线路改造施工技术论文.docx

线 路 改 造 施 工 技 术作者：范祥智，单位：甘肃送变电工程公司，指导老师：牛冠林、齐东、陈跃刚摘要: 近年来，随着OPGW、ADSS光缆在电力系统中的广泛应用，彻底改变了以往电力系统中通信调度和自动化管理模式，提高并优化了系统中继电保护、故障录波、AGC、电量计费等数据信息的控制采集和交换速度。为此，国家网电公司一方面在新建输电线路上积极推广并安装OPGW、ADSS光缆，另一方面对原有高压输电线路进行技术改造升级并加装OPGW、ADSS光缆，进一步实现系统调度和控制快速化、办公自动化、管理科学化并达到无纸化办公的要求。但是，做为设计单位和运行单位考虑到原有线路地线更换为OPGW-24B1-158复合光缆后，很有可能造成原线路铁塔强度不能满足安全运行及技术要求，所以经设计单位和运行单位反复研究、验算后决定对原线路铁塔进行技术改造后再进行OPGW、ADSS光缆架设施工。因此，本文主要针对原有线路铁塔塔身、塔头等部位主要承重构件更换施工实践来介绍此类施工技术及方法，为今后类似的线路改造施工提供可行的技术保障并积累丰富的施工经验。关键词: 荷载 线路改造 主材 抱杆 一、工程概况本改造工程是将原330kV白靖一回、白靖二回、白安二回原有线路地线更换为OPGW-24B1-158复合光缆，由于原有铁塔强度经设计单位验算不能满足安全运行要求而对原线路铁塔塔身、塔头部位主要构件进行更换施工（其中：本工程共计改造、更换铁塔塔身、塔头主材71基，线路长度约为32.130km，涉及塔型有双回路直线塔ZGu，双回路转角塔JGu1、JGu2、DGu，单回路直线塔ZMT1、ZM14、ZM24，单回路转角塔JG14、DG1等共计9类）。由于本改造工程属于白银750kV 变电站330kV配套送出工程，因此大部分施工改造线路处于白银市平川开发区内，且沿线交叉跨越密如蛛网（其中跨越：电力线、通信线、公路、居民区、高速公路共计96处），施工技术复杂、点多、面广、施工难度大。二、总体施工方案根据公司机具研究所提供的参数，350mm350mm截面的钢抱杆长度在21米以内时，它的起吊重量不大于1500kg。经验算，本线路铁塔改造段最大垂直档距不超过500m，且架设LGJ-300/40型号导线，每相垂直荷载不大于1133N。所以，该改造工程全部采用外拉线内悬浮抱杆卸除铁塔中相导线荷载及横担自重荷载，采用1-1滑车组卸除铁塔两边相导线荷载，然后依次更换铁塔塔身主材，上、下曲臂和横担主材以及横担辅材。这种施工方法优点是，第一：磨绳、工器具受力情况完全满足安全施工要求；第二：施工人员在铁塔组立中经常采用内悬浮钢抱杆分解立杆塔，容易接受并能够熟练运用该方法；第三：在运行多年的原有铁塔上进行高空作业，在无法精确估算铁塔目前承载能力强度的前提下，采用内悬浮钢抱杆进行卸荷增大了施工安全系数，保障了施工人员的人身安全，降低了安全风险，提高了作业效率。三、铁塔主材更换示意图图2 ZM14、ZM24塔材料更换示意图(更换塔材被加粗)图1 ZMT1塔材料更换示意图(更换塔材被加粗)图3 干字型塔材料更换示意图 (更换塔材被加粗)表一 各种塔型更换主材部位及数量序号塔型更换部位更换重量(kg)更换数量（基）总重量(kg)白靖一白靖二白安二合计1ZMT1塔头段横担下主材、横担辅材，段曲臂内主材399.42793594.72ZM14塔头段辅材，段曲臂内主材，塔身主材117716153136475.53更换地线支架72.8347509.64ZM24塔头段辅材，段曲臂内主材，塔身主材9191454594.85更换地线支架132.8213398.46JG14地线横担全部主材，段塔身全部主材364.52351822.67DG1地线横担全部主材，段塔身全部主材374.22131122.68ZGu段地线横担全部主材，塔身全部主材34322686.19更换地线支架28933867.010JGu1地线横担全部主材，段塔身全部主材29611296.011JGu2地线横担全部主材，段塔身全部主材349.611349.612DGu地线横担全部主材213.811213.8铁塔数量（基）28321171塔材重量（kg）22505.321953.76471.750930.7四、具体施工方法 1 ZMT1塔塔头主材更换本项目更换塔头主材的ZMT1型直线铁塔共9基，其中包括靖石线6、7两基，且靖石线67跨越10kV电力线1次、78跨越110kV电力线1次，更换时需110kV停电施工。在被跨越的电力线停电后，按电压等级要求搭设越线架，以有效保护运行线路。 对相邻的直线塔导线横担使用13钢丝绳套和30kN双钩作X型交叉补强。如图4所示。13钢丝绳套30kN双钩图4 相邻直线塔横担补强示意图 由于ZMT1铁塔不需更换塔身主材，只更换塔头横担下主材、横担辅材，曲臂内主材，因此可将塔头的导地线荷载转移至地面和塔身，以卸除塔头导地线荷载。边相导线至机动绞磨图5 边相导线落线示意图提线器13V形套 如图5所示，使用双线提线器和机动绞磨将两边相导线和地线逐相落至地面，并使导地线全部落于越线架上。或使用双线提线器和机动绞磨将边相导线提起后，摘除L-1040联板上方的WS-10双联碗头，换U-10金具U形环与135.5钢丝绳套2根V形连接于平口，放松绞磨使导线通过V形套吊于平口，成功转移边相导线及地线荷载于塔身，和塔身接触位置衬垫圆木或木板，导线上包裹麻袋或胶皮，以保护导线不受损坏。 两边相导线和地线卸荷完毕后，准备卸除中相导线荷载，首先拆除塔身内的水平十字铁和上曲臂节点的319铁。在铁塔塔身内悬浮350350钢抱杆（塔抱杆长度不小于16m），使用15.53.5承托绳,绑扎点位于平口节点上。抱杆顶高于横担2m以上，抱杆使用13钢丝绳打设四方外拉线，拉线地锚规格为30kN，埋深1.8m，拉线对地夹角不大于60。 其次按如图6所示，使用提线器将中相导线提起，摘除L-1040联板上方的WS-10双联碗头，换U-10金具U形环与钢丝绳套、30kN手扳葫芦将中相导线挂于抱杆上。成功转移中相导线荷载于抱杆上，抱杆与导线接触位置衬垫圆木或木板，导线上包裹麻袋或胶皮，以保护导线不受损坏。图6 中相导线荷载转移示意图四方外拉线30kN手扳葫芦15.5承托绳中相导线 最后如图6所示，使用30kN手扳葫芦将横担上盖提在抱杆上，转移横担自重荷载于抱杆上。 塔头导地线荷载全部卸除后，由下至上，逐根更换下、中、上曲臂内主材和横担下主材以及横担辅材。在更换塔材时，先拆卸与要更换的主材连接的所有辅材螺栓，再拆卸主材与主材（或包角钢）连接螺栓，把拆下的主材使用吊绳落至地面。随后将相同部位的新主材提升到位，先连接主材与主材（或包角钢）连接螺栓，再连接主材与辅材连接的螺栓。等下段塔身或曲臂全部更换完毕后，再依次更换上一段。所有曲臂内主材和横担下主材以及横担辅材更换完毕后，按卸除导地线荷载的相反顺序逐相恢复导地线在铁塔上的悬挂。最后落下抱杆，完成更换主材作业。2 ZM14、ZM24铁塔塔身主材与塔头主材更换 这两种类型的直线铁塔主要更换塔头辅材、曲臂内主材、平口下两段塔身主材、更换地线支架。首先在作业时，施工塔前后档内有交叉跨越时，在被跨越的电力线停电后，按电压等级要求搭设越线架，以有效保护运行线路。其次参照上图4所示的形式，对相邻的直线塔导线横担使用13钢丝绳套和30kN双钩作X型补强。 接下来再按照上图5的方法转移边相导线和地线荷载，使用双线提线器和机动绞磨将两边相导线和地线落至地面，并使导地线全部落于越线架上。或将边相导线不落至地面，而是悬挂于更换段以下的塔身上，这跟ZMT1直线塔转移边相导线和地线荷载不同的是，ZM14、ZM24直线塔边相导线通过V形套不能吊于平口，而是吊在被更换塔身主材段下方的节点上。 当边相导线和地线卸荷完毕后，拆除塔身内的水平十字铁，在铁塔塔身内悬浮350350钢抱杆（对于ZM14塔抱杆长度不小于20m，对于ZM24塔抱杆长度不小于14m），抱杆顶高于下曲臂交叉节点2m以上（因ZM14、ZM24塔不更换横担主材），使用15.53.5承托绳绑扎在被更换塔身主材段下方的节点上（对于ZM14塔在5段下包角钢下端节点处，对于ZM24塔在4段下包角钢下端节点处），抱杆使用13钢丝绳打设四方外拉线，拉线地锚30kN，埋深1.8m，拉线对地夹角不大于60。最后使用双线提线器和30kN手扳葫芦将中相导线落下，吊在抱杆上，使中相导线荷载转移至需更换主材塔段以下的塔身上。抱杆与导线的接触部位应绑扎木板衬垫以保护导线不受损伤。如图7所示。图7 ZM14、ZM24塔中相导线荷载转移示意图四方外拉线提线器导线木板30kN手扳葫芦 塔头导地线荷载全部卸除后，由下至上，逐根更换塔身主材和下、上曲臂内主材、横担下主材以及横担辅材。如图7所示，在更换塔身主材时使用30kN手扳葫芦将更换塔腿在平口处吊于抱杆上。所有塔身主材、曲臂内主材和横担辅材更换完毕后，按卸除导地线荷载的相反顺序逐相恢复导地线在铁塔上的悬挂。 对于补强地线支架的ZM14、ZM24塔，将地线摘除，绑吊于上横担以下的曲臂上，然后逐根更换地线支架角钢。3 干字型塔、双回路塔塔身主材及地线横担主材更换 干字型塔、双回路塔包括JG14、DG1、ZGu、JGu1、JGu2、DGu六种塔型，其共同特点是更换导线挂线点以上部分的塔身最上段主材和地线横担主材，因而在施工时仅卸除地线荷载，不需卸除导线荷载。 在本类型铁塔地线荷载转移中，对于ZGu双回路直线塔可参照上图5所示方法将地线落至上导线横担上，并用钢丝绳绑扎牢靠。只是跟上三种单回路直线塔不同的是ZGu双回路直线塔地线不吊于平口或者塔身处，而是落至上导线横担上。 对于JG14、DG1、JGu1、JGu2、DGu塔，如下图8所示，首先使用卡线器和30kN手扳葫芦将前后两侧地线对锚收紧，摘除地线耐张金具，再使用131m钢丝绳套连接两侧地线耐张金具后，松开手扳葫芦。再参照上图5所示方法将地线落至上导线横担上，并用钢丝绳绑扎牢靠。钢丝绳套或地线与横担接触部位应衬垫木板或麻袋片等。当转角塔角度较大时外角侧地线使用手扳葫芦在导线横担上适当进行控制，以防止地线靠上塔身。对于JG14、DG1塔还要同时落下中相跳线串。地线卡线器图8 耐张塔地线荷载转移示意图地线横担30kN手扳葫芦导线横担13钢丝绳套地线耐张金具 地线荷载全部转移至导线横担后，最后由下至上，逐根更换最上段塔身主材和地线横担辅材。所有塔身主材、曲臂内主材和横担下主材以及横担辅材更换完毕后，按卸除地线荷载的相反顺序逐相恢复地线在铁塔上的悬挂。完成作业。五 工器具配置 序号名 称规 格数量单位备 注1钢抱杆3503504250mm4根带抱杆头、底座2钢抱杆3503502000mm2根3腰环3503502只4卸 扣5t30个5磨 绳13200m2根6钢丝绳1360m4根抱杆四方拉线7钢丝绳15.53.5m4根承托绳8滑 车3t5个9滑 车5t2个10钢丝绳13120m1根提升抱杆用11钢丝绳套153 m4根12钢丝绳套135.5 m4根13钢丝绳套131 m4根14钢丝绳套132 m4根15手扳葫芦30kN12个16导线提线器双线6个17地线提线器2个18地线卡线器SKDZ-16个19双 钩30kN12个20双 钩10kN8个腰环用21绞 磨30kN2台22切割机2台23地 锚30kN6个24尖扳手、撬杠若干25综 绳1盘26铝合金梯子5m3个27看护帐篷2顶28圆木若干29麻袋片若干六 安全注意事项1 停电线路应办理停电申请和工作票，停电、送电应有专人负责，严禁采用口头或约时停、送电方式进行任何停电工作。2 在接到停电命令后，必须先验电，后挂接地线的操作顺序进行，操作人员必须戴绝缘手套，穿绝缘靴进行操作。接地按先挂接地端，后挂导线端的顺序进行。拆除时，顺序相反。3 停电线路跨越完成后，必须对现场进行全面检查；接地线一经拆除，该线路即视为带电；越线架经验收后方可使用、并挂牌施工。4 停电线路跨越工作间断或过夜时，施工段内的全部工作接地线必须保留；每天施工前，必须检查接地线是否完整、可靠。5 严禁相邻直线塔同时作业。6 与作业塔相邻的直线塔横担必须补强。7 所有工器具事先应严格检查，不符合要求者不得使