內懸浮內外拉線結合組立特高壓直流塔的施工工藝研究

王海寧 ，任鵬 ，金浩 ，艾憲倉 ，彭生江

（1.國網甘肅省電力公司建設分公司，蘭州 730050；2.甘肅送變電工程有限公司，蘭州 730070）

1 引言

青海—河南±800kV 特高壓直流輸電線路工程 （甘1標段），線路起自青海省河南縣其合桑蘭木東北青甘省界 N1201塔（含本體），止于甘肅省卓尼縣完冒鄉北根薩村 N2001 塔（不含本體），地形以一般山地及高山為主，沿線海拔為 3000～4300m。

本標段山地地形占達 93.3%，其中24個基塔位總有一面或兩面因地形影響無法設置外拉線。為保證鐵塔組立施工安全，擬采用內、外拉線與反向拉線相結合的方式組立鐵塔。

2 施工原理

2.1 鐵塔設計特點

本標段鐵塔塔身斷面均采用“正方形”斷面，全部鐵塔均按全方位高低腿設計，長短腿級差為 1.0m。直線塔采用 V 形串掛線方式，塔頭采用地線支架與橫擔相連的“羊角式”，導線橫擔上平面主材采用2次變坡的“梯形”橫擔，與橫擔相連接的塔身上段采用直等截面塔身形式。

耐張塔采用干字形塔，導線跳線采用 V 形串，故在以往耐張塔三角形導線橫擔的基礎上，向外延伸一段用于懸掛跳線。

2.2 鐵塔施工方案

根據設計特點及鐵塔組立施工難點的分析，結合本工程實際情況，為保證鐵鐵塔組立施工安全，擬采用 700mm×700mm×32m 內懸浮鋼抱桿內、外拉線與反向拉線相結合的方式組立鐵塔。該方法是將抱桿通過承托系統懸浮于塔身中間，抱桿頭部采用旋轉式抱桿帽，其上設有4根落地外拉線掛點[1]，且拉線呈對角線方向布置，具有抱桿穩定性較好、起重能力較大、外拉線可根據地形條件或塔片起吊方向，調整外拉線位置等優點，特別適合山地鐵塔組立施工作業。

3 內懸浮內外拉線結合組立特高壓直流塔實施研究

內拉線懸浮內外拉線抱桿分解組立鐵塔，是在因地形受限有一面、二面無法使用外拉線時，為采用內拉線，內拉線固定到鐵塔塔身上平面的主角鋼節點下方。任何一根如有地形，必須按外拉線設置。

3.1 塔身部分的吊裝

塔身部分的吊裝分為以下幾個步驟：

1）考慮塔身部分吊裝采用內懸浮內拉線方式，根據受力計算結果，塔身部分吊裝采取以主材帶部分輔材單插、正側面大交叉材及輔材組成 X 形起吊安裝的施工方案進行塔身部分吊裝。磨繩使用 φ15mm 鋼絲繩。穿 1-2 滑車組最大允許起吊質量限制為 4t，如圖1所示。

2）根據鐵塔結構圖組合式（雙背主材）單段主材最大質量不超過 3t，采取單吊吊裝方式，根據起吊質量限制，可帶正側面少量斜材和輔材。

3）在吊裝前要調整內拉線、外拉線和反向拉線，控制抱桿的傾斜，32m 抱桿傾斜 5°時其傾斜值在 2799mm 以內，抱桿頂端盡可能接近就位點鉛垂面。起吊過程中主材使用2根控制繩，通過地錨八字環用人力控制，使主材不碰塔身為宜。

4）抱桿伸出塔身長度應不超過 16m，當起立的抱桿不能滿足塔片吊裝高度時，應提升或采用倒接法接續抱桿，接續抱桿用 φ13mm×0.5m 鋼繩套將抱桿下節 4m 段連接在抱桿底部，提升抱桿，使 4m 段抱桿起立后安裝抱桿連接螺栓并緊固，然后起吊塔片。

5）重復以上步驟，直至塔身吊裝完備。

圖1 內懸浮內拉線抱桿單吊主材示意圖

3.2 橫擔的吊裝

采用內拉線抱桿進行橫擔吊裝是本工程的吊裝難點。吊裝時需在橫線路方向上山坡方向設置1根反向拉線（φ15mm鋼絲繩，地錨 10t，對地夾角不大于 45°），在利用抱桿對塔頭及橫擔本體進行補強（φ17.5mm×30m 鋼繩套，6t 倒鏈）后，（有地形時內外拉線結合）方式，完成其他橫擔段的吊裝。磨繩使用φ15mm 鋼絲繩。穿 1-2 滑車組，采用分段整體吊裝方式和前后分片吊裝方式 2種，起吊質量控制在 5.5t 以內。

3.2.1 直線塔橫擔的吊裝

直線塔橫擔的吊裝應注意以下事項：（1）直線塔橫擔分靠近塔身段及遠離塔身段2次吊裝。起吊時抱桿伸出塔身高度為抱桿總長度的約 1/3，長約 11m。（2）橫擔的靠近塔身段質量較重，為 3.7～13.0t，吊裝分為整體吊裝法、整體去輔材吊裝法和上下分片吊裝法，整體吊裝及分片吊裝時，需要拆除大量的非關鍵受力輔材以減輕整體吊裝的質量，控制單次吊重小于5.5t。（3）將靠近塔身段吊裝完畢，橫擔上的所有主、輔材安裝完畢后，利用地線支架掛點進行吊點繩的轉向或人字抱桿進行遠離塔身段吊裝，利用地線支架吊裝時需要利用抱桿對地線支架進行補強。（4）ZC31204CL、ZC31204CL 2種塔形遠離塔身段利用地線支架吊裝時拆除所有的非關鍵受力輔材，在地線支架補強的情況下，控制單次吊重小于 4.0t[2]。

1）靠近塔身段橫擔吊裝

靠近塔身段橫擔吊裝根據計算質量采用分片或整體進行吊裝。吊裝前，需在橫線路方向上山坡方向設置反向拉線地錨，選擇吊裝時先選擇起吊下山坡方向的橫擔，利用橫擔端頭對抱桿進行補強后起吊上山坡側橫擔。

2）遠離塔身段橫擔吊裝

遠離塔身段的橫擔吊裝應注意以下事項：（1）根據設計質量參數遠離塔身段橫擔質量較輕，除 ZC31204CL、ZC31204CL 2種塔形外，其余均小于 4t，按整體吊裝的方法吊裝；ZC31204CL、ZC31204CL 2種塔形按去除輔材后整體吊裝的方法吊裝，保證起吊質量不大于 4t。有必要時加裝 12t 拉力表進行測定。（2）將靠近塔身段橫擔上的所有主、輔材安裝完畢后，利用抱桿對左右地線支架采用 φ17.5mm×30m 鋼繩套加 6t 倒鏈進行補強，在地線支架端部安裝3個 5t 轉向滑車，將起吊系統磨繩放入3個轉向滑車內，通過地線支架進行遠離塔身段吊裝。

3.2.2 耐張塔導、地線橫擔吊裝

耐張塔導、地線橫擔吊裝應注意以下事項：（1）左、右地線橫擔質量均較輕，采用組裝成整體后直接吊裝就位。起吊時，抱桿伸出塔身高度為抱桿總長度的約 1/3，長約 11m。（2）導線橫擔的靠近塔身段質量較重，為 6.1～14.0t，吊裝分為整體去輔材吊裝法和前后分片吊裝法，整體吊裝及分片吊裝時，需要拆除大量的非關鍵受力輔材，以減輕整體吊裝的質量，控制單次吊重小于 5.5t。（3）靠近塔身段橫擔吊裝時直接利用抱桿起吊系統進行吊裝，這時影響吊裝的地線支架上的交叉輔材可暫不安裝。（4）遠離塔身側跳線橫擔段因質量較輕（最大不超過 4t），可利用地線支架掛點做轉向后整體吊裝，吊裝前對地線支架通過主抱桿頂進行補強。

1）地線橫擔吊裝

地線橫擔吊裝應注意：（1）吊裝前需在橫線路方向上山坡方向設置反向拉線地錨，先利用上山坡反向拉線起吊下山坡側地線橫擔，后在利用下山坡側地線橫擔本體作為抱桿反向拉線的受力點，利用橫擔端頭對抱桿進行補強后起吊上山坡側地線橫擔；（2）就位方式同導線橫擔靠近塔身側段相同，采用正立吊裝方案就位。

2）導線橫擔靠近塔身段吊裝

靠近塔身段橫擔吊裝根據給出的吊裝方法分片或整體進行吊裝，采用水平吊裝方案。吊裝時直接利用抱桿起吊系統進行吊裝，這時影響吊裝的地線支架上的交叉輔材可暫不安裝或拆除。不同之處在于先利用上山坡反向拉線起吊下山坡側地線橫擔，同時以兩側地線橫擔本體作為抱桿反向拉線的受力點，利用橫擔端頭對抱桿進行補強，后起吊上山坡側橫擔。

3）導線橫擔遠離塔身段吊裝

導線橫擔遠離塔身段吊裝應注意：（1）遠離塔身側跳線橫擔段因質量較輕（最大不超過 4t），可利用地線支架掛點做轉向后整體吊裝，吊裝前對地線支架通過主抱桿頂進行補強。（2）將靠近塔身段橫擔上的所有主、輔材安裝完畢后，利用抱桿對左右地線支架采用 φ17.5mm×30m 鋼繩套加 6t 倒鏈進行補強，在地線支架端部安裝3個 5t 轉向滑車，將起吊系統磨繩放入3個轉向滑車內，通過地線支架進行遠離塔身段跳線橫擔吊裝。其他與外拉線起吊方法相同。

4 結語

內懸浮內外拉線結合組立特高壓直流塔的施工工藝有效地解決了因地形影響無法采用外拉線的施工難題。本方法在青海—河南±800kV 特高壓直流輸電線路工程 （甘1標段）施工中進行了廣泛的應用，通過實際應用提高了施工安全，降低了施工強度，節約了施工時間。