落地式双摇臂抱杆在特高压钢管塔施工中的应用

马海超 ，程 剑 ，李 群 ，孙国磊 ，栾 鹏

（1.新疆送变电有限公司，新疆 乌鲁木齐 830011；2.国网山东省电力公司，山东 济南 250001；3.中国能源建设集团甘肃省电力设计院有限公司，甘肃 兰州 730050；4.国网山东省电力公司建设公司，山东 济南 250001）

1 工程概况

某1 000 kV特高压输变电工程线路工程，线路沿线经过经济发达区，沿线有众多规划区、山区、林区、经济作物集中种植区等，必须采取合理有效的基础、立塔、架线等施工方案。钢管塔铁塔呼高较高、铁塔设计半根开较大，单件重量比较大、钢管直径大，法兰连接采用 M30～M52高强螺栓［1］。 钢管塔平均设计高度为115 m，最高144 m，平均重量为120～125 t，单件最重 5.2 t。

落地式双摇臂抱杆有效起吊重量［2］：8×2 t（高度 144 m，作业半径 16 m），摇臂可以旋转±135°；摇臂变幅0°～85°；抱杆不平衡力矩不大于额定起重量的30%。

2 落地式双摇臂抱杆结构组成

起吊系统：在轻载时可以满足2倍率起吊；在重载时可以满足4倍率起吊；起吊系统穿2根钢丝绳控制吊钩［3］。

调幅系统：摇臂可以在0°～85°之间起吊，较高的调幅角度增加了提升抱杆时所能施工的范围。

旋转系统：采用大型轴承装置，人工拖拽旋转，安全可靠。

拉线系统：在轴承下方拉线孔位使用直径不小于15.5 mm的钢丝绳打拉线，本工程采用的拉线只使用内拉线。

腰环系统：采用普通腰环和加强腰环结合的方法，在底段采用加强腰环，上部采用普通腰环，腰环数量根据抱杆高度确定。

抱杆参数要求：

高度：166 m （地面到双摇臂高度，按照最高塔144 m，配置标准节）；

主抱杆截面积：1 000 mm×1 000 mm；

作业半径：16 m（抱杆中心到起重滑车组中心间距）；

双摇臂抱杆截面积：600 mm×600 mm；

顶部桅杆高度：17 m；

顶部桅杆截面：1 000 mm×1 000 mm；

自由段高度≤20 m，最上面第一个腰环到回转机构；

回转机构，独立一段，内置平面止推轴承，轴承摩擦系数小于1%。

3 落地式双摇臂抱杆组立钢管塔的应用

3.1 落地双摇臂抱杆的施工准备

施工场地准备，实地查看施工现场的道路交通运输条件、地势地质状况、施工现场附近有无带电运行线路等影响铁塔组立的因素。

施工技术准备，根据设计资料和工程特点，编写施工措施；测量复核线路方向和基础相关尺寸；开工前由项目部管理人员组织施工队进行技术、质量、安全、环境保护培训、考试、交底，确保对施工验收规范、图纸、施工安全质量保证措施充分理解。

工器具准备，场地满足情况下使用25 t流动式起重机配合铁塔组立；抱杆等主要受力工器具进行外观检查，经第三方检测合格后使用；抱杆各部件齐全、完好。

流动式起重机加抱杆组塔工艺流程如图1所示。

3.2 吊车作业

在起立抱杆前，将吊车布置在塔身中间，铺设抱杆使用的钢板和吊车自身使用的钢板，将基面往上两至三段接腿及塔身的3个面起吊拼装完毕，留出1个面暂不组立。

吊车移动至塔身外，用吊车起立抱杆，调节好抱杆内拉线以固定抱杆，然后设置好腰环。

图1 流动式起重机加抱杆组塔工艺流程

吊车组立剩余的1个面。吊车撤场，进入抱杆组立阶段。

3.3 利用吊车起立抱杆

现场在抱杆底座设置钢板，底座钢板设置之前，基面须找平，以达到钢板底座与基面接触完全密实、吻合、受力均匀的目的。将倒装架底座平板与地面接触处预先找平，与水平面平行，再将各件组装。将倒装架主体的各段连接好，并预先将导轨和顶升小车安装在杆段上；然后吊车就位，用连接横撑将其连为整体框架，并打好稳固拉线。安装液压油缸；再用油管将液压泵站和油缸连接。

安装倒装架拉线。一切准备就绪后，进行第一次提升。准备好标准节段，利用倒装架底座滚轮，用人力沿滚轮推入倒装架内，与已提升主柱用螺栓连接紧固。拆除顶升小车与抱杆的连接螺栓，收回油缸及顶升小车，再与被提升段连接，向上提起2.1～2.5 m高度，准备提升下一段。依次类推，直到整个立柱完成5段标准节的组装完毕，标准节高度超过倒装架1 m，然后利用吊车安装回转体、桅杆、摇臂、调幅滑车组和起吊滑车组钢丝绳等。抱杆站立后，用经纬仪观察抱杆的垂直度，用拉线调整，使其竖直，然后固定拉线，拉线应受力均匀。座地内拉线双摇臂抱杆组塔吊装布置如图2所示。

图2 座地内拉线双摇臂抱杆组塔吊装布置

3.4 腰环布置及提升抱杆

不得超负荷情况下，根据设计重量，分别吊装铁塔主材及各辅材。首先完成抱杆有效高度部分的铁塔底段组立吊装，用液压倒装架进行抱杆提升，提升抱杆主节时双摇臂向上收起，并采取防倾倒措施。

装腰环。将各腰环按以上型式连接，组合到内拉线以下、提升架以上的杆段上，几件腰环相叠。插销将腰环固定在抱杆杆段上。

腰环的安装、配置。抱杆配有12道腰环，各腰环均为防扭腰环，设计工作负荷10 t。第一道腰环应位于铰接座内拉线下方20 m处，内拉线在组立抱杆和升降抱杆过程中随着抱杆升，而松绳。随着抱杆降，而紧绳。以达到稳定抱杆的作用。在不施工时，4根内拉线要拉紧固定抱杆。

提升抱杆。抱杆提升时，将已组立铁塔四个方向的斜材、水平材补齐，紧固螺栓后提升抱杆。将拉线固定在已组立铁塔最上层主材节点处，后续提升抱杆前需要将拉线系统移至已组立好的塔段上，拉线呈松弛状态。提升抱杆速度要慢，提升前抱杆放松拉线，安排专人监控。抱杆提升后伸出最上层一道腰环的高度，要满足一次吊装的高度，但是伸出的最大高度应小于抱杆自由段允许高度。抱杆升高后，使用经纬仪在顺线路、横线路两个方向上监测抱杆的竖直状态，检测距离满足抱杆提升高度后45°，调整抱杆垂直度，抱杆调直后，收紧并固定顶层腰环以及摇臂的变幅滑轮组。

3.5 铁塔吊装

双摇臂抱杆一般需要两侧同时起吊塔材，起吊前使用经纬仪在顺线路、横线路两个方向上监测抱杆的竖直状态，使用内拉线或腰环系统调整垂直度，确保抱杆整体垂直度不超过2‰。

起吊过程中双摇臂抱杆两侧摇臂必须平衡起吊，双摇臂调幅必须一致，同时确保两边作业半径相等，两侧起吊重量相等。考虑风载、施工中的不确定因素所产生的不平衡重量控制在1.5 t以内。

起吊时启动两台双滚筒绞磨，缓慢牵引，确保两侧吊片同步离地、同步提升；当就位时，需要调整摇臂幅度时，启动另外两台双滚筒绞磨，调整幅度，确保就位时两侧同步就位。

3.6 抱杆拆除

将起吊滑车放至地面，拆除，抽回起吊钢丝绳。将双摇臂收回至桅杆，锁销销住，收回起伏钢丝绳。固定顶四角拉线，松开顶部腰环，降落抱杆（降落时四角拉线需要同时放松）。拆除抱杆也就是提升主柱抱杆的逆过程，同样是由提升架完成。抱杆拆卸后由施工队、项目部机具管理人员进行检查。对抱杆的主要受力的结构件进行外观检查，主要有金属疲劳、焊缝、裂纹、变形等情况，检查零件是否存在损坏、碰伤等情况。检查后需要对缺陷、隐患进行修复，修复后方可转场继续使用。

3.7 抱杆组立钢管塔注意事项

在流动式起重机起重吊臂以及起吊塔材下面有人停留或行走时不准吊。起重指挥应取得培训合格证书，无指挥和信号不清时，不准吊；高塔作业时信号需要使用对讲机。铁塔斜材、水平材细长、构件设备等，必须捆扎牢靠。起吊中不足以保持平衡的铁塔构架、不用四点吊的铁塔横担，不能确保安全的情况不准吊。必须使用夹具等其他盛器方能确保吊运安全的，而不使用的不准吊。塔材、机具设备等吊物上站人不准吊。

4 结语

针对特高压交流输电线路工程塔呼高较高、铁塔设计半根开较大，单件重量比较大、钢管直径大，或因前期协调、临近带线线路不具备打设外拉线等特殊性，使用座地式双摇臂抱杆进行铁塔分解组立，与传统的内悬浮外拉线抱杆组塔方法相比，大大提高了组塔施工中的安全性，使得组塔施工阶段的三级以上安全风险大大降低。

同时落地式双摇臂抱杆具有施工作业半径大，起吊重量大，塔材就位方便，可以减少高空作业，有利于提高施工技术水平和工程质量等优点，落地式双摇臂抱杆在特高压线路工程中取得的施工经验，在后续的特高压线路铁塔组立施工临近带电线路、邻近高速公路、铁路、河流、村镇房屋建筑等复杂工况下的施工提供借鉴。