浅析内悬浮外拉线抱杆分解组塔施工方法.docx
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浅析内悬浮外拉线抱杆分解组塔施工方法
浅谈内悬浮外拉线抱杆分解组塔施工方法
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摘要
“内悬浮外拉线抱杆分解组塔施工方法”即使用中心悬浮大截面钢抱杆、可调下拉线、落地外拉线控制、起吊滑车组形成分解组塔系统,在施工中根据塔体的结构尺寸、构件重量等条件,采用塔身单腿吊装、分片吊装,下曲臂、上曲臂整体吊装,横担分片吊装或整体吊装的施工方法进行铁塔分解吊装,最终完成铁塔组立。
此施工方法在白俄罗斯核电输出及电力联网工程中应用效果良好，得到了推广应用。
关键词:
内悬浮外拉线大抱杆分解组立铁塔方法
一、内悬浮外拉线抱杆工艺简介
1.1内悬浮外拉线抱杆的主要工艺原理
1.1.1利用已组立好的塔身段，通过承托系统和外拉线系统使抱杆悬浮于塔身桁架中心来起吊待装的铁塔构件。
1.1.2利用已组装好的塔身提升抱杆，并连接承托绳，调整好外拉线，继续起吊安装下一个高度段的待组塔片构件。
1.1.3循环以上步骤，直至铁塔组立完毕。
利用铁塔落下抱杆并将其拆除。
1.1.4内悬浮外拉线抱杆组立铁塔工艺布置正视图见图1-1，俯视图见图1-2。
图1-1内悬浮外拉线抱杆组立铁塔工艺布置正视图
1-抱杆；2-腰环（起吊工况不受力）；3-外拉线；4-已起立塔片；5-起吊滑车组；
6-转向滑车；7-手扳葫芦；8-塔片；9-吊点补强；10-控制大绳；11-承托绳
图1-2内悬浮外拉线抱杆组立铁塔工艺布置俯视图
1-抱杆；2-塔身；3-手扳葫芦；4-外拉线地锚；5-钢绳外拉线
1.2抱杆参数简介
采用常见的角钢组合钢抱杆，抱杆中段为口700mm，两端为口300mm断面的钢抱杆。
抱杆组合长度：
双回路塔多采用28m；单回路塔多采用32m。
抱杆受力工况下最大偏心为10°，最大起吊重量一般控制在70kN（7143kg）及以下。
口700mm抱杆主要参数见表1-1。
表1-1□700mm抱杆主要参数
主要参数
角钢组合抱杆
主材规格
∠75mm×6mm（Q345，表面防腐处理）
斜材规格
∠40mm×3mm（Q345，表面防腐处理）
抱杆组合高度（m）
28（4m×7节）、32（4m×8节）
重量（kg）
1520（28m）、1710（32m）
单边最大起吊负荷（kg）
6900（32m）/7200（28m）（安全系数≥2.6）
注：
表中单边起吊负荷为计算荷载。
起吊时，抱杆斜倾角度为10°，吊重钢丝绳与铅垂面的夹角为15°。
二、施工工艺流程及操作要点
2.1施工工艺流程
本施工方法施工工艺流程见图2-1所示。
2.2操作要点
2.2.1铁塔组立准备工作
组立前期的准备工作包括技术准备、原材料检验、人员配置及培训、工器具准备以及现场勘查、修整场地和运输道路等。
（1）铁塔基础混凝土强度达到设计强度的70%，并经中间验收台格。
（2）立塔所用的工器具使用前必须进行严格的外观检查，对不合格的工器具严禁使用,所有使用的工器具严禁以小代大或超负荷使用。
（3）参加组塔施工人员应明确分工，并应在施工前各自检查、准备所用工器具。
施工前必须熟悉施工图纸、作业指导书及施工工艺的特殊要求。
（4）组立铁塔前应复查基础根开、对角线及基础地面高差。
（5）复查所有塔材，规格必须符合设计图纸要求，然后将其按段别型号分别归类放置，以方便组装。
2.2.2材料运输及现场布设
材料运输及现场布设内容包括塔材运输、塔材清点、地锚坑开挖、工器具运输检查、布设工器具等。
2.2.3组立、起吊与安装
2.2.3.1抱杆组立及地面段组装
抱杆组立可采用的方法有单插组装接腿段，再利用接腿段起立抱杆；使用人字抱杆直接起立抱杆；地形条件良好时采用汽车吊组立。
（1）单插组装接腿段，再利用接腿段起立抱杆。
1）单插组装接腿段，再利用接腿段起立抱杆是将接腿部分组成三面封闭，一面开口，利用已组好接腿进行抱杆起立。
2）起立抱杆段的长度不超过接腿段高度的2.2倍。
抱杆起立示意图如图2-2所示。
3）根据塔腿段的高度确定起立抱杆的长度，将抱杆底端放置在塔位中心，在地面段塔身开口侧处接好，在抱杆顶端挂好起吊系统，起吊系统的滑轮组按线路方向左右对称布置；挂好拉线并将腰环系统连挂在抱杆下段。
准
备
阶
段
塔
材
运
输
及
现
场
布
设
组
立
、
起
吊
与
安
装
收
尾
阶
段
图2-1内悬浮外拉线抱杆分解组立铁塔施工工艺流程图
图2-2抱杆起立示意图
1-50kN单轮滑车；2-φ21.5mm钢丝绳；3-60kN手扳葫芦；4-50kN双轮滑车；
5-50kN单轮滑车；6-φ17.5mm钢丝绳
4）在抱杆根部安装制动绳，并使用60kN手扳葫芦调整。
5）在塔腿段的封闭侧两主材的顶端挂50kN单轮滑车，主牵引滑车使用50kN双轮滑车，吊点滑车使用50kN单轮滑年，吊点吊绳使用φl7.5mm钢丝绳，磨绳使用φ13mm钢丝绳。
6）抱杆起吊系统布置完成后，启动机动绞磨起立抱杆，抱杆起立到约80°时，应停止牵引，用拉线调正抱杆，并在抱杆底座衬垫方木防止抱杆下沉。
7）抱杆起立后将抱杆拉线固定好，封闭铁塔接腿段开口面，如已起立的抱杆高度能够满足起吊后续塔段时，准备起吊；如抱杆高度不能满足起吊要求时，应打设两道腰环，使用倒装法提升接续抱杆，直至满足起吊高度后准备起吊。
（2）使用人字抱杆直接起立抱杆。
起立方法是使用木质人字或钢质人字抱杆直接起立抱杆，人字抱杆起立抱杆示意图如图2-3所示。
图2-3人字抱杆起立抱杆示意图
1-木质或钢人字抱杆；2-拉线；3-拉线
（3）地形条件良好时，可采用12t及以上汽车吊组装塔身地面段和起立抱杆。
该方法若能连续使用，将大大提高施工效率。
2.2.3.2塔身构片吊装
（1）塔身采取分片吊装单面起吊，磨绳使用φ15mm钢丝绳。
穿1-1滑车组最大允许起吊重量为3770kg，穿2-1滑车组最大允许起吊重量为5960kg，穿2-2滑车组最大允许起吊重量为8160kg。
滑车组示意图见图2-4。
图2-4滑车组示意图
1-80kN双轮吊环滑车；2-80kN单轮吊环滑车；3-80kN三轮吊环滑车
（2）结构较大的双回路塔因下段塔身重量较大，起吊时尽可能减轻起吊重量。
对于部分复合主柱的塔型，结构分片起吊重量无法控制在抱杆最大起吊重量范围以内时，应采取单吊主柱、分片吊装辅材等吊装方法。
（3）吊装地面段塔身时抱杆处于落地状态，对抱杆根部采用承托钢绳连接在塔腿上制动，防止抱杆倾斜后底部在地面上产生滑动。
（4）塔片吊点应绑扎在两侧主材上且必须在塔片重心以上部位，对根开较大的塔片，吊点处应用抱杆进行补强。
塔片吊装示意图如图2-5所示。
（5）起吊前，可根据起吊和就位要求及时调整外拉线，控制抱杆的倾斜（亦即抱杆端部的变幅：
28m抱杆倾斜10°时其端头倾斜值在4860mm以内，32m抱杆倾斜10°时其端头倾斜值在5560mm以内），抱杆顶端尽可能接近安装就位点的铅垂面。
图2-5塔片吊装示意图
1-起重滑车；2-10kN卸扣；3-φ17.5mm吊点钢丝绳；4-60kN手扳葫芦；
5-350mm×350mm抱杆补强；6-控制绳
（6）起吊过程中塔片控制绳通过地锚用人力控制，使塔片不碰塔身为宜。
（7）就位安装时先低侧后高侧，上下连接主材眼孔对正时，用尖扳手等就位工具对准主材连接螺栓孔，连接螺栓必须齐全紧固。
（8）将塔片就位安装并将螺栓紧固后，方可解开吊点绳和控制绳。
（9）起吊侧面辅铁时，将侧面塔材组成“X”形起吊安装，如图2-6所示。
（10）吊装完毕。
图2-6侧面塔材吊装示意图
1-起重滑车；2-350mm×350mm抱杆补强；3-10kN卸扣；4-控制绳
5-φ17.5mm吊点钢丝绳；6-60kN手扳葫芦；7-卡具
2.2.3.3抱杆的提升与调整
（1）抱杆提升前，利用外拉线调直抱杆至铅垂状态设置好两道腰环，两腰环间的距离应不小于6m，使腰环呈受力状态。
（2）抱杆提升过程中，除提升磨绳和腰环绳外，其余各绳索均不得受力。
（3）提升抱杆顶部至满足起吊高度后，将承托绳固定在第一个节点处，松开磨绳，并固定外拉线，松开腰环绳后，通过外拉线调整抱杆倾斜使其达到预偏位置后，完全收紧外拉线。
（4）提升抱杆过程中应进行垂直度监测，并设专人监视腰环，防止腰环卡住抱杆，提升时抱杆上不得有人，如有卡碰现象时，应停止牵引后进行处理。
（5）提升抱杆示意图如图2-7所示。
图2-7提升抱杆提升示意图
1-外拉线；2-腰环；3-抱杆；4-提升磨绳；5-底滑车
2.2.3.4塔头部分吊装
（1）耐张转角塔地线横担及直线塔上导线横担吊装。
其示意图如图2-8所示。
图2-8转角塔地线横担及直线塔上横担吊装示意图
1-外拉线；2-反向拉线；3-φ17.5mm钢丝绳；4-起吊系统；5-φ17.5mm钢丝绳
1）耐张转角塔地线横担在吊装时，先将抱杆升到适宜的高度，固定好承托绳，外拉线和反向拉线。
2）地线横担组在侧面时（如图2-8所示），主吊点使用φ17.5mm×1m钢绳套，起吊至横担上盖就位位置后先每侧各穿一个螺栓（6.8级及以上），再徐徐落下至横担安装位置进行就位安装。
（2）耐张塔上导线横担吊装
上导线横担吊装时利用地线横担吊装，为了安全，吊装导线横担时，先用起吊滑车组队地线支架进行补强，然后按要求挂滑车进行吊装，其示意图如图2-9所示。
图2-9耐张塔上导线横担吊装示意图
1-衬垫圆木；2-80kN滑车；3-φ17.5mm钢绳套；4-30kN手扳葫芦；5-13mm磨绳；
6-控制钢绳；7-50kN单轮滑车；8-30kN双钩；9-φ17.5mm×8m钢绳套
（3）直线塔、耐张塔中、下导线横担可利用上导线横担吊装，上导线横担可利用上导线横担吊装，上导线横担应进行补强。
其示意图如2-10所示。
图2-10中、下横担吊装示意图
1-补强拉线；2-50kN单轮滑车；3-80kN双轮滑车；4-30kN单轮滑车；5-30kN手扳葫芦；6-50kN双钩；7-控制绳；8-50kN单轮滑车
2.2.4收尾阶段
图2-16抱杆拆除示意图
（l）抱杆拆除示意图如同2-16所示，在抱杆根部设置一根控制绳。
（2）拆除外拉线，起动牵引设备将抱杆提升少许，拆除承托绳及腰环。
（3）回松牵引绳，并调整控制绳，使抱杆不碰塔材缓缓将抱杆落地。
（4）在抱杆下端落至地面时，停止牵引绳回松，让牵引绳略带张力（即不得完全放松），用φ13mm×0.5m钢绳套将最下端两节抱杆连在一起，卸去连接螺栓后继续回松磨绳，并将待拆除抱杆段拉至塔外，依次重复至拆完。
三、材料与设备
内悬浮外拉线组立铁塔主要工器具配置见表3-1（双回塔用）。
表3-1立塔主要工器具（双回路塔用）
序号
类别
名称
规格
单位
数量
备注
1
抱杆系统
钢抱杆中段
700mm×700mm×4m段长
节
6
2
钢抱杆上端
700mm×700mm×4m段长
节
1
3
抱杆帽
个
1
4
抱杆底座
个
1
5
单轮滑车
50kN环式
个
3
提升抱杆
6
钢丝绳
φ15mm×250m
根
1
提升抱杆
7
钢绳套
φ15mm×3m
根
2
抱杆绳转向挂滑车、提升抱杆底座滑车挂
8
钢绳套
φ17.5mm×6m
根
1
起立抱杆用（大包）
9
钢绳套
φ13mm×0.5m
根
1
连接抱杆用
10
拉线系统
钢绳套
φ21.5mm×12m
根
4
两端插套
11
钢绳套
φ21.5mm×7m
根
4
两端插套
12
卸扣
100kN
个
12
13
钢绳套
φ15mm
200（120+80）m
根
4
外拉线（两端插头），根据钢丝绳盘长可插成2根绳
14
手扳葫芦
60kN
个
4
收外拉线或他用
15
卸扣
10kN
个
12
16
地锚
50kN
个
4
固定外拉线
17
8字环
50kN
个
4
18
腰环系统
腰环
700mm×700mm
副
2
升抱杆（另考虑8套备用）
19
钢绳套
φ13mm×2m
根
4
腰环绳
20
钢绳套
φ13mm×5m
根
4
腰环绳
21
钢绳套
φ13mm×8m
根
4
腰环绳
22
钢绳套
φ13mm×12m
根
4
腰环绳
23
卸扣
50kN
个
18
24
双钩
50kN
个
10
调整腰环
25
起吊系统
双轮滑车
80kN环式
个
2
起吊滑车
26
单轮滑车
80kN环式
个
8
起吊、转向（含塔身）
27
卸扣
100kN
个
14
吊点滑车及绑吊点
28
卸扣
50kN
个
30
29
钢绳套
φ15mm×500m
根
2
磨绳（未考虑侧面吊叉铁磨绳）
30
钢绳套
φ17.5mm×2m
根
4
31
钢绳套
φ17.5mm×4m
根
4
吊装构件
32
钢绳套
φ17.5mm×6m
根
4
吊装构件
33
钢绳套
φ17.5mm×8m
根
4
吊装构件
34
钢绳套
φ17.5mm×12m
根
4
吊装构件
35
钢绳套
φ13mm×120m
根
1
单吊主材用、插筒子
36
钢绳套
φ17.5mm×2m
根
4
塔身转向
37
钢绳套
φ17.5mm×6m
根
3
转向用
38
钢绳套
φ17.5mm×8m
根
3
转向用
39
钢绳套
φ17.5mm×13m
根
3
转向用
40
钢绳套
φ13mm×40m
根
4
单吊主材、补强用
41
钢绳套
φ13mm×250m
根
2
控制绳
42
手扳葫芦
60kN
个
6
塔片或横担中间吊点调节，塔脚转向调节
43
手扳葫芦
30kN
个
2
横担就位收紧
44
8字环
50kN
个
8
控制绳用
45
抱杆中节
350mm×350mm×4m
节
3
起吊塔片补强及单吊主材用
46
抱杆上节
350mm×350mm×4m
节
1
起吊塔片补强及单吊主材用
47
抱杆底座
350mm×350mm
个
1
每个施工队1套
48
抱杆帽
350mm×350mm
个
1
每个施工队1套
49
地锚
30kN
个
4
控制绳用
50
地锚钻
30kN
个
4
控制绳用
51
其他
其他
绞磨
SST-5
台
2
起吊动力
52
绞磨
SST-3
台
2
运输塔材
53
地锚
50kN
个
2
固定绞磨
54
白棕绳
φ14mm×200m
根
4
吊物件用
55
白棕绳
φ22mm×120m
根
4
56
尖扳手
M16
把
10
57
尖扳手
M20、M24
把
10
58
梅花扳手
M16、M20
把
10
59
梅花扳手
M20、M24
把
10
60
力矩扳手
副
4
61
活动扳手
12寸
把
10
62
套筒扳手
M16（较短）
副
2
紧固抱杆螺丝钉
63
尖撬杠
根
6
64
撬杠
1.5m
根
4
65
板钻
套
1
配钻头
66
双钩
30kN
个
4
67
钢桩
根
8
68
单轮滑车
10kN环式
个
4
吊附铁
69
对讲机
台
4
70
扩音器
台
1
71
地脚螺栓专用工具
套
1
72
工具袋
个
10
73
工具箱
个
2
74
螺栓框
个
12
75
圆锉
根
4
76
钢锯弓
套
2
77
大锤
8磅
个
2
78
红白旗
套
2
79
口哨
个
2
80
废旧轮胎
外包内衬用
81
小榔头
把
2
82
铁丝
8号
根据需要配
83
铁丝
10号
根据需要配
84
垫木
方或圆
根据需要配
85
钢丝刷
把
2
86
钢管
φ48mm
搭设支架
87
钢丝套
φ13mm×2m
根
10
抬塔材用
88
卸扣
30kN
个
10
抬塔材用
89
卡钳
把
2
90
安全带
副
20
91
差速保护器
5m
个
10
92
延长绳
3m
根
10
四、质量控制
本施工方法主要质量要求如下：
（1）施工前应熟悉设计文件和图纸，严格按设计图纸要求进行组装。
（2）角钢面朝向的安装应符合设计要求，螺栓穿向符合规范要求。
（3）组装前对塔材进行外观检查，对严重脱锌、材质差、错孔、多孔的材料不得组装。
（4）分片吊装时，塔片在将要离开地面时应采取可靠措施防止塔片变形，并进行必要的调整。
（5）分段吊装时，对于塔段较重的吊装应验算强，度符合要求后才可进行分段吊装。
（6）分段吊装时，应在地面对塔段就位尺寸进行复核测量，符台要求后才可进行起吊，避免强行就位现象发生。
（7）所有钢绳等硬质工器具严禁直接与塔材接触受力，受力点应衬垫麻袋片等软物，防止塔材镀锌层磨损，防止塔材变形。
（8）承托绳与塔材连接宜设置专用挂板，避免钢丝绳磨损塔材锌层。
（9）螺栓有滑牙或螺母棱角磨损过大必须更换，防卸螺栓的防卸装置要安装到位，扣紧螺母要安装齐全。
（10）螺栓紧固力矩应符台没计要求，对于设计未说明的应符合表4-1要求。
表4-1螺栓紧固力矩值
规格
M12
M16
M20
M24
M27
M30
M36
M39
M42
M48
M52
M56
扭力
（N.m）
40
80
100
250
300
420
540
660
760
760
760
760
（11）每段铁塔吊装完毕应及时将螺栓紧固，下一段螺栓未紧固时严禁吊装上一段主材；螺栓安装紧固时，先四周对称紧固。
（12）单帽螺栓出扣不少于2扣，双帽螺栓至少要平扣．螺栓螺纹不得进入剪切面。
（13）螺杆应与构件面垂直，螺栓头平面与构件间不应有空隙，交叉处有空隙的，应装设相应厚度的垫片,同部位螺栓长度不得有长短不一的现象；塔身脚钉弯钩与主材准线平行且统一向上。
（14）每吊装20-30m高度检测一次铁塔倾斜情况，如发现超标应及时查出原因，消除缺陷后才可继续施工，铁塔组立完成后，还需复核结构尺寸，确保误差在允许范围内。
五、安全措施
5.1一般安全要求
1）凡参加施工的人员，必须通过安全考试且经过技术交底，熟悉并严格执行DL5009.2—2004《电力建设安全工作规程第2部分：
架空电力线路》有关规定；高处作业、机械操作均应持证上岗，严禁无证操作。
2）施工队必须加强所有施工人员的安全培训教育工作，全面提高施工人员的素质，保证工程施工质量，确保施工安全。
3）进入施工现场必须正确佩戴安全帽，穿胶底鞋；高处作业人员必须系好安全带，安全带必须栓在主材或结实牢固的构件上，不得拴在附材上，严禁低挂高用，并随时检查是否可靠；高处作业应设安全监护人。
4）施工方法及现场布置要严格遵守相关规定，不得任意改动。
5）组塔工器具必须经常进行检查、维修、保养，吊点钢丝绳、起吊滑车，承托钢丝绳、抱杆等主要受力工器具要在起吊前后进行详细检查，不合格者严禁使用，每次使用前必须由使用者进行外观检查，并不得以小代大或超载使用，对于变形、受损的工器具严禁使用；所有工器具及设备必须按规定选用，不得以小代大，并且必须按措施要求布置，各类绳索的连接和穿向要正确。
6）各种施工机械使用前应进行详细检查，以确保性能正常，施工机械要设专人操作、维修和保管，操作人员必须持证上岗，其他人员严禁操作。
7）拉磨尾绳不应少于2人且应位于锚桩后面，不得站在绳圈内；绞磨受力时，不得采用松尾绳的方法卸荷，钢丝绳应从卷筒下方卷入，并排列整齐，缠绕不得少于5圈。
8）工作负责人应和绞磨操作人员统一指挥旗语。
5.2吊装作业安全技术要求
1）绞磨及牵引地锚的规格、埋深必须按规定执行，对疏松土质、松散的砾碎石坑埋设地锚应加挡板，磨绳所经地面障碍物要清除干净；严禁用树桩或岩石代替地锚作为锚固；人员不得在受力钢丝绳内角侧逗留。
2）各岗位工作人员必须精力集中，听从指挥、密切配合；施工现场除必要的工作人员外，其他人员应离开塔高的1.2倍以外。
3）吊点绑扎要有专人负责，绑扎要牢固，在绑扎处塔材内要垫以方木或适宜的圆木，塔材要以麻袋等缠绕包裹进行防护；对须补强的构件吊点应予以可靠补强。
4）吊装过程中，控制绳回松速度要与起吊速度相适宜，并均匀放出，使吊件不与塔身相碰．也不可使其张力过大。
5）吊装过程中，如出现异常应立即停止牵引，查明原因，作出妥善处理，不得强行吊装；塔片高空就位时，在主材和侧面大斜材未全部连接牢固前不得在吊件上作业。
6）高空组装时，必须待构件与塔身连接牢固后方可松解吊绳，吊件就位后应及时将辅材连接好，个别辅材装不上时，应用绳索放到地面，严禁浮搁在铁塔构架上，以防坠落伤人。
7）高空组装时，所用工具和材料必须放人工具袋内，以防坠物伤人．各种材料和工具应用小绳传递，不得向下抛掷。
8）应尽量减少双层作，必须双层作业时，上层作业人员所用物件必须放置稳妥，防止坠落危及下层作业人员的安全。
9）抱杆提升前，应将提升腰滑车处及其以下塔身的辅材装齐，并紧固螺栓，承托绳以下的塔身结构必须组装齐伞，主要构件不得缺少；承托绳及内拉线与主材联结处必须采取内垫外包措施；腰环绳应绑扎在已组塔身的节点处，腰环中心线应位于塔身中心，提升抱杆时塔上人员不得位于塔身内侧，并必须设专人监视腰环滚轮转动情况，避免滚轮转动小灵活而使腰环受力过大；抱扦升起应随即将内拉线、承托绳打设牢固；抱杆上有人作业时不得进行抱杆调整；一个工作口结束时，不允许预先提升抱杆；起吊构件时，腰环绳应松弛，不得受力；临时拉线、抱杆拉线需长时间放置或过夜时，应使用铁丝绑扎封闭以防止误拆除。
10）拆除抱朴应使用机动绞磨，拆除全过程应保持磨绳始终受力，严禁用人工松磨绳的方法落抱杆。
11）立塔施工前应先进行试点，熟悉施工的每一环节，对出现的问题应及时进行解决并进一步完善措后方可进入正常的施工状态。
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