淺析亞馬遜雨林地區外抱桿立塔施工

沈 周 黃志陽

(中國電建集團福建工程有限公司,福建 福州350000)

巴西美麗山二期±800 千伏特高壓輸電線路第一標段線路長251 公里，共469 基。線路位于亞馬遜雨林，大型吊車無法進入雨林深處。如果修建臨時道路或便橋進行運輸和組立桿塔，不僅增加了工程投資，而且破壞了地面。[1]因此，選擇采用外抱桿施工方法進行立塔施工。

1 技術原理

采用四根三角鋁合金管格構抱桿，分別位于鐵塔四根主材外側與起吊滑輪、絞磨繩、轉向滑輪、機動絞磨等共同構成牽引系統，完成對組裝好的分片塔材的吊裝升空，在高空進行塔材組裝，從而完成組立塔施工。抱桿選擇根據不同工程所組立的鐵塔工況計算而定。

2 施工工藝關鍵流程

2.1 施工準備

立塔之前仔細校核基礎的型號、根開、對角線、相對高差、及預偏值數據，確認無誤后方可開始組立鐵塔；鐵塔基礎混凝土強度達到設計強度的70%以上，并經中間驗收合格；復查所有塔材，規格必須符合設計圖紙要求，然后將其按段別型號分別歸類放置，以方便組裝；根據工程施工不同特點，技術人員編制《外抱桿分解組立鐵塔作業指導書》，并與現場作業人員進行技術交底，施工人員應明確塔片吊裝順序、吊裝重量、吊點位置及補強方式，提前策劃場地，做好塔片組裝順序及現場擺放位置。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]

2.2 地面組裝

由于特高壓鐵塔塔身結構尺寸大，橫擔長，部件大，使得特高壓線路組塔難度很大。[3]組裝前，應清楚各塔段的總重量、高度及上下“根開”等數據，塔片重量不得超過抱桿允許吊重。地面組裝采用分片組裝方式，主材應置于墊木上；根據現場地形實際靈活安排組裝方向，應盡量考慮橫線路方向組裝；應注意主材的方向性（雙主材鐵塔需注意兩根主材的位置；應注意連接板（特別是有火曲的連接板）和斜材的正、反面，防止連接板和斜材組裝顛倒或反向。當鐵塔構件組裝有困難時，應查明原因后再做處理，嚴禁強行組裝。

2.3 塔腿吊裝

自立塔塔腿吊裝：先將四個塔腿整體組裝完成，采用吊車或（隨車吊）吊裝，利用隨車吊將塔腿起立后，每個塔腿至少打兩根臨時拉線（2 條鋼絲繩）將塔腿固定后拆除起吊繩，保留臨時拉線，以便封面時就位。按這方法逐步吊裝另外三個塔腿。塔腿段封面。四個塔腿立好后，應采用在主材頂上懸掛起重滑車，按水平材- 大斜材- 輔材依次進行封面，并將螺栓緊固。在四個塔面輔材未安裝完畢前，主材上的臨時拉線不得拆除。

2.4 抱桿起立提升

將抱桿運至塔位基面塔腿外側即需要吊件方向的側面，頭部靠近塔腿，抱桿頂懸掛起重滑車，穿好起吊絞磨繩。在立好的塔腿主材頂部掛一個開口小滑車，利用起吊絞磨繩穿過抱桿底部引至另一端機動絞磨端，抱桿上下絞磨繩倆端分別采用卸扣進行固定。啟動機動絞磨，進行慢速牽引，同時抱桿底部用人抬慢慢順抱桿移動位置抬移；當抱桿頭部接近主材頂部的起吊滑車時將抱桿靠在主材外側停止牽引，并用一根鋼絲繩套將抱桿臨時固定在主材上，以防抱桿滑落，繼續提升直至抱桿處于垂直狀態后停止牽引，綁上臨時腰箍，解除抱桿上部固定點所用卸扣。然后，繼續提升至需要高度，將抱桿根部掛鉤托在“三角撐”連材上（掛鉤上需墊好麻布袋）。固定好上、下腰箍位置，采用同樣方法起立另3 根抱桿。當抱桿需要提升時，將絞磨繩套入塔段主材頂部掛的開口滑車，啟動牽引設備，將抱桿根部掛鉤從“三角撐”連材上托出，使抱桿在兩只腰箍的控制下提升至所需高度，伸出主材平口控制在需要高度，將抱桿根部掛鉤托在“三角撐”連材上（掛鉤上需墊好麻布袋），并重新調整上、下腰箍位置控制抱桿的傾斜度，然后將絞磨繩從塔腿主材頂部的開口小滑車取出，讓起吊絞磨繩自由松下，解除抱桿下部固定點所用卸扣，用于吊件，采用同樣方法提升另3 根抱桿。

2.5 塔片起吊

塔材在地面組裝成片后，以兩根抱桿均衡起吊（起吊時抱桿頂端應打抱桿拉線加強穩定）。若組片重量超過抱桿額定起吊重量時，應先吊裝單根主材，然后利用抱桿吊裝正、側面塔材。塔件吊離地面0.8 米時，應暫停牽引進行沖擊試驗，全面檢查各受力部位的情況（絞磨地錨、起吊牽引繩、抱桿彎曲、抱桿根部等），確認無問題后方可繼續起吊；如發現異常應立即處理，情況嚴重的應將塔片段放下。前后塔片應先后起吊，不得同時起吊，待前后兩塔片登膛就位后，左右交叉斜材都要安裝完成后，方可再向上提升抱桿，抱桿的提升高度應考慮吊裝構件的高度，確保抱桿的伸根長度達到2.5m 以上，同時應使抱桿的底部座落在桿段的節點上，以提高抱桿根部的穩定。為了使抱桿盡可能處于垂直狀態，減小兩抱桿在吊裝過程產生的橫向力，在抱桿根部與塔身主材綁扎點處要墊好麻袋布。每根抱桿應打好抱桿拉線，以平衡抱桿在起吊過程中承受不同方向的力。

2.6 橫擔起吊

根據抱桿承載能力、橫擔重量和塔位場地條件，可采用整吊或分解吊裝。分解吊裝時，可將橫擔分為近塔身側和遠塔身側兩段吊裝。橫擔吊裝時，吊點繩宜綁扎在橫擔重心偏外的位置；起吊時，橫擔外端略上翹，就位時先連接上平面兩主材螺栓，然后慢慢放松起吊繩，使導線橫擔以裝好的螺栓為轉動支點慢慢下降至就位位置后連接下平面兩主材螺栓。三角鋁合金管抱桿在塔身的伸根長度，應根據所吊裝鐵塔的橫擔長度、基礎根開、抱桿允許傾角以及所吊裝鐵塔的塔身頂部根開等方面考慮。采用橫擔整體吊裝，近塔身側段橫擔吊裝，遠塔身側段橫擔吊裝。

3 經濟效益及節能減排

3.1 經濟效益

結合考慮巴西亞馬遜雨林區域外部施工環境、物料運輸方式及施工場地限制等因素，對比外抱桿立塔施工和常規的鋼管小抱桿組塔施工的經濟效益和工期效益進行簡要分析，見表1。外抱桿立塔施工，每噸綜合費用降低了18.7%，若鐵塔塔重更大則經濟效益更為顯著；在人員投入減少了23.5%的情況下，施工進度比原來快了10%。

表1 效益對比表

3.2 節能減排

采用鋁合金三角鋁合金管格構抱桿輕便易操作，減少了地錨的開挖，植被破壞減少了23%以上。此施工方式對亞馬遜雨林地區而言,安全高效,經濟環保，既可以節省大量設備工器具和人員投入,又可減少安全風險,提高效率，加快施工進度，同時又有利于施工生產進度安排。

結束語

在亞馬遜雨林地區進行立塔施工作業，采用鋁合金三角鋁合金管格構抱桿方式與傳統的懸浮抱桿組立鐵塔方式相比，明顯減少抱桿長度，節約工器具制造、運輸和安裝成本，提高施工效率，降低了運輸過程中存在的安全風險。同時，減少了地面拉線地錨數量，降低了現場條件限制影響，減少了土方開挖量和水土流失等環境破壞，對保護環境具有重大意義。