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1、1,专业技能单元一：配电架空线路施工技能,单元制等级工能力培训讲义 杆塔基础施工,主编：江苏省电力公司生产技能培训中心,2,培训方式 ：脱产培训 培训学时 ：8学时 培训目标 ： 1掌握塔杆基础的相关知识，并能分析解决. 2解决基础施工的相关问题.,3,培训内容 ： 1、基础的开挖 2、底盘、卡盘的安装 3、混凝土及其配制,4,杆塔基础施工,5,第一章 杆塔基础施工,6,一、基坑开挖:,杆塔基础：是保证杆塔不发生倾斜、下沉或倾 覆的设施。 作用：起固定杆塔的作用。 基础开挖：不同土质、不同电杆的基础采用不 同的开挖方式。 土的力学特性： 土是一种多孔性散粒结构，空隙中含有水分和空气，因此土具有
2、渗透性、压缩性、抗剪性等力学特性。 下面介绍一下关于地壤的一些概念：,7,土壤的基本性质： 1）土的容重：土壤在天然条件下，单位体积 的重量。随土壤中水份变化而 变，一般取1.22.0Tm3， 2）许可耐压力：单位面积上土壤允许承受的 许可压力（Tm2）。（这一指标可 验证电杆基础是否坚固，是否会发生下 沉、是否会发生倾斜的条件）,8,3）被动土上拔力 （T）：土体对基础侧面的压力称为主动土压力，当基础受到外力作用时，基础对土壤施以推力，此时土体对基础产生反作用力，这反作用力称被动土上拔力， 4）上拔角：基础埋在土壤中，当基础受到上拔力T的作用时，基础上的土壤形成倒截的锥台体拔出，它和柱体所成
3、的夹角叫上拔角。,9,倒锥台体土块容重:,G+（+l）2 g+（43） 3 g2 式中：基础宽度（m） 基础长度（m） 由基础中心点到地面的距离（m） sin 基础埋深（m） 土壤计算上拔角 土壤的容重（公斤米2）,10,基础坑的开挖基本要求：,1）要熟悉被开挖基础的施工图及施工手册，了解对基础的要求及基础尺寸和开挖尺寸， 2）杆塔基础的坑深应以设计图纸的施工基面为基准（施工基面是计算杆塔基础埋深及定位高度的起始基面），如下图倾斜线与天然地平面相交于b点，过b点的水平面即为施工基面。,11,工作前先要操平工作基面，降基量小时，可以与基础坑开挖同时完成，拉线坑的坑深可以拉线坑中心地面的标高为施工
4、基准面， 3）基坑开挖时，要保护好分坑时所钉的辅助桩，特别是中心桩与辅助桩之间的位置对应关系，如在基坑开挖施工中，原钉的中心桩要受到干扰，则应移至不受干扰的地方搁置，即增设辅助桩以便恢复中心桩及中心位置。,12,开挖前要设置辅助桩：如图,5米 辅助桩与中心桩之间距离一般不小于5m,13,基础坑施工坑口尺寸,根据基础形式及基础底面宽和坑深，加上基础开挖时的操作裕度来确定坑口尺寸，,14,由上图可见：坑口尺寸为： =D+2e+2h 设计坑深 安全坡度 坑底施工操作裕度 基础底面宽 坑口宽度 坚硬的土一般取1：0.22,15,基坑坑深的控制要求：,1）杆塔基坑坑深以施工基面为标高，拉线坑深以拉线坑中
5、心基面为标高， 2）基坑深度误差允许偏差为：超深 100，超浅50，同一基坑坑深在允许范围内，以较深的坑进行操平， 3）岩石基础坑及拉线坑不允许有负误差（不准有超浅现象发生），,16,4）实际坑深偏差超深100以上时，按以下方法处理： 铁塔现浇基础坑，其超深部分应辅石灌奖（疏砼）处理， 钢筋砼电杆基础，深度超过规定值在100300之间时，其超深部分以填土夯实处理，如超深在300以上时，其超深部分以灌奖处理， 拉线基础坑超深，对拉线基础的安装位置与方向要有影响时，其超深部分应填土夯实处理。,17,2、各种土质坑的开挖方法:,方法有：基坑施工有人力开挖，机械开挖（机械开挖 机 械移动固定费事，且挖
6、机不能辨别地下管道、 电缆建筑，会引发事故，故应用不理想）和爆破 等方法，除坚硬岩石采用爆破方法以外，绝大部 分基坑采用人力开挖。 土坑开挖：人力直接用铲分层分段往下挖掘。（如1.7m 深电杆坑应分二个台阶开挖，以防坍塌） 水坑开挖：当挖至一定深度坑内出水时，应在坑的一 角挖一集水小坑，然后用桶或抽水机排 水，边挖边排水。,18,流动性淤泥土质开挖： 流动性淤泥土开挖时容易坍塌，应做好防坍塌措施： 1）坑挖到要求深度后立即立杆 2）采用阶梯式边坡 3）采用大开挖方式，四周用挡土板（固定式钢板支撑、短桩横隔板支撑、袋装土护壁）,19,开挖前的准备:,单直线电杆： 直线电杆的坑位可以不在标桩上，而
7、在沿线路方向串动1米左右点上，以此点为中心画一圆或方坑口线，保留标桩；也可以在标桩位置上，以标桩为中心画一圆或方坑口线，这样，在挖坑时，标桩将被挖掉，因此要在通过标桩的线路中心线前、后距标桩5米左右的两点各加一辅助桩。 单杆的主杆中心应在线路中心线上，当主杆中心桩被挖掉时，可通过主杆中心的前后辅助桩找回杆位中心点，确保电杆立在线路中心线上。,20,电杆坑的开挖:,1）单电杆园形坑开挖（坑底比电杆根直径大10 ，有卡盘时坑底应比卡盘大10） 2）方形直坑开挖（坑底尺寸应比底盘大20 左右）或根据开挖坡度系数来确定。 3）阶梯形坑开挖（每一阶梯坑的高度约为埋深的13，每一阶梯的长度约为40）。 ,
8、21,3、电杆坑开挖的注意事项,1）出土：挖出土一般要堆放在离坑边05m 以外的周围以便回填土就地取材， 2）水坑：在坑的一角挖一个集水坑，边排 水边开挖， 3）操平找正：坑挖到设计要求的坑深时，应 操平坑底，用测杆测量坑深， 4）马道长度：一般为坑深的1.5 倍，马道 应直通坑底，（有马道的电杆 立杆时，马道一定要夯实，以免倒杆）,22,坑底操平（用经纬仪与塔尺配合）,23,电杆高度与埋深的关系,电杆的高度与电杆的埋设深度及导线弧垂、上下横担间的距离等因素有关： H = hx + f + +D +d +L 式中：H要求电杆高度； f导线最大弛度； hx导线对地距离； 绝缘子串及金具长度、横担
9、厚度； D上、下横担间距离； d上横担与避雷线间的距离； L电杆埋深。,24,电杆的埋深直接影响电杆高度,当然与地面物体也有关。,25,例：一10kV高压配电线路，已知某处电杆的埋深h11.8m，导线对地限距h25.5m，导线最大弧垂fmax1.4m，自横担中心至绝缘子顶槽的距离h30.2m，横担中心至杆顶距离h40.9m，试确定该处电杆的全高为多少并选择电杆?,26,解：电杆的全高为 Hh1h2fmaxh4h3 1.85.51.40.90.29.4(m) 所以该处电杆的全高应为9.4m，根据电杆的高度形式应选择10m的拔梢水泥杆。,27,二、电杆的埋深,电杆的埋深应按导线截面、导线数量、杆长
10、、电杆埋设部分土质、并按当地气象条件来选择并验算。 一般地质下的电杆埋深为： h=杆高的1/10+0.7m， 但最少不能少于1.2m,最多不超过3m，带拉线的电杆埋深，最多不超过2m在设计未作规定时，若埋深不能满足电杆安全运行要求时，应增设卡盘、底盘或拉线及拉线盘来增加电杆的抗倾覆力矩。,28,表3-1 配电线路电杆最小埋设深度m,注： 1)电杆的埋深一般按电杆长度的1/100.7m来计算； 2）遇有土松软较高等情况时，应做特殊处理； 3)变压器台的电杆在设计未作规定时，其埋设深度不应小于2m.。,29,（1）垂直荷重： 电杆垂直荷重由以下几个方面构成： 电杆本身质量；导线、横担、金具、避雷线
11、的质量P1、P2、G1、G2以及冰重；安装检修时，工人、工具以及附件质量。 垂直荷重的结果是使基础有发生下沉的趋势。,如图：,运行过程中影响电杆的稳定因素有：,30,（2）水平荷重： 电杆水平荷重由以下几个方面构成： A、导线和避雷线风压力； P=9.8CdLv210-3/16（N） B、电杆本身风压力；P=9.8KSv2/16（N） C、转角电杆上导线和避雷线角度张力及不平衡张力（T）。 C导线风荷系数； d导线截面； S电杆受风面积； K电杆风荷系数； 水平荷重的结果是使电杆有发生倾斜的趋势（水平荷重对地面产生的弯矩应小于电杆允许的最大弯矩）。,31,钢筋砼电杆的底、卡盘,砼电杆在运行过程
12、中由于水平荷重、垂直荷重作用，加上各地土质坚硬程度的不同，可能会引起电杆的倾斜、倾倒、基础下沉、上拔等因素发生，为了保证电杆在运行过程中的不倾倒与下沉，在电杆基础中增加埋深、增设卡盘、底盘或拉线。 砼电杆基础稳定程度由埋设深度及是否装设底盘、卡盘拉线决定，常以安全系数来衡量，即其值应不小于： M= MHP/K 直线杆 K=1.5 耐张杆 K=1.8 转角杆、终端杆 K=2.0 MHP-电杆最大抗翻力矩 M电杆运行过程中允许受到力矩,32,33,电杆的埋深： 电杆在土壤中固定，当受到外力所引起的力矩作用时，电杆埋入地下部分就会围绕某一方向转动，但这一转动将被土壤侧面反作用力所产生的力矩抵消。但如
13、果电杆埋深不够，则会由于其受外力作用而导致歪斜甚至倾斜。由此可见，电杆高度与埋深有直接关系。电杆越高，埋入土中部分就越深，抗倾覆力也就越大，相反就越少。 电杆固定在土壤中的最大抗翻力矩MHP由下式决定：,电杆埋深的检验：,34,电杆固定在土壤中的最大抗翻力矩由下 式决定： 式中： h电杆埋入土中深度，m A被动土抗力，硬塑黏性土A=61.5 KN/m3， b电杆计算宽度（m），对圆电杆为埋入土 中部分电杆直径的二倍。 地壤的坚硬系数，坚硬土=12.7,35,电杆的埋深可用下式计算： 1）配电线路中电杆的埋深为：h=杆长的 L/10 + 0.7m.来确定 。 2）用以下公式检验： h 式中： M
14、= MHP/K 当电杆受到极限力矩的作用时，就会出现电杆偏移或倾斜。所以作用在电杆上的力矩M应比允许最大力矩MhP小，才能保证电杆不歪斜，不倾覆。 K基础的安全系数。,36,例：一条三相三线制线路，导线采用LGJ240，杆高10m，埋深为1.7m，梢径150，在风速25m/s的气象区，档距为60m，请验证电杆为直线杆、耐张杆、终端杆埋深都为1.7m时是否稳定。 解：1、LGJ-240导线在风速25m/s时单根导线上风荷载为8.14N/m，则导线产生的弯矩为： M1=8.14（101.7）360=12.161KNm 2、在风速为25m/s时，圆形砼电杆的风荷载（梢径150杆高10m）为390N/
15、m，则弯矩为： M2=3908.32=1.618KNm， 3、电杆的总弯矩为M=M1+M2=13.76KNm。,37,4、验算电杆的埋深： 当电杆埋设在坚硬土内=12.7，A=105KN/m3 M=13.76KNm，电杆埋入地下的直径为： =2831.7m13.3=28322.6=260 b=0.262=0.52m，（电杆的拔梢率为1/75） h =312.713.76K1050.52=33.2K,38,1、当电杆为直线杆时：K=1.5， h=33.2K=1.69（m） 2、当电杆为耐张杆时，K=1.8 h=33.2K=1.79（m） 3、当电杆为终端杆时，K=2.0 h=33.2K=1.86（m） 以上埋深均为1.7m时，对耐张、终端杆埋深是不够的，应增加埋深或采取补强措施，如增加卡盘、底盘、拉线来增加电杆的抗倾覆力矩。,配电线路中常用三盘来稳固电杆,40,三盘的安装,三盘是指底盘、卡盘、拉盘。 底盘的安装： 1）底盘验算： 底盘的总面积（）作用在底盘上的总下压力（）地基许可耐压力（） 式中底盘上的总下压力以下三种力的总和： A）杆塔的垂直下压荷重，（一档导地线的重量、绝 缘子、金具、横担、杆身）， B）底盘上的土重， C）底盘自重， 地基许可耐
