特高压输电铁塔曲臂横担吊装方法探讨

马凤臣，丁宝民，王东波，单军，乔耀华

（1.山东送变电工程公司，山东济南250118；2.国网山东省电力公司检修公司，山东济南250118）

特高压输电铁塔曲臂横担吊装方法探讨

马凤臣1，丁宝民1，王东波1，单军1，乔耀华2

（1.山东送变电工程公司，山东济南250118；2.国网山东省电力公司检修公司，山东济南250118）

为解决1 000 kV特高压酒杯型铁塔曲臂外横担吊装的难题，以浙江至福州特高压交流输电工程酒杯塔曲臂外侧横担吊装为主要研究对象，针对其横担长、重量大、边横担距塔中心远的特点，采用强度高、稳定性好的高强钢，创新设计高强辅助臂架，利用高强辅助臂架进行整体吊装曲臂外侧横担，详细分析了吊装施工方法。

臂架；酒杯塔；横担；吊装

0 引言

浙北—福州1 000 kV输电线路工程大部分采用单回路设计，直线塔以酒杯塔为主。由于酒杯型角钢塔横担较长，部分达到70 m，导致曲臂外侧横担因距离塔中心较远，重量较大，且一般组塔抱杆受长度、倾斜角度的限制，没法直接吊装边横担和地线支架。为解决酒杯塔边横担吊装的难题，根据工程酒杯型角钢塔曲臂外侧横担（包含地线支架）重量、尺寸，曲臂上方横担顶部长、宽尺寸等数据，设计开发了一套高强辅助臂架用于吊装边横担和地线支架，高强辅助臂架直接固定于曲臂上方横担上顶部，通过大角度倾斜直接吊装铁塔曲臂外侧横担部分，解决普通抱杆吊装就位困难的问题，降低曲臂外侧横担吊装过程中人员和机械伤害的几率，提高酒杯型角钢塔的整体施工效率，降低组塔施工安全风险。

1 吊装方案的选择

浙北—福州1 000 kV输电线路工程1294基酒杯型角钢塔的曲臂外侧横担的重量、尺寸如表1、表2所示，其中吊装最重为11.847 t，吊装尺寸最长为21.30 m。

表1 曲臂外侧横担重量数据统计

表2 曲臂外侧横担长度范围统计

由表1可知，10 t吊重以下的曲臂外横担占总数的86.71%，10 t吊重以上的曲臂外横担只占总数的13.29%。由表2可知，20 m以下的曲臂外横担占总数的94.28%，20 m以上的曲臂外横担只占总数的5.72%。根据以上统计数据，初步设计辅助臂架长度为15 m、12 m两种工况，在水平夹角50°（水平距离9.65m，满足大部分横担吊装需要）下最大吊重为10 t，对个别铁塔外侧横担重心超过10 m的，可采用调整辅助臂架幅度分段吊装方式进行吊装。

2 高强辅助臂架结构性能

2.1 高强辅助臂架设计参数

高强辅助臂架结构如图1所示。

1）臂架主杆D57 mm×4 mm，材质Hiten-780，屈服强度685 MPa，抗拉强度780 MPa；

2）臂架副杆D20 mm×2.5 mm，材质Q345B；使用过程中，搬起架与臂架的角度始终为100°；

3）12 m及15 m工况，由3节3 m标准节和1节6 m基本节，臂架工作角度区间为18°～60°，设计吊重10 t；

4）臂架根部与铁塔连接点耳板的中心距为2～4m；

5）臂架根部与拉索同铁塔的连接点耳板的距离为3.5～5.3 m；

6）辅助臂架总重量1.8 t；

7）臂架拉索为钢丝绳，D28mm，破断拉力为547 kN，搬起架拉索为拉板，高强度钢板T16。

图1 高强辅助臂架结构

2.2 高强辅助臂架配置方案

高强辅助臂架有15 m、12 m两种工况配置，配置方案见表3。

表3 高强辅助臂架配置方案

2.3 高强辅助臂架性能曲线

15 m、12 m臂架起重性能曲线如图2、图3所示。

图2 15 m臂架起重性能曲线

图3 12m臂架起重性能曲线

3 高强辅助臂架吊装方案

辅助臂架吊装曲臂外侧横担应在主抱杆吊装完成曲臂上方及中间横担后进行，采用整体吊装方式。先将辅助臂架在地面组装完成，再吊装、翻转、固定辅助臂架于曲臂上方横担上顶部，利用辅助臂架整体吊装曲臂外侧横担，吊装完成后用主抱杆将辅助臂架拆卸，最后拆卸主抱杆，完成铁塔辅件安装及紧固工作。

3.1 辅助臂架吊装工艺流程

辅助臂架吊装工艺流程如图4所示。

图4 辅助臂架吊装工艺流程

3.2 辅助臂架组装

辅助臂架在地面进行组装，组装前应按图纸明确曲臂外侧横担的重量及尺寸，确定辅助臂架前臂架与水平夹角，计算出后臂架与铁塔连接的钢索长度。组装时前臂架根部与底座只穿入一根螺栓连接。

采用D15 mm钢丝绳组成的2-2滑轮组，一端定滑轮固定在辅助臂架上随抱杆一起吊装。吊装前需将滑轮组临时固定在抱杆上并留足够长的余绳保证起吊过程中不发生绞线或余绳绷紧受力。

提升辅助臂架的起吊绳采用D15 mm钢丝绳，一端与抱杆根部连接，另一端绕过塔上定滑轮与机动绞磨连接，在前臂架和后臂架末端各固定一根控制绳方便在抱杆提升过程中的姿态控制。

3.3 辅助臂架吊装

辅助臂架的提升。先启动绞磨将辅助臂架底座起吊安装在施工挂孔上。然后，将钢丝绳一端固定在前臂架距支点0.5 m处，另一端绕过定滑轮连接机动绞磨。启动绞磨使辅助臂架缓慢上升，调整控制绳（以不相碰为原则），使辅助臂架后臂架保持远离塔身侧，控制绳应随辅助臂架上升缓慢放松。当辅助臂架提升至能就位安装时，即停止牵引，用控制绳调整接头位置，将销轴连接固定后，回松绞磨，位置有偏差时可摆动控制绳调整位置。将起吊索具绕过横担上顶面与后臂架活动端连接，作为臂架翻转的牵引绳，在翻转臂架前将所有螺栓拧紧，如图5所示。

图5 辅助臂架提升示意图

辅助臂架的翻转、调整及固定。启动绞磨，使臂架随牵引绳的收紧而绕轴翻转，当翻转至前臂架根部与底座螺孔重合时停止牵引，穿入螺栓并紧固后再继续牵引翻转。当辅助臂架达到要求角度时，可将臂架后臂架上的钢索采用销轴方式直接固定在曲臂施工用挂孔上，钢索末端采用联板连接，通过增加或减少联板可调整臂架角度达到吊装的最佳角度，如图6所示。

图6 辅助臂架翻转示意图

3.4 曲臂外横担吊装

由于酒杯塔横担太长，对于总重在10 t以内曲臂外侧横担采用整体吊装方案，对总重在10 t以上曲臂外侧横担采用分段吊装方案，对吊装长度小于15 m曲臂外侧横担可将前臂架去掉标准节，使其长度变为12 m，通过调整辅助臂架起吊幅度进行整体吊装。起吊前，须将辅助臂架角度调整到合适位置。因分段吊装工艺流程与整体吊装类似，以下方案以整体吊装为例。

根据臂架承载能力、横担重量，采取如下吊装方案。边横担头部与地线支架采取一起整体吊装方式，吊装时曲臂外横担靠塔身侧可稍向上翘，当横担下面两边接头位置用尖扳手对孔各穿入一颗螺栓后，再慢抬横担将上面两边接头位置由尖扳手对孔，穿入螺栓，然后将接头处所有螺栓全部上好并紧固。

边横担及地线支架吊装布置如图7所示。

Crank Arm Hoisting Technique for Steel Towers in the UHV Transmission Line

In order to solve the construction difficulties in the 1 000 kV UHV cup-type steel tower crank arm hoisting，we made studies on the cup-type steel towers in the Zhejiang-Fuzhou UHV Transmission Line Project.These towers have the long and heavy crank arm which is far from the center of the towers，and high tensile steel with good stability is used for the fabrication of the innovatively designed high strength auxiliary frame which is applied to the integral hoisting of the lateral crank arm.The detailed analysis of the integral hoisting process was provided in this paper.

auxiliary frame；cup-type steel tower；crank arm；hoisting

TM754

：B

：1007－9904（2014）04－0063－03