內懸浮內拉線抱桿分解組塔施工的安全要點

李瑞山

（廣東省輸變電工程公司，廣東 廣州510160）

隨著社會的發展，輸電線路走廊所受的各種限制越來越明顯，鐵塔組立施工的各種條件越來越惡劣，因此，采用懸浮內拉線分解組塔的施工方法就越來越普遍了。為確保施工安全，深入研究和探討施工方法的安全事項更顯重要。

1 施工技術要點

施工技術是施工安全最基本的保障。鐵塔組立施工技術最基本的要點是根據的鐵塔結構進行計算和選擇抱桿，抱桿示意圖如圖1。其他配套的工器具按照施工工藝導則進行計算和選擇。

圖1 抱桿示意圖

1.1 抱桿的長細比及穩定系數

《輸電線路施工機具設計、試驗基本要求》DL／T875-2004規定，鋼結構抱桿主要受力構件長細比不應超過120，次要受力構件不應超過150；整體結構長細比為120～150。抱桿材料屈服安全系數不應小于2.1。根據以往的施工經驗，內懸浮內拉線抱桿分解組塔所采用的抱桿，其整體結構長細比盡量取規定值的下限值比較合適，小于下限值也很合適。抱桿的整體結構長細比λ的計算如下。

計算斷面參數：

截面慣性矩I，正方形I=4（I0+A0h2），三角形：I=3I0+（A0b2／2）

式中，h=b1-x0；I0為抱桿主材截面慣性距（查型鋼特

性表）；A0為抱桿主材截面面積（查型鋼特性表）；x0為角鋼重心距離（查等邊角鋼特性表）；b1、b2為分別為兩種抱桿的斷面尺寸。

計算出I1／I2值和L1／L值，根據這兩個數值查表1、表2得抱桿的長度換算系數μ。

表1 正方形截面μ值

表2 三角形截面μ值

凈截面抵抗距（抗彎模量）W計算：

正方形：WX-Y=2I／b1；三角形：WXmin=

總截面積A計算：

正方形：A=4A0；三角形：A=3A0。慣性半徑（回轉半徑）r計算：

長細比λ（規程規定λ≤150）計算：

式中，c為長度系數，這種工況取c=1.0～1.1。

長細比λ換算：

式中，A1為構件截面中垂直于X-X軸或Y-Y軸各斜綴條毛截面積之和；A2為構件截面中各斜綴條毛截面積之和。

穩定系數是計算抱桿軸心受壓穩定性的一個重要數據，穩定系數的取值根據抱桿的整體結構長細比λ值查表所得。不同材料、不同材質、不同截面類型的抱桿，盡管它們的整體結構長細比λ值是相同的，但是它們的穩定系數是不同的。

1.2 抱桿危險截面的應力校驗

在內懸浮內拉線抱桿分解組塔工況中，抱桿的危險截面處于抱桿的中部。

抱桿中部整體的應力來自三個方面：抱桿的軸向壓應力、抱桿整體的受彎應力、風壓應力（按六級風產生的橫向應力），三個應力疊加得出抱桿中部的應力。抱桿的應力安全系數取2.5倍。

抱桿的軸向壓應力：根據現場實際工況，按照施工工藝導則所列公式計算各部受力，算出各部對抱桿中部產生的軸向壓力。

抱桿中部軸向壓力來自于：起吊滑車組、牽引繩、拉線、抱桿上部自重、工器具重量在抱桿軸向方向的分力。

抱桿中部整體的受彎應力來自于：起吊滑車組在抱桿橫向方向分力對抱桿中部的彎應力+起吊滑車組在抱桿軸向方向的偏心應力+抱桿上部重量以及工器具重量在抱桿橫向方向分力對抱桿中部的彎應力—拉線在抱桿橫向方向分力對抱桿中部的彎應力—拉線在抱桿軸向方向的偏心應力。

風壓應力：安規規定，六級風及以上大風時，不得進行高空作業，所以施工時抱桿最大的風壓按六級風計算。風壓對抱桿整體產生的橫向均布應力，算出其中部的應力。

內懸浮內拉線抱桿分解組塔現場布置示意圖如2。

圖2 內懸浮內拉線抱桿分解組塔現場布置示意

2 設計支持

在組塔施工過程中，因鐵塔構件沒有預留必要的施工孔，而施工人員為了貪圖方便，違規操作造成了事故，這種情況過去時有發生。廣東省輸變電工程公司與廣東省電力設計研究院充分溝通，密切聯系，得到了廣東電力設計院的大力支持，在設計源頭上為方便施工做了大量的工作，為內拉線、承托繩、轉向滑車的設置提供了較大的方便，為組塔施工安全提供了有力的保障。圖3是其中一例的設計圖。

力學計算如下：

（1）計算圖3中①件的有關力學參數，①件為Q420鋼，尺寸-16 mm×138 mm，取σ屈服=420 MPa，［σ］=280 MPa，已取安全系數為1.5后許用切應力［τ］=196 MPa，孔邊距為42 mm，焊縫雙面焊接長90 mm，焊高為8 mm，采用J502焊條焊接，取J502焊條σ屈服=400 MPa，［σ］=267 MPa，已取安全系數為1.5后許用切應力［τ］=187 MPa，有關力學計算如下：

圖3 塔腳主材角鐵內角設置施工工藝板示意

板抗拉強度計算：

當①件受拉力時的剪切面積為A=lh=42×16=672 mm2

焊縫抗拉強度計算：

當①件受拉力焊縫破壞時，沿焊縫最小寬度的縱截面被剪斷，焊縫的橫截面可認為是一個等腰直角三角形，因此：

剪切面積為A=4lh cos45°=4×90×8×cos45°=2 036.46 mm2

（2）計算上圖3中③、④件的有關力學材料參數由電力設計院定，現按20 mm厚Q345鋼計算，取σ屈服=345 MPa，［σ］=230 MPa，已取安全系數為1.5后許用切應力［τ］=161 MPa，孔邊距為41 mm，有關力學計算如下：

當③、④件受拉力時的剪切面積為A=lh=41 mm×20 mm=820 mm2

3 現場安全管理

現場安全管理主要是人員和工器具的管理。

3.1 現場施工人員的管理

根據廣東省安監局的統計數字顯示，從改革開放以來，廣東省每年發生的安全事故（事件）的人員主體，農民工占了70%，對于施工企業來講，這個比例可能還會更高一些。因此，對組塔現場施工人員尤其是農民工的管理是安全工作的重中之重。

對于農民工的培訓、教育、交底、指導、管理等工作必須結合實際，深入淺出，簡單明了，切忌長篇大論，照本宣科。各級管理人員如果認為一次性把注意事項講完了，任務完成了，自己沒有責任了，那么結果將是安全事故依然杜絕不了的?，F場的農民工在長期的工作過程中總有可能出差錯的，有可能釀成事故。所以必須做到：

（1）管理人員熟練掌握施工方案、安全規程；

（2）各級管理人員應努力為現場減負，幫助現場人員消化、提煉各類文件；

（3）堅決執行“十個規定動作”；

（4）全程進行安全監督。

3.2 工器具管理

現場的工器具管理要點：

（1）各級檢查人員應清楚現場機具的規格型號、性能是否符合要求；

（2）現場機具的使用方法必須正確，杜絕貪圖方便違規使用；

（3）工器具維修保養、交接是否具備可追溯性。

4 深刻理解安全工作規程

根據廣東省安監局的統計數字顯示，廣東省每年發生的安全事故（事件）的原因，違規操作占了70%，這里違規的“規”，所指的主要是安全工作規程而不是規章制度或其他文件。

幾乎每條安全工作規程都有血的教訓，必須牢記并且深刻理解，例如：

（1）安規規定：“鋼絲繩與金屬構件綁扎處，應墊軟物”?？筛苯?、深刻地理解為：鋼絲繩與鋼絲繩不得直接相扣、鋼絲繩與塔材、地腳螺栓、石塊、基礎棱邊不得直接綁扎，現場如有發現必須制止。

（2）安規規定：“鋼絲繩受過火燒或電灼，化學介質的腐蝕外表出現顏色變化時，應截除或報廢”。我們經常在海邊施工，如果鋼絲繩受過海水浸泡的就必須提高警惕，不得將這些鋼絲繩與正常的相混保管，必須另行標記、檢查、鑒定。

總之，安全工作既要抓住要點，也要引起所有人的重視，真抓實干，不搞花架子。

［1］黃孟生.材料力學［M］.北京：中國電力出版社出版，2011.

［2］DL 5009.2-2013電力建設安全工作規程第2部分：電力線路［S］.國家能源局，2013.

［3］GB26859-2011電力安全工作規程電力線路部分［S］.

［4］張殿生.電力工程高壓送電線路設計手冊［M］.北京：中國電力出版社，2003.

［5］DL／T875-2004輸電線路施工機具設計、試驗基本要求［S］.