李瑞山

（广东省输变电工程公司，广东 广州510160）

随着社会的发展，输电线路走廊所受的各种限制越来越明显，铁塔组立施工的各种条件越来越恶劣，因此，采用悬浮内拉线分解组塔的施工方法就越来越普遍了。为确保施工安全，深入研究和探讨施工方法的安全事项更显重要。

1 施工技术要点

施工技术是施工安全最基本的保障。铁塔组立施工技术最基本的要点是根据的铁塔结构进行计算和选择抱杆，抱杆示意图如图1。其他配套的工器具按照施工工艺导则进行计算和选择。

图1 抱杆示意图

1.1 抱杆的长细比及稳定系数

《输电线路施工机具设计、试验基本要求》DL／T875-2004规定，钢结构抱杆主要受力构件长细比不应超过120，次要受力构件不应超过150；整体结构长细比为120～150。抱杆材料屈服安全系数不应小于2.1。根据以往的施工经验，内悬浮内拉线抱杆分解组塔所采用的抱杆，其整体结构长细比尽量取规定值的下限值比较合适，小于下限值也很合适。抱杆的整体结构长细比λ的计算如下。

计算断面参数：

截面惯性矩I，正方形I=4（I0+A0h2），三角形：I=3I0+（A0b2／2）

式中，h=b1-x0；I0为抱杆主材截面惯性距（查型钢特

性表）；A0为抱杆主材截面面积（查型钢特性表）；x0为角钢重心距离（查等边角钢特性表）；b1、b2为分别为两种抱杆的断面尺寸。

计算出I1／I2值和L1／L值，根据这两个数值查表1、表2得抱杆的长度换算系数μ。

表1 正方形截面μ值

表2 三角形截面μ值

净截面抵抗距（抗弯模量）W计算：

正方形：WX-Y=2I／b1；三角形：WXmin=

总截面积A计算：

正方形：A=4A0；三角形：A=3A0。惯性半径（回转半径）r计算：

长细比λ（规程规定λ≤150）计算：

式中，c为长度系数，这种工况取c=1.0～1.1。

长细比λ换算：

式中，A1为构件截面中垂直于X-X轴或Y-Y轴各斜缀条毛截面积之和；A2为构件截面中各斜缀条毛截面积之和。

稳定系数是计算抱杆轴心受压稳定性的一个重要数据，稳定系数的取值根据抱杆的整体结构长细比λ值查表所得。不同材料、不同材质、不同截面类型的抱杆，尽管它们的整体结构长细比λ值是相同的，但是它们的稳定系数是不同的。

1.2 抱杆危险截面的应力校验

在内悬浮内拉线抱杆分解组塔工况中，抱杆的危险截面处于抱杆的中部。

抱杆中部整体的应力来自三个方面：抱杆的轴向压应力、抱杆整体的受弯应力、风压应力（按六级风产生的横向应力），三个应力叠加得出抱杆中部的应力。抱杆的应力安全系数取2.5倍。

抱杆的轴向压应力：根据现场实际工况，按照施工工艺导则所列公式计算各部受力，算出各部对抱杆中部产生的轴向压力。

抱杆中部轴向压力来自于：起吊滑车组、牵引绳、拉线、抱杆上部自重、工器具重量在抱杆轴向方向的分力。

抱杆中部整体的受弯应力来自于：起吊滑车组在抱杆横向方向分力对抱杆中部的弯应力+起吊滑车组在抱杆轴向方向的偏心应力+抱杆上部重量以及工器具重量在抱杆横向方向分力对抱杆中部的弯应力—拉线在抱杆横向方向分力对抱杆中部的弯应力—拉线在抱杆轴向方向的偏心应力。

风压应力：安规规定，六级风及以上大风时，不得进行高空作业，所以施工时抱杆最大的风压按六级风计算。风压对抱杆整体产生的横向均布应力，算出其中部的应力。

内悬浮内拉线抱杆分解组塔现场布置示意图如2。

图2 内悬浮内拉线抱杆分解组塔现场布置示意

2 设计支持

在组塔施工过程中，因铁塔构件没有预留必要的施工孔，而施工人员为了贪图方便，违规操作造成了事故，这种情况过去时有发生。广东省输变电工程公司与广东省电力设计研究院充分沟通，密切联系，得到了广东电力设计院的大力支持，在设计源头上为方便施工做了大量的工作，为内拉线、承托绳、转向滑车的设置提供了较大的方便，为组塔施工安全提供了有力的保障。图3是其中一例的设计图。

力学计算如下：

（1）计算图3中①件的有关力学参数，①件为Q420钢，尺寸-16 mm×138 mm，取σ屈服=420 MPa，［σ］=280 MPa，已取安全系数为1.5后许用切应力［τ］=196 MPa，孔边距为42 mm，焊缝双面焊接长90 mm，焊高为8 mm，采用J502焊条焊接，取J502焊条σ屈服=400 MPa，［σ］=267 MPa，已取安全系数为1.5后许用切应力［τ］=187 MPa，有关力学计算如下：

图3 塔脚主材角铁内角设置施工工艺板示意

板抗拉强度计算：

当①件受拉力时的剪切面积为A=lh=42×16=672 mm2

焊缝抗拉强度计算：

当①件受拉力焊缝破坏时，沿焊缝最小宽度的纵截面被剪断，焊缝的横截面可认为是一个等腰直角三角形，因此：

剪切面积为A=4lh cos45°=4×90×8×cos45°=2 036.46 mm2

（2）计算上图3中③、④件的有关力学材料参数由电力设计院定，现按20 mm厚Q345钢计算，取σ屈服=345 MPa，［σ］=230 MPa，已取安全系数为1.5后许用切应力［τ］=161 MPa，孔边距为41 mm，有关力学计算如下：

当③、④件受拉力时的剪切面积为A=lh=41 mm×20 mm=820 mm2

3 现场安全管理

现场安全管理主要是人员和工器具的管理。

3.1 现场施工人员的管理

根据广东省安监局的统计数字显示，从改革开放以来，广东省每年发生的安全事故（事件）的人员主体，农民工占了70%，对于施工企业来讲，这个比例可能还会更高一些。因此，对组塔现场施工人员尤其是农民工的管理是安全工作的重中之重。

对于农民工的培训、教育、交底、指导、管理等工作必须结合实际，深入浅出，简单明了，切忌长篇大论，照本宣科。各级管理人员如果认为一次性把注意事项讲完了，任务完成了，自己没有责任了，那么结果将是安全事故依然杜绝不了的。现场的农民工在长期的工作过程中总有可能出差错的，有可能酿成事故。所以必须做到：

（1）管理人员熟练掌握施工方案、安全规程；

（2）各级管理人员应努力为现场减负，帮助现场人员消化、提炼各类文件；

（3）坚决执行“十个规定动作”；

（4）全程进行安全监督。

3.2 工器具管理

现场的工器具管理要点：

（1）各级检查人员应清楚现场机具的规格型号、性能是否符合要求；

（2）现场机具的使用方法必须正确，杜绝贪图方便违规使用；

（3）工器具维修保养、交接是否具备可追溯性。

4 深刻理解安全工作规程

根据广东省安监局的统计数字显示，广东省每年发生的安全事故（事件）的原因，违规操作占了70%，这里违规的“规”，所指的主要是安全工作规程而不是规章制度或其他文件。

几乎每条安全工作规程都有血的教训，必须牢记并且深刻理解，例如：

（1）安规规定：“钢丝绳与金属构件绑扎处，应垫软物”。可更直接、深刻地理解为：钢丝绳与钢丝绳不得直接相扣、钢丝绳与塔材、地脚螺栓、石块、基础棱边不得直接绑扎，现场如有发现必须制止。

（2）安规规定：“钢丝绳受过火烧或电灼，化学介质的腐蚀外表出现颜色变化时，应截除或报废”。我们经常在海边施工，如果钢丝绳受过海水浸泡的就必须提高警惕，不得将这些钢丝绳与正常的相混保管，必须另行标记、检查、鉴定。

总之，安全工作既要抓住要点，也要引起所有人的重视，真抓实干，不搞花架子。

［1］黄孟生.材料力学［M］.北京：中国电力出版社出版，2011.

［2］DL 5009.2-2013电力建设安全工作规程第2部分：电力线路［S］.国家能源局，2013.

［3］GB26859-2011电力安全工作规程电力线路部分［S］.

［4］张殿生.电力工程高压送电线路设计手册［M］.北京：中国电力出版社，2003.

［5］DL／T875-2004输电线路施工机具设计、试验基本要求［S］.