角钢插入式基础施工作业指导书》

1、.1 一规定和引用文件1.1范围本作业指导书适应于110-500kV架空电力线路铁塔基础施工。1.2一般规定1.2.1 所用的模板应符合“模板工程作业指导书” 的要求；其它材料应符合送电专业现浇混凝土工程作业指导书一般规定的要求。1.3引用文件100-500kV架空电力线路施工及验收规范(GBJ23390)建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001,TAB0531）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002,TAB-0543）普通混凝土用砂质量标准及检验方法（JGJ52-92）普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法（JGJ53-92）电力建设安全工作规程（架空电力线

2、路部分）（DL5009-2-94）CX/QSB16.01-2001质量记录的控制程序。2 主要工器具配置序号名称规格型号单位数量备注1经纬仪TDJ2套1含塔尺、钢尺等2搅拌机卧式台13振动棒台2配汽油机，最好用电动4手推车台65凿岩机台1条件好用空压机6铁板2米×1米块83 劳动组织序号岗位人数备注1指 挥12测 工15机操工1分别负责搅拌机6民 工254 主角钢悬浮插入式基础简介主角钢插入式基础是将与铁塔主材规格相同的角钢直接斜插入立柱的混凝土，与砼浇制成一体，省去地脚螺栓、塔脚等，以节省钢材。基础立柱一般为等截面斜柱，顺铁塔主材坡度布置，主角钢多数悬浮于基础立柱中，如下图（1）、

3、图（2）所示外形尺寸及立柱。主角钢坡度随塔型，塔腿坡度的变化而变化。 接辅助角钢图1 图2插入角铁在立柱顶面位置如下图（3）： L A 图(3) A值为基础顶面上插入角钢外边缘至基础中心的距离，由设计给出。插入角钢露出基础顶面长度也由设计给出。主角钢插入式基础施工特点：主角钢必须在基础中高精度定位，包括根开尺寸、角钢倾角，各腿高差等都必须准确无误，否则将影响组塔施工。5 施工工艺流程图施工准备测量分坑基础坑开挖及检查钉立基础控制桩安装及校正主角钢绑扎基础钢筋支模板浇制混凝土检查基础几何尺寸、主角钢倾斜及扭转施工结束6 施工准备6.1异型模板的设计及加工6.1.1异模板的设计原理一般情况下，为了

4、施工方便，基础底盘均以土或石壁代替模板，所以异形模板设计只针对立柱。由于主角钢插入式基础为立柱为等截面斜柱，主柱侧面为平行四边形，应根据不同的基础型式制作相应的异型模板。主柱表面展开如下图： B A C D 标准 标准 标准 标准模板 模板 模板 模板 A B D C 其需要由标准模板和异型模板拼装而成；主体部份由标准钢模板组成，上下边由异形钢模板拼装而成，图为A、B、C、D面。对同一种基础型式而言，异型模板A与C、B与D的几何尺寸相同的，只是模板边与加强铁焊接面不同而已，一个基础腿A、B、C、D异型模板各两块。6.1.2异型模板尺寸计算要确定异型模板的几何尺寸，必须先计算出等截面立柱侧面的几

5、何尺寸，从中等距离截取能用标准模板拼装的部分后，剩余部分即为异模板拼装部分。将基础主柱延伸至底板下平面，其立柱图形如下图： B C O A D B1 C1 F K L G图5 A1 I D1 K1 O1 E I1 H A、B、C、D为主柱上平面、A1、B1、C1、D1为主柱下平面，立柱延伸至底板下平面交于E、F、G、H点。O为主柱上平面中心、L为主柱下平面中心、O1为底板下平面中心；由A点向下作垂线，交A1L于K点、交EO1于K1点，由A点向A1D1作垂线交于I点，由K1点向EH作垂线交于I1点，则AI垂直于A1D1，AI1垂直于EH。设计给出的已知条件如下：EI1=a 立柱上平面中心偏离底盘

6、中心的正面水平偏移值；AK=h 基础立柱高；AK1=h1 基础全高；基础立柱侧面几何尺寸计算如下：EK1=2 a （图中EK1I1为等腰三角形）=tg-1h1/ (2a)AE=h1/sin sin=h1/AE （AEK1三角形）=1=cos-1(a/AE ) （在AEI1三角形中=1=cos-1(a/AE)）根据相似三角形原理：AA1/AE=h/h1； AA1=h×AE/h1以上求出AA1及角度，基础立柱侧面几何尺寸即确定，随之异型模板尺寸即可确定。根据具体工程使用的基础型式及基础腿数，从而确定异形钢模板的加工数量。7 施工步骤7.1测量分坑7.1.1分坑数据计算：主角钢插入式基础主

7、柱顶面中心与底面中心存在相对位移，同时一般线路设计采用全方位高低腿且为正方形根开，分坑时，四个塔腿须分别测定，设计一般给出塔位基础四个腿的根开值，分坑时须根据所给基础型式计算底盘的半根开和半对角线根开值，从而确定坑口尺寸。7.1.2正方形根开主角钢插入式基础分坑方法（对角线法）如下图(6)： A D E1 E B C LO中心桩 图(6)图（6）中L为底盘宽度，E为立柱上平面中心、E1为底盘中心。底盘半对角线根开值OE1=OE+EE1；上式中OE为基础根开值，EE1为立柱上平面中心沿对角线方向偏离底盘中心值； EE1=2 a （a值设计已给出）确定OE1值后，根据基础型式可求出OB、OD的值，

8、用尺则可定出A、C点位置。7.2基础坑开挖及检查基础坑根据地质情况，采用人工开挖或爆破开挖，基坑开挖完后，必须对坑位方向、距离、坑口上、下部尺寸和坑深进行检查，避免尺寸不符合设计要求而影响施工。7.3测量方法根椐设计发展方向，基础一般采用全方位高低腿，同一基铁塔中心距各塔腿基础顶面高差往往较大，基础分坑定位时，一般采用角度测斜距的方法：经纬仪支于线路中心桩上，沿线路方向转45°测出该点对另一点的垂直角，用钢皮尺直接量出仪器中心点到该点的斜距S，再计算出水平距离L见图（7）： L=S×cos S a L图(7)当测量方向上有凸物，不通视时，一般通过多次分段测量再累计的方法确定

9、距离；障碍物不是很高，地质为土或土夹石时，建议开测量槽，因为分段测量，移动仪器，误差随之增大。7.4主角钢插入式基础定位控制桩的钉立 控制桩必须钉在坑中附近且不易被撞动的地方，控制桩的高度必须保证为主角钢露出高+200mm以上的操作高度；见控制桩示意图（8），其中A、B、C、D、E、F六个桩均应操平，G为立柱顶部中心；A、B、C、D四个桩用来控制立柱顶部模板位置。E、F桩控制主角钢的位置尺寸及倾斜。 D F D A G C E B图(8)7.5安装固定插入式主角钢7.5.1斜插主角钢安装尺寸计算见下图(9)、（10）： b E H E2 a1 E1 E1 E b a1 O O图（9） 图（10

10、） E2 图中O为铁塔中心，E为角钢顶点，E1为角铁背露出基础立柱上平面点的位置，E2为角钢背延伸至底盘与坑底交点位置。H为主角露出基础的长度。图中a1=基础半根开+A值（见图3），b值须根据主角钢的倾斜率和主角钢露出基础顶面的长度（设计给出）确定，因角钢的倾斜与基础是一致的，所以b=a1H×COS，角即为立柱侧面平行四边形下底边和斜边的夹角见图（1）。C=底盘半根开+A值，根据a1、b的值，进而可以确定OE、OE1，从而控制主角钢的几何尺寸。7.6安装固定插入式主角钢采用插入式角钢下端延长，上端固定于坑口的施工方法7.6.1施工准备7.6.1.1为保证插入式角钢底部不致于陷入泥土或

11、垫层中，在坑底放一预制混凝土垫块，作为插入式角钢的支撑点，垫块大小视主角钢重量而定。7.6.1.2接长插入式角钢。因主角钢距基础底面标高一般有一段距离，为使主角钢直接落到基础底部，需接长一规格为63×5mm的角钢或50的钢管（根据具体基础型式计算出其长度）。接长的角钢或钢管要求与主角钢基本保持同一直线。另在接长角钢或钢管底部焊一可调螺栓M16×55，用以调整坑底标高误差。7.6.1.3当底部角钢控制好后，调整角钢顶部，使其符合质量要求。a先移动角钢顶部，使其顶部与根开控制相差约50mm以内b分别在坑的外侧大致与主角钢相平的位置，用0.5m长的角钢打入地里，一定要牢固，角钢的

12、位置应考虑小角钢的长度。c把小角钢用螺栓与主角钢连接在一起，调整花兰螺丝，使角钢背与根开控制点重合，在校对角钢时应注意以下事项：角钢的双面坡度、根开、高差。角钢之间高差超标，低的可用底脚调节螺丝调高，严禁用锤击角钢顶部。 花兰螺丝与插入角钢连接 两角钢可伸缩 打入地下角钢图11角钢调正固定工具连接示意图花兰螺丝 主角钢 调整角钢图12主角钢控制示意图7.7钢筋绑扎7.7.1检查钢筋的规格、数量、加工尺寸是符合设计要求，生锈的钢筋要除锈。7.7.2施工前必须要进行技术交底，施工人员必须看懂、熟悉配筋图；对所有钢筋的布置，必须符合设计要求。7.7.3根据坑底辅助桩确定底盘筋、立柱钢筋的位置。7.7

13、.4基础立柱钢筋、底板筋 必须按设计间距均匀放置，在砼浇制过程中应即时纠正钢筋的间距。7.7.5底盘钢筋上、下层之间的距离是保证基础底板强度的关键，扎筋时应高度重视。7.7.6主筋、上、下底盘筋之间距离允许误差±10mm，箍筋应与立柱筋垂直，其间距允许误差为±20mm。7.7.7为了保证保护层的厚度，在底盘钢筋与坑底间下、钢筋与模板之间应垫砼垫块。垫块应用砼预制，其他厚度应根据设计所要求的厚度而定。7.8支模板7.8.1工程中所用的模板，支模板前都应检查，不得使用弯曲变形的模板，对于变形的模板必须修正后使用。7.8.2模板组装时，应根据为相应工程编写的各种基础型式的模板拼装

14、图，标准模板与异型模板配套使用，以免错位。7.8.3异模应根据不同的基础型式，按编号使用。7.8.4模板使用时应涂上废机油等脱模剂，再组装，为避免模板变形，扣件应全部扣齐。7.8.5支模时采用桁架横梁吊模法，桁架位置由基础根开控制，并起固定模板顶部的作用。7.8.6将拼装好的模板四角用1.5T的丝杠吊在桁架上，用丝杠调节模板的高度至设计要求，并按基础根开，准确地校正模板口壁。7.8.7模板安装好后，各部尺寸应控制如下：a、保护层厚度-5mm；b、立柱断面尺寸：-1%；7.8.8整基基础误差应控制如下：基础对基础中心桩位移：横、顺线路方向20mm。基础根开及对角线尺寸1；基础顶面相互高差5mm；

15、基础扭转5。7.8.9转角塔基础应接设计预偏，调整内角侧基础标高的同时，调整内侧主角钢的标高。7.9插入式角钢倾斜、扭转的检测7.9.1垂线法测角钢的倾斜：（如图(13)） 主角钢 垂球 尺子 基础对角线方向 S d 图13图中d=S×sin;从插入角钢顶端内缘中点悬挂垂球，用钢尺（三角板）从基础45°方向（对角线）量取垂球尖端到插入角钢内边缘的水平距离d，量出垂球挂点到钢尺尖端的斜距S，插入角钢倾斜角，若d的实测值与计算值一样，说明插入角钢倾斜度符合要求，否则要调整。7.9.2角钢扭转测量：（如图14） 中心桩0 D C C Q图14 用棉线在主角钢端部绑一圈，找出斜边上

16、中点D，C点为角钢背顶点，经纬仪对线路方向转45°后，看D、C两点，如两点重合则主角钢没有扭转，否则，则需调整角钢。如经纬仪由于高差无法通视C、D两点，可通过坑口对角线控制桩，吊垂球看C、D两点是否与A、B控制桩联线重合，如重合则没有扭转，否则需调整。7.10基础预偏对插入主角钢的影响7.10.1一般按设计的数据，再根据以往施工经验拟定铁塔预偏值(H)，由于插入式主角钢与铁塔构成一个整体，铁塔预偏相当于以通过内（外）角侧腿插入主角钢下部中心为圆点，垂直于转角角平分线的水平线为轴，铁塔逆时针（顺时针）转动了角，如图15： H A1 A H h B s L1 L 图157.10.2假设给

17、出已知预偏值H后。由上图可以看出L即为两腿正面半根开之和，h为A、B两腿的高差，H=H+ h，这些数据均可通过施工图得到：tg=h/L; AB=(h2+L2)1/2; L1= ABcos(+)=(AB2+H2)1/2; s=L-L1=L-ABCOS(+)7.10.3插入主角钢坡度的变化 由于预偏造成插入主角钢在水平角平分线上（即横线路方向）有一倾角的变化，如图15：假设主角钢原倾斜角为，侧面坡度为K1，正面坡度为KY；倾斜角后的侧面坡度仍为K1（由于主角钢在预偏后顺线路的坡度始终不变），正面坡度变为K；在基础对角线方向斜率为KZ。很显然，预偏H后，在横线路方向内角主角钢正面坡度变为tg（+），

18、外角主角钢正面坡度变为tg（-）。 KZ=（K1）2+（K）2构架7.11终端塔的预偏问题BCD0A由于终端塔两侧导地线所受的张力不一样，构架侧小，另一侧大。因而预偏和其他的耐张塔不一样（三条腿有预偏，如上图：B腿为0、AC腿为H、D腿为2*H），这样才能使四条腿保持在同一水平面上。7.12 整基基础扭转的测量（测量原理如下：） 置仪器于中心桩，分别对准插入主角钢基础正面根开点的位置，转动仪器测得各腿顺线路方向和横线路方向的水平夹角值，向左即左，向右退即为右，并分别记录，然后把各腿左、右角度值分别相加，当左角之和大于右，说明向左扭转；反之，向右扭转。7.13砼的浇制7.13.1混凝土浇制前，施

19、工队必须进行技术交底。7.13.2主角钢、钢筋、模板安装完毕，并检查合格后方可进行砼浇制。7.13.3施工现场应责任明确投料负责人应严格控制配合比，搅拌人负责塌落度的测试及试块的制作。捣固人应负责掌握好捣固时间、范围保证砼的表面质量。支模负责人应随时检查模板的使用情况，防止爆肚，测工随时监视主角钢的倾斜。7.13.4砼的配合比是重量比，浇制时砂、石、水等材料均应过称。7.13.5一般情况下采用机械搅拌、机械捣固，特殊情况下采用人工搅拌和捣固，但人工搅拌必须遵守以下规定：7.13.5.1搅拌水泥、砂子来回三次至色泽均匀。7.13.5.2然后倒入石子，与水泥、砂子拌合一次。7.13.5.3按用水量

20、，将水洒入料堆中边洒边拌合来回三次，全部用水量分三次洒完，使砼色泽均匀。7.13.6为保证砼浇制质量，搅拌机每次投料搅拌时间不得少于3分钟。7.13.7为了防止砼产生离析现象，凡2米以上高度砼下料时应采用溜沟或下料槽。7.13.8下料时，施工人员应避免混凝土直接撞到主角钢上，以防止主角钢的控制尺寸出现偏差。7.13.9使用机械振动棒应遵守下列规定：7.13.9.1一般情况下采用垂直振动，振动时应快插慢拔，插点要均匀排列，点移动，均匀捣固。7.13.9.2振动棒插点间距应不超过振动棒作用，半径的1.5倍。振动棒不允许挂在钢筋上，振捣时，振动棒应距离模板50mm-100mm振捣。振动棒应距离主角钢

21、200mm以上，防止主角钢尺寸因振动发生偏差。7.13.9.3振动棒每点振动持续时间应控制在1530秒，以混凝土捣实为准，时间长反而产生砂浆离析现象。7.13.10混凝土浇制，每基塔位塌落度测定不得少于两次。塌落度的测量方法是用塌落度圆锥筒将混凝土分成三次灌入筒内，分层高度应稍大于筒高的1/3，每次均以直径为16mm，长600mm的圆头铁棒插捣25次，而且应插至下表面，最后一次捣完后，应填平表面，小心将筒垂直提起，置于近旁如下图(16)所示，量得砼的坍落度。 10cm 木尺 钢尺 坍落度（35 cm） 30cm 图167.13.11砼试块的制作7.13.11.1应按工程要求制作，如工程无特殊要

22、求，应按验收规范执行。7.13.11.2试块应在现场制作，养护条件应和现场一样。7.14基础施工过程中的调整、校核主角钢固定完毕、扎筋支模后，开始浇制砼，在施工过程中，有可能因施工人员不注意碰撞已安装好的主角钢，因此在施工过程中除教育施工人员注意外，仍需要多次校核有关尺寸及角钢的扭转。7.15混凝土的养护与拆模7.15.1为保证砼在规定的时间内达到设计强度，必须认真做好养护工作。7.15.2混凝土浇制后，应在12小时以内开始浇水养护，当天气炎热时，应在3小时内浇水养护，浇水次数应以混凝土 表面始终湿润为准，浇水养护时间不得少于6昼夜。日平均气温低于5度时，不得浇水养护。7.15.3拆模时间以保证砼表面及棱角不受到损坏为原则，一般拆模时，混凝土的强度不应低于2.5Mpa。不同的气温条件下，拆模时间（天）见下表：混凝土 标号 平均气温51015202530C154.532.521.51C2032.521.511C252.