內(nèi)懸浮內(nèi)外拉線結(jié)合組立特高壓直流塔的施工工藝研究

王海寧 ，任鵬 ，金浩 ，艾憲倉(cāng) ，彭生江

（1.國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司建設(shè)分公司，蘭州 730050；2.甘肅送變電工程有限公司，蘭州 730070）

1 引言

青?！幽稀?00kV 特高壓直流輸電線路工程 （甘1標(biāo)段），線路起自青海省河南縣其合桑蘭木東北青甘省界 N1201塔（含本體），止于甘肅省卓尼縣完冒鄉(xiāng)北根薩村 N2001 塔（不含本體），地形以一般山地及高山為主，沿線海拔為 3000～4300m。

本標(biāo)段山地地形占達(dá) 93.3%，其中24個(gè)基塔位總有一面或兩面因地形影響無(wú)法設(shè)置外拉線。為保證鐵塔組立施工安全，擬采用內(nèi)、外拉線與反向拉線相結(jié)合的方式組立鐵塔。

2 施工原理

2.1 鐵塔設(shè)計(jì)特點(diǎn)

本標(biāo)段鐵塔塔身斷面均采用“正方形”斷面，全部鐵塔均按全方位高低腿設(shè)計(jì)，長(zhǎng)短腿級(jí)差為 1.0m。直線塔采用 V 形串掛線方式，塔頭采用地線支架與橫擔(dān)相連的“羊角式”，導(dǎo)線橫擔(dān)上平面主材采用2次變坡的“梯形”橫擔(dān)，與橫擔(dān)相連接的塔身上段采用直等截面塔身形式。

耐張塔采用干字形塔，導(dǎo)線跳線采用 V 形串，故在以往耐張塔三角形導(dǎo)線橫擔(dān)的基礎(chǔ)上，向外延伸一段用于懸掛跳線。

2.2 鐵塔施工方案

根據(jù)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及鐵塔組立施工難點(diǎn)的分析，結(jié)合本工程實(shí)際情況，為保證鐵鐵塔組立施工安全，擬采用 700mm×700mm×32m 內(nèi)懸浮鋼抱桿內(nèi)、外拉線與反向拉線相結(jié)合的方式組立鐵塔。該方法是將抱桿通過(guò)承托系統(tǒng)懸浮于塔身中間，抱桿頭部采用旋轉(zhuǎn)式抱桿帽，其上設(shè)有4根落地外拉線掛點(diǎn)[1]，且拉線呈對(duì)角線方向布置，具有抱桿穩(wěn)定性較好、起重能力較大、外拉線可根據(jù)地形條件或塔片起吊方向，調(diào)整外拉線位置等優(yōu)點(diǎn)，特別適合山地鐵塔組立施工作業(yè)。

3 內(nèi)懸浮內(nèi)外拉線結(jié)合組立特高壓直流塔實(shí)施研究

內(nèi)拉線懸浮內(nèi)外拉線抱桿分解組立鐵塔，是在因地形受限有一面、二面無(wú)法使用外拉線時(shí)，為采用內(nèi)拉線，內(nèi)拉線固定到鐵塔塔身上平面的主角鋼節(jié)點(diǎn)下方。任何一根如有地形，必須按外拉線設(shè)置。

3.1 塔身部分的吊裝

塔身部分的吊裝分為以下幾個(gè)步驟：

1）考慮塔身部分吊裝采用內(nèi)懸浮內(nèi)拉線方式，根據(jù)受力計(jì)算結(jié)果，塔身部分吊裝采取以主材帶部分輔材單插、正側(cè)面大交叉材及輔材組成 X 形起吊安裝的施工方案進(jìn)行塔身部分吊裝。磨繩使用 φ15mm 鋼絲繩。穿 1-2 滑車組最大允許起吊質(zhì)量限制為 4t，如圖1所示。

2）根據(jù)鐵塔結(jié)構(gòu)圖組合式（雙背主材）單段主材最大質(zhì)量不超過(guò) 3t，采取單吊吊裝方式，根據(jù)起吊質(zhì)量限制，可帶正側(cè)面少量斜材和輔材。

3）在吊裝前要調(diào)整內(nèi)拉線、外拉線和反向拉線，控制抱桿的傾斜，32m 抱桿傾斜 5°時(shí)其傾斜值在 2799mm 以內(nèi)，抱桿頂端盡可能接近就位點(diǎn)鉛垂面。起吊過(guò)程中主材使用2根控制繩，通過(guò)地錨八字環(huán)用人力控制，使主材不碰塔身為宜。

4）抱桿伸出塔身長(zhǎng)度應(yīng)不超過(guò) 16m，當(dāng)起立的抱桿不能滿足塔片吊裝高度時(shí)，應(yīng)提升或采用倒接法接續(xù)抱桿，接續(xù)抱桿用 φ13mm×0.5m 鋼繩套將抱桿下節(jié) 4m 段連接在抱桿底部，提升抱桿，使 4m 段抱桿起立后安裝抱桿連接螺栓并緊固，然后起吊塔片。

5）重復(fù)以上步驟，直至塔身吊裝完備。

圖1 內(nèi)懸浮內(nèi)拉線抱桿單吊主材示意圖

3.2 橫擔(dān)的吊裝

采用內(nèi)拉線抱桿進(jìn)行橫擔(dān)吊裝是本工程的吊裝難點(diǎn)。吊裝時(shí)需在橫線路方向上山坡方向設(shè)置1根反向拉線（φ15mm鋼絲繩，地錨 10t，對(duì)地夾角不大于 45°），在利用抱桿對(duì)塔頭及橫擔(dān)本體進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)（φ17.5mm×30m 鋼繩套，6t 倒鏈）后，（有地形時(shí)內(nèi)外拉線結(jié)合）方式，完成其他橫擔(dān)段的吊裝。磨繩使用φ15mm 鋼絲繩。穿 1-2 滑車組，采用分段整體吊裝方式和前后分片吊裝方式 2種，起吊質(zhì)量控制在 5.5t 以內(nèi)。

3.2.1 直線塔橫擔(dān)的吊裝

直線塔橫擔(dān)的吊裝應(yīng)注意以下事項(xiàng)：（1）直線塔橫擔(dān)分靠近塔身段及遠(yuǎn)離塔身段2次吊裝。起吊時(shí)抱桿伸出塔身高度為抱桿總長(zhǎng)度的約 1/3，長(zhǎng)約 11m。（2）橫擔(dān)的靠近塔身段質(zhì)量較重，為 3.7～13.0t，吊裝分為整體吊裝法、整體去輔材吊裝法和上下分片吊裝法，整體吊裝及分片吊裝時(shí)，需要拆除大量的非關(guān)鍵受力輔材以減輕整體吊裝的質(zhì)量，控制單次吊重小于5.5t。（3）將靠近塔身段吊裝完畢，橫擔(dān)上的所有主、輔材安裝完畢后，利用地線支架掛點(diǎn)進(jìn)行吊點(diǎn)繩的轉(zhuǎn)向或人字抱桿進(jìn)行遠(yuǎn)離塔身段吊裝，利用地線支架吊裝時(shí)需要利用抱桿對(duì)地線支架進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。（4）ZC31204CL、ZC31204CL 2種塔形遠(yuǎn)離塔身段利用地線支架吊裝時(shí)拆除所有的非關(guān)鍵受力輔材，在地線支架補(bǔ)強(qiáng)的情況下，控制單次吊重小于 4.0t[2]。

1）靠近塔身段橫擔(dān)吊裝

靠近塔身段橫擔(dān)吊裝根據(jù)計(jì)算質(zhì)量采用分片或整體進(jìn)行吊裝。吊裝前，需在橫線路方向上山坡方向設(shè)置反向拉線地錨，選擇吊裝時(shí)先選擇起吊下山坡方向的橫擔(dān)，利用橫擔(dān)端頭對(duì)抱桿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)后起吊上山坡側(cè)橫擔(dān)。

2）遠(yuǎn)離塔身段橫擔(dān)吊裝

遠(yuǎn)離塔身段的橫擔(dān)吊裝應(yīng)注意以下事項(xiàng)：（1）根據(jù)設(shè)計(jì)質(zhì)量參數(shù)遠(yuǎn)離塔身段橫擔(dān)質(zhì)量較輕，除 ZC31204CL、ZC31204CL 2種塔形外，其余均小于 4t，按整體吊裝的方法吊裝；ZC31204CL、ZC31204CL 2種塔形按去除輔材后整體吊裝的方法吊裝，保證起吊質(zhì)量不大于 4t。有必要時(shí)加裝 12t 拉力表進(jìn)行測(cè)定。（2）將靠近塔身段橫擔(dān)上的所有主、輔材安裝完畢后，利用抱桿對(duì)左右地線支架采用 φ17.5mm×30m 鋼繩套加 6t 倒鏈進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，在地線支架端部安裝3個(gè) 5t 轉(zhuǎn)向滑車，將起吊系統(tǒng)磨繩放入3個(gè)轉(zhuǎn)向滑車內(nèi)，通過(guò)地線支架進(jìn)行遠(yuǎn)離塔身段吊裝。

3.2.2 耐張塔導(dǎo)、地線橫擔(dān)吊裝

耐張塔導(dǎo)、地線橫擔(dān)吊裝應(yīng)注意以下事項(xiàng)：（1）左、右地線橫擔(dān)質(zhì)量均較輕，采用組裝成整體后直接吊裝就位。起吊時(shí)，抱桿伸出塔身高度為抱桿總長(zhǎng)度的約 1/3，長(zhǎng)約 11m。（2）導(dǎo)線橫擔(dān)的靠近塔身段質(zhì)量較重，為 6.1～14.0t，吊裝分為整體去輔材吊裝法和前后分片吊裝法，整體吊裝及分片吊裝時(shí)，需要拆除大量的非關(guān)鍵受力輔材，以減輕整體吊裝的質(zhì)量，控制單次吊重小于 5.5t。（3）靠近塔身段橫擔(dān)吊裝時(shí)直接利用抱桿起吊系統(tǒng)進(jìn)行吊裝，這時(shí)影響吊裝的地線支架上的交叉輔材可暫不安裝。（4）遠(yuǎn)離塔身側(cè)跳線橫擔(dān)段因質(zhì)量較輕（最大不超過(guò) 4t），可利用地線支架掛點(diǎn)做轉(zhuǎn)向后整體吊裝，吊裝前對(duì)地線支架通過(guò)主抱桿頂進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

1）地線橫擔(dān)吊裝

地線橫擔(dān)吊裝應(yīng)注意：（1）吊裝前需在橫線路方向上山坡方向設(shè)置反向拉線地錨，先利用上山坡反向拉線起吊下山坡側(cè)地線橫擔(dān)，后在利用下山坡側(cè)地線橫擔(dān)本體作為抱桿反向拉線的受力點(diǎn)，利用橫擔(dān)端頭對(duì)抱桿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)后起吊上山坡側(cè)地線橫擔(dān)；（2）就位方式同導(dǎo)線橫擔(dān)靠近塔身側(cè)段相同，采用正立吊裝方案就位。

2）導(dǎo)線橫擔(dān)靠近塔身段吊裝

靠近塔身段橫擔(dān)吊裝根據(jù)給出的吊裝方法分片或整體進(jìn)行吊裝，采用水平吊裝方案。吊裝時(shí)直接利用抱桿起吊系統(tǒng)進(jìn)行吊裝，這時(shí)影響吊裝的地線支架上的交叉輔材可暫不安裝或拆除。不同之處在于先利用上山坡反向拉線起吊下山坡側(cè)地線橫擔(dān)，同時(shí)以兩側(cè)地線橫擔(dān)本體作為抱桿反向拉線的受力點(diǎn)，利用橫擔(dān)端頭對(duì)抱桿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，后起吊上山坡側(cè)橫擔(dān)。

3）導(dǎo)線橫擔(dān)遠(yuǎn)離塔身段吊裝

導(dǎo)線橫擔(dān)遠(yuǎn)離塔身段吊裝應(yīng)注意：（1）遠(yuǎn)離塔身側(cè)跳線橫擔(dān)段因質(zhì)量較輕（最大不超過(guò) 4t），可利用地線支架掛點(diǎn)做轉(zhuǎn)向后整體吊裝，吊裝前對(duì)地線支架通過(guò)主抱桿頂進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。（2）將靠近塔身段橫擔(dān)上的所有主、輔材安裝完畢后，利用抱桿對(duì)左右地線支架采用 φ17.5mm×30m 鋼繩套加 6t 倒鏈進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，在地線支架端部安裝3個(gè) 5t 轉(zhuǎn)向滑車，將起吊系統(tǒng)磨繩放入3個(gè)轉(zhuǎn)向滑車內(nèi)，通過(guò)地線支架進(jìn)行遠(yuǎn)離塔身段跳線橫擔(dān)吊裝。其他與外拉線起吊方法相同。

4 結(jié)語(yǔ)

內(nèi)懸浮內(nèi)外拉線結(jié)合組立特高壓直流塔的施工工藝有效地解決了因地形影響無(wú)法采用外拉線的施工難題。本方法在青?！幽稀?00kV 特高壓直流輸電線路工程 （甘1標(biāo)段）施工中進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用，通過(guò)實(shí)際應(yīng)用提高了施工安全，降低了施工強(qiáng)度，節(jié)約了施工時(shí)間。