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浅析高低腿插入角钢转角塔的内角预偏值及角钢安装计算
摘 要：文章首先介绍了等高腿转角塔一般基础内角预偏值施工安装计算，然后再转入高低腿插入角钢基础转角铁塔的内角预偏值及角钢在定位安装施工时的计算
关键词：高低腿；插入式角钢；转角塔；内角预偏值及角钢安装计算
Abstract: The article first introduced the contour leg transfers the turret general foundation Neichiao pre-bias work computation, then changes over to the height leg insertion angle steel foundation corner iron tower again the Neichiao pre-bias and angle steel in localization installment construction time computation the
key word: Height leg; Jack-in angle steel; Transfers the turret; Neichiao pre-bias and angle steel installment computation
前言
目前为了保持水土环境，不破坏生态环境的情况下施工采用高低腿基础；插入角钢基础就是将与铁塔主材规格相同的角钢直接插入基础立柱中，与混凝土浇成一体，省去地脚螺栓及塔座等，以节省钢材。直线塔插入式高低腿比较容易控制，这里就转角塔插入式高低腿不易控制来讨论；转角塔要求在架完毕后，不应向转角内侧倾斜，同时，要求在基础中心桩的水平基面处，使铁塔结构中心与中心桩重合。为此，在基础施工中必须在内角侧的两个腿抬高一定的值，即预偏值，；下面就如何计算预偏值及如何施工做探讨。
一、 转角塔地脚螺栓式等高基础预偏的分析
对于经常遇到的转角塔地脚螺栓式等高基础，预偏时一般是在内角的两个腿基础主柱面抬高一定值h1，如图一所示，在中心桩所处的水平基面上，倾斜后的铁塔结构中心与中心桩间出现了一个水平面偏移S1。以下对此进行分析：
图一
设铁塔正面水平根开为L，即AD=AD1=L，预偏率为h‰，则抬高值h1为：h1=L× h‰，由图一分析可得：sinα= h1/L= h‰
S1=L×(1/cosα-1)/2…………………(1)
在实际施工中，h‰一般不大于10‰，现取h‰= 10‰；一般常见L不大于20000mm，现取L=20000mm；则：S1=20000×(1/cosα－1)/2=0.5(mm)
从计算结果看出，S1值很小。当h‰＜10‰，L＜20000 mm时，S1的值更小。对于施工来说，这么小的值可忽略不计，即S1≈0。即可认为转角塔地脚螺栓式等高基础，在中心桩所处的水平基面上，预偏后铁塔结构中心点仍与中心桩重合。
由图一分析，预偏后塔腿D1点的水平投影为F点，在确定基础中心A点、D1点时，若以中心桩为准，则A 点正面水平距离为OA=L/2，D1点正面水平距离OF。根据图一分析可得：
OF=OD－FD=L/2－FD， FD=L－L× cosα
规范规定的半根开允许误差值为L/2×2‰，FD在半根开允许误差值中所占的百分比为b: b=(L－L ×cosα)/(L/2×2‰)=(1－ cosα)×1000
当L=20000 mm，h‰=10‰时，cosα=0.999949998
FD=20000×(1－ cosα)=1(mm), b=5%
从计算结果看出，FD、b值更小，所以由此所产生的变化在实际施工中或忽略不计，即FD≈0，FD≈OD=L/2。
因此，在转角塔地脚螺栓式等高基础实际施工中，只控制抬高值，以中心桩和基础水平根开来控制基础中心是允许的。这里需要说明，插入式角钢基础，其水平根开的变化在施工中也忽略不计，即安装定位也以水平面根开来控制，其分析也与以上分析相似。
二、对转角塔插入式角钢基础等高情况的预偏处理
1．对于转角塔插入式角钢基础，仍需使内角侧的两腿抬高。因为铁塔塔腿是与基础插入式主角钢连接，所以实际上是对内角侧的两个基础的插入式角钢进行抬高，也即通过抬高插入式角钢底座来抬高插入式角钢上的根开基准面（点）。
2．插入式角钢底座的水平位移计算
因为四个插入式角钢底座等高，可参照图一及第2节分析，即在插入式角钢底座水平基面处，S1=0、因此可作出图二（横线路断面情况）。
图二
由图二分析可知．虽然 S1＝0 但预偏倾斜的铁塔（插入式角钢）结构中心线与未预偏倾斜的铁塔（插入式角钢）结构中心线不重合，即两线在于Ｏ′点，使得在中心桩处水平基面上，预偏后的铁塔（插入式角钢）结构中心点O2与中心桩O间出现水平偏移S2，即O2O=S2，由图一及第2节分析可知，AD3≈AD=L，则tgα=h1/AD3≈h1/L=h‰，由图二分析： S2=H2× h‰…………….(2)
式中：S2---在中心桩水平基面处，预偏倾斜后的铁塔（插入式角钢）结构中心点Ｏ2与中心桩Ｏ之间的水平偏移(mm)。
H2---中心桩处水平基面与插入式角钢底座水平基面间的高差(mm)。
h‰---预偏率
从式（2）可知，H2越大，S2就越大。当S2太大，施工中就必须考虑它对工程质量的影响、即不符合工程要求“中心桩处的水平基面的铁塔结构中心与中心桩重合”的要求。
为使中心桩水平基面处预偏后的铁塔（插入式角钢）结构中心点与中心桩重合，则整基预偏后的铁塔（插入式角钢）在中心桩水平基面上须沿横线路向内角侧水平位移，则在进行插入式角钢底座安装定位施工时，也需使插入式角钢底座位置横线路水平位移，如图三（横线路断面情况），预偏倾斜后的铁塔（插入式角钢）结构中心线也相应横线路水平位移S2，在中心桩水平基面处Ｏ2与Ｏ重合。这时，预偏并位移后的结构中心线与插入式角钢底座处水平基面交于O′2，
O′O′2=O2O=S2，O2即为水平位移后的插入式用钢底座的结构中心。
所以 在对转角塔插入式角钢基础底座中心进行定位安装时．应先从中心桩沿横线路的角平分线水平位移一个S2值后订立底座定位桩，然后以这个桩和底座水平根开为准定位安装插入式角钢底座中心。
3．插入式角钢根开基准点水平位移计算
图三
从图三可知，整基铁塔（插入式角钢）预偏并位移S2后，插入式角钢根开基准点处的水平基面与预编并位移后的铁塔（插入式角钢）结构中心线交于
O′3，Ｏ′3点与中心桩Ｏ（Ｏ″）间也出现水平偏移S3。即Ｏ′3Ｏ″＝S3，
Ｏ′3即为预偏并位移后插入式角钢根开基准点处的结构中心点。因预偏前、后的铁塔（插入式角钢〕的倾斜度不同（其变化情况分析见第四节），为了保证铁塔基础四个腿的插入式角钢预偏并位移后的结构中心线与铁塔预偏并位移后的结构中心线重合．即两者倾斜情况一致．则必须以O′3点进行插入式角钢根开基准点处的水平根开控制。否则，倾斜情况不一致。这样，在组立铁塔时塔腿主材与插入式是钢连接处将产生一个折角，使铁塔难以组装就位。且对铁塔的承受力产生不良影响。所以在对转角塔插入式角钢基础插人式角钢根开基准点进行定
关键词：高低腿；插入式角钢；转角塔；内角预偏值及角钢安装计算
Abstract: The article first introduced the contour leg transfers the turret general foundation Neichiao pre-bias work computation, then changes over to the height leg insertion angle steel foundation corner iron tower again the Neichiao pre-bias and angle steel in localization installment construction time computation the
key word: Height leg; Jack-in angle steel; Transfers the turret; Neichiao pre-bias and angle steel installment computation
前言
目前为了保持水土环境，不破坏生态环境的情况下施工采用高低腿基础；插入角钢基础就是将与铁塔主材规格相同的角钢直接插入基础立柱中，与混凝土浇成一体，省去地脚螺栓及塔座等，以节省钢材。直线塔插入式高低腿比较容易控制，这里就转角塔插入式高低腿不易控制来讨论；转角塔要求在架完毕后，不应向转角内侧倾斜，同时，要求在基础中心桩的水平基面处，使铁塔结构中心与中心桩重合。为此，在基础施工中必须在内角侧的两个腿抬高一定的值，即预偏值，；下面就如何计算预偏值及如何施工做探讨。
一、 转角塔地脚螺栓式等高基础预偏的分析
对于经常遇到的转角塔地脚螺栓式等高基础，预偏时一般是在内角的两个腿基础主柱面抬高一定值h1，如图一所示，在中心桩所处的水平基面上，倾斜后的铁塔结构中心与中心桩间出现了一个水平面偏移S1。以下对此进行分析：
图一
设铁塔正面水平根开为L，即AD=AD1=L，预偏率为h‰，则抬高值h1为：h1=L× h‰，由图一分析可得：sinα= h1/L= h‰
S1=L×(1/cosα-1)/2…………………(1)
在实际施工中，h‰一般不大于10‰，现取h‰= 10‰；一般常见L不大于20000mm，现取L=20000mm；则：S1=20000×(1/cosα－1)/2=0.5(mm)
从计算结果看出，S1值很小。当h‰＜10‰，L＜20000 mm时，S1的值更小。对于施工来说，这么小的值可忽略不计，即S1≈0。即可认为转角塔地脚螺栓式等高基础，在中心桩所处的水平基面上，预偏后铁塔结构中心点仍与中心桩重合。
由图一分析，预偏后塔腿D1点的水平投影为F点，在确定基础中心A点、D1点时，若以中心桩为准，则A 点正面水平距离为OA=L/2，D1点正面水平距离OF。根据图一分析可得：
OF=OD－FD=L/2－FD， FD=L－L× cosα
规范规定的半根开允许误差值为L/2×2‰，FD在半根开允许误差值中所占的百分比为b: b=(L－L ×cosα)/(L/2×2‰)=(1－ cosα)×1000
当L=20000 mm，h‰=10‰时，cosα=0.999949998
FD=20000×(1－ cosα)=1(mm), b=5%
从计算结果看出，FD、b值更小，所以由此所产生的变化在实际施工中或忽略不计，即FD≈0，FD≈OD=L/2。
因此，在转角塔地脚螺栓式等高基础实际施工中，只控制抬高值，以中心桩和基础水平根开来控制基础中心是允许的。这里需要说明，插入式角钢基础，其水平根开的变化在施工中也忽略不计，即安装定位也以水平面根开来控制，其分析也与以上分析相似。
二、对转角塔插入式角钢基础等高情况的预偏处理
1．对于转角塔插入式角钢基础，仍需使内角侧的两腿抬高。因为铁塔塔腿是与基础插入式主角钢连接，所以实际上是对内角侧的两个基础的插入式角钢进行抬高，也即通过抬高插入式角钢底座来抬高插入式角钢上的根开基准面（点）。
2．插入式角钢底座的水平位移计算
因为四个插入式角钢底座等高，可参照图一及第2节分析，即在插入式角钢底座水平基面处，S1=0、因此可作出图二（横线路断面情况）。
图二
由图二分析可知．虽然 S1＝0 但预偏倾斜的铁塔（插入式角钢）结构中心线与未预偏倾斜的铁塔（插入式角钢）结构中心线不重合，即两线在于Ｏ′点，使得在中心桩处水平基面上，预偏后的铁塔（插入式角钢）结构中心点O2与中心桩O间出现水平偏移S2，即O2O=S2，由图一及第2节分析可知，AD3≈AD=L，则tgα=h1/AD3≈h1/L=h‰，由图二分析： S2=H2× h‰…………….(2)
式中：S2---在中心桩水平基面处，预偏倾斜后的铁塔（插入式角钢）结构中心点Ｏ2与中心桩Ｏ之间的水平偏移(mm)。
H2---中心桩处水平基面与插入式角钢底座水平基面间的高差(mm)。
h‰---预偏率
从式（2）可知，H2越大，S2就越大。当S2太大，施工中就必须考虑它对工程质量的影响、即不符合工程要求“中心桩处的水平基面的铁塔结构中心与中心桩重合”的要求。
为使中心桩水平基面处预偏后的铁塔（插入式角钢）结构中心点与中心桩重合，则整基预偏后的铁塔（插入式角钢）在中心桩水平基面上须沿横线路向内角侧水平位移，则在进行插入式角钢底座安装定位施工时，也需使插入式角钢底座位置横线路水平位移，如图三（横线路断面情况），预偏倾斜后的铁塔（插入式角钢）结构中心线也相应横线路水平位移S2，在中心桩水平基面处Ｏ2与Ｏ重合。这时，预偏并位移后的结构中心线与插入式角钢底座处水平基面交于O′2，
O′O′2=O2O=S2，O2即为水平位移后的插入式用钢底座的结构中心。
所以 在对转角塔插入式角钢基础底座中心进行定位安装时．应先从中心桩沿横线路的角平分线水平位移一个S2值后订立底座定位桩，然后以这个桩和底座水平根开为准定位安装插入式角钢底座中心。
3．插入式角钢根开基准点水平位移计算
图三
从图三可知，整基铁塔（插入式角钢）预偏并位移S2后，插入式角钢根开基准点处的水平基面与预编并位移后的铁塔（插入式角钢）结构中心线交于
O′3，Ｏ′3点与中心桩Ｏ（Ｏ″）间也出现水平偏移S3。即Ｏ′3Ｏ″＝S3，
Ｏ′3即为预偏并位移后插入式角钢根开基准点处的结构中心点。因预偏前、后的铁塔（插入式角钢〕的倾斜度不同（其变化情况分析见第四节），为了保证铁塔基础四个腿的插入式角钢预偏并位移后的结构中心线与铁塔预偏并位移后的结构中心线重合．即两者倾斜情况一致．则必须以O′3点进行插入式角钢根开基准点处的水平根开控制。否则，倾斜情况不一致。这样，在组立铁塔时塔腿主材与插入式是钢连接处将产生一个折角，使铁塔难以组装就位。且对铁塔的承受力产生不良影响。所以在对转角塔插入式角钢基础插人式角钢根开基准点进行定
