黃云輝(廣東省輸變電工程公司,廣東廣州,510160)
特高壓輸電線路雙回路鋼管塔組立施工方法介紹
黃云輝
(廣東省輸變電工程公司,廣東廣州,510160)
特高壓輸電線路工程中,普遍應用自立式鋼管塔,鐵塔高度高、塔身重量重、橫擔橫向跨度長是特高壓鋼管塔共同的特點,也是鐵塔組立施工面臨的難題。本文以皖電東送淮南至上海特高壓交流輸電示范工程(19B標)為例,采用“內懸浮拉線抱桿+人字輔助抱鐵塔組立施工方法”和“GT100雙平臂抱桿鐵塔組立施工方法”兩種方法,有效解決了不同地形所帶來的施工技術難題,安全、優質、高效的完成了施工任務。
特高壓鋼管塔;組立;施工方法
我公司負責施工皖電東送淮南至上海特高壓交流輸電示范工程(19B標),該線路雙回路共塔設計,平均塔高達100米以上,平均塔重達190多噸,單側上橫擔最長達30m、最重達6.2噸。如何進行鐵塔上橫吊裝,是特高壓鐵塔組立施工重點和難點。
我公司根據現有的施工設備,結合現場施工條件,地形條件差的塔位選用“內懸浮拉線抱桿+人字輔助抱鐵塔組立施工方法”,地形條件較好的塔位采用“GT100雙平臂抱桿鐵塔組立施工方法”。
2.1 內懸浮拉線抱桿+人字輔助抱鐵塔組立施工方法
2.1.1 工作原理
在使用傳統的內懸浮外拉線抱桿組塔施工方法的組立塔身的基礎上;鐵塔上橫擔吊裝前,塔身增加兩套人字輔助抱桿,利用鉸鏈原理,實現人字輔助抱桿的調幅,完成鐵塔上橫擔的吊裝工作。
2.1.2 受力分析
懸浮外拉線抱桿分解組塔的施工計算應包括主要工器具的受力計算及構件的強度驗算。主要工器具包括抱桿、抱桿拉線、起吊繩(包括起吊滑車組、吊點繩、牽引繩等)、承托繩和控制繩等。
2.1.3 主抱桿及人字輔助抱桿選用
⑴主抱桿:選用角鋼格構式800mm×800mm×35.8m四方抱桿,兩端為長度3.5m的變截面,中部由8節長度為3.6m等截面結構段組成,全長35.8m,整套抱桿總重3.2t,用8.8級M20螺栓連接組合成不同長度。抱桿最大軸心承載力為708.46kN,允許軸心壓力【N】=250.4kN,滿足施工安全要求。
抱桿的受力計算

⑵人字輔助抱桿:選用400mm×400mm四方人字抱桿,用6.8級M16螺栓連接組合成不同長度。抱桿中部結構段采用等截面400mm×400mm,兩端結構段采用變截面,頂端截面160mm×160mm,底端截面400mm×400mm,按照高度21米組合(上節5m+下節5m+中節5m+中節3m+中節3m),抱桿總重984.7kg。單根人字抱桿允許軸心壓力為【N】=62.4KN,滿足施工安全要求。
2.1.4 鐵塔吊裝
⑴塔身吊裝:通過受力分析統計,選用滿足安全要求的吊點繩,長度根據構件的長度選擇,吊點繩一邊用5t卸扣將鋼絲繩扣緊在法蘭盤的螺栓孔上,另一邊通過1個5t的葫蘆穿過法蘭盤螺栓孔與吊點繩連接,以調整吊點繩長度。采用5t雙輪滑車吊裝主材;吊裝方法與傳統的懸浮抱桿吊裝方法相同。
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⑵上橫擔吊裝:增設人字輔助抱桿吊裝鐵塔上橫擔。
(a)人字輔助抱桿制作:人字輔助抱桿長度按照21m加工,實際使用長度根據現場橫擔長度選擇,一般控制在15m為宜,底部采用插板預彎焊接,實現與塔身旋轉支座緊密連接;在兩根人字抱桿箱體連接中間設一塊可360°旋轉的起吊板,用于懸掛吊點繩滑輪組和抱桿連接滑輪組的連接。如下圖1所示。

圖1 人字輔助抱桿
(b)人字輔助抱桿安裝:塔身吊裝完成后,利用鐵塔主材頂部施工孔作為支點,將人字輔助抱桿底部預彎焊接插板安裝在施工孔上;懸浮抱桿長度伸出塔身頂部高度,可根據地線支架與上橫擔的長度進行調整;人字抱桿頂部與懸浮抱桿頂部,通過走二走二8t滑車組進行連接,實現人字抱桿的調幅,底部通過走二走二8t滑車組與吊件連接用于支架橫擔的起吊。
(c)吊裝方法:吊裝上橫擔時,應先吊裝單側橫擔,另一側橫擔調幅繩及起吊繩系在塔身上,并用葫蘆收緊,以平衡另一側吊重。吊裝一側橫擔后,將其螺栓緊固,然后將調幅繩及起吊繩系在塔身上,用葫蘆收緊,開始吊裝另一側橫擔。待兩側螺栓緊固完成后方可松開所有調幅繩及起吊繩。
2.1.5 抱桿拆除
首選利用主抱桿,對人字輔助抱桿進行拆除;其次,主抱桿的拆除方法與傳統的懸浮抱桿拆除方法相同。
2.2 GT100雙平臂抱桿鐵塔組立施工方法介紹
2.2.1 GT100雙平臂抱桿技術參數
2.2.2 GT100雙平臂抱桿組立鐵塔施工流程
施工準備、組立塔腿、組立GT100雙平臂抱桿、提升抱桿、吊裝塔片、補裝側面斜材、拆除抱桿、清理現場。
2.2.3 GT100型雙平臂抱桿安裝
⑴場地要求:施工場地平整,道路要暢通,需保證汽車吊能順利進入安裝位置。保證三相電源(380V、50HZ)供電。現場接地裝置良好。
⑵抱桿的組成:GT100雙平臂抱桿主要由塔頂、拉桿、吊臂、載重小車和吊鉤組件、回轉塔身、上下支座總成、塔身、腰環及抱箍、套架、底座基礎、引進組件、基礎底板組成。
⑶抱桿安裝:雙平臂抱桿安裝順序從基礎底板開始,基礎底板-底架基礎-三節標準節-套架-下支座-回轉支承-上支座-回轉塔身-塔頂-吊臂及載重小車、變幅鋼絲繩-拉桿,最后安裝吊鉤及起升鋼絲繩。
⑷抱桿的頂升加高:抱桿組裝好后,利用抱桿液壓油缸系統采用下頂升方式加高,頂升至能用抱桿組立塔材的位置;頂升高度應根據組裝后鐵塔高度,逐節頂升直至完成塔身吊裝。
⑸拉線及腰環設置:由于抱桿座在鐵塔中心,頂升過程中需拆除鐵塔橫隔面交叉拉桿,并將拉桿與主材的位置作為抱桿腰環拉線固定在鐵塔的位置。
2.2.4 塔身及橫擔吊裝
⑴塔身吊裝
塔腳及下段主材采用汽車吊吊裝,完成各項安裝及螺栓緊固工作;剩余塔身及橫擔由雙平臂抱桿完成吊裝。雙平臂抱桿可兩側同時起吊;采用單邊起吊時,考慮不平衡系數,對側應利用起吊繩做好錨固措施;四面的斜材吊裝,利用雙平臂抱桿可單向旋轉110°的特性,逐一完成吊裝工作;塔材安裝就位與傳統懸浮抱桿施工方法相同。
⑵橫擔吊裝
采用平臂抱桿吊裝橫擔應由下往上進行;吊裝順序為:下橫擔-中橫擔-上橫擔-最后地線支架,剛好與懸浮抱桿吊裝順序相反。
2.2.5 GT100平臂抱桿拆除
⑴先拆除吊鉤和幅度限位。
⑵再將載重小車開至起重臂頭部,把起升鋼絲繩拆除,把起升鋼絲繩穿過塔頂部滑輪組(相應側滑輪),經由起重臂最外端滑輪組(相應側滑輪)、端部導輪組,與臂頭可拆除部分相連,把臂頭可拆除部分卸下后,再進而把鋼絲繩與開至臂頭的載重小車相連,把載重小車拆除。

圖2 平臂抱桿示意圖
⑶鋼絲繩穿過塔頂部滑輪組(分左、右側滑輪)與起重臂最外端滑輪組(分左、右側滑輪)連接,形成起升機構滑輪組。
⑷運行起升機構,確認兩側起升鋼絲繩得到預緊后,繼續運行起升機構,讓兩側吊臂圍繞根部鉸點同步緩慢的搖起。搖到吊臂中部與塔頂的碰塊接觸時,將吊臂分別固定在塔頂上。
⑸依次將塔頂、回轉塔身上下支座、塔身、套架等部分拆除,最后拆除底架基礎和基礎底板。
GT100型雙平臂抱桿組立鐵塔起吊重量大,平臂抱桿能單項旋轉110°,更加方便塔材的安裝就位,施工效率高;但需購置設備,對施工場地要求高,運輸量大,且需要汽車吊配合使用;大跨越鐵塔、轉角塔、終端塔宜采用GT100型雙平臂抱桿進行組立施工。
外拉線懸浮抱桿+人字輔助抱桿組塔施工方法具有機具配置少、施工工藝簡單、施工效率高等特點,適用于不同地形條件,對運輸條件困難的山地組塔施工,凸顯優勢。
通過采用“內懸浮拉線抱桿+人字輔助抱鐵塔組立施工方法”和“GT100雙平臂抱桿鐵塔組立施工方法”兩種不同的施工方法,有效解決了特高壓鋼管塔超長橫擔的吊裝難題,能結合不同的地形選用不同的施工方法,能實現安全、優質、高效的完成了特高壓鋼管塔組立施工任務,能為今后的特高壓鋼管塔組立施工提供借鑒和指導,具有廣泛的推廣意義。
[1]馮迎春.特高壓輸電線路大截面導線架線施工工藝的研究[J].通訊世界.2014-02.
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Introduction of erection method for double circuit steel pipe tower of UHV transmission line
Huang Yunhui
(Guangdong power transmission and Transformation Engineering Company,Guangzhou Guangdong,510160)
In this paper, Anhui power transmission from Huainan to Shanghai UHV AC transmission demonstration project (19B standard) as an example, using the “suspended pull pole + herringbone auxiliary hold tower erection construction method” and “GT100 double arm holding pole tower erection construction method of” two methods, effectively solve the different terrain the technical problems of construction, safety, quality and efficient completion of the construction tasks.
UHV steel pipe tower; group erection; construction method