220kV架空线路铁塔组立中的关键技术研究

张德强

（广东先达电业有限公司）

0 引言

铁塔组立是架空线路施工的重要环节，其吊装组立质量直接影响着输电安全效益。尤其是在超高程铁塔组立过程中，其现场环境较为复杂、高空作业操作难度高、组件吊装长度质量大，传统抱杆组立方式根本无法满足安全标准和质量需求。如何进一步开发满足要求的新型铁塔［1-3］组立工艺，加大吊装质量和吊装半径，已经成为人们关注的焦点。

1 工程概况

本文主要以某220kV华城站至叶塘站双回线路工程为例，分析超80m铁塔组立的关键技术及工艺流程，其具体内容如下。

某220kV输变电工程中线路［4-7］全长2×24.22km，采用同塔双回架设，同塔双回挂单回导线线路长1×0.24km，导线采用2×JL／LB20A-400／35型铝包就钢芯铝绞线；铁塔共计70基，其中耐张塔为29基，直线塔39基，钢管塔1基，钢管杆1基，超80m铁塔参数详见表1。

表1 N64铁塔参数

N64铁塔示意图如图1所示。铁塔位于广东省梅州市，其梅雨季节周期长，台风、暴雨、强降雨等天气相对频繁，吊装组立过程中施工风险较高，很容易出现由大风、降雨等造成的安全问题和质量缺陷。同时，该铁塔全高87m，构件长度较长且重量大，采用传统抱杆吊装方式根本无法达到工艺要求，亟待调整和优化。

图1 N64铁塔示意图

2 技术方案

2.1 工艺要求

根据《10～500kV输变电及配电工程质量验收及评定标准第一册：输电线路》 （Q／CSG411002-2012）、《110kV～750kV架空电力线路施工及验收规范》 （GB50233-2014）及本工程《施工组织设计》等标准规范，N64铁塔组立过程中：

（1）直线塔结构倾斜不可超过1.6%；

（2）节点间主材弯曲不可超过1／1000；

（3）构件接触面贴合率应超过88%；

（4）60°以下转角塔向受力反方向侧倾斜度不大于2.4‰，60°及以上转角塔不大于4‰。

2.2 工艺方案

按照技术标准，大跨距、大重量、长杆径的铁塔组立时可采用拉线组合抱杆组塔技术。

（1）主抱杆。某220kV输变电工程中N64塔位于农田，20m处有110kV三回线路，不可通过外拉线组塔。故主体采用内悬浮内拉线抱杆分解组立，且抱杆在设置四根内拉线的同时，必须在吊件反侧加装辅助外拉线，确保施工安全，其基本参数见表2。

表2 内悬浮内拉线抱杆分解组立工艺参数

（2）塔腿。采用单吊主材方式，水平材、斜材及辅材根据构件尺寸、重量采用单根或组合补强后吊装。

（3）塔身。根据段位重量，分别采用分片吊装和分腿吊装，分腿吊装即单吊主材，辅材组合成“十字”补强后分侧起吊。

（4）横担。采用N64直线吊装，按照横担各段的重量不同，整段吊重小于2t时，采取整体吊装；单段重量大于2t时，采取横担减铁或分片吊装，保证吊重小于2t。横担头利用补强后的地线支架进行吊装，吊装重量小于地线施工用孔的限制重量。

3 组立工艺

3.1 组塔流程

本次施工过程中主要采用内悬浮内拉线抱杆组塔，操作时应注意塔腿组装、抱杆起立、塔片吊装等环节，进行严格技术管控，如图2所示。

3.2 关键技术

3.2.1 抱杆起立

采用人字抱杆起立主抱杆，在操作过程中应注意：

（1）检查运到现场各段抱杆的外观质量，确定抱杆无受损、无开裂后，将各段抱杆按顺序放置。

（2）使用接头螺栓将各段抱杆组装。其中，接头螺栓应采用8.8级螺栓，每颗螺栓配一平垫、螺栓应拧紧，将抱杆上拉线与抱杆帽连接，将起吊钢丝绳穿入旋转滑车。

上述过程中，可先装抱杆上部18m，利用口350×350长度为13m的倒落式人字抱杆或者底段主材整体组立抱杆上段，再利用抱杆上段将铁塔组立到一定高度，然后采用倒装提升方式，在抱杆下部8m接装抱杆其余各段，直至全部组装完成，如图3所示。

图3 抱杆组装

（3）抱杆底部利用塔腿设置两根制动绳，在抱杆上端起立方向反侧设置“八字形”控制绳，在抱杆布置反方向适当位置通过转向地锚设置一个转向滑车，磨绳绳头固定于辅助抱杆顶部，随后穿过转向滑车引至机动绞磨。缓慢起吊，同时松开拉线，直至抱杆起立到80°时停止牵引，固定拉线，完成抱杆组立。

3.2.2 塔腿吊装

塔腿吊装时，若地形平缓、塔脚板较轻、基础露高低，可采用人工方式组装塔脚板；若地形较陡、塔脚板较重、基础露高较高，则可利用抱杆组装塔腿。

本工程中主要采用抱杆单根吊装方式，按照吊装塔脚板→吊装腿部主材→安装腿部侧面塔材的顺序，将塔脚就位固定，即：

（1）调整抱杆向待起吊腿部移动并倾斜角度至合适位置。

（2）磨绳绳头连接待吊装铁塔腿部主材的上部，依次通过抱杆顶部滑轮、铁塔腿部转向滑车引至机动绞磨。

（3）确认起吊系统，确定状态良好后，启动机动绞磨缓慢牵引起吊主材，控制绳配合同步松出。

（4）通过起吊和控制绳的配合，待达到即将就位位置时，停止起吊，就位操作人员进入就位位置，微调就位连接处完成就位连接。

（5）同理完成剩余三个腿部主材吊装，如图4所示。

图4 抱杆吊装方式

3.2.3 塔身吊装

塔身吊装施工操作较为复杂，需严格依照工艺流程展开，即：

（1）布置上下腰环→收紧腰环拉索→将牵引绳锚固在主材节点上方（塔身抱杆辅助用孔处）→抱杆平衡滑车→塔身转向滑车→相邻转向滑车→抱杆平衡滑车→塔身转向滑车→底滑车→牵引系统→放松四根上拉线→启动牵引系统起吊抱杆；

（2）下拉线不受力时拆除下拉线→上拉线逐渐缓松→抱杆提升到位停止牵引→设置下拉线，将下拉线固定在主材节点处上方（塔身抱杆辅助用孔处）→将起吊绳缓松，使下拉线受力→将上拉线收紧→缓松腰滑车→抱杆提升完毕，如图5所示。

图5 塔身吊装方式

本工程中塔身塔身主材最长10.6m，最重708.24kg，在吊装过程中必须严格控制抱杆倾斜度，尽量采用倒“V”形吊点绳调整重心，避免构件或吊件倾覆。

3.2.4 横担吊装

横担吊装的过程中可采用整体吊装或分片吊装。本工程中横担整体重量超过20kN，选用单线分段吊装方式，将前或后片与上下横断面的斜拉铁一起起吊，在单片塔材吊装后，再并合片紧固。

（1）沿中心桩与塔脚的延长线设置两根辅助外拉线，外拉线的夹角小于45°。

（2）吊外拉线对侧的吊件，设置φ24钢丝绳补强地线支架，利用两个地线吊装施工用孔组成“V”型吊点，用φ16四绳滑车组吊装外侧导线横担。吊点挂点位于地线支架施工用孔内侧。分片后仍然不能满足最大吊重重量时，采取分段分片或单根主材带副铁单独吊装的方式进行组立。

（3）吊装就位时，缓慢提升横担至就位高度，先将横担上平面的点对正塔身上平面的点，各安装1颗螺栓，戴上螺帽但不拧紧，利用已安装螺栓作为支点，缓慢放松牵引绳，使横担向下。旋转至就位状态，安装横担与塔身端的螺栓，然后补齐全部螺栓并紧固到位。

（4）吊装完成后，借助已经安装紧固的横担吊装另一侧横担，用2根φ16拉线对主抱杆进行补强。拉线依次通过主抱杆上端的节点-吊装完毕的横担远端-锚固在同一侧塔脚上。在整个吊装过程中，四根内拉线始终不能拆除。

4 结束语

组合式抱杆组塔方式操作便捷、安全性强，既发挥了内悬浮内拉线抱杆组立的优势，又利用人字组立、分布组立的特长，其施工质量和经济效益明显提升。在220kV架空线路铁塔组立过程中必须严格依照技术标准，做好工艺技术和施工操作的管控，保证抱杆起立、塔脚组立、塔身吊装、横担吊装的质量效果，从根本上实现220kV架空线路铁塔施工的安全性、可靠性、有效性和经济性。