淺析亞馬遜雨林地區(qū)外抱桿立塔施工

沈 周 黃志陽

(中國電建集團(tuán)福建工程有限公司,福建 福州350000)

巴西美麗山二期±800 千伏特高壓輸電線路第一標(biāo)段線路長251 公里，共469 基。線路位于亞馬遜雨林，大型吊車無法進(jìn)入雨林深處。如果修建臨時(shí)道路或便橋進(jìn)行運(yùn)輸和組立桿塔，不僅增加了工程投資，而且破壞了地面。[1]因此，選擇采用外抱桿施工方法進(jìn)行立塔施工。

1 技術(shù)原理

采用四根三角鋁合金管格構(gòu)抱桿，分別位于鐵塔四根主材外側(cè)與起吊滑輪、絞磨繩、轉(zhuǎn)向滑輪、機(jī)動(dòng)絞磨等共同構(gòu)成牽引系統(tǒng)，完成對(duì)組裝好的分片塔材的吊裝升空，在高空進(jìn)行塔材組裝，從而完成組立塔施工。抱桿選擇根據(jù)不同工程所組立的鐵塔工況計(jì)算而定。

2 施工工藝關(guān)鍵流程

2.1 施工準(zhǔn)備

立塔之前仔細(xì)校核基礎(chǔ)的型號(hào)、根開、對(duì)角線、相對(duì)高差、及預(yù)偏值數(shù)據(jù)，確認(rèn)無誤后方可開始組立鐵塔；鐵塔基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上，并經(jīng)中間驗(yàn)收合格；復(fù)查所有塔材，規(guī)格必須符合設(shè)計(jì)圖紙要求，然后將其按段別型號(hào)分別歸類放置，以方便組裝；根據(jù)工程施工不同特點(diǎn)，技術(shù)人員編制《外抱桿分解組立鐵塔作業(yè)指導(dǎo)書》，并與現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底，施工人員應(yīng)明確塔片吊裝順序、吊裝重量、吊點(diǎn)位置及補(bǔ)強(qiáng)方式，提前策劃場(chǎng)地，做好塔片組裝順序及現(xiàn)場(chǎng)擺放位置。各級(jí)檢查人員應(yīng)清楚現(xiàn)場(chǎng)機(jī)具的規(guī)格型號(hào)、性能是否符合要求。[2]

2.2 地面組裝

由于特高壓鐵塔塔身結(jié)構(gòu)尺寸大，橫擔(dān)長，部件大，使得特高壓線路組塔難度很大。[3]組裝前，應(yīng)清楚各塔段的總重量、高度及上下“根開”等數(shù)據(jù)，塔片重量不得超過抱桿允許吊重。地面組裝采用分片組裝方式，主材應(yīng)置于墊木上；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形實(shí)際靈活安排組裝方向，應(yīng)盡量考慮橫線路方向組裝；應(yīng)注意主材的方向性（雙主材鐵塔需注意兩根主材的位置；應(yīng)注意連接板（特別是有火曲的連接板）和斜材的正、反面，防止連接板和斜材組裝顛倒或反向。當(dāng)鐵塔構(gòu)件組裝有困難時(shí)，應(yīng)查明原因后再做處理，嚴(yán)禁強(qiáng)行組裝。

2.3 塔腿吊裝

自立塔塔腿吊裝：先將四個(gè)塔腿整體組裝完成，采用吊車或（隨車吊）吊裝，利用隨車吊將塔腿起立后，每個(gè)塔腿至少打兩根臨時(shí)拉線（2 條鋼絲繩）將塔腿固定后拆除起吊繩，保留臨時(shí)拉線，以便封面時(shí)就位。按這方法逐步吊裝另外三個(gè)塔腿。塔腿段封面。四個(gè)塔腿立好后，應(yīng)采用在主材頂上懸掛起重滑車，按水平材- 大斜材- 輔材依次進(jìn)行封面，并將螺栓緊固。在四個(gè)塔面輔材未安裝完畢前，主材上的臨時(shí)拉線不得拆除。

2.4 抱桿起立提升

將抱桿運(yùn)至塔位基面塔腿外側(cè)即需要吊件方向的側(cè)面，頭部靠近塔腿，抱桿頂懸掛起重滑車，穿好起吊絞磨繩。在立好的塔腿主材頂部掛一個(gè)開口小滑車，利用起吊絞磨繩穿過抱桿底部引至另一端機(jī)動(dòng)絞磨端，抱桿上下絞磨繩倆端分別采用卸扣進(jìn)行固定。啟動(dòng)機(jī)動(dòng)絞磨，進(jìn)行慢速牽引，同時(shí)抱桿底部用人抬慢慢順抱桿移動(dòng)位置抬移；當(dāng)抱桿頭部接近主材頂部的起吊滑車時(shí)將抱桿靠在主材外側(cè)停止?fàn)恳?，并用一根鋼絲繩套將抱桿臨時(shí)固定在主材上，以防抱桿滑落，繼續(xù)提升直至抱桿處于垂直狀態(tài)后停止?fàn)恳?，綁上臨時(shí)腰箍，解除抱桿上部固定點(diǎn)所用卸扣。然后，繼續(xù)提升至需要高度，將抱桿根部掛鉤托在“三角撐”連材上（掛鉤上需墊好麻布袋）。固定好上、下腰箍位置，采用同樣方法起立另3 根抱桿。當(dāng)抱桿需要提升時(shí)，將絞磨繩套入塔段主材頂部掛的開口滑車，啟動(dòng)牽引設(shè)備，將抱桿根部掛鉤從“三角撐”連材上托出，使抱桿在兩只腰箍的控制下提升至所需高度，伸出主材平口控制在需要高度，將抱桿根部掛鉤托在“三角撐”連材上（掛鉤上需墊好麻布袋），并重新調(diào)整上、下腰箍位置控制抱桿的傾斜度，然后將絞磨繩從塔腿主材頂部的開口小滑車取出，讓起吊絞磨繩自由松下，解除抱桿下部固定點(diǎn)所用卸扣，用于吊件，采用同樣方法提升另3 根抱桿。

2.5 塔片起吊

塔材在地面組裝成片后，以兩根抱桿均衡起吊（起吊時(shí)抱桿頂端應(yīng)打抱桿拉線加強(qiáng)穩(wěn)定）。若組片重量超過抱桿額定起吊重量時(shí)，應(yīng)先吊裝單根主材，然后利用抱桿吊裝正、側(cè)面塔材。塔件吊離地面0.8 米時(shí)，應(yīng)暫停牽引進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，全面檢查各受力部位的情況（絞磨地錨、起吊牽引繩、抱桿彎曲、抱桿根部等），確認(rèn)無問題后方可繼續(xù)起吊；如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即處理，情況嚴(yán)重的應(yīng)將塔片段放下。前后塔片應(yīng)先后起吊，不得同時(shí)起吊，待前后兩塔片登膛就位后，左右交叉斜材都要安裝完成后，方可再向上提升抱桿，抱桿的提升高度應(yīng)考慮吊裝構(gòu)件的高度，確保抱桿的伸根長度達(dá)到2.5m 以上，同時(shí)應(yīng)使抱桿的底部座落在桿段的節(jié)點(diǎn)上，以提高抱桿根部的穩(wěn)定。為了使抱桿盡可能處于垂直狀態(tài)，減小兩抱桿在吊裝過程產(chǎn)生的橫向力，在抱桿根部與塔身主材綁扎點(diǎn)處要墊好麻袋布。每根抱桿應(yīng)打好抱桿拉線，以平衡抱桿在起吊過程中承受不同方向的力。

2.6 橫擔(dān)起吊

根據(jù)抱桿承載能力、橫擔(dān)重量和塔位場(chǎng)地條件，可采用整吊或分解吊裝。分解吊裝時(shí)，可將橫擔(dān)分為近塔身側(cè)和遠(yuǎn)塔身側(cè)兩段吊裝。橫擔(dān)吊裝時(shí)，吊點(diǎn)繩宜綁扎在橫擔(dān)重心偏外的位置；起吊時(shí)，橫擔(dān)外端略上翹，就位時(shí)先連接上平面兩主材螺栓，然后慢慢放松起吊繩，使導(dǎo)線橫擔(dān)以裝好的螺栓為轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)慢慢下降至就位位置后連接下平面兩主材螺栓。三角鋁合金管抱桿在塔身的伸根長度，應(yīng)根據(jù)所吊裝鐵塔的橫擔(dān)長度、基礎(chǔ)根開、抱桿允許傾角以及所吊裝鐵塔的塔身頂部根開等方面考慮。采用橫擔(dān)整體吊裝，近塔身側(cè)段橫擔(dān)吊裝，遠(yuǎn)塔身側(cè)段橫擔(dān)吊裝。

3 經(jīng)濟(jì)效益及節(jié)能減排

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

結(jié)合考慮巴西亞馬遜雨林區(qū)域外部施工環(huán)境、物料運(yùn)輸方式及施工場(chǎng)地限制等因素，對(duì)比外抱桿立塔施工和常規(guī)的鋼管小抱桿組塔施工的經(jīng)濟(jì)效益和工期效益進(jìn)行簡要分析，見表1。外抱桿立塔施工，每噸綜合費(fèi)用降低了18.7%，若鐵塔塔重更大則經(jīng)濟(jì)效益更為顯著；在人員投入減少了23.5%的情況下，施工進(jìn)度比原來快了10%。

表1 效益對(duì)比表

3.2 節(jié)能減排

采用鋁合金三角鋁合金管格構(gòu)抱桿輕便易操作，減少了地錨的開挖，植被破壞減少了23%以上。此施工方式對(duì)亞馬遜雨林地區(qū)而言,安全高效,經(jīng)濟(jì)環(huán)保，既可以節(jié)省大量設(shè)備工器具和人員投入,又可減少安全風(fēng)險(xiǎn),提高效率，加快施工進(jìn)度，同時(shí)又有利于施工生產(chǎn)進(jìn)度安排。

結(jié)束語

在亞馬遜雨林地區(qū)進(jìn)行立塔施工作業(yè)，采用鋁合金三角鋁合金管格構(gòu)抱桿方式與傳統(tǒng)的懸浮抱桿組立鐵塔方式相比，明顯減少抱桿長度，節(jié)約工器具制造、運(yùn)輸和安裝成本，提高施工效率，降低了運(yùn)輸過程中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，減少了地面拉線地錨數(shù)量，降低了現(xiàn)場(chǎng)條件限制影響，減少了土方開挖量和水土流失等環(huán)境破壞，對(duì)保護(hù)環(huán)境具有重大意義。