220kV线路铁塔加固施工技术

220kV线路铁塔加固施工技术

韩琼斐倪晓砚

浙江盛达铁塔有限公司浙江杭州311232

摘要：伴随着社会经济的进一步发展，电力资源的需求也日渐上升，使得输电电压等级不断提高，进而使得输变电铁塔的体积也日渐庞大，重量也是越来越重的。文章结合工程实例，就22KV线路铁塔加固施工技术展开分析，以确保铁塔的稳定可靠。

关键词：220KV线路；铁塔；加固技术

输电线塔是一种重要的高耸结构，作为大型生命线工程和电力输送的支柱，约占线路总投资的40％左右，输电塔结构的破坏将导致供电系统的瘫痪甚至引发火灾等严重后果。随着经济发展和环境变更，原有输电线路和铁塔体系不能满足新的使用要求。在新使用条件下，电压等级、导线型号、导线转角和布线方式等发生改变，或者已服役的铁塔因为锈蚀等缺陷，出现局部屈服失稳和强度不足，无法满足安全使用要求。如果将原有的铁塔废弃而重新设计和建造，不仅造成经济损失，长久的重建工期也影响人民的生活和生产秩序；而不断深入研究输电塔的整体稳定性、局部承载力不足并对薄弱部分进行加固补强，使原有的结构能够继续使用，将极具科研及实用价值。

一、高压输变电铁塔概述

（一）杆塔介绍

杆塔是杆形或塔形构筑物，用来支承架空输变电线路导线与架空地线，使它们之间以及和地面之间能够保持一定间距。目前，世界上各国家的线路杆塔基本上是采用木结构、钢结构与钢筋混凝土结构。我们通常将塔形的钢结构以及钢筋混凝土烟囱形的结构物称之为塔，而将钢筋混凝土结构与木结构的杆形结构称之为杆。我们将带拉线的杆塔称为拉线杆塔，而将不带拉线的杆塔称为自立式杆塔。

（二）杆塔分类

输变电线路杆塔的分类一般有两种方法，一种是按其用途和功能的不同划分为不同的杆塔类别。主要包括直线型（Z）、耐张型（N）、转角型（J）、终端型（D）、换位型（H）、跨越型（K）六种类别的杆塔。另一种是按其外观形状的不同划分为不同的杆塔型式，主要包括猫头型（M）、酒杯型（B）、干字型（G）、丰子型铁塔（F）、克里米亚型、单柱型、门型等主要型式的杆塔。

（三）杆塔的设计方案原则

杆塔的形状规划与构件布置应当按照导线和地线排列方式，并且应以结构简单、受力均衡、传力清晰、外形美观为原则，同时应结合杆塔材料、占地范围、施工方法、选用塔型、制造工艺、环境保护以及运行维护等因素，在充分进行设计优化的基础上选择技术先进和经济合理的设计方案。杆塔使用宜遵守以下原则：（1）选择塔型应根据线路路径及其特征，结合环境保护、维护方便、安全可靠和经济合理的原则进行。（2）在便于运输施工的非农田、非繁华地段，如平整地块和丘陵等，可根据因地制宜的思想优先采用拉线杆塔或钢筋混凝土杆。（3）对于山区线路杆塔，我们应依据地线的特点及配合不等高基础而采用全方位长短腿的结构形式。（4）关于线路走廊拆迁或清理费用高以及走廊狭窄的地段，选用塔型时，宜选用导线三角形或垂直排列的杆塔，并考虑有可能的情况下去使用L型、Y型和V型绝缘子串，在确保安全和经济的前提下尽可能地减小线路走廊宽度。当处在轻、中冰区时，我们宜考虑把线路与远景规划相结合，杆塔选型时应当采用双回路或多回路杆塔；当处在重冰区时，线路布置和杆塔选型宜采用单回路导线水平布置的杆塔；而当处在城区或市郊区地域时，线路、杆塔选型可考虑选用钢管杆。

二、加固方案优选的重要性及选用的原则

既有建筑物加固方案的选择十分重要，加固方案的优劣不仅影响资金的投入，更重要的是影响加固质量，合理的加固方案应达到下列要求：技术可靠，施工简便，加固效果好，对使用功能影响小，经济合理，外观整齐。一般而言，新加部分的应力滞后于原结构，因此在计算承载力和提出加固方案时应特别注意新加部分与原结构构件的协同工作，结构加固的构造处理措施不仅须满足新加构件自身的构造要求，还应考虑其与原结构构件的连接。加固方案还应考虑到以下几点：①施工现场狭窄，场地拥挤；②受加固工具、负荷正常使用条件、生产设备和原有结构、构件的影响和制约。③应在不影响或尽量减少影响正常使用的条件下进行加固施工。④加固施工时，拆除和清理的工作量较大，施工需分段、分期进行。工程加固通常是在负荷情况下进行施工，因此施工安全需格外关注，必要时可在施工前或在施工的过程中采取一些安全保护措施。例如在加固前，可先卸载一部分外载，并施加预应力顶撑，来减小原有构件的应力，防止部分杆件因拆除或临时松卸而使结构变形过大或发生倾塌的可能。⑤施工时，应注意新、旧构件结合部位的连接质量。建筑物的加固施工应速战速决，尽可能少地影响正常使用和避免发生意外。

三、工程实例

（一）工程概况

某220KV输电线路铁塔由于C、D腿间的地面下沉，造成C、D腿的主材在CD面侧的角钢断裂，C腿的大斜材弯曲。根据现场CD腿侧面的地面坍塌及C、D腿主材断裂的情况来看，本基塔C、D腿的底板D1、C1位置处相对稳定，但D2、C2位置处不稳定，已有塌陷的现象，造成C、D腿基础有向C2、D2侧倾覆的趋势。

（二）加固方案

1.C、D腿间支撑抱杆的设置

①在进行塔腿加固前，先设置C、D腿间的支撑抱杆。在C、D腿连线中心方向开挖宽0.4m、深度为自立柱上顶面往下0.4～0.5m的沟槽，将□400的抱杆接成段后放入沟槽内，两端抵住C、D腿立柱的上顶面（如抱杆不够长，可在抱杆两端固定道木加长），以防止C、D腿基础继续倾覆。②沿C、D腿延长线方向，在C腿大号侧、D腿小号侧基础外3m位置各布置2根5t钻桩群，用准12.5钢丝绳（双头）缠绕在角钢主材的根部（缠绕位置在主材受伤点下方，主材内侧垫圆木，外裹麻袋片，以保护钢丝绳），通过5t手扳葫芦收紧，以使主材有一稍微向外的拉力（注，不可受力过大），以加固防止C、D腿基础继续向内侧倾覆的可能。

2.C、D腿加固方案

①采用在C、D腿处分别用□400的人字抱杆通过10T的链条葫芦在主材节点位置提起塔腿的方法，以减少塔腿的承重。②人字抱杆的长度为9m，根部间距为3m，采用准12.5的钢丝绳头通过3T双钩链紧。人字抱杆根部埋入土中0.5m，人字抱杆站立后在人字抱杆根部往上0.5m位置处的两侧采用准12.5的钢丝绳头各绑一根4m长道木，以增加地基的承载力。③人字抱杆拉线的设置：在人字抱杆所在面的垂直方向设置2根拉线，拉线地锚采用3根准36×1.8m钻桩群固定，拉线采用准15.5的钢丝绳，拉线对地夹角不得大于45°。④人字抱杆加固塔腿方案：人字抱杆布置完毕并打好拉线后，用准17.5的钢丝绳头缠绕在人字抱杆顶端，在第一层平台的主材节点处缠绕准17.5的钢丝绳头（主材内侧垫圆木，外裹麻袋片，以保护钢丝绳），上下钢丝绳头间用10T的收紧，使人字抱杆受力，以减轻塔腿的承重。

（三）加固效果

实践证明，以上的铁塔加固方案安全可靠，有效地防止倒塔风险，为以后类似的线路运行故障处理提供了经验。

总而言之，220kv高压输电线路的主要功能就是输送电能，铁塔安全稳定性会直接影响输电线路的输电效率。文章结合工程实例，就铁塔的加固施工技术进行了详细探讨，实践证明，该加固方案能够取得较好的加固效果，值得推广应用。

参考文献

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