供电工程内拉线悬浮式抱杆铁塔组立施工技术

袁 勇

（中铁十八局集团建筑安装工程有限公司，天津 300308）

引言

随着我国社会经济的持续发展，输变电工程电压等级也越来越高，铁塔塔型的结构愈发复杂，施工方案也向着多样化的方向发展。和外拉线悬浮式抱杆铁塔组立相比，内拉线悬浮式抱杆铁塔组立技术具有施工简单、铁塔主材受力较均衡、减少操作人员等优势。110KV 供电工程施工地形条件复杂，组塔施工受到较大限制。为保证施工质量，降低施工难度，需要结合施工现场实际情况，合理选择施工技术，才能保证施工效率及施工质量。基于此，结合工程实例，开展110KV 供电工程内拉线悬浮式抱杆铁塔组立施工技术的研究分析就显得尤为必要。

一、工程概述

安宁工业园区新亚美谷物流园铁路专用线路工程110kV新亚牵引变电站供电工程，电压的设计等级为110kV；线路路径长：110kV权永牵线新建线路路径长3.61km，110kV 权麒牵线新建线路路径长3.51km；地形情况为丘陵地带，属高海拔地区平局高度2000m；线路两侧均为山路，运输难度大。电缆、导线型号：两回电缆线路均采用ZR-YJLW03-64/110kV-1×400型铜芯交联聚乙烯绝缘皱纹铝护套聚氯乙烯外护套电力电缆，两回架空线路均采用JL/G1A-240/30钢芯铝绞线。

二、内拉线悬浮式抱杆铁塔组立的优势

内拉线悬浮式抱杆铁塔组立的结构中心为悬浮状态，具有如下优势：

第一，施工工具更加简单。通过内拉线代替了外拉线，有效减少了地锚构件使用量，同时也缩短了临时拉线的长度。

第二，不受地形影响。如果内拉线悬浮式抱杆铁塔组立布置在陡坡上，可取消外拉线，降低整个组塔结构受到外界条件的影响。

第三，主材受力更加均衡。内拉线悬浮式抱杆铁塔组立在吊装过程中，抱杆位于铁塔中心处，受到四周的应力几乎相同，大大提升了总体结构的均衡性，有利于保证施工质量。

第四，可减少操作人员。在内拉线悬浮式抱杆铁塔组立施工中，只需要观察抱杆拉线人员，不需要太多的现场施工人员，虽然人少，但是大大提高了工作效率。在整个施工过程中，要注意铁塔头部的吊装，每一个细小的环节操作不当，就会影响整个工程的施工质量。在加上铁塔断面面积比较小，拉线承受的应力比较大，因此，为保证吊装的安全性，可在适当位置增设外拉线。

三、内拉线悬浮式抱杆铁塔组立施工技术

（一）铁塔组立工艺流程

铁塔组立工艺流程：合理布置抱杆→组立塔腿→提升抱杆→塔身塔片吊装→抱杆拆除。

（二）合理布置抱杆

上拉线布置：内拉线悬浮式抱杆铁塔组立的上拉线分别由四根钢丝绳和与之相匹配的卡具组合而成，在抱杆顶部固定钢丝绳的一端，钢丝绳的另一个端头则连接在塔材的四根主材上面[1]。拉线的受力点要选择在分段接头的水平位置。牵引设备通常选择3t 机动绞磨机，通过地锚固定钢板之上，埋设深度不能低于1.8m，尽量放置在比较平坦位置，便于操作和监视构件吊运过程。

控制绳布置：控制绳子用18mm直径的棕绳，控制绳的主要作用是调整塔片就位时的对孔找正，为了提高调整精度，采用两根控制绳，将其分别固定在被吊塔片两侧主材之上。

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（三）组立塔腿

在内拉线悬浮式抱杆铁塔组立施工中，塔腿有两种施工方式，其一是先确定塔腿施工原材料，接着进行塔腿安装，再将塔腿竖立，形成铝合金抱杆。其二是反过来施工，将铝合金抱杆竖立起来，主材采用吊装的方法安装，最后组装塔腿[2]。施工顺序不一样，采取的施工方法也不尽相同，在本工程施工中就采用了第二种施工方法，具体施工示意图如图1所示：

此种塔腿组立施工方法，比较适用于塔腿重量较大，根开也比较大的铁塔组立施工中，优点是施工过程中应用的工具比较少，占地空间也比小。基础验收合格后，把铁塔放在基础之上，连接地脚螺栓，将其固定。继而安装塔腿主材，将塔腿主材固定在底座立板之上，固定方法大多采用高强度螺栓，主材的支点就以螺栓为受力点。同时要根据现场情况做好现场的管理，通过叉杆立起[3]。当主材立好之后，按照从下到上的顺序组装斜材和水平材，并用螺栓连接紧固。

（四）提升抱杆

按照110KV供电工程要求，从保证施工的角度入手，在内拉线悬浮式抱杆铁塔组立施工中必须使用腰环，尤其抱杆提升时，上风绳、下风绳必须处于松弛状态，以降低风绳磨损量，本工程提升抱杆施工示意图如图2所示：

当上腰环和下腰环绑好之后，必须保证抱杆处于铁塔结构中心位置，并直立起来，将两根上拉线从原来的绑扎点解下，提升到新的绑扎点位置，多数情况下，上拉线必须固定在已经组装好的主材最上部节点上。同时提升钢丝绳，固定在铁塔最上端。接着使用绞磨和牵引绳，将抱杆慢慢提升一段距离，然后将安装在抱杆下的承托系统解开。完成上述操作后再使用绞磨机拉紧四根上拉绳。将抱杆慢慢提升，提升时要注意塔片就位的位置，还要注意使上拉线和承托绳的受力最小[4]。起立前，应对平面布置及各个系统绳套绑扎等进行全面、细致的检查。起立时，指挥人员应站在能看到或指挥到现场的各个部位的合适位置。副指挥应站在牵引地锚中心线附近观察牵引地锚受力和牵引地锚、抱杆顶、铁塔头部中心是否三点一线，并应及时通知指挥人员进行调整。各部位工作人员应听从指挥信号，铁塔起立过程中，非工作人员不得进入塔全高1.2 倍以内的范围内，施工人员不得在正起立的铁塔和牵引系统的下方逗留。铁塔顶部吊离地面500mm 时，应停止牵引，并应对铁塔及组立的各个系统再次进行检查，应重点检查各个地锚、钢丝绳连接的受力情况和各个吊点的受力是否正常，铁塔是否有可能因受力出现弯曲。当有异常时，应将铁塔放回地面垫实，经妥善处理后再组立。组立过程中，两侧临时拉线应进行必要的调整，使其松紧合适，并应根据需要适当地放松制动钢绳，使铁塔能平稳起立和就位。在抱杆失效前，即铁塔起立至50°～60°时，应使铁塔根部正确就位，放松制动时，应尽可能缓慢并减少放松次数。塔片吊装完成之后，要使抱杆顶部的高度高于被调塔材的高度3.0m。在抱杆提升的时侯，抱杆与垂直的角度要低于15°。

（五）塔身塔片吊装

在内拉线悬浮式抱杆铁塔组立施工时，塔身塔片吊装可采用单片吊装的方法，但在整个吊装过程中，需要对塔片做加强处理，并在钢丝绳和塔材绑扎位置垫上方木[5]。本工程塔片吊装示意图如图3所示：

在塔头部分吊装是需要按照塔型结构的不同，合理选择与之相适的吊装方法，比如：直线塔塔头吊装示意图如图4所示：

图4中①代表地线支架和边导线横担；②代表中导线横担；③代表上曲臂；④代表下曲臂。下曲臂可分为左、右下曲臂整体起吊。上曲臂整体起吊可分为左上曲臂整体起吊和右上曲臂整体起吊，要求重量要低于ZVB型分解后的数值，对比是否符合安全系数，测算安全[6]。

图5中1为起吊绳索；2为吊点绳索；3为补强圆木；4为横担；5为钢横梁；6为分吊点绳索。

在地线支架左、右整体起吊中。特别注重的是，抱杆的底部和中横担以下的距离为7m；抱杆需向起吊侧倾斜角度不超过13°30′。具体吊装施工示意图如图6所示：

（六）抱杆拆除

当铁塔吊装完成之后，需要对吊装效果进行全面系统的检查，确认达到设计要求之后，才能开展抱杆拆除工作，具体的拆除工序如下：

第一步，合理布置抱杆降落系统。

第二步，抱杆上拉线拆除的同时开始启动绞磨。

第三步，缓慢将抱杆向上拉大约30～50cm后关闭绞磨牵引，去掉相应的承托系统。

第四步，再次开始使用绞磨，慢慢松开牵引绳，使抱杆缓慢下降，要注意在进行上述工作的同时，要将抱杆底部的控制绳固定好,避免抱杆翻滚的情况发生[7]。

第五步，完成上述工作后，继而缓慢回松牵引绳，直到抱杆落地，固定好底部的控制绳。

四、注意事项

内拉线悬浮式抱杆铁塔组立施工要严格控制，施工中需控制好以下事项：

（1）抱杆要根据不同的规格型号，通过严密的计算来核算出吊杆的起吊重量，抱杆的轴向压力以及内拉线的受力；

（2）在进行现场设置时，必须准确的计算出拉线的长度，计算公式为：

E：拉线绑扎点塔身断面的对角距离；

L：抱杆拉线超出绑扎位置的长度；

（3）抱杆固定在铁塔下端应采用分段的方式，接头方式用外兰花或者内兰花；

（4）抱杆的杆顶要放置朝天滑车，朝天滑车的作用是起吊铁塔的塔材并在吊装过程中轴向方向传递起吊重力[8]。

综上所述，文章结合新亚美谷物流园铁路专用线路工程110kV新亚牵引变电站供电工程实例，对高压输电工程的内拉线悬浮式抱杆铁塔组立施工技术进行详细分析。和外拉线抱杆铁塔组立相比，内拉线悬浮式抱杆铁塔组立的优势更加明显，具有施工现场更加紧凑、受到地形影响小、施工工具使用量少等优势，抱杆提升降低了施工的危险性，增加了构建吊装的平稳性和安全性，适用于大多数高压输电铁塔组立的施工，值得大范围推广应用。