胡劍 秦亮 李勇
湖北送變電工程公司 湖北 武漢 430061
特高壓輸電具有輸電距離長、電能損耗低、線路占地少、工程投資省等優勢,綜合經濟效益顯著。近年來,隨著我國電力建設事業的飛速發展和電力工程建設技術的提升,大能量特高壓遠距離輸送電能已經成為輸電線路建設的新重點。與此同時,鐵塔組立安裝作為特高壓輸變電線路建設中最具安全風險的一個施工環節,在電網建設等級越來越高的情況下,組塔施工難度也相對提升。近年來,在輸電線路工程中開始推廣使用落地雙平臂抱桿機械設備,為特高壓輸電線路工程組塔施工提供了一種新的技術方案。
在常規施工方案組織中,組塔施工主要選用內懸浮抱桿、落地單動臂抱桿、落地雙搖臂抱桿等。這幾種施工工藝具有構件小巧、易于搬運,在常規輸電線路施工時適用性強。但是上述幾種方案易受吊裝物件重量限制、受地形條件限制,在特高壓輸電線路工程部分塔位已經不能滿足正常組塔的施工需要[1]。
在特高壓輸電線路(特別是750KV、1000KV電壓等級以上)施工中,與常規普通抱桿組塔施工相比,落地雙平臂抱桿組塔施工具有眾多優勢,具體體現在以下方面:
第一,吊重大、效率高。特高壓輸電線路工程的鋼管塔部件大、橫擔長、結構尺寸大、單件重。以某1000KV特高壓輸電工程為例,鐵塔本體平均設計高度在100M左右,平均重量在200-205T。鋼管塔組的主要構件最重達近5T,尺寸近12M,最大鋼管直徑900MM,材料運輸和組立難度大,組塔施工施工技術難度高。落地雙平臂抱桿靈活性好,能夠實現雙側同時起吊,起吊過程中構件垂直起吊,在起吊過程中塔片控制繩受力比普通抱桿小,吊重更大。
第二,安全性高。落地雙平臂抱桿可操作性強、設備自帶保護裝置,使得設備本身的安全性大大提升。同時,平臂抱桿在起吊塔材時以及塔材在空中就位時,其平穩性遠遠超過其他組塔方式,組塔安全性和塔上高空作業施工人員的施工安全更有保障。此外,落地雙平臂抱桿自動化程度高,可加裝視頻監控系統,做到施工全過程的自動遠程監控。
第三,受地形限制小。使用普通抱桿進行組塔施工時,對地形要求較高。如使用內懸浮抱桿組塔時,需使用4根十字對角鋼絲繩外拉線。當施工現場位于河道、湖泊、魚塘、樹林等復雜地形環境時,外拉線地錨和控制繩地錨埋設距離就難以滿足施工安全需要。在特高壓送電線路建設時,往往還出現平行帶電線路,采用傳統的抱桿受地形條件限制大。而落地雙平臂抱桿組塔所需占地面積小,在復雜地形條件下優勢顯著。
第四,可相對減少施工現場人員配置。與內懸浮抱桿組塔相比,雙平臂抱桿組塔無須鋼絲繩十字對角外拉線控制人員,無須吊裝過程中塔材控制鋼絲繩人員,施工現場的施工人員配置可相對減少4~8人。
施工準備主要包括技術準備、機具準備和材料準備三方面。
技術準備。完成技術方案準備,編制并審批通過施工方案、作業指導書、安全質量保證措施等指導文件,規范準備設計方案、施工圖紙。完成技術交底,對所有進場人員進行全面培訓,施工管理人員明確施工工藝標準、質量要求,一線施工人員明確具體操作方法和安全技術交底。再次復核基礎根開、標高、地腳螺栓露高等,確保和設計情況吻合。
機具準備。根據施工需要檢查各類器具準備齊全且經過檢驗合格、在有效期內。現場配備25T汽車吊用于落地雙平臂抱桿的安裝和拆卸,進場吊車年檢合格、吊車操作人員證件齊全有效。
材料準備。依照生產廠家提供的清單,逐一清點現場抱桿各零部件,檢查零部件的完好性,對質量不達標的及時更換,清理完的零部件妥善保存、切勿遺失。按照起吊順序,有序分段擺放鋼管塔塔材。已經組裝完畢的塔段,再次進行檢查達標后備吊。
抱桿安裝有一套規范的工藝流程,依次為:安裝基礎底板、安裝基礎底架、安裝三節標準節、安裝套架、安裝下支座、安裝回轉支承、安裝上支座、安裝回轉塔身、安裝塔頂、安裝吊臂及載重小車、變幅鋼絲繩、安裝拉桿、安裝吊鉤及鋼絲繩。
在安裝過程中,為保證安全,應做好如下防護措施:一是要保證塔基表層的地質耐張力符合要求。如耐張力小于安裝要求0.06MPa時,須回填硬黏土壓實再鋪設混凝土墊層。二是要保證安裝基礎地板地面平整。三是在安裝塔頂、吊臂之前,須于支座上打好拉線,避免吊裝時發生塔身傾顛等情況。
在完成抱桿安裝后,根據安全施工需要,應對照如下項目開展抱桿調試:檢查各部件間緊固連接狀況,檢查鋼絲繩穿繞是否規范、是否有纏繞干擾,檢查電纜通行情況,特別是回轉支撐固定狀況,檢查抱桿上是否有雜物,慎防設備運行導致砸傷事故發生。檢查調試力矩控制器、角度限制器、起重量儀表、起升高度限制器、回轉限制器等安全裝置。
在完成組塔作業,拆除抱桿時,應先將雙側吊臂合攏,進而使用液壓頂升裝置,根據與頂升相反的施工順序,把抱桿高度降至最低獨立高度,再使用吊機依次拆除塔頂、回轉塔身、上支座、下支座、塔身、套架、底座基礎、基礎底板。
鐵塔組立安全風險高、技術難度大,在開展相關作業時,必須注意以下要點:
在雙平臂抱桿組立過程中,應認真閱讀安裝說明,嚴格按照施工圖進行組裝,確保工藝要求滿足規范需要。螺絲緊固度、穿向,腳釘安裝、爬梯安裝符合規范。塔身組裝時,應分段檢查塔身正側面傾斜值是否符合規范要求,檢查合格后再繼續吊裝下一節塔身。
按照要求規范安裝力矩控制器、角度限制器、起重量儀表、起升高度限制器、回轉限制器,作業前檢查安裝保護裝置處于正常狀態。根據施工需要,如塔高過早,高塔上下施工通訊采用便于攜帶和使用的無線對講系統,滿足塔上塔下通訊需要。條件允許的情況下應配置視頻監控系統,全方位實時遠程監控抱桿自身及吊裝過程安全。
相關操作人員在回轉、起升等操作時,必須做到穩起、穩停,載重小車移動速度均勻,在接近指定位置時,應提前預判減速,緩慢移動至指定位置。同時,載重小車與平臂頂端應保持安全距離,移動至頂端前,需提前減速。在地面設置起吊鋼絲繩托架,保護施工全程鋼絲繩不落地。現場配置拉力器和風速儀,當現場風速超過最大允許風速時,必須立即停止作業,安裝緊固螺栓和拉線,確保抱桿結構安全。
施工現場應做好場地清理,避免無關人員進入。設置友情提示牌、語音提示器,及時提供施工人員做好安全防護工作和應對突發情況。規范做好現場電纜埋設、臨時設置接地線,所有用電設備均做到可靠接地,確保用電安全。在抱桿進行起吊作業過程中,吊鉤下不能擱置物品或站立人員,必要時布設安全網,防止墜物砸傷地面人員物品。
落地雙平臂抱桿具有吊重大、效率高、安全性高、受地形限制小等優勢,其操作規程清晰、要點明確,通過嚴格按照規范組裝、做好安全保護裝置的安裝檢查,注意吊裝操作平穩有序、做好施工現場控制,可以在特高壓輸電線路組塔施工中大規模推廣使用,協助施工企業提高建設效率、減輕勞動強度、防范安全風險。
[1]張志爭,唐淑華.解析特高壓輸電工程中落地雙平衡抱桿的應用[J].企業技術開發,2014,(9):52-53.