山东诚信工程建设监理有限公司,济南 250101
摘要:解析青海~河南±800kV特高压直流输电线路工程高海拔山区采用内悬浮外拉线抱杆组塔施工,比对同类地形地貌但不同季节气候下的组塔工效,分析组塔作业班组人员合理配置,为后续同类环境、同类方式的组塔施工提供合理化参考建议。
关键词:特高压、高海拔、山区、抱杆组塔、工效、建议
0 引言
青海~河南±800kV特高压直流输电线路工程(以下简称青海~河南直流线路)A施工标段途经甘肃甘南地区,线路途经地区全部为高海拔山区,受限于地形、气候等影响,铁塔组立较常规状态施工困难;类似地形条件,不同气候环境的组塔工效差异较大。
1 工程概况
以青海~河南直流线路A标段N16、N19两基塔位铁塔组立为典型分析。N16为ZC29103CL塔型,呼称高72米、全高80.3米、塔重71.07吨,基础半根开A腿6895mm、B腿6895mm、C腿7775mm、D腿7665mm,塔基位于山坡缓冲带,地势较为平缓,海拔3510米。N19为ZC29103CL塔型,呼称高78米、全高86.3米、塔重82吨,基础半根开A腿7995mm、B腿7885mm、C腿8655mm、D腿8765mm,塔基位于山坡缓冲带,地势较为平缓,海拔3527米。
2 施工技术说明
相对于一般线路,青海~河南直流线路铁塔在设计上具有根开大、外形高、横担长、主材重等特点,塔身及横担吊装就位困难,安全管控压力大,因地制宜,选用合理的组塔方式尤为关键。
根据作业前现场踏勘,N16、N19塔基均位于山坡缓冲地带,山坡斜度不大于45°,拉线布置能够满足对地夹角小于45°要求。现场选用内悬浮外拉线抱杆组立铁塔,拉线位置分别对应ABCD四条腿进行设置,均满足对地夹角要求。
3 组塔工机具及作业人员配置
3.2 组塔工机具配置
根据现场工况及受力计算,N16、N19塔位内悬浮外拉线抱杆组塔选用的主要工机具包括:£800×33m钢抱杆、£400×12m铝合金人字抱杆、5吨双滚筒绞磨、钢质地锚(3吨、5吨)、卸扣(5吨、10吨)、滑车(环式5吨、8吨)、6吨手扳葫芦、制动钢管、钢丝绳(φ26、φ21.5、φ15.5、φ11)
3.1 组塔班组人员配备
经统计,在满足现场安全质量管控以及连续施工需要的前提下,N16、N19组塔作业班组人员配置为:工作负责人1名、安全监护1人、技术兼质检1人、绞磨操作(含磨绳3人)、高空作业5人、普工8人、拉线2人、控制绳2人。
4 工效测定与分析
4.1组塔工效测定
N16铁塔、N19铁塔为同一组塔班组负责施工,班组进场前,塔材均已运输到塔位,工效测定周期为地锚开挖、抱杆起立至全塔组立完毕。经测定,抱杆起立、塔腿、塔身、导线挂点、导线横担、地线支架等工序工效如下:
(1)地锚开挖及抱杆起立
N16、N19地锚开挖安排8名普工,均用时2天。
N16、N19铁塔抱杆起立均采用“人字抱杆起立法”,由于采用的抱杆长度33m,抱杆较长,地形条件限制,先利用人字抱杆组立抱杆上段,再利用抱杆上段将铁塔组立到一定高度,然后采用倒装提升方式,在抱杆下部接装抱杆其余各段,直至全部组装完成。经测算,抱杆起立需安排8名普工,用时1.5天。
(2)铁塔组立工效
经统计测算,N16、N19铁塔塔腿、塔身、导线挂点、导线横担、地线支架吊装方法、工时及施工季节见下表:
N16铁塔参数 | 塔型ZC29103CL,全高80.3m,总重71072.1kg | ||||
N16塔段组成 | 1-8+18+19+20+89+89+97+96 | ||||
组塔施工周期 | 2019年9月12日-9月21日,日均气温13℃ | ||||
结构 | 段号 | 段高(m) | 起吊高度 | 重量(kg) | 工时(天) |
塔腿 | A-89 | 5.6 | 5.6 | 1931.4 | 1 |
B-89 | 5.6 | 5.6 | 1931.4 | ||
C-97 | 13.6 | 13.6 | 3792.4 | ||
D-96 | 12.6 | 12.6 | 3653 | ||
塔身 | 20 | 11.2 | 24.8 | 11588.8 | 1.5 |
19 | 6.4 | 31.2 | 5627.9 | 1 | |
18 | 5.3 | 36.5 | 3928.2 | 0.5 | |
8 | 7.5 | 44 | 5344.3 | 1 | |
7 | 8.6 | 52.6 | 5137 | 1 | |
6 | 6.4 | 59 | 3470.9 | 0.5 | |
5 | 6 | 65 | 3206.1 | 0.5 | |
4 | 7 | 72 | 6421.7 | 1 | |
导线挂点 | 3 | 3 | 75 | 3909.7 | 0.25 |
导线横担 | 2 | 4 | 75 | 9641.6 | 1.5 |
地线支架 | 1 | 5.2 | 80.2 | 1487.7 | 0.25 |
表1:N16内悬浮外拉线抱杆分解组塔工效统计表
N16铁塔参数 | 塔型ZC29103CL,全高86.3m,总重82023.5kg | ||||
N16塔段组成 | 1-8+18+19+21+22+107+106+113+114 | ||||
组塔施工周期 | 2019年11月12日-11月27日,日均气温2℃ | ||||
结构 | 段号 | 段高(m) | 起吊高度 | 重量(kg) | 工时(天) |
塔腿 | A-107 | 10.8 | 10.8 | 3196.7 | 3 |
B-106 | 9.8 | 9.8 | 2988.8 | ||
C-113 | 16.8 | 16.8 | 4858.2 | ||
D-114 | 17.8 | 17.8 | 5017.8 | ||
塔身 | 22 | 8.4 | 26.2 | 10821.4 | 2 |
21 | 7.6 | 33.8 | 6965.5 | 1.5 | |
19 | 6.4 | 40.2 | 5627.9 | 1 | |
18 | 5.3 | 45.5 | 3928.2 | 0.75 | |
8 | 7.5 | 53 | 5344.3 | 1 | |
7 | 8.6 | 61.6 | 5137 | 1 | |
6 | 6.4 | 68 | 3470.9 | 0.5 | |
5 | 6 | 74 | 3206.1 | 0.5 | |
4 | 7 | 81 | 6421.7 | 1.5 | |
导线挂点 | 3 | 3 | 84 | 3909.7 | 0.5 |
导线横担 | 2 | 4 | 84 | 9641.6 | 2.5 |
地线支架 | 1 | 5.2 | 89.2 | 1487.7 | 0.25 |
表2:N19内悬浮外拉线抱杆分解组塔工效统计表
4.2组塔工效分析
据“4.1组塔工效测定”,得出如下工效参数:
(1)利用内悬浮外拉线方式组塔,地锚开挖用时2天,共计需工时16人·天;抱杆起立用时1.5天,共计需工时12人·天;塔材吊装前期准备工作共需3.5天,工时28人·天。
(2)N16自塔腿组立至全塔组立完成,共计用时10天,期间日均气温13℃,组塔工效约7.1吨/天。
(3)N19自塔腿组立至全塔组立完成,共计用时16天,期间日均气温2℃,组塔工效约5.1吨/天。
5 结论
通过对±800kV特高压直流输电线路工程高海拔山区铁塔组立施工工序特点和施工工效的分析,得出以下结论:
(1)在高海拔山区与低海拔平地采用抱杆方式组立铁塔的施工工序基本一致,但总体工效较低,且受气候、地形等环境影响较大,应统筹考虑整体施工组织。
(2)考虑海拔、地形等因素影响以及抱杆组塔方式的实际需求,一个成建制的高海拔塔班组人员配置宜为23人,且各工种配置应合理。
(3)高海拔地区内悬浮外拉线抱杆组塔在正常条件下,工效约为7吨/天,施工单位需根据总体工期要求、紧后工作需求以及安全管控、经营考量,合理安排进场组塔班组数量。
(4)在3200米及以上高海拔地区,自10月中下旬起,气温骤降、塔材覆冰、光照时间缩短,进入冬期施工,组塔工效降效严重,较之于正常时段约降效30%。
(5)进入11月,高海拔山区冬期组塔工效降效明显,山区小气候频繁,起雾降霜、塔材覆冰、地形较差等多种因素叠加的情况下,施工安全压力大。
参考文献:
【1】《青海~河南±800kV特高压直流输电线路工程甘2标段内悬浮外拉线抱杆组塔施工方案》
【2】《±800kV架空输电线路铁塔组立施工工艺导则》(DLT 5287)
【3】《±800kV及以下直流架空输电线路工程施工及验收规程》(DLT 5235)