趙 賢，李維嘉，王艷芹

(國網(wǎng)河北省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，石家莊 050021)

針對線路工程青苗賠償面積的計(jì)列，在機(jī)械化施工推廣之前，按照青苗賠償面積=路徑長度×寬度(110kV、220kV、500kV線路寬度分別按照4.5 m、6 m、8 m計(jì)列)的方式計(jì)列，主要考慮人力架線需要沿著線路走廊進(jìn)行操作。隨著線路工程機(jī)械化施工的全面應(yīng)用，采用吊車進(jìn)行組塔和張力機(jī)、牽引機(jī)進(jìn)行架線的青賠面積計(jì)列方式已與工程的實(shí)際施工方式不一致。關(guān)于機(jī)械化線路施工青苗賠償面積的計(jì)列，需要考慮吊車組塔施工場地臨時(shí)占地面積以及跨越架搭拆操作面積，本文針對吊車組塔施工場地臨時(shí)占地面積進(jìn)行測算和研究。

1 施工場地面積測算方法

在核對完塔材數(shù)量和型號確與施工圖紙一致時(shí)，開始劃分作業(yè)區(qū)域和塔材、螺栓、工器具及吊車的擺放區(qū)域，劃分完畢，按既定的區(qū)域開始組裝鐵塔主材并將連接螺栓緊固好。連接主材的長度、段數(shù)必須提前根據(jù)吊車操作范圍確定好擺放位置，確保吊車進(jìn)場后能立即開始吊裝作業(yè)。作業(yè)完畢后整理工器具離開。根據(jù)《輸變電工程安全文明施工標(biāo)準(zhǔn)化手冊》[1]，吊車組塔現(xiàn)場布置示意如圖1所示。

圖1 吊車組塔現(xiàn)場布置示意

根據(jù)圖1可知，施工現(xiàn)場布置為長方形，面積可計(jì)算為長與寬之積，而長度和寬度的數(shù)值與具體的施工現(xiàn)場布置有關(guān)，因此需繪制出具體的施工現(xiàn)場布置圖，分別得出長度和寬度的表達(dá)式，表達(dá)式賦值后才能計(jì)算出施工場地占地面積。

由于現(xiàn)場情況復(fù)雜多變，包括吊裝方案、塔材擺放原則、現(xiàn)場布置規(guī)則等不同影響因素在內(nèi)的施工組織方案將直接影響施工現(xiàn)場布置，因此繪制施工現(xiàn)場布置圖前應(yīng)確定吊車組塔施工組織方案。文中各章節(jié)將按照吊車組塔施工方案→現(xiàn)場布置圖→長度和寬度表達(dá)式→表達(dá)式賦值計(jì)算→面積確定每個(gè)環(huán)節(jié)。

2 確定施工組織方案

施工組織方案包括吊裝方案、塔材擺放原則、現(xiàn)場布置規(guī)則等內(nèi)容。

2.1 吊裝方案

吊裝方案內(nèi)容包括吊裝方式選擇、吊車型號計(jì)算和選取、地面組裝方式選取等。吊裝方式確定原則為：

a.塔高、塔重較小時(shí)，使用一種型號的吊車完成全部吊裝。吊車采取單邊作業(yè)，工作時(shí)由進(jìn)場側(cè)進(jìn)入場地后，定位在進(jìn)場一側(cè)的合適位置后不再移動(dòng)，轉(zhuǎn)彎角度為0°。

b.塔高、塔重較大時(shí)，選擇不同噸位吊車進(jìn)場順序組裝。小噸位吊車吊裝先進(jìn)場，采取全場移動(dòng)作業(yè)，最大轉(zhuǎn)彎角度可達(dá)360°，完成能吊裝的部分;大噸位吊車再進(jìn)場吊裝剩下的部分，采取單邊作業(yè)，進(jìn)場后定位在進(jìn)場一側(cè)后不再移動(dòng)位置。

吊車規(guī)格選取應(yīng)與定額選取一致。因?yàn)榈踯嚱M塔定額尚未公布，因此需要根據(jù)鐵塔的高度和重量，選取合適的吊車規(guī)格。根據(jù)各電壓等級的塔型數(shù)據(jù)和吊車的性能參數(shù)[2-3]。地面組裝方式分為分片、分段和整體3種。塔高、塔重較小時(shí)，可選擇分段或整體組裝;塔高、塔重較大時(shí)，可選擇分片組裝或二者結(jié)合。地面組裝應(yīng)按照塔腿-塔身-橫擔(dān)-塔頭順序組裝完成。

根據(jù)以上原則，可確定各電壓等級鐵塔吊裝方案，如表1所示。

2.2 塔材擺放原則

a.110kV單回、110kV雙回、220kV單回線路吊裝方案選擇單吊方案，一般要求吊車進(jìn)場前完成全部塔材的組裝，布置在基礎(chǔ)兩側(cè)。

表1 各電壓等級吊裝方案

b.220kV雙回、500kV單回、500kV雙回線路選擇雙吊方案，小噸位吊車進(jìn)場前應(yīng)將起升范圍內(nèi)的塔材組裝完畢，布置在基礎(chǔ)兩側(cè)和對側(cè)。小吊車作業(yè)的同時(shí)組裝其余塔材，大吊車進(jìn)場后布置在基礎(chǔ)兩側(cè)。

2.3 現(xiàn)場布置原則

a.一般情況下，為進(jìn)出場方便，輔助設(shè)施布置在進(jìn)場側(cè)，較大噸位吊車由于吊裝過程中不移動(dòng)位置，因此吊車應(yīng)布置在進(jìn)場側(cè)。特殊情況根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整。

b.吊車進(jìn)場后，應(yīng)定位于基礎(chǔ)附近。為方便施工，車身與板式基礎(chǔ)需考慮一定的放坡系數(shù)，吊車定位、移動(dòng)或轉(zhuǎn)彎時(shí)應(yīng)在放坡之外，即吊車轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)大于基礎(chǔ)外邊長與兩邊放坡寬度之和。樁基礎(chǔ)不考慮放坡，可按基礎(chǔ)外邊計(jì)算。

c.所有吊裝件的吊裝點(diǎn)應(yīng)布置在吊車作業(yè)幅度內(nèi)，一般取吊裝件底部2/3左右作為吊裝點(diǎn)。

d.吊車作業(yè)時(shí)應(yīng)考慮與周圍一定的安全距離。本文按1 m考慮。

e.除吊車作業(yè)區(qū)域外，還應(yīng)設(shè)置輔助設(shè)施區(qū)域。根據(jù)《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程電網(wǎng)建設(shè)部分(試行)》規(guī)定，起重臂下和重物經(jīng)過的地方禁止有人逗留或通過。因此，輔助設(shè)施區(qū)域應(yīng)布置在吊車工作幅度以外。為進(jìn)出場方便，輔助設(shè)施應(yīng)設(shè)置在進(jìn)場側(cè)。

3 繪制現(xiàn)場布置圖

單吊布置示意見圖2。

圖2 單吊布置示意

由圖2可知，單吊布置長度=r+L/2+R0+R1+L0，寬度=H1+W+H2。

雙吊布置示意(180°)見圖3。

圖3 雙吊布置示意(180°)

由圖3可知，雙吊180°布置長度=L1+R1+max(R1，R2)+L2+L0，寬度=H1+W+H1。

雙吊布置示意(360°)見圖4。

圖4 雙吊布置示意(360°)

由圖4可知，雙吊360°布置長度=L1+R1+max(R1，R2)+L2+L0，寬度=L1+2R1+L1。

4 參數(shù)賦值計(jì)算

4.1 參數(shù)賦值原則

由以上公式可知，施工場地占地面積與鐵塔高度、基礎(chǔ)尺寸、吊車性能(臂長、操作半徑)等有關(guān)。其中，鐵塔高度、基礎(chǔ)尺寸由電壓等級、塔型等因素決定。吊車自身參數(shù)由鐵塔高度、塔重等決定，而塔高、塔重由電壓等級、塔型等因素決定。因此本文測算將按照不同電壓等級區(qū)分，選取最常見的幾種塔型，分別計(jì)算施工場地占地面積。

根據(jù)《國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計(jì)》[4]，結(jié)合河北省南部電網(wǎng)公司地形、地貌、土質(zhì)、風(fēng)速等地理及氣象環(huán)境，選取各電壓等級典型塔型7～8種，選取結(jié)果如下：

110kV單回線路選取1A1-ZM1-24、1A3-ZM1-24、1A3-J1-18、1A3-DJ-18。

110kV雙回線路選取1D2-SZ1-24、1D3-SZ1-24、1D2-SDJ-18、1D5-SDJ-18。

220kV單回線路選取2B2-ZM1-24、2B3-ZM1-24、2B2-DJ-18、2B5-DJ-18。

220kV雙回線路選取2E2-SZ1-24、2E3-SZ1-24、2E2-SDJ-18、2E5-SDJ-18。

500kV單回線路選取5A1-ZM1-24、5A2-ZM1-27、5A2-DJ1-21、5A3-DJ1-21。

500kV雙回線路選取5C1-SZ1-24、5C3-SZ1-24、5C3-SDJ-21。

參數(shù)賦值原則如下。

基礎(chǔ)參數(shù)：基礎(chǔ)形式分為直柱柔性基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)?；A(chǔ)邊長可根據(jù)基礎(chǔ)根開加基礎(chǔ)寬度確定。放坡寬度按照0.5×挖深確定。樁基礎(chǔ)不計(jì)放坡寬度。

吊車參數(shù)：吊車規(guī)格確定后，根據(jù)吊車參數(shù)和性能曲線圖可知不同起升高度時(shí)的工作半徑、最小轉(zhuǎn)彎半徑和全車長度、寬度。

吊裝件高度：吊裝件高度由最小分段數(shù)決定。最小分段數(shù)應(yīng)根據(jù)塔重和塔全高綜合確定。為簡化計(jì)算，假定作業(yè)過程中吊車臂長不變，工作幅度隨起升高度的變化而變化。根據(jù)塔全高、吊車起重表確定吊車最小工作幅度，且最小工作幅度應(yīng)大于塔心至基礎(chǔ)放坡外邊的距離。根據(jù)工作幅度確定起吊質(zhì)量;根據(jù)每段質(zhì)量應(yīng)小于起吊質(zhì)量的原則確定最小分段數(shù);根據(jù)鐵塔結(jié)構(gòu)圖確定每段高度，同時(shí)需滿足吊件的吊裝點(diǎn)(設(shè)為高度的2/3)在吊車最大工作幅度內(nèi)。

輔助設(shè)施區(qū)域?qū)挾龋阂话闶┕づ窕蚝喴坠づ飳挾葹? m，考慮2 m的施工運(yùn)輸通道，因此L0可選取為6 m。

安全距離：基礎(chǔ)外邊與安全圍欄之間的距離要考慮3 m的安全通道寬度。

4.2 計(jì)算實(shí)例

以雙回路直線塔1D2-SZ1-24為例，根據(jù)各參數(shù)分別計(jì)算長度和寬度。

由塔型結(jié)構(gòu)可知，1D2-SZ1-24塔全高為35.2 m，塔重為6 436 kg。吊車選取25 t。

根據(jù)布置可知，長度=r+L/2+R0+R1+L0，寬度=H1+W+H2。

L為基礎(chǔ)邊長、基礎(chǔ)根開、基礎(chǔ)兩邊放坡寬度三者之和。

基礎(chǔ)根開為5.1 m，基礎(chǔ)邊長2.5 m，放坡寬度為坑深乘以0.5，坑深為2.5 m。因此L/2=(5.1+2.5+2.5*0.5*2)/2=5.05 m。

R0為最高點(diǎn)時(shí)吊車最小操作幅度。由吊車參數(shù)和性能曲線可知，最高點(diǎn)為35.2 m，需選擇39.5臂長，對應(yīng)最小操作幅度R0為9 m，且滿足大于L/2的要求。

R1為吊車車身長度加安全距離。由吊車參數(shù)和性能曲線可知，R1=12.3+1=13.3 m。

長度=r+L/2+R0+R1+L0=3+5.05+9+13.3+6=36.35 m。

根據(jù)吊車參數(shù)和性能曲線可知，最小工作幅度9 m對應(yīng)的最大起重質(zhì)量為5 500 kg，小于塔重，因此無法整體吊裝，需分段吊裝。

經(jīng)計(jì)算，6 436/5 500=1.17，先取最少分段數(shù)為2，根據(jù)塔型結(jié)構(gòu)圖和材料表判斷是否滿足起重要求。假設(shè)3、4、5、6、7、8、9為一大段，材料總質(zhì)量為276+241.4+1 134.9+961.5+1 082+752.5+1 594.8=6 043.1 kg＞5 500 kg;不符合起重質(zhì)量要求。假設(shè)4、6、7、8、9段為一大段，材料總質(zhì)量為241.4+961.5+1 082+752.5+1 594.8=4 632.2 kg＜5 500 kg;1、2、3、5段是一大段，材料總質(zhì)量為1 410.9 kg＜5 500 kg;

因此確定最少分段數(shù)為2段，最大吊裝高度為4、6、7、8、9段高度之和為32.2 m。

寬度=H1+W+H2=32.2+4.5=36.7 m。

面積=36.35×36.7=1 334 m2。

5 計(jì)算結(jié)果

5.1 測算結(jié)果

計(jì)算面積時(shí)，按直線塔占比73%，耐張塔占比27%計(jì)算平均面積。因無法統(tǒng)計(jì)跨越塔的比例，因此計(jì)算結(jié)果未考慮跨越直線塔。綜上所述，各電壓等級賠償面積總結(jié)如表2所示。

表2 各電壓等級線路塔基賠償面積

5.2 調(diào)整結(jié)果

實(shí)際概算中計(jì)列占地面積時(shí)應(yīng)考慮以下因素：

a.以上測算的結(jié)果為最小占地面積，實(shí)際租用時(shí)會產(chǎn)生一定的邊角余地;

b.該測算結(jié)果未考慮跨越塔的情況，因跨越塔較一般塔型高，所需占地面積較一般情況大;

基于以上原因，實(shí)際應(yīng)用時(shí)建議取5%～15%的調(diào)整系數(shù)。調(diào)整后結(jié)果如表3所示。

表3 調(diào)整后測算面積

6 結(jié)束語

以上計(jì)算結(jié)果只選取了各電壓等級典型塔型，適合于工程可研階段、初設(shè)階段塔型未明確時(shí)計(jì)算使用，施工圖階段可參考使用。