特高压大跨越工程组塔施工工艺研究与应用

特高压大跨越工程组塔施工工艺研究与应用

卢彬

(辽宁省送变电工程有限公司辽宁沈阳110022)

摘要：特高压输电线路铁塔在电网中具有着至关重要的作用，其对于确保我国各地生产生活正常供电发挥着积极作用。然而结合实践来看，由于特高压输电线路铁塔所使用塔材尺寸极大，在很大程度上制约了其组塔的便利性。

关键词：特高压；大跨越；组塔；施工工艺

1铁塔组立方法选择

输电线路铁塔都是运用桁架式立体结构，而且主体构件通常采用两种连接方法：螺栓或焊接，高压输电线路铁塔组立按照其高度、外形以及根开要素的不同通常分为倒装、分解组立以及整体起立三种组立方法。例如分解组立法，其通常应用时主要有内外拉线抱杆组塔这两类；整体起立一般适用于简单木质电线杆、水泥杆、V（T）型塔以及重型杆塔组立上。对此，电力企业在输电线路铁塔施工中应结合具体情况选择相适应的组塔方法。分解组立又可根据现场地形条件，机索具的配置分别选用外拉线抱杆组塔法(简称外拉线法)和内拉线抱杆组塔法(简称内拉线法)两种组塔方式。

2特高压大跨越工程组塔施工工艺研究与应用

2.1安装抱杆

利用吊车将把爬升架和十字撑杆进行连接和安装固定，然后再利用抱杆爬升架当中的一步式顶升系统来对标准节进行顶升安装，再把上下支座、起身机构、回转节、回转机构以及平台连用销轴进行连接，安装为一体，完成整体吊装。最后再在地面上把杆顶的部件进行安装，再利用吊车把杆顶吊到过渡节的上面，利用销轴将它们连接在一起。平衡臂和起重臂可以在平地上进行拼装，并将短软拉索的一端安装到臂上，再把平衡臂或者起重臂吊起来，将其安装到过渡节的对应接头上，并进行固定。然后再利用汽车吊将平衡臂或者是起重臂抬起来，形成水平角度，并利用起升机构将安装在臂端的短软拉索拉起来，和塔顶进行连接安装，并调整到水平的状态，将吊车进行拆卸。在对各项操作的进行试运转后没有问题了，就算是完成了抱杆的安装工作。

2.2抱杆的顶升

在地面上完成了标准节的组装之后，就可以解开上杆身上下部分的顶升框架标准节间锁定销轴，然后再利用顶升系统把整个抱杆进行顶升，顶升的高度必须要比一个标准节的高度高要高，并将标准节推入到爬升架内，位置调整好，收缩节油缸活塞杆，最后将标准节进行连接和固定，这样就完成了一次标准节的顶升安装工作，然后只需要重复上述的步骤即可，然后再将抱杆的高度加高到所需要的高度。

2.3大吨位双平臂抱杆研制与应用

2×16t座地双平臂抱杆在特高压大跨越工程施工中首次应用，吊装能力最大。该抱杆各系统运行良好，显著提高施工效率，大大减少高空作业量，为后续大跨越工程施工提供了很好的范例。

2.4采用抱杆视频监控系统

1)视频监测高空作业人员行为，有效监督作业人员规范操作，防止违章作业，保障作业人员安全。2)视频监测抱杆吊钩、变辐小车等抱杆关键部件运行状态，有效保证吊装设备完好运行状态，避免设备故障带来的安全风险。3)视频监测吊件姿态，能让指挥人员直观判断吊件高空安装就位距离，实现精准、快速就位，科学指挥，降低违章操作和违章指挥带来的施工风险。

2.5采用抱杆智能监控系统

1)抱杆智能监控系统由多种传感器、数据采集单元、数据处理单元、可视化人机对话操作界面等构成。2)抱杆智能监控系统设置了风速传感器、力传感器等多种传感器，能对施工作业允许风速、抱杆允许吊重、抱杆允许弯矩等进行实时监测，并能实时提出超限预警、报警，直至停止工作。保证各种工况均在预定允许范围内。进一步提高了抱杆安全性能。3)抱杆智能监控系统设置了吊装小车位移传感器、吊钩高度控制器等传感器，能实时测量吊装幅度、吊钩高度、平臂回转角度等抱杆状态参数，显示数值同时进行动态仿真演示，避免传统方式靠经验判断带来的误差，有效保障了指挥、操作的准确性、科学性。

2.5施工方案可视化

将组塔的每个施工步骤、每项施工作业通过CAD，3D技术进行模拟。通过模拟工况，让施工人员更清楚操作要求，指挥人员可以准确掌握施工状态，实现直观指挥、科学指挥，使吊装施工更为安全可靠。

2.6建立抱杆及跨越塔构件模型，进行耦合计算

调查现场环境、收集气象资料，采用ANSYS有限元分析软件，对抱杆与塔身的连接关系、施工步骤进行模拟计算，获得抱杆位移、抱杆应力、腰环受力等相关数据，探究在组立施工时，耦合结构中输电线路铁塔对抱杆力学性能的影响，采取措施解决铁塔组立施工过程中已装铁塔对抱杆整体位移增大的不利影响。

2.7根据施工工艺与设计协调优化设计

根据抱杆吊装需要确定塔身分段，增加施工孔、安装孔，确定超重横担分解吊装方式，合理设置腰环，便于抱杆使用，使2×16t座地双平臂抱杆立塔施工工艺更为科学、有效。

2.8采用压密注浆工艺对设备基础进行处理，提高基础承载力

结合组塔阶段的吊装工况、大风工况、偏载工况模拟分析计算对既有设备基础的垂直荷载及水平荷载引发的破坏形式，并制定地基加固处理方案。创新采用压密注浆工艺对原有设备基础进行处理，提高基础承载力，使其满足2×16t座地双平臂抱杆对基座的要求，满足抱杆组立吊装需求，同时节约了基础混凝土用量，减少施工费用。地基加固方案:1)垫层合并，统一采用C15+碎石垫层，厚度2m，45°梯台结构。2)增加垫层底部注浆层，5．5m，45°梯台结构。

2.9塔身吊装

在对塔身主材料进行吊装的时候一定是使用专用的吊装螺栓，在吊装的过程中，需要根据法兰上对应的位置，来对吊装主材料的位置进行调整。在铁塔的下段中，根开尺寸较大的水平横杆则需要使用单杆起吊，而横杆则可以利用吊带进行绑扎。在主材料和水平材料的接头的地方则需要挂滑车，在地面上还需要设置转向滑车，并在需要利用准13的钢丝绳将过滑车和大斜材料在底部进行连接，并将其作为大斜材料的辅助吊绳，用来辅助大斜材料下部的就位。

2.10铁塔横担、地线支架吊装

耐张塔横担的重量最重为11.3t时；横担重量大于10t的，将每侧的导线横担分别组装成前后两片，分片吊装；横担重量小于10t的，两侧横担各自整体组装后分别吊装。为减少吊装工况，提高工作效率，全部采用活配重方式吊装。吊装顺序：从下往上依次吊装，先下横担、中横担，再上横担、地线支架。横担吊装采用四点起吊方式，分别用2条10t吊带绑扎在横担主材节点合理位置上。起吊时先沿顺线路方向提升，接近就位点时，再旋转至就位方向就位固定。工程铁塔横担与塔身联接处使用十字插板和U型插板，安装间隙极小，安装时务必保持横担水平就位姿态，便于横担就位。

2.11抱杆拆除

铁塔组立完毕，抱杆降至初始高度后，吊臂的拆除过程为上述的逆程序。首先拆除连接电缆；再拆除吊钩和幅度限位；将载重小车开至起重臂最外端，并缓缓落至地面；然后把起升钢丝绳穿过杆顶部滑轮组，经由起重臂最外端滑轮，最后固定到塔顶。收双侧起升钢丝绳，让双侧吊臂围绕根部铰点同步缓慢地摇起，将双侧吊臂固定在塔顶上。利用钢管塔将抱杆整体下降到最低高度，然后依次将吊臂、杆顶、回转机构及支座、杆身、起升机构等部分拆除，最后拆除底架基座和基础底板。

结语

综上文内容所述，铁塔组立是高压输电线路施工中的关键内容之一，在具体施工过冲，不但要将塔型、铁塔重量及其自身特点考虑在内，还需综合实际作业地形以及交通环境的影响。所以这就要求相关工作人员能够正确掌握特高压输电线路铁塔组立施工技术要点，以确保铁塔组立施工得以高质高效完成。

参考文献:

［1］熊织明，钮永华，邵丽东．500kV江阴长江大跨越工程施工关键技术［J］．电网技术，2006，30(1):28-34．

［2］李庆林．特高压输电线路铁塔组立抱杆的方案选择［J］．电力建设，2007，28(3):29-33．