摘要：皖電東送淮南至上海特高壓交流輸電示范工程是全國首條百萬級同塔雙回輸電工程，鐵塔采用鋼管塔結(jié)構(gòu)，采用傳統(tǒng)的橫擔(dān)吊裝施工方法，施工難度大，安全風(fēng)險(xiǎn)高。為解決地線支架的吊裝問題，采用人字輔助抱桿配合組塔抱桿，通過兩邊垂直起吊橫擔(dān)的方法，減少了施工風(fēng)險(xiǎn)，提高了施工效率。

關(guān)鍵詞：組合抱桿；特高壓工程；組塔施工；人字輔助抱桿；橫擔(dān)

中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）29-0033-02

1 工程施工的特點(diǎn)

皖電東送淮南至上海特高壓交流輸電示范工程作為全國首條百萬級同塔雙回輸電工程，鐵塔采用鋼管塔結(jié)構(gòu)，平均塔高達(dá)100m，塔重達(dá)190t。直線塔上橫擔(dān)長約18m，重量均超過5t；耐張塔外角側(cè)地線支架長達(dá)23m，重達(dá)5t。另本標(biāo)段線路平行±800kV線路，平均距離約65m，采用外拉線懸浮抱桿組塔時(shí)，靠近帶電線路側(cè)外拉線受帶電線路影響，無法滿足外拉線對地角度在45°以內(nèi)，外拉線地錨錨固力大幅度減小，大大削弱了主抱桿的起吊能力。因此，本工程的施工難點(diǎn)就是臨近帶電線路超長超重橫擔(dān)的吊裝。

2 傳統(tǒng)施工方法的弊端

傳統(tǒng)的超長橫擔(dān)起吊方法是將上橫擔(dān)豎直起吊，當(dāng)上橫擔(dān)起吊高度超過塔頂后，利用塔身與橫擔(dān)連接處的一顆螺栓作為旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)橫擔(dān)，使其緩慢放平。在此施工方案中，旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)為一顆螺栓，螺栓所受剪力較大，施工危險(xiǎn)性較高。當(dāng)先吊裝近帶電線路側(cè)橫擔(dān)時(shí)，因受地形限制，拖繩對地角度大，無法滿足受力要求。若先吊裝遠(yuǎn)帶電線路側(cè)橫擔(dān)時(shí)，帶電線路側(cè)外拉線對地角度大，地錨受力差，危險(xiǎn)性高。

因此，采用傳統(tǒng)的橫擔(dān)吊裝施工方法，施工難度大，安全風(fēng)險(xiǎn)高，不利于施工的安全管控。為解決地線支架的吊裝問題，采用人字輔助抱桿配合組塔抱桿，通過兩邊垂直起吊橫擔(dān)的方法，大大減少施工的風(fēng)險(xiǎn)，提高施工的效率。

3 人字輔助抱桿的技術(shù)特點(diǎn)

人字輔助抱桿結(jié)構(gòu)段采用等截面400mm×400mm，每段長5m，重約206kg，共3段，采用6.8級M16螺栓連接組合成不同長度，便于搬運(yùn)和轉(zhuǎn)移。人字輔助抱桿最長可組裝成15m，此時(shí)抱桿總重1634kg。抱桿頭部采用聯(lián)桿連接，通過調(diào)整兩個(gè)聯(lián)箱的位置調(diào)整人字抱桿底部的張開幅度，以適應(yīng)不同塔頂根開。聯(lián)桿上下各設(shè)兩個(gè)起吊環(huán)，一個(gè)用于與主抱桿相連接，起調(diào)整輔助抱桿傾斜角度作用，另一個(gè)用于與地面橫擔(dān)相連接，用于吊裝橫擔(dān)。人字輔助抱桿允許軸心壓力為62.4kN。

4 組合抱桿在組塔中的應(yīng)用分析

4.1 人字輔助抱桿的安裝

根據(jù)上橫擔(dān)的長度選擇15m長的人字輔助抱桿，利用鐵塔主材頂部上的Φ40施工孔進(jìn)行人字輔助抱桿的安裝。調(diào)幅繩采用Φ15磨繩，由絞磨引出，通過地面轉(zhuǎn)向滑車，至主抱桿頂部8t雙輪滑車，至人字輔助抱桿頂部上方的8t雙輪滑車，最后尾繩系在主抱桿滑車上，組成輔助抱桿的調(diào)幅系統(tǒng)。牽引繩采用Φ15磨繩，自牽引機(jī)引出，通過地面轉(zhuǎn)向滑車至鐵塔頂部轉(zhuǎn)向滑車，至人字輔助抱桿頂部下方8t雙輪滑車，至橫擔(dān)上8t雙輪滑車，最后尾繩系在人字輔助抱桿頂部下方滑車上，組成抱桿的起吊系統(tǒng)。根據(jù)橫擔(dān)重心點(diǎn)的位置和吊裝的要求，利用絞磨調(diào)整人字輔助抱桿的傾斜角度。

圖1 抱桿吊裝示意圖

4.2 組合抱桿吊裝橫擔(dān)方案

由于本標(biāo)段線路臨近±800kV線路施工，外拉線對地夾角較大，地錨錨固力較小，考慮到上橫擔(dān)支架重量均達(dá)到5t，對外拉線受力較大。為提高吊裝的安全性，采用2套人字輔助抱桿同時(shí)安裝，一邊起吊，兩邊受力平衡，大大減少外拉線的受力。在地面時(shí)，因橫擔(dān)離塔位中心水平距離較遠(yuǎn)，可以通過調(diào)整人字輔助抱桿的傾斜角度，盡量減小起吊繩與鉛垂線夾角度數(shù)，使橫擔(dān)近乎垂直起吊；橫擔(dān)就位時(shí)，同樣可以通過收緊調(diào)幅繩，使橫擔(dān)靠近塔身，方便就位。

4.3 人字輔助抱桿受力分析

4.3.1 控制繩拉力：

（1）

式中：

F——控制繩的靜張力合力，kN

G——被吊構(gòu)件的重力，kN

β——起吊滑車組軸線與鉛垂線間的夾角，°

ω——控制繩對地夾角，°

4.3.2 起吊繩合力：

（2）

4.3.3 牽引繩拉力：

（3）

式中：

n——起吊滑車組鋼絲繩的工作繩數(shù)

η——滑車效率，η=0.96

4.3.4 人字輔助抱桿軸心壓力合力：

（4）

式中：

τ——調(diào)幅系統(tǒng)拉線合力與鉛垂線夾角，°

ε?——人字輔助抱桿與水平線夾角，°

4.3.5 調(diào)幅系統(tǒng)合力：

（5）

4.3.6 調(diào)幅繩拉力：

（6）

4.3.7 主抱桿軸心受力主要考慮兩側(cè)橫擔(dān)產(chǎn)生相同的力，外拉線起平衡主抱桿作用，對主抱桿產(chǎn)生的軸心壓力按20kN考慮。則主抱桿軸心壓力為：

（7）

式中：

Ph——外拉線的合力，kN

——主要受力拉線的合力與抱桿軸線的夾角，°

4.4 現(xiàn)場使用

以K135上橫擔(dān)為例，長17.4m，重5.26t，主抱桿外露21m?？紤]起吊過程中橫擔(dān)距塔身0.5m，則人字輔助抱桿傾斜角度ε為53°，調(diào)幅繩與鉛垂角夾角τ為50°。起吊繩與鉛垂線β夾角為5°，拖繩對地夾角ω為40°。根據(jù)計(jì)算公式可以得出，拖繩受力為6.5kN，牽引繩拉力為16.8kN，調(diào)幅繩拉力為11.3kN，人字輔助抱桿軸心合力為40.3kN，單根人字輔助抱桿軸心受力約為20.3kN，主抱桿軸心壓力約為103kN。通過計(jì)算得出，整套吊裝系統(tǒng)各部件的受力均在安全范圍以內(nèi)。

4.5 優(yōu)缺點(diǎn)分析

優(yōu)點(diǎn)：（1）兩側(cè)橫擔(dān)可以平衡起吊，減少外拉線受力，適合在場地空間小，外拉線對地角度較大、橫擔(dān)長且重的鐵塔組立施工中使用；（2）通過調(diào)節(jié)人字輔助抱桿的傾斜角度，調(diào)整橫擔(dān)的位置，方便橫擔(dān)的吊裝和就位；（3）橫擔(dān)近乎垂直起吊，各種鋼絲繩受力小，大大提高了施工的安全性。

缺點(diǎn)：（1）鐵塔頂部必須有預(yù)留施工孔安裝人字輔助抱桿；（2）人字輔助抱桿的組裝和拆卸耗時(shí)較長，增加施工周期。

5 結(jié)語

特高壓工程中，鐵塔高且重，橫擔(dān)吊裝困難，通過采用組合抱桿，經(jīng)過分析及現(xiàn)場實(shí)踐，充分論證了組合抱桿能夠有效解決在施工場地小、臨近帶電線路施工時(shí)，超長超重橫擔(dān)的吊裝難題，有效降低了施工的風(fēng)險(xiǎn)，提高施工的安全性，確保工程安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，因此在架空電力線路的組塔施工中具有很好的推廣性。

作者簡介：陳澤樟（1987-），男，廣東潮州人，廣東省輸變電工程公司助理工程師，研究方向：輸電線路。