超高压线路铁塔组立施工方法探究

凡志杰

摘要：铁塔组立是电力企业常用的施工方法，施工时需要综合考虑各种外界因素，才能将铁塔的作用充分发挥出来。下面围绕铁塔组立展开讨论，主要介绍杆塔的类型、重心的计算原理和方法以及主要组立施工方法。

关键词：高压线路；铁塔组立；施工方法

高压线路能够远距离传输大量的电能，这一优势是普通线路不具备的。高压电的输送电压最低为200KV，电压随着电缆直径和强度的增加不断上升。超高压线路通常使用的是塔杆架设法，铁塔组立可为输电线缆减轻一定的压力，同时保证电缆离地面的高度。

一、塔杆类型和拉线方法概述

塔杆的结构形状各有差异，不同类型的塔杆使用的区域及发挥的作用也各不相同。酒杯状塔杆的适用区域是雷区、非常寒冷的地区。该种类型的塔杆具有较为成熟的安装工艺，是电力企业常用的塔杆；猫头型塔的外观结构是三角形，由导线和地线组成。其线路排布非常合理，可以省下大量的电缆；千字结构的塔杆在施工过程中也经常用到，能够承受较大的外界荷载，具有良好的经济性能，在转角塔上的应用非常广泛。

塔杆类型的选定还受拉线方法的影响，针对目前施工中常用内外悬浮的拉线方式，我公司常采用的组装500kV电力线路铁塔的抱杆为600×600×30m，抱杆还分为不同形状的断面，直柱端的总长为24米，上锥段和下锥段的长度相同，都是3米，此外在軸向抗压强度需要严格按照国家标准选取[1]；在起吊过程中拉线和地面的夹角需要保持在45°左右，起吊绳和抱杆间的角度尽量控制在15°以下，这样能够保证最大的施工效率。

二、重心计算相关内容

（一）原理

重心是基于抱杆进行计算的，对其位置精确计算有助于吊点位置的确定。在物体中存在重力，分布力系的总和会汇聚在一个点上，这个作用点就被称作重心。将物体分为很多质量相等的小块，将每个小块的空间坐标进行确定，首先求得X轴和Y轴的力矩和，再计算出Z轴上的力矩和，最后将数值带入力矩坐标公式就能求得相应的空间坐标。

（二）计算过程

首先需要将铁塔分解成多个相等的部分，将各部分的结构进行受力分析，并求得轴线力矩。算出不同部分的力矩代数和，除以铁塔整体重量，再结合轴线力矩分析，就能得到重心的具体位置[2]。在对轴线力矩计算时，需要将各部分的结构简化成物理模型。为保证计算结果的精确性，需要对得到的结果进行验算。将重心位置作为吊装点，试运行通过后方可进行各项施工。现代的计算机技术已经取代了传统的人工手算方法，工作人员只需在CAD计算软件中输入原始参数，就能得到想要的各项数值计算结果。

三、三种铁组塔立施工方法探析

（一）分解组立概述

在组装时需要先将铁塔基层进行固定。将铁塔进行分段，组装哪段铁塔，包干就固定在同一阶段。按照从下往上的方式完成铁塔的组装过程。下面对组立的各个步骤进行阐述：

1.准备阶段

确定抱杆的长度。抱杆的长度需要按照铁塔的形状来确定，经过长期的施工总结，无论是哪一种铁塔类型，抱杆的长度都可按照以下公式进行计算：L=（1+1.2）H。长度确定之后，需要选择合适的外拉线，在土层结构较稳定的地区，起吊重量1t以内时，拉线工作过程中受到的拉应力应该在15KN以下。通常施工时需要四根拉线同时工作，还需要地锚将铁桩进行固定。在经济条件允许的条件下选钢地锚，此外还要安装两根备用拉线以及相应的控制器。若施工中发生意外事故，能够及时启动备用拉线，保证施工过程顺利进行。

接着对起吊装置进行布置。首先需要对滑轮组钢丝绳的受力情况进行计算，直径不同的钢丝绳，能承受的最大应力也不相同。以直径为13mm的钢丝绳为例，能够承受的最大拉力为15KN。若铁塔重量超过该值，需要选择强度更高的钢丝绳进行安装。定滑轮布置在抱杆顶端的侧面，为减小钢丝绳与抱杆接触接触产生较大摩擦，需要安装小横担。

2.塔腿组装过程

塔腿组装方式的选择需要根据主角钢的形式确定，单根吊装的施工方法，适用于插入式基础，在安装时塔腿和基础直接对接即可，然后再对其它辅助材料进行安装。分片安装的施工方法，适用于地脚螺栓基础。该方法先将塔腿的1/4分别组装好，再完成安装过程。重心的选择对塔腿组装过程的影响较大，重心位置计算错误会使构件变形。

3.塔身组装

对塔身进行分片处理时，要保证其质量在抱杆能够承受的范围内。为方便塔身的安装，施工时抱杆可以倾斜一定的角度。同时需要做好对外拉线的监测和管理工作，当外拉线老化出现突然断裂的情况时，技术人员需要及时启动备用方案，并对拉线进行检查和更换。起吊过程中出现任何异常都要立即停机进行检查。

4.抱杆相关操作

对抱杆的操作分为提升和拆除。两个过程都需要承托绳参与操作，抱杆与承托绳的运动方向始终保持一致，拆除时必须将承托绳松开。吊装机械与人工的合理控制完成整个提升过程。

5.横担和地线支架的设置

这两种装置位于铁塔的头部，是铁塔最难吊装的部分。施工中常用的横担安装方法为：分段组装和整体安装。前者对钢丝绳和抱杆的承载力要求低，后者需要较大强度的抱杆才能完成吊装[3]。支架安装过程中不碰到已组装好的塔体即可。

（二）摇臂抱杆组立施工

在抱杆提升过程中，安装摇臂可以起到平衡的作用。摇臂数量为三，摇臂与起吊臂垂直进行起吊，能够很好地维持其平衡状态。在起吊前需要将滑轮组收紧，若要调整摇臂的角度，需要暂时停止起吊动作，调整完成后继续吊装。

（三）起重机铁塔组立施工

现场施工中有两种起重机可供选择：塔式和流动式。前者在布置时需要根据相关标准确定是内附着还是外附着形式。首先需要安装起重臂和平衡臂，在对铁塔组装时，需要保证起吊部分的完整性，起吊构件的部位是起重臂，且构件的力矩要小于起重臂的承载力矩。在施工前还需安装风速、重力等监控设备。

四、结束语

综上所述是对铁塔组立施工方法的详细介绍。铁塔的组装和架设仅仅依靠人工是不能完成的，必须借助相应的吊装设备。铁塔施工的质量直接影电力传输过程的安全性，因此必须对铁塔组立施工严格要求。

参考文献：

[1]田雁.高压输电线路铁塔组立施工技术探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（29）.

[2]李利.铁塔组立施工一次成优的影响因素和改进措施[J].工业b，2015，（25）：258.

[3]武明.试论超高压线路铁塔组立施工方法[J].中国电业（技术版），2014，（2）：10-12.

（作者单位：吉林省送变电工程有限公司）