和资源保障等问题。在施工时需要遵守相关的环境法规，保护生态环境，合理利用土地资源。

1.3施工情况复杂，受到技术影响较大

输电线路铁塔基础施工的技术要求较高，施工情况也较为复杂，这是施工所面临的又一个难点，主要是因为在施工过程中需要处理各种地质条件，如不同类型的土壤、岩石和地下水等。同时，地下管线的存在也会使施工的复杂性不断增加，此时就需要施工人员对于管线做好准确定位和保护，以避免对管线造成损坏。因为整个施工过程在户外进行，受到天气条件的影响较大，如果遇到恶劣的气候条件，如强风、暴雨和低温等，必然会导致施工延误和安全风险。

2架空输电线路铁塔结构设计

2.1窄基铁塔的结构设计

窄基铁塔通常被应用于电力工程领域，因此，行业内针对此类铁塔提出了一系列设计标准，设计人员也在长期的设计中积累了大量经验。在铁塔设计过程中，考虑到横担与铁塔支架密切相关，一般可按照以下2种方式进行设计。

（1）塔头区域保持垂直状，口宽固定，从塔身开始逐步向上有一定坡度；输电线路的回路数量无需过多考虑，其数量对塔体结构性能无直接干扰；铁塔横担的通用性较好，有关人员需参考输电线路回路数量设置横担数量。

（2）铁塔塔身、塔头在设计时不仅需关注行业的通用规则，也需考虑现场的特殊情形，但需确保塔身、塔头都有通用坡度（此坡度大小视情况而定）；横担选择固定形式，按照导线的具体数量，不仅可选择单导线回路，也可采用双导线回路。

2.2宽基铁塔的结构设计

设计架空输电线路铁塔结构（如选用宽基铁塔）时，需考虑导线回路的具体数量，以确定结构方案。一旦铁塔为单导线回路，在结构体系中可设置“上”字型；双导线回路的铁塔的结构应遵循鼓型布置要求。

2.3铁塔基础设计

（1）抗风加固杆塔基础设计

在沿海地区架空输电线路铁塔基础设计中，受台风、海风的影响，为符合铁塔结构稳定性与安全性要求，需将抗风加固设计作为重点，必要时应安装防风拉线。防风拉线应优先采用镀锌钢绞线，并关注拉线截面、拉线与电杆的夹角等参数。一般拉线截面面积应不小于35mm2，其拉杆与电杆之间的夹角应控制在45°左右。若施工现场地形条件不佳，应适当减小拉杆与电杆之间的夹角。若拉线所处环境条件不佳，需穿越道路等障碍物，并通过一系列计算使对路面中心垂直距离、对路面垂直距离、拉桩杆倾斜角度等指标符合实际要求。若钢筋混凝土电杆的拉线要穿过导线，考虑到安全性标准，必须设置拉线绝缘子或采取其他的绝缘处理方式。

（2）塔基优化选型与科学设计

在架空输电线路铁塔基础设计中，为达到相应的设计标准，有关人员必须熟悉行业规范，并考虑项目现场的具体情况，以做好塔基优化选型及设计工作。首先，选择基础开挖型式时，设计人员应进入现场展开一系列调研，分析杆塔所在地的地质条件、地基环境，并选择与现场情况相符的地基型式。例如，参考地基形状、尺寸，可以选择掏挖型式，但受客观条件干扰，难以大规模开挖，应尝试采用灌注桩基础。掏挖的原理是提高地基自身的承载力，以增强铁塔稳固性，使铁塔能承受外部作用力。在现场作业中，相关人员必须严格控制开挖土石方量，若架空输电线路铁塔建设区域位于高海拔地段，可选择掏挖式基础。其次，对于坡体杆塔地基施工作业，在设计过程中应遵循相应标准。架设输电线路时，往往会遇到不同的地形区域，如坡体地形、梯形条件。不同高度坡体存在一定的高差，为符合铁塔结构性能规定，需合理应用高低腿以起到平衡作用。若杆塔地基设计难以达到相应的行业标准，可能是受诸多因素的影响，导致主柱无法继续上升。此时，专业人员应从实际角度，开方处理短腿基面，并在原有基础上适当调整杆塔4个塔腿的长短，使不同塔腿之间有效配合，克服现场不利地形条件的限制。

3输电线路铁塔塔脚锈蚀防治措施

3.1基础改建法

对于锈蚀严重、塔脚所处地形复杂、不便于施工作业、补强较为困难的情形，可以使用基础改建法进行塔脚锈蚀治理，即在原基础附近挑选合适的地形新建一个参数相同的基础和铁塔。该方法的缺点是现场地形可能不允许新建基础和铁塔以及拆赔成本较大。

3.2塔脚钢材—空气—混凝土交界面密封法

塔脚钢材—空气—混凝土交界面存在缝隙导致积水、内外氧浓度差等问题，从而引发电化学腐蚀，这是塔脚锈蚀的主要原因。对此，可以对塔脚钢材—空气—混凝土交界面进行密封，避免缝隙积水，阻隔内部钢材与潮湿空气、污染物接触，达到防腐的目的。密封法通常使用浇筑沥青、聚乙烯胶、树脂、水泥、油漆等物质进行缝隙填充。

3.3塔脚钢材自身防腐钝化法

塔脚钢材自身不仅会发生电化学腐蚀，还会发生自然化学腐蚀，对此，可以采用塔脚表面深化镀锌隔层、汽油淋浴后再安装、表面涂防腐漆、表面使用金属钝化剂等方法。在日常巡视及塔脚锈蚀特殊巡视中，要注意塔脚锈蚀情况，发现金属镀锌层脱落，要及时补充防腐漆。

3.4塔脚钢材原位焊接补强法

当塔脚钢材锈蚀严重时，为确保铁塔安全，可以采用塔脚钢材原位焊接补强法，即将塔脚水泥保护帽破碎，露出内部锈蚀钢材，然后切割掉锈蚀部分，在原位对钢材焊接高强钢筋、高强钢板等高强材料，达到补强和锈蚀防治的目的。

结语

铁塔基础设计的难度大，其设计水平决定架空输电线路的运行状态。在行业发展过程中，基于铁塔基础设计的全新要求，设计人员需根据实际情况合理选型，把控设计细节，并适当创新设计理念与技术。

参考文献

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