角钢铁塔分解组立专项施工组织设计.docx

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角钢铁塔分解组立专项施工组织设计

 

泰常-文东220kV线路工程

角钢铁塔分解组立专项施工案

 

泰常-文东220kV线路工程施工项目部

二〇一六年六月

 

批准:

(公司总工)年月日

审核:

(公司技术部门)年月日

(公司安全部门)年月日

(公司质量部门)年月日

编写:

(项目部技术负责人)年月日

1.适用围

本作业指导书适用于泰常-文东220kV线路工程自立式铁塔分解组立,采用悬浮抱杆分解组立法。

2.编制依据

2.1《电网公司输变电工程标准工艺-典型施工法GWGF012-2010-SD-XL》

2.2《110~750kV架空输电线路施工及验收规》(GB50233-2014)

2.3《110~750kV架空电力线路工程施工质量及评定规程DL/T5168-2016》

2.4《电网公司输变电工程标准工艺-工艺示手册》

2.5《电网公司输变电工程标准工艺-工艺标准库(2012版)》

2.6《电网公司输变电工程优质工程评定管理办法(国网(基建/3)182-2015)》

2.7《电网公司输变电工程标准工艺管理办法(国网(基建/3)-2015)》

2.8《电网公司输变电工程质量通病防治工作要求及技术措施》(基建质量[2010]19号)

2.9电网公司《输变电工程建设标准强制性条文实施管理规程》(Q/GDW248-2008)

2.10《电网公司输变电工程施工安全风险识别评估及预控措施管理办法(国网(基建/3)176-2015)》

2.11其他有关施工标准、管理文件。

3.工程概况及技术特性

  3.1工程概况

泰常-文东220kV线路工程,新建线路起于泰常变220kV构架,止于220kV文东变构架,新建双回架空线路长度11.355km。

新建线路全线采用双回铁塔架设,导线选用2×JL/G1A-400/35型钢芯铝绞线,地线选用两根24芯OPGW-150光缆,两端变电站进线档架设两根JLB40-150型铝包钢绞线分流。

本工程全线新建双回铁塔39基,其中双回直线塔18基,双回转角塔21基。

500kV泰斗线58#-60#升高改造工程,改造段线路起于泰斗线#58塔,止于泰斗线#60塔,涉及线段长度为0.9km。

本次改造新建直线塔2基,不更换导、地线,但须更换新建直线塔邻档的阻尼间隔棒。

原有线路导线为4×ACSR-630A1/S2A型钢芯铝绞线,原有地线一根为LLBJ-95/55型铝包钢芯铝绞线,一根为OPGW-150型光缆。

本工程被列为全过程机械化施工扩大试点工程线路,施工需要根据机械化施工各项要求做好施工组织案。

3.2技术特性

3.2.1铁塔配置情况如表3-1所示。

表3-1铁塔配置表

塔型

适用塔号

小计(基)

单基重量(t)

合计重量(t)

2E3-SZ2-36

T2、T6、T9、T29、T30、T36、T37

7

14.7555t×7

103.2885

2E3-SZ2-39

T25、T26、T27、T28、T32、T35

7

15.5217t×7

108.6519

2E3-SZ3-42

T20、T23

2

20.2382t×2

40.4764

2E3-SZ3-45

T14

1

22.4208t×1

22.4208

2E3-SZK-48

T12

1

21.1770t×1

21.1770

2E2-SDJ-30

T10、T11、T38

1

38.2795t×3

114.8385

2E2-SDJ-27

T1、T39

2

33.0713t×2

66.1426

2E5-SJ1-30

T13、T34

2

22.4759t×2

44.9518

2E5-SJ1-33

T24、T31、T33

3

23.9015t×3

71.7045

2E5-SJ1-36

GT5、T7、T8、T15、T16、T17

5

25.1311t×5

125.6555

2E5-SJ2-30

T18

1

24.3281t×1

24.3281

2E5-SJ2-33

GT4

1

26.0100t×1

26.0100

2E5-SJ3-30

T19

1

25.8796t×1

25.8796

2E5-SJ4-36

GT3

1

35.0474t×1

35.0474

2F2-CY1-18

T21、T22

2

21.36965t×2

42.7393

5E1-SZ2-45

GT58+1

1

36.9788t×1

36.9788

5E1-SZK-57

GT59

1

53.0333t×1

53.0333

3.2.2螺栓:

本工程全线角钢塔连接螺栓(含脚钉、防盗、放松螺栓,以下同)均采用M16、M20、M24热镀锌粗制螺栓,其强度M16、M20均应满足6.8级,M24均应满足8.8级。

3.2.3脚钉:

面向线路前进向(即大号侧)脚钉安装在B、D腿上。

注:

做螺栓用的脚钉为6.8级,其它用的脚钉为4.8级。

3.2.4防盗螺栓:

自基础立柱面到塔高15m围采用防盗螺栓。

3.2.5防松装置:

杆塔连接螺栓在组立结束时必须全部紧固一次,架线后还应复检一次,复检并检查扭矩合格后,做好螺母防松措施,放松装置采用放松圈,所有杆塔顶部至下横担以下2m之间围的螺母外露螺纹采用放松圈放松。

4.作业流程图

施工准备

竖立抱杆

抱杆提升

塔身吊装

验收

抱杆拆除

图4-1内悬浮外拉线抱杆分解组立流程图

横担吊装

塔腿吊装

5.施工准备及作业条件

5.1铁塔基础符合下列规定时可组立铁塔:

5.1.1经中间检查验收合格;

5.1.2分解组立铁塔时,基础混凝土的抗压强度应达到设计强度的70%;

5.1.3整体立塔时,基础混凝土的抗压强度应达到设计强度的100%;

5.2杆塔组立前应对场地进行平整。

对能避开的障碍物应尽量避开,不能避开的应事先采取措施。

5.3对塔材的运输和装卸,应采取防止变形及磨损的措施。

塔材进场检验前,应对供应商提供的资料进行审查,必要时对塔材材质和锌层厚度进行复检。

进入现场的塔材应进行清点和检验。

当角钢弯曲变形量超过2‰,但不超过表5-1规定的变形限度时,联系厂家处理。

可采用冷矫正法矫正,但矫正后的角钢不得有洼陷、凹痕、裂缝和锌层剥落。

表5-1采用冷矫正法的角钢变形限度

角钢宽度(mm)

变形限度(‰)

角钢宽度(mm)

变形限度(‰)

40

35

90

15

45

31

100

14

50

28

110

12.7

56

25

125

11

63

22

140

10

70

20

160

9

75

19

8

80

17

200

7

5.4施工前应熟悉设计文件和铁塔图纸,并进行详细的现场调查,选择施工案。

5.5施工机具进入施工现场前,应进行检验或试验,符合安全规程相关要求。

5.6现场材料、机械等依据有关安全文明施工标准布置。

5.7登高人员必须持证上岗。

凡参加高处作业的人员,应每年进行一次体格检查。

患有禁忌症的人员不得参加高处作业。

高处作业人员必须经过相关教育培训并经考试合格。

5.8作业人员(一个作业班组)

序号

名称

数量

要求

1

工作负责人

1

施工组织、协调、指挥

2

安全负责人

1

负责现场安全监护

3

高空作业技工

4

铁塔高空就位安装

4

地面作业技工

3

铁塔地面组装、绑吊点

5

控制绳技工

2

配合高空作业

6

牵引设备操作

2

倒绞磨绳、悬挂地面滑车

7

地面作业辅工

12

配合地面作业技工

5.9施工机具(一个作业班组)

序号

名称

规格

单位

数量

1

机动绞磨

CJM-5

2

2

吊车

QY-8

1

3

吊车

QY-16

1

4

载重汽车

16t

1

5

抱杆系统

500×500×24m

1

6

链条手扳葫芦

60kN

4

7

钻式地锚

50kN

4

8

单轮滑车

50kN

10

9

卸扣

100kN

10

10

卸扣

50kN

30

11

卸扣

10kN

30

12

磨绳

φ15mm*250m

2

13

抱杆拉线

φ15mm*250m

4

14

承托绳

φ24mm*30m

4

15

调整偏拉绳

φ11mm*160m

2

16

活动扳手

12寸

10

17

套筒扳手

/

6

18

力矩扳手

/

4

19

差速保护器

5m

4

20

安全带

/

6

21

对讲机

通话半径10km

2

6.作业法和工艺质量标准

6.1一般要求

6.1.1铁塔构件变形、镀锌层磨损等质量通病防治的技术措施:

(1)杆塔组立必须有完整的施工技术设计。

组立过程中,应采取不导致部件变形或损坏的措施。

(2)对于悬浮抱杆下拉线的设置宜采用吊装带,当采用钢丝绳时必须对被绑扎的部位进行保护。

(3)塔材起吊时,要合理选定吊点的位置,对于过宽塔片、过长交叉材必须采取补强措施,对绑扎吊点处要设置圆木并绑扎衬垫材料保护。

(4)地面转向滑车禁直接利用塔腿、基础立柱代替地锚使用。

应设专用卡具,或采用在塔腿侧跟部设置的滑车锚固铁件或锚固。

(5)铁塔组装过程中发生构件连接困难时,要认真分析问题的原因,禁强行组装造成构件变形。

6.1.2杆塔各构件的组装应牢固,规格、数量应符合施工图规定。

6.1.3节点间主材弯曲小于1/750。

6.1.4转角塔、终端耐塔组立后应向受力反向预倾斜,预倾斜值应根据设计确定,架线挠曲后仍不宜向受力侧倾斜。

6.1.5杆塔组立后,其允偏差应符合下表6-1规定。

表6-1杆塔组立允偏差

偏差项目

普通塔

高塔

悬垂杆塔结构倾斜(‰)

3

1.5

悬垂杆塔结构中心与中心桩间横线向位移(‰)

50

转角杆塔结构中心与中心桩间横、顺线路向位移(mm)

50

6.1.6螺栓复紧后应随即在塔顶部至下横担以下2m之间围的全部单螺母螺栓使用防松螺栓等防松措施,在基础顶面以上15m围的螺栓全部采用防卸措施。

6.1.7应按设计图纸及验收规,核对螺栓等级、规格和数量,匹配使用。

杆塔组立现场,应采用有标识的容器将螺栓进行分类,防止因螺栓混放造成错用。

对因特殊原因临时代用的螺栓做好记录并及时更换。

6.1.8杆塔连接螺栓应逐个紧固,受剪螺栓紧固扭矩值不应小于下表6-2的值,其他受力螺栓紧固扭矩值应符合设计要求,螺栓紧固时其最大力矩不宜大于紧固力矩最小值的120%。

防止紧固工具、螺母擦伤塔材锌层。

紧固螺栓宜使用套筒工具,应检查螺帽底部光洁度,采取防止螺杆转动的措施。

交叉铁所用垫块要与间隙相匹配,使用垫片时不得超过2个;脚钉备母外侧螺丝不得露扣,确保脚钉紧固。

螺栓紧固时应格责任制,实行质量跟踪制度。

表6-2螺栓紧固扭矩标准

螺栓规格

扭矩值(N·m)

M16

80

M20

100

M24

250

6.1.9螺杆与螺母的螺纹有滑牙或螺母的棱角磨损以致扳手打滑的螺栓必须更换。

6.1.10杆塔脚钉的排列

(1)直线塔脚钉布置在面向受电端的右后主材上。

(2)转角塔脚钉布置在转角侧。

(3)塔头上脚钉布置在电源侧两外侧主材的正面上。

6.1.11螺栓连接构件应符合下列规定:

(1)螺栓应与构件平面垂直,螺栓头与构件间的接触处不应有空隙;

(2)螺母紧固后,螺栓露出螺母的长度:

对单螺母,不应小于两个螺距;对双螺母,可与螺母相平;

(3)螺栓加垫时,每端不宜超过两个垫圈;

(4)连接螺栓的螺纹不应进入剪切面。

6.1.12螺栓的穿入向应符合下列规定:

(1)对立体结构:

水平向由向外;垂直向由下向上;斜向者宜由斜下向斜上穿,不便时应在同一斜面取统一向。

(2)对平面结构:

顺线路向,应由小号侧穿人或按统一向穿入;横线路向,两侧由向外,中间由左向右(面向大桩号)或按统一向穿入;垂直地面向者由下向上;斜向者宜由斜下向斜上穿,不便时应在同一斜面取统一向。

(3)多拼主材螺栓穿向,按角钢往角钢外穿,如发现妨碍组装的可按顺时针安装。

(4)个别螺栓不易安装时,穿入向允变更处理。

6.1.13杆塔连接螺栓在组立结束时应全部紧固一次,检查扭矩值合格后可架线。

架线后,螺栓还应复紧一遍。

6.1.14铁塔组立后,塔脚板应与基础面接触良好,有空隙时应用铁片垫实,并应浇筑水泥砂浆。

6.1.15铁塔应检查合格后可浇筑混凝土保护帽,其尺寸应符合设计规定,并应与塔脚结合密,不得有裂缝。

6.2施工现场布置

6.2.1悬浮外拉线抱杆分解组立铁塔现场布置如图6-1。

1-抱杆拉线;2-抱杆;3-承托绳;4-牵引绳;5-地滑车;6-控制绳;7-吊件;8-起吊滑车组;9-吊点绳;10-卸克;11-“V”形控制绳;12-补强木;13-控制地锚;14-抱杆拉线地锚;15-动力地锚。

图6-1悬浮外拉线抱杆分解组立铁塔现场布置示意图

(1)500mm×500mm×24m角钢格构式抱杆额定负荷为284kN(最大轴向压力),根据抱杆的试验数据及工程具体塔型的构造,经验算后确定,吊重应限制在3000kg以下。

(2)500mm×500mm×24m角钢格构式抱杆的受力分析:

抱杆倾斜10°,起吊角15°,拉线对地夹角45°时,起吊重量3000kg,则偏拉绳受力9.3kN,吊点千斤受力42.4kN,抱杆外拉线受力26.5kN,抱杆轴向压力87.2kN。

(3)外拉线悬浮抱杆分解组塔平面布置要求如下:

1)组装构件的场地应尽量平整,或加物垫平,以免构件受力变形。

2)吊装的构件要尽可能组装于塔基围,不可距塔基过远或过近。

3)组装中,脚钉安装的位置、螺栓的使用规格及穿向、垫圈的加垫位置均应符合图纸或本工程的规定。

4)设置外拉线的地锚,距塔位在平地时不小于塔高的1.2倍,在山地时拉线或控制绳的水平夹角不大于45°,在受地形限制时也不大于60°,此时,调整绳对地平面的夹角也增大,同时要考虑适当减少起吊重量。

5)禁用树木和外露的岩代替地锚,绞磨必须使用地锚锚固。

6)绞磨应尽可能设在平坦地带,绞磨操作人员应能观察到起吊构件的操作。

牵引地锚坑对塔中心的距离,应不少于塔高的1.2倍。

为了提升抱杆的稳定性和充分利用抱杆的承载能力,抱杆对铅垂线的倾角应不大于10°。

7)四根抱杆拉线须布置在顺、横线路的分角线向,即与各吊装平面成45°偏角,以便塔构件提升和就位。

8)塔腿组装后,应及时将接地引带接好,避免雷击事故。

6.2.2拉线、绞磨必须使用地锚,禁使用角铁桩锚固。

地锚坑的开挖应满足下述要求:

(1)地锚坑深度可视土质及地锚受力大小确定,可参照表6-1选择使用。

表6-1地锚坑深度表

地锚受力(kN)

坚硬土(m)

一般土(m)

泥沼土(m)

相当受力(kg·f)

29.4

1.4

1.5

2.0

3000

49.0

1.6

1.7

2.4

5000

58.8

1.7

1.9

2.6

6000

(2)地锚坑必须开挖马道。

马道对地面夹角应尽量与受力向一致,一般不应大于40°。

马道宽度不得太宽,以0.1~0.3m为宜,如图6-2所示。

图6-2地锚埋设示意图

(3)当地锚坑位于松软地质或泥沼地带时,必须根据地锚受力情况采取下述法加固:

1)增加地锚坑深度。

2)加大地锚规格或用双地锚。

3)在地锚的受力侧增打角铁桩或挡板。

4)地锚选用表见表6-2。

表6-2地锚坑深度表

名称

规格(m)

一般土埋深(m)

相当受力(kg·f)

抱杆拉线

1.4×0.3

1.5

4000

1.4×0.3

1.8

6000

2.0×0.5

1.8

8000

绞磨

1.2×0.2

1.5

3300

1.4×0.3

1.5

4000

注:

土壤上拔角取20°。

(4)地锚设置经试用合格后可使用,使用时须专人监护。

6.3竖立抱杆

采用倒落式人字抱杆将抱杆整体组立。

个别地形不能满足整体组立要求,可以减少一次组立的长度,待塔身散装组立部分后,在抱杆提升过程中进行倒装。

抱杆在地面组装时,组装场地整平或用道木垫平,连接螺栓紧固,检查抱杆挠度、抱杆根部制动措施及起吊滑车组、抱杆侧拉线、反向控制绳等部位,满足要求后进行组立。

竖立抱杆示意图如图6-3。

图6-3整立组立悬浮抱杆示意图

6.3.1抱杆起立前应先检查地面土质,软弱土质应先垫枕木以防下沉。

6.3.2抱杆组装经检查合格后在顶端用10t卸扣固定滑车及拉线,并将两套腰环套进抱杆上。

抱杆底的四角用φ13千斤与基础连接,以固定其位置。

6.3.3人字抱杆的杆根离被起立的抱杆的距离应相同,不能出现迈步,且两地面应一般高低。

脚间应用钢丝绳控制其根开,以防向外滑。

抱杆脚的前后侧应挖坑或设防滑措施。

6.3.4起立前,应全面检查各系统的布置是否正确,各部位绑扎是否牢固、正确,钢丝绳有无绞扭、掉槽等。

起立中,拉线应均匀松紧适度,并随时调整,使抱杆中心与牵引地锚在同一直线上。

6.3.5指挥人应站在正面随时注意受力情况、抱杆拉线的受力调整,侧面应指派专人协助监视抱杆两侧拉线的受力情况。

6.3.6抱杆起立到80°左右时,停止牵引,收紧拉线调整抱杆稍向起吊侧倾斜便构件吊装。

将拉线可靠固定在地锚后,才准登杆拆除吊点绳及滑车。

6.4塔腿吊装

6.4.1根据塔腿重量、根开、主材长度、场地条件等,可以采用单主材分散吊装或分片吊装法。

6.4.2塔腿组立时应选择合理的吊点位置,必要时在吊点处采取补强措施,并在吊点处铺垫草包、麻袋、木块等,保护镀锌层不受损坏。

6.4.3底部吊装完毕后应随即紧固好地脚螺帽或接头包角钢螺栓(对插入式基础的铁塔)并打好临时拉线,连上接地引下线。

在铁塔四个面辅材未安装完毕之前,不得拆除临时拉线。

6.5构件的绑扎

6.5.1吊点的绑扎必须在该被吊构件的重心之上的两根主材之间的对称节点处,以防滑动,该节点距塔片上端应小于其长度的40%,且吊点绳顶点高度不小于塔宽二分之一,各绑扎点应垫木并用麻袋包缠,以防塔材变形或割断钢丝绳。

绑扎后吊点绳中点或其合力线应在构件中心线上,以保证起吊过程中构件能平稳上升。

6.5.2起吊重量大于1000kg时,起吊绳应使用滑车组。

6.5.3吊点绳应用5t卸扣与φ13.5钢丝绳套所构成的∩形绳套连接,防止吊点串动,以便于保持被吊构件竖直状态。

6.5.4对于主材较为单薄的直线塔,片吊时吊点位置必须用圆木补强,其吊点绳夹角小于90°。

补强木与被吊构件间的绑扎可利用吊点绳缠绕后再用U形环连接,也可用单独的8号铁线缠绕固定。

6.6塔身吊装

6.6.1构件吊装前应做好如下准备工作:

(1)已组塔段的各种辅材必须安装齐全。

(2)已组塔段的连接螺栓应拧紧。

6.6.2塔片上端水平材处绑一根小圆木或包麻袋,以防吊点绳与水平材(角钢)互相磨伤。

6.6.3对于待吊塔片的大斜材接至下一段的主材上的联接式作如下补强措施:

吊塔片之前,应在主材下端绑圆木接长主材,防止大斜材着地受弯变形,塔片完全离地后拆除圆木。

6.6.4构件起吊过程中的操作要点

(1)构件吊装前,偏拉绳应收紧。

起吊过程中,在保证构件不碰已装塔段的原则下,尽量松出偏拉绳以减少起吊系统及偏拉绳的受力。

(2)构件开始起吊,构件着地的一端,应设专人看护,以防塔材受力变形。

(3)构件离地面后,应暂停起吊,对牵引设备的运转是否正常、各绑扎处是否牢固、各处的锚桩是否牢固、各处的滑轮是否转动灵活、已装塔段在受力后有无变形等情况进行一次全面检查,检查无异常,可继续起吊。

(4)构件上端吊至与已组塔段相平时,塔上人员应密切监视构件起吊情况,防构件挂住塔身。

(5)当构件下端吊至超过已组塔段上端时,应暂停牵引。

由塔上作业指挥人指挥慢慢松出偏拉绳。

构件主材对准已组塔段主材时,慢慢松出牵引绳,直至就位。

(6)塔上作业人员应分清外铁,用手拉动斜材调整主材对位,在主材往下落时,应先到位的主材先就位,后到的后就位,先穿上尖扳手,再连一个螺栓。

当主材都就位后,安装并拧紧全部接头螺栓。

(7)主材接头螺栓安装完毕,侧面斜材已安装,构件已基本组成整体,准登塔进行拆除起吊绳、下偏拉绳,塔片上端偏拉绳应保留作临时拉线至本塔段组装完成。

(8)偏拉绳解开后,可将其直接绑在起吊绳的下端,利用偏拉绳将起吊绳拉至下一吊装构件处进行绑扎工作。

6.7抱杆提升

6.7.1铁塔组立到一定高度,塔材全部装齐且紧固螺栓后,抱杆调整至垂直状态准提升抱杆。

提升时采用一套机动绞磨配合拉线进行。

抱杆提升现场布置如图6-4所示,在主材上端节点各挂3t升抱杆用滑车,在抱杆底对应塔腿向各挂一只3t提升滑车,用φ13钢丝绳按图连接,提升钢绳对抱杆的夹角不应大于30°。

图6-4悬浮外拉线抱杆提升布置示意图

6.7.2收紧升抱杆钢丝绳,松开抱杆承托绳后便可提升抱杆。

6.7.3提升抱杆时,4条外拉线应随着抱杆的上升缓缓匀速松出,保持抱杆的垂直状态。

指挥人应站在正面随时注意受力情况、指挥抱杆拉线的调整,侧面应指派专人协助监视抱杆垂直状态。

当距离较远时,应使用对讲机,保证通信及时、准确。

6.7.4提升抱杆应设置两道腰环;采用单腰环时,抱杆顶部应设临时拉线控制。

6.7.5当抱杆提升超过上腰环的一半时,用人力控制拉线;当抱杆提升高度接近要求位置时,用手扳葫芦控制。

抱杆露出上腰环的高度不应超过抱杆全长的2/3。

6.7.6抱杆上升到要求位置时,绞磨停止提升,将四条承托绳固定在主材与水平材或大斜材有4个螺栓连接的接点上,收紧承托绳使受力一致。

承托绳必须有足够的长度,承托绳间的夹角为50°~80°,承托绳与抱杆的夹角不应大于45°,以不使承托绳的静力太大外,亦不会对塔身产生过大的水平向力。

同时注意承托绳与钢丝绳套间的接触,防止相互摩擦而损伤。

6.7.7承托绳固定后,绞磨缓缓松出使承托绳受力。

用手扳葫芦将拉线收紧并固定好。

松掉绞磨和腰环后即可进行构件吊装。

腰环在起吊过程中不得受力。

6.7.8为便吊装地线支架,最后一次升抱杆时,一般抱杆露出塔顶的高度为:

直线塔5~6m,转角塔8~9m。

6.8横担吊装

6.8.1根据抱杆承载能力、横担重量和塔位场地条件选定吊装式,一般采用整体吊装,无法整体吊装时可采用分段分片吊装式。

6.8.2采用分段吊装时横担分为近塔身侧、远塔身侧进行吊装,近塔身侧利用抱杆吊装,采用横担外端略微上翘,旋转就位的法,远塔身侧利用地线支架或辅助抱杆进行吊装。

6.8.3转角外侧的横担吊装时需要注意横担端部位向下倾斜,吊点绳绑扎时应根据塔型特点,计算出吊点绳的长度,控制好吊件的倾斜,以便顺利就位。

6.8.4转角塔地线支架利用抱杆整体吊装,外端上翘,旋转就位。

6.8.5导线横担利用装好地线支架吊装时,应根据横担的长度和重心位置不同,在地线支架的适当位置(应当是节点处)悬挂转角滑车,用抱杆起吊绳起

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