外拉线塔外悬浮抱杆组立铁塔

外拉线塔外悬浮抱杆组立铁塔

刘延春

国网甘肃省电力公司武威供电公司 甘肃武威 733000

[摘 要] 概述了输电线路铁塔起立与安装工作中使用比较成熟的几种施工方法 ,分析了小吨位塔特定的施工条件 ,提要出了外拉线塔外悬浮抱杆组立铁塔的方法 ,该方法能有效地提高工作效率 ,工作的安全性较高 ,可以明显提高工作效率，减少高空作业时间。

[关键词] 送电线路组塔；外拉线；外抱杆；悬浮；

[引言]

在电力建设的输电线路施工，铁塔起立与安装工作是线路施工的关键工序,也是一项细致、复杂而又笨重的工作,它担负着把已经在地面组装好或散件按一定的起吊方式吊离地面,并安放到已成型并达到强度的基础上。铁塔的起立方法是多种多样的,即使在同一单位,安装同一类型的铁塔的施工队伍之间也会出现差异,目前在送电现场组立铁塔中使用的比较成熟的施工方法，根据塔身的高度重量,塔体外型和根开的大小,可分为整体起立和分解组立二种方法：

整体组立铁塔（简称整立铁塔或整体立塔）方法，主要有下列5种：

㈠倒落式人字抱杆整体立塔。该法适用于各类型铁塔，尤其适用于带拉线的单柱型或双柱型（拉V、拉门）铁塔。

㈡座腿式人字抱杆整体立塔。该法仅适用于宽基础的自立式铁塔。

㈢倒落式单抱杆整体立塔。适用于各种类型铁塔，主要适用于质量较轻的铁塔。

㈣大型吊车整体立塔。适用于道路畅通，地形开阔平坦的各类型铁塔。

㈤直升机整体立塔。适用于各种轻型铁塔，但施工费昂贵。

分解组立铁塔方法适合任何地形主要有以下几种方法：

内拉线悬浮抱杆组立 、外拉线落地抱杆组立、摇臂冲天式抱杆组立、倒装组塔等。

在一些由于地势起伏较大或有局限性,整体组立、起重工具的搬运等都很困难,因此在组立铁塔时必须找一种易于安装、操作和检查方便,能保证工作质量,力求达到：使用范围广,安装设备简单,装拆、转移方便,操作平稳可靠、安全性高、效率高、速度快,同时不易在安装过程中损坏构件,尽量发挥施工单位现有机具能力的组立方法。在多年的线路施工实践中 ,从多种组立方法中探索出了“外拉线内悬浮式”组立铁塔的方法,该方法能有效地提高工作效率 ,操作安全 ,能更好地减少用工和高空作业时间。

随着近年来工区线路改造和大修技改项目增加 。在一些线路增高铁塔作业中发现，上字型铁塔在采用外拉线内悬浮式抱杆组立铁塔工艺施工过程中发现由于由于ZS型铁塔塔身间距小、吨位轻、跟开小，组立过称中抱杆干扰大，组立完成后抱杆拆除必须拆成段后才能取出费时费力。在此基础上我们提出了外拉线塔外悬浮抱杆组立铁塔的新工艺。

一、外拉线塔外悬浮抱杆组立铁塔基本原理及特点

该法是将抱杆根部固定于已组塔身外侧主材结点处，抱杆顶端连接四根钢绳作为落地拉线用以平衡水平受力及确保抱杆提升时的稳定。四根拉线连至铁塔外地面上四个锚桩上，故称“外拉线”，抱杆顶悬挂起重滑车，起吊钢绳通过滑车起吊塔材，每段塔材吊装完毕螺栓坚固后，升抱杆于此段上，继续吊下一段塔材，直至吊装完毕。

组塔时将铁塔分段在地面组装好，依次起吊，然后在塔上拼装的吊装方法进行改进，充分发挥小截面铁塔重量轻的特点，改分片组装为整段一次地面组装，一次吊装的方法，以减少高空作业。按照铁塔的正常设计截面较小的塔，整体的重量也较小，而每段的重量也就相对较小均适用于此种作业方法。

二、外拉线塔外悬浮抱杆组立铁塔施工方法

1、施工工序流程

2、现场布置

2.1 抱杆的布置

抱杆采用了重量轻、抗弯力和承载力高的300×300矩型断面的 铝合金桁架抱杆。头段和底段长度为3.5米拔梢结构，身部为2节4米矩型结构组合成15米高度使用。起吊滑车按2.5倍安全系数选用3T的挂在抱杆顶部，为使用方便在抱杆顶部和底部加工了挂接临时拉线的抱杆帽。

如图所示：

2.2 桩锚布置

抱杆共设四根临时拉线,其桩锚布置应选择在铁塔对角线的延长线上,距离为塔高的 1. 2～1. 5 倍。临时地锚才用钢板焊接的地锚，埋深为1.7米。

2.3 绞磨布置

为安全起见,以免高空坠物的危险,应在塔高1.2倍距离处,埋设固定绞磨的临时地锚，地锚埋深为1.7米。且绞磨安放位置应平整,后拉绳不能太长。

2.4 地面组装准备

根据吊装工序的要求将所需吊件在地面上组装好并摆好方位。按起吊顺序从下到上的将铁塔按段组装成笼子一样的排好。所有构件尽可能在地面进行组装 ,以减少高空作业量。组装时,要注意图纸上所反映的塔材连接正反方向;登塔脚钉的安装方位;特殊件的安装位置;螺栓的使用规格及安装方向,应加的垫圈一定要配齐。

起吊前,须设置四根调整绳,以免起吊过程中与塔身相撞,并能够帮助调整就位;同时应附带上构件就位时所需的螺栓和垫圈等。对于某些构件,因特别长或其它原因致使吊装强度不够时,应在地面上做好起吊前的加强措施。

3、具体施工步骤

3.1 组装铁塔底段

先立最底一段塔身，可根据跟开的大小、基础的高低的高低、场地情况和工机具配备条件,选用以下几种方式进行 :

(1) 分片组装;分两次起立或吊装相对两片后,再拼装成整段。

(2) 先将四角主材分别组立在基础上固定,然后依次在高空分别组装其余构件。

3.2 竖立抱杆

最底一段塔组立完毕后，将抱杆对准铁塔基础中心用罗栓连接起来。抱杆底部用2根φ13的钢丝绳分别固定在铁塔一侧的2个塔腿上，钢丝绳长度根据基础跟开选择。4根临时拉线用φ11的钢丝绳，长度为铁塔全高的1.2倍，一头用7T的U型环连接抱杆顶部加工好的抱杆帽，另一头连接埋好的临时拉线地锚。起吊绳穿过抱杆顶部的滑车固定在抱杆底部。起立抱杆用φ11的钢丝绳，长度为绞磨至抱杆距离的1.5倍，从最底一段塔上方穿过连接在抱杆3/4长度处。利用组装好的最底一段塔身高度将抱杆立起。

其现场布置图如图所示：

3.2 构件吊装

起 吊过程中,随起吊高度的变化而不断调整控制绳,以免让被吊构件与塔身相撞或离塔身太远。待被吊构件起吊至所要求的高度时,停止绞磨转动,由工人登塔并随时调整控制绳进行组装就位。单面就位以后,应尽快安装抱铁连接螺丝。

3.3 抱杆提升

随着组塔高度的提高需要提升抱杆，以适应起吊下一段塔材的需要。①将提升抱杆的钢丝绳依次从塔底转向滑车、塔上腰滑车、抱杆底部的提升滑车穿过，最后系在接头水平铁附近或K字节点处主材绑死。需要注意的是此时塔上的腰滑车一定要与牵引钢绳绑扎处等高,并在其对面位置。其布置图如图所示：

②完成以上工作后，解开外拉线的尾绳由两人控制。③启动绞磨，收紧牵引钢绳,把抱杆提升很小一个高度,使抱杆底部锁脚绳松弛 ,解开锁脚绳。随着抱杆的提升，慢慢松出四方临时拉线，使抱杆沿牵引绳徐徐升起。为防止抱杆脚磨碰塔材影响抱杆提升，在抱杆脚上绑一辅助控制尾绳向外拉。④抱杆提升到预定高度后，用抱杆根部的锁脚钢丝绳套固定在主材K字节点处。⑤抱杆跟部固定后，松开牵引绳，同时收紧四方拉线。调整抱杆的倾斜度，使其顶部滑车对准塔体的结构中心，以利构件就位对接。抱杆调整好立即固定四方临时拉线。抱杆提升过程中必须注意随着抱杆的提升，四方外拉线应同步松出，使抱杆始终保持竖直状态，严防拉线松紧不一。

3.4 松落抱杆

最后一件塔材吊装完毕以后,经检查,确无缺件和错件以后,方可拆卸抱杆。抱杆的拆卸方法采用，将抱杆顶部的起吊滑车和钢绳取下，用钢丝绳套固定在组好的铁塔顶部。把起吊钢绳的一头系在抱杆合适处，启动绞磨绞磨，收紧起吊钢绳,把抱杆提升很小一个高度,使抱杆底部锁脚绳松弛 ,解开锁脚绳。慢慢松落抱杆，用一人向外拉抱杆底部控制尾绳，防止抱杆磨碰塔材。当抱杆坐落地面后可拆除四方临时拉线。

三、外拉线塔外悬浮抱杆组立铁塔的应用

1、 适用范围

塔外拉线抱杆分解组塔方法适应塔身截面较小，每段重量不大于600kg的铁塔

2、送电线路应用的前途

目前：我公司的早期投运的35~110kV送电线路上，普遍存在有杆塔设计较低，所以杆塔的加高改造经常都有，而且新线路也存在因为不可预见的现象存在着加高的工作，前几年改选大多选用拉线杆替代较矮杆塔的方法，但是随着环保的要求与赔偿成本的增大，需使用无拉线设计。这样在加高改造中组立铁塔的工作也就每年都有所增加。在35~110kV线路上在部分使用的是240mm²以下的导线，而上字型铁塔总重小，成本上升较低，也成为线路改造中的首选，这样塔外拉线抱杆组塔技术的将有普遍的使用的意义。

3、特点

在未进行塔外抱杆立塔前，遇到塔身较窄的铁塔时，如采用塔内抱杆立时，抱杆升降于拆除困难。所以，一般采用整体立塔法或小抱杆分解立塔法。使用整体立塔虽然不用高空组装，但其使用工器具繁多，整体组立自立塔时，为避免立塔时人字抱杆碰塔身，须较长的抱杆。整个起吊过程，所用的人员较多，并且对场地的要求高，它要求有足够大的和平整的场地，以便地面组塔和工器具布置。一般情况下不宜采用此法。小抱杆组塔方法：抱杆直接固定在已组铁塔身的一角，而不用拉线；当进行塔材吊装时，不是成片而是单根（还适当的辅材）一根主材吊装。小抱杆组塔，虽然具有使用工具、设备较少且体积小的优点，但大量的组装工作需高空进行，进度缓慢，安全性差，安装质量也难保证。

外拉线塔外悬浮抱杆组立铁塔施工工艺有以下优点：

   ⑴能有效地控制铁塔组立的质量。

   ⑵整段起吊，减少吊装次数，施工进度快。

⑶大大减少塔上工作量，降低了安全事故的发生频率。

⑷组塔速度快，加快了施工进度，提高了经济效益。

使用塔外抱杆组装小截面铁塔，可以充分发挥该种每段重较轻的特点，进行整段吊装，所以可以将大量的高空组装改由地面进行，这样高空组装可以只安装四塔腿间的连接点的联板与连接螺丝，大量减少了高空作业。而且是减少了吊装辅材的次数，因此提高了组装的安全性。

5、 使用塔外拉线抱杆分解组塔的经济效益

在南牵一、二回线路的施工中，采用的是小抱杆立塔法，一基总重1.5-2t的铁塔，仅组立时间就三天，每天要用民工9人、技工9人，加上每天用车两辆，而且铁塔组装完毕后。还需要四名技工对全塔的螺丝进行一整天的紧固工作。

而在水武线的改造工作中由于我们采用了塔外拉线抱杆立组法，由于充分发挥了小截面每段重量较轻的特点，采用的是地面整段组装后吊装的方法，组立同样大小的铁塔仅需要一天时间，而且大量组装工作改由地面人员进行，保证了组装了质量。节省了紧固螺丝的时间，同比组立每基塔可节约不少费用。

6、使用情况

2007年1月16日~21日在水武线加高线路改线工程中，组立110kV上字型铁塔4基

2007年5月13日~14日在武截T线路水泥杆移位更换铁塔工程中，组立110kV上字型铁塔1基

2007年11月10日~12日35kV高荣线钻110kV发城西线改造工程中，组立35kV鼓型塔一基。

参考文献：

《110～500kV架空送电线路施工及验收规范》

《110～500kV架空送电线路运行规程》

《架空送电线路铁塔组立工程手册》（中国电力出版社出版）

《超高压输变电操作技能培训教材》（中国电力出版社出版）

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