铁塔施工工艺

外拉线抱杆分解组立铁塔施工方法，一、概述外拉线抱杆分解组立铁塔施工方法，是利用铁塔分段的特点。

先用外拉线抱杆把铁塔最低层一段组装起来，固定在基础上。

然后，把外拉线抱杆上升，固定在已经组装好的一段铁塔上，再组装上一段铁塔。

这样，使用一副外拉线抱杆，就能把铁塔分段，按照由塔腿至塔头的顺序，分解组立起来。

外拉线抱杆分解组塔的所用抱杆的长度只要满足吊装全铁塔最高的一段的要求，故组立几十米高的铁塔，仅用7～8米、最长也不超过11～13米的抱杆即可。

因此，组塔设备轻巧，安装简单迅速。

但由于分解组塔，要一吊一吊地在高处进行安装，如图3－25所示。

因此，施工时要格外细心，要由较高技术和熟练的工人，严格遵守有关安全工作规程，进行塔上高处作业。

外拉线抱杆分解组塔从使用抱杆数量上来划分，可分为外拉线单抱杆组塔、外拉线双抱杆组塔和四根抱杆组塔三种；从起吊构件的分段上划分，可分为分段起吊组塔法、分片起吊组塔法和单腿起吊组塔法三种。

各种方法现场布置、施工工艺和受力计算基本相同。

二、现场布置1、整体布置外拉线抱杆分解组塔的现场布置都是以一根抱杆为中心组成一个起吊系统，或用两副抱杆各自系住一个构件的两端部，同时进行起吊安装。

图3-26为外拉线抱杆分解组立铁塔的现场布置示意图。

在现场布置的要求如下：1）将抱杆置于带脚钉的塔腿上[即图3-26 (b)中D腿],以利抱杆根部固定；2）临时拉线地锚应位于基础对角线的延长线上，其距基础中心的距离应不小于塔高；3）放置抱杆的塔腿的临时拉线及地锚应加强；4）牵引机具地锚应选在AB腿或BC腿之间的方位上，其与塔位中心的距离应视塔高而定，一般不应小于25米。

2．抱杆（1）抱杆的长度抱杆的长度应按同类型铁塔最高的一段确定，对于酒杯型、猫头型等铁塔，则应按塔颈段高度而定。

根据施工实践，抱杆的长度，，常用抱杆长度为7～13m。

（2）抱杆的构造抱杆由头部、身部和根部三部分组成。

抱杆的头部系有四根外拉线以稳定整根抱杆，在靠近外拉线绑扎处，系有起吊滑车。

抱杆的顶端焊接四块钢板，四根外拉线用型螺栓连接。

抱杆的根部，在组装铁塔腿部时，座落在地面上；在抱杆提升后，组装上部各段时，都座落在铁塔的主材上。

为了使抱杆座落牢靠，绑扎方便，木质抱杆的根部加工成图3-27的形状。

将木抱杆根部削去高70mm、宽20mm，并在削去部位用扒钉固定一条3分短钢绳。

钢绳的长度由抱杆根径决定，其原则应使钢绳能在铁塔主材上绑扎两道以上(长度一般不应短于l.5～2.0m)，钢绳的两端插套，并带一个型挂钩。

另外应在离抱杆根部500～800mm处，固定两个型套环，供提升抱杆时使用。

钢管抱杆和角钢组合断面抱杆的根部位置，也要根据不同情况固定一根钢绳，以便绑扎固定抱杆根部用。

3.外拉线外拉线起着固定抱杆的作用。

由于抱杆在起吊塔材（分段、分片、分脚）过程中，有一定倾角，同时起吊塔材时，为防止塔材与塔身相碰，也需要设置调节大绳，向外拉塔材，故外拉线受力较大。

外拉线一端固定于抱杆顶端，另一端通过调节拉线长度装置（如制动器）固定在临时地锚上。

因此外拉线一般由拉线、拉线长度调节装置、地锚三部分组成。

（1）拉线拉线所用钢丝绳直径应根据拉线受力大小来选定，直径一般不小于4mm。

拉线通常采用四根，成十字形布置，拉线与地面的夹角应在30 ～50 之间。

外拉线布置原则是：要使抱杆在倾斜起吊时有两根拉线同时受力，避免一根拉线单独受力的不利情况。

如图3-26所示。

分段起吊时，抱杆固定在主材的外侧，起吊不同段时抱杆位置只有上下移动。

因此，拉线布置时以抱杆顶部在地面投影点为中心，拉线与顺、横线路方向成45º夹角布置；分片、单根起吊时抱杆均固定在一根主材里侧，在起吊不同塔片、主材时，抱杆倾角和方向不一样，分片起吊时可按塔位中心为中心，单根起吊时可按抱杆吊装对角主材时抱杆顶部投影地面的一点为中心，拉线与顺、横线路方向成45º夹角布置，但单根起吊时最好采用两组拉线的布置方式。

（2）拉线长度调节装置随着将铁塔构件逐件地起吊，铁塔一段一段地组装升起，抱杆也随之升高。

由于地锚的位置固定不变，外拉线也将随抱杆的升高而增长；另外，当抱杆在一定高度固定后，吊装不同位置的铁塔构件，需要随时改变抱杆的位置和倾斜角度。

这就需要用拉线长度调节装置来调节拉线的长度，以适应抱杆不同位置及倾角对拉线长度的要求。

通常，当抱杆固定在塔上以后，是禁止用解开拉线的方法来调节拉线长度的。

4．起吊系统将牵引钢绳的一端绑扎住被起吊塔材，然后从塔身外部穿过安置在抱杆顶部的起吊滑车，再顺着抱杆依次通过腰滑车和位于塔身底部的转向滑车，最后引至牵引动力。

起吊系统如图3-28所示。

起吊滑车固定在抱杆顶端，外拉线的下部，起吊滑车应转向灵活，绑固牢靠。

一般情况下，牵引钢绳自起吊滑车顺着抱杆直至转向滑车。

但是，当抱杆倾角较大或塔身坡度较大时，在抱杆根部系一个腰滑车，使牵引钢绳顺着抱杆，经腰滑车再顺塔身坡度至转向滑车，这样可以减少抱杆的水平分力(亦即减少外拉线的受力)。

腰滑车的受力不大，选用0.5～1吨的起重滑车做腰滑车即可。

转向滑车都系在铁塔基础的外露部位，为了防止受力后把混凝土挤坏，应在绑钢绳套处垫以木板、草袋。

对于塔脚落地式铁塔，则应系在主材露出地面处。

若受力较大，绑在一根主材上容易使之弯曲，可同时系到两个塔腿的主材上。

转向滑车的受力，可按1.41～1.60倍最大起吊重量估算。

外拉线分解组塔起吊重量一般不超过1.5吨，因此，都将牵引钢绳直接连到牵引设备上。

三、外拉线抱杆分解组塔操作方法1．地面对料组装根据地形考虑吊装的方向和吊装的方便；先吊装的先对料，并放在基础附近；先选主材置于塔基两侧，主材下部指向基础，然后再将连接板、斜材、水平材按图纸组装；连接时，应注意连接螺栓规格和规定方向；各吊随带的水平材、斜材、辅助材要求带全。

2．抱杆始放及起立分片、分腿吊装时，应将抱杆立于塔位中心，抱杆可用叉杆起立或小人字抱杆整立。

按图3-29布置，利用牵引设备，通过滑轮组，先后将两侧腿部塔片起吊。

中小型铁塔塔腿可采用人工组立，如图3－30所示。

分段起吊时，应将抱杆置于塔基外。

两侧底部塔片，可用小人字抱杆先后扳立，然后组立好底段，在底段抱杆固定侧上方挂滑车，穿牵引绳，结扎抱杆顶部，收紧牵引钢绳始立抱杆。

3．提升抱杆提升抱杆布置图如图3-31所示，在已组好铁塔上层主材处，安放辅助滑车，牵引钢绳并回抽20m左右，放入辅助滑车，在抱杆下端用背扣方法绑好。

在离抱杆根部1.0～1.5m处系一腰绳，松紧适度，放松抱杆顶部临时拉线，启动牵引动力，专人拉住抱杆的尾绳，随抱杆徐徐上升。

抱杆升到合适高度，固定好抱杆尾绳、外拉线，打开辅助滑车活门，取出牵引钢绳，解开牵引钢绳在抱杆下端背扣，恢复起吊状态。

4．塔片的绑扎和补强塔片绑扎要用形环，钢绳套等专用工具，以易于固定和解脱；绑扎点应在重心以上，以防起吊中塔片翻转；绑扎时要使两根主材同时受力；起吊中某部构件需要补强时，必须按要求绑扎补强木。

5．抱杆的固定抱杆一般都座落在带脚钉主材上，用抱杆根部处钢绳将抱杆和主材绑扎二道以上，用形环连好；轻轻敲击钢丝绳套，使其受力均衡；找好抱杆倾角后，固定好四侧临时拉线，并在离抱杆根部0.5m处，用腰绳把抱杆和主材捆绑起来。

6．塔身吊装起吊时应注意塔片、塔段方位；起吊过程中应控制大绳，使塔片(段)平稳上升，并不碰塔身；随时检查外拉线和腰绳受力情况；起吊高度宜稍高于连接点，先使一侧主材落到合适高度，用尖扳子就位，装上一侧螺栓后，继续松牵引钢绳，使另一侧主材就位，装好螺栓。

7．塔头安装各种塔型塔头变化很大，安装时采取不同的顺序。

干字塔、上字形塔头，可先吊上横担，然后利用上横担作抱杆吊下横担;酒杯形塔头采用分片吊装，其顺序如图3-32所示，先分前后两片吊装形塔材，然后吊上曲臂，两侧形结构主材用双钩交叉补强，最后吊装横担、地线支架。

8．降抱杆组装完毕后，在横担上或塔头顶上固定一辅助滑车；将牵引钢绳固定在抱杆上部，并放入辅助滑车内；拉紧牵引钢绳，解开抱杆尾绳和腰绳，缓降抱杆，松开四根外拉线。

塔上、塔下作业人员须戴安全帽，注意安全。

四、受力分析计算外拉线抱杆分解组装铁塔过程中，受力计算主要包括：1）起吊系统的受力计算：包括调整大绳、牵引钢绳、起吊滑车、转向滑车、牵引设备等受力；2）抱杆和外拉线受力；3）部件吊装时受力计算，决定是否需要补强。

在组塔过程中，抱杆的倾角和每吊重量是不相同的。

一般的规律是：塔身部分每吊重量下部大，上部逐渐减轻；由于塔下部根开大，所以在吊装时抱杆的倾角要大，但这时调整大绳与地面的夹角较小，而牵引钢绳与抱杆的夹角较大；塔身的上部则相反，根开小，抱杆的倾角较小，但调整大绳与地面的夹角较大，牵引钢绳与抱杆的夹角较小。

（1）调整大绳的受力设起吊构建的重量为G、调整大绳的受力为P、牵引钢绳的受力为F2、调整大绳与地面的夹角为、牵引钢绳与杆塔轴线的夹角为，如图3-33所示。

根据节点平衡原理，得下列方程组：得：解方程组得在布置调整大绳时，要求调整大绳与地面地夹角越小越好，一般采用45º以下。

牵引钢绳与杆塔轴线地夹角也是越小越好，一般规定起吊构件在起吊过程中与塔体的净距离保持在0.5m左右即可。

（2）牵引钢绳在起吊时的牵引力（3）起吊滑车受力[图3-34（a）]取两倍牵引钢绳受力即可。

（4）转向滑车受力[如图3-34（b）]取1.41～1.6倍牵引钢绳受力。

（5）外拉线受力T在分解组塔时，为了起吊和安装方便，抱杆要有一倾斜角度，一般为10º～15º，在起吊构件的重量作用下，只考虑两条拉线受力。

在理论上，当抱杆倾斜起吊时，两根外拉线平均受力，但考虑到拉线布置时位置的误差，以及抱杆倾斜及起吊构件的方位都不可能做到很正确，因此计算时，可采用3∶7或4∶6的比例分配（或采用不平衡系数K2＝1.3），其受力图如图3-35所示。

图中——牵引钢绳受力（kg）；——经起重滑车后牵引钢绳受力（kg），；——滑车效率，一般取0.90～0.95；N——抱杆受力（kg）；T——拉线受力（kg）。

作图法：用作图法较便捷，画和的合力，在的上部画抱杆受力N，方向已知，大小未知，在的尾部画拉线合力，方向已知，大小未知[图3-35（b）]，得封闭三角形，已知的大小，用相应得比例，量得N和拉线合力T 大小。

计算法：从抱杆支点，向拉线合力线T 和牵引钢绳合力线作垂直线和。

取抱杆的支点为力矩中心线：也可用下式计算：式中——抱杆与地面间的夹角；——拉线与抱杆间的夹角。

一条拉线的受力T1：或式中——两拉线间的夹角。

（6）抱杆受力图解法如图3-35（b）所示，其计算式如下：式中——牵引钢绳合力与抱杆间的夹角。

抱杆受力也可按下式计算：如果忽略起吊滑车的摩阻力，则上式可简化为：在实际施工中，抱杆受力有时直接按最大起吊重量的两倍考虑。