对500 kV输电线路组塔施工工艺质量控制探究

唐庶华

摘   要：文章针对500 kV高压输电线路组塔施工工艺质量的控制方法进行研究，选择能够降低相应施工成本的方法，并针对供输电双回建设的特点，通过计算起吊部件受力情况来分析吊装过程中所存在的硬性技术问题并提出解决方案。

关键词：输电线路;组塔;质量控制

现有铁塔组立施工工艺的设计应用仍然处于前期实验阶段，对于技术特性尚未利用完全。当组塔施工顶部存在较大的差异时，最为常用的是两种500 kV输电线路T型铁塔，而横担宽度高且电压>500 kV的情况下，施工工艺需要有所调整。因此，如何对施工工艺调整后的质量进行控制成为需要深入研究的新课题。

1    输电线路组塔方案选择与施工计算工艺概述

1.1  组塔方案选择

500 kV的施工组塔根据具体参数的不同，例如地面高度、铁塔重量以及施工位置地形等情况，主要分为3种主要施工方案：座地式抱杆组立、悬浮式抱杆组立、吊车式组立。在使用大型跨越式铁塔进行施工操作时，座地式抱杆是最为常用的;吊车型抱杆可以用于地面通行条件良好、重型吊车能够直接到达的地点;悬浮式抱杆是现阶段经常使用的方案，对大部分铁塔类型的施工适用性良好，直接通用速度快、成本低[1]。

针对最常用的悬浮式抱杆进行分析，此方案分为两种分支即内悬浮外出拉线和内悬浮内部拉线，外部拉线的手段常用于平整地面或仅有少数起伏的小丘陵等地形条件优秀的区域，内部拉线方案适用于山体内部或是鱼塘等施工难度大的地形。在进行铁塔組合施工时应注意结合具体地理条件情况，选择对应的组塔方案。

1.2  施工计算工艺概述

以某地的500 kV施工为例，使用的铁塔为紧凑型双回式，横担长度为35.74 m，总体质量重达16.3 t，相较于常规横担安装技术难度更高，必须使用特殊方法才能确保铁塔组立操作安全完成，具体核心技术参数如表1所示。

通过研究起吊具体的极限数值来进行计算，利用动静切换滑轮组合时，极限起吊质量为3.7 t;使用动滑切换车进行起吊时，极限质量为2.5 t，利用这些数值来作为取值选型标准，计算过程如下：

攀根绳本体受力计算公式为F1=mgsinβ/cos（a+β）;将牵引用钢筋绳的受力数值设为F2，直接采取起吊操作时计算公式为F2=mgcosα/cos（α+β）;使用静至动切换车进行起吊时，具体计算公式为F2=0.54mgcosα/cos（α+β）;使用动至静切换车时计算公式为F2=0.369mgcosα/cos（a+β），另外将k=cosα/cos（α+β），向上拖拽线体受力计算按照抱杆角度倾斜5°考虑。吊起操作的反向两侧拉线合力计算公式为Fc=F2cos（θ-β）/ηsinψ，单独牵拉引线的受力为Fc1=F2K2/[2cos（γ/2）]，抱杆本体在5°倾斜情况下的受力为Fh=F2+FccosPψ+Gcos（90°-θ），下牵引拉线受力为Fb=1.05Fhsin（ψ+5）cosξ/2sin（2ψ）。

在上述数据公式中，α值为攀根绳的对地夹角大小，取值极限为45°;β值为上下牵引钢筋绳和杆塔中心轴之间的夹角大小，取值极限为15°[2-3];θ值为抱杆整体与地平线间的夹角大小，按照吊起操作直线横担时产生5°倾斜计算，可确定θ值为85°，其余吊起倾斜角度下数值一致为90°;ψ值取下拉牵引线两侧方向融合力作用线夹角值的1/2即可;K2属于分配不平衡的系数，一般取值在1.3左右;γ值参考两方拉线之间的夹角大小，通常情况下为90°[4];ξ值使用同边至少两条下拉线所产生的夹角，折半计算;η值取滑车本身的运行效率，仅进行起吊操作的情况下数值取0.90，采用动滑起吊时数值取0.81;m值取吊坠物的质量数值[5-6];g值为经典物理的重力加速度常数。

2    施工工艺质量控制要求与加强措施

2.1  质量控制要求阐述

500 kV输电线路组塔施工应遵循8大质量要求：

（1）使用螺栓时应垂直于构造硬件面，螺栓头部与平面间不允许存在>0.1 mm的缝隙。

（2）拧紧固定螺丝后螺丝本体应露出至螺丝帽的程度，对于单支螺母间不允许大于两个螺丝距离，双重螺母则可以出现相互平整的情况。

（3）螺栓本体与螺栓杆之间禁止出现滑牙现象，利用扳手时应注意开口超过极限导致滑脱，使螺母出现倒棱损害的情况;扳手开口头部在转动时需小心避免划伤铁塔外表材料，若发现螺栓本体出现滑牙或不当磨损应及时更换。

（4）螺丝不具有卡扣的部分应小于所有连接构造的厚度加和，扭紧固定时严禁转轴，并且丝扣部分不允许在横向剪切层面上，螺丝交叉处应具有缝隙来填装对应厚度的垫片。

（5）撑杆铁塔的脚部螺丝钉应安装完备，禁止出现脚蹬侧露出铁丝的现象，整体弯钩朝向需相同。

（6）防偷盗螺栓安装到位，螺母卡扣检查紧固性。

（7）铁塔组立板接触面积满足基本要求，存在缝隙时需加装铁片并灌入混凝土加固。

（8）铁塔组建成功后应保证其倾斜角度不向受力侧偏移。

2.2  加强质量控制具体措施

2.2.1  工程准备阶段质量控制措施

施工前有关建设部门应对工程的具体环境进行信息采集，在完全勘察的基础上来审核施工方案书，确保铁塔的技术细节与施工图表相互匹配。同时还需要对受力的计算公式与得出数值进行额外审查，保证组塔施工的安全进行。对建设整体的流程与方案书进行模拟系统评估，确保方案的实际操作性。在组建铁塔前，需要使用相关仪器对四方基础顶面数据进行检测，尤其是转角处的基础预测偏差值，避免组建操作完成后出现铁塔向内倾斜的危险情况。

2.2.2  工程材料的质量控制措施

在施工开始前，应对所准备的材料以及工程硬件设备进行检查和测试，确保其质量能够满足工程建设的硬性要求。材料在现场的摆放需要注意对应位置分类和分段摆放，严禁使用角落钢进行其他承载操作，例如用作工程撬棍等，以防角落钢扭曲变形。

2.2.3  做好工程结束后的验收

工程结束后，应按程序执行三阶段验收操作：项目工程队进行自我检查验收、项目工程部检查验收并填表复检、工程公司进行整体验收。三级验收结束后立塔工程队需按时巡检，若发现质量问题及时在备用桩位施工以保证使用质量。

3    结语

当前的输电线组铁塔施工技术仍然有待完善，在今后的施工建设过程中，对工程质量的研究还应继续深入，以将工程工艺达到一个成熟、完整的水平。

[参考文献]

[1]杨学军.输电线路全过程机械化施工应用与设计研究[J].通讯世界，2018（8）：158-159.

[2]居沛霖.架空输电线路铁塔组立施工技术标准体系优化[J].山东工业技术，2018（18）：156.

[3]李全，唐明利.输电线路工程山区组塔施工监理管控措施探讨[J].建设监理，2018（3）：71-74.

[4]李庆林.特高压输电线路铁塔组立抱杆的方案选择[J].电力建设，2007（3）：29-33.

[5]李玉，任强，李家建.1 000 kV特高压输电线路组塔施工大截面抱杆的使用[J].山西电力，2012（11）：9-13.

[6]中国南方电网有限责任公司超高压输电公司工程处，河南送变电建设公司.500 kV紧凑型同塔双回线路施工工艺研究报告[Z].广州：中国南方电网有限责任公司生产技术部，2008.