摘要:从特高压工程铁塔的特点出发,结合工程实际,介绍了可行的特高压铁塔组立方法。为了提高施工效率和施工安全,要依据铁塔的结构、质量及全高采用不同的组合方式进行铁塔施工。为特高压输电线路铁塔组装施工提升装备水平提出了方案,也为今后的特高压线路施工提供良好的借鉴。
关键词:组合抱杆;特高压工程组塔施工;应用
1铁塔组立施工方法综述
昌吉—古泉±1100kV特高压铁塔为干字型塔,主要可选择的施工方法有人字辅助抱杆、座地双平臂抱杆分解组塔、起重机组塔3种,施工时应根据现场地形条件、塔全高、塔重等因素进行选择。总的原则为:在地形允许的条件下,塔腿及40m以下塔身采用25t起重机组塔;铁塔全高小于90m的铁塔可根据塔高选用220t或260t起重机组塔;全高超过130m或地形受限时采用座地双平臂抱杆组塔;以上几种情况之外、具备打拉线条件的可选用内悬浮外拉线抱杆组塔。施工时不能一概而论,必须依据现场实际情况进行选择,以提高工效。
2人字辅助抱杆的组装应用
2.1人字辅助抱杆的安装
根据上横担的长度选择15m长的人字辅助抱杆,利用铁塔主材顶部上的Φ40施工孔进行人字辅助抱杆的安装。调幅绳采用Φ15磨绳,由绞磨引出,通过地面转向滑车,至主抱杆顶部8t双轮滑车,至人字辅助抱杆顶部上方的8t双轮滑车,最后尾绳系在主抱杆滑车上,组成辅助抱杆的调幅系统。牵引绳采用Φ15磨绳,自牵引机引出,通过地面转向滑车至铁塔顶部转向滑车,至人字辅助抱杆顶部下方8t双轮滑车,至横担上8t双轮滑车,最后尾绳系在人字辅助抱杆顶部下方滑车上,组成抱杆的起吊系统。根据横担重心点的位置和吊装的要求,利用绞磨调整人字辅助抱杆的倾斜角度。
2.2组合抱杆吊装横担方案
由于本标段线路临近高压线路施工,外拉线对地夹角较大,地锚锚固力较小,考虑到上横担支架重量均达到5t,对外拉线受力较大。为提高吊装的安全性,采用2套人字辅助抱杆同时安装,一边起吊,两边受力平衡,大大减少外拉线的受力。在地面时,因横担离塔位中心水平距离较远,可以通过调整人字辅助抱杆的倾斜角度,尽量减小起吊绳与铅垂线夹角度数,使横担近乎垂直起吊;横担就位时,同样可以通过收紧调幅绳,使横担靠近塔身,方便就位。
2.3使用分析
以高压工程组上横担为例,长17.4m,重5.26t,主抱杆外露21m。考虑起吊过程中横担距塔身0.5m,则人字辅助抱杆倾斜角度ε为53°,调幅绳与铅垂角夹角τ为50°。起吊绳与铅垂线β夹角为5°,拖绳对地夹角ω为40°。根据计算公式可以得出,拖绳受力为6.5kN,牵引绳拉力为16.8kN,调幅绳拉力为11.3kN,人字辅助抱杆轴心合力为40.3kN,单根人字辅助抱杆轴心受力约为20.3kN,主抱杆轴心压力约为103kN。通过计算得出,整套吊装系统各部件的受力均在安全范围以内。
2.4耐张塔横担组装
依据耐张塔横担结构及质量,吊装总体分为塔身侧跳线支架、边侧跳线支架、地线支架三部分。耐张塔地线支架质量为2.042~4.013t,可采用整体吊装或整吊减铁的方式进行吊装。减铁部分为地线支架主材与斜材之间的短铁及横担挂板。耐张塔边侧跳线支架均采用分解吊装方式。在安装完成的两侧地线支架上为抱杆分别设置一根临时补强拉线,在地线支架下方施工用孔处设置双轮起重滑车,采用2-2滑车组对塔身侧跳线支架水平吊装。此时,分别在地线支架下方、塔身、塔腿处分别设置转向滑车,起吊绳不得从起吊滑车直接进入地面转向滑车。耐张塔边侧跳线支架均采用分解吊装方式。利用补强后的地线横担,在地线横担端部设置双轮起重滑车,利用起吊滑车组对导线外侧横担实施吊装。
3座地摇臂臂抱杆分解组塔
3.1吊装注意事项
1)摇臂抱杆两侧同时起吊塔材时,抱杆必须调直,需使用铅垂线校直抱杆的垂直度,使用内拉线及腰环调整直,确保抱杆整体偏差不超过2‰。
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2)抱杆起吊过程中两侧摇臂必须同时平衡起吊,即双摇臂必须调幅一致(两边作业半径相等),在考虑风载、施工中的一切不确定因素所产生的不平衡质量控制在1.5t以内。起吊时应缓慢启动2台起吊机,确保两侧塔件同步离地、同步提升、同步就位,减少抱杆承受的不平衡力矩。同样水平移动需要步调基本一致。
3)抱杆起吊作业过程中,需观察桅杆顶部绕度(即水平偏移),水平偏移量不得超过25cm。
4)塔片尽可能组在起吊摇臂垂直下方,其中轴线顺起吊摇臂方向,保证起吊时,吊绳偏离不超过5°。
3.2操作要点
3.2.1塔腿组装
利用25t吊车分别进行单腿吊装,腿部吊装完成后,45°对角方向安装临时拉线,便于调整主材倾斜度。
3.2.2塔身组装
1)主材吊装:塔身段吊装采用主材单根吊装,侧面封铁的吊装方式完成。塔身部主材吊装采用Φ21.5钢丝绳,吊装方式与塔腿段相同。
2)水平材、交叉材、塔身塔片吊装:水平吊装时,根据长度分为两点或多点起吊。交叉材吊装前应在地面组装好,各连接点间用钢丝绳和双钩地面固定,并调节好长度。
3.2.3直线塔横担组装
将每侧横担结构分解为三段,先起吊塔身侧横担,其次是边横担,最后是地线支架。若横担段整体质量大于5t,应将导线横担段分解为前后两片,分片吊装;横担段质量小于5t的,可整体吊装。
3.2.4耐张塔横担组装
整体上先起吊导线横担,然后是地线支架。地线支架和边侧跳线支架可整体吊装,塔身侧跳线支架依据结构及质量,分段或分片进行吊装。
4起重机组塔
4.1 25t汽车起重机吊装塔身使用
25t汽车起重机进行塔身部吊装时,最大有效吊装高度约40m。可完成除塔腿部位以上2~4段的吊装,吊装作业时,汽车起重机回转中心位置距塔腿3m。
4.2 260t流动起重机吊装部分
260t吊车主臂长15~70m,副臂长32m(主副臂安装角0°、配重66~89t),主副臂结合最高可达102m(已考虑吊具和钢丝绳长度),最大有效吊装高度约90m。
4.3优缺点分析
(1)两侧水平杆平衡提升,减少对外拉线的受力,适用于空间小、地角大、水平轴承长、重量重的塔块施工;(2)通过调整支撑吊杆的人字倾斜角度来调整水平杆的位置,便于水平杆的提升和定位;(3)水平杆近似垂直提升,各种钢丝绳受力小,大大提高了施工安全性。缺点:(1)塔顶必须预留施工孔,安装人字形辅助吊杆;(2)安装和拆卸人字形辅助起重杆需要很长时间,增加工期。
5结束语
昌吉—古泉±1100kV特高压线路工程的铁塔重量大、塔身高、结构长,为了提高施工效率和施工安全,要依据铁塔的结构、质量及全高采用不同的组合方式进行铁塔施工。本文为特高压输电线路铁塔组装施工提升装备水平提出了方案,也为今后的特高压线路施工提供良好的借鉴。特高压工程中,铁塔高且重,横担吊装困难,通过采用组合抱杆,经过分析及现场实践,充分论证了组合抱杆能够有效解决在施工场地小、临近带电线路施工时,超长超重横担的吊装难题,有效降低了施工的风险,提高施工的安全性,确保工程安全目标的实现,因此在架空电力线路的组塔施工中具有很好的推广性。
参考文献:
[1]薛宏.±800kV哈郑线铁塔组立施工工艺探讨[J].甘肃电力技术,2014,24(6):44-54.
[2]景国明,陶春蓉,王建欣.±800kV特高压线路耐张塔边横担特殊吊装技术[J].电力建设,2011,32(5):114-117.
论文作者:李永彬,刘民明,张祥
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/17
标签:滑车论文; 铁塔论文; 支架论文; 地线论文; 双轮论文; 人字论文; 水平论文; 《基层建设》2018年第23期论文;