落地式雙搖臂抱桿在特高壓鋼管塔施工中的應(yīng)用

馬海超 ，程 劍 ，李 群 ，孫國磊 ，欒 鵬

（1.新疆送變電有限公司，新疆 烏魯木齊 830011；2.國網(wǎng)山東省電力公司，山東 濟(jì)南 250001；3.中國能源建設(shè)集團(tuán)甘肅省電力設(shè)計院有限公司，甘肅 蘭州 730050；4.國網(wǎng)山東省電力公司建設(shè)公司，山東 濟(jì)南 250001）

1 工程概況

某1 000 kV特高壓輸變電工程線路工程，線路沿線經(jīng)過經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)，沿線有眾多規(guī)劃區(qū)、山區(qū)、林區(qū)、經(jīng)濟(jì)作物集中種植區(qū)等，必須采取合理有效的基礎(chǔ)、立塔、架線等施工方案。鋼管塔鐵塔呼高較高、鐵塔設(shè)計半根開較大，單件重量比較大、鋼管直徑大，法蘭連接采用 M30～M52高強(qiáng)螺栓［1］。 鋼管塔平均設(shè)計高度為115 m，最高144 m，平均重量為120～125 t，單件最重 5.2 t。

落地式雙搖臂抱桿有效起吊重量［2］：8×2 t（高度 144 m，作業(yè)半徑 16 m），搖臂可以旋轉(zhuǎn)±135°；搖臂變幅0°～85°；抱桿不平衡力矩不大于額定起重量的30%。

2 落地式雙搖臂抱桿結(jié)構(gòu)組成

起吊系統(tǒng)：在輕載時可以滿足2倍率起吊；在重載時可以滿足4倍率起吊；起吊系統(tǒng)穿2根鋼絲繩控制吊鉤［3］。

調(diào)幅系統(tǒng)：搖臂可以在0°～85°之間起吊，較高的調(diào)幅角度增加了提升抱桿時所能施工的范圍。

旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)：采用大型軸承裝置，人工拖拽旋轉(zhuǎn)，安全可靠。

拉線系統(tǒng)：在軸承下方拉線孔位使用直徑不小于15.5 mm的鋼絲繩打拉線，本工程采用的拉線只使用內(nèi)拉線。

腰環(huán)系統(tǒng)：采用普通腰環(huán)和加強(qiáng)腰環(huán)結(jié)合的方法，在底段采用加強(qiáng)腰環(huán)，上部采用普通腰環(huán)，腰環(huán)數(shù)量根據(jù)抱桿高度確定。

抱桿參數(shù)要求：

高度：166 m （地面到雙搖臂高度，按照最高塔144 m，配置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)）；

主抱桿截面積：1 000 mm×1 000 mm；

作業(yè)半徑：16 m（抱桿中心到起重滑車組中心間距）；

雙搖臂抱桿截面積：600 mm×600 mm；

頂部桅桿高度：17 m；

頂部桅桿截面：1 000 mm×1 000 mm；

自由段高度≤20 m，最上面第一個腰環(huán)到回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；

回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，獨(dú)立一段，內(nèi)置平面止推軸承，軸承摩擦系數(shù)小于1%。

3 落地式雙搖臂抱桿組立鋼管塔的應(yīng)用

3.1 落地雙搖臂抱桿的施工準(zhǔn)備

施工場地準(zhǔn)備，實(shí)地查看施工現(xiàn)場的道路交通運(yùn)輸條件、地勢地質(zhì)狀況、施工現(xiàn)場附近有無帶電運(yùn)行線路等影響鐵塔組立的因素。

施工技術(shù)準(zhǔn)備，根據(jù)設(shè)計資料和工程特點(diǎn)，編寫施工措施；測量復(fù)核線路方向和基礎(chǔ)相關(guān)尺寸；開工前由項目部管理人員組織施工隊進(jìn)行技術(shù)、質(zhì)量、安全、環(huán)境保護(hù)培訓(xùn)、考試、交底，確保對施工驗(yàn)收規(guī)范、圖紙、施工安全質(zhì)量保證措施充分理解。

工器具準(zhǔn)備，場地滿足情況下使用25 t流動式起重機(jī)配合鐵塔組立；抱桿等主要受力工器具進(jìn)行外觀檢查，經(jīng)第三方檢測合格后使用；抱桿各部件齊全、完好。

流動式起重機(jī)加抱桿組塔工藝流程如圖1所示。

3.2 吊車作業(yè)

在起立抱桿前，將吊車布置在塔身中間，鋪設(shè)抱桿使用的鋼板和吊車自身使用的鋼板，將基面往上兩至三段接腿及塔身的3個面起吊拼裝完畢，留出1個面暫不組立。

吊車移動至塔身外，用吊車起立抱桿，調(diào)節(jié)好抱桿內(nèi)拉線以固定抱桿，然后設(shè)置好腰環(huán)。

圖1 流動式起重機(jī)加抱桿組塔工藝流程

吊車組立剩余的1個面。吊車撤場，進(jìn)入抱桿組立階段。

3.3 利用吊車起立抱桿

現(xiàn)場在抱桿底座設(shè)置鋼板，底座鋼板設(shè)置之前，基面須找平，以達(dá)到鋼板底座與基面接觸完全密實(shí)、吻合、受力均勻的目的。將倒裝架底座平板與地面接觸處預(yù)先找平，與水平面平行，再將各件組裝。將倒裝架主體的各段連接好，并預(yù)先將導(dǎo)軌和頂升小車安裝在桿段上；然后吊車就位，用連接橫撐將其連為整體框架，并打好穩(wěn)固拉線。安裝液壓油缸；再用油管將液壓泵站和油缸連接。

安裝倒裝架拉線。一切準(zhǔn)備就緒后，進(jìn)行第一次提升。準(zhǔn)備好標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，利用倒裝架底座滾輪，用人力沿滾輪推入倒裝架內(nèi)，與已提升主柱用螺栓連接緊固。拆除頂升小車與抱桿的連接螺栓，收回油缸及頂升小車，再與被提升段連接，向上提起2.1～2.5 m高度，準(zhǔn)備提升下一段。依次類推，直到整個立柱完成5段標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的組裝完畢，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)高度超過倒裝架1 m，然后利用吊車安裝回轉(zhuǎn)體、桅桿、搖臂、調(diào)幅滑車組和起吊滑車組鋼絲繩等。抱桿站立后，用經(jīng)緯儀觀察抱桿的垂直度，用拉線調(diào)整，使其豎直，然后固定拉線，拉線應(yīng)受力均勻。座地內(nèi)拉線雙搖臂抱桿組塔吊裝布置如圖2所示。

圖2 座地內(nèi)拉線雙搖臂抱桿組塔吊裝布置

3.4 腰環(huán)布置及提升抱桿

不得超負(fù)荷情況下，根據(jù)設(shè)計重量，分別吊裝鐵塔主材及各輔材。首先完成抱桿有效高度部分的鐵塔底段組立吊裝，用液壓倒裝架進(jìn)行抱桿提升，提升抱桿主節(jié)時雙搖臂向上收起，并采取防傾倒措施。

裝腰環(huán)。將各腰環(huán)按以上型式連接，組合到內(nèi)拉線以下、提升架以上的桿段上，幾件腰環(huán)相疊。插銷將腰環(huán)固定在抱桿桿段上。

腰環(huán)的安裝、配置。抱桿配有12道腰環(huán)，各腰環(huán)均為防扭腰環(huán)，設(shè)計工作負(fù)荷10 t。第一道腰環(huán)應(yīng)位于鉸接座內(nèi)拉線下方20 m處，內(nèi)拉線在組立抱桿和升降抱桿過程中隨著抱桿升，而松繩。隨著抱桿降，而緊繩。以達(dá)到穩(wěn)定抱桿的作用。在不施工時，4根內(nèi)拉線要拉緊固定抱桿。

提升抱桿。抱桿提升時，將已組立鐵塔四個方向的斜材、水平材補(bǔ)齊，緊固螺栓后提升抱桿。將拉線固定在已組立鐵塔最上層主材節(jié)點(diǎn)處，后續(xù)提升抱桿前需要將拉線系統(tǒng)移至已組立好的塔段上，拉線呈松弛狀態(tài)。提升抱桿速度要慢，提升前抱桿放松拉線，安排專人監(jiān)控。抱桿提升后伸出最上層一道腰環(huán)的高度，要滿足一次吊裝的高度，但是伸出的最大高度應(yīng)小于抱桿自由段允許高度。抱桿升高后，使用經(jīng)緯儀在順線路、橫線路兩個方向上監(jiān)測抱桿的豎直狀態(tài)，檢測距離滿足抱桿提升高度后45°，調(diào)整抱桿垂直度，抱桿調(diào)直后，收緊并固定頂層腰環(huán)以及搖臂的變幅滑輪組。

3.5 鐵塔吊裝

雙搖臂抱桿一般需要兩側(cè)同時起吊塔材，起吊前使用經(jīng)緯儀在順線路、橫線路兩個方向上監(jiān)測抱桿的豎直狀態(tài)，使用內(nèi)拉線或腰環(huán)系統(tǒng)調(diào)整垂直度，確保抱桿整體垂直度不超過2‰。

起吊過程中雙搖臂抱桿兩側(cè)搖臂必須平衡起吊，雙搖臂調(diào)幅必須一致，同時確保兩邊作業(yè)半徑相等，兩側(cè)起吊重量相等。考慮風(fēng)載、施工中的不確定因素所產(chǎn)生的不平衡重量控制在1.5 t以內(nèi)。

起吊時啟動兩臺雙滾筒絞磨，緩慢牽引，確保兩側(cè)吊片同步離地、同步提升；當(dāng)就位時，需要調(diào)整搖臂幅度時，啟動另外兩臺雙滾筒絞磨，調(diào)整幅度，確保就位時兩側(cè)同步就位。

3.6 抱桿拆除

將起吊滑車放至地面，拆除，抽回起吊鋼絲繩。將雙搖臂收回至桅桿，鎖銷銷住，收回起伏鋼絲繩。固定頂四角拉線，松開頂部腰環(huán)，降落抱桿（降落時四角拉線需要同時放松）。拆除抱桿也就是提升主柱抱桿的逆過程，同樣是由提升架完成。抱桿拆卸后由施工隊、項目部機(jī)具管理人員進(jìn)行檢查。對抱桿的主要受力的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行外觀檢查，主要有金屬疲勞、焊縫、裂紋、變形等情況，檢查零件是否存在損壞、碰傷等情況。檢查后需要對缺陷、隱患進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)后方可轉(zhuǎn)場繼續(xù)使用。

3.7 抱桿組立鋼管塔注意事項

在流動式起重機(jī)起重吊臂以及起吊塔材下面有人停留或行走時不準(zhǔn)吊。起重指揮應(yīng)取得培訓(xùn)合格證書，無指揮和信號不清時，不準(zhǔn)吊；高塔作業(yè)時信號需要使用對講機(jī)。鐵塔斜材、水平材細(xì)長、構(gòu)件設(shè)備等，必須捆扎牢靠。起吊中不足以保持平衡的鐵塔構(gòu)架、不用四點(diǎn)吊的鐵塔橫擔(dān)，不能確保安全的情況不準(zhǔn)吊。必須使用夾具等其他盛器方能確保吊運(yùn)安全的，而不使用的不準(zhǔn)吊。塔材、機(jī)具設(shè)備等吊物上站人不準(zhǔn)吊。

4 結(jié)語

針對特高壓交流輸電線路工程塔呼高較高、鐵塔設(shè)計半根開較大，單件重量比較大、鋼管直徑大，或因前期協(xié)調(diào)、臨近帶線線路不具備打設(shè)外拉線等特殊性，使用座地式雙搖臂抱桿進(jìn)行鐵塔分解組立，與傳統(tǒng)的內(nèi)懸浮外拉線抱桿組塔方法相比，大大提高了組塔施工中的安全性，使得組塔施工階段的三級以上安全風(fēng)險大大降低。

同時落地式雙搖臂抱桿具有施工作業(yè)半徑大，起吊重量大，塔材就位方便，可以減少高空作業(yè)，有利于提高施工技術(shù)水平和工程質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，落地式雙搖臂抱桿在特高壓線路工程中取得的施工經(jīng)驗(yàn)，在后續(xù)的特高壓線路鐵塔組立施工臨近帶電線路、鄰近高速公路、鐵路、河流、村鎮(zhèn)房屋建筑等復(fù)雜工況下的施工提供借鑒。