【摘 要】本文介绍了大吨位吊车组立铁塔在750kV输电线路中的应用和施工方法，以及降本增效、安全可靠特点等。
【关键词】输电线路；吊车组立；铁塔；应用；降本增效；安全可靠
1、概述
由宁夏送变电公司承建的750kV黄河-银川东Ⅱ回送电线路工程采用的ZB型铁塔从外型看，塔身的尺寸比较短，塔身瓶口以上的部分尺寸比较长，曲臂、中横担跨度大，重量大，给铁塔组立施工带了一定的难度，加上工期紧，公司工程多，在组塔抱杆不够用的情况下，使用常规的悬浮抱杆组塔的同时，为了加快工程建设工期，更好的确保铁塔组立施工安全可靠的顺利进行，施工项目部不等不靠，没有条件创造条件，首次在750kV输电线路工程采用大吨位吊车分段组立铁塔，通过吊车试组立铁塔，明显的反映出吊车组塔的优越性，高空作业少，安全可靠，组立速度快，成本节约显著，并在公司组织的“三节约”活动案例中获优秀案例二等奖，并为今后铁塔组立施工提供经验借鉴。
２、铁塔结构及参数
本工程所采用的ZB型铁塔为ZB1、ZB2二种塔型，最高49.5米，最重44.9吨，塔头包括上、下曲臂、横担及地线支架几部分，塔头结构图及各段重量如下图表：
3、施工计算
3.1吊车的选择
吊车选用的基本参数：最大提升高度、最大回转半径（最大幅度）、额定起重量、吊装计算载荷。
本工程ZB型铁塔最高49.5米，吊车要吊起所有高度的ZB型铁塔，必须满足最大提升高度H必须大于49.5米，项目部工程技术人员，根据工程的地质、地形、地貌和铁塔的结构尺寸，初步选用80T的吊车，并查得80T吊车主臂工况额定起重量和工况载荷作业曲线图查得吊车的相关参数如下表：
由上表参数可知：
1）对于ZB型铁塔的塔身和曲臂部分在吊车不加附臂的情况下，进行分段吊装，吊车完全能够满足铁塔吊装的需要。
2）对于ZB型铁塔的塔头部分中横担，重量大，因吊装高度高，吊车主臂在最大回转半径内，长度不够，必须要加附臂才能满足要求。
3）故计算如下：
（1）吊车最大吊臂长度L为44m主臂+9.5m副臂＝53.5米，
（2）最大回转半径可根据本工程的地形、地质和铁塔结构尺寸，选取11米能满足吊车起吊铁塔构件的要求，吊车在起吊铁塔构件时，可视现场情况，吊车回转半径控制在8米~11米之间即可，最大回转半径R为11米。
（4）最大提升高度H＝55.4米＞最高铁塔高度49.5米，
所以吊车最大提升高度满足铁塔吊装的要求。
（5）额定起重量Q额：根据上表吊车的相关参数可知吊车的最大回转半径、主臂加9.5米长附臂的工作状态下的额定起重量为6吨。
（6）吊装计算载荷：Qj=K1×K2×Q
Q－被吊铁塔构件；
K1－吊装动载荷系数，取值1.1；
K2－吊装不均衡载荷系数，应吊装铁塔构件采用一台吊车一个吊钩的起吊方法，取值1；
ZB1塔吊装计算载荷：Qj=K1×K2×Q= 1.1×1×4.173=4.59
Qj＜Q额 ，吊车能够满足铁塔起吊重量
ZB2塔吊装计算载荷：Qj=K1×K2×Q = 1.1×1×5.174= 5.69
Qj＜Q额 ，吊车能够满足铁塔起吊重量
通过以上计算，选用80T吊车能满足起吊要求。
3.2吊索的选用及受力计算
由以上计算可知，本工程所选取钢丝绳型号为6×37+FC-1670，直径为φ15mm，此种钢丝绳破断力为96T。
钢丝绳的许用拉力计算公式：T=P/K=96/8=12吨
式中T－钢丝绳的许用拉力
P－钢丝绳破断拉力
K－钢丝绳安全系数（吊索的安全系数一般不小于8），取8。
因钢丝绳的许用拉力T＞ZB塔最大吊装计算载荷Qj
所以φ15mm的钢丝绳能满足起吊要求。
3.3选用结果
通过以上分析并计算，项目部选用工机具如表
4、施工方法
4.1吊装施工准备
4.1.1铁塔吊装前，对塔基周围凹凸不平面需进行适当平整，清除障碍物，吊车所行走的路线和站车位置、吊车两边支腿位置必须压实平整好，并经专人检查，确保吊装安全可靠的顺利进行。
4.1.2吊装施工时使用的钢丝绳、索具、道木等应该准备齐全，并认真检查以达到吊车能够吊装的要求。
4.1.3吊装前，铁塔构件已分部组装完成，并合理放置在不影响吊车站位的区域内。
4.1.4吊装前，现场的工作负责人应根据现场实际情况和施工机械的现状，对参加作业的施工人员在现场进行施工方案的交底和危险点告知，并使每一个施工人员都知晓。
4.2施工流程及方法
4.2.1吊装程序
吊车站位→起臂伸杆（达到起升高度）→捆绑吊装钢丝绳→起吊前试吊→正式起吊→铁塔构件的就位并安装→解吊装钢丝绳。
4.2.2吊装施工方案
1）现场平面布置
（1）将塔段、横担放在放置在不影响吊车站位的合理区域内组装完成。
（2）现场平面布置图如下图。
2）吊车吊装步骤
（1）首先根据被吊装构件的就位位置、现场具体情况等确定吊车的站车位置，站车位置一旦确定，吊车回转半径R及吊臂幅度也就确定了。
（2）其次根据被吊装构件的就位高度、尺寸和站车位置（幅度）,由起重机特性曲线，确定其臂长。
（3）最后根据上述已确定的幅度、臂长，由起重机的特性曲线，确定起重机能够吊装的荷载。
（4）吊臂与设备之间、吊钩与设备及吊臂之间的安全距离应符合规范要求。
3）吊装的注意事项
（1）当塔脚与塔段同时起吊时，可将塔段组装在基础中心。
（2）吊装塔段或曲臂时，为防止塔段或曲臂拖地变形，吊点的选择应采用二点起吊的方法，上吊点应选择在塔段或曲臂的上部顶端，下吊点应选择在塔段或曲臂下部的节点处（如下图所示）。
（3）当起吊塔段或曲臂时，为防止主钩起吊时，塔段或曲臂下部拖在地面，易使与地面接触的主材或辅材弯曲变形，在吊车主吊钩受力后，在用小吊钩将塔段或曲臂下部提起不碰地面为准，同时做到不增加主吊荷载。吊件起吊距离地面0.5米时，停止起吊，检查单机的稳定性和塔段或曲臂的受力点有无异常情况。待确认安全后，主吊钩缓慢提升，小吊钩随大钩的起升速度可缓缓往下落，待主吊钩提升高度大于塔段或曲臂的高度时，主吊钩完全受力，小吊钩完全放松并停止起吊，解去小吊钩的吊点绳，方可缓缓提升大钩（如下图所示），等大吊钩的提升高度到位后，再缓缓向就位处转车，然后根据安装人员的指挥进行就位，并将就位螺栓紧固，达到规范要求的紧固力矩。
（4）中横担起吊时，中横担吊点位置应选择在横担两端，绑扎点用大于横担主材棱背的圆木进行衬垫。如下图所示
（5）中横担起吊采用二点吊，吊点绳高度控制在3～3.5米以内。
（6）所有吊点绳两侧应等长，其吊点绑扎位置应对称，以确保塔段平衡起吊。
（7）吊点绳夹角均应不大于120°，以控制两吊点对横担的水平压力，造成构件变形。
（8）ZB型铁塔地线支架和导线横担应分别单独吊装，吊点应选择在靠近地线支架和导线横担的重心点处。
（9）待安装人员把铁塔安装固定好后，松绳、收车。
4.3安全注意事项
4.3.1吊装前施工技术负责人必须依据吊装方案向参加方案实施的全体施工人员进行认真仔细的技术交底，做到各岗位人员熟悉方案内容，明确单项作业职责和任务。
4.3.2在施工的全过程中施工人员必须做到分工具体，明确职责。在整个吊装过程中，要切实遵守现场秩序，服从命令，听指挥，不得擅自离开工作岗位。
4.3.3正式吊装前要进行试吊。试吊时，塔体吊离地面500mm左右，检查各部位情况合格后方可正式吊装，如果试吊实际重量超过设计重量，应该采取措施，在起重机性能满足的情况下进行吊装。
4.3.4吊装施工现场设立警戒区，并做出明显标识，设定监护人监护，无关人员不得入内。
4.3.5在吊装过程中吊起的设备不得长时间空中停留，如必须停留，应采取可靠措施，未经现场施工人员许可不得在吊装物底部和周围以及受力索具附近停留或者通过。
4.3.6吊装施工中，起重指挥、起重机司机须随时保持联系，并做到协调一致，不得出现起重机超载情况。
4.3.7若突然遇到横风，应立即停止作业，待横风过后再进行作业。
4.3.8吊装时有执行指挥发布指挥信号，指挥信号应清楚，分工明确，发布信号和传递信号要统一、清晰、准确、及时。
5.吊车组立铁塔的可行性分析
5.1减少了高空作业。在整体吊装过程中，将螺栓紧固，各部件连接牢固、可靠，一次成优，分段吊装时，联板和接头抱钢处的连接螺栓数量较多，切均为8.8级螺栓，紧固力矩较大，螺栓紧固难度较大，需要用加长加力扳手进行紧固，降低高空作业危险性。
5.2缩短组塔时间，提高施工效率。采用吊车吊装组立铁塔，在准备工作做好的情况下，每天就可组立1基铁塔，而采用抱杆组立铁塔时，每基则需要3天，所以，利用吊车组立铁塔，能够保证在安全可靠、经济高效的前提下，快速完成施工任务。
6、经济性分析
根据《电力建设工程预算定额》计算，抱杆组立方法与吊车组立吊装方法组塔成本和效率对比用，常规的悬浮抱杆组塔，每个施工队两个施工班，需用两套工器具，每基铁塔组立平均需用3天时间；两班每天工器具租赁费800元，人工费1600元,每天共计2400元； 从时间上来算，每基铁塔共用3天时间合计花费7200元；用吊车组塔，每基铁塔组立需用1天时间，人员共减少二分之一，每天的人工费2400元，吊车组塔一天租赁费3100元，三基铁塔组立共用5500元，从文明施工方面来说，文明施工的费用减少了，降低了成本，从安全方面大大减少了安全风险。加快了施工进度和工作效率，提高施工人员的工作积极性，得到施工人员好评，经核算吊车组塔与常规抱杆组塔相比，每基的工器具租赁费、人工费、文明施工费成本合计降低1700元，两种方法在同时间、同工作量的前提下相比，采用吊车组塔，总计降低了5.95万元。
7、结束语
从输电线路建设远景来看，输电线路不断增多，电压等级越来越高，铁塔结构越来越大，吨位越来越来大，通过本工程采用大吨位吊车组立铁塔的施工方法来看，体现出了大吨位吊车吊装组立铁塔的好多优越性，减少了高空作业，地面组装也提高了铁塔组装质量，同时安全系数也可大大提高，可减少组塔施工人数及人工费、减少工器具的租赁费用，加快施工进度，提高工作效率，能大大降低施工成本，在本工程中取得了良好的效果，在以后的输电线路施工组塔中，有施工条件的工程可以进行推广吊车组塔，吊车吊装组立铁塔在以后的施工中具有广泛的应用前景。
8、参考文献
8.1 岑阿毛.架空送电线路施工技术大全. 1996
8.2 起重机械安全管理规程.国家标准局.1985
论文作者:郝鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：吊车论文; 铁塔论文; 吊钩论文; 钢丝绳论文; 载荷论文; 构件论文; 高度论文; 《电力设备》2018年第24期论文;