浅谈送电线路施工测量技术

1、2013年7月 -刘洪波 送电线路施工中测量技术的运用：线路复测、分坑、基础施 工、杆塔倾斜测量、架线施工弧垂测量及控制，主要涉及 110KV及以上线路施工，其间提及部分500KV、800KV线路施 工方法。 本次内容并非讲解仪器如何操作，重点讲解与测量有关的施 工方法及措施，如何利用测量技术在施工过程中进行质量控 制及检测、确保施工顺利开展等。 1、线路复测的内容和目的： 工程开工前、设计交桩后，施工单位获取施工图后进行的第 一道工序，依靠施工图对现场各数据进行复核，主要是对档距、高差（塔 位高程、地形凸起点、风偏点、交叉跨越等）、转角度数进行测量，对丢 失的塔位中心桩及方向桩进行补钉，找到

2、设计制定的通道找到设计制定的通道。（同期可进行 社会调查工作） 案例:重庆某公司承建河北一500KV线路，采用GPS复测，该公司习惯线 放样方式，由于河北为平原，绝大多数桩位位于耕地而遭破坏，施工单位 依照施工图完全一致进行补桩，到了终点居然与设计的终点偏差了几百米 远，施工单位虽然补钉的各桩位档距、高差、转角度数与图纸一致，但是 并不是设计制定的通道，可见找对设计通道的重要性。 2、复测的质量要求： 序号序号检测项目检测项目允许偏差允许偏差 1转角桩角度130 2档距1%L 3杆（塔）位高程0.5m 4地形凸起点高程0.5m 5被跨越物高程0.5m 6直线桩横线路偏移50mm 7被跨越物与邻

3、近杆塔距离1%L 8地形凸起点、风偏危险点与邻近杆塔距离1%L 3、复测的主要方法： 、经纬仪复测（J2光学经纬仪、电子经纬仪） 特点：对通视条件要求高， 利用人读数误差较大，计算量较大，适用工程：110KV及以下线路； 、全站仪复测 特点：对通视条件要求不高，能反光就行，必要时可加 装成三棱镜，自动运算显示距离及高差等，复测速度较快，但在高山大岭 交通困难、无通视情况下使用仍然受限，适用工程：110KV及以上线路； 、GPS复测 特点：对通视条件无要求，仅受基站信号强弱影响，在 信号弱时复测将影响结果的可靠性，复测速度快，适用工程：110KV及以 上线路； GPS移动站 GPS基站 1、电杆

4、坑及拉线坑分坑（略） 2、铁塔基坑分坑 、正方形平腿基础分坑： 常用对角线分坑法，利用经纬仪测量出坑的 两个角点1及点2，平地可直接从中心桩量出， 如果是斜坡可如图拉斜距算出平距。 2名工人以卷尺的2倍坑口长度按 在点1及点2上，第3名工人在卷尺 中部拉直卷尺定出点3及点4 坑口的4个点都定出后如上图所示 、高低腿分坑：同平腿基础分坑类似，采用对角线分坑方 法，因各腿半对角根开不同，各腿分坑数据不同，单腿独自 进行分坑。 、矩形塔基础分坑：基础的正侧面根开不同，可在横线路 方向或顺线路方向钉立两个辅助中心桩，建立成直角三角形 进行测量，测量方法同正方形塔分坑，如下图所示： 、斜柱式基础、插入角

5、钢基础分坑：以底板根开分坑，底 板半对角根开=基础半对角根开+基础高度*斜率* 挖坑时要考虑立柱关模时内角侧坑壁可能会造成阻挡,有 此情况时挖坑过程中需对内角侧放坡。 、地脚螺栓偏心式基础分坑，以基础半对角根开分坑，基 础半对角根开与地脚螺栓半对角根开不同，基础半对角根开= 地脚螺栓半对角根开+位移值* 、掏挖式基础、挖孔桩基础分坑：圆坑、直柱式，在坑中 心钉一桩，工人以桩为圆心进行挖坑，挖坑时桩会被挖掉， 为确保挖坑准确，可在分坑时在坑两端（对角线上）钉两控 制桩，要考虑在分坑时钉控制桩工人不会混淆中心位置，否 则在坑开口后再钉控制桩。 、斜掏挖式基础分坑：分坑方法同掏挖式基础，以基础顶 面

6、根开分坑，在500KV德阳宝鸡直流线路中设计有大量的 掏挖基础配插入角钢，在开挖过程中要注意基坑斜度及方向 与角钢保持一致。 、转角塔中心桩位移后分坑：因铁塔长短横担配置、横担宽度2个因素 导致线路中心与基础中心不在同一个点，需对中心桩进行位移后再进行分 坑，需不需要位移、位移方向及数值塔位明细表有标明，通常在横线路方 向向内角侧或外角侧位移，以横线路方向桩为方向进行分坑。 1、基础开挖过程测量 、基坑中心及扭转控制：在基坑开挖过程中在基础对角线 方向坑口两端适当位置钉设控制桩A1、A2，如图： 钢卷尺测出中心桩O点至A1、A2桩顶间的斜 距LOA1、LOA2，并测出A1、A2点相对于仪 器镜

7、头的俯视角1、2； 计算O点至控制桩A1、A2间的水平距离： LOA1= LOA1cos1，LOA2= LOA2 cos2及高差：HOA1= LOA1sin1， HOA2= LOA2sin2； 基坑各测点以控制桩为依据量出，A1、A2 连线量出后用重锤确定基坑位置，注意两 控制桩不等高时换算成斜距。 利用上图钉立的控制桩可对基坑扭转进行检查控制并找正： 如下图所示： 圆坑的基坑中心控制方法和方坑的一样。控制桩的钉立需在 基坑开挖完成前进行，确保及时纠偏。 、坑深控制 在基坑开挖完成前，各坑在坑壁牢固位置钉一横向木桩,用塔 尺测其高度,计算出坑底与木桩高差。 基坑开挖质量要求： 2、扎筋，大开挖

8、立柱位置 控制： 在基坑开挖完成并符合要求后， 对基坑吊中后（13个点）即可 进行底板筋绑扎，重点要注意 立柱筋绑扎位置的确定，以确 保立柱倾斜及扭转不超标，如 右图所示，可利用坑的控制桩 A1、A2对立柱箍筋位置进行吊 正，固定后再扎立柱筋。 L内=L箍筋内角-LOA1 L外=L箍筋外角-LOA1 注意A1、A2桩不等高时换算成 斜距 3、立柱模板找正（距离、偏移、高度、倾斜）： 、可以利用控制桩A1、A2进行找正，塔尺测模板顶面高度； 、可直接从仪器观测及拉斜距计算进行找正，塔尺测高度 或用斜距计算高度； 、仪器与立柱中间有障碍不通视时可在对角线上钉立铺助桩O， 将仪器移出后测量。 圆模找

9、正和方模找正类似。 、模板固定： 对于大开挖立柱模板，通常要求打吊模，即模板不能安放在底板或底板筋 上，模板找正后需要立即将模板固定以防变形移位。 4、地脚螺栓找正 （1）方法和立柱模板找正类似: 、用控制桩找正，铺以经纬仪及塔尺测高差； 、直接用仪器测距离及高差； 、将仪器移出后测距离及高差。 （2）地脚螺栓固定方式: 、4颗螺栓螺栓：井字型槽钢固定、十字型槽钢固定、木板 制作定位板、钢板制作定位板、钢筋制作定位板等。 、6颗、8颗及以上地脚螺栓固定：槽钢+定位板（圆盘打 孔），由于没有地脚螺栓在对角线上，采用在定位板上打2个 标记进行测量。 地脚螺栓分布图 环形固定 板 对角线上无螺栓，仪

10、器不能直接 测螺栓的根开，在定位板上作记 号e1、a1，对这两点进行根开、 偏移、扭转测量。在8颗螺栓呈等 边布置时（螺栓间夹角45时）， Oa1=OO1+R cos2230 Oe1=OO1-R cos2230 地脚螺栓不等边分布时，采用勾股定律进行计算，举例如下： a1 e1 Oa1=OO1+ （700/2）2+（360/2）2-（240/2）2）=OO1+375 Oe1=OO1- （700/2）2+（360/2）2-（240/2）2）=OO1-375 、钢管杆基础地脚螺栓固定： 地脚螺栓数量较多，呈圆形布置，通常设计会设计两 块带孔的圆盘，位于地脚螺栓上部和下部，用来固定地脚螺 栓组，浇于

11、混凝土中，并起到增强抗剪力的作用。本方法利 用钢筋笼对螺栓组承重及固定，因此先将钢筋笼加固，对钢 筋笼进行点焊，钢筋笼四周与坑壁间用钢筋支撑开并固定； 对上下固定板安装高度操平，钢筋上作记号，用废钢筋焊支 撑架，将固定板放在支撑架上，坑外设置横线路、顺线路两 组控制桩，校好固定板位置，将固定板焊在支撑架上，逐颗 地脚螺栓穿在固定板上，操好高度，焊在固定板上，完成后 即可进行混凝土浇筑，注意转角杆及终端杆的预偏问题，地 脚螺栓高度及混凝土高度要控制好。施工前检查钢管杆根开 与基础根开是否匹配。 钢管杆地脚螺栓布置： 、斜顶面地脚螺栓布置及施工：750kV特高压线路中会遇到一种 斜顶面基础，基础顶

12、面与主材方向垂直，需要准确计算出每颗螺栓 高度并加以准确控制及固定，要注意浇制时地脚螺栓组随立柱模板 沉降后根开会发生改变。 示意图 基础 成品 5、基础倒角施工： 传统的铁塔方形基础直角棱边在棱角处出现脆裂、表层脱落、棱角易损坏、观感 差等质量通病，为避免二次修补及后续处理，达到基础施工一次成优目标，在特 高压线路、部分超高压线路基础施工中，国网公司推行基础倒角施工工艺。在基 础模板角上（竖向及水平）钉上倒角材料（木线条、塑料线条），测工需要准确 控制线条高度，达到精确及可靠，浇制过程中随时监测基础模板沉降，浇制前进 行初钉，浇制距立柱顶1米时进行最终固定，拆模时间比普通基础适当延长1天。

13、倒角材料安装后 基础成品 6、现浇混凝土基础测量质量要求： 序号序号项目项目合格级合格级优良级优良级检查方法检查方法 1底盘断面尺寸%-1-0.8钢尺测量 2基础埋深mm+100,-50+100,-0经纬仪或钢尺测量 3钢筋保护层厚度-5-5钢尺测量 4立柱断面尺寸-1%-0.8%钢尺测量 5整基基础中心顺线路位移3024经纬仪或钢尺测量 6整基基础中心横线路位移3024经纬仪或钢尺测量 7整基基础扭转,一般塔108经纬仪或钢尺测量 8整基基础扭转,高塔54经纬仪或钢尺测量 9基础根开%,地脚螺栓式0.20.16经纬仪或钢尺测量 10基础根开%,插入角钢式0.10.08经纬仪或钢尺测量 11基

14、础根开%,高塔0.070.06经纬仪或钢尺测量 12同组地脚螺栓中心与基础中心偏移10mm8mm钢尺测量 13基础顶面间高差mm5经纬仪测量 7、插入角钢施工： 插入角钢半插入基础中,需对角钢进行支撑及高度调整、根开调整、坡比 调整及扭转调整等。 、插入角钢的支撑及高度方式： 、利用钢筋搭三角架在角钢底部支撑； 、利用基础钢筋笼悬吊，用花蓝螺丝调节高度，俗称内悬浮； 、利用支撑小角钢在角钢底部支撑，小角钢底部安置垫块，上部有可调 丝杆。 、插入角钢的固定及根开调整方式： 、铁丝外拉+花蓝螺丝调节； 、钢管外拉或内顶+花蓝螺丝调节； 、角钢校好后可以模板顶上钉木方 加以固定。 、利用支撑小角钢及

15、垫块支撑及调节 预制垫块：边长200300mm，高100150mm，可中间高，四周 低形状，中间预埋20全丝螺杆，螺杆底部焊横向钢筋加固， 长200250mm，露出100mm左右，与主材坡度近似倾斜，上部 带一螺帽及垫片。 支撑小角钢：常用L63*6或L70*7角钢制作，轻的插入角钢接 得短的情况下可用L50*5角钢制作，原则上要求稳固可靠，支 撑角钢底部平焊一铁块，中间打一孔与垫块连接。 支撑角钢与插入角钢连接常用三种方式： 、两块角钢端部平焊一块板，中间打孔用螺栓连接，适用 于角钢轻情况下，强度不高； 、将支撑角钢与插入角钢焊接，由于施工现场一般无焊机， 而在材料站焊接需要考虑运输方便程度

16、，常在支撑角钢不长 的情况下采用焊接； 、包钢连接，自制包钢与支撑角钢焊接，在现场用螺栓与 插入角钢连接，便于运输，常在支撑角钢较长时采用这种方 式。 、调节钢管进行角钢固定及根开调节 常用48钢管制作，与地连接端焊一铁板，上面打24个孔， 用于打钢筋或钢钎固定在地面上，与角钢连接端焊一铁板， 打1个22孔，用螺栓连接于角钢上，钢管中任何一端用花蓝 螺栓焊拉用于调节用。 、插入角钢校正 如图所示，需校正角钢的根开、高差、坡比、扭转等指标。 、首先进行垫块定位，并操高差，垫块上螺杆上的螺帽及 垫片置于中部，用塔尺放在垫片上操高差，四腿一致或达到 计划值后即可下角钢； 、角钢放置在螺杆上，连接调节

17、钢管，内顶或外拉皆可， 测工测角钢棱顶半对角根开，基本到位后将调节钢管固定在 地面，再进行细调； 通常图纸上只有棱半根开和棱半对角根开，而该点不能直接 用仪器进行测量，需要换算成棱顶半根开和棱顶半对角根开。 棱顶半对角=棱半对角-L* * 其中：L 棱露出基础高度； 角钢单面坡比 、在角钢顶部安装防扭测量及控制工具，常用三角板或绑 棉线方式，并在角钢上绑一钢管或木棒，用于调整角钢扭转 与对角线重合； 、用经纬仪测量棱顶半对角及棱顶高度，调节至计划值， 并随时观测及调节扭转； 、调整角钢坡比，分两面测量及调整，有偏差时将底部的 垫块移位，移位后根开及高差会有变化，需同时再进行根开 及高差调整，反

18、复多次，以达到根开、高差、坡比、扭转全 部符合要求； 、角钢校好后，对垫块及调节钢管、扭转钢管进行加固保 护； 、扎筋，底板筋及立柱筋位置以角钢作参照即可扎筋，如 果支撑角钢有弯曲，可采用插入角钢棱上悬线方式； 、立柱模板找正，两种方式：用仪器找正、利用角钢找正 （A为角钢偏心距，M=D/2-A）。 利用铁丝及花蓝螺丝校角钢，校好后需在模板上钉木方加 固，如图所示： 、插入角钢测量质量要求： 棱顶高差：不超过-5mm； 主角钢坡比(或角钢倾斜偏差)：合格0.1%,优良0.08% 主角钢中心与基础中心偏差:合格10mm,优良8mm 主角钢根开:合格0.1%,优良0.08% 主角钢外露:原则上砼浇

19、至主角上印记处略靠下，不得超过， 不得影响八字铁组装 主角钢扭转:宜不超过1mm 其他指标同地脚螺栓连接式基础要求。 8、成品保护 基础中心桩及方向桩等为重要的测量成果，需加以妥善保护，对基础的施 工质量的影响至关重要。中心桩及方向桩保护：浇注一个深40厘米，长、 宽30厘米的混凝土柱对基础中心桩和方向桩进行保护。并用红油漆注明杆 塔中心桩或方向桩。分两排写如图所示： 立柱及地脚螺栓保护：采用8cm宽、厚1cm的木条每隔15cm分别涂上红油漆 和白油漆，地脚螺栓应采用封闭胶管刷红白漆封套或采条布绑扎，如下图 所示： 在铁塔外四周横线路及顺线路方向架设经纬仪，从塔上部取一铁塔几何中心点， 对照铁

20、塔下部几何中心点偏差值L，倾斜率X=L/H， 正面倾斜率X正=（L正1+L正2）/2）/H； 侧面倾斜率X侧=（L侧1+L侧2）/2）/H； 铁塔倾斜率X=（ L正1+L正2）/2 ）2+ （L侧1+L侧2）/2）2 ）/H 铁塔倾斜度要求： 1、直线塔：小于3，高塔小于1.5 ; 2、转角塔及终端塔：向受力反方向 倾斜，架线后倾斜 小于3，不得向受力侧倾斜。 1、弧垂计算 依据机电安装图进行计算，图上有公式，不同设计院公式可 能有所不同，但要注意有一点共同的容易忽略的： F=/cosB； 前面是不考虑cosB时的弧垂计算公式，很多时候是该考虑 cosB时而把它忽略了； B=tg-1（h/L）

21、，俗称高差角，考虑有地形高差时对弧垂的修 正； h：观测档挂线点高差； L：观测档档距。 弧垂计算需要计算多个气温条件下的弧垂值，气温及档距可 采用插入法取得需要的值。 2、弧垂观测方法： 、等长法（平行四边形法）： A、B两悬挂点下移尺尺a、b等于f。对于小档距弧垂观测也通 常用这种方式。 、档端角度法观测： 经纬仪置于悬挂点下方，测得悬挂点高差及档距，测出仪高， 算出a值（仪器镜筒至悬挂点高差），算出观测角，公式如下： B悬挂点比A低时 h取负，反之取正； 计算出来的角度 为正时为仰角，负时为俯角。 档端角度法竣工后弧垂检测公式： 、档内角度法观测弧垂： 、档外角度法观测弧垂： 角度法观测

22、注意事项： A、角度法观测的是弧垂近似值，并不一定比等长法精确，a 值与f值偏差越小误差越小，偏差越大误差越大； B、采用档端角度法时，a值大于4f时失效，视线在电线上无 切点，不能用角度法； C、为了防止产生大误差，当切点x L/8时，不能用角度法； 切点距悬挂点水平距离计算公式： 档端法时，0.0625fa3.0625f 3、紧线施工弧垂的质量要求 相间偏差对架空地线只对水平排列的同线型进行比较。 序号序号检查项目检查项目合格级合格级 优良级优良级 检查方法检查方法 1 导地线弧垂% 110KV+5，-2.5+4,-2 经纬仪、钢 尺弧垂板 2220KV及以上2.52 3大跨越1(最大1米

23、)0.8(最大0.8米) 4 导地线相间弧 垂偏差mm 110KV200150 经纬仪、钢 尺弧垂板5 220KV及以上300250 6大跨越500400 7 同相子导线间 弧垂偏差mm 无间隔棒双分裂导线+100，0 经纬仪、钢 尺弧垂板 8有间隔棒220KV80 9有间隔棒330KV及以上50 4、影响弧垂的因素及应对措施 、放线滑车摩阻对弧垂的影响 合格的放线滑车摩阻系数不大于1.015; 电线多次通过滑车后的张力变化: 可见,通过5个滑车后张力减小了7.2%。 滑车数滑车数出口出口1 12 23 34 45 5 张力10.9850.970.9560.9420.928 应对滑车摩阻力对弧

24、垂影响的措施： A、选用合格的放线滑车； B、增加弧垂观测档数： 、紧线段在5档及以下时靠近中间选1档； 、紧线段在612档时靠近两端各选择1档； 、紧线段在12档以上时靠近两端及中间选择34档； 观测档宜选择档距大，高差小及接近代表档距的线档，观测档数可适当增加，不 得减少，紧线时逐档观测至要求值，由远至近。 C、耐张段如果太长，可考虑在直线塔紧线，减小紧线段长度及通过滑车数，铺以过 轮临锚； D、直线塔调弧垂，500KV及以上线路因各轮槽摩阻力有差异，起磨松磨度和顺利的不 一致，导致同相线各子线间弧垂偏差难以达到理想值，可以直线塔滑车上施加外 力作用调整弧垂。 、气温对弧垂的影响 电线在气

25、温变化时具有热胀冷缩的特性,弧垂变化较大,对于不同 气温下的弧垂值,可用插入法计算所得,由于不同相、不同子线紧线施工时 间不一致，不同的时间可能会有不同的气温，为确保相间弧垂偏差不超标， 在施工时需随时变化弧垂值。 应对措施： 、现场背阴处放置温度计，随时对气温进行监测； 、每一根线紧线完成时，测工记录好时间、气温、弧垂值等； 、后紧的电线紧线时以实测气温对弧垂进行换算，并对先紧的电线 弧垂值变化作统计，掌握其变化规律。 、初伸长对弧垂的影响 电线的伸长除了有温度 伸长外，还有弹性伸长（弹性模量 E，应力与应变的关系）、非弹性 伸长（俗称初伸长，或塑蠕伸长， 主要包括塑性伸长和蠕变伸长）。 电

26、线产生的蠕变和形变是同时出现 的一种永久伸长,试图定量地加以 分开是为了使问题的处理更加简明。 蠕变系因机械力作用下引起导线内 部分子结构发生永久变形所致, 蠕 变量会在长时间内逐渐加大,不过 蠕变率随时间的增加而逐渐减小; 形变系因导线受拉引起的线股几何 沉陷和线股间挤压变形所致,与导 线的最大应力有关。 应对措施： 、降温补偿法，大多数工程采用的方法，在机电安装图中设计已考虑此因素； 、增应力补偿法，安装时增大应力，相当于减小弧垂，补偿塑蠕伸长； 、超张力消除法，在初始阶段对电线施加大应力预拉，使其短时间内达到最终稳定 阶段的状态，短时间内获得永久性单位塑蠕伸长，前苏联预拉应力取拉断力的

27、60%70%，中国很少采用这种方式。 、初伸长产生的多少与应力有关，更与时间有关，通常会持续10年逐渐减弱，特别 是普通放线方式下紧线的前一两天、张力放线过程中初伸长会大量释放。在张力 放线过程中电线长时间受张力作用已经产生了一些塑蠕伸长，有单位挤压伸长oa0 和单位塑性伸长a0b0，以及放线过程中长期张拉产生的蠕变伸长b0c0，如图所示， 但是在张力放线区段各档中张力不一致，各段线所承受的应力、持续时间难以测 量；而在普通放线方式下各线紧线时间有差异，测工容易以已紧好的持续较长时 间的线作参考直接看下一根线，导致相间偏差、子线间偏差超标。 应对措施： A、每根线紧好线后测工对弧垂值作好记录，以此值作为后紧的线的弧垂值的依据， 而不能在后紧的线紧线时直接以先紧的线扫平这种方式； B、尽量缩短各相线、各子导紧线的时间差，同一相线各子线紧线最好同步完成，不 宜隔天； C、分裂导线张力放线时，最好同一相线一次性牵引完成，可使各子线所受应力、时 间大致相同；如800向上线架线施工，华东送变电采用一牵六、二牵六方式： 800KV向上线耐张塔及直线塔悬挂九轮滑车，采用二牵六张力放线方式 D、线全部紧好后，暂不