特高压塔式起重机组立耐张塔施工工法.docx
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特高压塔式起重机组立耐张塔施工工法
特高压塔式起重机组立耐张塔施工工法
1、前言
1000kV特高压线路铁塔与常规500kV线路相比,具有高、大、重的特点,其吨位最大还是耐张塔。
特高压11标段最重的1基塔为001#终端塔,铁塔重193.4吨,全高为75.3米,铁塔主材为四拼主材,横担主材为双拼主材。
采用常规的施工方法施工难度很大。
本次在001#塔进行了吊装施工,使用起来方便。
2、特点
(一)设备施工效率高;
(二)起吊、就位安装方便;
(三)自平衡式设计可以满足耐张塔塔头对起吊装置尺寸的限制;
3、适用范围
在送电线路铁塔施工中,适用于耐张塔组立施工。
4、工艺原理
专用塔式起重机由国网北京电力建设研究院研制,针对特高压铁塔的特点和特殊要求,适合特高压线路干字型耐张塔组立。
该机采用塔内附着方式,底座固定在铁塔基础中心处的专用现浇基础承台上,独立起升高度为51m,附着方式最大起升高度可以达到100m;吊臂最大有效长度为18m,最大起吊重量4吨,最大不平衡力矩64t*m。
该机由塔基、标准节(每节3m,多节组合可成多种高度)、起吊专用节(高11.45m)、塔头(由吊臂、起吊系统、回旋、调幅组成)、顶升系统(由内塔节、顶升架组成)组成。
同时采用附着专用箍通过钢丝绳、手搬葫芦与铁塔四角主材相连,按一定高度多点分布,确保塔吊的稳固。
起升、变辐、回转机构均采用电力驱动。
塔吊升高采用自身的液压式自顶升装置与内塔节配合完成,每次加装一个标准节(3m);标准节截面1600mm×1600mm,内塔节、起升专用节均为1320mm×1320mm。
塔机拆除时需将吊臂向上仰角88°,使塔机最宽处不超过2800mm,以便顺利通过铁塔最顶端窗口。
塔式起重机配备监控装置,可对塔式起重机各处的工作情况进行适时监控,使地面的指挥人员能清楚的看到塔上的吊件位置和塔上的作业人员的操作情况。
4.1塔吊技术参数表
表1
起重力矩(kN.m)
640
起重高度(m)
独立高度
51
最大起重量(kg)
4000
最大工作幅度(m)
18.6
内附着式
100
工作
速度
起升速度及性能
2倍率
起升重量(kg)
起升速度(m/min)
4000
0-21
回转速度r/min
0.8
液压顶升速m/min
0.7
变幅速度
从15°—88°需2.3分钟
机构及主要配套件参数
部件名称
电机
减速器
型号
功率(kW)
数量
型号
数
量
传动比
备注
起升机构
NK127-VE-22-4P-82.52-M1-II-A
22
1
i=82.52
宁波莱斯特
回转机构
YTLEJ112M-95-4F1
95Nm力矩电机
1
J42.389.08
1
i=140
黎明减速器
变幅机构
NK157NR97-VE-7.5-4P-
433-M1-II-A
7.5
1
i=433
宁波莱斯特
液压油缸
YG-398
泵站YZ-15
表1续
钢丝绳直径及规格
起升
φ1435w×7破断拉力p=1770N/mm2
无锡钢丝绳厂
变幅
φ226×29Fi+Fc破断拉力p=1910N/mm2
无锡钢丝绳厂
工作风压(Pa)
≤250
回转支承
非工作风压(Pa)
≤1300
整机重量(kg)
固定式(标准高)
50304
安装或爬升风压(Pa)
≤100
吊重
臂长(m)
3~16
16~18
重量(t)
4
3
4.2塔式起重机结构图
序号
代号
名称
数量
材料
重量
备注
单件
总计
1
D4.25.00
固定支脚
1
1963
1963
2
D4.05.00
内塔节
1
3645
3645
3
D4.06.00
起升专用节
1
4447
4447
4
D4.07.00
标准节
12
1946
23352
5
D4.09.00
顶升装置
1
3070
3070
6
D4.11.00
塔顶撑杆
1
2262
2262
7
D4.12.00
回转总成
1
5222
5222
8
D4.13.00
吊钩滑轮组
1
200
200
9
D4.14.00
吊臂总成
1
1580
1580
10
D4.15.00
变幅拉绳
1
46
46
11
D4.16.00
安全绳
1
35
35
12
D4.17.00
变幅滑轮组
1
161
161
13
D4.19.00
休息平台
3
75
225
14
D4.26.00
起升机构
1
2050
2050
15
D4.28.00
变幅机构
1
1710
1710
16
D4.40.00
附着框架
1330
1330
17
21.00
标准通道
12
28
336
5、施工工艺流程及操作要点
5.1塔式起重机现场布置要求
1)铁塔基础基坑回填时,要求用电夯打实;塔内地面平整,以利塔吊组立。
2)对现场进行详细的勘查
⑴确保施工现场道路、桥梁满足大型运输的要求。
⑵塔吊基础处土质有足够的自然承载力,是否有沟、坑、管、线等。
⑶塔式起重机回转半径内是否有高压线、障碍物等。
3)塔吊组立前,要对铁塔周围的组立场地进行清理,按照施工现场布置图要求,规划好场地,清理现场的附属物,并进行道路修筑,确保各种车辆的安全行驶、出入。
4)基础浇制严格按本工程铁塔基础施工措施严格进行,确保混凝土质量。
浇制完成,待其强度达到70%后,方可进行塔吊其它部件的吊装。
5)塔基安装好后即将塔吊四支脚用相同规格的接地圆钢与已埋设好的铁塔接地网紧密相连,形成良好的接地,并经测量,接地电阻不得大于4欧姆。
5.2塔式起重机的提升
利用自身的液压顶升装置,进行标准节的加装,操作如下:
塔机平衡后,在风速小于60Km/H时可以进行顶升工作。
⑴将下十字梁与内塔节下部联接的8个M24螺栓松开,使内塔节与下十字梁联接件脱开。
松动上十字梁夹爪锁紧螺母,使夹爪处于松动状态,(实际夹爪坐在爬块上并未动,在操作液压顶升时夹爪可移动),操作液压泵稍微顶起十字架,使夹爪离开爬块,停稳(顶起部分不下沉)后,再拆下锁紧螺母。
将8个夹爪转至十字梁内。
重新操作液压泵顶起上塔身,使上十字梁夹爪升高1.5米至上级爬块位置,使顶起部分安全落于爬块上,停稳后,将8个夹爪转至爬块上部夹正,安好锁紧螺母,操作泵站,使夹爪坐在爬块上,适当拧紧锁紧螺栓。
在此顶升过程中,注意电缆线不得有挤压、挂死等现象,有接触的导轮应能动。
⑵拆掉下十字梁夹紧螺栓,操作泵站将下十字梁稍微提起后,
将夹爪转入十字梁内,再将其提至上一级爬块,重新转出爬爪至爬块上,安上紧固螺栓,操作泵站使夹爪紧坐在爬块上。
⑶以上动作重复进行二次,塔机升高一个标准节,如一次加多个标准节,则每节顶升至最后一级后,都要使塔机进入加标准节状态,加节结束后,上好四个标准节主弦杆顶部的铰座,重新将三角形孔固定板转至工作位置并与铰座分别用2个φ60销轴连好,上好安全销。
⑷联接好内塔身下端与下十字梁联接的M24螺栓,用600Nm的力矩紧固,上下十字梁夹爪锁紧螺母用1150Nm力矩紧固,安装好爬梯连接件。
⑸每顶升3米后,将挂在标准节外侧的3米爬梯或所需要安装的休息平台,用绳索在塔身吊架上从内塔身外侧拉入塔身内,用固定件将爬梯或休息平台固定,将内塔身两侧固定。
此时加节工作完成,塔机进入工作状态。
上塔身顶起1.5米后夹爪座在顶升二次后,上塔身升高
上一级爬块上3米在新加标准节位置
*在顶升前和收回活塞杆前,必须检查并保证固定夹爪下端面与顶升爬块上端面接触严实,并保证M24螺栓紧固可靠,不得因晃动等产生松动。
夹爪收回后,必须用螺栓与十字梁联接好,防止顶升或下降时脱出。
5.3附着装置安装要求
5.3.1根据塔式起重机组立的自由高度,铁塔组装至33m时,于27m的铁塔“K”点处加装第一道附着,附着用专用附着箍、钢丝绳、手搬葫芦进行,将塔吊四角打紧在铁塔的四角主材上,附着前下段的铁塔均应紧固完毕。
打设附着时应用经纬仪进行观测,确保塔吊的垂直、必要时应进行调整。
与此相同,铁塔塔身应根据设计要求进行预偏值的检查,并严控节点弯曲。
5.3.2塔吊完成第一道附着后,继续加装标准节至塔高至68m,继续吊装铁塔,至45m设置第二道附着。
继续组塔,塔机向上顶升12m,设置第三道附着在62.5m处,此时塔机高80m,最大起升高度为94m,可满足特高压铁塔的组立。
5.3.3塔身截面随着组立高度的增加减小,或因天气原因导致塔式起重机稳定性降低时,附着点应适当增加,以满足稳定性要求。
5.3.4确定附着点如下,其它各塔型根据呼高按以上原则进行确定。
图4JDT1D-48塔塔吊附着布置
5.4、塔式起重机组立铁塔顺序及注意事项
5.4.1吊装铁塔腿部
(1)清理好塔身四周组装塔材的场地
(2)清点、运送塔料,为确保铁塔组立的进度,在组立施工以前,应将塔料按塔身设计段自下而上分开清点。
(3)塔吊顶升至全高50m时,开始吊装铁塔腿部。
JDT1D塔腿部主材为四角钢组合式,并分上下两根,吊装前将各塔腿主材组装好,紧好螺栓;先安装四个塔腿的主材,后吊装辅材;主材安装后在主材的两侧各打一条临时拉线。
(4)辅材的吊装,采用多点吊装,各吊点间的距离和上下接点间距,应预先在地面起吊前按照设计图纸的设计尺寸用手搬葫芦调整好,应采取临时加固措施,保证被吊件就位后高空作业人员能准确定位,便于安装。
(5)塔腿部参数及吊装要求:
表3
段号
段高(mm)
上、下口宽(mm)
总重(kg)
吊装要求
14
15000
15371/20076
38795.8
①先起吊4主材。
将一个腿的8根主材连接在一起。
②再起吊4片交叉花。
起吊时不带顶部水平材及同塔腿大斜材间的辅材。
③小交叉铁自由端连在一起,以保证塔片有较好的整体性。
④需使用起吊钢梁和加强钢梁。
图5腿部塔片吊装示意图
5.4.2吊装塔身
5.4.2.1塔片组装应朝向塔位中心放置,以利吊装初始受力较小。
5.4.2.2塔吊完成第一道附着后,继续加装标准节至塔高至68m,继续吊装铁塔至45m,在此处设置第二道附着。
继续组塔,铁塔组立到62.5m.塔机向上顶升12米,设置第三道附着在62.5m处,此时塔机高80m,最大起升高度为94m。
5.4.2.3塔式起重机附着以后的允许最大独立自由高度为20m,铁塔安装到一定高度后,塔式起重机在超过最大独立自由高度20m需要起升高度时,必须进行第一次附着加固,在第一个附着点以上,塔机最大悬高为10m;第二个附着架以上,塔机最大悬高也为10m;随着铁塔的吊装、升高要及时将塔式起重机与铁塔进行附着加固,用液压顶升系统提升塔机,塔式起重机随铁塔的组立而爬升,由于塔身截面随着组立高度的增加减小,或因天气原因附着点需适当增加,以满足稳定性要求。
5.4.2.4由于铁塔每段截面各不相同,致使塔式起重机每层附着机构的规格、长度、附着间距及角度也各不相同。
在提升前要计算好各个接点附着机构的使用长度,使其塔身与塔吊的连接要牢固可靠。
5.4.2.5起吊作业要严格按照吊装作业时塔式起重机的稳定性要求进行,根据吊件安装的水平距离,确定塔吊在此位置的起吊重量,吊件的重量不应超过允许的起吊负荷。
被吊塔件要位于吊臂的正下方,并尽可能的靠近塔身,起吊速度要平稳;
5.4.2.6被吊铁塔主材和组合件下部要用两根控制绳进行控制,使被吊件靠近塔身时平稳上升。
5.4.2.7被吊物就位时,主要通过塔吊摇臂的调幅滑车组调整摇臂的高低,使被吊件接近已组装件,接近就位时,应进行微调,塔上人员可给予塔片一定的外力,使被吊件缓慢、准确就位。
5.4.2.8塔身主要段吊装要求及示意图
表4
段号
段高(mm)
上、下口宽(mm)
总重(kg)
吊装要求
10
6000
13488/15371
16508
①先吊四个主材。
②再吊四面辅材。
③由于塔片根开较大,应加强钢管进行补强。
9
12000
9724/13488
27529.1
①先吊四个主材。
②再吊四面辅材。
③由于塔片根开较大,应通过加强钢管进行补强。
8
9000
6900/9724
23665.8
①先吊四个主材
②再吊四面辅材,由于塔片根开较大,应通加强钢管进行补强。
7
10500
5815/6900
27696.9
①先吊四个主材;
②再吊四面辅材,由于塔片根开较大,应通过加强钢管进行补强。
6
10000
4682/5715
13260.5
①分成四面吊装,两面带主材,两面不带主材,均需采用加强钢管。
②两面不带主材,先将交叉铁先连接在一起。
5
12800
3400/4682
5832.3
分成二面吊装,采用倒“V”形吊点绳绑在中间水平铁处。
⑴对于单主材塔段(仅适用于第6段):
可采取前后或左右两面连带主材整片吊装。
连带主材整片吊装:
倒“V”形吊点应选择在塔身主材和钢梁交叉点处。
单主材不带主材整片吊装示意图
⑵不带主材整片吊装:
采用倒“V”形吊点绳将抱杆起吊绳连接于小交叉处。
5.4.3起吊横担及地线支架
5.4.3.1塔身吊装完毕后,需把塔身的螺栓全部紧固。
先吊装下部的导线横担,再吊装塔顶的地线支架。
5.4.3.2在横线路方向的两侧分段组装导线横担,每段的重量不得超过塔式起重机的额定负荷。
5.4.3.3内角地线支架及跳线架,分成两段、组装成笼吊装。
5.4.3.4外角地线支架可组装成笼整体吊装。
5.4.3.5内角横担分为拆除双主材的外侧主材,分前后片进行起吊,前后片起吊完毕后,分别安装外主材。
5.4.3.6外角横担及跳线支架分拆除所有双主材的外主材,分前后片进行起吊,但上下平面铁均不得带上,待前后片就位后,连接上下平面的斜材。
5.4.3.7塔式起重机起吊地线支架的高度超过导线横担时,应旋转吊臂到横线路方向,继续提升到就位的高度。
5.4..4导线横担、地线支架参数及吊装要求
段号
段高(m)
长/宽(m)
总重(kg)
吊装要求
4(外)
5.3
16.3/(6.2/4.0)
13231.8
拆除双主材的外主材,并拆除横担头部斜材,上下平面斜材,分前后片起吊吊重为3920kg。
起吊完后,分别连上平面和下平面的交叉斜材,最后起吊横担端部上平面。
3(内)
5.3
15.3/(6.6/2.0)
9562.3
拆除横担上的大部分双主材的大部分外主材(301、303、309、311、313、315),分前后片起吊,吊重为3800吨。
1(内)
4.5
14.4/(4.0/8.0)
5450.6
地面组装,分两段吊装,内侧段重2644.6kg,外侧段2806kg。
2(外)
4.5
13.3/3.9
3838.1
地面组装,整体起吊,吊点绑扎在241花板处,并在顶面235花板处锁吊点绳。
6、材料与设备:
名称
设备名称
规格
单位
数量
备注
塔吊
塔式起重机
S64L4
套
1
附着装置
吊装带
10t
根
12
U型环
15t
个
30
3轮滑车
15t
个
24
钢丝绳套
Φ13
根
12
手板葫芦
3t
个
12
提升装置
机动绞磨
2t
台
2
钢丝绳
Φ11×200
条
2
U型环
5t
个
8
地锚
200×1000
个
2
其他
轮式吊车
50t
台
1
监控装置
套
3
吊装带
5t
条
10
工具绳
φ16×200m
条
10
耳麦式对讲机
ED-230
部
10
7、质量控制:
7.1铁塔组立前应先对基础顶面进行操平,转角耐张塔的预高值符合要求后方可组塔。
7.2铁塔塔材、螺栓到货后应进行检查验收,未经检查或检查不合格的材料禁止在工程中使用;塔材应有出厂合格证及相关材质复检合格报告、试验报告等资料。
7.3铁塔构件的组装应紧密,交叉铁处有空隙处,应按照铁塔施工图中所注明的数量安装相应厚度的垫片;凡螺栓无扣长度大于或等于通过厚度者,应在丝扣端加1—2个垫片。
7.4螺栓紧固后,螺杆应与构件面垂直,露出长度为:
单帽者不应少于2个螺距,双帽者允许平扣。
螺栓紧固并加上防松扣紧螺母后,螺栓露扣应不少于一扣。
除脚钉(包括代螺栓的脚钉)外,螺栓丝扣不允许进入剪切面。
7.5螺栓穿入方向
①.立体结构:
水平方向由内向外,垂直方向由下向上。
②.平面结构:
顺线路方向由小号向大号穿入,横线路方向两侧由内向外,中间由左向右(面向大号侧)穿,垂直方向由下向上。
③.如果按正确的施工顺序,个别螺栓安装有困难时,可变更穿插方向。
7.6螺栓的紧固程度应符合下列规定(单位:
N·cm):
螺栓规格
扭矩值(N·cm)
M16
8000
M20
10000
M24
25000
螺杆与小螺母的螺纹有滑牙或螺母的棱角磨损以至扳手打滑的螺栓必须更换。
7.7运到塔位的个别角钢,当弯曲度超过长度的1.2‰但未超过《验收规范》规定者,可采用冷矫正法进行矫正,但矫正后不得出现裂纹。
采用冷矫正法的角钢变形限度
角钢宽度(mm)
变形限度(‰)
角钢宽度(mm)
变形限度(‰)
40
35
90
15
45
31
100
14
50
28
110
12.7
56
25
125
11
63
22
140
10
70
20
160
9
75
19
180
8
80
17
200
7
7.8铁塔组立好后,塔材不得有弯曲变形现象,各相邻接点间主材弯曲不得超过1/800,塔脚板与基础面接触良好,有空隙时应垫钢板,并灌注水泥沙浆。
7.9耐张塔的预偏应符合设计要求,保证架线后不向内角(转角塔)和线路侧(终端塔)倾斜。
7.10转角塔、终端塔待架线完毕后,按照设计图纸打设保护帽。
保护帽使用C10级混凝土制做,施工时要注意保护帽的养护质量,保证混凝土的强度,并使混凝土与塔脚板上部结合紧密,不得有裂缝。
保护帽拆模后必须保证表面质量光滑、棱角分明。
7.11施工时如发现塔材与施工图不符时,应及时上报项目部并通知有关单位和设计院。
组装过程中发现组装困难时,应查明原因,不得强行组装。
7.12所有的螺栓在组立完毕后全部紧固一次,紧固率应达到98%;架线后再复紧一次,其紧固率应达到99%及以上。
7.13在铁塔组立施工过程中,应加强对已完成部分工程的保护(如基础立柱,已组装塔段等),使其不受损坏。
8、安全措施:
8.1一般规定
⑴严格执行《电力建设安全工作规程(DL5009.2-2004)》有关工地运输和杆塔组立的规定。
⑵参加组立人员必须熟悉《安规》,严格遵守有关规定,施工方案在开工前要对参加施工的所有人员进行充分的安全技术交底,施工人员必须熟悉施工方案,并经考试合格,方能上岗施工操作,考试不及格的不能参加组立作业,新工人必须进行三级安全教育,民工必须进行安全教育,并经考试合格。
民工管理应严格按照“豫送变电安(2002)55号”文规定。
⑶进入组立施工现场必须戴安全帽,高处作业人员必须扎安全带、带有速差保护器,穿胶底鞋,工作前严禁饮酒。
多人高处作业时应指定一名负责人,负责安全监督,相互照应,密切配合,高处作业区下和起吊构件下方不得有人。
⑷高处作业应尽量减少双层作业,所需工具、材料,上下传递时应用绳索吊送,严禁抛扔。
⑸组装和吊装在同一处进行时,起吊下方不得有人,如因地形限制,应待起吊构件就位后再进行地面组装。
⑹所有钢绳和铁件接触处应垫软物或硬木,吊件接近就位时,牵引速度应减慢,上下密切配合,交叉拉杆就位的连接顺序是先低后高。
⑺临时地锚埋设应设专人负责,地锚、地钻规格和组合数量应符合施工方案,马道对地夹角不大于45°,马道角度合适、方向正确。
⑻任何人不得在转向钢丝绳的内角侧逗留。
⑼组立现场设安全检查人员,现场布置完后施工负责人和安全员应检查现场布置有无错误和是否使用不合格工器具,检查无误后方可起吊。
⑽组立时应明确分工,明确责任范围,密切配合,服从指挥,严禁漏岗。
⑾组立过程中应设专人与当地气象台保持联系,随时传递气象信息,遇有5级及以上大风和突变天气时,应立即通知施工现场停止作业,将正在起吊的吊件用绳套锁死在塔身上,并平衡好抱杆,撤下高空作业人员。
雨天、冰雪天、雾天不得进行高空吊装作业。
⑿组立铁塔所使用安全防护用具、工器具、设备,应定期进行检验,不合格者严禁使用,必须进行使用前的外观检查,所使用的工器具必须经过检验,并有试验记录,试验记录经安监部门验证后方可投入使用,并不得以小带大。
⒀使用机械的人员必须经过专业培训,并经考试合格,持证上岗。
⒁参加高空作业人员在施工前进行体格检查,发现异常,不得进行高处作业。
⒂地面设总指挥统一指挥各处作业,塔上作业人员应明确其责任,并配备对讲机。
⒃现场施工用电应有专人统一管理,统一操作,现场电源线要有保护措施进行保护。
⒄实行安全施工作业票制,实行每天和施工前站班会制。
8.2塔吊施工操作规程
⑴一般规定
①塔式起重机的管理使用、保养、维修,必须严格遵守说明书和操作规程的规定。
②塔式起重机的司机必须身体健康,体检合格,经过专业培训,做到“四懂、三会、一牢记”,即:
“懂性能、懂构造、懂原理、懂用途;会操做、会保养、会排除故障;牢记安全操作规程”,并经考试合格,取得安全操作证。
③对于工地新安装的塔式起重机,均需经过整机检验和试运转。
④司机必须按规定对起重机做好保养和检查工作,认真进行清洁、润滑、紧固、调整和防腐工作。
⑤司机必须认真按时填写机械设备运转履历书的各项数据。
⑥严禁司机酒后或患有疾病时上机操作。
9、环保措施:
在铁塔组立施工过程中,应严格执行公司环境管理体系文件中有关环保的要求,一切行为必须考虑环境保护因素。
1、开工前,对所有参加施工的人员进行宣传教育,增强施工人员环境保护意识和清楚自己所承担的环保责任。
2、施工时,对于施工现场的布置,应采取必要的措施,尽量少占耕地和林地,以减少对现场绿化的破坏。
3、地锚坑开挖的出土,应尽量在地锚坑附近堆放整齐;施工结束后,所有的施工坑均应回填、夯实。
4、在满足施工设计要求的前提下,少砍树木。
5、施工机械在投入施工前,必须进行检查,确保处于良好状态。
6、施工现场严禁乱扔垃圾等可能影响环境的物品,施工结束后,应对施工现场进行全面清理。
7、对于施工时搭设的临建设施,在施工结束
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