原地貌放坡式变电站构支架吊装施工技术分析探讨

摘要：某变电站为减少工程土方工程量，减少支挡处理、地基处理工程量，对当地的地形地貌的破坏降至最低，节约投资，采取原地貌放坡式布置。文章重点分析了原地貌放坡式变电站构支架吊装施工技术要点难点及控制措施，并进行了总结和建议，供同行参考借鉴。

关键词：变电站；原地貌；构支架吊装

引言

某变电站工程为依原地貌放坡布置型试点变电站工程。220kV配电装置布置在站址东侧，110kV配电装置布置在站址西侧。220kV配电装置区域顺着自然地形向东以6.13%的坡度放坡，西侧110kV配电装置区域顺着自然地形向西以15.97%的坡度放坡，南北两端各36米在原有东西向坡度上增加南北向坡度5%。

该变电站配电装置区基本布置于斜坡上，组立杆工作面需在坡上开展，增加了施工难度和安全风险。下面对该变电站构支架吊装技术要点进行探讨。

1 施工准备

1.1技术准备:

1）熟悉施工图纸。

2）技术交底。根据审批后的方案对全体施工人员进行交底，确保每一位施工人员均了解构支架组立的施工的技术、安全、质量控制要点。

1.2作业场地准备

因屋外配电区均在较大的斜坡上，为利于排杆时砼杆弯曲度的有效控制，并确保每榀A型架两根砼杆不发生扭曲，排杆时需将场地进行找平（从坡上挖土往坡下填）。为利于吊车支脚，需将道路两侧吊车支脚位置进行平整。

作业场地具体平整方案如下图所示：

110kV区场地平整示意图

1.3外露基础保护

由于该变电站场地竖向布置为平坡式，场地中间高四周低， 220kV、110kV配电装置在顺出线方向构支架高度随场地坡度变化，但其相对地面的高度保证带电距离的要求。为了220kV、110kV配电装置顺母线方向保持水平，通过调整基础标高、将基础杯口加高形成高杯基础来达到要求。因此部分基础将外露，构支架吊装时需采取以下措施。

1）砼杆吊装前后均用薄膜包裹外露的清水混凝土基础，防止外露的清水混凝土基础受到污染。

2）采用刷黄黑油漆的L50×5角钢作为保护角线，防止构架吊装时碰伤清水混凝土基础。

7.1.4机具准备:

1）钢丝绳的的选用

220kV出线A型采用四点起吊，通过吊板、滑轮与吊钩连接无缠绕故安全系数选择为7，钢丝绳最低要求为N=5.86*9.8*7/4=100.5kN，根据实际情况选定为6*37+1-φ17.5-1700MPa-16m钢丝绳4根（2根一组）；220kV母线A型架、110kV A型架采两点起吊N=4.45*9.8*6/2=152.6kN选用6*37+1-φ17.5-1700MPa-5m。

选用结果：钢丝绳直经17.5mm

2）吊车选用

吊车选用的主要参数为：提升高度、重量、起吊距离

220kV区最重构架(16.5mA型构架带附件)重量计算：

A型构架:G1=5500kg

地线柱:G2=111 kg

避雷针:G3=112 kg

接头、爬梯等附件：G4=340kg

起吊钢线绳:G5=2*20=40kg

起吊5T滑车:G6=2*19=38kg

5t卸扣:G7=4*0.67=2.68kg

钢丝绳(挂滑车)G8=2*3.2=6.4kg

则总重G=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7+G8=6150kg

A型构架最大起升高度计算:

构架全长:H1=16.5m

起吊钢丝绳超过构架高度:H2=1m

5t滑车高度:H3=0.57m

悬挂滑车钢丝绳高度:H4=0.5m

离地高度：H5=0.3m

西侧相对吊车为下坡边坡高度：H6=-9m×6.13%=-0.55m

则A型构架最大起升高度:H=H1+H2+H3+H4+H5+H6=18.3m

吊车臂长：=20.4m

吊装示意图

构架吊装要素表

经查阅汽车吊起重参数（见下表）决定采用50t吊车，50t吊车转弯半径为12m，道路内弧半径r=转弯半径12m-车宽2.75m-0.25m=9m，离第1品A型架外露基础距离1.25m，加铺路桥板50t吊车可以通过，符合规范要求及现场条件。

2 构件排杆、组装

2.1根据施工图，制定“构件平面排杆图”，见构架平面布置示意图。

2.2排杆时先用6t的自卸车将砼杆转运至排杆位置。构件运输、卸车排放时组装场地应平整、坚实。

2.3排杆时将构件用枕木垫平、排直，保证每单榀A型架都在同一个水平面上，防止A型架扭曲。每段砼杆都应保证不小于两个支点垫实，如支点在虚土上必须先用打夯机夯实。

2.4环形砼杆组装、焊接：

1）搁置砼杆的道木应排放在平整，坚实的地方，以便排杆和焊接，避免杆段的接头处在基础上方。

2）在道木上的砼杆用薄板垫平、排直然后用小木契两边临时固定。

3）钢圈对口找正后，遇到钢圈间隙大小不一时应转动；不得用大锤敲击砼杆的钢圈，如还不能抿缝时可用气割处理，但应打出坡口，否则焊接质量难以保证，严禁填充焊接。

4）杆段全部校正后，应及时进行电焊固定，可沿周长三等分进行电焊，其位置应避开钢圈接缝。电焊的焊缝长度约为钢圈壁厚的2至3倍，高度不宜超过设计高度的2/3。点焊所用焊条牌号应与正式焊接用的焊条牌号相同,施工中使用的点焊条应符合设计要求,严禁使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条。

5)砼杆现场焊接工艺要求：

A、砼杆的钢圈间对接均采用手工电弧焊接连接。

B、焊接必须经过砼杆焊接培训并考试合格的焊工操作，一个焊口应连续焊成，原则上同一根杆柱，由同一焊工施焊。

C、焊前应清除焊口及附近的铁锈及污物。

D、施焊前应做好准备工作，焊接设备必须需完好，焊缝应呈平滑的细鳞形，为防止由于焊缝应力引起杆身弯曲，应采用对称焊。为了防止高温引起钢圈接头处混凝土的爆裂，应采取有效降温措施。

E、构架砼杆钢圈厚度大于6mm，采用V型坡口多层焊，多层焊缝的接头应才错开，收口时应将熔池填满。

F、焊缝应有一定的加强面，其高度及遮盖宽度应符合要求。

6）为了保证焊缝质量，不应在雨天或雪天进行焊接。

2.5砼杆接头防腐

砼杆钢圈焊接、构件镀锌破坏处及其他非镀锌的外露件均应按设计图及标准工艺要求进行防腐处理。

2.6构支构接地

带接地引下线的杆柱，吊装前应敷装接地扁铁，接地扁铁采用通长镀锌扁铁，以挺身弯与两端钢圈焊接，全长呈直线，其朝向应统一，接地色漆完整，所有爬梯、人字杆的钢横撑、栏杆均应与接地连接。6m以上长杆的接地引下线应采用不锈钢锁扣固定，消除风振噪声。构支架接地方向全站应尽量做到统一，接地相位漆统一刷长1m。

2.7钢梁组装。

1）钢梁组装前应核对横梁钢印，按钢印号进行组织；并保证设计给定的预拱值（30mm）进行地面组装,。

2）班组对组装好的钢梁，应测量其梁端孔距及梁长并做好记录，同时应检查节点的方向、位置，构件连接时孔距与梁端孔距是否符号图纸要求。

3）螺栓安装方向一致：下平面的节点板上螺栓应由下向上穿；侧面的节点板上螺栓应由里向外穿。螺栓不得强行敲打，螺栓应对称拧紧，复紧后露出丝扣不少于两扣；对双螺母可与螺母相平。

4）螺栓用扳手拧紧，用力矩扳手检测螺栓紧固，其松紧程度应大致一样。

3 构架组装的地面验收

地面验收主要检查：螺栓穿向及紧固，A字柱的根开、柱垂直高、柱长、柱的弯曲矢高，钢梁起拱值（30mm）、组装后的总长、支座处安装孔孔距、挂线板中心偏差。检查砼杆及钢梁表面是否有污渍并及时清理。

4 构支架吊装

（1）根据场地条件采用滑移法吊装，根据吊装示意图上的吊点、吊绳，进行强度和稳定性验算。依据作业指导书的吊装排杆图按照轴线和“先高后低”吊装原则一次进行柱、钢梁、地线柱等构件的吊装。

220kV区域A型架吊装顺序示意图（按上图箭头所示顺序吊装）

（2）柱子直立后离地不得超过30cm，然后吊车转向至柱基础，对准基础安装轴线吊车缓挂钩，当柱子离杯底只有10cm时，应再一次详细对准安装准线，然后挂钩落到位。此时，吊车应带力使柱子起立对准安装准线，当柱脚接近杯底时，应从柱四周向杯口放入4至5个木契，同时收紧四周的揽风绳，确认揽风绳全部固定并使立柱基本垂直后，才能松大钩。

（3）A型杆就位以后在杆件两边拉缆风绳，缆风绳采用直径8.7mm，公称强度1700 N/mm2的6×37+1钢丝绳，一头用1.5t的手板葫芦拉紧，并调节手板葫芦长度以保证构架的垂直度(由于缆风绳会影响到钢构件的镀锌层，固使用缆风绳时需用白布等保护材料把钢丝绳包起，安全规程要求单A型构架拉线不得少于四根)，如下图所示：

用两台经纬仪控制正向及侧向的轴线及垂直度，其标准如下：

砼杆中心线与基础中心线偏差≤5mm;

柱顶标高与设计标高偏差 ≤10mm；

砼杆垂直偏差 ≤15mm。

（3）带避雷针的构架吊立后应及时做好临时接地。

5 构支架的调整、校正

1）待构支架校正结束后，清除杯口安装掉进的泥土或积水后再进行混凝土灌浆。灌浆时用振动棒振实，不要碰击木契，以免木契松动杆子倾倒。灌浆应分两次进行，第一次灌至2/3杯口高度，一定注意检查构支架是否有偏移；养护7天后将木契取出进行第二次灌浆，及时做好试块。

2）清水混凝土基础杯口灌浆，第一次灌至2/3杯口高度，第二次灌浆时应同时浇筑100mm正六变形的保护帽。

6 基础杯口的灌浆及养护

待构支架校正结束后，清除杯口安装掉进的泥土或积水后再进行混凝土灌浆。灌浆时用振动棒振实，不要碰击木契，以免木契松动杆子倾倒。灌浆应分两次进行，第一次灌至2/3杯口高度，一定注意检查支架是否有偏移；养护7天后