220kV黄雨甲乙线N28-N29电塔迁改升高施工技术

熊根林

摘要：由于220kV黄雨甲乙线 N28-N29 档跨越规划鹤港高速公路，该档位于N27-N30耐张段中，线路与鹤港高速公路的交叉约为61°。现状导线距离地面高度为14.2m左右，海拔高程为16.47m。高速公路路面设计高程约为13.28m，当架桥机在线路下方作业时，架桥机顶管高程为23.28m，此时线路下导线距离施工架桥机的距离最小距离为负6.81m，小于规程规范中要求的安全距离要求。为了确保高压线路安全运行及鹤港高速公路道路顺利施工，根据相关规范要求，需要对N28-N29 段线路进行升高改造。需要将220kV黄雨甲乙线N28-N29迁改工程新建2基双回耐张钢管塔（塔型为2F4W3-J4G-37.5）。更换N27-N30耐张段的导、地线。改造长约 2×1.441km。导线采用 2×JL/LB20A-400/50 型铝包钢芯铝绞线，两根地线分别采用48芯OPGW光缆和JL/LB20A-95/55 型铝包钢芯铝绞线。 并拆除29#双回路直线塔(SZ631-33)及塔上附件，拆除 N27-N30 段导地线长1.441km，导线为2×LGJX-400/50 钢芯铝绞线，两根为地线48芯OPGW光缆和JL/LB20A-95/55。

关键词：220kV黄雨甲乙线；N28-N29电塔；迁改升高；

一、施工方法、技术措施

1、吊车组立铁塔专项技术措施

序号	杆号	杆型	呼高（m）	塔全高（m）	塔重（kg）	基础形式
1	N28+1	2F4W3-J4G	37.5	55.5	81164.6	灌注桩
2	N29	2F4W3-J4G	37.5	55.5	81164.6	灌注桩

（1）本工程新建杆塔型号明细表

（2）本工程铁塔塔型塔型为2F4W3-J4G。（呼高37.5米，全高55米）。

（3）QY130K起重吊车技术参数

1）QY130K起重吊车工作参数一览表

38吨配重、全伸支腿性能表
幅度 （m） 吨（）（T） 臂高(m)	13	17.14	21.28	25.42	29.56	33.7	37.84	41.98	46.12	50.26	54.4	58	副臂不考虑
3	130.0	108.0
3.5	125.0	102.0
4	115.0	98.0	90.0	75.0
4.5	105.0	91.0	85.0	72.0	60.0
5	98.0	85.0	76.5	68.5	55.0	50.0
6	85.0	78.0	69.2	62.0	53.6	45.0	38.0
7	70.0	70.0	62.8	56.5	50.5	43.0	36.5	28.5
8	60.0	60.0	57.0	51.2	46.5	40.5	35.0	28.0	25.0
9	52.0	52.0	50.0	47.0	43.6	37.5	32.5	27.5	24.0	20.0
10	45.0	45.5	45.3	43.0	39.2	35.8	30.0	26.5	22.0	18.0	16.5	13.5
12		39.0	38.5	37.5	34.3	31.5	27.0	23.7	20.6	16.5	15.5	12.5
14		29.6	29.3	30.1	30.2	27.0	24.8	20.8	18.8	15.3	13.5	12.0
16			23.1	23.9	24.0	24.0	22.0	18.6	17.1	14.0	13.0	11.5
18			18.5	19.4	19.6	19.9	19.6	17.2	15.5	13.2	12.0	10.5
20				16.0	16.2	16.5	17.3	16.3	13.9	12.5	11.5	10.0
22				13.3	13.5	13.9	14.6	14.6	12.1	11.5	11.0	9.3
24					11.4	11.7	12.5	12.5	11.2	10.8	10.5	8.6
26					9.6	10.0	10.8	10.7	10.5	10.0	10.0	8.0
28						8.5	9.3	9.3	9.5	9.5	9.5	7.5
30						7.2	8.0	8.0	8.2	8.6	8.8	7.1
32							7.0	7.0	7.2	7.5	7.9	6.6
34							6.0	6.0	6.2	6.6	7.0	6.2
36								5.2	5.4	5.8	6.2	5.6
38									4.7	5.0	5.4	5.3
40									4.0	4.4	4.8	4.9
42										3.8	4.2	4.3
44										3.3	3.7	3.8
46											3.2	3.3
48											2.8	2.9
50												2.5
52												2.1
54
倍率	12	10	8	7	6	5	4	3	3	2	2	2

2）QY130K起重吊车提升高度曲线表

3）QY130K汽车起重机工况

A、最大额定起重量：130T; 8.3吨基本平衡重，具体工况如下：

B、吊车起重状态技术参数表

（5）吊车方案选定

根据本工程钢管塔全高，依据吊车工作参数及工况分析130吨吊车适合本工程钢管塔吊装，吊装分段安排：

1）N28+1采用一台130吨吊车为主吊车，辅助一台25吨。

N28+1塔导地线离地面13米，吊车所放位置受鱼塘限制，根据吊车自身按下表：

①吊车行驶状态技术参数表

”

②根据上表数据吊车整车长15米，当吊车安置在#28+1一腿处沿基础对角线方向则：

吊车长15/2=7.5米；基础半对角7.5米，两者相加=15米，考虑吊车不适合离铁塔太近。控制吊车中心距与铁塔中心距保持在18米比较合适。根据吊车工作参数表得出以下结论：

当吊车工作幅度在18米半径范围则主臂各高度起吊重量如下表：

③钢管塔最高55米顶部第8段总重2.4吨，根据上表升出58米主臂在18米工作半径可起吊10.5吨。

④根据钢管塔分解组塔实际情况，需要组装成单片吊装的最重段为13段总重15291kg,单片约7500kg（不含侧面一些小辅材）。单片顶部距离基础面23米。根据上表吊车主臂控制30米高时在18米工作半径可起吊19吨，完全满足13段最重单片吊装。

2）N29（新）采用一台130吨吊车为主吊车，辅助一台25吨。（含拆除原塔）方法和N28*1相同。

（6）吊车就位：

1. 选择平坦坚实的场地停放吊车，并应与沟道、基坑保持安全距离。将吊车支腿全部伸出，并在撑脚板下垫方木，调整机体使回转支撑面的倾斜度在无荷载时不大于1/1000（水准泡居中），由于N28+1摆放吊车右侧属于回填土，右侧两个支腿必须加1米*2米*0.03米的钢板垫护。吊车左侧10KV台架进行围蔽，吊车吊钩及吊件对其保持足够距离 。

2. 合理确定吊车的摆放位置，避免在起吊过程中移动吊车。

3. 吊车工作位置的地基必须稳固，附近的障碍物应清除，吊车的支撑点应选择在坚硬的土层上。

4. 组装段的位置应与吊车回转范围相适应。

5. 平面布置中要注意组装段位置与起吊顺序相适应。

（7）地面组装：

1）地面组装位置以适合吊车起吊为原则，杆塔的单件质量应小于吊车额定起重量，同时注意起重量大小与伸臂长度的关系，组装好的构件必须在吊车允许起吊半径范围内。

2）地面组装时应考虑好组装形成的吊件重心位置及吊点绳的绑扎位置，根据施工现场的情况、构件有无方向限制等确定构件布置位置，留出操作空间方便吊绳、控制绳的绑扎及方向控制。

3）用螺栓连接构件时，螺杆应与构件面垂直，螺栓头平面与构件不应有空隙，螺母拧紧后，螺杆露出螺母的长度，对单螺母者应不小于两个螺距，对双螺母可与丝扣平齐。

3、新建段导地线展放专项技术措施

（1）本次迁改新建段N27-N28-N28+1- N29-N30塔段需要旧线牵引新导地线。架设导地线措施如下：

1）紧线前准备工作

1. 防过牵引需设置临时拉线，紧线前了解设计单位对耐张杆塔施工要求，耐张杆塔临时拉线的布置。在220kV黄雨甲乙线N27大号侧、N30小号侧设置临时拉线，临时拉线的张力，按平衡导（地）线紧线张力的50%计算。

2. 临时拉线的上端应靠近横担主材挂线点下方专用拉线挂板用卸扣拴牢。当横担主材挂线点下方无专用拉线挂板时，应用钢丝绳缠绕下平面两根主材一圈后再拉至横担非挂线侧拴牢与钢绞线连接。缠绕的钢丝绳应不妨碍挂线操作，内侧应垫木条防止横担变型。

3. 临时拉线宜采用钢绞线，导线截面积300平方毫米采用钢绞线不小于GJ-70，楔形线夹及UT线夹采用标准金具。

4. 拉线安装在横担施工孔下端临时拉线挂板上。下端与地锚拉棒连接。临时拉线必须受力均匀。地锚地质良好，牢固可靠。禁止采用不明物体固定临时拉线。如下图：

5. 地锚埋设及要求：

A地锚埋设

根据施工现场勘察结果，地质为坚土，一个回路埋设3只8吨地锚，采用0.4*1.2钢制地锚。地锚埋设深度2米。每只地锚配直径20mm拉棒。

B地锚拉力计算：

a、地锚抗拔力计算：

斜向地锚抗拔力PKO≤Gsinaβ/Kθ

其中G=[dLt+(d+L)t²tgθ+4/3t³tg²θ]γ

式中P——地锚的容许抗拔力，kg；

KO——地锚抗拔的负荷系数，可取1.3-1.4；

H——地锚的埋置深度，m；h=2.2m

t——地锚中心点到地面的距离，t=h/sinaβ,m；t=2.0/sina45=2.83m

β——地锚受力方向与地面的夹角；β=45°

G——斜向受力时，地锚带动的斜向倒锥体土块容量，kg；

θ——土壤计算上拔角，见《架空送电线路施工手册》表62-15；取坚土，θ=25°

γ——土壤的密度，kg/m³；γ=1800 kg/m³

K——地锚抗拔安全系数，一般取2.0；

L——地锚的长度，m；L=1.2m

d——地锚直径，m；d=0.5m

G=[dLt+(d+L)t²tgθ+4/3t³tg²θ]γ

G=[0.5*1.2*2.83+(0.5+1.2)*2.83²*0.466+4/3*22.665*0.217]*1800

G=[1.698+6.344+6.558]*1800

G=14.6*1800

G=26280N

P=Gsinaβ/(K*KO)

P=26280*sina45°/(2*1.3)

P=26280*0.707/2.6

P=7146kg*9.8=70032N

得出：现场土质为坚土，埋设8T抗拔力的地锚，地锚埋设深度为2m，地锚体为8T钢制地锚。

b地锚锚体的强度计算

δ1=Mmax/W≤[δ]

其中：Mmax=q12/8

δ1—地锚锚体的弯曲应力，N/c㎡

Mmax—地锚的中心最大弯矩，Ncm

q—地锚单位长度上的荷载，N/cm

w—地锚的抗弯截面系数cm³

[δ]——地锚的容许应力，N/c㎡，对于圆木，[δ]=1079 N/c㎡

Mmax=q12/8=50.920*103/180*1802/8=1145.7*103 Ncm

W=π/32(d1+d2)3/8 (d1=d2=25cm)

=0.1(25+25)3/8

=1562cm³

δ1= Mmax/W=1145.7*103/1562=733.5 N/c㎡＜1079 N/c㎡

结论：8T钢制地锚体强度合格。

2)主牵引机计算

主牵引机牵引力计算

P≥mK_pT_p

P ——主牵引机的额定牵引力（N）

m ——同时牵放子导线的根数

K_p=0.25——0.33

T_p被牵放导线保证计算拉断力（N）

P≥2×0.33×128100＝76860（N）

3）主张力机单根导线额定制动张力

T=K_TT_P

式中：T——主张力机单根导线额定制动张力（N）

K_T=0.17——0.20

计算出主张力机单根导线额定制动张力为：

T=0.2×128100＝25620（N）

本次施工单根导线制动力不大于25（kN采用一牵一时导线制动力不大于50（kN主牵引连续牵引力不大于153.72（kN）采用SAZ-50×2张力机和SAQ-250牵引机。

表2-2 SAQ-250、SAZ-50×2液压牵张设备性能参数　

名称	型号	最大间断牵引力	最大持续牵引力	牵引轮直径	最大牵引速度
液压牵引机	SAQ-250	300kN	250kN	960mm	5km/h
名称	型号	最大间断张力	最大持续张力	张力轮直径	最大放线速度
液压张力机	SAZ-50×2	50kN×2	50kN×2	1500mm	5km/h

4）牵张场布置

1. 牵、张机布置在线路中心线上。在顺线路方向，两场中的主机位置均使两侧施工段中两基邻塔的放线悬垂角接近相等，且均不超过铁塔的设计条件，当地势平坦时，均应设置在与邻塔相距150m左右处。

2. 中、小牵、张机就位后，用道木将机身垫平、支稳，并用地锚和链条葫芦将机身固定。每台大牵、张机不少于4个锚固点，小牵、张机不于2个锚固点。

3. 在张力机后约15米处，分别布置4个导线盘架，使导线的出线方向垂直于线盘中心轴，导线盘起吊采用25吨吊车。

4. 牵、张两场中的锚线位置应设置在两场主机前方要锚的那一相导线的下方，其顺线路方向的理想位置是放线过程中这一段导线的最低点处，以便进行锚线和松锚作业。按规定，牵张机进出口与邻塔悬挂点的高差角不得大于15°。

5. 张力场中的小牵引机和牵引场中的小张力机是一对同时工作的机械，用于牵放牵引绳；为防止因牵引绳与导线发生交叉磨线，应按放线作业顺序将两机布置在最后才展放的那一相导线的同侧。

6. 转向滑车的个数根据转向角度、放线张力和转向滑车的允许承载能力经计算确定。当转向滑车使用个数大于1时，应将两个滑车的转向角度布置成基本相等，以期每个滑车荷载接近，各滑车均匀承担转向荷载。转向滑车的包络角不宜大于60°。

7. 转向滑车围成的区域及其外侧为危险区，不得放置其他设备材料，工作人员不应进入，牵引机转向布场示意图如下图。

牵 引机转向布场示意图

5)旧线牵引新导地线

牵张系统构成示意图

1—小牵引机；2—导引绳；3—架线滑车；4—旋转连接器； 5—牵引绳；6—抗弯连接器

7—小张力机；8—牵引绳盘架；9—接地滑车

1. 按正常放线施工程序进行“一牵一”结合本工程实际情况安置牵张场。

2. 张力展放各相导地线的工作。在N27小号侧安置牵引机两台，分别牵引甲乙线。

3. 在N30大号侧安置张力机两台，分别将甲乙线新线张出。

4. 在N27利用旧导地线牵引新导地线到位N27后用卡线器锚在横担挂点施工孔上。

5. 在N30利用张力机将新导地线张到标准弧垂大3米停止。立即用卡线器锚在横担挂点施工孔上。

6. 在N27小号侧、在N30大号侧两边压接挂线。

7. 一牵一上中下逐一完成12根旧导线换新。连接旧线和新线利用网套及抗弯连接器连接牢固。如下图：

8. 在展放导地线的过程中，牵张机操作员密切沟通，时刻注意张力机的张力控制，确保导（牵）引绳或导地线与跨越架在安全距离内：

三、专项安全措施

1. 起吊前检查各种机具正常，通信信号保持畅通；绞磨固定牢固、滑车挂点正确；检查横担的起吊位置正确；拆除、安装横担时，作业人员安全带需固定在塔身上。

2. 正确使用安全带，保护绳必须固定在横担上。

3. 放线期间跨越点位置设专人跟踪，通信信号保持畅通，发现异常立即通知总指挥，停止放线；跨越公路处，在公路两侧200米设置施工标示牌，提醒过往车辆，并安排专人看管。

4. 确保牵引机与张力机同步操作，通信信号保持畅通、弧垂增大、过小时要立即停机，及时调整张力。

5. 调整弧垂：挂滑车前，必须采用钢丝绳打保险；保险绳裕度不得超过0.5米；正确使用安全带，保护绳必须固定在横担上；下塔前要检查滑车的保险栓在正确位置、保险钢丝绳固定牢固；调弧垂前检查全线滑车保险栓位置正确；调整弧垂前要检查对讲机正常，设专人统一指挥。

6. 导线紧、挂线时打二道保险，以防跑线。

7. 放线过程中设专人统一指挥，每基塔上派1-2名高空护线。

8. 高空作业压接耐张线夹时打二道保险，以防跑线。

参考文献：
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[2]蒋国阳.建设工程高压电力线路迁改工作的探讨[J].建材与装饰.2016(2).
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[4]李永江.浅析110kV架空输电线路迁移改造电缆线路施工[J].通讯世界.2015(01).

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