摘要：特高压南京变电站工程为江苏省首座特高压交流变电站，1000kV进出线构架整体高度高，重量重，安装难度大，本文介绍了1000kV变电站格构式构架工程情况，并详细说明了1000kV变电站格构式构架柱、梁的施工安装方法及控制措施，为特高压交直流变电站构架安装在以后的施工中使用作了一个成功的范例。
一、1000kV变电站格构式构架概况
淮南～南京～上海工程南京变电站工程，为江苏省首座特高压交流变电站。1000kV进出线构架跨度51m，梁底部标高41m，梁最大起吊重量为26.5t，整体高度高，重量重，构架上避雷针标高为70m。1000kV构架柱主体4根底部柱采用等截面φ480普通圆钢管，构架梁采用四方形变断面、钢管弦杆、角钢腹杆、螺栓连接的格构式钢梁，梁柱铰接。其构架安装较常规500kV变电站安装，技术难度较大、综合条件复杂。
二、1000kV变电站构架柱、梁吊装实施方案
本工程1000kV构架柱由于整体高度高，重量重，组立采用地面分段组装、分段吊装的施工方法；1000kV构架钢横梁采用先地面组装完成，整体起吊的安装方法。
1.钢管柱吊装方案
1.1 1000kV构架柱构件重量计算和吊装高度如下（以最重的构架柱GZ-1为例）
1.2 1000kV构架柱分段吊装方法
1.2.1在吊装构架柱塔身第一节时，采用拼装方法，使用25t吊车吊装散件。
1.2.2构架柱塔身第二节：
构架组合重量，G=14.7t，取安全系数后G=16.2t，吊装高度27+6=33m。
在吊装构架柱塔身第二节时，160吨吊车停在距构架基础中心约16m处，主臂长为39.21m 时，吊车起重量为22.9t＞16.2t，满足吊装要求。
1.2.3构架柱塔身第三节：
构架组合重量，G=14.2t，取安全系数后G=15.7t，吊装高度44+6=50m。
在吊装构架柱塔身第三节时，260吨吊车停在距构架基础中心约16m处，主臂长为53.9m 时，吊车起重量为32.4t＞15.7t，满足吊装要求。
1.2.4构架柱塔身第四节：
构架组合重量，G=3.9t，取安全系数后G=4.3t，吊装高度61+6=67m。
在吊装构架柱塔身第四节时，260吨吊车停在距构架基础中心约16m处，主臂长为72m时，吊车起重量为17.1t＞5.46t，满足吊装要求。
1.3 吊装工器具选用
构架柱主吊索选用15T吊带4付，定长15米。
2.构架梁吊装
1000kV构架横梁的组立采用整体吊装施工方法，吊点示意图如下：
2.1构架横梁安装方案
2.1.1主吊车的选择
构架梁最重量为26.5吨，起吊重量约27吨（含吊具重量），底部高度41米，跨度51米。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钢梁采用500吨汽车吊起吊，吊车距梁中心16m位置处。500吨汽车起重机在配重180吨的情况下，主臂长度73.4米，16米工作半径以内可以起吊最大重量为32吨，能够满足构架梁吊装要求。
2.1.2吊点位置选择
吊点采用等弯矩法进行计算，通过合理地选择横梁的吊点位置，使横梁在起吊过程中，其最大负弯矩和最大正弯矩相等，以使结构受力最为合理。理论计算过程中钢梁按线性均匀分布考虑。
钢横梁吊装采用四点绑扎起吊，绑扎点选在横梁下弦距法兰节点500mm的位置（以尽量减少钢丝绳与法兰节点处加劲板的磨擦）。
吊点选择计算结果分析：
① 弯矩分析:
a. 通过计算可知,当每根钢梁分别采用四个不同吊点时，其弯矩均小于钢梁在两端简支自重状态下的跨中弯矩，强度能够满足设计要求。
b. 当吊点位置处于X=0.207L位置时，钢梁承受的正弯矩值和负弯变矩值的绝对值相等，此时钢梁承受的弯矩值最小，也能满足结构强度要求。
② 挠度分析：
钢梁在吊装中挠度变形为0.662mm，远远小于允许挠度变形，钢梁挠度变形能够满足设计要求。
③ 起吊高度分析：
当钢丝绳与水平夹角保证在600时，根据500吨汽车性能表，臂长73.4m，作业半径16m，起升高度为71m，此时最大可起吊32t，大于钢梁自重27t；钢梁的起吊高度为67m，吊车性能满足起重高度的要求。
2.2起吊钢丝绳选择
①钢丝绳受力计算
本工程钢横梁采用4点起吊，吊点在钢梁下弦对称布置，
单根钢丝绳的受力为：F= GL1/（4sinα）=74.97 kN（α=60º）
钢丝绳的破断拉力为S=449.81kN（安全系数取为6）
钢丝绳破断拉力的总和P=529.19 kN（钢丝绳破断拉力换算系数取0.85）
②钢丝绳选择
根据上面结果，选用钢丝6*19，钢丝强度极限为1400MPa，直径为34mm的钢丝绳，钢丝破断拉力的总和为606kN。
③钢丝绳长度计算
钢丝绳长度L=29.2m
根据钢丝绳长度计算结果，需用4根29.2m的钢丝绳。为了保护横梁在吊装过程中不被钢丝绳摩擦，选用24m钢丝绳加6m长15t吊带组合方式。
2.3构架横梁安装控制措施
钢梁采用500吨汽车吊起吊。钢梁起吊前在两端绑扎控制绳，以防止钢梁在起吊过程中发生摇摆和晃动，同时引导就位。试吊过程中应随时注意观察各杆的变形情况和钢丝绳与加强板接触情况，如发现异常应停止吊装及时处理。钢梁就位的同时，应通过缆风绳调整架构的垂直度，当架构的垂直度及钢梁位置均符合要求时，即可进行螺栓连接。拉线在横梁处调整的水平位移不得大于150mm，必要时先调整一侧拉线，待固定以后，再调整另一侧拉线。钢梁与构架柱连接斜材装好后，吊车方可松钩。
淮南～南京～上海工程南京变电站工程1000kV进出线构架采用文中安装控制措施，安全、优质、高效地完成了特高压变电站工程的构架安装，对于今后的特高压交直流变电站安装有一定的借鉴作用。
论文作者:严宏
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/29
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