悬浮分解组立钢管杆技术在输电线路施工中的应用

悬浮分解组立钢管杆技术在输电线路施工中的应用

王玉

（广西浩天实业有限责任公司广西南宁530023）

摘要：广西贵港220kV运通～贵港牵引站线路工程钢管杆组立采用悬浮分解组立钢管杆技术在保障了工程安全的前提下，既节约了工程投资，又缩短了工期，同时起到较好的水土保持效果。

关键词：钢管杆悬浮分解组立；施工安全；水土保持

1工程概况

220kV运通～贵港牵引站线路工程，为满足南广高速铁路的建设步伐及确保南广高速铁路建成后的用电安全，架设起自220kV运通变，止于220kV牵引站，线路全长为21.867km（其中I线10.748km；II线10.910km），两条单回路架设，共建新塔104基杆塔，共采用59基单回路钢管杆，工程投资万元。

2钢管杆悬浮分解组立施工技术

2.1抱杆及主要工器具受力计算和选择

以本工程JGG333-21钢管杆第一段，为本工程中最重的一段杆身，长8.5m，重4616kg计算，α角为抱杆拉线对地夹角为40°以内，α1角为牵引绳对地夹角40°，ω控制绳对地夹角为30°以内，δ抱杆与铅垂线夹角控制在5°，β起吊绳与钢管杆重心线夹角，控制在10°以内。

⑴攀根绳受力

F攀根绳=sinβ/cos（β+ω）×1.2×9.8G杆身

⑵牵引绳受力F牵引绳，滑轮组综合效率η=0.916；F牵引绳=cosβ×1.2×9.8G杆身/[cos（β+ω）×（η3×3）]

⑶抱杆的承压力F抱杆=G杆身×cosω×[cos（α-β）/cos（α+δ）+sinα1/3η3]/cos（β+ω）

⑷抱杆拉线合力P=G杆身×cosω×sin（δ+β）/[cos（β+ω）×cos（α1+δ）]

⑸承托绳受力，本工程使用抱杆重量为自身重量G抱杆为3.469kN；F承托=F抱杆+G抱杆

⑹动滑轮受力T动滑轮=cosβ/cos（β+ω）×9.8G杆身

2.2抱杆效验

2.2.1抱杆型式规格参数：

本次工程选用ZB-DG600-15钢抱杆，额定轴心压力：330kN。长细比λ=58.95。抱杆主材规格：∠70×6（材质：Q345）；辅材规格：∠40×3（材质：Q235）。抱杆组合总长15m（断面尺寸为□600×600），抱杆每段长3m，共5段（抱杆两端为锥段），抱杆各段间应用不小于M16规格6.8等级的螺栓连接内法兰；抱杆帽及抱杆座均应用不小于M20规格6.8等级的螺栓连接。抱杆直段重：135kg；抱杆锥段重：129kg；30m抱杆总重：1338kg。

抱杆组装后，其横向变形（抱杆整体直线度误差）不得超过L/1000（L为抱杆长度）。

2.2.2抱杆轴心压力计算

钢抱杆主材∠70×6：单主材截面积f1=8.16cm2，主材总截面F=32.64cm2，惯性矩Ix=37.77cm4，重心距ZO=1.95。钢抱杆斜材40×3：f2=2.359cm2，

抱杆长细比计算

λ=

J=4[JX+f1（C-2Z0）2/4]

式中

λ——等截面压杆的细长比；

μ——与压杆两端支承方式有关的压杆长度系数（两端铰支状态=1.05）；

等截面压杆长度，cm；

J——等截面压杆的截面惯性矩，cm4；

Jx——抱杆断面对X轴惯性矩，cm4；

f1——单肢主材的截面积，cm2；

C——抱杆断面边宽，cm；

ZO——单支主材的重心距，cm。

抱杆偏心压力计算

经核算JGG333-21第一段杆身作用于抱杆的轴心压力N值表（kN）起吊重量4.616（t），α角为抱杆拉线对地夹角为40°以内，α1角为牵引绳对地夹角40°，ω控制绳对地夹角为30°以内，δ抱杆与铅垂线夹角控制在10°，抱杆重量β起吊绳与钢管杆重心线夹角，5°～20°范围计算值。

经计算分析意见本工程起吊总重4.616t杆塔过程中，控制抱杆倾斜角10o以内，ω、β值在不同工况状态下的综合轴心压力小于抱杆计算的偏心受压力219kN，选用ZB-DG-30×600×150抱杆均能满足吊装就位和工程施工受力安全要求。起吊构件拉线对地角度不能大于30°地锚设置距离为杆高的1.2倍。

2.3悬浮抱杆组立工艺流程和现场布置

2.3.1施工前的准备

对进入现场的杆材应进行清点和检验并核对图纸，保证质量符合相关要求。钢管杆基础必须经中间检查验收合格，基础混凝土的抗压强度不允许低于设计强度的70％。对施工场地进行平整，对影响吊装施工范围内的障碍物应事先采取措施进行清理或避让。钢管杆吊装前第一段杆塔法兰盘孔位应用油漆标明对应基础螺栓位置。

2.3.2起立抱杆

（1）抱杆起立前应先检查地面土质，抱杆组装经检查合格后将抱杆根部抱杆座贴近顺线路方向杆塔基础边约20cm～30cm位置前或后侧，底部应平整，必要时铺垫钢板或方木。

（2）在顶端固定抱杆定滑车及拉线。先树立人字木抱杆，使大抱杆通过人字木抱杆起立，立抱杆起吊受力反方向后倾5o左右后将拉线固定，拉线固定位置应大于抱杆高的1.2倍，且对地夹角不大于30o，设置时应注意避免妨碍杆身起吊。

2.3.3分段组立钢管杆

（1）分段组立钢管杆，起立前指挥人应站在正面随时注意受力情况、抱杆拉线的受力调整，侧面应指派专人协助监视抱杆两侧拉线的受力情况。

（2）杆段吊装前，偏拉绳应收紧。起吊过程中，在保证构件不碰已装杆段的原则下，尽量松出偏拉绳以减少起吊系统及偏拉绳的受力。

（3）杆段开始起吊，杆段着地的一端，应设专人看护，以防杆段构件受力变形。

（4）杆段离地面后，应暂停起吊，对牵引设备的运转是否正常、各绑扎处是否牢固、各处的滑轮是否转动灵活、已装杆段在受力后有无变形等情况进行一次全面检查，检查无异常，方可继续起吊。

（5）杆段上端吊至与已组杆段相平时，安排两位高空作业人员上杆就位，应密切监视构件起吊情况，严防杆段构件挂住杆身。当杆段下端吊至超过已组杆段上端时，应暂停牵引。由杆上作业者指挥慢慢松出偏拉绳。主杆段对准基础地角螺栓或已组立主杆段时，慢慢松出牵引绳，直至就位，就位后拧紧连接螺栓达到紧固要求。

2.3.4抱杆提升

（1）在杆脚底部，杆身上端各设置一个5T滑车，用Φ13钢丝绳通过绞磨经杆根和杆顶5T转向滑车与抱杆底部用卸扣连接在一起。

（2）在杆身顶部用Φ11钢丝绳与卸扣将抱杆与杆身连接，并留出一定余度，防止抱杆提升过程发生倾覆。

（3）启动绞磨将抱杆提升，在抱杆顶部用控制绳控制好抱杆的平衡。待起吊绳受力暂停，将捆绑抱杆底部和已组立的杆身主材的承托绳解开，提升抱杆时，四条外拉线随着抱杆的上升缓缓匀速松出，保持抱杆的垂直状态。

（4）当抱杆上升到要求位置时，绞磨停止。用承托绳将抱杆底部和杆身主材捆绑在一起，并用垫木将抱杆底部和杆身隔开，将承托绳固定在钢管杆身上，承托绳固定后，绞磨缓缓松出使承托绳受力。升抱杆过程中，四方临时拉线应在指挥员协调下均匀松出，注意配合，防止抱杆受力不平衡倒向一边。

2.3.5抱杆的拆除

（1）抱杆拆除是抱杆提升的逆过程，在杆脚底部，杆身上端各设置一个5T滑车，用Φ13钢丝绳通过绞磨经杆根和杆顶5T转向滑车与抱杆底部用卸扣连接在一起。

（2）启动绞磨将抱杆提升起吊绳受力，在抱杆顶部用控制绳控制好抱杆的平衡。待起吊绳受力后，将捆绑抱杆底部和已组立的杆身主材的承托绳解开，下降抱杆时，四条外拉线随着抱杆的上升缓缓匀速收紧，保持抱杆的垂直状态。

3结束语

本工程50基钢管杆采用悬浮式抱杆组立的方案，满足了本工程的工期和安全，该方法使用的工器具轻型，简便，提高效率，对现场地形适应性强，安全性可靠，为今后钢管杆分解组立提供了一种新的组立方法。

参考文献：

[1]架空送电线路钢管杆设计技术规定DL/5130-2001