戚柏林，戚競波

（國網(wǎng)浙江省電力公司紹興供電公司，浙江紹興312000）

電力施工

懸浮抱桿分段吊裝輸電線路鋼管桿的工藝與實(shí)施

戚柏林，戚競波

（國網(wǎng)浙江省電力公司紹興供電公司，浙江紹興312000）

鋼管桿輸電線路在城鎮(zhèn)輸電網(wǎng)占有比例越來越高，可是當(dāng)桿塔位于河網(wǎng)區(qū)域時(shí)，車輛無法進(jìn)入施工場地，鋼管桿組立成為施工難題。用懸浮抱桿分段吊裝輸電線路鋼管桿，有效解決了這一難題。通過介紹用懸浮抱桿分段吊裝線路鋼管桿施工的工藝和施工實(shí)踐，為類似工程提供參考。

懸浮抱桿；鋼管桿；吊裝施工；輸電線路

0 引言

輸電線路有3種形式，即鐵塔線路、鋼管桿線路和電纜線路。其中鐵塔線路造價(jià)低、使用區(qū)域廣，但占地面積較大，在城鎮(zhèn)輸電網(wǎng)中逐漸被當(dāng)?shù)卣芙^或限制使用。電纜線路入地、不擾民、環(huán)境友好，但造價(jià)高昂，一般在城市電網(wǎng)使用。鋼管桿線路占地面積較小，與周圍環(huán)境和諧一體，因此，在城鎮(zhèn)電網(wǎng)建設(shè)中，鋼管桿架空線路是較好的選擇。

但輸電線路鋼管桿也有不足之處，一般每基桿塔高度在30 m以上，由多根長為8～12 m的鋼管搭接而成，常規(guī)施工方法是現(xiàn)場采用吊車組立?？墒牵谀承]有通車道路的空曠區(qū)域，特別是河網(wǎng)環(huán)包的工地，吊機(jī)不能抵達(dá)，如果修建臨時(shí)道路或便橋進(jìn)行運(yùn)輸和組立桿塔，不僅增加了工程投資，而且破壞地面、損壞農(nóng)作物，易遭到農(nóng)戶反對而影響施工進(jìn)程。本文介紹一種用懸浮抱桿分段吊裝的方法，并已在110 kV梅山輸電線路成功應(yīng)用。實(shí)踐證明，近20個(gè)施工人員用時(shí)3 h完成高達(dá)32 m的鋼管桿組立，與吊車施工相比，在環(huán)境保護(hù)、農(nóng)田保護(hù)和政策理賠方面有突出優(yōu)勢。

1 施工工藝

1.1 施工順序

懸浮抱桿分段吊裝輸電線路鋼管桿的施工順序是：場地布置→地面立抱桿→吊裝第1段鋼管→第1次升懸浮抱桿→吊裝第2段鋼管→第2次升懸浮抱桿→吊裝第3段鋼管→繼續(xù)循環(huán)升懸浮抱桿和吊裝后續(xù)鋼管→最后吊裝有橫擔(dān)的鋼管→拆除懸浮抱桿。

1.2 場地布置

抱桿豎立的位置在桿位基礎(chǔ)的大號或小號側(cè)并緊靠立柱，絞磨機(jī)在桿位基礎(chǔ)的左側(cè)或右側(cè)距離鋼管桿高度的1.2倍處，抱桿的四方浪風(fēng)繩與線路中心線對稱布置，相鄰平面夾角45°，距離抱桿約鋼管桿高度的1.5倍，絞磨的地面錨固和浪風(fēng)繩收松器的地面錨固用地鉆地錨。人員分布為：絞磨機(jī)3人，浪風(fēng)繩地面收松器每處2人，控制繩2人，高空操作2～4人，地面雜勤4人，總指揮及安全總監(jiān)各1人。

1.3 上升懸浮抱桿

如圖1所示，選擇全高15 m變截面方形標(biāo)準(zhǔn)鐵抱桿，上下設(shè)有托環(huán)和拉環(huán)，容許吊重荷載應(yīng)考慮最大傾斜角10°，抱桿下端側(cè)面固定1根與抱桿垂直的200 mm×200 mm×500 mm枕木。第1段鋼管桿吊裝就位后，及時(shí)擰緊根部地腳螺栓。然后在鋼管桿上端法蘭眼孔裝1只吊環(huán)螺栓，并懸掛1只單輪滑車，在基礎(chǔ)部位設(shè)1只單輪滑車；絞磨機(jī)的牽引鋼絲繩經(jīng)過基礎(chǔ)部位滑輪和懸掛滑輪后，至抱桿根部扎系，抱桿下端的枕木朝向鋼管桿。啟動(dòng)絞磨，抱桿緩緩上升，抱桿上升過程浪風(fēng)鋼絲繩呈松弛狀態(tài)，抱桿與鋼管桿共同套上1個(gè)繩圈以防傾覆。當(dāng)抱桿上升至與鋼管桿重合還剩約2 m處時(shí)，停止?fàn)恳⑹贡U暫時(shí)穩(wěn)定。然后用Φ21.5鋼絲繩將抱桿根部與鋼管桿桿身系扎2圈作為固定的托繩，托繩在鋼管桿桿身部的著力點(diǎn)是爬梯板支撐板。然后松馳牽引繩，抱桿微微下垂，根部托繩繃緊，此時(shí)枕木夾緊中間，抱桿呈絞支狀態(tài)，適度調(diào)緊浪風(fēng)鋼絲繩，使抱桿內(nèi)傾5°～10°。

圖1 上升懸浮抱桿

1.4 懸浮抱桿吊鋼管

如圖2所示，在待吊裝鋼管桿上端法蘭盤的2只眼孔上安裝吊環(huán)螺絲，在抱桿端部兩邊掛環(huán)上分別懸掛2組單輪滑車，4只單輪滑車用同一根牽引鋼繩連通，牽引繩經(jīng)過基礎(chǔ)部位轉(zhuǎn)向滑車進(jìn)入機(jī)動(dòng)絞磨。啟動(dòng)機(jī)動(dòng)絞磨即可立起鋼管，人力拉住設(shè)在鋼管桿下端的麻繩，控制鋼管全部離地不產(chǎn)生晃動(dòng)。當(dāng)鋼管接近就位時(shí)停止?fàn)恳?，高空作業(yè)人員登桿并在地面人員協(xié)助下，將鋼管法蘭盤眼孔上下對準(zhǔn)或?qū)⒎ㄌm螺絲裝入眼孔。然后絞磨慢慢釋放牽引繩，上下兩段鋼管吻合后，高空作業(yè)人員擰緊全部法蘭螺栓，然后拆除吊點(diǎn)系統(tǒng)。

圖2 懸浮抱桿吊鋼管

1.5 吊裝有橫擔(dān)的鋼管

吊裝有橫擔(dān)的鋼管時(shí)，首先在地面把鋼管桿的橫擔(dān)及附件組裝完畢，然后進(jìn)行吊點(diǎn)設(shè)置。因桿段較長或超過抱桿提升高度，吊點(diǎn)宜設(shè)在鋼管身部與上導(dǎo)線橫擔(dān)的節(jié)點(diǎn)位置，用鋼絲繩套系扎做吊裝著力點(diǎn)，然后用2組單輪滑車進(jìn)行吊裝，提升方法同前，在橫擔(dān)端部設(shè)置麻繩，地面人力控制橫擔(dān)與浪風(fēng)繩交會(huì)。

1.6 拆除懸浮抱桿

最后1段鋼管桿吊裝就位并擰緊法蘭螺栓后，在桿身與上導(dǎo)線橫擔(dān)的節(jié)點(diǎn)位置，用鋼絲繩套系扎并懸掛1只單輪滑車，與基礎(chǔ)部位的轉(zhuǎn)向滑車形成單輪滑車組，牽引鋼繩端部系扎在抱桿1/2以上位置，啟動(dòng)機(jī)動(dòng)絞磨進(jìn)行收繩，抱桿重力由牽引鋼繩承擔(dān)，此時(shí)停頓牽引，拆除抱桿根部固定托繩，在鋼管桿與抱桿共同套1根繩環(huán)，以防抱桿傾覆。然后絞磨機(jī)緩緩松放牽引繩，抱桿徐徐下降，抱桿根部落地后，安全傾放抱桿。

2 技術(shù)措施

2.1 抱桿懸浮托力計(jì)算

懸浮抱桿托力平衡是關(guān)健技術(shù)，鋼管吊裝過程中，鋼管重力、抱桿自重和浪風(fēng)繩壓力等疊加為托力，由托繩傳遞至鋼管身部爬梯支撐鐵件。吊裝系統(tǒng)總托力按式（1）計(jì)算，然后進(jìn)行托繩選擇和鋼管爬梯支撐件強(qiáng)度校驗(yàn)。

式中：N為吊裝總托力；θ為抱桿與地面夾角；φ為拉線與抱桿夾角；G鋼管為鋼管荷重；G抱桿為抱桿荷重。

2.2 鋼管起吊系統(tǒng)設(shè)計(jì)

懸浮抱桿分段吊裝輸電線路鋼管桿的特點(diǎn)是小型工具吊大件和重件的方法，起吊系統(tǒng)是關(guān)鍵技術(shù)，現(xiàn)采取雙吊點(diǎn)、2組滑車和1根牽引繩貫通的起吊系統(tǒng)，如圖3所示。其中，2只吊環(huán)螺絲（自制）裝在法蘭眼孔，并間隔1個(gè)眼孔，2組單輪滑車分別在吊環(huán)螺絲和抱桿吊環(huán)上，牽引繩經(jīng)過基礎(chǔ)部位的轉(zhuǎn)向滑車，然后貫穿2組單輪滑車，形成雙吊點(diǎn)平衡起吊。鋼管懸空后，重心線與吊中線存在間距，使鋼管微傾，有利鋼管就位。吊環(huán)螺絲在鋼管桿臥地起吊初始承受彎矩，然后鋼管一端離地后承受彎矩和軸向拉力，鋼管全部離地后承受單一軸向拉力。法蘭板厚度按線路運(yùn)行工況荷載設(shè)計(jì)，在吊環(huán)螺絲的作用下，確保鋼板不變形，按式（2），（3），（4）計(jì)算校驗(yàn)。

圖3 雙吊點(diǎn)牽引

式中：q為均布荷載；M為鋼板中部彎距；δ為法蘭厚度；Nt為吊環(huán)螺絲最大拉力；Lx為法蘭板有效長度；Ly為法蘭板有效寬度；β為彎矩系數(shù)；f為鋼材設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

3 施工實(shí)例

3.1 桿塔與場地

110 kV梅山輸電線路D1號是架空線和電纜過渡桿，全高32 m，總重176.43 kN，分為3段，第1段（下段）長10 m，重72.28 kN；第2段（中段）長10 m，重52.40 kN；第3段（上段連橫擔(dān)）長12 m，重51.75 kN。D1號架空線是雙回路導(dǎo)線JL/G1A-300/25及雙地線，6根YJLW03-64/110 kV-1×630電纜爬桿入混凝土溝；塔身設(shè)置地線橫擔(dān)、上/中/下導(dǎo)線橫擔(dān)、電纜頭橫擔(dān)、電纜支架和爬梯等。D1桿位在規(guī)劃紹三公路西側(cè)，目前桿位地域的南、西、北面是寬度100 m以上的河流，東面是農(nóng)田，后續(xù)又是河流。D1基礎(chǔ)是灌注樁方形承臺(tái)面。

3.2 施工準(zhǔn)備

抱桿、機(jī)具、分段鋼管和橫擔(dān)散件由船只運(yùn)載抵達(dá)場地河岸，然后鋼管由絞磨牽引地面滑行至塔位。置有托環(huán)和吊環(huán)的鋼體抱桿組裝后下端200 mm處設(shè)置枕木。主要工器具配置如表1所示。如圖4所示加工吊環(huán)螺絲，采用壓鍛工藝，熱鍍鋅防腐，橢圓環(huán)處不允許環(huán)端打中心孔。

表1 主要工器具配置

圖4 吊環(huán)螺絲

3.3 受力校核

工器具選擇進(jìn)行常規(guī)計(jì)算校驗(yàn)。抱桿懸浮托力依靠鋼絲繩套系扎后，傳遞至鋼管桿爬梯支撐鐵件，支撐鐵件是扁鋼“∩”形開口與鋼管焊接，按式（1）計(jì)算抱桿懸浮托力，然后計(jì)算支撐鐵件的剪應(yīng)力和焊接應(yīng)力，吊裝第2段鋼管工況受力最大，計(jì)算結(jié)果見表2。法蘭盤鋼板經(jīng)吊點(diǎn)螺絲受力后不應(yīng)發(fā)生變形，2只吊環(huán)螺絲共同承擔(dān)鋼管重力，考慮不平衡系數(shù)1.15。受力眼孔處的鋼板強(qiáng)度按（2），（3），（4）式計(jì)算，吊裝第1段工況受力最大，計(jì)算結(jié)果見表3。

表2 爬梯支撐鐵件校驗(yàn)（荷載系數(shù)1.4）

表3 法蘭板強(qiáng)度校驗(yàn)（荷載系數(shù)1.4）

3.4 施工過程

抱桿用另1副人字抱桿組立，抱桿立好后吊裝第1段（下段）鋼管，然后第1次升抱桿至第1段鋼管上，接著懸浮抱桿吊裝第2段（中段）鋼管，再第2次升抱桿至第2段鋼管桿上，接著懸浮抱桿吊裝有橫擔(dān)的鋼管桿，最后拆除懸浮抱桿。

施工中需注意以下問題：

（1）鋼管懸浮起吊全部離地后，暫停牽引，檢查托力系統(tǒng)的繩索受力，無異常情況繼續(xù)牽引。

（2）鋼絲繩與鋼管桿接觸部位必須用麻袋布保護(hù)。

（3）鋼管桿上/下法蘭眼孔對準(zhǔn)后應(yīng)立即擰緊法蘭螺栓，然后才能拆卸吊繩，或進(jìn)入下步施工程序。

4 結(jié)語

懸浮抱桿吊裝鋼管桿施工具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）不使用重型機(jī)械，不鋪設(shè)臨時(shí)道路，節(jié)約青苗賠償費(fèi)用，減少施工對環(huán)境的影響，可有效縮短施工周期。

（2）懸浮抱桿分段吊裝鋼管桿實(shí)現(xiàn)了用小機(jī)具吊裝大件、重件，實(shí)踐了環(huán)境友好技術(shù)進(jìn)步理念，有安全質(zhì)量保證，在電網(wǎng)輸電線路建設(shè)方面起到明顯的社會(huì)效益。

（3）該施工工藝適合河網(wǎng)環(huán)包、交通運(yùn)輸困難、周圍有農(nóng)耕作物的施工現(xiàn)場。

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（本文編輯：徐晗）

Piecewise Hoist of Steel-pipe Poles for Distribution Lines Using the Suspension Pole

QI Bolin，QI Jingbo
（State Grid Shaoxing Power Supply Company，Shaoxing Zhejiang 312000，China）

The proportion of the steel-pipe pole in the power transmission line increase significantly in the urban power transmission network.However，when the poles and towers are located in network of waterways，the vehicles are unable to enter the constriction site.Therefore，erection of steel-pipe poles becomes a serious problem.Piecewise hoist of steel-pipe poles for distribution lines using the suspension pole can effectively solve this problem.By introducing construction technology and construction practice of steel-pipe poles hoist using suspension pole，the paper can provide reference to similar construction projects.

suspension pole；steel-pipe pole；hoisting construction；transmission line

TM754

：B

：1007-1881（2014）04-0060-04

2013-09-23

戚柏林（1957-），男，浙江余姚人，高級工程師，長期從事輸電線路工程技術(shù)研究。