1、在鄰近750kV帶電線路附近組立鋼管鐵塔施工技術李志宏 （國網甘肅電力經濟技術研究院建設管理中心）摘要：750kV蘭州東至天水至寶雞輸變電工程是國內第一條750kV采用鋼管鐵塔架設的同塔雙回路輸電線路，從750kV蘭州東變電站出線，G1終端鐵塔左側為運行中的750kV蘭州東平涼一線、右側為750kV官亭蘭州東二線，最小水平距離不足30米（實測為29.5m），夾在兩回750kV帶電線路中間與帶電的750kV官東二線290號終端塔左側橫擔之間的水平距離最小為14m。如何在在帶電線路附近，狹小作業范圍內組立終端塔，在保證安全距離和現場15m處側得370kV/m的電場強度。在確保人身作業安全、確保運行

2、線路安全距離的前提下，保證施工質量完成鋼管塔組立是施工管理方面一項重大任務，根據公司多年750kV線路建設、施工技術儲備和施工項目部技術水平，進行鄰近帶電作業組立鐵塔特殊施工技術的運用及其施工工器具的開發研究，特種施工工藝流程和典型施工工法的研究，為今后處在鄰近帶電設備附近的線路施工提供新的工藝流程。關鍵詞：臨近帶電設備 施工工藝 方法流程基金項目：國家重點基礎研究發展計劃項目部（973計劃）（2006CB 20303，2006CB2003056）1鄰近帶電體組立鐵塔施工方案的確定要素1.1 750kV雙回路鋼管塔的結構特征 耐張塔有四層橫擔，最上層為地線橫擔，下面三層為導線橫擔，橫擔長在13

3、-16m之間。橫擔重量在2.5-5.5噸之間。鐵塔主材單間長度不超過12m，鐵塔腿部根開較大，最大在20m左右，橫擔部位的根開較小，到塔頂處只有3-5m。1.2鄰近750kV帶點線路施工作業控制重點電壓等級（kV） 安全距離（m）備注7509.0采取有效措施，使人體、導線、施工機具等與帶電導線距離符合規定 在鐵塔組立施工作業時，起吊抱桿臂架、吊具、輔具、鋼絲繩及吊物與鄰近帶電線路的最小安全距離不能小于表1，根據不同起吊高度進行嚴格計算控制，距離帶電導線不同的距離的電位梯度產生感應電壓關系到施工作業人員的安全，做好安全防護和控制對帶電線路的安全距離是本期施工作業的控制重點。2 傳統施工作業方法的

4、局限性2.1傳統線路鐵塔安裝普遍采用的內懸浮外（內）拉線抱桿在鐵塔安裝時，由于其抱桿自身結構起吊重量限制，鐵塔構件安裝時無法實現雙側同時起吊。內懸浮抱桿吊裝鐵塔時起吊重量控制受抱桿設置的外拉線對地夾角的影響非常大，外拉線對地夾角又受周圍電力線安全距離的影響，本工程夾在帶電線路中間圖1，不具備設置外拉線及控制繩的布置條件。內懸浮抱桿組立鐵塔見圖2，以此采用常規的作業方法不適用本工程安裝施工。運行的750kV官東二線290號終端塔 運行的750kV東涼一線001號終端塔蘭州東-天水-寶雞750kV輸電線路工程終端塔14m30mACB蘭州東變電站構架圖1 終端鋼管平面圖D 圖2內懸浮抱外拉線抱桿組立

5、鐵塔示意圖3在帶電線路附近全新的鐵塔施工技術3.1 落地式雙平臂抱桿組立鋼管塔新技術運用該項施工技術是抱桿不需要安裝外拉線，施工臨時占地范圍小，拉線設置在塔內，且無需要使用控制繩，極大減少作業范圍，根據現場地形和施工空間環境橫、順線路方向360自由旋轉，靈活調整作業范圍，有效地控制對臨近帶電線路的安全距離尤其適用于臨時帶電運行線路、丘陵狹窄地形圖3。解決了傳統的內懸浮抱桿組塔時拉片繩靠近帶電體角度中的一些“瓶頸”問題和技術難題。起吊荷載大，起吊高度滿足該750kV鋼管塔組立施工要求。在非近電側地面組裝完畢后，起吊至安裝高度后，通過抱桿自轉機構及幅度調節，再水平旋轉至安裝位置進行橫擔就位。解決了

6、傳統的內懸浮抱桿組塔時拉片繩靠近帶電體安全距離不夠的技術“瓶頸”難題，避免傳統內懸浮拉線抱桿組立鐵塔中拉線及控制繩接近至帶電危險距離內。圖3落地式雙平臂抱桿組立鋼管塔3.2落地式雙平臂抱桿施工工作原理3.2.1采用落地式雙平臂抱桿組立鐵塔，通過自轉機構及自身的幅度調節，在近電側起吊塔材時，抱桿可在非近電側起吊至安裝高度后，再水平旋轉至安裝位置。保證在安全距離內吊裝和精確就位的問題。3.2.2 適用于較為平坦的地形，抱桿不需澆筑永久性的混凝土基礎。抱桿通過抱桿基座固定在地面上，抱桿基座采用裝配組合式箱型鋼模塊，對土壤的地耐力要求較低，可重復使用。3.2.3抱桿頂升時由地面加裝標準節，采用液壓頂升

7、系統，勞動強度低、施工效率高。抱桿各項功能可在地面控制室內操作實現，最大限度地減少高空作業，降低安全風險。3.3.4該技術包括八大系統，操作實施要點。主起升系統，回轉系統、變幅系統、附著系統、頂升系統、安全限制系統、電氣集中控制系統、視頻監控系統。3.3 施工工器具的選擇原則3.3.1起重量宜大于5.5噸，實現將橫擔整體起吊；工作有效高度大于12m。安裝時，抱桿臂架、吊具、輔具、鋼絲繩及吊物等最外端與750kV帶電體距離SX+D(操作裕度）,滿足與帶電體的安全距離。X為抱桿臂架、吊具、輔具、鋼絲繩及吊物對帶電體的最小安全距離控制在9m、，D為最小操作裕度控制在3m。 3.3.2吊點位置M1(被

8、吊鐵塔橫擔長(寬）度L+基礎根開)/2,保證垂直起吊，順利就位。 3.3.3新立鐵塔中心距離750kV帶電體距離NS+M。（M為抱桿臂架、吊具、輔具、鋼絲繩、吊物及吊點M1最外端距離新立鐵塔中心距離與進行比較取最大值）4 落地式雙平臂抱桿施工工藝流程4.1 選用落地式雙平臂選定。新立鐵塔橫擔長最大為15.5m，選擇抱桿在工作幅度為15m及9m兩種工況，工作臂滿足垂直順利起吊，且抱桿臂比鐵塔橫擔短，均能滿足安全距離及起重量及起重高度的要求。在滿足起吊的要求的情況下，在選擇落地式雙平臂時，優先選擇工作幅度較小工況，減少抱桿重量。4.2雙平臂自旋自升座地抱桿結構圖44.2.1 抱桿參數表工況工作幅度

9、/m最大起重量/t最大起重力矩/tm最大起重量對應的幅度/m最大工作幅度處的額度起重量/t兩側最大起重力矩差/tm一2181042-16.654.1040二1881042-12.655.0740三1581042136.6840四9810429840 抱桿桿身截面為方1200*1200mm，標準節采用110*10/Q345B方鋼，起重臂截面為三角形（底*高）1130*783，起重臂上弦桿方鋼86*8/Q345B ，下弦桿為80*6/Q345B方鋼。最大起重量為8T，最大起重力矩104/tm兩側最大起重力矩差40/tm。雙平臂抱桿結構示意圖1）主起升系統：包含主卷揚機，主卷揚布置于地面，鋼絲繩在桿

10、身內部上下穿行，通過地面轉向滑輪、起重臂根部轉向滑輪、鋼絲繩、吊鉤及小車實現提升功能。2）回轉系統：包含回轉支承、電動機、耦合器、減速器、制動器等，通過抱桿頭部110滿足90的要求，通過雙向旋轉，實現全方位覆蓋吊裝重物的功能。3）變幅系統：包含小車、鋼絲繩、轉向輪、變幅卷揚等。4）附著系統：包含錨環、附著桿、預焊在鐵塔主材上的錨耳等。5）頂升系統：利用液壓頂升套架，實現抱桿頂升，系統包含頂升套架、頂升油缸及油路等。可以實現抱桿的高度調節，抱桿最大起升高度可達 150m。6）安全限制系統：包含緩沖器、起重量限制器、幅度限制/指示器、起重力矩限制器、起升高度限制器、回轉角度限制器、風速儀等。7）電

11、氣集中控制系統：包含起升控制、回轉控制、小車變幅控制、液壓頂升控制等。8）電視監控系統：在抱桿頭部裝有監控探頭，便于地面人員觀察塔材就位及抱桿加節等操作。4.3雙平臂抱桿組立鋼管塔施工工法 4.3.1 雙平臂抱桿組立施工程序施工準備電纜布線腰環安裝抱桿頂升抱桿基礎安裝抱桿本體安裝電視監控系統安裝吊裝抱桿拆除結束雙平臂抱桿安裝鐵塔工法流程圖4.3.2鐵塔安裝施工1）抱桿初始狀態 根據現場工況，落地平臂抱桿在組裝時需有16噸及以上吊車配合，抱桿整體吊裝完畢后高度提升至最大獨立高度21m位置，并打好下支座拉線。 2）塔腿部分的吊裝 采用現場的吊車進行吊裝，吊裝時采用單根起吊的方式，吊點繩與構件之間采

12、用專用吊具。主材鋼管采用單吊方式，利用現場16噸及以上吊車吊裝。先單根吊裝主鋼管，吊裝就位后打好臨時拉線，再吊裝水平材和大斜材。塔腳板就位時，應使主材保持一定的斜率對準螺孔緩慢落下，以免損壞地腳螺栓絲扣。由于地腳螺栓孔徑較大，就位后，塔腳板移動困難，因此在吊裝前，應根據基礎根開及塔腳板尺寸，在每個基礎頂面畫好就位線，以便于塔腳板準確就位，保證鐵塔根開準確。塔腳板就位后，檢查塔腳板與就位準線是否符合，確認無誤后將地腳螺帽擰緊。塔腿主材吊裝就位后及時在其塔身外側橫線路和順線路兩個方向打好臨時拉線，一方面起到對地腳螺栓的保護，另一方面可隨時調整相互之間的根開尺寸利于水平材和斜材的就位安裝。 3）塔身

13、吊裝 待塔腿吊裝完畢后，打好腰環和下支座拉線，整個頂升過程中，抱桿的懸臂高度保持在21m以內，兩道腰環的間距控制在18m以內。利用平臂抱桿單吊四個主材，就位好打好臨時拉線，再吊裝四側大斜及交叉材。塔身吊裝示意圖 4）塔頭部分吊裝 塔頭部分吊裝采用先吊裝下導線橫擔，再吊裝中導線橫擔，后吊裝上導線橫擔，最后吊裝地線支架的順序。下橫擔就位后，其余上部分吊裝時開始起吊從順線路方向起吊，接近就位點時再旋轉抱桿使橫擔就位方向與就位點相匹配。導線橫擔全部采用分2段吊裝的方式，兩側同時起吊，當塔型內外角側的橫擔為不等長結構，在分開吊裝時，在重量較小的一側臨時增加配重，使得起吊時兩側力矩平衡，在全部就好位后再將

14、配重拆除。4.3.3 抱桿拆除1）先拆除吊鉤和幅度限位。2）再將載重小車開至起重臂端部，把起升鋼絲繩拆除。然后將起升鋼絲繩穿過塔頂部滑輪組（相應側滑輪），經由起重臂最外端滑輪組（相應側滑輪）、端部導輪組，與臂頭可拆除部分相連，把臂頭可拆除部分卸下后，進而把鋼絲繩與開至臂頭的載重小車相連，把載重小車拆除。3）對左側起重臂:把起升鋼絲繩穿過塔頂部滑輪組(左側滑輪)，經由起重臂最外端滑輪組(左側滑輪)，再返回塔頂穿過另一個滑輪(另一個左側滑輪)，然后再經由起重臂最外端滑輪(另一個左側滑輪)，最后固定到塔頂的耳板上。對右側起重臂:把起升鋼絲繩穿過塔頂部滑輪組(右側滑輪)，經由起重臂最外端滑輪組(右側滑

15、輪)，再返回塔頂穿過另一個滑輪(另一個右側滑輪)，然后再經由起重臂最外端滑輪(另一個右側滑輪)，最后固定到塔頂的耳板上。 4）運行起升機構，使兩側起升鋼絲繩得到預緊；確保雙側起升鋼絲繩預緊后，再運行起升機構，讓兩側吊臂圍繞根部鉸點同步緩慢的搖起。搖到吊臂中部與塔頂的碰塊接觸時，將吊臂分別固定在塔頂上。5）依次將塔頂、回轉塔身上下支座、塔身、套架等部分拆除，抱桿的拆除與抱桿頂升是逆過程。當抱桿落至基本段后即可利用吊車進行拆除，最后拆除底架基礎和基礎底板。5相關要求5.1鄰近帶電體塔材組立鋼管塔的一般要求1）合理安排立塔人員，恰當布置道路與安裝場地，以提高吊裝輔助設備的利用效率。2）必須安裝并使用

16、保護和安全措施，如扶梯、平臺、護欄和牽引繩等。3）為了防止感應電，地滑車、絞磨設置接地線，接地線不得小于16mm2。4）較角鋼塔相比單件結構重量增大，但節點變少。構件剛度增加，吊件就位時難度增加，吊點位置需要精確調節，高空作業人員配合實現吊件就位。5）抱桿最高處風速大于 8m/s 時嚴禁進行安裝和拆卸作業。6）登塔作業，高空人員應穿靜電感應防護服。鄰近帶電體組立750kV鋼管塔施工應嚴格遵守電力建設安全工作規程 DL5009.2 及相關規程的規定。5.2抱桿的操作5.2.1 抱桿操作必須有專人指揮，司機必須在得到指揮信號后，方可進行操作，操作前必須鳴笛，操作時要精神集中。5.2.2 司機必須嚴

17、格按抱桿性能表中規定的幅度和起重量進行工作，不允許超載使用。 起升、回轉等機構的操作，必須穩起、穩停、平穩運行逐檔變速，嚴禁快速換檔，慢速檔不得長時間使用。5.2.3 回轉動作時，將回轉、制動開關轉至回轉位置，只有在回轉停穩之后，為防止吊臂被風吹動，才能將開關轉至制動位置，嚴禁將回轉、制動開關當作制動“剎車”使用。5.2.4電氣系統保護裝置的調整及其他機構、結構部件的調整值（如制動器、限位開關等），均不允許隨意更動。不管因何原因保護裝置動作而是抱桿停止動作，操作臺上的相應手柄必須回到零位位置。小結： 750kV蘭天寶送電線路是國內第一條采用鋼管鐵塔架設的同塔雙回路輸電線路，對750kV蘭州東出線終端鐵塔夾在左側為蘭州東平涼、右側為官亭蘭州東線，最小水平距離不足30米夾在兩回750kV帶電線路中間的蘭天寶終端雙回路鋼管鐵塔。如何在狹小作業范圍內在保證安全距離和在370kV/m的電場強度下，確保人身作業安全、保證施工質量是控制重點，在對該鄰近帶電線路一些安全距離、不同距離的電場強度、電位梯度等重要參數進行科學試驗和現場模擬測量的基礎上擬對該線路進行鄰近帶電作業組立鐵塔施工等技術及其采用特殊的