格构式构架整体组立施工方法(一)

格构式构架整体组立施工方法
摘要：常规A型杆和跨度较小的横梁一般采用四点吊装。而750kV超高压变电站、特高压工程以及一些特殊的500kV变电工程采用的格构式构架往往高度高、重量重，横梁的跨度较大，当节约成本的分段组立空中对接吊装的施工方法无法采用时，整体组立的方法便成为选择之一。本文对格构式构架同一截面处四点吊装进行计算的基础上，从减少构件变形的角度出发，提出“扁担”挑起的八吊点六滑车吊装方式；对跨度较大的格构式横梁四点吊装进行计算的基础上，提出在下弦杆平面交错布置的八吊点吊装方式。通过现场应用证明，文中提出的方法适用，减少了构件变形，并提高了构架组立的工程质量。
关键词：格构式；钢构架；钢横梁；吊点；整体组立；弯矩
 
 0 引言
 随着750kV超高压电网和特高压电网的建设推进，以及一些情况特殊的500kV变电站工程的建设需要，格构式钢构架和横梁被越来越多的用在变电站工程中。格构式构架普遍具有高度高、重量重、跨度大的特点，通常采用分段组立对接拼装、抱杆组立以及整体组立等施工方法[2]~[7]。各种方法按照现场的施工条件以及施工进度要求均具有各自的优缺点。
 在青藏交直流联网750kV格尔木变电站工程建设中，由于场地限制、供货条件、施工季节以及进度要求的特殊影响，格构式构架施工采用了八吊点六滑车吊装整体组立，格构式横梁采用交错布置的八吊点吊装的施工方法。本文对该施工方法进行详细的介绍与说明。
 1 工程特点
 青藏交直流联网750kV格尔木变电站出线格构式构架共3组，跨度46.5m，构架地线柱标高50.5m，构架根部距排水孔下沿8.6m范围采用C35细石混凝土填充，主材规格为Ф351×14，整体组立时最大起吊重量为40.89t。构架梁采用四方形变断面、钢管弦杆、角钢腹杆、螺栓连接的格构式钢梁。钢梁中心高度35m，跨度44m，单件吊装总重量为21.18t。梁柱铰接，柱及梁弦杆拼接接头采用刚性法兰连接。
 因构架柱脚灌浆深度达8.6m深，在常规工程中比较罕见，因此造成构架单重较重。同时考虑到工程构架施工时，现场已进入冬季施工季节，若采用分段组立施工方法不仅增加了高空作业量，同时对严格的工期控制也是个不小的挑战。抱杆组立方法又因工机具调配问题而无法实现，因此现场施工时通过计算采用了格构式构架加避雷针整体组立、钢横梁一次性吊装到位的施工方式。
 2 施工方法
 2.1 构架吊点的计算与选择
 首先按照同一横截面四吊点吊装方式进行考虑。计算时忽略接头包钢质量，假设荷载线性均匀分布，不考虑加速度、风速等动载荷，采用近似法进行计算，吊装示意图如图1所示。

图1 格构式构架同一截面四吊点吊装示意图
 设吊点至柱顶的距离为x，吊点至柱脚的距离为L1，构架总高度为L0，则L0=L1+x。
 设，q为构架均匀线载荷，根据材料力学，构架最大正弯矩为：
 
 最大负弯矩为：
 
 当时，求得（λ其余三个值舍去），即求得，此时钢柱承受的正负弯矩值的绝对值相等，钢柱承受的弯矩值最小，即构架刚性变形最小。

图2 扁担挑起的八吊点六滑车格构式构架吊装示意图

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