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特高压铁塔内悬浮外拉线抱杆组塔施工典型组立方法

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发表时间:2024-06-30 10:33

01、施工方案概述

1.1


组立过程简介

平丘地区采用吊车+□800×43.7m 内悬浮外拉线抱杆组装方式。

(1)塔腿部分组装(0-27 米):

利用 25 吨汽车吊来进行塔腿段 27 米以下的组立,利用 25 吨汽车吊组立抱杆。

(2)27 米以上塔身段吊装:

①采用□800×43.7m 悬浮抱杆方式组塔。

②根据塔材重量,塔腿部分采取根吊,塔身部分如段吊重量不超过 5 吨则采取吊片,如超过 5 吨则采取根吊,对塔身段管件直径超过 400mm 的全部采取根吊。

(3)顶架横担部分吊装:

①顶架横担利用□800 断面悬浮抱杆和坐立在横担上平面的 12.5 米口400 断面人字抱杆配合起吊,较短较轻的顶架可以整体起吊。

②部分分段吊装导线横担。利用主抱杆和人字抱杆共同受力,根据待吊装塔材的重心,上中横担的上下平面的斜材和辅材暂不安装固定。先吊装靠近塔身侧的上横担第一节,再起吊第二节。

③直线转角塔横担吊装,利用□800 断面悬浮抱杆和坐立横担上平面的12.5 米口 400 断面人字抱杆配合两侧同时分段起吊顶架。

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1.2


内悬浮外拉线抱杆概述

(1)抱杆参数

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(2)抱杆示意图

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1.3


□400 人字抱杆技术参数

□400 断面人字抱杆配合□800 主抱杆辅助吊装地线横担及远塔身段,人字抱杆根开为可调节式,通过定位销铰接在塔身或横担上平面施工专用孔上,   当人字抱杆与水平夹角为 45°情况下,抱杆最大起吊重量 10 吨,抱杆全长约12.5 米,由抱杆帽、铰接根部和抱杆标准节组成,抱杆总重 0.9 吨。抱杆顶部起吊工器具为标准配置,使用固定连杆和连板,主滑轮组为 8 吨滑车组,回穿钢丝绳头经 3 吨转向滑车回转,减少因转向引起的钢丝绳磨损。

400 人字抱杆示意图

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02、施工方法及工艺

2.1


吊车的选择

(1)吊车选择

参照 25 吨吊车的起吊特性,0~27 米塔件采用 25 吨吊车进行立塔,装卸车、现场倒运用。

当吊车主臂为 32 米,主臂仰角大于为 72°~78°,工作幅度为 5.5~10m 时,吊臂高度达 30 米,额定吊重为 4 吨。


(2)5 吨吊车的主要性能

25 吨汽车参数见下表

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2.2


立塔施工步骤流程图

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2.3


现场平面布置

(1)采用吊车配合吊装现场平面布置

(点击图片放大阅读)

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(2)施工现场吊车活动区域示意图:

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注:吊车在塔身铺设的钢板上作业区 ,封装最后一面塔材时在塔身外作业,离塔中心的水平距离不得超过 15 米。


2.4


抱杆的使用

(1)抱杆外拉线布置

外拉线是由拉线、转向滑车、绞磨、5t 地锚或钻桩群等组成。

外拉线的锚桩应位于基础对角线上,距基础中心的水平距离,不宜小于1.2 倍的铁塔全高,且拉线与水平面的夹角不大于 45°。拉线锚桩使用一只埋深 2m 的 5t 地锚或钻桩群固定。在设置地锚或钻桩群时注意受力方向与自然地面的夹角,保证锚桩前的挡土满足受力需要(对地夹角≤45°),拉线固定、调整方法如下图所示:

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(2)抱杆承托系统布置

承托绳采用 5m、10m 定长φ28 钢丝绳各 4 根(根据承托位置下部两根绳接起来成 15 米),承托绳与铁塔主材可通过焊接在主材上节点下的专用施工挂板连接。

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(3)腰环布置

腰环是用来保证抱杆竖直、提升及起稳定作用的,但在吊装塔材前,需将连接腰环的各角钢丝绳松弛,直到腰环落到自然平衡状态对抱杆不施力即可。腰环尺寸为 820mm×820mm。每次提升时,应至少设置 1 道腰环(交替更换腰环位置时至少保留一道腰环,提升时设置 2 道及以上腰环),第一道设置在已组完塔段的最上部节点处,随后根据抱杆上升高度再设置,两道腰环间距不小于 5 米,最后一道腰环应比到位后的抱杆底座高 4m。


(4)起吊系统布置

起吊系统由起吊滑轮组(含起吊绳)、腰滑车、地面转向滑车及牵引绞磨组成。


(5)拖拉机绞磨布置

为便于构件的吊装,当较大的被吊构件在顺线路方向时,拖拉机绞磨设置在横线路方向;当被吊构件在横线路方向时,机动绞磨设置在顺线路方向。 机动绞磨的位置距离铁塔中心不得小于铁塔全高的 1.2 倍,当不具备距铁塔1.2 倍塔高位置处布置时,绞磨应放置在非起吊构件面的距铁塔最远处,不得放置在塔内。机动绞磨必须固定在可靠的 5t 地锚或钻桩群上,地锚坑深度不得小于 2m,开挖马槽方向应与牵引绳受力方向一致,马槽与地面夹角应在45°左右。机动绞磨与起重桩连接必须使用不小于 3t 专用卸扣。


2.5


吊车+内悬浮外拉线抱杆组装方式

(1)吊车组装塔腿段

对于 0~27m 塔腿部分采用 25 吨汽车吊车进行吊装施工,支全腿四面吊装(现场根据地形灵活施工),先吊主材,再吊水平材及内辅材。为保证每根水平材的安装就位及主材自身位置的准确,吊车吊装每段主管后分别在横、顺线路方向的塔身外侧安装临时拉线防止管件倾倒。吊装抱杆至26(5.7+0.3+20)米,然后吊装最后一面塔材时,吊车开出塔身。

① 主材吊装

吊点使用自制专用吊件。吊装前,在主材钢管的法兰上按塔心方向做好标记,吊装时将此标记对准塔心安装就位。

吊装前应在该节上端系上两根φ15.5 钢丝绳作拉绳。塔件就位时应先装塔心外侧的就位螺栓,在塔心侧的法兰面上塞上楔型块(加工件),此时塔心外侧的就位螺栓应紧固,塔心内侧的就位螺栓应适当紧固。并将起吊时带上来的两根钢丝绳在地面横、顺线路方向向外用手扳葫芦打好,使刚就位安装的塔件上端向外预倾斜,以便安装横材时方便就位(该段横材安装后,方可拆除)。

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主管专用吊具吨位要求见下图要求,一次吊 2 节以上主材时,必须严格校核吊具吊重:

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就位时配合使用法兰就位工具,先穿如一个就位销,旋转法兰在对角穿入一个就位销,然后穿螺栓,螺栓穿齐后取出就位销补齐螺栓。就位销及吊点吊带配置见下图。

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② 大横材吊装

每段的两腿主材安装完毕,即可吊装大横材。先在地面将构成大横材的塔件组装好,用两吊点(如下图所示)进行吊装,在大横材两端设置拉线。

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大横材到位后,让一端先就位,间隔安装几只螺栓后,将主材上法兰连接处的楔型块抽出,并调整地面上拉线端头的链条葫芦,使已安装的主材上口间距与大横材长度吻合,将大横材安装完毕。然后将主材上的法兰连接螺栓拧紧。

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最后一面的横材,需要吊装完 26 米抱杆后,吊车开出塔身范围后吊装。


③ 大斜材的吊装

先在地面将构成大斜材的塔件组装好,用钢丝绳通过挂在吊钩上的滑车,   钢丝绳的一端拴在大斜材的上端靠近横杆中间接点板处,另一端拴在上段大斜材的中间。

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就位时,先将上端就位,将大斜材上端与大横材相连的连板连接。然后在不解除吊车吊点的情况下(吊车基本不受力),启动机动绞磨收紧与大斜材底部相联的钢丝绳,向上顶推大斜材,使大斜材的下端就位,然后将大斜材两端与主材相连的连板连接。注意:严禁在吊车吊装移动作业时同时使用绞磨牵引,避免给吊车外加冲击荷载。


(2)利用吊车组立抱杆

利用吊车组立抱杆,示意图如下:

在塔位中心组装抱杆,先组装抱杆底节,25 吨吊车先将地面组装好的 5 节共 10m 长抱杆标准节竖立在塔中心,同时在抱杆四面用φ12.5 钢丝绳打上临时拉线。在塔位中心地面组装抱杆,每 5 节抱杆标准节作为一次吊装段,

吊车每次吊装 5 节抱杆,从第一道临时拉线位置在距地面 6 米处,然后抱杆每隔 10 米设置一道φ12.5 钢丝绳临时拉线,抱杆底部用φ17.5 钢丝绳+6 吨手扳葫芦沿对角线方向收紧。然后吊装顶端节,抱杆全部吊装完成后,共打上两道临时拉线,一道外拉线。抱杆组装高度 26 米。

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吊装抱杆顶端时应将起吊滑轮组、腰环等装入抱杆之上,将外拉线与抱杆头部连接好、将起吊绳穿入起吊滑轮组;抱杆底部应垫道木,避免抱杆下沉如泥土中;钢丝绳与基础接触处必须垫上道木及麻袋,以免损坏基础面。抱杆吊装完成后用外拉线控制,外拉线平面布置采用对角线布置,到塔位中心的距离要大于杆塔全高的 1.2 倍,外拉线采用φ15.5 钢丝绳,对地夹角应控制在 45°以内。


(3)抱杆接装

塔身底部 27m 辅材全部安装完毕,螺栓紧固后即可对主抱杆进行接装。抱杆的接装提升,抱杆提升离开地面后即可将底座拆除,抱杆每提升一个标准节高度即停止提升,将下一段标准节接上后继续提升,直至抱杆全部提升组装完毕。

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抱杆提升接装:因悬浮抱杆吊车吊装高度只有 26m,还差 17.7m,故采取提升抱杆的方法使悬浮抱杆高度完整达到 43.7m。注意提升抱杆必须确保抱杆露出高度不大于 2/3 总长,如果不满要求,可以利用抱杆组立封齐上段塔身, 用φ15.5 钢丝绳牵引“提升抱杆滑车组”上移至上段主材施工挂点处,然后继续提升抱杆直至达到完整高度。


(4)抱杆提升

铁塔塔腿段组立结束,塔材全部装齐且紧固螺栓后即可提升抱杆。采用一根φ15.5 钢丝绳穿两套 8 吨滑车组,到地面用 5 吨绞磨进行提升。

提升过程中应确保设置不少于 1 道腰环,腰环拉索收紧并固定在 4 根主材上,两道腰环的间距不得小于 5m。抱杆高出已组塔体的高度,应满足待吊段顺利就位的要求。外拉线未受力前,不应松腰环;外拉线受力后,腰环应呈松弛状态。

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抱杆提升过程中,应设专人对腰环和抱杆进行监护;随抱杆的提升,应同步缓慢放松拉线,使抱杆始终保持竖直状态。

抱杆提升到预定高度后将承托绳固定在主材节点的上方的预留孔处。抱杆固定后,收紧拉线,调整腰环使腰环呈松弛状态。调整抱杆的倾斜角度,使其顶端定滑车位于被吊构件就位后的结构中心的垂直上方。


(5)塔身段分片吊装

① 塔身段根开较小、片重较轻,对于管径小于 400mm 的部分采用整片起吊的方式,吊片重量最大为 3.4 吨。

② 吊装地面段塔身时如果抱杆处于坐地状态,对抱杆根部采用承托绳连接在塔腿上制动,防止抱杆在吊装侧面时发生倾斜而在地面上产生滑动。

③ 塔身主材钢管吊装同塔腿主管吊装。

④ 塔身段斜材吊装

1) 带水平横材的塔片

交叉斜材先在地面组装成“米”字形,吊点拴连方式如下图

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先就位下端斜材,后就位水平横梁及上端斜材。法兰对接时用插钎或手撬进行找正,必要时可用枣核钉进行涨孔。

就位下斜材时,下斜材因吊装受力后根开变大,可用双钩或链条葫芦收紧下斜材的调节钢丝绳,使下斜材向中间微收,达到组装要求。

水平横梁就位时,就位点主材根偏大,则可用加长的法兰螺栓将其带上后将主材上法兰结点处塔心内侧的楔型块抽出,并拧紧螺栓使主材收拢,将螺栓安装紧固完毕。

就位上斜材时,上斜材因吊装受力后根开变小,应收紧左右调节钢丝绳,   使上斜材向主材微张,达到组装要求。

2) 交叉斜材先在地面组装成“X”字形,吊点拴连方式如下图。

交叉斜材就位方法同上,必要时利用手拉葫芦或双钩微调根开。

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3) 对主管径小于 400mm 的采用分片吊装,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,吊装示意图下图所示。

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4) 塔身带休息平台的大横材安装

本工程每种塔都有休息平台,休息平台设置在每层横担的下平面对应的横材上,横材与斜材是独立的,必须单独吊装横材及休息平台。

主材及下部斜材安装完毕,即可吊装横材。先在地面将构成大横材的塔件组装好,并安装好休息平台,在原两吊点(设置在横材上)基础上,增加两个吊点,吊点布置同横材一样,只是设置在休息平台的角钢上,四点同时起吊进行吊装,在大横材两端设置拉线。吊带与角钢接触必须使用麻袋做好衬垫。

因平台长度长于横材,吊装时必须提升横材高于主材连接板,当休息平台下角钢超过主材肋板 200mm 时,回松控制绳让休息平台进入塔身,回松吊绳安装横材。

大横材到位后,让一端先就位,间隔安装几只螺栓后,将主材上法兰连接处的楔型块抽出,并调整地面上拉线端头的链条葫芦,使已安装的主材上口间距与大横材长度吻合,将大横材安装完毕。然后将主材上的法兰连接螺栓拧紧。

大横材吊装好后,立即在横材上方 1.2 米处附近的专用拉线板上或主材法兰筋板上拉上钢绞线作为行走时的扶手,行走时要将安全带扣在钢绞线上。

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2.6


顶架、横担吊装及抱杆拆除

(1)上横担+顶架横担吊装

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在地面组装 12.5 米长□400 断面人字抱杆,并穿好起吊绳φ13 防捻钢丝绳,安装走二走二滑车组,抱杆根部固定,将人字抱杆吊至横担上平面端点处,根部就位于横担上平面焊接的铰接挂板上,将抱杆根部的铰接销钉安装到位,利用抱杆横线路的留绳,将人字抱杆向线路外侧拉,大抱杆起吊绳同步松让,至人字抱杆与横担水平夹角为成一定角度。

主抱杆在吊装横担时始终保持垂直,人字抱杆倾斜角度见工况图,人字抱杆与主抱杆拉线,抱杆原外拉线不动,起到平衡同时起吊时不平衡张力。人字抱杆起吊横担滑车组也采用 8 吨走二走二形式,起吊绳垂直吊装,但是仍然需要控制绳便于就位。

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现场因其它原因无法同时起吊时,必须将不吊侧起吊组锚固在地面 5 吨锚桩上。

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(2)中横担吊装方式:

上横担吊装结束后,下放人字抱杆走二走二起吊滑车组的吊点绳,利用主抱杆和人字抱杆共同受力对中横担进行吊装。在吊装过程中,吊点绳穿过上横担,左右侧横担无法同时起吊时吊装示意图而中横担的重心已统计在表里,查找塔图可知,上横担上下平面 有斜材与吊点绳相摩擦,故在地面组装横担时该斜材另一端暂时不组装,用以调节与吊点绳距离。待中下横担吊装完毕后,再进行组装,紧固螺栓。

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(3)下横担吊装

中横担吊装结束后,下放人字抱杆走二走二起吊滑车组的吊点绳,利用主抱杆和人字抱杆共同受力对下横担进行吊装。在吊装过程中,吊点绳穿过上中横担,而下横担的重心已统计在表里,查找塔图可知,上中横担上下平面有斜材与吊点绳相摩擦,故在地面组装横担时该斜材另一端暂时不组装,用以调节与吊点绳距离。待下横担吊装完毕后,再进行组装,紧固螺栓。

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(4)抱杆拆除

直线塔吊装完所有横担后,可拆除人字抱杆和主抱杆。

拆除12.5 米长□400 断面在人字抱杆:用□800 抱杆缓缓吊起人字抱杆,使人字抱杆由向线路外侧倾改为向塔身侧倾斜,在人字抱杆的根部用φ14 锦纶绳向线路外侧方向作留绳,大抱杆吊点绳稍稍起吊受力,拆除人字抱杆铰接点抱箍,拆除人字抱杆松至地面。拆除□800 断面抱杆:拆除前用抱杆拉线将抱杆调整为竖直状态,然后将抱杆打上二道腰箍,腰箍位置仍保持前一次提升前抱杆的位置,利用抱杆的提升系统提起抱杆,拆除抱杆承托钢丝绳,用提升三串将抱杆缓慢下降,将抱杆根部降至上次提升前的状态,四面浪风同步收紧,保证抱杆的垂直状态。

用提升三串将抱杆缓慢下降,当抱杆顶部接近塔顶时,拆除抱杆四面浪风钢丝绳,继续将抱杆缓慢下降,在抱杆底部设置承托钢丝绳,继续松让提升三串至承托绳受力,将提升抱杆的吊点从抱杆底端移至抱杆顶端固定。

收紧提升三串,拆除腰箍及承托绳,再次松让提升三串,直至抱杆底部落地,在待拆抱杆根部拴一根φ14 锦纶绳作为留绳,每次拆除 5 节抱杆,拆除前先用 3 吨吊带将待拆除抱杆的顶部以下 2 米处主材对拐拴住,25 吨吊车配合收紧 3 吨吊带,收紧吊点钢丝绳,施工人员拆除抱杆连接螺栓,启动吊点钢丝绳将待拆除抱杆松至地面逐段拆除,拆除的分段抱杆用25 吨吊车配合装运。对于吊车不能到位的杆位,利用铁塔主材施工孔配合拆除。


(5)补装水平斜材

抱杆拆除后,按照从塔顶到塔腿、从高到低顺序依次补齐塔身水平面斜材,吊装方式为在上段对称的主材上挂 3 吨滑车,两端同时起吊安装斜材,两端起吊不需要同步, 根据就位情况现场调整。

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2.7


材料的摆放

(1)本工程99 基均为钢管塔,单根钢管构件直径最大0.914 米,最长 11.825 米,最重 4.576t。因此塔材到货后堆放时需将主、辅材按组塔顺序分别堆放, 塔材摆放下垫道木。按铁塔塔段号由下到上,塔件号由小到大,离塔位由近及远的顺序摆放。堆放时留出侧叉车进出的道路。主材、大横材、大斜材不允许叠落,其它辅材最多叠落三层且堆放高度不超过 1 米(叠放时同一部位处塔件放一起,两侧设站柱,且按 V 型面→横隔面→小横材→小斜材顺序由下向上叠放)。

(2)装卸车均要 25 吨吊车做起重设备,与钢管接触的吊点绳用相应吨位的合成纤维吊带,主材用 5T×3m 合成纤维吊带,其它件号用 3T×2m 的合成纤维吊带,以免磨伤钢管的镀锌层和刷漆层。

(3)主材塔件在地面上移运用 5 吨侧铲叉车,辅材移运用板车。移运时, 凡塔件与板车、侧叉车接触处均应铺垫软物来保护镀锌层或刷漆层,为防止地基因松软而下沉,地面上铺设 10mm 厚的钢板。


2.8


SZ303塔型吊装

(1)SZ303塔型吊装工况图

SZ303-54直线塔吊装示意图

塔身段吊装:

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抱杆吊装横担:

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(2)SZ303塔型吊装明细表

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