雙搖臂懸浮式抱桿組立鋼管高塔的應(yīng)用

［摘要］文章針對(duì)大跨越鋼管高塔塔材單根重量超高超重的特點(diǎn)，介紹使用QBYX-2×10/110雙搖臂懸浮式抱桿組立鋼管高塔施工技術(shù)措施以及該方案與當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)綜合比較的優(yōu)點(diǎn)；并通過(guò)工程的實(shí)施，驗(yàn)證方案的安全高效。

［關(guān)鍵詞］雙搖臂懸浮式抱桿；鋼管高塔；組立；應(yīng)用

［作者簡(jiǎn)介］周家栓，廣東省輸變電工程公司助理工程師，研究方向：輸電線路工程技術(shù)，在220kV陽(yáng)仙線北江大跨越工程項(xiàng)目中擔(dān)任項(xiàng)目副經(jīng)理，廣東廣州，510160

［中圖分類號(hào)］ TU511.3+7［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A［文章編號(hào)］ 1007-7723（2008）08-0152-0002

一、工程概況

220kV陽(yáng)仙線北江大跨越工程的兩基大跨越鋼管高塔ZHKT呼稱高139米，全高162米，單基重量達(dá)500.78噸。塔身主材及塔頭主要受力材采用單根圓形斷面鋼管，塔身斜材及塔頭部分交叉采用拉壓桿件，主要受力桿件采用法蘭盤連接，其余桿件采用節(jié)點(diǎn)板及螺栓連接。由于該鋼管高塔單根鋼管長(zhǎng)度約11米，重量達(dá)6噸，在組立12段施工中要求一次性起吊鋼管長(zhǎng)度為16.5米、共約7.5噸的重量，如采用常規(guī)型抱桿將無(wú)法進(jìn)行組塔；如采用座地通天抱桿組塔，不但大大增加工器具的使用量和工器具費(fèi)用投入，施工的難度也將加大，另外不能滿足業(yè)主提出的工期要求。最后采用了QBYX-2×10/110型雙搖臂懸浮式抱桿組立鋼管高塔，僅用了38個(gè)工作日就安全、優(yōu)質(zhì)地完成了該塔的組立工作，比常規(guī)工期提前了20個(gè)工作日，為公司創(chuàng)造了十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

二、雙搖臂懸浮式抱桿工作原理

（一）QBYX-2×10/110型雙搖臂懸浮式抱桿的示意圖（圖1）

（二）QBYX-2×10/110型雙搖臂懸浮式抱桿的主要技術(shù)參數(shù)

1.抱桿全高44.5米，抱桿主桿分頂帽、頂節(jié)、拉線節(jié)、中節(jié)、底節(jié)、底座六個(gè)基本段。

2.抱桿自重14噸（不含吊鉤、鋼絲繩）。

3.抱桿搖臂長(zhǎng)15m，雙搖臂變幅角度0°～82°，有效幅長(zhǎng)2～15m，總功率85.8kW。

4.抱桿額定雙側(cè)起吊最大荷重8噸，允許最大不平衡力矩750kN.m。

5.考慮到引下鋼絲繩的扭力，抱桿搖臂限作180°以內(nèi)旋轉(zhuǎn)，雙搖臂已可全方位覆蓋，旋轉(zhuǎn)為電動(dòng)機(jī)作動(dòng)力，由地面集控柜控制，回轉(zhuǎn)一周耗時(shí)約12分鐘。

6.抱桿的承托系統(tǒng)是由四套16噸走三走三滑車組組成，動(dòng)力為3噸卷?yè)P(yáng)機(jī)。

7.抱桿的上拉線系統(tǒng)是由四套10噸走三走三滑車組組成，動(dòng)力為3噸機(jī)動(dòng)絞磨。

8.抱桿的調(diào)幅系統(tǒng)是由兩套走三走三滑車組組成，動(dòng)力為3噸卷?yè)P(yáng)機(jī)。

9.抱桿的起吊系統(tǒng)是由兩套16噸走三走二滑車組組成，動(dòng)力為5噸卷?yè)P(yáng)機(jī)。

10.在雙搖臂懸浮式抱桿上安裝有攝像頭，可對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，指揮員可實(shí)時(shí)了解塔上情況，有效地確保施工全過(guò)程的安全性。

（三）抱桿的提升原理

1.抱桿提升前，先將上、下腰箍提升到適當(dāng)位置。上腰箍一般安裝在組立完的塔段最高處，下腰箍距上腰箍不得小于10米，收緊腰箍繩。將兩搖臂收攏，用鋼絲繩套固定在抱桿上部主柱上。

2.用經(jīng)緯儀監(jiān)測(cè)抱桿是否在垂直狀態(tài)，無(wú)誤后，將四組上拉線解開并提升掛到預(yù)定的施工掛孔上，收緊新掛好的上拉線。

3.利用承托繩提升抱桿。先把其中一個(gè)對(duì)角的兩組承托繩（①、③腿承托系統(tǒng)）收緊，把另一對(duì)角的承托繩（②、④腿承托系統(tǒng)）松出，并上移到抱桿提升后預(yù)定的承托繩掛點(diǎn)位置上，再收緊這兩組承托繩（②、④腿承托系統(tǒng)），使其受力，然后再把另兩組承托繩（①、③腿承托系統(tǒng)）松出，將其上移到抱桿提升后預(yù)定的承托繩掛點(diǎn)位置上。收緊兩組已經(jīng)掛到位的承托繩并使其均勻受力，此時(shí)利用控制四組承托系統(tǒng)的四臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)同時(shí)均勻牽引和四臺(tái)控制上拉線的絞磨同時(shí)均勻松出，使抱桿緩緩垂直上升。

4.提升過(guò)程中，正側(cè)面設(shè)經(jīng)緯儀監(jiān)視，使抱桿始終保持垂直，適時(shí)停止?fàn)恳?，將下腰環(huán)移至已組立塔段適當(dāng)位置。達(dá)到提升高度后，調(diào)整承托系統(tǒng)和上拉線使抱桿保持垂直，拉線系統(tǒng)受力均勻后，將上拉線的尾繩鎖好。調(diào)整抱桿搖臂的仰角使之滿足吊裝條件后開始吊裝。

5.注意事項(xiàng)：抱桿提升過(guò)程中與提升完畢后，承托繩與抱桿夾角始終不能大于45°。

（四）構(gòu)件吊裝

1.抱桿提升完畢后，通過(guò)雙搖臂的調(diào)幅系統(tǒng)將兩搖臂慢慢調(diào)至正常工作狀態(tài)。

2.構(gòu)件起吊過(guò)程中，嚴(yán)格控制起吊重量，單側(cè)起吊最大荷重不得超過(guò)8噸，并且使兩側(cè)起吊重量達(dá)到一致，以保持平衡，確保抱桿的穩(wěn)定性。

3.起吊后，調(diào)整抱桿的調(diào)幅系統(tǒng)使吊件就位并安裝。

（五）抱桿拆除

1.利用調(diào)幅系統(tǒng)把兩搖臂收攏抱桿身部。

2.啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)利用四套抱桿承托系統(tǒng)及上拉線的收緊與放松將抱桿慢慢降下到搖臂支座快碰上腰箍為止。此時(shí)，用φ17鋼絲繩（二道）將搖臂與主抱桿綁在一起后，拆掉起吊和調(diào)幅鋼絲繩（直接由卷?yè)P(yáng)機(jī)抽走）。

3.利用其中的對(duì)角兩組上拉線（φ13×400mm，3－3滑車組）作為卸抱桿的吊繩。此時(shí)該二組上拉線，一側(cè)已連在塔主材吊孔上，另一側(cè)在抱桿回轉(zhuǎn)支承的上拉線耳板之上，啟動(dòng)控制二組上拉線的絞磨，將抱桿提起0.5米左右，使抱桿的重量，由此兩組上拉線承擔(dān)。然后拆除另外兩組對(duì)角上拉線，拆除其他的承托系統(tǒng)和腰箍。

4.用絞磨控制該二組上拉線，使抱桿徐徐落至塔中央。待抱桿落地后陸續(xù)拆除各節(jié)主抱桿，直至分節(jié)拆除完畢。

三、與當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)綜合比較

目前，國(guó)內(nèi)組立鋼管高塔的施工方案有座地通天搖臂抱桿組立高塔和使用建筑施工塔吊組立高塔等方案。使用的QBYX-2×10/110型雙搖臂懸浮式抱桿組立鋼管高塔方案與其他方案比較有以下優(yōu)點(diǎn)：

第一，抱桿本身重量較輕，起吊重量大，雙側(cè)起吊最大荷重8噸，吊物后可用電控實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。

第二，減少大量的工器具購(gòu)置，節(jié)省大量工器具費(fèi)用投入。

第三，本次使用的懸浮搖臂抱桿吊物后可用電控實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，方便構(gòu)件的組裝、起吊和就位安裝。

第四，本次使用的懸浮搖臂抱桿的承托系統(tǒng)、調(diào)幅系統(tǒng)、起吊系統(tǒng)、搖臂旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)都是通過(guò)一只控制柜集中控制，操作簡(jiǎn)便。

第五，使用懸浮抱桿組立高塔由于起吊重量大，操作簡(jiǎn)便，大大縮短工程工期，提高企業(yè)生產(chǎn)效益。

第六，在雙搖臂懸浮式抱桿上安裝有攝像頭，可對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，指揮員可實(shí)時(shí)了解塔上情況，有效地確保施工全過(guò)程的安全性。

四、組塔方案使用的先決條件

由于QBYX-2×10/110型雙搖臂懸浮式抱桿自重和起吊重量都很大，為了解決抱桿承托系統(tǒng)和上拉線系統(tǒng)與鋼管高塔連接問(wèn)題，鐵塔鋼管主材上必須預(yù)先設(shè)置抱桿承托系統(tǒng)與上拉線系統(tǒng)固定的施工掛點(diǎn)，該施工掛點(diǎn)必須滿足35噸的下壓力。該施工掛點(diǎn)可由設(shè)計(jì)院協(xié)助設(shè)計(jì)并在鐵塔加工階段同時(shí)加工完成。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和電網(wǎng)建設(shè)的需要，大跨越高塔在今后的電網(wǎng)建設(shè)中使用將越來(lái)越多，鐵塔高度將越來(lái)越高，鐵塔重量將越來(lái)越大。因此，使用QBYX-2×10/110型雙搖臂懸浮式抱桿組立高塔，由于該抱桿起吊重量大、操作安全簡(jiǎn)便，大大縮短了工程工期，為企業(yè)大大提高了生產(chǎn)效益。另外，實(shí)踐證明，使用雙搖臂懸浮式抱桿組立高塔的安全性能很高，十分值得推廣使用。