某市中波發(fā)射塔項(xiàng)目吊車流水組塔施工技術(shù)研究

周燕峰 陳啟南

某市中波發(fā)射塔項(xiàng)目施工，放棄傳統(tǒng)的外拉線懸浮抱桿法，選擇了50t、160t、350t三種噸位的吊車從鋼塔1開始，依次進(jìn)場(chǎng)流水施工，并根據(jù)鋼塔自身幾何尺寸、分段重量把鋼塔分上、中、下三個(gè)吊裝區(qū)，分別選擇散裝、分片、分段的吊裝方式，合理設(shè)計(jì)吊車的站位，把大部分的組立拼裝工作放在地面完成，從而減少了大量的高空作業(yè)時(shí)間，加快了施工效率，降低了施工風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)到了預(yù)期效果。

某市中波信號(hào)發(fā)射塔是由鋼結(jié)構(gòu)制作而成的高聳構(gòu)筑物。查閱相關(guān)文獻(xiàn)可知，對(duì)于電力系統(tǒng)中的輸電塔施工技術(shù)有較多的作者進(jìn)行了研究和分析。文獻(xiàn)中盧山、趙孟從監(jiān)理角度對(duì)通信塔在材料、鋼塔基礎(chǔ)施工、塔體施工三個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制要點(diǎn)做了闡述；韓啟云、童鑫等介紹了在山區(qū)環(huán)境下的3種組塔方法：懸浮抱桿、座地?fù)u臂抱桿、雙平臂抱桿，并比較了每種方法的優(yōu)劣；文獻(xiàn)還對(duì)采用外拉線抱桿法進(jìn)行超高壓線路鐵塔組立進(jìn)行了研究分析，分別闡述了塔腿、塔身、橫擔(dān)與支架的組立方法，抱桿的提升與拆除；閆寶磊結(jié)合國(guó)外某KK330kV輸電項(xiàng)目，介紹了汽車起重機(jī)和內(nèi)懸浮抱桿相結(jié)合的方法進(jìn)行鐵塔的組立；文獻(xiàn)作者介紹了用汽車起重機(jī)整體組立LV40鐵塔的施工技術(shù)，并就組塔前的準(zhǔn)備工作、吊車的站位等做了介紹。以上文獻(xiàn)中輸電塔的施工以采用懸浮抱桿法居多，本文以某市中波信號(hào)發(fā)射塔為例，對(duì)采用多噸位吊車分區(qū)段流水組塔施工技術(shù)進(jìn)行了一些研究和探索。

一、工程概況

某市中波發(fā)射塔遷建項(xiàng)目，總用地面積為4.67萬m2。項(xiàng)目新建4座自立式鋼塔（圖1），在建設(shè)場(chǎng)地內(nèi)成“口”字形分布，4座鋼塔相互間水平距離約為430m左右。鋼塔設(shè)計(jì)采用格構(gòu)式組合結(jié)構(gòu)，橫截面為正四邊形，塔根開尺寸有7.47m、10.83m、20m。鋼塔主肢截面設(shè)計(jì)采用無縫鋼管，最大截面規(guī)格為273＊10mm，其余塔身構(gòu)件截面有圓管和角鋼組成，構(gòu)件之間均通過連接板螺栓連接。塔身主體材質(zhì)均為Q345B，鋼塔結(jié)構(gòu)信息見表1。

表1 鋼塔結(jié)構(gòu)信息表

二、組塔施工方案比選

（1）方案1：傳統(tǒng)內(nèi)懸浮外拉線抱桿法。利用底部已組立好的塔身，通過承托系統(tǒng)和外拉線使抱桿懸浮于塔身中央來吊裝上部待吊裝鋼塔構(gòu)件，然后再利用鋼塔塔身來提升抱桿，繼續(xù)吊裝上部待吊裝鋼塔構(gòu)件，循環(huán)以上步驟，直至鋼塔組立完畢將抱桿拆除。此方法一次吊裝重量有限，高空作業(yè)人員既要安裝鋼塔還要負(fù)責(zé)多次提升抱桿，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，組塔效率低，且塔身設(shè)計(jì)有橫膈，與抱桿交叉施工，存在較大的施工安全風(fēng)險(xiǎn)。

（2）方案2：采用汽車起重機(jī)進(jìn)行組塔。汽車起重機(jī)具有智能安全控制系統(tǒng)，單次吊裝重量和吊裝高度能力較大，能把大量的拼裝作業(yè)轉(zhuǎn)移至地面完成，有效減少高空作業(yè)時(shí)間，提高施工效率，降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)。缺點(diǎn)是對(duì)施工道路、場(chǎng)地條件要求較高，大噸位吊車臺(tái)班費(fèi)用高。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查，本工程位于已拆遷待建的工業(yè)園內(nèi)，已具備基本的運(yùn)輸施工機(jī)械及材料的道路，施工場(chǎng)地開闊，在吊車?？课恢娩佋O(shè)路基箱即可。針對(duì)大噸位吊車臺(tái)班費(fèi)用高的問題，把鋼塔分成上、中、下三個(gè)吊裝區(qū)，分別選配不同噸位等級(jí)吊車吊裝，在4座鋼塔間形成流水作業(yè)（見圖1）。綜合以上分析，本項(xiàng)目采用方案2。

圖1 鋼塔立面圖

三、組塔施工關(guān)鍵技術(shù)

1. 鋼塔吊裝分段設(shè)計(jì)

在鋼塔深化設(shè)計(jì)階段確定鋼塔的分段數(shù)量和分段長(zhǎng)度，分段主要考慮以下因素：

（1）為了減少高空拼接節(jié)點(diǎn)，主肢的分段長(zhǎng)度盡量滿足原材料標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度12m；

（2）鋼塔自身的結(jié)構(gòu)特征，在主肢的變截面處和軸線線型拐點(diǎn)處需設(shè)分段點(diǎn)；

（3）分段點(diǎn)應(yīng)避開主肢與斜桿交點(diǎn)500mm且相鄰兩主肢分段上下錯(cuò)縫500mm。

根據(jù)以上原則，鋼塔1共分成17段，鋼塔2分成12段，鋼塔3和4分成10段。

2. 吊裝工況分析及吊車型號(hào)確定

鋼塔1重量最大，高度最高，本項(xiàng)目吊車選型以鋼塔1為依據(jù)。鋼塔1吊車工況分析見表2：

表2 吊車工況分析表

3. 組塔實(shí)施步驟（以鋼塔1為例）

（1）施工準(zhǔn)備

對(duì)鋼塔混凝土基礎(chǔ)及預(yù)埋錨栓進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，基礎(chǔ)混凝土的抗壓強(qiáng)度不允許低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%。鐵塔接地裝置施工完畢，具備與桿身可靠連接的條件。對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行平整，影響吊車吊裝施工范圍內(nèi)的障礙物事先采取措施進(jìn)行清理或避讓。對(duì)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)具、工器具進(jìn)行清點(diǎn)、檢驗(yàn)，確保施工工器具完好并符合相關(guān)要求。

（2）50t吊車進(jìn)場(chǎng)施工

50t吊車負(fù)責(zé)鋼塔下部區(qū)域（0～46.279m）范圍內(nèi)的吊裝。下部區(qū)域跟開尺寸大，考慮吊裝時(shí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差，采用分散吊裝方式，以單根主肢為吊裝單元，主肢的連接板上附帶一側(cè)的斜撐或橫撐。主肢底部螺栓緊固后應(yīng)打好臨時(shí)纜風(fēng)，待四個(gè)面的斜撐橫撐都安裝完畢后解除。吊車回轉(zhuǎn)中心離兩塔腿基礎(chǔ)中心軸線的距離L為6m，吊車無需移位即可完成全部吊裝。

（3）160t吊車進(jìn)場(chǎng)施工

160t吊車負(fù)責(zé)鋼塔中部區(qū)域（46.279～82.008m）范圍內(nèi)的吊裝。中部區(qū)域鋼塔橫截面尺寸最大為7.37m，采用分片吊裝方式。鋼塔前、后兩面的柱肢和斜桿、橫桿在地面預(yù)先拼裝好，左右兩側(cè)斜桿和橫桿在高空安裝，對(duì)于缺少撐桿的主肢之間加設(shè)臨時(shí)支撐，確保結(jié)構(gòu)的吊裝穩(wěn)定。

（4）350t吊車進(jìn)場(chǎng)施工

350t吊車負(fù)責(zé)鋼塔上部區(qū)域（82.008～120.0m）范圍內(nèi)的吊裝。此區(qū)域鋼塔橫截面尺寸最大為2.99m，但是吊裝高度高，受風(fēng)力影響駕駛員視線和通信較差。在吊車能力范圍內(nèi)采取分段吊裝方式，盡量減少高空作業(yè)量，作業(yè)人員僅需對(duì)接法蘭螺栓，其余組裝均在地面完成。

4. 組塔質(zhì)量與安全

（1）組塔時(shí)選擇塔兩相鄰垂直面中心軸線方向，距塔40～80m距離，架設(shè)經(jīng)緯儀測(cè)出垂直度，每一段安裝有偏差即調(diào)整。塔段間的垂直度通過調(diào)整塔段間的法蘭螺栓，鋼塔整體垂直度通過調(diào)整塔腳螺栓。

（2）鋼塔1和2的垂直度偏差值不超過61.25mm，鋼塔3和4的垂直度偏差值不超過56.25mm。

（3） 鋼塔組立完畢，從頂部開始向下逐個(gè)螺栓檢查，雙排螺栓須自上至下緊固不少于兩遍。

（4）鋼塔塔底段安裝調(diào)平后，及時(shí)澆筑基礎(chǔ)二期混凝土。

（5）組塔施工屬于高空作業(yè)，吊車作業(yè)時(shí)應(yīng)設(shè)置高處作業(yè)禁止區(qū)，拉好隔離繩。施工人員應(yīng)佩戴安全帽，系好安全繩并設(shè)有雙保險(xiǎn)，在使用保險(xiǎn)扣的基礎(chǔ)上還需使用高空防墜器。對(duì)于橫桿長(zhǎng)度較長(zhǎng)的塔體部分，應(yīng)在橫桿上設(shè)置水平繩，施工人員借助水平繩進(jìn)行移動(dòng)。

四、結(jié)語

本項(xiàng)目采用多噸位吊車流水組塔施工方法，既解決了傳統(tǒng)抱桿法施工鋼塔的效率低、風(fēng)險(xiǎn)大的缺點(diǎn)，同時(shí)也解決了大噸位吊車臺(tái)班費(fèi)用過高的問題。通過合理的分段設(shè)計(jì)、科學(xué)的施工組織，極大的保證了施工質(zhì)量、安全和施工效率，達(dá)到了預(yù)期效果。但是本項(xiàng)目中鋼塔的數(shù)量較少，多臺(tái)吊車流水組塔的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)還不是很明顯，這是比較遺憾的地方。