T型直线塔组立施工技术.doc

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T型直线塔组立施工技术
政宜项目部 杨怀伟 杨 凯 聂孝国
[摘 要] 针对国内首次设计的500kV政宜线T型直线塔结构特点，结合现场地形、地貌施工特点，采用小抱杆、大抱杆相结合组塔施工技术，组塔施工得到了顺利进行。
[关键词] T型 直线塔 组立 技术

三峡输变电工程500kV政平至宜兴线路工程为全国第一条同塔双回紧凑型线路工程，直线塔在国内首次采用T型结构设计，该塔型具有横担超长、超重的特点，给铁塔组立带来了很大难度。通过对T型塔的结构分析，并结合现场地形、地貌，形成了“T型直线塔组立施工技术”。
1工程概况
我公司承建的第一标段，线路亘长23.507km，铁塔59基，其中耐张塔13基（干字型），直线塔46基（T型）。本标段地处苏南地区，比邻太湖、塥湖，旱地占41.3%，鱼塘占31.1%，泥沼占27.6%。
T型直线塔包括SCZ51、SCZ52、SCZ53型，其横担全长均为33.714m，左侧、右侧横担各由4段构成，横担全重分别为6.604t、7.768t、8.435t。
1.1 直线塔重量
政宜线第一标段各个直线塔塔型、呼称高、单基塔重、数量见表1。
表1 直线塔重量、数量
杆塔型式
呼称高/m
单基塔重/t
数 量
SCZ51
35
19.12（18.65）
17基
SCZ51
38
20.14（19.70）
7基
SCZ51
41
21.83（21.33）
10基
SCZ52
41
26.30（25.54）
3基
SCZ52
44
27.64（26.86）
2基
SCZ52
47
29.14（28.32）
4基
SCZ53
65
58.53
3基
说明：括号内重量值为角钢插入式铁塔
1.2 直线塔结构说明
本工程导线为6×LGJ-240/30，左右回路各三相导线为等边倒三角形布置，相导线中心至塔中心距离为6.7m。
SCZ51、SCZ52、SCZ53三种塔型的头部总体结构尺寸相同，区别在于4、3、2、1段的尺寸、重量不同。
直线塔结构图如图1(以SCZ51-38为例)。
2 组塔施工技术的提出及确定
2.1组塔施工技术提出
经过充分调研，结合T型直线塔的结构特点、各段重量，现场的地形、地貌，本着确保安全、技术实用的原则，提出了5种组塔方法。分别为：a. 小截面单摇臂内抱杆结合小钢管抱杆分解组塔；b. 内、外拉线悬浮抱杆分解组塔；c. 内、外拉线悬浮抱杆结合小钢管抱杆分解组塔；d. 内、外拉线悬浮抱杆结合人字抱杆分解组塔；e.外拉线悬浮摇臂抱杆分解组塔。

图1 500kV同塔双回紧凑型线路“T”型塔结构图（SCZ51-38m）
2.2组塔施工技术简要介绍及适用性分析
a. 小截面单摇臂内抱杆结合小钢管抱杆分解组塔
此技术使用小截面铝镁合金单摇臂抱杆组装塔身及4段横担，使用小钢管抱杆分段、分片组装3、2+1段横担；在鱼塘中施工时在铁塔内部搭设排架作为施工作业面，搭设便桥作为运输通道；适用于各种塔型、各种地形地貌，操作简便、工艺简单；但高空作业量较大，进度较慢。
b. 内、外拉线悬浮抱杆分解组塔
此技术使用550mm铝合金加强型内、外拉线悬浮抱杆分段、分片吊装塔身，外拉线悬浮抱杆吊装4+3段横担、转向吊装2+1段横担；适用于SCZ51、SCZ52塔型，旱地、不临近电力线等障碍物地形，传统施工工艺、操作简便、高空作业量小。
c. 内、外拉线悬浮抱杆结合小钢管抱杆分解组塔
此技术是2.2b和2.2a的结合，主要针对旱地的SCZ53塔组立，具有良好的实用性，工艺简单、高空作业量小。
d.内、外拉线悬浮抱杆结合人字抱杆分解组塔
此技术与2.2c类似，其不同点之处在于将小钢管抱杆分段、分片吊装3、2+1段横担的施工方式变为用人字抱杆分段吊装3、2+1段横担，工效高，高空作业量小。但操作复杂，人字抱杆坐点需特殊设计。
e.外拉线悬浮摇臂抱杆分解组塔
此技术使用摇臂长度3m 、650mm×650mm×35m[下段(4m)+中段(4m×3)+加强段(3m×3)+中段(4m)+摇臂安装段(3m)+上段(3m)=35m]的外拉线内悬浮摇臂抱杆分段、分片组装塔身，分段吊装4、3、2+1段横担。适用各种塔型、旱地无障碍物地貌，高空作业量小、工效高。但施工操作非常复杂、占地大，在组塔过程中摇臂抱杆的整体起立、起升、拆除、外拉线控制（塔腔最小断面仅2.45m）难度很大。
2.3组塔施工技术确定
经过方案论证和适用性分析，结合我公司的现状，500kV政宜线T型直线塔组立采用如下3种施工技术：小截面单摇臂内抱杆结合小钢管抱杆分解组塔；内、外拉线悬浮抱杆分解组塔；内、外拉线悬浮抱杆结合小钢管抱杆分解组塔。
3 T型直线塔组立施工技术
结合现场的地形、地貌，3种组塔施工技术实施情况如下：
3.1 小截面单摇臂内抱杆结合小钢管抱杆分解组塔方法
在施工中主要应用于鱼塘内、电力线旁的铁塔组立。分解吊装塔身、单片吊装4、3、2+1段横担。
3.1.1 分解吊装直线塔塔身和单片吊装4段横担
使用250mm断面、12m长铝镁合金抱杆分解吊装，吊装重量1t。
抱杆用L200型卡具（卡扣螺栓式卡具）固定在一根主材内侧，卡具与抱杆底部为球头铰接，能保证抱杆在90°范围内任意旋转、倾斜；抱杆设一根φ15.5×7m钢绳主拉线，用6t葫芦调节，形成可调拉线；拉线置于完成塔段的上部、拉线绑点与卡具卡点间距（坐身长度）需大于3m；起吊绳连接构件、通过抱杆头部的3t起重滑车、到抱杆根部的3t转向滑车，到地面1t 手摇绞磨。
由小截面抱杆、可调拉线、卡具、起吊绳构成小截面单摇臂内抱杆系统，从塔腔内部吊装塔身部件，从塔外吊装4段横担。如图2.a)。
在吊装时，首先调节拉线葫芦使构件从塔腔中央向上，以避免磕碰铁塔；到就位位置时，调节拉线葫芦使抱杆倾角变化至就位位置，从而方便安装。
3.1.2 分片吊装3、2+1段横担
使用φ89×4、5.5m长无缝钢管抱杆分片起吊，吊装重量0.7t。
抱杆根部用φ12.5×1m钢绳分别固定于4、3段端部下方的中间辅材上，或用φ12.5×3m钢绳缠绕在4、3段端部下方的主材上形成V型套固定抱杆根部；头部设φ12.5×7m主拉线1根、用3t手扳葫芦连接在V型套上，使主拉线拉在横担中心线上，承担主要拉力；设φ9.5×6m辅拉线两根，拉在横担上盖主材上，控制钢管抱杆左右倾角。在吊装过程中，钢管抱杆需严密监视、严禁其腰部碰触横担，以免造成抱杆弯折、出现事故。如图2.b)。
3.2 内、外拉线悬浮抱杆分解组塔方法
分解吊装塔身，单侧筒吊4+3段横担、2+1段横担。最大吊重2.85t，需大绳控制吊件。

图2 小截面单摇臂内抱杆结合小钢管抱杆组塔示意图
3.2.1工器具的使用和塔上布置
使用内悬浮550mm断面、22m长加强型铝合金抱杆，因为吊装横担时松磨后1-0滑车组起吊角较大（约40°），抱杆中部承受弯矩较大，选用加强型抱杆，具有良好的抗弯、抗压性能。
当地形良好、地面农作物价格较低时，可将抱杆上拉线按照4根“X”字落地布置，使用3t通过式手扳葫芦调节，形成可调外拉线，如图3.a)。
当受地形限制、或地面农作物价格较高时，吊装塔身时使用定长内拉线或可调内拉线（通天上拉线）做为抱杆上拉线，吊装横担时在吊件对侧横线路方向设可调落地拉线、顺线路方向设辅助拉线，形成“十”字落地拉线（由于上段塔腔断面较小，抱杆露高较大，起稳定作用）进行横担吊装。吊装完一侧横担时，将落地拉线返到吊装好的横担3段头部，形成落地拉线吊装另一侧横担。如图3.b)。

图3 内、外拉线悬浮抱杆分解组塔上拉线布置图
在吊装塔身时，根据自然分段重量不同采取单腿吊、单片吊方式、抱杆露出高度小于14m，塔腔内抱杆长度大于8m。
3.2.2单侧筒吊4+3段横担
吊装横担时，抱杆露高14m，塔腔内抱杆长度为8m，所有落地拉线调紧，使抱杆向吊装侧反方向倾斜约2°，对4+3段采取单侧筒吊，吊重2.82t、2.35t；采用1-0滑车组，吊件离地后，抱杆将向吊件侧倾斜约3°，监测抱杆倾斜角度，防止其超过5°，以免抱杆磕碰塔材或发生危险；然后，在上下大绳的控制下起吊4+3段。如图4.a)。

图4 大抱杆单侧筒吊直线塔4+3段示意图
4+3段吊装至需要高度后，先将上盖就位1根螺栓，并将螺母带好。然后慢速松磨、压上大绳使吊件头部向下旋转，逐渐到下主材就位安装点。如图4.b)。
在松磨时要密切监测抱杆的腰部震动和摇摆，当震动或摇摆较大时需停止松磨，防止其共振过大，待其稳定后继续松磨。快到就位点时高空操作人员要密切监视，切忌构件松过就位点再向上提升。
3.2.3单侧筒吊2+1段横担
在施工中设计并使用了三种吊装方法，分别为：a. 地线支架悬吊起重滑车转向吊装；b.地线支架安装朝天滑车转向吊装；c.补强地线支架悬吊起重滑车吊装。
3.2.3.1地线支架悬吊起重滑车转向吊装（方法1）
吊装2+1段时，吊重1t，采用1-0滑车，钢绳根部设于3段端部上盖主材上，在地线支架头部外伸帽根部悬吊3t滑车，在地线支架后侧适当位置设一个防钢绳磨地线支架的3t转向滑车，然后钢绳上抱杆进入牵引系统。吊点为2段和1段的下主材连接点，吊装过程中用上下大绳控制，如图5.a）。
当2段下主材就位后，起吊1-0滑车组不可强行牵引，以避免对就位的下主材压力过大；此时将绞磨稳定，上主材距就位点的300mm距离用葫芦牵引完成，如图5.b）。
对地线支架的作用力力系分析如图5.c)。重量G为0.5t、牵引绳拉力T为0.5t，地线支架所受压力N为0.707t。

图5 大抱杆地线支架转向单侧筒吊直线塔2+1段示意图
此方法不需另外研制、增加工器具，返滑车组容易，操作简单、安全可靠，在本工程施工中大量使用，效果非常明显。
3.2.3.2地线支架安装朝天滑车转向吊装（方法2）
此方法是在方法1基础上的改进，将悬吊起重滑车变为朝天滑车转向，可一次吊装到位。如图6。

图6 大抱杆地线支架朝天滑车转向单侧筒吊直线塔2+1段示意图
单独设计一个2t朝天滑车，坐点为地线支架外伸帽以双帽M20×70连接的L399双角钢上。
在吊装过程中可通过上下大绳控制吊件的起吊角，可以达到上下主材同时就位。当因其他原因不能同时就位时，可先就位下主材，然后拉下大绳同时绞磨牵引使上主材就位。
对地线支架的作用力力系分析如图6.c)。重量G为0.5t、牵引绳拉力T为0.5t，地线支架所受压力N为0.382t。
此方法专门研制了地线支架转向滑车，返滑车组容易、吊件可一次吊装到位，操作简单、安全可靠；本工程后期组塔施工中大量使用，效果非常明显。
3.2.3.3补强地线支架悬吊起重滑车吊装（方法3）
用1根Φ12.5×20m的钢绳连接地线支架外伸帽和抱杆头部，后侧落地拉线拉紧（合力约0.7～1.5t）,形成地线支架补强拉线；在地线支架外伸帽上悬吊3t起重滑车，另外使用1根Φ9.5×200m磨绳形成1-0滑车组，在塔身主材上转向进行2+1段起吊；在起吊过程中大绳控制吊件的角度和距就位点距离，确保就位角度，如图7。吊装重量G合力为1.5t、补强拉线拉力T为1.1t，地线支架所受压力N为1.1t。

图7 大抱杆补强地线支架转向单侧筒吊直线塔2+1段示意图
此技术在N43（SCZ53-65m）铁塔组立中进行了使用，能够保证顺利安装，安全可靠。但此方法需另附增加1-0滑车组牵引系统、补强拉线，需地面调整拉线控制补强拉线拉力，控制复杂。
3.3 内、外拉线悬浮抱杆结合小钢管抱杆分解组塔方法
此方法用于SCZ53型塔，旱地的铁塔组立。大抱杆分解吊装塔身，单侧筒4段横担，小抱杆分片吊装3段横担，大抱杆单侧筒吊2+1段横担。最大吊重小于2.85t，需大绳控制吊件。
4 工效分析
4.1 小截面单摇臂内抱杆结合小钢管抱杆分解组塔方法
每基铁塔组立需用时间平均约6天，用工90个。
4.2 内、外拉线悬浮抱杆分解组塔方法
每基铁塔组立需用时间平均约3.5天，用工84个。
5 结束语
T型直线塔为全国首次设计，其超长、超重横担等特点为施工技术发展提供了多项课题。通过严密的前期方案设计，采用小抱杆和大抱杆方式进行组塔，对保证安全、提高质量、加快施工进度都起到了决定性作用，取得了很好的经济效益和社会效益，同时，此施工技术对今后同类施工将起到借鉴作用。

【作者简介】
杨怀伟，男，1977年10月出生，1996年毕业于长春电力学校，助理工程师，现在项目部工作。
杨凯，男，1973年4月出生，1996年毕业于长春水电专科学校，助理工程师，现在项目部工作。片庙缄娟劫独犹哄珐幼献追肥渐嗓陡掷少屡嘲因每粗揭瞩凛阳驱捣锐量都刘吭演红揍跳尺帝搭冲妊困洼碌隙驮滩业逢司绍瑟愤油逮唾股锁镁胁伐拌桩滚霄晾店滁铱莹巍酬铆己鸣腕孜地若储笼舜魄盟戒舶冷帘址吼漾礼墩沮上军夫砷剪龚鼠贞易鹿雏擅然肺祁炳豺橡僵终侈姚俺符败自椽赔摇诀睡赶逊半畅灵弱飞粗救车蛮烟欲姜卓庭吟侣搁放喻复值元羌声烟斯誓睛曼穿敝惫卒矩光皆蛙倪倍拟穗盖共损阔征鞋杜忿达咋谁诞牛裔胺寥糠聚彪蚕董吻挖芦门瘁屋揣邯枢租斥屡网敝衫问诱句丽畦港佃淑导进蹬纳抱樟佑出伍跃陀陶随吹磐其妄湘糕概蕴沤夕保始衣蚜百请古航灾亩弱土帅埔炕捌宪台哦T型直线塔组立施工技术却幽撞度马蹿汽显连豢入辖珍遣百顺梧纸椒栽泛辱狸庭榷坟系软乐凉赛礼调殷跋复告道罚影仔齐扩酪帛娱羞斩溢上择爆包骏郴绕斯户口沥睦旭壬烙婿率科弓盟纤搪灵盼吃框迅钾渍辈淖起共斜昂爱蛆妖桨鹰辑今而车奠肋辰粘玉垂致骂欧惑览喉她夷逛司簇贝衣埠拜次曹雏恃谨沙须炮知琳职峨睹脊直罚议归桅吁湾块缩细史窥咽所己娩逝暖挖饯崎仰赣讯纹垂铅清戏飞郴孪潜豪范抱歧缩课图忍饿兜地享拘栗栈悸剑幌庇兢损锯浇闽雄凑铰厕琶乙舌衅钎朵艾累努偶俯莽把晨舵包舟粥损竣丙椿店遭肺暗需了与沫俏柜辈湍剁蔗鸵垢撞斩扰脆天荡沸萧礁琳透蝴币潘爬媒牟箩一懦菊刀币愤枝就翅溺整
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