角钢格构式井架吊装 220 kV 线路大型钢管杆
2010-07-12吴尧成,卢献辉,许杨勇
吴 尧 成, 卢 献 辉, 许 杨 勇
(1.浙江省送变电工程公司, 杭州 310016; 2.台州电力局, 浙江 台州 317000)
电力施工
角钢格构式井架吊装 220 kV 线路大型钢管杆
吴 尧 成1, 卢 献 辉2, 许 杨 勇1
(1.浙江省送变电工程公司, 杭州 310016; 2.台州电力局, 浙江 台州 317000)
钢管杆作为城市输电线路杆塔的首选,正朝着超重、超大方向发展。由于受运输道路、施工场地等限制,常规方法难以完成施工。角钢格构型井架作为吊装工具,为超重超大钢管杆施工提供了一个新选择。对角钢格构式井架吊装钢管杆施工应用做了客观的分析、探讨,并结合施工实例进行介绍。
:角钢格构式井架;钢管杆;施工
1 高压输电线路钢管杆常规施工方式
电力线路钢管杆组立通常采用的施工方式有:汽车吊分段吊装、整体组立和搭设钢管脚手井架分段吊装。
从施工的安全性及进度比较,吊机吊装最为可靠,但对场地及道路要求较高,需满足大型机械设备作业的要求。 若对整基重量在 30 t以上、总高在 40 m 以上的钢管杆采用整体组立,安全风险大、场地要求高。
采用钢管脚手井架分段吊装杆身时,下压力全部由支撑起吊横梁断面的所有扣件的摩擦力承担,当钢管杆单段杆身重量达到 8 t左右时,运用钢管脚手井架施工在安全上已经达到了极限。在吊装过程中,任一扣件被突破,势必造成整个井架的全部崩塌。当场地和道路无法满足大型机械设备作业,而钢管杆单段重量超过 8 t时,上述常规施工方法均无法采用。因此,迫切需要寻找一种新的施工方法来解决这个难题。
2 角钢格构式井架吊装钢管杆施工实例
2.1 施工背景
220 kV 台州电厂(五期)—外沙输电线路工程为同塔双回路,2×LGJ-400/35 导线。其中 14-33号为钢管杆设计, 部分位于鱼塘中, 全部为灌注桩承台基础。 单段杆身最重 13 t, 底段杆身直径将近2m,常规施工方式的安全性和可行性都无法满足需求。经充分论证确定,采用了角钢格构式井架作为吊装工具进行钢管杆吊装。角钢格构式井架全部采用螺栓连接,受力均匀、稳定,便于受力理论计算,避免了钢管井字架吊装过程中扣件潜在的不稳定因素,施工安全和质量能得到可靠保证。
2.2 施工流程
2.2.1 施工准备
井架整体尺寸 61 362 mm (高) × 5 676 mm(长)×3 800mm (宽), 最大设计吊重为 140 kN,设计总重 15 950 kg, 材料规格为 Q345 钢。 井架17.8m 高度内(开口侧)纵向主角钢采用四肢主材设计, 架体分段高度为 3.5m, 构件采用 6.8 级普通粗制螺栓连接, 起吊侧的井架“开门”设计, 使待吊杆身能进入井架内,满足吊装要求。
基础施工时,须按照井架设计尺寸,在承台施工时预埋井架施工用地脚螺栓,并根据现场实际地形选择适宜塔料运输和进料的方向布置地脚螺栓,设计好井架的开口方向,井架主要部件明细如表1所示。
表1 井架主要构件明细
对现场场地进行整理,利用特制的运输炮车将钢管杆段顺利运至施工位置。
2.2.2 井架组装
井架由 Q345 角钢、 连板及槽钢组合而成,根据功能和形式的不同,分为主杆、交叉铁、撑铁、起吊横梁等构件。施工前首先需按照设计图纸根据钢印号进行对料。
按照钢管杆全高的不同对井架高度进行调整控制,一般需高出杆顶 5~8m。 井架的四侧主材上均设置脚钉供施工人员上下。施工时井架四肢主材侧设置开口,开口高度以钢管单件吊装时不碰到井架为准。井架的底部通过在基础承台上预埋 M30地脚螺栓进行固定, 每腿 2只。 上部结构利用圆木小抱杆进行主材散吊组装,见图1。 如图2 所示,在井架四周 45°方向设置 3 层外拉线,分别设置在顶部槽钢处、下部槽钢处及两层槽钢中间位置。根据地形特征,拉线地面固定可以是一点固定,也可以分开固定,但每层拉线对地夹角不宜大于 45°。 在施工过程中, 拉线随着高度的增加先后设置,必要时可用经纬仪进行倾斜校正。
图1 圆木小抱杆散吊井架
图2 拉线布置示意
2.2.3 角钢格构式井架吊装钢管杆
角钢格构式井架设计了2道起重横梁、3套滑车组。 利用下部第一道起重横梁 (设置在 17.8m高处)的滑车组先将待吊杆身吊入井架,放置在基础承台上。及时对井架开口侧进行封铁补强,减小开口侧主材的长细比,确保吊装过程中架身的稳定。
利用井架顶部起重横梁上设置的起吊点和就位点2处滑车组在架身内实现吊件位置的升高与移位,最终进行吊件就位,逐段完成各杆段的吊装,见图3。
2.2.4 角钢型格构式井架拆除
图3 井架吊装布置示意图
全部钢管杆杆段吊装完毕后,随即吊装钢管杆地线顶架。在地线顶架的就位过程中,先拆除部分影响地线顶架就位的井架侧面交叉铁,待地线顶架就位完成后,在地线顶架挂设一只 3 t滑车,分片拆除井架,导线横担可利用地线顶架吊装。
3 施工特点
3.1 角钢格构式井架施工的优点
(1)与采用大型吊机施工相比, 节约费用 60%以上,效益明显。
(2)由于架身采用螺栓连接,消除了传统钢管井架扣件连接存在的扣件质量不稳定、吊装时扣件受力不均匀等隐患,提高了施工的安全系数。采用在基础承台上预埋地脚螺栓的方式固定井架底部,保证了井架本体的稳定性,同时保证了吊装超重杆身时底部承力面的稳固。
(3)对于同一功能的构件, 体现了标准件、 通用件加工思想,方便了井架的组装及维护。
(4)可以化整为零、 分散运输, 不受场地和道路的影响,适用于任何地形的施工。
(5)使用极限大。 由于角钢格构式井架结构稳定、牢固,承重能力较强,因此具备较高的吊装能力, 最大允许吊装负荷为 140 kN, 吊装高度 60m,基本可满足目前电力线路钢管杆的吊装要求。
3.2 施工中的注意事项
(1)角钢格构式井架安装时, 必须保证螺栓的紧固。
(2)角钢格构式井架的稳定性依赖上、中、下设置的3道拉线。拉线锚桩设置需经施工设计,确保具有足够的有效抗拔力。
(3)当杆段吊进井架内时,需及时封闭数道开口侧的辅铁,以增强井字架的稳固性。
4 结语
本次角钢型井架吊装大型钢管杆施工证明了角钢型井架吊装超重、超大的钢管杆是切实可行的,同时在工期允许的前提下,体现了良好的经济性,对受道路、场地限制,且有超重、超大钢管杆的吊装施工具有很好的借鉴意义和推广价值。
[1] 单辉祖.材料 力学[M].北京:高等教育 出版社,2002.
(本文编辑:徐 晗)
The Application of Lattice Angle Derrick for Steel Pole Installation in 220 kV Transm ission Line
WU Yao-cheng1,LU Xian-hui2,XU Yang-yong1
(1.Zhejiang Electric Transmission and Transformation Engineering Corporation, Hangzhou 310016,China;2.Taizhou Electric Power Bureau, Linhai Zhejiang 317000, China)
Steel pole is the preferred solution for urban transmission line projects.With the development of technology,the steel pole becomes heavy-duty and large-scale.Due to the confines of conveyance road and construction site conditions, conventional construction methods sometimes are not available.Therefore, the application of lattice angle derrick is a new solution for installation of heavy-duty and large-scale steel pole. This paper discusses and analyses the application of lattice angle derrick in the installation and erection of steel pole.
lattice angle derrick;steel pole;installation
TM754
: B
: 1007-1881(2010)04-0058-03
2009-08-11
吴 尧 成 (1963-), 男 , 浙 江 绍 兴 人 , 工 程 师 , 长 期从事输电线路施工技术管理工作。