大型輸電線路大跨越鐵塔鋼管配筋施工工藝試驗研究

在大跨越的輸電線路架設中,鐵塔的結構設計則是架設過程中的重中之重。對于不同的輸電線路要設計不同的鐵塔來承載線路的負荷,而且還要考慮降低成本,同時對于鐵塔的安全系數有著嚴格的要求。

為進一步提高特高壓大規(guī)?？鐓^(qū)域和長距離電網設計的科學性,進而安全、高效、優(yōu)質地完成特高壓輸電線路大跨越鐵塔組立,本文介紹了1000kv淮南-南京-上海特高壓輸變電工程蘇通過江通道大跨越455m高跨越塔主管整體式鋼管-鋼筋籠和鋼筋籠導向下滑兩種連接型式,并對兩套連接型式對應的鋼管配筋施工工藝進行了真型試驗驗證,比較了兩套工藝的技術操作可行性、安全性、安裝精度、人員機具組織、施工效率。試驗結果表明:整體式鋼管-鋼筋籠連接方案安裝時間較長,工效較低,安裝質量欠佳;鋼筋籠導向下滑連接方案安裝時間較短,工效較高,但需進一步優(yōu)化內部結構設計。最后,從施工安裝角度出發(fā),本文對鋼管配筋混凝土結構連接型式設計方案提出了一些優(yōu)化改進建議。

輸電線路大跨越工程中,跨越塔的結構設計是整個大跨越工程的關鍵項目之一。本文作者通過對跨越塔結構形式發(fā)展回顧和鋼管塔結構型式在行業(yè)內外的使用情況概述,介紹了鋼管塔的荷載計算和動力效應分析、內力計算、斷面選擇和材質選用、節(jié)點形式構造和連接方式的選用與計算以及鋼管塔的構造要求等設計要點。闡述目前鋼管塔的設計和應用情況,以及以往鋼管塔設計過程中的一些經驗教訓。供輸電結構專業(yè)的同行參考。

我國幅員遼闊,河網密布,長江、黃河等大江大河成為了超高壓架空輸電線路工程的天然屏障,尤其是近幾年西電東輸,三峽外送,區(qū)域聯(lián)網等電網工程的實施,全國各地涌現(xiàn)了許許多多的大跨越工程.而大跨越工程中,跨越塔的結構設計是整個工程的關鍵項目之一.我國經過幾十年的跨越塔設計經驗的積累和發(fā)展,已經從起初的鋼筋混凝土煙囪塔單一形式,逐步形成了鋼筋混凝土、組合角鋼、焊接鋼板和鋼管結構等多種結構形式共同發(fā)展的良好局面.本文力求從跨越塔的設計回顧、變化,引出目前跨越塔的主要結構形式——鋼管結構,從結構選型、鋼材選用、荷載計算、動力效應、內力分析、節(jié)點型式、構造要求等諸多方面來詳細闡述目前鋼管塔的設計和應用情況,以及以往鋼管塔設計過程中的一些經驗教訓.供輸電結構專業(yè)的同行參考.

輸電線路大跨越工程中,跨越塔的結構設計是整個大跨越工程的關鍵項目之一.本文采用一次二階矩可靠度理論對大跨越鋼管塔進行分析,討論了影響大跨越鋼管塔可靠度的主要因素,在分析其構件可變荷載效應與永久荷載效應比值范圍的基礎上,結合工程實例,用jc法分析了廣東省500kv臺山電廠至香山送電線路工程涯門大跨越塔的構件可靠度.通過平穩(wěn)隨機過程模型,近似假設桿塔主材構件可變荷載效應與永久荷載效應同比例增加,計算出該大跨越塔的構件可靠指標β=2.64.對比常規(guī)直線型桿塔結構的可靠度,發(fā)現(xiàn)大跨越輸電塔的可靠度高于常規(guī)直線型桿塔,但仍低于建筑結構可靠度,這一結論需在今后的設計工作中引起足夠的重視.

鋼管法蘭連接節(jié)點的設計研究是大跨越高塔設計的重要組成部分。對于某些重大的跨越高塔,由于荷載的大幅增加,法蘭節(jié)點按常規(guī)計算方法得到的承載能力不夠精確,使得設計人員難以準確把握實際結構的受力狀態(tài),設計的風險較大,而法蘭節(jié)點的準確合理設計是保證結構安全的重要環(huán)節(jié)。以舟山與大陸聯(lián)網工程中的370m大跨越塔為背景,對內側螺栓連接法蘭和外側螺栓連接法蘭進行節(jié)點極限承載力拉伸試驗,并建立精確的有限元分析模型,研究法蘭節(jié)點的力學行為、應力分布以及彈塑性的破壞過程,證明內法蘭與外法蘭都具有很高的安全裕度,可以作為大跨越鋼管塔的法蘭節(jié)點設計的一種參考。

介紹了輸電線路大跨越工程高塔組立施工技術方案,吊裝設備功能需求和安全保障措施;論述了高塔組立施工設備設計方案及原則、荷載計算及組合、有限元分析方法,提出了結構尺寸及重量估算的經驗公式、設備基本參數;簡要介紹了電視監(jiān)控、超載保護、吊件位置檢測系統(tǒng)、搖臂自動調位裝置。

由于鋼管型構件截面形狀的力學特性較好,其在送電線路上的應用有逐年增多的趨勢,但用簡化方法對鋼管構件結點進行分析,存在著較大的不合理性。文章試圖用有限元法對典型的鋼管構件結點進行分析,在分析過程中采用了板殼單元模型和實體單元模型,利用ansys軟件包進行了計算,并與常用的簡化方法進行了對比分析,在此基礎上,提出了—種可用于工程實際的新的分析方法。

大跨越高塔承載著高壓荷載,影響著整個輸電線路的安全,因此必須提高其施工技術。

針對輸電線路鐵塔基礎施工中,大量基礎存在地質條件差、承臺基礎施工方量大、施工周期長等特點,詳細介紹了輸電線路大跨越大承臺基礎施工的難點、特點,在混凝土內部設置冷卻循環(huán)水管及溫度檢測、表面養(yǎng)護等技術方面采取了有效的措施,并取得了滿意的效果。

輸電大跨越工程在運行過程中給江堤帶來的不安全因素,主要表現(xiàn)在樁基在水平和豎向荷載的反復作用下,樁側土體會出現(xiàn)裂縫,這種裂縫可能會沿樁身貫穿堤基的相對不透水層,形成潛在的管涌通道,從而危及大堤和大跨越輸電塔架的安全。采用有限元方法對樁與土之間的相互作用進行了接觸分析,以便為大跨越工程的設計施工提供理論依據,同時為大堤的滲流場分析提供先決條件。

介紹送電線路大跨越工程及其造價特點,匯總國內28個大跨越工程造價數據,分析影響造價的因素,以便了解工程造價特點和加強其成本控制。

介紹輸電線路大跨越工程及其造價特點,通過針對220kv輸電線路大跨越工程實例分析了其工程造價,從而加強其成本控制。

采用一次二階矩可靠度理論對大跨越鋼管塔進行了分析,在分析其構件可變荷載效應與永久荷載效應比值范圍的基礎上,用jc法分析計算了廣東省500kv臺山電廠至香山送電線路工程涯門大跨越塔的構件可靠度,通過平穩(wěn)隨機過程模型,近似假設桿塔主材構件可變荷載效應與永久荷載效應同比例增加,計算出該大跨越塔的構件可靠指標β=2.64,結果表明該大跨越輸電塔的可靠度高于常規(guī)直線型桿塔,但仍低于建筑結構可靠度標準,需在今后的設計工作中引起足夠的重視.

輸電線路大跨越鋼管塔,是在實施西電東輸、三峽外輸、區(qū)域聯(lián)網的背景下應運而生的。全國各地都有大跨越鋼管塔的身影,因此跨越塔的結構設計是整個大跨越工程的關鍵項目之一。輸電線路大跨越鋼管塔是一項重要的生命線電力工程設施,其主結構體系不僅在各種荷載作用下可以安全穩(wěn)定運動,而且對我國經濟及社會發(fā)展具有深刻意義。

焊接空心球節(jié)點連接輸電線路大跨越鋼管塔構件是一種比較理想的節(jié)點處理方式,但常規(guī)的球節(jié)點承載力計算理論對于超大直徑薄壁焊接空心球節(jié)點無法適用。結合舟山與大陸聯(lián)網特大跨越輸電高塔工程設計實例,通過非線性有限元分析,對無加勁肋和加勁空心球節(jié)點的受力特性、破壞形態(tài)和極限承載能力進行研究,并通過對正交試驗結果的方差分析指出加勁肋各因素對節(jié)點承載力水平的影響,研究結果對工程設計有較好的指導意義。

本文首先分析了鋼管塔在目前的應用情況，然后分析了其應用于輸電線路的結構設計要點，以供參考。

500kv輸電線路黃河大跨越塔基工程分地下和地上兩大部分,集多種施工工藝方法于一體。重點闡述了鉆孔樁施工,支撐系統(tǒng)的選擇,高樁承臺模板的支護,地腳螺栓的安放和大體積承臺砼的澆注等施工關鍵工序、技術難點和重點的具體控制方法。

介紹了帶電跨越緊線施工工藝在工程中的應用及效果,總結了對接緊線工藝的優(yōu)點。

架空輸電線路施工工藝庫 工藝編號 項目/工藝 名稱 工藝要求施工工藝要點成品示例 0201020000桿塔組立工程 0201020100桿塔分解組立 0201020301 角鋼結構 大跨越 鐵塔組立 （1）塔材、螺栓、腳釘及墊片等應有出 廠合格證。 （2）塔材無彎曲、脫鋅、變形、錯孔、 磨損。 （3）螺栓的螺紋不應進入剪切面。 （4）螺栓應逐個緊固，扭力矩符合規(guī)范 要求。 （5）分片吊裝時應采取適當補強措施。 （6）不得強行安裝。 （7）鐵塔組立后，各相鄰節(jié)點間主材彎 曲度不得超過1/800。 （8）高強度螺栓安裝應滿足規(guī)程規(guī)范要 求。 （9）每腿均設置接地孔，接地孔位置應 保證接地引下線聯(lián)板順利安裝。 （10）配合施工組塔方案留置施工用孔 （1）組塔方案必須經過評審方可實施。 （2）應設置過載保護裝置及限位裝置。 （3）基礎施工時根據立塔施工方案設置預埋件， 用作地面轉

架空輸電線路施工工藝庫 工藝編號 項目/工藝 名稱 工藝要求施工工藝要點成品示例 0201020000桿塔組立工程 0201020100桿塔分解組立 0201020301 角鋼結構 大跨越 鐵塔組立 （1）塔材、螺栓、腳釘及墊片等應有出 廠合格證。 （2）塔材無彎曲、脫鋅、變形、錯孔、 磨損。 （3）螺栓的螺紋不應進入剪切面。 （4）螺栓應逐個緊固，扭力矩符合規(guī)范 要求。 （5）分片吊裝時應采取適當補強措施。 （6）不得強行安裝。 （7）鐵塔組立后，各相鄰節(jié)點間主材彎 曲度不得超過1/800。 （8）高強度螺栓安裝應滿足規(guī)程規(guī)范要 求。 （9）每腿均設置接地孔，接地孔位置應 保證接地引下線聯(lián)板順利安裝。 （10）配合施工組塔方案留置施工用孔 （1）組塔方案必須經過評審方可實施。 （2）應設置過載保護裝置及限位裝置。 （3）基礎施工時根據立塔施工方案設置預埋件， 用作地面轉

架空輸電線路施工工藝庫 工藝編號 項目/工藝 名稱 工藝要求施工工藝要點成品示例 0201020000桿塔組立工程 0201020100桿塔分解組立 0201020301 角鋼結構 大跨越 鐵塔組立 （1）塔材、螺栓、腳釘及墊片等應有出 廠合格證。 （2）塔材無彎曲、脫鋅、變形、錯孔、 磨損。 （3）螺栓的螺紋不應進入剪切面。 （4）螺栓應逐個緊固，扭力矩符合規(guī)范 要求。 （5）分片吊裝時應采取適當補強措施。 （6）不得強行安裝。 （7）鐵塔組立后，各相鄰節(jié)點間主材彎 曲度不得超過1/800。 （8）高強度螺栓安裝應滿足規(guī)程規(guī)范要 求。 （9）每腿均設置接地孔，接地孔位置應 保證接地引下線聯(lián)板順利安裝。 （10）配合施工組塔方案留置施工用孔 （1）組塔方案必須經過評審方可實施。 （2）應設置過載保護裝置及限位裝置。 （3）基礎施工時根據立塔施工方案設置預埋件， 用作地面轉