双平臂座地抱杆组塔典型施工方法--终稿.doc

1、1典型施工方法名称: 双平臂座地抱杆组塔 典型施工方法 典型施工方法编号： GWGF001-2013-SD-XL 编 制 单 位：湖北省送变电工程公司 推 荐 单 位：国网湖北省电力公司 主 要 完 成 人：张松华 盛根林 2目 次1. 前言 .32. 本典型施工方法特点 .33. 适用范围 .44. 工艺原理 .45. 施工工艺流程及操作要点 .55.1. 施工工艺流程 .55.2. 操作要点 .55.2.1. 施工准备 .55.2.2. 安装、调试及验收抱杆 .65.2.3. 吊装塔腿 .75.2.4. 顶升抱杆 .75.2.5. 吊装塔身 .85.2.6. 安装附着 .85.2.7. 吊

2、装横担 .85.2.8. 拆除抱杆 .85.2.9. 安装附件 .95.2.10. 验收 .96. 人员组织 .97. 材料与设备 .108. 质量控制 .108.1. 主要质量标准、规程规范 .108.2. 质量保证措施 .109. 安全措施 .119.1. 主要安全标准、规程规范 .119.2. 安全文明保证措施 .1110. 环保措施 .1210.1. 主要环保标准、规程规范 .1210.2. 环保保证措施 .1211. 效益分析 .1211.1. 社会效益。 .1211.2. 经济效益。 .1212. 应用实例 .131. 前言抱杆是输电线路工程组塔施工重要的专用工具。随着输电线路电压

3、等级的提高，铁塔负载不断增加，塔材单重、铁塔总重及塔高不断增加，组塔施工难度随之增大。在大跨越塔及特高压输电线路高塔吊装施工时，采用常规抱杆组立施工难度大、工作效能低，大型抱杆的选择是施工设计的重要内容。湖北省送变电工程公司 2007 年研制的 LB-1 型双平臂座地抱杆，是在吸取建筑塔吊优点的基础上研制的一套全新的、代表行业发展方向的、具有先进技术的输电高塔专用组塔抱杆。以该抱杆为核心施工装备的高塔组立典型施工方法已在水布娅-潜江、回 500kV 输电线路工程观音寺长江大跨越等 7 个大跨越工程中得到成功应用。20092012 年，湖北省送变电工程公司在 LB-1 型双平臂座地抱杆的基础上进

4、行小型化及轻便化研究，先后研制出了 LB-3 及 LB-4 型双平臂座地抱杆，相应的组塔施工工艺已分别在 1000kV 淮南-上海特高压交流输电示范工程及溪洛渡左岸-浙江金华800kV特高压直流输电线路工程得到成功应用。国家电网公司科技项目成果评审委员会认为 LB-1 型双平臂座地抱杆及其施工工艺是大跨越高塔组立施工技术的创新，具有首创性，研究成果达到了国内领先水平。LB 系列双平臂座地抱杆已获得“双平臂座地抱杆” 、 “可折叠的双平吊臂” （发明） 、 “双平臂自旋自升座地抱杆” 、 “连接抱杆和铁塔的软附着”共 4 项国家专利。 “LB-1 型抱杆研制及应用 ”项目获得了国家电网公司 20

5、08 年度科学技术进步奖二等奖及湖北省科学技术发明奖三等奖、中国电力科学技术奖三等奖。LB-3 型双平臂座地抱杆的“1000kV 双回路钢管塔组塔抱杆研制及组塔工艺研究 ”项目获得了 2011 年度中国电力建设科学技术成果三等奖。2. 本典型施工方法特点（1）施工工效高。抱杆具有可折叠收拢双水平吊臂，双臂互相平衡，双钩可独立作业也可对称起吊，吊装工效高。向上折叠收拢后的整个抱杆头部可以整体穿过铁塔平口实现自降，避免了双臂空中解体，减少了高空作业，也提高了抱杆自身的拆除工效，见图 1-2-1。（2）施工风险小。抱杆直接座地，通过液压下顶升系统实现抱杆的自升自降，操作简单，见图1-2-2。从地面引

6、入 /引出标准节，将传统升降抱杆的高空作业转化为地面作业。司机在地面操作抱杆，通过视频系统监控作业，降低了安全风险。图 1-2-1 吊臂可折叠收拢 图 1-2-2 液压下顶升系统（3）节省施工成本。抱杆采用标准件装配式软附着，见图 1-2-3，相对塔吊的刚性附着，具有安装简单，加工成本低，重复利用率高等优点。（4）施工设备可靠性高。抱杆设置了起重量、幅度、起重力矩、力矩差、起升高度、回转角度4等限制/指示器、各种缓冲器、防断绳断轴装置、风速仪、航空灯、避雷针和接地线等安全保护装置，见图 1-2-4。抱杆的载荷安全系统具有数据显示、报警、控制、保护等功能，能自动保护，防止超载。图 1-2-3 标

7、准件装配式软附着系统 图 1-2-4 安全保护装置3. 适用范围本典型施工方法适用于组立横担较长、铁塔全高高于 70m 的高塔。特别适用于塔位交通条件相对较好、邻近带电体及重要地表附着物等不适宜设置落地外拉线的高塔组立施工。4. 工艺原理双平臂座地抱杆是本施工方法的核心装备，从建筑塔吊发展而来，针对输电铁塔具有空心结构以及塔件对塔身轴心对称布置的特点，将抱杆座立于铁塔中心地面，抱杆设计为双臂形式。在规定的不平衡力矩差范围内，双钩可平衡起吊。抱杆除了额定起重量、额定起重力矩外，还要对双钩的起重力矩差进行自动控制。抱杆通过两侧吊臂上电力驱动的小车实现变幅，抱杆头部可电动双向回转，地面作业范围无死角

8、。先使用吊车或其他辅助起重设备在铁塔中心地面处，将双平臂座地抱杆安装到初始状态，使其具备自升自降功能。抱杆使用混凝土基础时，无需任何拉线稳定杆身；使用装配式底座时，在抱杆和铁塔之间安装第一道附着前，需要安装底座拉线及顶升套架拉线等临时拉线稳定塔身。安装两层附着后，除了底座拉线，其他临时拉线都可拆除。用吊车或抱杆吊装铁塔塔腿及第一段塔身后，抱杆通过自身的液压下顶升系统，将杆身顶升到合适的高度，在抱杆和铁塔之间安装第一道附着稳定杆身。使用抱杆双钩继续一段段地从下往上，分段吊装铁塔塔身。抱杆高度随铁塔塔段的组立而递增，杆身上每隔一段高度就须增加一道附着系统实现杆身稳定。铁塔塔身最高平口封口后，使用抱

9、杆从下往上依次吊装铁塔横担。双平臂座地抱杆现场应用照片见图 1-4-1。横担吊装完成后即可收拢抱杆双臂，将抱杆从塔内一直自降到初始状态，最后将抱杆分解拆除。5图 1-4-1 双平臂座地抱杆现场应用5. 施工工艺流程及操作要点5.1. 施工工艺流程本典型施工方法施工工艺流程见图 1-5-1。5.2. 操作要点5.2.1. 施工准备（1）技术准备。应编制专项施工方案，在施工前对全体作业人员进行方案交底。专项施工方案的编审批符合国家电网公司相关规定。（2）设备及材料准备。1）检查施工所用主要设备及材料，确保其型号规格均符合工程要求，并有相应的质量证明文件。吊具与索具产品应符合 LD48-1993起重

10、机械吊具与索具安全规程的规定，钢丝绳、吊钩和滑轮应符合 JGJ196-2010建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程的规定。2）对抱杆进行全面检查，抱杆主要构件存在严重磨损、锈蚀、塑性变形、裂纹，抱杆安全装置不齐全或失效时，不得安装。3）认真检查卷扬机地锚、底座固定拉线地锚、主吊绳转向地锚等地锚施工，确保埋设作业满足作业指导书及规范的要求，并做好埋设检查记录。对临时拉线、钢丝绳套、附着拉索、附着夹具等主要受力工具进行拉力测试，并做好记录。（3）基础施工。1）按抱杆使用说明书要求的尺寸及强度浇注抱杆基础，如采用装配式底座，要对地基进行平整及夯实加固等处理，确保地基承载力及倾斜度符合施工要

11、求。2）利用铁塔接地装置将抱杆底座可靠接地。抱杆地基可能受到流水冲刷或积水时，要做好排水措施。（4）现场布置。安装、调试及验收抱杆施工准备顶升抱杆吊装塔身安装附着吊装横担拆除抱杆安装附件验收结束吊装塔腿图 1-5-1 双平臂座地抱杆组塔施工工艺流程61）依据现场实际情况，绘制现场平面布置图，如图 1-5-2。对施工区域、道路、抱杆朝向、卷扬机位置等作出完整规划。图 1-5-2 现场布置图2）施工区域应包括抱杆基础区、标准节堆放区、主吊绳牵引通道、塔材组装区、塔材材料堆放区、吊车通道、指挥操作区等。3）完整配置施工临建的防火措施，警示牌、规章制度牌等标识牌。5.2.2. 安装、调试及验收抱杆（1

12、）安装抱杆。抱杆安装应符合国家有关标准、规范的规定，还应符合制造厂家的相关要求。安装施工中重点检查的内容有构件外观、地锚、拉线、连接件、安全装置、电气接地、环保等。1）抱杆零部件单重较大，条件允许时应优先使用吊车组装抱杆，见图 1-5-3。如使用其他辅助起重设备，应有专项施工措施，并在施工前对该设备进行认真检查。2）抱杆基础施工合格后先安装抱杆底座，再采用从下到上方式逐步将抱杆组装到初始状态，使其具备自顶升功能。抱杆使用装配式底座时，抱杆在初始状态下需要使用底座拉线、顶升套架拉线、回转拉线稳定杆身。3）抱杆组装顺序一般为底座及其拉线、顶升系统和杆身、回转系统及杆头、起重臂及变幅系统、电气及安全

13、保护系统、视频监控系统、杆头辅助设施如障碍灯、避雷针、风速仪。抱杆运动机构电气系统初步安装完后，就可以安装变幅系统钢丝绳及起吊系统钢丝绳，并安装吊钩。4）在安装抱杆结构主体的同时，可在地面安装发电机、主卷扬机、主控台、电控柜等地面装置，并进行主吊钢丝绳及电缆的铺设。图 1-5-3 吊车组装抱杆7（2）调试及验收抱杆。抱杆主体结构安装完成后，按要求进行空载试运行及载荷试运行，验收合格后方可投入组塔施工。试运行时主要检查安全装置、各系统的运动平稳性、制动可靠性、感测及限位功能、预警报警及控制功能。5.2.3. 吊装塔腿（1）在条件具备的情况下，优先使用吊车吊装塔腿。在抱杆组装调试时，可利用吊车空闲

14、时间同步吊装铁塔塔腿。（2）有些大型铁塔，塔腿根开大于抱杆的作业幅度，需要借助吊车等其他辅助起重设备吊装塔腿及铁塔下部塔身。（3）采用抱杆吊装塔腿时，要遵守以下吊装原则。吊装后续铁塔塔身及横担时，该原则依旧有效。1）对称平衡起吊：尽量采用对称平衡起吊，见图 1-5-4，既利于抱杆稳定，又提高吊装工效。在塔材离地及就位过程中，双钩协调同步，点动操作，确保双钩力矩差始终小于额定值。图 1-5-4 平衡起吊2）整体起吊及分解起吊：吊件整体重量或重力矩大于抱杆额定载荷能力时，需要分解吊装，否则可以组装后整体吊装。分片吊装或多主材组合吊装时，吊件总载荷（重量、重力矩、力矩差）不得超出抱杆性能要求。3）组

15、装点：塔材在地面的布置及组装点基本对称。塔材离地时，吊臂方位及小车初始位置既要满足力矩及力矩差的要求，也要确保主吊钢丝绳沿臂长方向及横臂长方向的角度满足抱杆使用说明书要求。4）避免冲击：双钩低速缓慢离地，离地后再逐级加速起吊速度。运动的塔材与塔身水平距离较近时，要适当减速缓慢通过。接近就位点前，双钩降速。5）控制就位：一般在铁塔主材最高点设置落地控制绳，控制主材根开。在塔材升空过程中，需要设置落地控制绳，控制塔材就位。控制绳对地角度合理，避免给抱杆增加较大额外载荷。5.2.4. 顶升抱杆（1）准备工作：空转检查液压顶升装置工作状态良好；将待引入标准节组装好并布置就位；在两个互相垂直方向架设用于

16、检测杆身垂直度的仪器；下降吊钩到足够低位置防止顶升时吊钩冲顶。（2）松开抱杆最底部标准节与底座之间的连接，将顶升承台图 1-5-5 顶升杆身8与标准节可靠定位和结合。点动启动油缸，缓慢顶起标准节，见图 1-5-5。双缸行程基本同步，密切注意油缸压力数据，发现异常立刻停止顶升。（3）顶升过程中，用仪器动态检测抱杆杆身垂直度，确保杆身倾斜度符合厂家使用说明书要求。附着框和顶升套架上导向轮与标准节之间间隙合适，顶升顺畅，无异常噪声。随着杆身升高，有专人布放及固定电缆。（4）通过导轨引入标准节并与杆身连接，循环操作，直到引入工作完成，将最底端标准节与抱杆底座连接。油缸完全卸载后，将所有新引入标准节及底

17、座之间连接的高强螺栓重新紧固一次。5.2.5. 吊装塔身（1）分段吊装：塔身分段分解组装，从下往上依次吊装。（2）塔材吊装顺序：钢管塔塔身塔材吊装顺序一般是：主材、大水平材、大八字斜材、平口材、其他斜材及爬梯。角钢塔塔身塔材吊装顺序一般是： 2 片带主材的对称塔材、2 片无主材的对称塔材、平口材和其他塔材。（3）钢管塔主材吊装应采用可靠性高的专用吊具，见图 1-5-6。5.2.6. 安装附着（1）安装附着前，要对塔身进行检查，附着传力塔材的螺栓紧固可靠，附着周边塔身稳固性好。要检查附着与铁塔主材连接的夹具、附着拉索等设备，确保可靠性。（2）附着允许使用 12 索、8 索、6 索等多种型式，见图

18、 1-5-7。不管采用何种型式，必须有 2 根对称的拉索用于防止抱杆杆身出现旋转。12 索型式一般用于铁塔最高塔身处，用于横担吊装；6 索型式一般用于铁塔下端塔身处，此时抱杆载荷较小。不管何种型式，拉索张力应进行验算，确保满足载荷要求。附着一般安装在铁塔有水平材平面附近，当采用主材夹具时要对主材表面进行有效保护。图 1-5-7 多种拉索型式（3）在地面将拉索装配完成后，一端悬挂到铁塔主材上。用抱杆将附着框升空，悬挂到抱杆杆身上，附着框滚轮与杆身之间间隙良好。连接拉索另一端及附着框，用拉索上串接的收紧装置预紧拉索。（4）附着拉索预收紧时，要对称操作，同时在两个互相垂直方向架设仪器检测杆身垂直度，

19、确保杆身轴线对支承面垂直度满足 JGJ196-2010 的规定 。5.2.7. 吊装横担（1）吊装方法及顺序：平衡对称起吊，见图 1-5-8，从下往上依次吊装，先是下横担，最后是上横担和地线支架。横担及地线支架在地面合适的位置组装，在超过下方紧邻横担并有一定安全距离后，再旋转至正确就位方向就位。（3）吊点及控制绳：采用多个吊点，吊点一般位于横担下平面。可先用吊车试吊调整吊点位置图 1-5-6 钢管塔主材专用吊具9及吊绳长度，使吊件离地后的状态接近最终就位状态。落地控制绳一般设置在横担下平面外侧，用于辅助就位。5.2.8. 拆除抱杆（1）先拆除抱杆头部可能妨碍双臂向上折叠收拢的部分装置，如视频监

20、控探头等。收臂前，检查起重臂上收臂防撞缓冲装置工作是否正常，臂根与抱杆杆身连接铰转动是否灵活。（2）安装收臂钢丝绳。收臂动力机构既可以是主吊钢丝绳和主卷扬机，也可以使用单独的钢丝绳和绞磨，还可以使用预留的专用收臂绳和主卷扬机。使用主吊钢丝绳时，钢丝绳需要执行从起重臂到杆头之间的穿绳操作，因该钢丝绳自重较大，高空作业困难，要有专项作业措施。（3）收臂。双臂收拢刚开始时，收臂系统载荷为最大状态。起步要慢，密切监控钢丝绳张力及异常。双臂接近靠拢时，要减速防止冲击，通过点动控制实现双臂完全收拢，最后将双臂可靠地锁固在一起。（4）降节。执行和顶升基本相反的操作，逐步自降抱杆。在抱杆头部通过铁塔上平口时，

21、塔上要设专人监护抱杆通过，见图 1-5-9。图 1-5-8 吊装横担 图 1-5-9 收臂降节（5）拆除附着装置。随着抱杆不断降节，从上到下顺次拆除附着装置。附着拉索要对称平衡松劲，拆解后的附着框可靠地固定在抱杆杆身上，随杆身一起下降。（6）完全拆除。抱杆降节到初始状态不能自降时，用吊车或采用绞磨配合在塔上安装滑轮的方式将抱杆从铁塔内完全分解拆除。拆除顺序和安装顺序基本相反，先拆吊臂、再依次是杆头、回转、杆身等，一直到底座。使用绞磨时，在被拆的抱杆零部件上安装控制绳，控制该零部件落地，避免与其他物体碰撞。最后拆除地面装置，如主卷扬机、发电机、主控台、施工临建等。（7）场地清理。清理施工现场垃圾

22、，恢复施工现场环境原貌。清理工具上的泥土，并进行简单保养，然后运出现场退回仓库妥善保管。对损坏的工器具要分类堆放，并做好明显的识别记录。对剩余的材料要收集整理和回收，并做好统计。5.2.9. 安装附件塔身剩余附件如航空灯、平口封口塔材、拉索等，通过机动绞磨完成安装。5.2.10. 验收铁塔吊装完成后，按照国家有关规范的要求对铁塔安装质量进行检查验收。6. 人员组织本典型施工方法以 LB-3 型双平臂座地抱杆组塔为例，主要劳动力配置见表 1-6-1。表 1-6-1 主要劳动力配置工作岗位 技工（人） 普工（人） 岗位职责工作负责人 1 施工总指挥10工作岗位 技工（人） 普工（人） 岗位职责安全

23、负责人 1 负责现场安全监察电工 1 负责电气安装及调试司机 1 负责操作主控台及顶升油缸抱杆操作人 3 负责抱杆组装、顶升及拆卸高空作业 9 负责塔材就位安装、附着安装拆卸地面作业 4 11 负责地面组装合计 20 117. 材料与设备本典型施工方法以 LB-3 型双平臂座地抱杆组塔为例，主要工器具配备见表 1-7-1。表 1-7-1 主要工器具配备序号 工器具名称 规格型号 数量 单位1 双平臂座地抱杆 LB-3 1 副2 吊车 25t 1 台3 机动绞磨 30kN 5 套4 吊具索具 若干 个5 拉线及控制绳 13/16 若干 根6 钢丝绳托筒 1 套7 主材专用吊具 50kN 4 个8

24、 钢拉盘 100kN/50kN 8/16 组9 发电机 120kW 1 套10 对讲机 10 台11 经纬仪 2 台12 拉力表 100 kN 1 块13 接地线 8 付14 帐篷 4 顶15 灭火器 4 个16 风速仪 1 台17 障碍灯 1 盏8. 质量控制8.1. 主要质量标准、规程规范GB 50233-2005 110kV500kV 架空送电线路施工及验收规范DL/T5168-2002 110kV500kV 架空电力线路工程施工质量及评定规程Q/GDW 153-2006 1000kV 架空送电线路施工及验收规范 Q/GDW155-2006 1000kV 架空输电线路铁塔组立施工工艺导则Q/GDW163-2007 1000kV 架空送电线路工程施工质量检验及评定规程Q/GDW225-2008 800kV 架空送电线路施工及验收规范Q/GDW226-2008 800kV 架空送电线路施工质量检验及评定规程Q/GDW262-2009 800kV 架空输电线路铁塔组立施工工艺导则Q/GDW346-2009 架空输电线路钢管塔组立施工工艺导则8.2. 质量保证措施