供電工程內(nèi)拉線懸浮式抱桿鐵塔組立施工技術(shù)

袁 勇

（中鐵十八局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司，天津 300308）

引言

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，輸變電工程電壓等級也越來越高，鐵塔塔型的結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜，施工方案也向著多樣化的方向發(fā)展。和外拉線懸浮式抱桿鐵塔組立相比，內(nèi)拉線懸浮式抱桿鐵塔組立技術(shù)具有施工簡單、鐵塔主材受力較均衡、減少操作人員等優(yōu)勢。110KV 供電工程施工地形條件復(fù)雜，組塔施工受到較大限制。為保證施工質(zhì)量，降低施工難度，需要結(jié)合施工現(xiàn)場實(shí)際情況，合理選擇施工技術(shù)，才能保證施工效率及施工質(zhì)量?；诖耍Y(jié)合工程實(shí)例，開展110KV 供電工程內(nèi)拉線懸浮式抱桿鐵塔組立施工技術(shù)的研究分析就顯得尤為必要。

一、工程概述

安寧工業(yè)園區(qū)新亞美谷物流園鐵路專用線路工程110kV新亞牽引變電站供電工程，電壓的設(shè)計(jì)等級為110kV；線路路徑長：110kV權(quán)永牽線新建線路路徑長3.61km，110kV 權(quán)麒牽線新建線路路徑長3.51km；地形情況為丘陵地帶，屬高海拔地區(qū)平局高度2000m；線路兩側(cè)均為山路，運(yùn)輸難度大。電纜、導(dǎo)線型號：兩回電纜線路均采用ZR-YJLW03-64/110kV-1×400型銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣皺紋鋁護(hù)套聚氯乙烯外護(hù)套電力電纜，兩回架空線路均采用JL/G1A-240/30鋼芯鋁絞線。

二、內(nèi)拉線懸浮式抱桿鐵塔組立的優(yōu)勢

內(nèi)拉線懸浮式抱桿鐵塔組立的結(jié)構(gòu)中心為懸浮狀態(tài)，具有如下優(yōu)勢：

第一，施工工具更加簡單。通過內(nèi)拉線代替了外拉線，有效減少了地錨構(gòu)件使用量，同時也縮短了臨時拉線的長度。

第二，不受地形影響。如果內(nèi)拉線懸浮式抱桿鐵塔組立布置在陡坡上，可取消外拉線，降低整個組塔結(jié)構(gòu)受到外界條件的影響。

第三，主材受力更加均衡。內(nèi)拉線懸浮式抱桿鐵塔組立在吊裝過程中，抱桿位于鐵塔中心處，受到四周的應(yīng)力幾乎相同，大大提升了總體結(jié)構(gòu)的均衡性，有利于保證施工質(zhì)量。

第四，可減少操作人員。在內(nèi)拉線懸浮式抱桿鐵塔組立施工中，只需要觀察抱桿拉線人員，不需要太多的現(xiàn)場施工人員，雖然人少，但是大大提高了工作效率。在整個施工過程中，要注意鐵塔頭部的吊裝，每一個細(xì)小的環(huán)節(jié)操作不當(dāng)，就會影響整個工程的施工質(zhì)量。在加上鐵塔斷面面積比較小，拉線承受的應(yīng)力比較大，因此，為保證吊裝的安全性，可在適當(dāng)位置增設(shè)外拉線。

三、內(nèi)拉線懸浮式抱桿鐵塔組立施工技術(shù)

（一）鐵塔組立工藝流程

鐵塔組立工藝流程：合理布置抱桿→組立塔腿→提升抱桿→塔身塔片吊裝→抱桿拆除。

（二）合理布置抱桿

上拉線布置：內(nèi)拉線懸浮式抱桿鐵塔組立的上拉線分別由四根鋼絲繩和與之相匹配的卡具組合而成，在抱桿頂部固定鋼絲繩的一端，鋼絲繩的另一個端頭則連接在塔材的四根主材上面[1]。拉線的受力點(diǎn)要選擇在分段接頭的水平位置。牽引設(shè)備通常選擇3t 機(jī)動絞磨機(jī)，通過地錨固定鋼板之上，埋設(shè)深度不能低于1.8m，盡量放置在比較平坦位置，便于操作和監(jiān)視構(gòu)件吊運(yùn)過程。

控制繩布置：控制繩子用18mm直徑的棕繩，控制繩的主要作用是調(diào)整塔片就位時的對孔找正，為了提高調(diào)整精度，采用兩根控制繩，將其分別固定在被吊塔片兩側(cè)主材之上。

新能源汽車是汽車行業(yè)發(fā)展的主要趨勢，要推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，就必須做好產(chǎn)業(yè)體系的建設(shè)工作。新能源汽車產(chǎn)業(yè)組織聯(lián)合是一種十分有效的產(chǎn)業(yè)體系，其也是推動新能源標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的主要方式，故而在工作中應(yīng)加大高新科技的投入力度，在汽車設(shè)計(jì)、生產(chǎn)中實(shí)施一條龍的發(fā)展模式，將新能源汽車的發(fā)展作為日后的一項(xiàng)重要工作內(nèi)容，從而帶動新能源科技的進(jìn)步。

（三）組立塔腿

在內(nèi)拉線懸浮式抱桿鐵塔組立施工中，塔腿有兩種施工方式，其一是先確定塔腿施工原材料，接著進(jìn)行塔腿安裝，再將塔腿豎立，形成鋁合金抱桿。其二是反過來施工，將鋁合金抱桿豎立起來，主材采用吊裝的方法安裝，最后組裝塔腿[2]。施工順序不一樣，采取的施工方法也不盡相同，在本工程施工中就采用了第二種施工方法，具體施工示意圖如圖1所示：

此種塔腿組立施工方法，比較適用于塔腿重量較大，根開也比較大的鐵塔組立施工中，優(yōu)點(diǎn)是施工過程中應(yīng)用的工具比較少，占地空間也比小。基礎(chǔ)驗(yàn)收合格后，把鐵塔放在基礎(chǔ)之上，連接地腳螺栓，將其固定。繼而安裝塔腿主材，將塔腿主材固定在底座立板之上，固定方法大多采用高強(qiáng)度螺栓，主材的支點(diǎn)就以螺栓為受力點(diǎn)。同時要根據(jù)現(xiàn)場情況做好現(xiàn)場的管理，通過叉桿立起[3]。當(dāng)主材立好之后，按照從下到上的順序組裝斜材和水平材，并用螺栓連接緊固。

（四）提升抱桿

按照110KV供電工程要求，從保證施工的角度入手，在內(nèi)拉線懸浮式抱桿鐵塔組立施工中必須使用腰環(huán)，尤其抱桿提升時，上風(fēng)繩、下風(fēng)繩必須處于松弛狀態(tài)，以降低風(fēng)繩磨損量，本工程提升抱桿施工示意圖如圖2所示：

當(dāng)上腰環(huán)和下腰環(huán)綁好之后，必須保證抱桿處于鐵塔結(jié)構(gòu)中心位置，并直立起來，將兩根上拉線從原來的綁扎點(diǎn)解下，提升到新的綁扎點(diǎn)位置，多數(shù)情況下，上拉線必須固定在已經(jīng)組裝好的主材最上部節(jié)點(diǎn)上。同時提升鋼絲繩，固定在鐵塔最上端。接著使用絞磨和牽引繩，將抱桿慢慢提升一段距離，然后將安裝在抱桿下的承托系統(tǒng)解開。完成上述操作后再使用絞磨機(jī)拉緊四根上拉繩。將抱桿慢慢提升，提升時要注意塔片就位的位置，還要注意使上拉線和承托繩的受力最小[4]。起立前，應(yīng)對平面布置及各個系統(tǒng)繩套綁扎等進(jìn)行全面、細(xì)致的檢查。起立時，指揮人員應(yīng)站在能看到或指揮到現(xiàn)場的各個部位的合適位置。副指揮應(yīng)站在牽引地錨中心線附近觀察牽引地錨受力和牽引地錨、抱桿頂、鐵塔頭部中心是否三點(diǎn)一線，并應(yīng)及時通知指揮人員進(jìn)行調(diào)整。各部位工作人員應(yīng)聽從指揮信號，鐵塔起立過程中，非工作人員不得進(jìn)入塔全高1.2 倍以內(nèi)的范圍內(nèi)，施工人員不得在正起立的鐵塔和牽引系統(tǒng)的下方逗留。鐵塔頂部吊離地面500mm 時，應(yīng)停止?fàn)恳?，并?yīng)對鐵塔及組立的各個系統(tǒng)再次進(jìn)行檢查，應(yīng)重點(diǎn)檢查各個地錨、鋼絲繩連接的受力情況和各個吊點(diǎn)的受力是否正常，鐵塔是否有可能因受力出現(xiàn)彎曲。當(dāng)有異常時，應(yīng)將鐵塔放回地面墊實(shí)，經(jīng)妥善處理后再組立。組立過程中，兩側(cè)臨時拉線應(yīng)進(jìn)行必要的調(diào)整，使其松緊合適，并應(yīng)根據(jù)需要適當(dāng)?shù)胤潘芍苿愉摾K，使鐵塔能平穩(wěn)起立和就位。在抱桿失效前，即鐵塔起立至50°～60°時，應(yīng)使鐵塔根部正確就位，放松制動時，應(yīng)盡可能緩慢并減少放松次數(shù)。塔片吊裝完成之后，要使抱桿頂部的高度高于被調(diào)塔材的高度3.0m。在抱桿提升的時侯，抱桿與垂直的角度要低于15°。

（五）塔身塔片吊裝

在內(nèi)拉線懸浮式抱桿鐵塔組立施工時，塔身塔片吊裝可采用單片吊裝的方法，但在整個吊裝過程中，需要對塔片做加強(qiáng)處理，并在鋼絲繩和塔材綁扎位置墊上方木[5]。本工程塔片吊裝示意圖如圖3所示：

在塔頭部分吊裝是需要按照塔型結(jié)構(gòu)的不同，合理選擇與之相適的吊裝方法，比如：直線塔塔頭吊裝示意圖如圖4所示：

圖4中①代表地線支架和邊導(dǎo)線橫擔(dān)；②代表中導(dǎo)線橫擔(dān)；③代表上曲臂；④代表下曲臂。下曲臂可分為左、右下曲臂整體起吊。上曲臂整體起吊可分為左上曲臂整體起吊和右上曲臂整體起吊，要求重量要低于ZVB型分解后的數(shù)值，對比是否符合安全系數(shù)，測算安全[6]。

圖5中1為起吊繩索；2為吊點(diǎn)繩索；3為補(bǔ)強(qiáng)圓木；4為橫擔(dān)；5為鋼橫梁；6為分吊點(diǎn)繩索。

在地線支架左、右整體起吊中。特別注重的是，抱桿的底部和中橫擔(dān)以下的距離為7m；抱桿需向起吊側(cè)傾斜角度不超過13°30′。具體吊裝施工示意圖如圖6所示：

（六）抱桿拆除

當(dāng)鐵塔吊裝完成之后，需要對吊裝效果進(jìn)行全面系統(tǒng)的檢查，確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后，才能開展抱桿拆除工作，具體的拆除工序如下：

第一步，合理布置抱桿降落系統(tǒng)。

第二步，抱桿上拉線拆除的同時開始啟動絞磨。

第三步，緩慢將抱桿向上拉大約30～50cm后關(guān)閉絞磨牽引，去掉相應(yīng)的承托系統(tǒng)。

第四步，再次開始使用絞磨，慢慢松開牽引繩，使抱桿緩慢下降，要注意在進(jìn)行上述工作的同時，要將抱桿底部的控制繩固定好,避免抱桿翻滾的情況發(fā)生[7]。

第五步，完成上述工作后，繼而緩慢回松牽引繩，直到抱桿落地，固定好底部的控制繩。

四、注意事項(xiàng)

內(nèi)拉線懸浮式抱桿鐵塔組立施工要嚴(yán)格控制，施工中需控制好以下事項(xiàng)：

（1）抱桿要根據(jù)不同的規(guī)格型號，通過嚴(yán)密的計(jì)算來核算出吊桿的起吊重量，抱桿的軸向壓力以及內(nèi)拉線的受力；

（2）在進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)置時，必須準(zhǔn)確的計(jì)算出拉線的長度，計(jì)算公式為：

E：拉線綁扎點(diǎn)塔身斷面的對角距離；

L：抱桿拉線超出綁扎位置的長度；

（3）抱桿固定在鐵塔下端應(yīng)采用分段的方式，接頭方式用外蘭花或者內(nèi)蘭花；

（4）抱桿的桿頂要放置朝天滑車，朝天滑車的作用是起吊鐵塔的塔材并在吊裝過程中軸向方向傳遞起吊重力[8]。

綜上所述，文章結(jié)合新亞美谷物流園鐵路專用線路工程110kV新亞牽引變電站供電工程實(shí)例，對高壓輸電工程的內(nèi)拉線懸浮式抱桿鐵塔組立施工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析。和外拉線抱桿鐵塔組立相比，內(nèi)拉線懸浮式抱桿鐵塔組立的優(yōu)勢更加明顯，具有施工現(xiàn)場更加緊湊、受到地形影響小、施工工具使用量少等優(yōu)勢，抱桿提升降低了施工的危險性，增加了構(gòu)建吊裝的平穩(wěn)性和安全性，適用于大多數(shù)高壓輸電鐵塔組立的施工，值得大范圍推廣應(yīng)用。