输电杆塔用地脚螺栓，输电线路铁塔地脚螺栓检验标准

地脚螺栓在输配电线路上起着连接钢塔与基础的重要作用，关系到整条输电线路的安全运行，一旦发生漏水，可能会造成人员死亡或倒塔等严重事故。可能。 —— 本文对输电杆塔地脚螺栓的相关知识进行了整理和总结，并介绍了地脚螺栓的一些工程实例，以及作者自己的实践，帮助设计者对地脚螺栓的理解，加深理解！

1、概述地脚螺栓对于连接输配电线路杆塔和基础具有重要的作用，为整个输电线路的安全运行带来重要的效果。在输配电线路中，事故发生的可能性很大，地脚螺栓设计时不能马虎。

现行输配电设计规范对地脚螺栓有不同的规定，因此本文将对其进行细化分析，并结合笔者的实践介绍一些地脚螺栓设计实例。加深设计师和地脚螺栓的了解！

2、地脚螺栓有两个标准：《架空输电线路基础设计技术规程》（DL/T 5219-2014）（简称《线基规》）和《输电杆塔用地脚螺栓与螺母》（DL/T 1236-2013）（简称《铁塔地脚规》） ”）。虽然所有现行法规（称为“A”）都提出了与地脚螺栓相关的要求，但这两个法规之间存在相似之处和差异。

输配电线路公众账户编制

2.1 《架空输电线路基础设计技术规程》（DL/T 5219-2014）相关规定（1）锚栓型号及抗拉强度设计值

《输电线路基本规定》第3.0.22条规定了输配电线路常用的六种地脚螺栓及其抗拉强度设计值（N/mm2）。

注意：45碳钢容易断裂，焊接困难，所以要谨慎使用。如果使用的话需要进行适当的热处理。 40Cr和42CrMo地脚螺栓需要淬火和回火。材料的力学性能必须满足GBIT 3077-2015 《合金钢结构》的要求，禁止焊接和热弯。

根据《钢铁产品牌号表示方法》（GB/T 221-2008），上述地脚螺栓的相关参数列出如下：

(2) 地脚螺栓的化学成分和力学性能

上表“标准与标准”所列标准严格定义了各钢种，其主要化学成分和力学性能如下。

表Q235碳素结构钢化学成分及力学性能表

注：Q235钢材必须为B级以上且屈服强度值与钢结构设计规范第17版一致。

表Q345低合金高强度结构钢化学成分和力学性能表

注：现行第18 条中的Q355 替代第08 条中的Q345 钢，且Q345（355）钢必须为B 级或更好。

表35和45优质碳素钢化学成分和力学性能表

表40Cr和42CrMo合金结构钢化学成分及力学性能表

(3)屈服点的概念

在上面的钢材机械性能表中，有“屈服强度”、“上屈服强度”、“下屈服强度”三个术语，我们将对其进行简单解释。

对于屈服现象明显的钢材，在进行应力应变试验时，当外力超过材料的弹性极限时，材料就会发生塑性变形。即材料在卸载后保留一定的残余变形。

当外力继续增加并达到一定值时，只有当钢材屈服时（上图中的C）力才减小，之后钢材可以继续伸长（变形）而无需增加力。如图所示，应力应变曲线有平坦部分（上图C部分）和锯齿状峰谷（上图C底部），这种现象称为屈服。平台阶段的力称为屈服力，试样屈服的第一次跌落之前的力称为上屈服力，屈服阶段的最小力（不考虑瞬时影响）称为下屈服力。相应的强度是屈服强度、上屈服强度和下屈服强度。

虽然根据钢材的不同，可能观察不到明显的屈服现象，但通常将发生少量塑性变形（0.2）时的应力作为钢材的屈服强度，并将其定义为条件屈服极限或这称为屈服强度。

钢材的“屈服强度”用“屈服点”来表示，但在实际测量中，一般报告“屈服点较低”。 2006年修订GB/T 700 《碳素结构钢》标准时，提前与ISO 630标准整合，将“屈服点”明确为“上屈服强度ReH”，但修订了GB/T 1591 《低合金高强度钢》标准2008年，由于种种原因。其原因在于，“屈服点”被明确为“下屈服强度ReL”，其结果，“上屈服强度ReH”和“下屈服强度ReL”混合在一起。国家工程结构钢标准体系。根据实测数据分析，“上屈服强度ReH”与“下屈服强度ReL”的强度差约为1020MPa。钢铁标准化委员会2018年修订GB/T 1591时，将不同标准、尺寸钢材的“低屈服强度ReL”指标较2008年版增加了1015MPa，由“ReL”改为“ReL”。这样就完成了Q355钢对Q345钢的替代。

2.2 《输电杆塔用地脚螺栓与螺母》（DL/T 1236-2013）相关规定本标准对输电杆塔用地脚螺栓、螺母的型式尺寸、化学成分、力学性能等（包括试验方法）进行了全面规定。我们已经成立了。两个法规最大的区别在于，《铁塔接地螺钉法规》中，地脚螺栓和螺母的型式统一为《紧固件机械性能》（GB/T 3098）方向。根据性能级别，坚果被简化为4.6 级、5.6 级和8.8 级。

(1)地脚螺栓、螺母的性能等级及保证载荷

注：地脚螺栓性能等级代号由两个点分隔的数字组成：

点左边的数字代表标称抗拉强度Rm（标称的1/100，单位为MPa），点右边的数字代表标称屈服强度（低屈服强度）ReL，标称或指定代表屈服强度力量。 ——标称应力0.2%的比例伸长率Rp0.2，10倍标称抗拉强度与标称抗拉强度之比Rm。

标称抗拉强度和屈强比的乘积就是标称屈服强度，单位为MPa。

实施例：的产品，标称抗拉强度Rm，标称=800MPa，屈服比0.8，其性能等级标注为8.8。

注：对于地脚螺栓4.6、5.6、8.8三个推荐性能等级，螺母性能等级已相应简化为5、6、8三个等级，更高性能等级的螺母可用螺母性能越高，螺母性能越低。

(2) 地脚螺栓、螺母的化学成分和力学性能

表锚栓化学成分及力学性能

表螺母化学成分及机械性能

2.3 两个标准的比较概述：《线基规》和《塔塔地脚螺栓量规》通过比较两个标准中地脚螺栓的抗拉强度设计值，可以了解两个标准中地脚螺栓的类型。兼容细节：（1）“线基规”的地脚螺栓种类相对较多，《中国南方电网公司10kV和35kV配网标准设计》和《南方电网公司10kV~500kV配电线路杆塔标准设计》均采用这种分类方法。在“基于线路的测量”中，分类方法管理输电和配电线路。

（2）《铁塔地脚螺栓规程》按照国家标准对地脚螺栓进行分类，大幅减少地脚螺栓的种类，对地脚螺栓和螺母的类型、尺寸、化学成分、机械性能等进行了规定。制定了全面的法规（包括测试方法），并有堪称地脚螺栓“百科全书”的“塔土螺纹量规”。

（3）随着行业法规的进一步更新和发展，“线基螺距”地脚螺栓的分类将统一向“塔地螺距”国家标准转变。地脚螺栓的强度范围，适当增加地脚螺栓的种类（例如增加几个强度稍低的地脚螺栓）。

3、锚栓3.1计算锚栓的承载能力按《线基规范》第7.8条，受拉力的锚栓对称布置时单节有效截面积为拔出力使用以下公式计算： 计算得出。这里，

Ae——锚栓的有效面积。

TE——拔出力的设计值。

n——根数。

fg——地脚螺栓抗拉强度设计值。

一般情况下，同一基塔各腿上的地脚螺栓应相同。对于加长腿的塔架，在计算出加长腿的地脚螺栓后，其余腿（包括受压腿）的地脚螺栓必须与加长腿相匹配。

压紧地脚螺栓的设计方法在论文《输电线路铁塔地脚螺栓的设计探讨》(高振华等；华北电力技术2008年第12期)中提出，这里不再赘述。

3.2 锚栓锚固长度按《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）第8.3条规定，若锚栓净间距为4d及以上（小于4d，则不会产生群锚效应的负面影响）。地脚螺栓的抗拉强度和固定在混凝土上的地脚螺栓的最小固定长度按下式：计算。

公式如下：

a——是考虑地震影响的修正系数，抗震等级为4级或非抗震时为1.00，抗震等级为3级时为1.45，抗震等级为一级时为1.15。 1 级或2 级。

基于光滑圆钢的—— 的形状系数为0.16。

ft—— 混凝土轴向抗拉强度设计值，N/mm2，混凝土强度等级高于C60时，按C60计算。

fg—— 地脚螺栓抗拉强度设计值，N/mm2；

d——地脚螺栓直径，m；

上式中系数0.7是指在考虑锚栓前端的挂钩和机械固定措施时，包括挂钩和锚端的锚固长度（突出长度）可设定为基本锚固长度的70% 。 去做。关于地脚螺栓末端挂钩或机械固定方式的选择，螺栓直径d=2248mm时，请采用挂钩式（L型或J型），螺栓直径为d=2248mm时，请采用锚板式。直径为d48。 （T型）。 ），采用双头螺母型或爪型。

考虑到地脚螺栓腐蚀和油污的可能性，各种地脚螺栓锚固长度的推荐计算值如下。

注：C30 混凝土考虑用于8.8 级锚栓，并提供可靠的底部锚固方法。在实际应用中，地脚螺栓的锚固长度一般留有一定的余量。具体图册中C20混凝土的标准值为：Q235:25d；35#、45#：30d、40Cr:35d。

3.3 地脚螺栓底部锚头的型式根据《铁塔接地螺钉规定》，地脚螺栓底部锚头有钩型（L型或J型）、爪型、锚板型（T型）、和双头螺母类型。

(1) 钩型L型

(2) 钩型J型

(3)爪式

(4) 锚板式(T型)

(5) 双头螺母型

3.4 锚杆基础以上露头设计(1) 锚杆基础以上露头设计主要考虑的因素有：

a. 确保地脚螺栓的螺纹不会进入剪切面。

b.地脚螺栓的外露长度除考虑底脚板的厚度外，还应考虑顶垫的厚度。

c.拧紧两个螺母后，地脚螺栓顶部应露出两到三个螺纹扣（或至少是平扣）。

(2) 地脚螺栓螺纹长度参见3.3节表中b值。

(3) 螺母类型及尺寸

关于螺母的材质：“塔土螺纹量规”的地脚螺栓已在2.2节中明确，但“线基规”的地脚螺栓的螺母一般不采用地脚螺栓的材质。这就是所需要的。这主要是因为考虑到使用双盖的安全裕度更大，与地脚螺栓配合的螺母的强度需要高于地脚螺栓的强度。

(4)平垫圈的型式及尺寸

注：平垫圈请参考以往项目及相关图册。一般可采用Q235钢。

3.5 单脚地脚螺栓的布置单脚地脚螺栓的布置一般如下图所示。

(1) 每条腿对称放置两个地脚螺栓

例：10kV电焊塔、ZB17、ZB18塔。

(2) 四个地脚螺栓对称放置在每条腿上

示例：大多数方形塔。

(3)) 每条腿8 个地脚螺栓，对称布置

例：500kV双回路复合角塔。

(4) 一根柱子上圆形对称布置多个地脚螺栓

钢管杆等

3.6 其他注意事项(1)地脚螺栓加工应采用镇静钢或半镇静钢，禁止使用煮水钢。 Q235钢可用20号钢代替，35号钢可用Q345和45号钢代替。 35号、45号钢的焊接必须按规定在经过认证的车间进行。请采取选择焊接规格和碱性低氢焊条、焊前预热、焊后保温等措施。

(2)设计者必须检查地脚螺栓底部锚头到基础钢筋及基础底部的距离，防止地脚螺栓与钢筋碰撞，防止地脚螺栓刺入基础。

(3)地脚螺栓箍筋直径不应小于地脚螺栓直径的1/4，箍筋间距不应大于地脚螺栓直径的5倍。

4、我结合自己的实践介绍一下地脚螺栓的一些典型例子。

4.1螺母由大螺母更换为小螺母时发生钢塔倒塌事故，某220kV线路钢塔单腿设计采用4M42地脚螺栓，但其他钢塔采用4M42地脚螺栓。该工程使用4M45地脚螺栓，施工队误用M45地脚螺栓，导致M42地脚螺栓上的螺母磨损，导致塔在强风下倒塌。

《输电线路铁塔制图和构造规定》(DL/T 5442-2010)附录A有M45地脚螺栓，但该型式在《输电杆塔用地脚螺栓与螺母》(DL/T 1236-2013)中已废弃。但特别注意：M27与M30、M24与M27、M20与M24之间的型号有可能混淆，因此为避免现场出错，地脚螺栓及配件在出厂时必须统一，必须有标记和以指定方式包装。

4.2 施工时未重新拧紧螺栓，钢管柱在风中晃动某220kV线路钢管柱上，16M56地脚螺栓呈圆形对称布置，竣工投产三年后，有一天，操作人员发现，钢管塔因强风而剧烈晃动。设计人员对钢管塔脚法兰进行实际检查时发现，由于固定螺栓松动，基础柱顶面与塔脚之间存在间隙，导致基础柱法兰出现裂纹。钢管塔的法兰。钢管塔在强风的作用下更容易造成塔身损坏，但钢管塔在转弯过程中地基或地基均未出现异常情况。

方法：

1）打开基础保护帽，清理保护帽内的地脚螺栓、基础柱顶面、钢管塔身表面。

2）无风时，沿行行方向和臂侧方向安装经纬仪，在观察钢管塔垂直度的同时，将楔形钢板打入钢管之间的间隙中。管塔。通过将基础顶部与法兰对齐来纠正两个方向的不对中，以确保钢塔达到垂直位置。

3）依次松开地脚螺栓上的螺母（一次只能松开一个地脚螺栓上的两个螺母），添加适当厚度的垫片（这样就可以拧紧螺母），在两个位置上紧。接下来，以同样的方式将相反位置的螺栓拧紧三分之二，然后将与第一个螺栓相反的位置的螺栓完全拧紧，直至所有地脚螺栓都垫满。选择一块适当厚度的零件，并确保其上的所有两个螺栓均已拧紧。

4）基础保护帽内所有铁件（包括地脚螺栓）均应涂防腐漆（环氧树脂、氯橡胶等）（23遍），干燥后重新安装。创建基础保护帽并将基坑回填至原始状态。

4.3 锚栓底部锚头与基础钢筋碰撞某110kV输电线路工程直线塔所用锚栓底部锚头为锚板式（T型）螺栓的横截面不需要那么大，但在施工过程中，出现了地脚螺栓底部的锚板超出横截面尺寸的问题。与基础钢筋碰撞。

对于应力不太大的锚栓，不建议使用大锚头的锚栓类型（可使用三边焊接锚杆）。

基础设计时，注意基础柱和地脚螺栓的对准。

4.4 地脚螺栓下端突出基础底板某500kV输电线路工程角塔位于石灰岩地区，基础设计高度较低，地脚螺栓锚固长度超出基础底板。

设计基础时，基础高度必须考虑地脚螺栓锚固长度。

4.5 地脚螺栓螺母高度明显降低，线路报废某220kV输电线路工程验收时，发现部分地脚螺栓、螺母高度不符合设计要求。具体情况及对策如下。

订购地脚螺栓时，我们要求向供应商详细披露，交货时进行严格的检验和验收，不符合要求的产品不予接受。

4.6 地脚螺栓类型或根部开孔不正确由于设计误差，地脚螺栓类型或根部开孔可能不正确，这种情况在施工过程中也可能发生。

在设计和施工过程中必须更加小心，尤其是在进行材料替代时。

5、总结输配电线路锚栓根据材质、型号、锚固方式的不同，有多种规格，不仅要满足结构强度和结构，还要考虑与底板、基础的兼容性.有必要进行建设。设计、地脚螺栓必须严格按照相关标准加工，施工时必须保证位置尺寸准确、装配正确。

地脚螺栓对于输配电线路的安全起着重要的作用，要求输配电线路的设计人员不仅要熟悉法律法规和规范，还要紧密结合实际业务情况和现场。我们不断更新设计思路和方法，立志成为善于总结、循序渐进的工程工程师，始终以走在电力行业的顶端为目标。

参考

[1] 架空输电线路基本设计技术标准（DL/T 5219-2014）

[2]输电杆用地脚螺栓、螺母（DL/T 1236-2013）；

[3] 钢号表示方法（GB/T 221-2008）

[4] 混凝土结构设计标准（GB 50010-2010）。

[5]碳素结构钢（GB/T 700-2006）；

[6]低合金高强度结构钢（GB/T 1591-2018）；

[7]优质碳素结构钢（GB/T 699-2015）；

[8] 合金结构钢（GB/T 3077-2015）；

[9] 紧固件机械性能（GB/T 3098）；

[10]输电线路铁塔图纸与施工规定（DL/T 5442-2010）。

[11]紧固件机械性能（GB/T 3098）；

[12]高振华等.输电线路杆塔锚栓设计探讨[J].华北电力技术，2018(11-12)；

[13]中国电力工程咨询集团有限公司、中国能源建设集团规划设计有限公司主编，电力工程设计手册架空输电线路设计[M].北京：中国电力出版局2019；

[14]江苏省电力公司江苏电网输变电工程标准设计塔锚栓（2008.12）；

[15]文中插图版权归原作者所有，感谢您的理解！

本文转载自江江输配电微信公众号，图片及文字版权归原作者所有。欢迎更多的朋友分享您的工作心得、工作心得和工作想法。