吳 堯 成, 盧 獻 輝, 許 楊 勇
(1.浙江省送變電工程公司, 杭州 310016; 2.臺州電力局, 浙江 臺州 317000)
電力施工
角鋼格構式井架吊裝 220 kV 線路大型鋼管桿
吳 堯 成1, 盧 獻 輝2, 許 楊 勇1
(1.浙江省送變電工程公司, 杭州 310016; 2.臺州電力局, 浙江 臺州 317000)
鋼管桿作為城市輸電線路桿塔的首選,正朝著超重、超大方向發(fā)展。由于受運輸?shù)缆?、施工場地等限制,常?guī)方法難以完成施工。角鋼格構型井架作為吊裝工具,為超重超大鋼管桿施工提供了一個新選擇。對角鋼格構式井架吊裝鋼管桿施工應用做了客觀的分析、探討,并結合施工實例進行介紹。
:角鋼格構式井架;鋼管桿;施工
電力線路鋼管桿組立通常采用的施工方式有:汽車吊分段吊裝、整體組立和搭設鋼管腳手井架分段吊裝。
從施工的安全性及進度比較,吊機吊裝最為可靠,但對場地及道路要求較高,需滿足大型機械設備作業(yè)的要求。 若對整基重量在 30 t以上、總高在 40 m 以上的鋼管桿采用整體組立,安全風險大、場地要求高。
采用鋼管腳手井架分段吊裝桿身時,下壓力全部由支撐起吊橫梁斷面的所有扣件的摩擦力承擔,當鋼管桿單段桿身重量達到 8 t左右時,運用鋼管腳手井架施工在安全上已經(jīng)達到了極限。在吊裝過程中,任一扣件被突破,勢必造成整個井架的全部崩塌。當場地和道路無法滿足大型機械設備作業(yè),而鋼管桿單段重量超過 8 t時,上述常規(guī)施工方法均無法采用。因此,迫切需要尋找一種新的施工方法來解決這個難題。
2.1 施工背景
220 kV 臺州電廠(五期)—外沙輸電線路工程為同塔雙回路,2×LGJ-400/35 導線。其中 14-33號為鋼管桿設計, 部分位于魚塘中, 全部為灌注樁承臺基礎。 單段桿身最重 13 t, 底段桿身直徑將近2m,常規(guī)施工方式的安全性和可行性都無法滿足需求。經(jīng)充分論證確定,采用了角鋼格構式井架作為吊裝工具進行鋼管桿吊裝。角鋼格構式井架全部采用螺栓連接,受力均勻、穩(wěn)定,便于受力理論計算,避免了鋼管井字架吊裝過程中扣件潛在的不穩(wěn)定因素,施工安全和質量能得到可靠保證。
2.2 施工流程
2.2.1 施工準備
井架整體尺寸 61 362 mm (高) × 5 676 mm(長)×3 800mm (寬), 最大設計吊重為 140 kN,設計總重 15 950 kg, 材料規(guī)格為 Q345 鋼。 井架17.8m 高度內(nèi)(開口側)縱向主角鋼采用四肢主材設計, 架體分段高度為 3.5m, 構件采用 6.8 級普通粗制螺栓連接, 起吊側的井架“開門”設計, 使待吊桿身能進入井架內(nèi),滿足吊裝要求。
基礎施工時,須按照井架設計尺寸,在承臺施工時預埋井架施工用地腳螺栓,并根據(jù)現(xiàn)場實際地形選擇適宜塔料運輸和進料的方向布置地腳螺栓,設計好井架的開口方向,井架主要部件明細如表1所示。
表1 井架主要構件明細
對現(xiàn)場場地進行整理,利用特制的運輸炮車將鋼管桿段順利運至施工位置。
2.2.2 井架組裝
井架由 Q345 角鋼、 連板及槽鋼組合而成,根據(jù)功能和形式的不同,分為主桿、交叉鐵、撐鐵、起吊橫梁等構件。施工前首先需按照設計圖紙根據(jù)鋼印號進行對料。
按照鋼管桿全高的不同對井架高度進行調整控制,一般需高出桿頂 5~8m。 井架的四側主材上均設置腳釘供施工人員上下。施工時井架四肢主材側設置開口,開口高度以鋼管單件吊裝時不碰到井架為準。井架的底部通過在基礎承臺上預埋 M30地腳螺栓進行固定, 每腿 2只。 上部結構利用圓木小抱桿進行主材散吊組裝,見圖1。 如圖2 所示,在井架四周 45°方向設置 3 層外拉線,分別設置在頂部槽鋼處、下部槽鋼處及兩層槽鋼中間位置。根據(jù)地形特征,拉線地面固定可以是一點固定,也可以分開固定,但每層拉線對地夾角不宜大于 45°。 在施工過程中, 拉線隨著高度的增加先后設置,必要時可用經(jīng)緯儀進行傾斜校正。
圖1 圓木小抱桿散吊井架
圖2 拉線布置示意
2.2.3 角鋼格構式井架吊裝鋼管桿
角鋼格構式井架設計了2道起重橫梁、3套滑車組。 利用下部第一道起重橫梁 (設置在 17.8m高處)的滑車組先將待吊桿身吊入井架,放置在基礎承臺上。及時對井架開口側進行封鐵補強,減小開口側主材的長細比,確保吊裝過程中架身的穩(wěn)定。
利用井架頂部起重橫梁上設置的起吊點和就位點2處滑車組在架身內(nèi)實現(xiàn)吊件位置的升高與移位,最終進行吊件就位,逐段完成各桿段的吊裝,見圖3。
2.2.4 角鋼型格構式井架拆除
圖3 井架吊裝布置示意圖
全部鋼管桿桿段吊裝完畢后,隨即吊裝鋼管桿地線頂架。在地線頂架的就位過程中,先拆除部分影響地線頂架就位的井架側面交叉鐵,待地線頂架就位完成后,在地線頂架掛設一只 3 t滑車,分片拆除井架,導線橫擔可利用地線頂架吊裝。
3.1 角鋼格構式井架施工的優(yōu)點
(1)與采用大型吊機施工相比, 節(jié)約費用 60%以上,效益明顯。
(2)由于架身采用螺栓連接,消除了傳統(tǒng)鋼管井架扣件連接存在的扣件質量不穩(wěn)定、吊裝時扣件受力不均勻等隱患,提高了施工的安全系數(shù)。采用在基礎承臺上預埋地腳螺栓的方式固定井架底部,保證了井架本體的穩(wěn)定性,同時保證了吊裝超重桿身時底部承力面的穩(wěn)固。
(3)對于同一功能的構件, 體現(xiàn)了標準件、 通用件加工思想,方便了井架的組裝及維護。
(4)可以化整為零、 分散運輸, 不受場地和道路的影響,適用于任何地形的施工。
(5)使用極限大。 由于角鋼格構式井架結構穩(wěn)定、牢固,承重能力較強,因此具備較高的吊裝能力, 最大允許吊裝負荷為 140 kN, 吊裝高度 60m,基本可滿足目前電力線路鋼管桿的吊裝要求。
3.2 施工中的注意事項
(1)角鋼格構式井架安裝時, 必須保證螺栓的緊固。
(2)角鋼格構式井架的穩(wěn)定性依賴上、中、下設置的3道拉線。拉線錨樁設置需經(jīng)施工設計,確保具有足夠的有效抗拔力。
(3)當桿段吊進井架內(nèi)時,需及時封閉數(shù)道開口側的輔鐵,以增強井字架的穩(wěn)固性。
本次角鋼型井架吊裝大型鋼管桿施工證明了角鋼型井架吊裝超重、超大的鋼管桿是切實可行的,同時在工期允許的前提下,體現(xiàn)了良好的經(jīng)濟性,對受道路、場地限制,且有超重、超大鋼管桿的吊裝施工具有很好的借鑒意義和推廣價值。
[1] 單輝祖.材料 力學[M].北京:高等教育 出版社,2002.
(本文編輯:徐 晗)
The Application of Lattice Angle Derrick for Steel Pole Installation in 220 kV Transm ission Line
WU Yao-cheng1,LU Xian-hui2,XU Yang-yong1
(1.Zhejiang Electric Transmission and Transformation Engineering Corporation, Hangzhou 310016,China;2.Taizhou Electric Power Bureau, Linhai Zhejiang 317000, China)
Steel pole is the preferred solution for urban transmission line projects.With the development of technology,the steel pole becomes heavy-duty and large-scale.Due to the confines of conveyance road and construction site conditions, conventional construction methods sometimes are not available.Therefore, the application of lattice angle derrick is a new solution for installation of heavy-duty and large-scale steel pole. This paper discusses and analyses the application of lattice angle derrick in the installation and erection of steel pole.
lattice angle derrick;steel pole;installation
TM754
: B
: 1007-1881(2010)04-0058-03
2009-08-11
吳 堯 成 (1963-), 男 , 浙 江 紹 興 人 , 工 程 師 , 長 期從事輸電線路施工技術管理工作。