摘要： 本文以福建省厦门电业局所辖输电铁塔存在的基础隐患问题，研究和应用了原位带电提升线路杆塔技术，对顶升作业过程进行了分析和论证，并介绍了施工作业方法。

1 引言

厦门电业局所辖的110kV翔梅线（与110kV翔马线同塔架设）＃26、＃27、＃28、110kV钟温Ⅱ回（钟温Ⅰ回同塔架设）#2因铁塔附近开发建设场平需要，在杆塔周围进行填方，杆塔周围地貌发生变化，塔基基面低于周边地面基面，形成洼地（如图一、二）。遇有大雨，塔基周围便严重积水，给运行维护带来较大困难，也严重影响了设备的健康水平。

2 解决方案选择

为了消除此类隐患，当前的技术措施主要是在原基础附近重新选点，采用较为稳固的钻孔桩基础施工，新建一座相同型号的铁塔，从设计上讲这是一种可行的方案。但存在的问题是：

（1）造价较高。由于重新选点必然需要占用土地，征地赔款数额较大，以直线塔为例，征占塔位成本在 6 万元左右，如新立一基钢管杆，工程造价估算大约 28 万元，总价在三十四万元左右。

（2）线路需要停电配合。在立塔拆塔过程中，线路必须有一段较长的时间停电，停电时间约48小时至72小时，而且往往需要同塔两回线路同时停电，可能造成一个变电站需全站停电，直接影响电网供电可靠性，也因此造成许多隐患无法解决。

为了消除以上4个输电线路铁塔的安全隐患，确保线路的健康水平，又能在不影响线路正常供电的前提进行，在提出了在原基础实施铁塔带电顶升的作业方法是解决上述矛盾的唯一方法。

经过实地考察及研究，技术人员提出了采用“自爬式”顶升作业法，即利用断柱顶升原理将铁塔原地升高。根据铁塔的实际情况与基础结构状况、土质的特性和基础的埋深，考虑了送电线路档距大，弧垂大，受风力及各种合力的影响大等因素的影响，制定了一套的施工作业方案。

3 安全性论证

国内虽然也有其它原位顶升的技术报道，如抱杆提升法、塔架提升法，等等，但大都需停电作业，而且，提升过程的平衡主要依靠人为控制，存在一定的作业风险。

为验证保证作业安全性和可行性，特委托南京航空航天大学土木工程学院对“自爬式顶升法”在铁塔顶升过程中的安全性进行验证分析。研究工作以110kV翔梅线#28铁塔为具体工程对象，通过对塔-线体系进行静动力分析，验证了体系在顶升过程中的安全性。研究内容具体包括：

1、顶升过程的电线线形计算与内力分析；

2、顶升模型的电线的找形分析；

3、塔-线结构体系顶升过程的非线性结构二阶分析；

4、施工风荷载模拟；

5、塔-线结构体系的顶升全过程动力时程分析；

6、顶升机构稳定分析。

分析结论认为，所总结提出的施工方法和施工工艺科学合理，安全可靠，可操作性强，该施工方法和工艺可以保障塔—线体系在顶升过程中的稳定性，满足铁塔带电顶升的要求。通过充分的科学实验，验证了原位带电提升线路杆塔技术的科学性与可靠性，提供了科学依据。

4 施工方法

4.1 升 前准备

4.1.1计算原有基础承力水平，如基础无法承受顶升加高后的基础荷重，则需对原有基础进行加固，加固采用人工挖孔桩施工。

4.1.2灌注桩 成型 后，铺设砼垫层，以保持原有基础的稳定性，将桩与板连成整体共同受力。在原有基础上钻孔、植筋。

4.1.3将塔腿利用4条200号槽钢联接加固，水平安装在塔脚主材四周作为塔脚升降调整的 承 力梁，保证铁塔顶升过程受力均衡，保证铁塔的刚度和稳定性。

4.1.4支架安装。在铁塔外围安装四个开口钢架，用锚杆法将钢架固定在原有的基础上，用角钢连成整体，形成内外两层钢架，该钢架用于支撑顶升过程中的铁塔的全部重量。

4.1.5加长内角侧地脚螺栓。顶升前准备完成，如图三。

4.2 顶升施工

4.2.1利用人力千斤顶（每个塔腿左右各 1 台）顶升事先联接的200号槽钢。

4.2.2待铁塔与地面顶升一定距离后，置入机动千斤顶，加长、焊接外角侧 3 根地脚螺栓，改用机动千斤顶顶升铁塔 。

4.2.3机动顶升，机动千斤顶与底脚板用地脚螺栓螺母交替支撑和控制，千斤顶与铁塔先后爬升，每次爬升 20 厘米左右。顶升全过程应保证千斤顶四腿顶升力一致，并用经纬仪及及水准仪测量铁塔的平衡度及高度。

4.2.4顶升过程中，每提升 80 厘米左右，停止顶升，对下方地脚螺栓焊筋加固。

4.2.5顶升到位后，安装内角侧支架并与外角侧支架焊接为一个整体，同时将底脚板与支架焊接成一整体。

4.2.6至此，顶升工作完成，顶升全程约需三小时左右。如图四、五。

为了确保作业安全，顶升过程中应安排专人负责监测铁塔升高过程中平衡情况，并及时记录分析调节；同时密切关注铁塔、线路绝缘子和导线的受力情况。顶升施工应选择在天气晴好的情况下进行，必要时在铁塔上安装四方拉线控制。

4.3后期施工

4.3.1铁塔顶升到位后，对立柱进行布筋，就是地脚螺栓形成的支架和外角铁架。

4.3.2灌注桩与支架组模浇筑钢筋混凝土，下部用井字梁连成一个整体。

4.3.3水泥养护期满，塔基土方回填，工程竣工。如图六、七

图六 基础立柱布筋                                                     图七 竣工成形

5 应用情况

根据现场勘察，厦门电业局针对所辖四基输电线路铁塔制定了原位顶升方案，对110kV翔梅线#26铁塔顶升2米，#27铁塔顶升2米，#28铁塔顶升3米，110kV钟温Ⅱ回#2铁塔顶升3米。

铁塔顶升后，对上述铁塔运行情况进行密切监视，期间，技术人员取2天、半个月、三个月、半年的间隔对塔偏、基础顶面标高再次进行了测量，直线塔基础顶面相对高差满足规程小于5mm的要求，塔偏满足规程小于3‰的要求；耐张塔基础顶面相对高差预偏值满足原图纸设计要求，塔身未偏向转角内侧。运行至今，铁塔接受了三个台风的检验，经历了季节更替，未发生任何异常。

6 效益分析

6.1避免了征地拆迁、重做基础、立塔架线施工等工序，受外界干扰少。

6.2避免长时间停电施工等问题（如因顶升后线需调整仅需短时停电），确保了输电线路正常供电不受影响，提高了输电线路供电可靠性。

6.3节省了造价。经过计算，原位带电提升施工，根据地质情况不同，每次作业成本在 15 至 19 万元左右，与停电改建施工，省去重做基础，立塔架线、停电施工等环节，可节省造价 45%-55% 左右。如果是耐张转角塔改建，按传统做法，至少应重立两基相塔，对于耐张转角塔改建施工，本方法可节省造价 70% 以上，经济效益非常明显。

6.4提高了工作效率。按照常规的施工改建方案，从施工设计到施工完成大约需要 3 个月的时间，且需要停电至少 3 天，而采用该技术，工期控制在 1 个月以内。

7 结语

原位带电提升线路杆塔技术不但适用于运行中的输电线路铁塔基础被埋或积水等隐患的解决，也适用于市政工程因穿越运行中的输电线路，需要提高线路杆塔高度的问题。该技术的应用，有效消除了设备存在的安全隐患，确保设备健康水平，同时，有效解决了隐患消除与电网 供电可靠性 的矛盾 ， 提高了施工效率，节省了工程造价，具有十分显著的经济效益和社会效益，具有广泛的推广和应用价值。

参与文献

[1]张卓生，邓开清.输电线路杆塔基础改造处理方法探讨[J].电力与电工，2009，3（25）：28-30.

[2]席时显，李光显，蒋立恩.500kV铁塔带电移位升高[J]。华东电力，1999，（1）.

[3]何耀佳，刘晓东，林新生.一种新的原地提升铁塔的方法[J].广东电力，2006，11（19）：69-72.

[4]邝梦明.220kV四端线012号铁塔基础纠集技术分析[J].广东电力，2002，1（15）：67-69.

[5]卓高智.浅谈500kV拉V型直线铁塔提升方法[J].广东科技，2007，（11 ） .

[6]马军.输电线路铁塔整体移位[J].山东电力技术，2008，（1）.

[7]邓开清.高压配电线路铁塔带电纠集技术[J]，供用电，2008，2（25）：40-42.

[8]刘毓氚，刘祖德.输电线路倾斜铁塔原位加固纠集关键技术研究[J].岩土力学，2008，29（1）：173-176.

作者简介

吴增辉 （1974.1-），男，福建厦门人，本科毕业，工程师，现任福建省厦门电业局送电部主任助理，从事输电线路安全管理工作。

邓开清 (1967.7-)，男，福建厦门人，本科毕业，高级工程师，现任福建省厦门电业局生技部主任，从事电力系统生产管理工作。