一種特高壓線路基礎斜率檢測的方法

宋華松,王振明,宋洪磊,徐子方（.安徽省電力公司經濟技術研究院,合肥 30000; . 國家電網公司交流建設分公司 ,北京 0005）

?

一種特高壓線路基礎斜率檢測的方法

宋華松1,王振明2,宋洪磊2,徐子方1
（1.安徽省電力公司經濟技術研究院,合肥 230000; 2. 國家電網公司交流建設分公司 ,北京 100052）

摘 要:特高壓輸電線路上斜插角鋼基礎、斜柱基礎、斜基面基礎斜率，是衡量輸電線路基礎施工質量的一個重要指標，是影響桿塔傾斜率的一個主要因素，基礎施工和工程驗收時，必須要對基礎斜立柱及斜基面傾斜率進行檢查。一般立柱傾斜率、斜基面斜率采用“經緯儀多點測量高差的方法”計算得出斜基面的傾斜率,此種方法工作效率較低、測量誤差大的缺點。為方便現場施工控制及驗收需要，本文結合工程的實際應用，提出了利用電子角度尺測量基礎斜立柱及斜基面的傾斜率的方法，并詳細地分析了該方法的測量精度符合規程規范要求、該方法在實際應用中的注意事項，經實踐應用證明，該測量方法快捷、直觀、簡單、實用，結果準確，具有很好的工程推廣應用價值。

關鍵詞:電子角度尺；線路基礎；斜率檢測；桿塔傾斜率

0 引言

隨著我國特高壓電網的大規模建設，未來幾年我國將建設多條特高壓輸電通道，特高壓線路工程建設將達到數萬公里。在特高壓輸電線路工程建設中，由于多種條件的限制，很多鐵塔基礎設計為斜插角鋼基礎，斜柱、斜基面基礎，這是衡量輸電線路基礎施工質量的一個重要指標，是影響桿塔傾斜率的一個主要因素。在基礎施工和工程驗收時，必須要對基礎斜立柱及斜基面傾斜率進行檢查。

一般立柱傾斜率、斜基面斜率采用經緯儀多點測量高差計算得出斜基面的傾斜率,此種方法工作效率較低、測量誤差大、過程繁瑣，測量數據需經多次換算，一般情況下按現有方法，現場測量需兩人完成，每測量一基基礎數據大約要耗1個小時。在工程檢查驗收中，斜柱斜基面基礎傾斜率檢查成為急待解決的問題，為方便現場施工控制及驗收需要，本文提出一種利用電子角度尺測量的新方法，此種方法簡單，數據直觀、準確，工作效率極高。

1 傳統方法測量

1.1 立柱傾斜率傳統方法測量

立柱傾斜角是立柱軸線與基礎底板鉛垂線所形成的夾角“θ”；立柱頂面中心向立柱對角方向水平位移值X與立柱偏移后的垂直高度Y值的比值為立柱的傾斜率。立柱綜合傾斜率常規檢查方法是將鉛墜法，另一端放置在立柱頂面內側棱角C處，將直尺或三角尺保持水平靠在立柱內側邊緣，尺子頂面緊貼重錘，讀取尺子上重錘偏離立柱數值“X”，立柱綜合傾斜率K=X/1000。如用此方法將鉛墜移到立柱頂點D處測得立柱橫線路或順線路偏移值“X1”，可得立柱單面傾斜率K1=X1/1000。如圖1所示：

其中：K—斜柱基礎結構綜合傾斜率（‰）；

K1—斜柱基礎單面傾斜率（‰）；

Y—斜柱基礎測量高，一般取1000mm；

X—立柱向中心綜合偏移值（mm）；

X1—立柱向橫線路方向偏移值（mm）；

1.2 基面斜率傳統方法測量

如圖1所示，假設AC為立柱的對角線方向，將塔尺分別放置在立柱棱角A、C點上，經緯儀測得AC兩點高程H1、H2，用鋼卷尺量取AC兩點間距離，θ=Asin{(H1-H2)/AC}，即θ為基面的綜合傾斜角。由于立柱基面在施工中的誤差，所測兩個數據不能直接計算基面的傾斜角，因此需要多組數據，以平均值確定基面的傾斜角。若經緯儀測得立柱相鄰邊AD兩頂點的高程值H3，則計算得到的θ為基面的單面傾斜角。

2 電子角度尺測量法

表1　電子顯示角度尺參數（以淶沃牌電子顯示角度尺為例）

該電子顯示角度尺是一款電子顯示自動讀數的角度尺，類似量角器，測量角度范圍為0-225°，有水平和垂直兩個方向的水平調整氣泡，能滿足鐵塔基礎測量所需的物體傾斜率和水平度。測量前將將電子角度尺校準，旋緊角度尺螺母即可測量；由于電子角度尺長度只有40cm，測量的傾斜角 “θ” 不能代表較大基礎尺寸的傾斜率，應在基礎立柱上配和水平尺使用，將角度尺緊靠水平尺。

2.1 立柱傾斜率測量

如圖3，將角度尺固定的一面緊貼斜立柱棱角，打開角度尺活動的另一面，緩慢張開，當上端水平氣泡居中時，按下讀數鎖定鍵HOLD，即可讀數角度“θ”，測得斜立柱的綜合斜率K。如果立柱較長，配合水平尺使用，得出立柱綜合傾斜率K=ATAN（θ） 。

若把電子顯示角度尺垂直靠在立柱側面上，所讀數“θ1”，則可測得斜立柱的單面斜率K1，K1= ATAN（θ1）

2.2 立柱頂面傾斜率測量

如圖4、圖5，將角度尺固定的一面緊貼立柱根開對角線方向放置，打開角度尺活動的另一面，當角度尺的水平氣泡居中時，按下讀數鎖定鍵HOLD，即可讀數“θ”，可測得斜立柱頂面的綜合斜率K。如果立柱斷面較大，可在角度尺固定面上緊貼一把1米長左右的水平尺。立柱頂面綜合斜率K=ATAN（θ）

若把電子角度尺順線路方向緊靠立柱頂面上，記下讀數“θ1”，則可測得立柱頂面單面傾斜率K1。K1= ATAN（θ1）

3 電子顯示角度尺測量精度分析

電子顯示角度尺的讀數精確到小數點1位，小數點第二位通過四舍五入自動取舍，因此電子顯示角度尺測量精度最大誤差為±0.050，其斜率最大誤差⊿K=atan(θ1)-atan(θ2)

其中：θ1、θ2—分別為電子顯示角度儀的角度，最大誤差值θ1-θ2≤0.05。

⊿K—因測量精度引起的斜率誤差

以立柱斷面尺寸1000mm為例，分析電子顯示角度尺測量精度如下：

表2　電子顯示角度尺測量精度分析（以傾斜角度5°-15°為例）

從上表看出，角度尺本身產生的傾斜率誤差滿足設計標準。

4 兩種測量方法比較

4.1 傳統測量方法

（1）測量精度不夠，主觀因素大；

（2）需基測得16組數據，再進行公式換算；

（3）測量需要經緯儀和吊線錘配合，兩人一起才能完成，每基測量大約1小時。

4.2 電子顯示角度尺測量方法

（1）適用性強，不受地形限制；

（2）操作簡便，一人獨立完成；

（3）工具簡單，數字化鮮明；

（4）測量快捷，結果準確，每基測量大約4分鐘。

5 總結

首先，本文提出一種特高壓斜柱、斜基面的測量的方法，本方法可以快捷的測量出斜插角鋼基礎、斜柱斜基面基礎傾斜率，該方法在工程中實際采用，結果準確，效果良好。本方法的應用降低了施工人員的勞動強度，為施工過程、驗收提供了可靠便捷檢查方法。電子顯示角度尺按期檢測是保證傾斜率測量精度的關鍵所在，因而電子顯示角度尺必須定期檢測，在合格有效期內方能應用。

本方法電子角度尺需繼續改進，在活動面上設置微調裝置，使得水平氣泡緩慢居中，以進一步提高測量精度。

參考文獻：

[1]電子顯示角度尺使用說明書（淶沃LV-AG40牌）[S].

[2](美)大衛·哈里德,羅伯特·瑞斯尼克和杰爾·沃克.物理學基礎[M].北京:機械工業出版社,2005.

[3]李慶林.架線送電線路施工手冊[K].北京:中國電力出版社,2002.

[4]張正祿.工程測量學[M].武漢:武漢大學出版社,2007.

[5]工程測量規范 GB 50026-2007. 中國人民共和國國家標準[S]. 北京:中國計劃出版社,2008.

[6]覃輝等.土木工程測量[M].上海:同濟大學出版社,2004.

[7]于來法等.實時經緯儀工業測量系統[M].北京:測繪出版社,1996.

[8]張正祿.工程測量學的研究發展方向[J].現代測繪,2003(06):3-6.

作者簡介:宋華松（1980-），男,本科,工程師,研究方向：輸變電工程管理。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.148