云南恒安电力工程有限公司
摘要：在输电线路工程中，斜柱式基础是最为常见、应用最广的基础形式之一，相较于建筑工程以及其他行业的基础形式来说，斜柱式基础有其独有的特点，再配合基础上部对基础尺寸精确度要求高的铁塔，就需要在施工前对其进行优化设计，并且在施工的过程中严格落实施工方案。本文结合具体的施工案例，对高压架空电力线路斜柱基础与铁塔的配合对策进行分析研究，以期为工程施工的完善提供一定的借鉴。
关键词：高压架空线路；斜柱基础；铁塔；配合
高压架空电力线路铁塔基础的形式有多种，地形条件不同，水文条件不同，选择的基础形式也会不同。斜柱基础就是铁塔基础多种类型中的一种，为了保证铁塔结构的稳定性，铁塔基础在设计时要满足以下条件：能够承担各种受力状态下产生的各种荷载；在正常运行状态下能保持良好的性能；在科学维护的状态下能保持很好的耐久性；在突发事件发生的情况下仍然能够维持整体的稳定性[1]。为了达到上述要求，对斜柱基础与铁塔的配合方法进行分析和研究具有重要的现实意义。
一、斜柱基础分析
一般来说，斜柱地脚螺栓基础指的是地脚螺栓火曲折弯在倾斜的立柱基础上锚固，其中，基础斜立柱类似于插入角钢式斜柱基础，该立柱顶部的水平面呈现为菱形，断面呈现为正方形，塔脚板的水平方向直指基础顶面，因此，这种基础也叫做塔脚板水平布置的斜柱螺栓基础[2]。火曲折弯之后的地脚螺栓存在螺栓强度降低的可能性，因此，在近几年的铁塔基础施工中，直螺栓逐渐替代弯螺栓，其基础已被改造为“斜柱斜面”基础。在该基础模式下，直地脚螺栓的斜度与立柱的坡度一致，在钢筋混凝土中锚固，立柱顶面和斜立柱的棱线垂直，呈现为斜面。因为塔脚板的倾斜方向为基础顶面，因此，该基础也叫做塔脚板垂直布置的斜柱螺栓基础[3]
我公司已竣工投产的230kV老挝北部电网工程中的230kV北蒙2变～琅勃拉邦2变输电线路工程，全长91.751km，共有杆塔203基，其中斜柱式基础就有176基础，占比高达塔基总量的86.7%。本工程斜柱基础从上到下分为两段，第一段为正方形斜立柱；第二段为正立棱台体（通常称为底盘），每个塔基4个腿的布置型式为正方形根开布置（如图1所示）。为了保证塔基的施工质量，控制斜柱式基础的相关尺寸至关重要。
图1斜柱基础示意图
二、斜柱基础的坡度和根开计算
斜柱基础的根开和底盘中心的根开见图2，基础斜立柱的坡度和铁塔四腿的坡度一致，见图3。
图2根开图图3斜柱基础坡度图
假设斜柱的全高是H，那么根开之间的关系可以表示如下：
A2=A1+2*H*tanα（1）B2=B1+2*H*tanβ（2）
综合坡度和正面与侧面坡度之间的关系是：tanγ=
综合斜长是：（3）根号符号不完整
已知本工程的立柱高度是3100mm，基础高度是3600mm，铁塔的倾斜率是0.135，通过计算可知，本工程斜柱基础的半根开为5620.1mm，地脚螺栓的根开为260mm。
三、斜柱基础模板放样计算
本工程的斜柱基础的断面是正方形，但是浇筑完毕水平抹面后的基础顶面是棱形，因此基础顶面的水平尺寸比基础断面尺寸要大。我们对斜柱模板可以进行分解，分解成2个外角两面相同的模板和2个内角两面相同的模板，假设立柱顶点的中心标高为O，四个角为A、B、C、D，立柱的垂直高度为H，立柱断面的边长是d，倾斜角为а和в。那么，根据OB=OD的特性，根据垂直高度/综合斜长=1/L的关系可知[4]，外角模板中较短的模板棱长=内角模板中较长的模板棱长=H*（4）
外角模板中较长的模板棱长=H*+d*tanα（5）
内角模板中较短的模板棱长=H*-d*tanα（6）
模板底边的长度=d/cosα（7）
通过计算可知，上地板的尺寸和下底板的尺寸均为2200mm，设计断面为600mm，但是实际断面为605mm。故《基础检查及评级记录表》中“立柱断面尺寸”一栏里，设计的参考值实际就是605mm，并不是600mm。各级检查验收也是要以605mm作为立柱断面的参考值。
四、斜柱基础立柱主筋放样计算
斜柱基础立柱主筋的算法和模板算法相同，只需要在计算出主筋的长度之后，减去底端和顶端钢筋保护层的厚度即可[5]。在计算的过程中使用的原始数据是：立柱坡度а、в，基础高度h，钢筋笼边长g。
假设立柱一圈使用32根主筋，主筋间的距离是15厘米，也就是钢筋笼的边长为120厘米；主筋顶端的保护层是5厘米，底端的保护层是9厘米；斜柱基础的高度是590厘米，基础正面和侧面的坡度是0.18。那么主筋的长度X=h*L-140mm=5948mm；最长的主筋长度Y=X+g*tanα=6164mm，最短的主筋长度Y=X-g*tanα=5732mm。由最长主筋、中间主筋和最短主筋的长度可知钢筋长度的差值都是27mm，也就是说主筋的长度分布如下：5732mm（1根）、5759mm（2根）、5786mm（2根）、5813mm（2根）、5840mm（2根）、5867mm（2根）、5894mm（2根）、5921mm（2根）、5948mm（2根）、5975mm（2根）、6002mm（2根）、6029mm（2根）、6056mm（2根）、6083mm（2根）、6110mm（2根）、6137mm（2根）、6164mm（1根）。
五、支模找正计算
如果斜柱基础是转角塔斜柱式基础时，要考虑预偏以便铁塔在受力时向反方向倾斜。预偏是基础和铁塔都要整体倾斜的系统预偏，所以基础的坡度也要发生变化（与设计值相比），若斜柱基础坡度不改变，插入式角钢连接方式的铁塔塔腿就与插入式角钢不能紧密接触，将产生缝隙。若通过紧固连接螺栓使之紧密接触的话，将导致铁塔主材弯曲、节点材不能连接或者是塔材变形等问题。如图4所示。通过上述已知基础半根开为5620.1mm，铁塔转角度数设计为35.22度，根据计算基础内角腿的预高值为98mm。如果内角塔腿发生预偏，斜柱的坡度不变，就会导致铁塔接腿腿和插入式角钢之间出现缝隙。
图4转角塔斜柱基础图
如果斜柱基础为地脚螺栓连接式基础，那么斜柱基础顶面就要浇筑成斜面，以便铁塔的塔脚板与基础顶面能紧密接触。一般情况下，“斜柱平面”在进行支模找正时，只需要将找正仪器放在中心桩位置，将镜头与方向桩对准，转动45o角，再将基础根开对角线进行加减，经过测量就能进行关键点的找正处理，以促使支模达到准确位置。支模标高则可以通过被测量点和中心桩位置的相对高差来进行计算。
图4斜柱基础支模找正示意图
如图4所示，斜柱基础在进行支模找正时比较困难，在这样的情况下，就需要将螺栓找正印记点和立柱半对角线之间的距离换算成水平投影距离。设基础根开a与b相等，立柱断面的边长是d，螺栓分布半径是R，螺栓间的距离是S1、S2。由此可得，立柱内角和外角点的位置是：
结语：
高压架空电力线路斜柱基础与铁塔配合施工，要按照以下步骤来进行，以保证其施工质量。（1）对立柱异性模板进行计算并加工；（2）对主筋进行计算并加工，按照顺序进行捆扎并做好标记；（3）对环形定位板进行加工固定；（4）底盘钢筋绑扎与找正；（5）现场支模，底盘找正，立柱模板找正；（6）地脚螺栓焊接固定，吊装立柱模板；（7）对内外螺栓的高度差进行测量、调整；（8）对螺栓坡度、高度和位置进行调整，在底部用钢筋笼和铁线进行绑扎固定；（9）对地脚螺栓的高差进行测量并调整。在这些步骤中最重要的就是做好相关尺寸的测量和计算工作，在施工的过程中有效落实，以保证施工质量。
参考文献：
[1]陈志旭.论输电工程铁塔等截面斜柱基础施工技术[J].企业技术开发：下，2011，（12）：125-126.
[2]李金喜.500kV坪曲线铁塔等截面斜柱基础的施工监理[J].中国高新技术企业（中旬刊），2014，（9）：117-118.
[3]靳义奎.矩形主角钢插入式斜柱基础的施工方法[J].青海电力，2010，（4）：33-34.
[4]尤立飞，邹俊，胡登峰等.弯地螺斜柱基础的施工[J].湖北电力，2010，（6）：67-68.
[5]孙静，李家建.斜柱基础组合钢模板的配制[J].山西电力，2012，（z2）：17-19.