输电线路原位带电提升铁塔技术的应用.DOC

PAGE PAGE 5 输电线路原位带电提升铁塔技术的应用 吴增辉 邓开清 （厦门电业局，福建 厦门 361000） 摘要：本文以福建省厦门电业局所辖输电铁塔存在的基础隐患问题，研究和应用了原位带电提升线路杆塔技术，对顶升作业过程进行了分析和论证，并介绍了施工作业方法。 关键词：铁塔；原位；带电；提升 1 引言 厦门电业局所辖的110kV翔梅线（与110kV翔马线同塔架设）＃26、＃27、＃28、110kV钟温Ⅱ回（钟温Ⅰ回同塔架设）#2因铁塔附近开发建设场平需要，在杆塔周围进行填方，杆塔周围地貌发生变化，塔基基面低于周边地面基面，形成洼地（如图一、二）。遇有大雨，塔基周围便严重积水，给运行维护带来较大困难，也严重影响了设备的健康水平。 图一 铁塔基础积水 图一 铁塔基础积水 图二 铁塔基础周围土方回填 2 解决方案选择 为了消除此类隐患，当前的技术措施主要是在原基础附近重新选点，采用较为稳固的钻孔桩基础施工，新建一座相同型号的铁塔，从设计上讲这是一种可行的方案。但存在的问题是： （1）造价较高。由于重新选点必然需要占用土地，征地赔款数额较大，以直线塔为例，征占塔位成本在6万元左右，如新立一基钢管杆，工程造价估算大约28万元，总价在三十四万元左右。 （2）线路需要停电配合。在立塔拆塔过程中，线路必须有一段较长的时间停电，停电时间约48小时至72小时，而且往往需要同塔两回线路同时停电，可能造成一个变电站需全站停电，直接影响电网供电可靠性，也因此造成许多隐患无法解决。 为了消除以上4个输电线路铁塔的安全隐患，确保线路的健康水平，又能在不影响线路正常供电的前提进行，在提出了在原基础实施铁塔带电顶升的作业方法是解决上述矛盾的唯一方法。 经过实地考察及研究，技术人员提出了采用“自爬式”顶升作业法，即利用断柱顶升原理将铁塔原地升高。根据铁塔的实际情况与基础结构状况、土质的特性和基础的埋深，考虑了送电线路档距大，弧垂大，受风力及各种合力的影响大等因素的影响，制定了一套的施工作业方案。 3 安全性论证 国内虽然也有其它原位顶升的技术报道，如抱杆提升法、塔架提升法，等等，但大都需停电作业，而且，提升过程的平衡主要依靠人为控制，存在一定的作业风险。 为验证保证作业安全性和可行性，特委托南京航空航天大学土木工程学院对“自爬式顶升法”在铁塔顶升过程中的安全性进行验证分析。研究工作以110kV翔梅线#28铁塔为具体工程对象，通过对塔-线体系进行静动力分析，验证了体系在顶升过程中的安全性。研究内容具体包括： 1、顶升过程的电线线形计算与内力分析； 2、顶升模型的电线的找形分析； 3、塔-线结构体系顶升过程的非线性结构二阶分析； 4、施工风荷载模拟； 5、塔-线结构体系的顶升全过程动力时程分析； 6、顶升机构稳定分析。 分析结论认为，所总结提出的施工方法和施工工艺科学合理，安全可靠，可操作性强，该施工方法和工艺可以保障塔—线体系在顶升过程中的稳定性，满足铁塔带电顶升的要求。通过充分的科学实验，验证了原位带电提升线路杆塔技术的科学性与可靠性，提供了科学依据。 4 施工方法 4.1 升 4.1.1计算原有基础承力水平，如基础无法承受顶升加高后的基础荷重，则需对原有基础进行加固，加固采用人工挖孔桩施工。 4.1.2灌注桩成型后，铺设砼垫层，以保持原有基础的稳定性，将桩与板连成整体共同受力。在原有基础上钻孔、植筋。 4.1.3将塔腿利用4条200号槽钢联接加固，水平安装在塔脚主材四周作为塔脚升降调整的承力梁，保证铁塔顶升过程受力均衡，保证铁塔的刚度和稳定性。 4.1.4支架安装。在铁塔外围安装四个开口钢架，用锚杆法将钢架固定在原有的基础上，用角钢连成整体，形成内外两层钢架，该钢架用于支撑顶升过程中的铁塔的全部重量。 4.1.5加长内角侧地脚螺栓。顶升前准备完成，如图三。 图三 顶升前准备工作完成 图三 顶升前准备工作完成 4.2 顶升施工 4.2.1利用人力千斤顶（每个塔腿左右各1台）顶升事先联接的200号槽钢。 4.2.2待铁塔与地面顶升一定距离后，置入机动千斤顶，加长、焊接外角侧3根地脚螺栓，改用机动千斤顶顶升铁塔 。 4.2.3机动顶升，机动千斤顶与底脚板用地脚螺栓螺母交替支撑和控制，千斤顶与铁塔先后爬升，每次爬升20厘米左右。顶升全过程应保证千斤顶四腿顶升力一致，并用经纬仪及及水准仪测量铁塔的平衡度及高度。 4.2.4顶升过程中，每提升80厘米左右，停止顶升，对下方地脚螺栓焊筋加固。 4.2.5顶升到位后，安装内角侧支架并与外角侧支架焊接为一个整体，同时将底脚板与支架焊接成一整体。 4.2.6至此，顶升工作完成，顶升全程约需三小时左右。如图四、五。 图四 机动千斤置入初始状态 图四 机动千斤置入初始状态 图五 顶升到位状态 为了确保作