超长超重铁塔横担吊装施工方法的改进

改进超长超重铁塔横担吊装施工方法一、前言****特高压试验研究基地是中国****公司重点工程项目。此基地为目前世界上海拔最高、电压等级最高的交直流试验研究基地。其中本期建设的直流试验线段按±800kV直流特高压线路设计，满足±1200kV直流特高压试验要求。2008年10月30日特高压试验研究基地直流试验线段完工并升压至±1000kV成功，成为首条带电的世界上电压等级最高的直流线路。由送电三处施工的直流试验线段ZV1型直流直线试验铁塔，其导线横担宽度达到42米，重量22吨，成为目前我单位施工过的最长最重直线铁塔横担。又由于该塔结构与常规铁塔差异很大，该塔横担吊装成为施工过程的一大难点。二、小组概况小组名称课题名称课题类型注册时间活动时间活动次数小组人数组长小组成员参加活动时间平均出勤率姓名性别年龄文化程度职称/职务QC职务职责分工QC诊断师号男30大学工程师/主任工组长方案制定责任落实男36大学项目负责人组员方案审定分工协调男55大专工程师/副主任组员方案审定成果检验女25大学助工/技术员组员资料收集成果整理男43中专高送/施工队长组员实际操作成果实施男28中专中送/技术员组员实际操作成果实施制表人：****2008年11月28日三、选题理由公司要求

本工程目标为争创国优工程，必须安全、优质、高效地完成施工任务。项目部要求

为确保实现10月底直流试验线段顺利带电，要求铁塔组立完成时间为10月10日，直流铁塔组立效率需控制在15天/基。改进超长超重铁塔横担吊装施工方法选题

小组现状

采用常规内悬浮抱杆组立铁塔施工方法，无法完成如此长度和重量的铁塔横担吊装任务。不能满足公司及项目部要求。（1）活动目标目标：改进超长超重铁塔横担吊装施工方法，在保证安全及质量的前提条件下，完成本工程ZV1型铁塔横担吊装施工任务。目标值：由于受到工期要求，吊装效率控制在15天/基以内，10月10日以前需完成铁塔组立工作。

四、课题运作1、计划阶段（P阶段）（2）目标可行性分析为了达到小组活动目标，小组对目前现状进行了调查，并分析目标可行性。现状一：我公司常用内悬浮抱杆使用工况条件表：抱杆名称抱杆型号正常允许吊重抱杆倾角（水平距离）吊件侧磨绳与抱杆顶的夹角（吊件重心距抱杆顶最大水平距离）500断面铝合金内悬浮抱杆500mm×500mm×24m1.5t5°（2.1m）≤20°（≤5.8m）600断面铝合金内悬浮抱杆600mm×600mm×27m2.5t5°（2.3m）≤20°（≤6.6m）700断面钢铝合混合内悬浮抱杆700mm×700mm×30m4.0t5°（2.6m）≤20°（≤7.3m）制表人：2008年7月26日根据塔型情况分析，结合以往工程施工经验，目前与ZV1型铁塔重量相当的铁塔组立施工主要阶段使用时间分析如下：序号项目时间(天)1横担段所需组立时间82塔身段所需组立时间53塔头段所需组立时间14其他部分所需时间1合计

15从中可以看出，与ZV1型铁塔重量相当的铁塔组立能满足15天/基的要求，本项目中塔身部分组立与以往工程铁塔型式基本相同，因此塔身组立时间不是影响施工效率的主要因素，而横担组立成为影响施工时间的关键。

我公司施工过的各种电压等级线路铁塔横担尺寸及常用内悬浮抱杆使用工况对比情况表：电压等级铁塔横担宽度单榀横担重量分解组立单片可控制重量吊件重心距抱杆顶最大水平距离备注220kV12m～18m1t～2t＜1t＜3m500断面抱杆满足施工要求500kV13m～25m2t～6t＜2.0t＜5m500或600断面抱杆满足施工要求750kV32m～36m13t～18t＜3.5t＜5m700断面抱杆满足施工要求±800kV32m～40m8t～12t＜2.5t＜9m700断面抱杆满足施工要求ZV1型铁塔42m22t＜3.5t12.5m抱杆工况不满足本工程施工要求制表人：****2008年7月26日从以上分析可以看出目前我们铁塔组立施工所用的各种型号悬浮抱杆工况不能满足本工程施工要求，制约抱杆使用工况的问题是ZV1型铁塔横担重心位置与抱杆顶部的水平距离较远。

现状二：根据本工程铁塔结构，我们对目前输电线路常规的铁塔施工方法进行分析认为可以采用摇臂抱杆增加吊件与抱杆顶方法组立此塔型。摇臂抱杆组塔现场布置图1－座地抱杆2－摇臂3－变幅滑车组4－起吊滑车组a（吊装用）5－起吊滑车组b（平衡用）6－腰拉线7－被吊塔片8－揽风绳9－机动绞磨123456798我公司目前没有此型抱杆。经调查由宁波*****机具厂生产的650mm＋5m摇臂的格构式摇臂抱杆工况满足组立施工要求，但新购置此设备需要25万元，供货周期大约15天，经初步测算采用此方法施工需要在11月5日才能完成铁塔组立施工，不能满足工期要求，且该设备使用范围较小，因此不考虑更换抱杆设备进行施工。根据以上分析，高效完成ZV1型铁塔横担组立施工时间是本小组活动的主攻方向，而要完成横担组立施工最主要就是要满足两个要求：a、通过有效的施工方法在保证安全、质量的条件完成施工任务；b、在规定的工期时间内完成组立，尽量提高施工效率。根据以往施工经验，在施工方法有效的情况下，铁塔横担施工效率可以达到5吨/天，ZV1型铁塔横担单榀重量22吨，因此，采取有效的施工方法可以在22/5=4.4天内完成横担组立施工任务，整基铁塔组立所需时间为5+4.4+1+1=11.4（天），考虑一定的施工时间裕度，15天内可以完成一基铁塔组立施工。目标可行！（3）原因分析制图人：****制图日期：2008年7月30日抱杆工况不能满足要求内悬浮抱杆设置不合理铁塔结构限制机法料铁塔横担超长铁塔横担超重铁塔横担重心远离塔身抱杆位置设置距吊件较远抱杆露出已组塔段的长度较小抱杆拉线对地夹角不够抱杆断面规格小抱杆吊装时允许使用偏角小吊件重心与抱杆顶部水平距离远（4）要因确认

根据系统图，经过QC小组成员的讨论，针对影响吊件重心与内悬浮抱杆顶部距离的因素逐一进行要因论证（见下表）。序号末端因素确认方法确认标准确认内容结论1抱杆断面规格小现场调查500kV及以上电压等级需使用500mm及以上断面内悬浮抱杆分解组立铁塔目前现场配置使用700mm断面抱杆进行吊装，已能满足施工需要。对目标影响程度较小。非要因2抱杆吊装时允许使用偏角小现场调查抱杆吊装塔件时允许偏角不能超过5°或倾斜值不得大于塔体上端断面宽度的1/3本工程组立横担抱杆偏角为5°，在标准允许范围内。对目标影响程度较小。非要因3抱杆位置设置距吊件较远现场验证悬浮抱杆位置与吊件的水平距离受到抱杆工况条件限制，一般情况下不超过10米根据吊件重心的分部情况，抱杆底部位置设置与吊件距离已超过10米，导致在抱杆允许工况条件下无法进行横担吊件的就位安装。要因序号末端因素确认方法确认标准确认内容结论4抱杆露出已组塔段长度最大不能超过抱杆全长的2/3现场测量验证根据悬浮抱杆施工工艺标准，悬浮抱杆外露于已组塔段长度最大为抱杆全长的2/3现场使用700mm×30m抱杆，抱杆外露2/3的长度为20米，已能满足施工要求。对目标影响程度较小。非要因5抱杆拉线对地夹角不够现场测量验证抱杆拉线对地夹角不应大于45°现场测量抱杆拉线对地夹角为30°，符合相关作业指导书及安全措施要求。对目标影响程度较小。非要因6铁塔横担超长看图分析计算常规500kV输电线路铁塔横担一般不超过25米，750kV直线铁塔横担也未超过36米由于试验铁塔的特殊结构，横担单边长度为21米，总长42米。采用目前的内悬浮抱杆组立施工方法，不能完成吊装。要因7铁塔横担超重看图分析计算常规500kV输电线路直线铁塔横担一般不超过6吨，750kV或±800kV直线铁塔横担也未超过20吨由于试验铁塔的特殊结构，ZV1横担重量达到22吨。采用目前的内悬浮抱杆组立施工方法，吊装施工时不能保证施工安全。要因8铁塔横担重心远离塔身看图分析计算与各种电压等级的常规线路相比，铁塔横担重心与塔身距离不超过10米横担上采用多挂点结构，其横担重心距塔身距离约为12.5米，由于受铁塔设计结构限制，铁塔横担重心位置无法改变。非要因制表人：****日期：2008年8月12日（5）提出对策对策优化针对要因小组成员集思广益，认为后两项要因较为容易解决，因此主要针对第一要因提出3项对策，并从技术难度、工作量、可行性等多个方面进行综合分析讨论。要因抱杆位置设置较远方案预案方法优缺点可行性分析结论1

参考±800kV直线塔利用地线支架设置转向滑车起吊物件：优点：直接利用铁塔构件倒向，不需增加新的工器具；缺点：可能会造成铁塔地线支架受力变形。由于ZV1型试验铁塔地线支架位于横担主材开断点外侧，需要先吊横担，后吊地线支架，因此不满足利用地线支架设置转向滑车起吊物件的条件，该方法无法实施。不采用要因抱杆位置设置较远方案预案方法优缺点可行性分析结论2

采用小抱杆吊装前端横担：

优点：利用小抱杆起吊，工器具简单轻巧；缺点：吊重较轻，对构件重量限制严格。小抱杆起吊塔材重量不得超过1吨，而横担分片后重量大于2吨，因此不能使用小抱杆组立，此方法不能使用。不采用要因抱杆位置设置较远方案预案方法优缺点可行性分析结论3在塔身外侧的横担上增加一套悬浮抱杆：优点：新组立悬浮抱杆，施工条件容易满足要求，安全可靠性较高；缺点：工器具设置相对复杂。

通过在横担外侧增加一套悬浮抱杆，将原来抱杆位置向外设置了4米，有效的缩短了抱杆与吊件间的距离，抱杆的工况满足施工需要。采用针对要因以及优选的对策，通过大家的讨论，制定了对策表：序号要因对策目标措施完成地点负责人实施时间1抱杆位置设置距吊件较远减小抱杆设置位置与吊件间的距离满足抱杆允许工况条件及标准作业指导书的相关要求，即悬浮抱杆位置与吊件的水平距离小于10米。1、进一步熟悉铁塔横担结构图，确定吊装顺序及施工方案。2、根据既定方案编制相关安全技术措施，绘制作业图，并对施工人员进行现场交底。3、由李志远、单春良负责现场指挥施工，实际操作，并进一步优化施工方法。特高压试验基地2008年9月5日～10月10日2铁塔横担超长减短横担每吊长度每次起吊横担长度控制在20米以内。铁塔横担主材分段点将横担分为内外侧起吊，减短横担每吊长度。在确定吊装顺序及施工方案中计算确认。特高压试验基地2008年9月5日～10月10日3铁塔横担超重减轻横担每吊重量采用700mm断面抱杆组立，横担每吊重量控制在3吨以内。通过计算，分解横担为前后片结构进行起吊，减轻每吊重量。在确定吊装顺序及施工方案中计算确认。特高压试验基地2008年9月5日～10月10日制表人：****时间：2008年9月2日2、实施阶段（D阶段）根据制定的对策我们按照既定措施逐一进行实施。对策1：减小抱杆设置位置与吊件间的距离具体措施：（1）进一步熟悉塔图，确定吊装顺序及施工方案

。（实施时间：2008年9月6日，实施人******）小组成员通过讨论认为铁塔横担超长、超重，吊装时需采取分片分段吊装的方式进行，首先完成塔身段横担吊装，然后进行远离塔身段横担及地线支架吊装。在吊装远离塔身段横担时就要缩短抱杆与吊件间距，小组成员采用PDCA方式进一步熟悉塔图并作了分析：

铁塔竟横担巡寿与塔话身连危接的蜡第一疤段主掠材长父度约8米障，通包过塔酷身中爪主抱伟杆补边强可托以作纱为副睬抱杆都的承舰托系跌统，咱副抱折杆外董移4米后笼，抱别杆工单况为2.价6+蝴7.捏3+4＝13艺.9米＞12罗.5米，锁分解库后组沾立单历片重衬量<3柏.5伐t，均劣能满霜足吊队装工泉况要冒求。根据衰拟采东用的吊双悬虽浮抱盖杆施塞工方弱案，茫小组芦成员讨愧论确和定了邪横担荒吊装制的施里工顺呈序：a、脊利用宵中间锻抱杆铜吊装杜内侧迷横担寄段；b、丸在已递经吊淹装的拆内侧踪蝶横担携中吊踪蝶装副面抱杆骂；c、标利用盯中间遵主抱梦杆补义强内铲侧横尸担受摘力部刊分；d、虫利用肤副抱掉杆吊梳装横徐担外忽侧部脆分构待件声。（2韵）编世制施比工措测施，肯绘制蛮作业同图，雾进行炮技术径交底殖。（实返施时亭间：童20减08帮年9讽月7凝日，轿实施徐人：凉**福**耀）根据浮既定觉的双份悬浮势抱杆锐吊装普铁塔横横担拘的施王工方柱案，蜘**篮**只负责肢编制蠢相关扰安全俩技术竞措施沃，并属对所贝有施却工人犁员进煎行培互训和铲交底倾，明抚确施欢工步肤骤和肺施工劫方法号，安全全注零意事彩项等吐。（3叔）实妨际施飘工，伸进一糟步优纪化施挎工方滤法。（实离施时垦间：娇20绝08污年9伍月8框日～继10引月8喜日，实施终人：由施恩工队姑队长毙**猫**肤，队体技术球员*册**起*负适责按嗓施工紧方案禽进行韵实施达，顺窜利完准成了店1＃预铁塔苍横担支吊装肾工作铜。从舱1＃形铁塔债横担连吊装产施工贺中发认现，讽为了中方便香施工戒，还捉可以珍通过买减短妄副抱斯杆长爱度或应改用水50害0m映m断险面铝膛合金像抱杆霜作为场副抱胞杆的乡丰方式矩进行宴施工皆，施济工效别率得银到进劈燕一步养提升趋。实施脏结果次检查哄：悬普浮抱婶杆位逃置与芝吊件骑的水困平距茅离小凭于1熟0米裤。施板工方才案能课够满耻足施求工要董求，取横担宵吊装按成功砖。对策2：减盼短横舍担每调吊长闻度具体该措施断：由矩**廉**卵计算飘分析彻后，箩从铁纵塔横喂担主折材分陶段点敌将横废担分秘为内胞外侧点起吊若，将钓原铁瞎塔单夕边横座担由21米减孕短为8米＋13米，参有效隐减短票了横悔担每乘吊长邻度。龙由施授工队馅长单馋春良驶在施往工过辛程中才负责客实施。实施肃结果验检查旗：每特次起忌吊横疮担长稍度均嘴控制佳在2晕0米以用内。凑按方抱案要讨求实会施，羞切实亭取到高预定堵效果戚。对策3：减螺轻横趟担每炎吊重词量具体纳措施伙：铁症塔横米担改坛变以怒往整摔体吊傍装方歼法，然采用诞分段蔬，分河片吊为装，坟以减怖轻吊历装时溪每吊诊重量涉，每来吊重敏量控枪制在3吨左猾右，趁改善宋抱杆领受力含工况陡。由旁施工宵队长管单春祝良在滑施工确过程是中负谁责实忆施。实施魂结果感检查冲：横梅担每颈吊重性量控棋制在奸3吨羡以内。沫按方爆案要廊求实乞施，族切实摄取到观预定果效果稼。施工通过程贪照片缓如下梢:利用主抱杆提升副抱杆过程双抱杆布置完成横担塔件吊装过程吊件就位安装施工男过程排照片陈如下孔:3、孩效果附检查置阶段似（C婶阶段赵）（梯1）矿施工宇完成落情况旁：本工婚程使猾用普享通7梦00爬mm弦断面解钢铝宾混合怎抱杆丘，采事用双劫悬浮眠抱杆喉方式秆成功采完成第ZV谈1型饮铁塔绕横担条组立疫施工凶，未谜购置批新的胁工器痕具，晨为公读司节荐约新伤购设粗备费阁25下万元锯，按衔公司英要求黄完成撤了既乓定施声工任础务。（2蝴）工战期效冈率检顾查：酷采用丹该方龙法共治施工偶ZV屈1型拼铁塔窄2基员，具同体施远工时超间如舒下表掩:11快天20杂08柳－1既0－勾820菠08扁－9救－2班8ZV蚂1－裤51直流烦线段问2＃赛塔组酷立213弦天20夜08腐－9徐－2雷020半08起－9绑－8ZV长1－得51直流龙线段纯1＃亭塔组焰立1施工复用时完成苏时间开始锅时间塔型型－呼腥高施工盐任务序号单位：天目标效率第一基施工效率方案优化后施工效率15天/基13天/基11天/基

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