特高壓南陽站串補平臺安裝吊點選擇分析

李延聰 井雷宇

（河南送變電工程公司，河南 鄭州 450051）

0 引言

特高壓南陽站擴建工程，其串補平臺長27 米，寬12.5 米，重65.5 噸，需將其在地面組裝好后，吊裝并在11.2 米高的位置進行安裝。 此前， 國內(nèi)尚無如此大尺寸串補平臺的安裝施工經(jīng)驗。由于整個串補平臺與下部的接觸點為14 對位置固定的球頭與球窩，誤差要求很小，才能滿足安裝定位的要求，在吊裝過程中， 采用何種吊裝布點才能最大限度的降低變形量以提高安裝精度，是亟需解決的問題。

1 吊點選擇

組裝好的平臺重：65.5 噸（包含主梁、次梁、格柵、附件及吊具）。

在對串補平臺的結(jié)構(gòu)外形進行分析后，決定將吊點選擇在兩側(cè)的主梁上，每個主梁上設(shè)置4 個吊點。 在吊點設(shè)置上，一方面考慮整個串補平臺的受力均衡， 另一方面考慮吊點的吊掛便利（與最近的次梁外緣保持20CM 的間距），最終選定吊點位置如圖所示。

圖1 吊點位置示意圖

平臺重G=65.5t，圖中C、E、F、G 為該側(cè)吊點，鋼絲繩EAF與CAG 為等長對繩，吊繩與串補平臺之間垂直距離AB=10m，吊繩長度及受力計算：

∠CAB=31.4°滿足安全要求

2 吊點受力分析

采用上圖所示的吊點分布后， 對串補平臺進行受力分析，考慮到吊點平均分布在兩端的主梁上， 故選取其中的一根主梁進行受力分析，將單根主梁、相關(guān)次梁及附屬物的重力合力作為整體考慮，并將其轉(zhuǎn)化為均布在主梁上的載荷q，就可將主梁的受力設(shè)定為如下模型，其受力分析如下：

圖2 主梁受力示意圖

該受力模型中，單根主梁、相關(guān)次梁及附屬物的重力合力G=32.75t，4 個吊點的拉力FA，F(xiàn)B，F(xiàn)C，F(xiàn)D，列出力矩平衡方程及受力平衡如下：

解得：FA=FB=8.246t

FC=FD=8.129t

3 吊裝索具選擇

根據(jù)上文計算， 單根鋼絲繩垂直平面內(nèi)拉力為8.246t 及8.129t，取較大值8.246t 進行校核：

鋼絲繩拉力：

T=K1×K2×FA/COS31.4=（1.1×1.1×8.246）/0.854=11.69t

式中：K1—動載系數(shù)，取1.1；K2—偏載系數(shù)，取1.1。

吊裝索具承受拉力為11.69t， 可選擇規(guī)格型號為φ40-6×19+1 的鋼絲繩（1 770MPa 強度等級）作為吊裝鋼絲繩，其許用破斷拉力為869 000N。

安全系數(shù)：η=869 000/（11.69×103×9.8）=7.58， 滿足安全要求。

4 纜風(fēng)繩的選擇

根據(jù)50年一遇的最大風(fēng)力計算， 對平臺長軸斷面產(chǎn)生的風(fēng)力不超過2 噸，纜風(fēng)繩工作狀況如圖3 所示。

圖3 纜風(fēng)繩工況示意圖

單側(cè)2 根纜風(fēng)繩受力：

單根纜風(fēng)繩承受拉力為2t，可選擇規(guī)格型號為φ13-6×19+1 的鋼絲繩（1 770MPa 強度等級）作為纜風(fēng)繩，其許用破斷拉力為91 800N。

安全系數(shù)：η=91 800/（2×103×9.8）=4.68，滿足安全要求。

5 串補平臺吊裝強度校核及變形計算

主梁受力分析與實際受力狀況進行復(fù)核：Mmax=64 938N·m

5.1 主梁強度校核

主梁采用的H 型鋼HW400×400×13×21，抗彎界面系數(shù)W=3 340cm3，材質(zhì)Q345B 的屈服強度σ=345MP。 取許用應(yīng)力[σ]=160MP

故該主梁在吊裝過程中滿足強度要求。

5.2 主梁撓度計算

查取Q345B 的楊氏模量取值，在20°-100℃的氣溫環(huán)境下，E=200GPa，I=66 900cm4，再分別將各段對應(yīng)的均布載荷q、長度l等數(shù)值代入后，計算得出：

由以上數(shù)據(jù)可見，在吊裝過程中，串補平臺的彎曲變形量很小，能夠滿足安裝過程中球頭與球窩對照的精度要求。

[1]DL/T5372-2007-水電水利工程金屬結(jié)構(gòu)與機電設(shè)備安裝安全技術(shù)規(guī)程[S]．中國電力出版社，2007．

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[3]楊明，宗戈，馬赫．串補裝置平臺施工方法在500kV 伊敏—馮屯可控串補工程中的應(yīng)用探索[J]. 黑龍江電力，2009，31（6）：418-420，42.