Фундаменты опор применяются при установке металлических опор воздушных (т.е. проходящих над землей) линий электропередач напряжением 35-500 кВ с целью увеличения устойчивости опор в грунте и срока эксплуатации этих линий. Фундаменты передают нагрузки от опоры на грунт.
Преимущество применения железобетона в строительстве фундаментов опор ЛЭП заключается в непревзойденной прочности железобетонных конструкций, что позволяет значительно увеличить длительность эксплуатации сооружений. Также, бетон не подвержен воздействиям окружающей среды, что, в свою очередь, благоприятно сказывается на надежности и безопасности устройств электроснабжения даже в районах с агрессивными климатическими условиями.
Конструкции фундаментов выбираются в зависимости от типа опоры, действующей на фундамент опоры нагрузки, а также характеристикой грунта основания.
На сегодняшний день разработаны две основные модификации железобетонных фундаментов опор ЛЭП, которые определяются внешними характеристиками:
Широкая номенклатура фундаментов для опор ВЛ включает в себя, помимо основных модификаций, различные по форме составные фундаменты опор, а также свайные фундаменты.
Для увеличения прочности заделки в грунте и несущей способности к боковым поверхностям фундаментов прикрепляют ригели.
Фундаменты опор, изготавливаются из тяжелого бетона, классом прочности на сжатие не ниже В30, морозостойкости - не ниже F150-200, водонепроницаемости - не ниже W4. Для увеличения прочности бетон фундаментов армируется стальными каркасами из нержавеющей стали.
К производству фундаментов опор предъявляются достаточно высокие требования на всех этапах производства, и обеспечивается пооперационный технологический контроль.
Энергетическое строительство так же предполагает сооружение фундаментов на вечномерзлых грунтах, это осуществляется с сохранением естественного мерзлого состояния грунта в соответствии со СНиП II-18-76 и СНиП 3.02.01-83.
Сборные железобетонные фундаменты опор и сваи должны отвечать требованиям СНиП 2.02.01-83, СНиП II-17-77, СНиП II-21-75, СНиП II-28-73 и проекта типовых конструкций. Сооружение фундаментов на вечномерзлых грунтах осуществляется с сохранением естественного мерзлого состояния грунта в соответствии со СНиП II-18-76 и СНиП 3.02.01-83.
Сборные железобетонные фундаменты и сваи должны отвечать требованиям СНиП 2.02.01-83, СНиП II-17-77, СНиП II-21-75, СНиП II-28-73 и проекта типовых конструкций.
При монтаже сборных железобетонных фундаментов опор и погружении свай следует руководствоваться правилами производства работ, изложенными в СНиП 3.02.01-83 и СНиП III-16-80.
При устройстве монолитных железобетонных фундаментов следует руководствоваться СНиП III-15-76.
При монтаже сборных железобетонных фундаментов и погружении свай следует руководствоваться правилами производства работ, изложенными в СНиП 3.02.01-83 и СНиП III-16-80.
При устройстве монолитных железобетонных фундаментов следует руководствоваться СНиП III-15-76.
В компании ГК "БЛОК" можно не только заказать Фундаменты опор, но и проконсультироваться с нашими специалистами, подобрать требуемые конструкции железобетонных изделий. В нашем отделе продаж можно узнать заранее и уточнить цену фундаментов для опор ЛЭП и рассчитать общую стоимость заказа. Купить фундамент опор и проконсультироваться по общим вопросам покупки и доставки жби Вы можете позвонив по телефонам компании ГК БЛОК: Санкт-Петербург: (812) 309-22-09, Москва: (495) 646-38-32, Краснодар: (861) 279-36-00. Режим работы компании: Пн-Пт с 9-00 до 18-00. Компания ГК БЛОК осуществляет доставку фундаментов опор по всей России прямо к объекту заказчика или на строительную площадку, если позволяет инфраструктура.
По вопросам монтажа фундаментов опор для ЛЭП обращаться по телефону (812) 309-22-09
www.block-gbi.ru
Кумпяк Олег Григорьевич – Заведующий кафедрой «Железобетонныеи каменные конструкции» Томского государственногоархитектурно-строительного университета,доктор технических наук, профессор
Пахмурин Олег Равильевич – Доцент кафедры «Железобетонныеи каменные конструкции» Томского государственногоархитектурно-строительного университета,кандидат технических наук, доцент
Самсонов Валерий Сергеевич – Доцент кафедры «Железобетонныеи каменные конструкции» Томского государственногоархитектурно-строительного университета,кандидат технических наук, доцент
Для обслуживания нефтяных месторождений в нефтегазодобывающих регионах строятся высоковольтные линии электропередачи различной мощности.
В северных районах Томской области в большом количестве возведены линии электропередачи ВЛ-35 с расчетным сроком эксплуатации 50 лет. На этих трассах применены стальные опоры на свайных фундаментах. В зависимости от места расположения опор и их назначения на трассах применены опоры четырех типов: промежуточные узкобазовые и широкобазовые, анкерные широкобазовые и угловые. Каждая лапа опоры в зависимости от ее конструкции опирается на 1-4 сваи, т.е. в зависимости от типа опоры свайные фундаменты под ними выполняются из четырех, восьми или шестнадцати свай. Подножники свай выступают над поверхностью земли или воды на 0,6-1,2 м.
При возведении конструкций опор ВЛ-35, в зависимости от мощности торфяного слоя применялись типовые железобетонные сваи сечением 350×350 мм длиной 10-12 м марки С 35–1–10–1 и С 35–1–12–1. Сваи армированы продольной стержневой арматурой периодического профиля с навитой поперечной арматурой из холоднотянутой проволоки Ø4 Вр-I. Оголовок каждой сваи усилен дополнительной продольной рабочей арматурой с более частым расположением витков поперечной арматуры. В оголовке сваи расположены анкерные болты для крепления металлических ростверков. В качестве заполнителя для бетона свай использовался щебень горных пород с максимальной крупностью 40-50 мм. Железобетонные сваи, согласно государственному стандарту, изготовлялись из бетона маркой по морозостойкости F 300 и водонепроницаемости W 6. Большая глубина залегания торфяников (4-8 м), сильная заболоченность трасс, осложняющих подступы к опорам, суровые климатические условия с продолжительным периодом низкой отрицательной температуры, агрессивность болотной среды по отношению к бетону обусловили применение под опоры висячих свайных фундаментов с опиранием их на материковый грунт.
Эксплуатация опор осуществляется в сложных природно–климатических условиях. И уже через 13 лет после их возведения проявился ряд проблемных особенностей, обусловленных как типовым подходом к проектированию подобных линий, так и влиянием природной среды на долговечность железобетонных свайных фундаментов. В связи с этим возникла необходимость проведения обследования технического состояния свайных фундаментов опор линий электропередачи ВЛ-35, обслуживающих Первомайское месторождение, находящееся на севере Томской области.
Обследуемая трасса расположена на равнинной болотистой местности на удалении 50-150 м от дороги и на большом протяжении труднопроходима из–за сильной заболоченности, а на более возвышенных местах – из-за густо произрастающей поросли. Авторами статьи было обследовано 136 опор, под которыми в общей сложности забито 876 свай. В 294 сваях выявлены различной степени разрушения, что составляет 32% от всего количества свай. Общее количество фундаментов опор ЛЭП ВЛ-35, находящихся в аварийном состоянии и требующих усиления, составило 98 (72%). Из них 57 свай требовали немедленного усиления. Массовое повреждение свайных фундаментов по всей длине высоковольтной трассы создало реальную угрозу обрушения отдельных опор ВЛ-35, а, следовательно, и остановку всех нефтедобывающих кустов из-за прекращения подачи электроэнергии.
Методика обследования опор включала в себя визуальный осмотр каждой сваи, определение прочности бетона неразрушающими методами контроля, определение длины участка поврежденной части сваи ниже дневной поверхности земли или поверхности болота, исследование характера повреждений свай, отбор и исследование проб болотной воды и разрушенного бетона из поврежденных свай.
Как показали обследования свайных фундаментов опор высоковольтной линии, наиболее подверженной разрушению из-за низкой морозостойкости бетона является верхняя часть свай – от их оголовка до нижней границы глубины промерзания торфяника. В этой части свай происходят деструктивные процессы, сопровождающиеся не только разрушением бетона, но и интенсивной коррозией продольной и поперечной арматуры.
Повреждение свайных фундаментов, как правило, характеризуется образованием вертикальных трещин разрыва вдоль выступающих углов свай, развитием сети трещин по боковым поверхностям свай, отслоением защитного слоя бетона, оголением вертикальной и поперечной арматуры, ее интенсивной коррозией с последующим разрушением бетона ядра свай. Функционирование свайных фундаментов, отнесенных в разряд аварийных, обеспечивалось только за счет сохранившейся продольной арматуры, так как бетон ядра свай полностью был разрушен и легко разбирался руками (рис.1). В поверхностных слоях бетона свай, соприкасающихся с внешней средой, идет интенсивное разрушение структурных элементов цементного камня. Новообразования не обладают вяжущими свойствами и достаточной плотностью, чтобы воспрепятствовать дальнейшему проникновению агрессивной среды. Они смываются, растворяются и обнажают более глубокие слои бетона. С целью установления длины поврежденной части свай в период их обследования определялось состояние их боковой поверхности на глубине 1,5-2,0 м с помощью специального щупа. В большинстве случаев длина поврежденной части свай, расположенной ниже поверхности почвы, не превышала 1,5 м, что соответствует глубине межсезонного промерзания болотистой почвы с учетом выступающей над поверхностью частью свай, которая в зависимости от типа опор составляла от 600 до 2000 мм.
Рис. 1. Свайные фундаменты опор ЛЭП, находящиеся в аварийном состоянии
Остальная часть свай, расположенная в обводненном торфянике, находилась в удовлетворительном состоянии.
Анализ причин разрушения бетона свай под опорами ВЛ-35, находящихся в суровых природно-климатических условиях севера Томской области, показал, что этому процессу способствуют многофакторные явления:
— отсутствие защитных мероприятий для бетона как при изготовлении, так и при возведении свайных фундаментов. К таким мероприятиям на стадии изготовления следовало бы отнести выбор специального вяжущего, а на стадии изготовления – изоляцию поверхности в виде пропитки горячим битумом;— недостаточная морозостойкость бетона свайных фундаментов;— агрессивное воздействие как мягких атмосферных вод, замачивающих подножники с внешней стороны, так и природной углекислоты (Н2СО3), образующейся в результате биохимических процессов, протекающих в болотной среде.
Окружающая сваи среда содержит углекислоту Н2СО3. Источниками ее обогащения являются биохимические процессы, протекающие в воде и почве. При действии углекислоты на бетон в нем происходят обменные реакции, сопровождающиеся разрушением цементного камня. Поскольку сваи постоянно находятся в агрессивной среде и размер поверхности соприкосновения и скорость притока агрессивного раствора велики, то процесс разрушения бетона протекает весьма интенсивно.
Недостаточная стойкость бетона в данных эксплуатационных условиях потребовала принятия экстренных мер по повышению эксплуатационной надежности опор ВЛ-35, исключающих отказ свайных фундаментов и угрозу обрушения опор.
С целью предотвращения возможных отказов аварийных фундаментов опор авторами разработано техническое решение по усилению свайных фундаментов с учетом материальных и природных факторов: труднодоступность к опорам ВЛ-35, заболоченность вокруг аварийных кустов, отсутствие электроэнергии на месте работы, отсутствие базы стройиндустрии, отсутствие воды для затворения бетонной смеси.
Суть этого технического решения заключается в применении сборных железобетонных тюбингов, изготовленных из полуколец. Полукольца одеваются на выступающую над поверхностью часть поврежденной сваи и собираются в тюбинг. Сборка полутюбингов вокруг каждой сваи осуществлялась на временных деревянных мостках. Соединение элементов в замкнутый тюбинг производится четырьмя стальными шпильками с последующим их предварительным напряжением динамометрическим ключом. Подготовленный таким образом элемент опускается в предварительно подготовленное ложе на глубину ниже поврежденной части сваи на 250-300 мм. Затем подобным образом монтируется второй элемент и опускается на первый. И так до тех пор, пока не будет взята в сборную железобетонную обойму вся поврежденная часть сваи. При возведении обоймы железобетонные элементы поярусно разворачиваются на 90˚ вокруг вертикальной оси сваи для исключения стыков элементов в одном вертикальном сечении. В зазор между сборной железобетонной обоймой и поврежденной сваей устанавливаются сетки из арматуры Ø12 А-III в качестве конструктивного армирования. Далее зазор заполняется мелкозернистым бетоном. Приготовление бетона производилось из песчано-гравийной смеси на тампонажном цементе (ГОСТ 26798.0–85) с применением питьевой воды по ГОСТ 2874-82. Расход цемента при приготовлении бетонной смеси составлял 500 кг/м3. По мере заполнения зазора бетонной смесью болотная вода отжималась в окружающую среду. Уплотнение бетона производилось тщательным штыкованием в течение 20-30 минут (рис.2).
Рис. 2. Рабочий момент усиления свайных фундаментов опор ЛЭП
С целью защиты усиленных подножников свайных фундаментов от замачивания атмосферными водами в верхней части тюбингов устраивались уклоны, на которые после набора прочности бетона наносилась поверхностная битумная изоляция.
Наиболее трудоемкой, не поддающейся механизации частью работ в данных природных условиях являлась подготовка шурфов для сборных железобетонных обойм. После разрыхления торфа вокруг каждой сваи и удаления его из котлована с опережающей интенсивностью вычерпывалась вода, после этого определялась высота поврежденной части сваи. Для установки тюбингов на проектную отметку использовалась металлическая стойка с консолью, к которой подвешивался тельфер грузоподъемностью 300 кг. Крепление стойки осуществлялось к металлическим ростверкам с помощью струбцин.
Изготовление элементов осуществлялось по 4 элемента в одной металлической опалубке. Армирование элементов выполнялось гнутыми плоскими каркасами из стержневой арматуры Ø12 А-III. Диаметр стяжных шпилек был принят из условия равнопрочности с горизонтальной арматурой каркасов. Все элементы изготовлялись из бетона класса В 20.
За полтора месяца работы в осенне-летний период вахтовым методом бригада в составе 5 человек изготовила железобетонные элементы в требуемом количестве и выполнила усиление 57 аварийных фундаментов в сложных природно-климатических условиях.
Установленный при обследовании только одной трассы ВЛ-35 объем повреждений свайных фундаментов за короткий срок эксплуатации показал, что традиционный подход к проектированию свайных фундаментов опор ЛЭП в сложных природно-климатических условиях севера неприменим. Такой подход не обеспечивает проектной долговечности несущей системы сооружений. Нужны новые альтернативные решения свайных фундаментов, более стойких и надежных в данных природных условиях.
Поскольку в настоящее время на трассах ВЛ-35 в Томской области находится более 2000 опор, опирающихся на свайные фундаменты, большинство из которых проявляют отказ по вышеуказанным причинам, то повышение их эксплуатационной надежности является первостепенной необходимостью.
prevdis.ru
Фундаменты под опоры освещения ЛЭП используются при установке ЛЭП в местах, где имеются подвижные или пучинистые грунты. Собственно ЛЭП имеют несколько типов, часть из которых может использоваться без фундамента, если позволяют грунтовые условия, но некоторые типы применяются только на фундаментах. Например, практикуется установка поддерживающих опор ЛЭП на прямых участках трассы со скалистыми грунтовыми платформами, но и в таких случаях рекомендуется проводить монтаж с применением фундаментов под опоры ЛЭП.
Угловые и анкерные опоры ЛЭП, имеющие кроме вертикальной еще и горизонтальную нагрузку (осевую или угловую), рекомендуется устанавливать на фундаменты независимо от функциональных нагрузок. Специальные опоры (транспозиционные, противоветровые, переходные и др.) рекомендуется устанавливать на фундаменты, не зависимо от состояния грунтов и материала самих опор.
Фундаменты под опоры ЛЭП и фундаменты под опоры освещения изготавливаются из железобетона и предназначаются для усиления фиксации опор при закреплении в грунте. Часть промежуточных поддерживающих опор может монтироваться на фундаменты, представляющие собой плоские железобетонные конструкции со специальными кронштейнами для фиксации опор.
Для фиксации в грунте большинства типов опор применяются специальные промышленные фундаменты, цельные или составные. На некоторых типах фундаментов опор ЛЭП могут быть выполнены специальные элементы, усиливающие соединение опор и фундаментов (утолщения, «штыри», платформы и др.).
Сами фундаменты под опоры ЛЭП и фундаменты под опоры освещения выполняются в виде стержня и «пяты» различных размеров и преимущественно квадратного сечения. В зависимости от размеров частей фундамента определяется маркировка. Размеры «пяты» могут быть от 1,5 до 3 м по стороне.
Фундаменты под опоры ЛЭП могут быть как прямые (вертикальные), так и угловые, предназначенные для боковой фиксации опор и имеющие форму курсивной литеры L. Высота фундаментов колеблется в пределах 1,7 3,9 м в зависимости от маркировки и типа.
Фундамент под опоры освещения.Марка | Размеры, мм | Класс бетона | Объем бетона, м3 | Вес изделия, т | Рабочие чертежи,ГОСТ, ТУ, Серия | |||
h | c | a | b | |||||
Ф3-А5 | 3400 | 400 | 2100 | 400 | 400 | 1,8 | 4,8 | Серия 3.407-115 Выпуск 3 |
Ф5-А5 | 450 | 2700 | 2,5 | 6,3 | ||||
Ф6-А5 | 400 | 3000 | 2,7 | 6,8 |
Железобетонные фундаменты грибовидной формы представляют собой обычные монолитные конструкции и предназначены для монтажа линий электропередачи напряжением 110-500 кВ на базе металлических опор.
Фундаменты обеспечены необходимыми закладными элементами для обеспечения монтажа металлических опор ЛЭП.
company-ces.ru
ReadMeHouse
Энциклопедия строительства и ремонта