架空输电线路杆塔防撞措施研究

架空输电线路杆塔防撞措施研究

邢健

沈阳裕发电力工程设计有限公司 辽宁 沈阳 110000

摘要：杆塔作为输配电系统重要组成部分，承载着输电线路的重要功能。基于此，本文详细探讨了架空输电线路杆塔防撞措施。

关键词：架空输电线路；杆塔；防撞措施

架空输电线路杆塔是输电线路的关键组成部分，科学合理的杆塔结构是其连续稳定运行的重要保证，其对输电线路的整体运行起着重要作用，在一定程度上关系到电力系统整体运行安全。

一、架空输电线路概述

架空输电线路的作用是输送电力，它把发电厂、变电所和用户连接起来，构成输电网和配电网。由于它用以传导电流的导线是用绝缘子和金具架设在杆塔上的，故称架空线路和架空电力线路。一般由导线、绝缘子、金具、杆塔及其基础、避雷线和接地装置等构成。

二、输电线路杆塔基础的分类

杆塔是架空输电线路中用来支撑输电线的支撑物，多由钢材或钢筋混凝土制成，是架空输电线路主要支撑结构。

1、灌注桩杆塔基础。其是指通过桩端载荷力及摩擦力来增强基础抗倒塌力度，主要用于地质稳定性弱、地质构造繁琐等方面，如直线塔。

2、岩石杆塔基础。岩石基础是指在岩石地基中直接钻挖所需的基坑，然后将钢筋骨架和砼直接浇注到岩石基坑内，借助岩石本身的强度和岩石与水泥砂浆间，以及砂浆与锚筋之间的粘结力，共同承担杆塔的上部外力，保证杆塔结构的稳固。

3、联合基础。它是指杆塔的四个基础墩用一个底板连成整体且基础墩间用横梁连接而成的基础，这样可增加底面面积，从而减小对地基的压力。其设计特点是填埋较浅，整体性好，可适用于基础根较小且基坑难以开挖的软弱地基塔位。

4、掏挖式杆塔基础。在实际施工中合理控制挖掘深度，减少对原状土的影响，并控制土方回填数量，有利于增强原状土的粘聚性。

5、灌注桩基础。主要依靠桩周围与土的摩擦力和桩端承载力来承担基础的上拔力及下压力，适用于地质构造不稳定塔位，如地质条件为流塑，地基持力层较深且基础作用力较大的耐张塔或直线塔，使用灌注桩基础是设计中广泛采用的一种方法。

6、复合式沉井基础。复合式沉井基础上部为砼承台，下部是薄壁钢筋砼沉井联合组成的基础。该基础是针对地下水位较高的软土地基，尤其是易产生“流砂”现象的软土地基的一种新型基础型式。该基础埋深大，整体性与稳定性好，具有较大承载面积，能承受较大垂直和水平荷载。

三、架空输电线路杆塔问题

1、设计方法存在缺陷。近年来，架空输电线路建设受到人们关注，和普通输电线路建设还具有一定区别，在杆塔基础设计方面仍采用传统荷载计算方法。架空输电线路建设往往是地形相对复杂的地区或偏远地区，若仍用用传统荷载计算方法，不能很好适应目前架空输电线路杆塔建设，采用这种计算方法会影响并限制杆塔的安全可靠性，甚至在杆塔使用中会存在极大安全隐患，对于电网的安全稳定运行也造成威胁，甚至会因杆塔质量问题引发安全事故。

2、施工地质环境问题。架空输电线路杆塔基础可能会受到施工地址环境问题的影响，如在沿海地区进行架空输电线路杆塔基础施工过程中，海岸地形环境就会对其造成影响；若地质环境为软土环境，则在架空输电线路杆塔基础设计施工中，需详细考虑地质环境变化情况，架空输电线路杆塔基础后期会因地质沉降等因素造成倾斜，进而形成较大隐患。因此，需在实际工作中对此详细考虑，适当优化架空输电线路杆塔基础的设计，保证塔基后期发生倾斜、沉降事件也不会影响其正常应用。

4、后期处理措施的不足。在架空输电线路杆塔建设过程中，后期维护也是重要环节，通过后期维护能有效保障电网运行稳定性。但就目前架空输电线路的杆塔建设而言，后期维护及处理还相对缺乏，尤其是对地质环境相对复杂的地区而言，杆塔稳定性不能很好保障，在强风等天气会直接损坏杆塔，影响输电线路安全性。

四、架空输电线路杆塔问题改进措施

1、优化杆塔设计。如在海拔高度不一样环境下设计时，要考虑海拔高度对设计参数的影响；对杆塔曲臂点进行优化设计，让其受力更均匀，从而提高杆塔稳定性；对杆塔坡度设计时要考虑其对杆塔的稳定性，受力等是否能达到设计要求等；对各节点也要进行深度优化设计，总之，对优化杆塔设计要考虑到很多想不到的因素，需细心研究、总结、改善，不断摸索改善，即能做出最合理方案。

2、根据不同地质环境选择相应杆塔。在电能需求提升影响下，架空输电线路杆塔需承受更大压力，因而要扩大杆塔体积，工程量的增加使施工成本及时间都有所提高。目前我国电网系统的建设环境日趋多样化，在不同地质环境下架空输电线路杆塔材料及施工方法有所差异。在地质条件较良好地区可选择掏挖类杆塔基础，这也是目前应用最广泛的架空输电线路杆塔基础施工类型，该方法能避免杆塔基础后期出现走形状况，抗倾斜及承载能力出色，但对地质环境要求高。

3、加强杆塔的后期处理。对于架空输电线路杆塔建设完成后，还需进行后期管理和监控。目前后期常见问题有滑坡、坍塌等问题，针对这些问题可分别采用不同方法进行后期处理，包括填法、振冲法、砂石桩法、强夯法等。通过后处理来保证电网的正常运行，先对沙土、软土等地质层较软地区架空输电线路杆塔建设采用换填法对地质基础进行改造，提高土壤固结效率，进而进行杆塔基础建设，能有效避免沉降问题的发生。低于砂性土壤可考虑采用振冲法及砂石桩法进行操作，通过这两种方法来提升杆塔基础建设土质的紧密度，继而进行杆塔基础建设。对于粘性土等土壤可通过强夯法进行优化，改善土壤紧密度。

五、防撞设计思路

1、采用合理的结构形式与布置，使碰撞事故发生后，通过防撞结构的变形、压溃和撕裂，减少基础台柱吸收的能量，从而降低碰撞力。

2、整个防撞结构在基础承台范围内，防撞结构高度应超过最大高度，但不能过高，避免结构稳定性的降低和钢材的浪费。

3、防撞结构设计为轻型钢结构，各连接点均采用螺栓连接，能保证撞击破坏后及时更换其中一个或几个受损部件，而且便于达到使用年限后整体更换。

4、为避免结构过于稀疏起不到防撞作用，沿对角线增加扁钢，并焊接少许钢筋作为加密结构。

5、防撞设施应具有良好可靠安全性，制造、安装、维护和修理的经济性较好。

六、杆塔防撞施工方案

1、施工现场标识。在施工现场的进出口处设置明显的标识牌，警示其他人员禁止进入施工区域。标识牌应包括施工单位名称、警示语句与联系方式，以便他人了解施工情况，并及时与施工人员沟通。

2、杆塔安全围栏。在施工现场的杆塔周围设置牢固的安全围栏，围栏高度不低于1.2米，以防止未经授权人员进入施工区域。围栏应由可视的材料制成，以便施工人员观察杆塔周围的情况，并及时做出反应。

3、防撞警示标志。在杆塔上方设置明显的防撞警示标志，以提醒工作人员注意防撞。标志应采用醒目的颜色，文字清晰可读，并能经受一定风吹雨打，以确保长期有效。

4、施工设备选用与布置。在杆塔施工过程中，应选用适当的设备，以减少人为因素对杆塔的影响。吊车、起重机等设备在选择和布置时，应考虑到施工现场的地形、杆塔的高度等因素，并做好固定措施，确保设备的稳定性。

5、杆塔维护人员培训。为确保施工过程中的安全，杆塔维护人员必须接受必要的培训，了解杆塔维护的基本操作规程和安全要求。培训内容包括杆塔结构特点、设备操作技巧、突发情况的应对方法等。

6、落实与监督安全措施。在施工过程，要监督安全措施的落实，确保所有人员都按规定操作，并严格执行防撞施工方案。施工现场应设置专人监督，对施工人员的操作进行检查，发现问题立即纠正，并及时汇报。

参考文献：

[1]杨斌.架空输电线路杆塔基础问题及改进方法探讨[J].电源技术应用,2014(24).