±500 kV同塔雙回直流線路鐵塔組立工藝

陳志輝

(廣東火電工程總公司，廣州市，510735)

0 引言

溪洛渡右岸電站送電廣東±500 kV同塔雙回直流輸電線路工程是南方電網“十二五”期間電網建設的重點工程。工程起于云南省昭通換流站，止于廣東省從化換流站，途經云南、貴州、廣西、廣東4省(自治區)，全線全長約1221.708 km，采用雙回±500 kV直流同塔并架輸電模式，輸電容量2×3200 MW。該直流輸電工程的建設，將西部豐富的水電資源送往廣東珠三角負荷中心地區，是繼續推進西部大開發和西電東送戰略，實現東、西部地區雙贏的重要舉措。

本文將針對溪洛渡右岸電站送電廣東±500 kV同塔雙回直流輸電線路鐵塔特殊塔型及線路沿線地形特點，對鐵塔組立施工工藝進行研究和探討，并重點闡述鐵塔橫擔的吊裝施工工藝，為工程實施階段提供施工技術支持。

1 工程概況

1.1 塔型特點

溪洛渡右岸電站送電廣東±500 kV同塔雙回直流輸電線路工程全線采用自立式角鋼鐵塔，塔型根據不同冰區劃分為:

(1)輕、中冰區按同塔雙回路設計，直線塔采用雙層橫擔導線垂直排列的V串鐵塔，如圖1(a)所示;直線轉角塔采用雙層橫擔導線垂直排列的L串鐵塔，如圖1(b)所示;耐張轉角塔采用3層橫擔導線垂直排列鐵塔，如圖1(c)所示。

(2)20、30 mm重冰區原則上按2個單回設計，直線塔采用V串水平排列的鐵塔如圖1(e)所示;耐張轉角塔采用干字型鐵塔，如圖1(f)所示。局部20 mm重冰通道特別擁擠段仍按同塔雙回設計，直線塔采用雙層橫擔導線垂直排列，上層導線采用V串，下層導線采用I串的鐵塔，如圖1(d)所示;耐張轉角塔型式與輕、中冰區相同。

圖1 鐵塔外形結構Fig.1 Tower structure diagram

鐵塔呼稱高，每間隔3 m為1級，同塔雙回路直線塔(含直線轉角塔)呼稱高較多采用24～63 m，全高42.6～83.2 m，鐵塔根開11.4～18.4 m，塔頭邊寬2.0～2.5 m，單基塔質量30～90 t;同塔雙回路耐張轉角塔呼稱高較多采用24～45 m，全高45.4～66.5 m，鐵塔根開14.7～19.3 m，塔頭邊寬2.0～2.8 m，單基塔質量60～130 t。重冰區單回路直線塔呼稱高較多采用30～51 m，全高36.8～58.8 m，鐵塔根開12.8～17.1 m，塔頭邊寬3.0～3.4 m，單基塔質量26～50 t;重冰區單回路耐張轉角塔呼稱高較多采用33～42 m，全高 42～51 m，鐵塔根開 14.4～15.2 m，塔頭邊寬3.1～3.3 m，單基塔質量50～94 t。

1.2 線路地形

線路沿線地形以高山、山地、丘陵為主，所占比例如下:高山大嶺為20.82%，一般山地為54.28%，丘陵為20.81%，平地為2.82%，泥沼為1.27%。

2 方案選擇

從鐵塔塔型特點和線路沿線地形情況分析，溪洛渡右岸電站送電廣東±500 kV同塔雙回直流輸電線路工程鐵塔組立宜選用傳統的內懸浮抱桿分解組塔方案，在組塔地形允許前提下，優先選用內懸浮外拉線抱桿分解組塔，在落地拉線設置困難的高山地區，選用內懸浮內拉線抱桿分解組塔。

內懸浮抱桿分解組塔抱桿選用方形斷面格構式鋼抱桿或鋁合金抱桿，推薦抱桿的技術參數見表1。

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3 鐵塔組立

3.1 現場布置

內懸浮抱桿分解組塔可根據塔體的結構尺寸、構件質量等條件，采用塔身分片吊裝或單根吊裝、橫擔整體吊裝或分解吊裝。內懸浮抱桿分解組塔現場布置如圖2所示，其布置應遵循下列規定。

圖2 內懸浮抱桿分解組塔布置Fig.2 Layout for modular tower assembly with holding pole internal-suspended

(1)抱桿根應置于鐵塔結構中心線上，并通過4根承托繩懸掛在鐵塔的4根主材上。

(2)抱桿的臨時拉線采用外拉線時，其地錨應位于與基礎中心線夾角為45°的延長線上，離基礎中心的距離應不小于塔高的1.2倍。

(3)抱桿的臨時拉線采用內拉線時，其掛線點應位于已組塔段頂端主材節點的下方。

(4)抱桿拉線、承托繩及牽引系統應以主要受力狀態作為計算選擇的依據。

(5)牽引系統應布置在不妨礙塔片組裝的方向且距鐵塔不小于塔高的位置。

3.2 塔腿吊裝

根據塔腿質量、根開、主材長度、場地條件等，可以采用單根吊裝或分片扳立方法安裝塔腿。單根主材或塔片組立完成后，應隨即安裝并緊固好地腳螺栓或接頭包角鋼螺栓(對插入式基礎的鐵塔)，打好臨時拉線，及時補裝輔材，在鐵塔4個面輔材未安裝完畢之前，不得拆除臨時拉線。

3.3 塔身吊裝

根據抱桿承載能力，塔身可采用整片吊裝或單根吊裝。塔身吊裝時抱桿應適度向吊件側傾斜，但傾斜角度不宜超過5°，以使抱桿、拉線、控制系統及牽引系統的受力更為合理。

吊件宜采用倒“V”形吊點繩，吊點繩綁扎點應在吊件重心以上的主材節點處，若綁扎點在重心附近時，應采取防止吊件傾覆的措施。在鐵塔的吊裝過程中，構件應不發生永久變形。各種不同構件應對吊點綁扎處和構件根部的強度進行驗算，必要時給予補強。

當吊件離地后應暫停起吊，由現場指揮檢查各部受力情況。檢查無誤后緩松控制繩，使吊件繼續起吊。在提升吊件的過程中，指揮員應站在有利于準確觀測吊件狀態且安全的位置，密切關注吊件與塔身的距離，使吊件靠近已組塔身，兩者間距宜為0.3～0.5 m。當吊件到達就位高度時，停止牽引，緩慢、平穩松出控制繩，使低處主材先就位，高處主材后就位。

塔身逐段吊裝完畢后，應及時安裝相應塔身段內部的橫隔面輔材，使已組塔身段形成穩定結構。由于塔頭段空間相對較小，為便于內懸浮抱桿提升和拆卸，塔頭段內部橫隔面輔材可在橫擔和地線支架吊裝完畢后補裝，但在架線施工前必須補裝完畢。

3.4 直線塔橫擔吊裝

對同塔雙回路直線塔，首先吊裝上橫擔和地線支架，上橫擔和地線支架吊裝完畢后再利用上橫擔吊裝下橫擔。重冰區單回路直線塔橫擔吊裝工藝與同塔雙回路直線塔上橫擔吊裝工藝相同。

根據抱桿承載能力、橫擔重量和塔位場地條件，橫擔可采用整體吊裝或分解吊裝。分解吊裝時，可將單側橫擔分為近塔身側和遠塔身側2段吊裝，也可分片吊裝。

3.4.1 單側橫擔整體吊裝

上橫擔整體吊裝現場布置如圖3(a)所示，吊裝過程如下:

(1)上橫擔吊裝時，采用4點吊裝，吊點繩綁扎于橫擔下平面，綁扎點設置在距橫擔端頭距離約為橫擔長度的1/3處，當橫擔吊離地面時橫擔端頭呈向上翹狀態。

(2)上橫擔吊高至就位狀態時，利用橫擔上平面主材與塔身連接節點作為回轉支點，使橫擔向下旋轉就位，如圖3(b)所示。

圖3 直線塔上橫擔整體吊裝布置Fig.3 Layout for overall lifting upper crossarm of straight line tower

(3)抱桿承載能力允許時，地線支架可連同上橫擔在地面組裝后一次吊裝，也可待上橫擔吊裝完畢后補裝。

(4)上橫擔和地線支架吊裝完畢后，利用上橫擔設置起吊滑車組吊裝下橫擔，如圖4所示。

圖4 直線塔下橫擔吊裝布置Fig.4 Layout for lifting lower crossarm of straight line tower

(5)起吊滑車組應設置在上橫擔主材節點處，工作時使上橫擔整體受力，不得將起吊滑車單獨綁在單根主材上。必要時需對上橫擔進行補強。

(6)下橫擔吊點繩合力線設置在其重心上方，當橫擔吊離地面時，基本呈水平狀態。

3.4.2 單側橫擔分段吊裝

單側(上)橫擔分為近塔身側和遠塔身側2段吊裝，左右兩側橫擔應對稱吊裝，現場布置如圖5所示。近塔身段吊裝可采用向下旋轉就位方式，遠塔身段可整段吊裝，也可分片吊裝。

圖5 直線塔上橫擔分解吊裝布置Fig.5 Layout for modular lifting of upper crossarm in straight line tower

3.5 耐張塔橫擔吊裝

對同塔雙回路耐張塔，首先吊裝地線支架，利用地線支架作為起吊滑車組的轉向支點吊裝上橫擔。上橫擔吊裝完畢后再利用上橫擔吊裝下橫擔。重冰區單回路耐張轉角塔橫擔吊裝工藝與同塔雙回路耐張轉角塔地線支架、上橫擔吊裝工藝相同。

(1)耐張塔地線支架吊裝采用與直線塔上橫擔吊裝相同的整體吊裝、旋轉就位方法。

(2)由于地線支架主材較小、結構單薄，禁止利用地線支架直接吊裝導線橫擔，可利用地線支架作轉向吊裝上橫擔。

(3)上橫擔吊裝完畢后，利用上橫擔設置起吊滑車組吊裝下橫擔。

(4)耐張塔轉角外側橫擔整體組裝總量超出起吊系統允許吊重時，可分段或分片吊裝。

3.6 抱桿拆除

鐵塔組立完畢后抱桿即可拆除。收緊抱桿提升系統，使承托繩呈松弛狀態后拆除，再將抱桿頂部降到低于鐵塔頂面以下，裝好鐵塔頂部水平材。在鐵塔頂面的兩主材上掛“V”形吊點繩，利用起吊滑車組將抱桿下降至地面，逐段拆除，拉出塔外、運出現場。“V”形吊點繩位置應選在鐵塔主材的節點處。拆除時應采取防止抱桿旋轉、擺動的措施。

4 結語

內懸浮外(內)拉線抱桿分解組塔工藝技術成熟、安全可靠，滿足溪洛渡右岸電站送電廣東±500 kV同塔雙回直流輸電線路工程鐵塔組立的安全、質量要求，推薦抱桿截面型式在輸電線路施工中廣泛運用，可充分利用現有施工資源。通過對±500 kV同塔雙回直流線路鐵塔組立施工關鍵技術的研究，將為工程實施提供施工技術支持和指導，同時對推動工程施工規范化、標準化管理也有一定的作用和意義。

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