一種變電站構(gòu)支架混凝土桿加固方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑施工領(lǐng)域，具體涉及一種變電站構(gòu)架和設(shè)備支架混凝土桿加固方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)電力部門從上世紀(jì)五六十年代開始建造的變電站，由于受到當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)水平限制，變電站戶外構(gòu)支架通常采用預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)，由于當(dāng)時(shí)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性認(rèn)識(shí)不足、鋼筋保護(hù)層厚度不足、風(fēng)雪冰荷載考慮不足和戶外環(huán)境影響因素重視不足等原因，加之運(yùn)營(yíng)過程中忽視維護(hù)和保養(yǎng)，經(jīng)過二十多年的使用，已經(jīng)接近或超過設(shè)計(jì)合理使用年限，90%以上出現(xiàn)不同程度的質(zhì)量問題，嚴(yán)重影響變電站的安全運(yùn)行，加固改造已經(jīng)刻不容緩。由于混凝土材料的自然風(fēng)化、使用維護(hù)不當(dāng)、設(shè)計(jì)施工缺陷、功能提升和使用環(huán)境變化等原因，需要對(duì)既有變電站構(gòu)架、設(shè)備支架進(jìn)行加固改造。
[0003]根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，220kV及以下變電站允許采用混凝土構(gòu)架和支架，廣泛應(yīng)用的是Π形、T形構(gòu)支架，在溫度、酸雨、碳化和凍融循環(huán)的共同作用下，現(xiàn)如今大多數(shù)變電站戶外構(gòu)支架混凝土桿已經(jīng)損壞，鋼筋銹蝕、混凝土開裂已危及到變電站的安全運(yùn)營(yíng)，必須進(jìn)行修補(bǔ)、加固或更新，通常情況下是在停電狀態(tài)下進(jìn)行的，最徹底的方法是更新為鋼管混凝土桿，這不但需要專用設(shè)備和操作人員，而且需要拆除全部配電設(shè)施，拆除安裝過程中配電設(shè)施損壞較多，升級(jí)改造工程直接投入較大，停電關(guān)系到整個(gè)電網(wǎng)的調(diào)度與穩(wěn)定，停電時(shí)間過長(zhǎng)給供電區(qū)域的經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成巨大損失和影響，因此，開發(fā)一種在不停電狀態(tài)下變電站混凝土構(gòu)支架快速高效的加固技術(shù)顯得尤為重要，常用的聚合物水泥砂漿修補(bǔ)法、外部粘鋼加固法等均需要高空作業(yè)，無法實(shí)現(xiàn)不停電加固，碳纖維加固法有引起高壓短路事故的危險(xiǎn)，同樣不適用變電站戶外混凝土桿的加固。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種變電站構(gòu)架設(shè)備支架混凝土桿加固方法，能夠在不停電的狀態(tài)下加固現(xiàn)有變電站構(gòu)架、設(shè)備支架混凝土桿，也可以用于其它類似混凝土桿。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下述方式實(shí)現(xiàn)的:一種變電站構(gòu)支架混凝土桿加固方法，主要步驟為:
1)開挖變電站構(gòu)支架混凝土桿的獨(dú)立基礎(chǔ)，將開挖后的獨(dú)立基礎(chǔ)表面清理干凈、鑿毛、噴水濕潤(rùn)；
2)在混凝土桿下端安裝柱礎(chǔ)鋼管，柱礎(chǔ)鋼管由兩個(gè)半圓鋼管組成，通過植筋螺栓錨固在獨(dú)立基礎(chǔ)之內(nèi)，在獨(dú)立基礎(chǔ)上部和四周澆筑鋼筋混凝土 ；
3)在柱礎(chǔ)鋼管上端放置定位環(huán)板，定位環(huán)板上安裝第一節(jié)加固鋼管，第一節(jié)加固鋼管由兩個(gè)半圓鋼管焊接組成，兩個(gè)半圓鋼管的縱向焊縫內(nèi)側(cè)焊接有內(nèi)襯鋼板A，調(diào)整第一節(jié)加固鋼管的垂直度和平整度，與混凝土桿保持同心； 4)在第一節(jié)加固鋼管外安裝吊裝托盤，吊裝托盤與第一節(jié)加固鋼管之間通過楔子結(jié)合緊密，啟動(dòng)吊裝機(jī)具，用吊鉤鉤住吊裝托盤，將第一節(jié)加固鋼管提升一節(jié)鋼管的高度，調(diào)整其標(biāo)高、水平度、垂直度和同心度等；
5)在第一節(jié)加固鋼管下端安裝第二節(jié)加固鋼管，第二節(jié)加固鋼管由兩個(gè)半圓鋼管焊接組成，兩個(gè)半圓鋼管的縱向焊縫內(nèi)側(cè)焊接有內(nèi)襯鋼板A，調(diào)整第二節(jié)加固鋼管的垂直度和同心度，與第一節(jié)加固鋼管保持順直，第二節(jié)加固鋼管的兩個(gè)半圓鋼管的焊縫與第一節(jié)加固鋼管的焊縫錯(cuò)開呈90°角，最后將第二節(jié)加固鋼管與第一節(jié)加固鋼管對(duì)接焊接，環(huán)向焊縫內(nèi)側(cè)焊接有內(nèi)襯鋼板B;
6)去掉吊裝托盤與第一節(jié)加固鋼管之間的楔子，將吊裝托盤移動(dòng)至第二節(jié)加固鋼管下端，用楔子將吊裝托盤與第二節(jié)加固鋼管結(jié)合緊密，用吊裝機(jī)具將第二節(jié)加固鋼管提升一節(jié)鋼管的高度，調(diào)整其標(biāo)高、水平度、垂直度和同心度；
7)重復(fù)步驟5)和6)，直至第一節(jié)加固鋼管提升到設(shè)計(jì)標(biāo)高，取下柱礎(chǔ)鋼管上端的定位環(huán)板，按照加固鋼管與柱礎(chǔ)鋼管之間的間距截取相應(yīng)長(zhǎng)度的半圓鋼管，末節(jié)加固鋼管的兩個(gè)半圓鋼管先縱向焊接，然后將末節(jié)加固鋼管分別與柱礎(chǔ)鋼管和上部加固鋼管焊接；
8)第一節(jié)加固鋼管頂端上口安裝有密封橡膠圈，頂端側(cè)壁上設(shè)置有排氣孔，排氣孔處安裝楔形橡膠塞，末節(jié)加固鋼管預(yù)留有注漿孔，在注漿孔位置焊接注漿管，注漿管上安裝注漿閥門，在注漿壓力作用下進(jìn)行注漿，注漿完畢后保持注漿壓力，關(guān)閉注漿閥門，封閉注漿口外的注漿管，最后卸下注漿閥門。
[0006]步驟3)中第一節(jié)加固鋼管上下兩端使用不銹鋼卡箍臨時(shí)固定，兩個(gè)半圓鋼管先點(diǎn)焊定位，卸下不銹鋼卡箍，然后從兩側(cè)同時(shí)對(duì)縱向焊縫施焊，兩個(gè)半圓鋼管焊接為一體組成第一節(jié)加固鋼管。
[0007]步驟5)中第二節(jié)加固鋼管下端用不銹鋼卡箍臨時(shí)固定，上端安裝定位卡具，通過調(diào)整定位卡具的螺栓，使第二節(jié)加固鋼管的兩個(gè)半圓鋼管扣緊，調(diào)整其垂直度和同心度，并與上部第一節(jié)加固鋼管保持順直，縱向焊接兩個(gè)半圓鋼管，最后焊接與第一節(jié)加固鋼管對(duì)接的環(huán)向焊縫，卸下卡具完成第二節(jié)加固鋼管的安裝。
[0008]加固鋼管內(nèi)的一塊內(nèi)襯鋼板A—端焊接在一個(gè)半圓鋼管上，另一塊內(nèi)襯鋼板A—端焊接在另一個(gè)半圓鋼管上；內(nèi)襯鋼板B—端焊接在下方的加固鋼管的頂端。
[0009]內(nèi)襯鋼板B內(nèi)側(cè)焊接有定位波形彈簧，用以固定加固鋼管，保證加固鋼管與混凝土桿同心。
[0010]用于組成第一節(jié)加固鋼管和第二節(jié)加固鋼管的半圓鋼管、內(nèi)襯鋼板A、內(nèi)襯鋼板B均為熱鍍鋅鋼板。
[0011]半圓鋼管由花紋鋼板卷制而成，有花紋一面朝向里面。
[0012]步驟8)中第一節(jié)加固鋼管頂端外側(cè)焊接有外加強(qiáng)鋼管，外加強(qiáng)鋼管上設(shè)有與第一節(jié)加固鋼管上的排氣孔相配合的孔，楔形橡膠塞穿過外加強(qiáng)鋼管。
[0013]步驟8)中注漿材料為無收縮灌漿料，注漿的同時(shí)用小錘敲擊鋼管外側(cè)，通過聲音判斷注漿密實(shí)度，發(fā)現(xiàn)有空鼓的部位用小錘敲擊使其進(jìn)一步密實(shí)。
清理焊縫處的焊渣及飛濺物，清理焊縫表面油污和油脂至露出新的金屬面，并保持干燥，將富鋅漆用噴漆或涂刷的方法涂敷在清理后的焊縫表面，風(fēng)干后再進(jìn)行下一次噴刷，直至完成焊縫防腐。
[0014]本發(fā)明通過在變電站構(gòu)支架混凝土桿外側(cè)附加鋼管，并在鋼管內(nèi)注漿，使其成為鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，鋼管、漿體、混凝土桿共同組成新的受力體系，起到對(duì)變電站構(gòu)架、設(shè)備支架加固的目的。
[0015]本發(fā)明采用外套鋼管注漿加固法，外套鋼管采用提升法安裝，避免高空作業(yè)，為變電站混凝土構(gòu)支架提供一種新的加固技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)不需要高空作業(yè)，所有加固操作均在地面完成，適用于Π形、T形構(gòu)支架混凝土桿的加固，加固后的構(gòu)支架混凝土桿滿足承載力和耐久性要求，延長(zhǎng)變電站使用壽命，不需要大規(guī)模改造，施工報(bào)批過程簡(jiǎn)單省時(shí)，具有降低升級(jí)改造成本、縮短改造工期和安全可靠的特點(diǎn)。
[0016]同時(shí)，由于不需要拆除原混凝土構(gòu)支架，避免了大量建筑垃圾排放，節(jié)約資源，是一種綠色環(huán)保型的加固改造技術(shù)。在混凝土桿無支撐物的情況下，也可以用于Λ形、A形構(gòu)支架混凝土桿的加固，以及類似混凝土桿的加固，在可以高空作業(yè)無觸電危險(xiǎn)的場(chǎng)所，適用于大多數(shù)混凝土桿的加固。
【附圖說明】
[0017]圖1:Π形構(gòu)架示意圖。
[0018]圖2:柱礎(chǔ)鋼管安裝示意圖。
[0019]圖3:柱礎(chǔ)鋼管定位環(huán)安裝示意圖。
[0020]圖4:第一節(jié)加固鋼管安裝示意圖。
[0021 ]圖5:加固鋼管縱向焊縫內(nèi)襯鋼板示意圖。
[0022]圖6:加固鋼管環(huán)向焊縫內(nèi)襯鋼板示意圖。
[0023]圖7:吊裝托盤結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖8:吊裝托盤安裝示意圖。
[°°25]圖9:吊裝機(jī)具安裝示意圖。
[0026]圖10:加固鋼管吊裝提升示意圖。
[0027]圖11:第N節(jié)加固鋼管安裝定位示意圖。
[0028]圖12:定位卡具結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖13:注漿管安裝示意圖。
[0030]圖14:第一節(jié)加固鋼管排氣及密封示意圖。
[0031]圖15:注漿示意圖。
[0032]圖16:跨越連接板示意圖。
[0033]圖17:人字形構(gòu)支架混凝土桿頂端連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]一種變電站構(gòu)支架混凝土桿加固方法，主要步驟為:
1)如圖1所示，開挖變電站構(gòu)支架混凝土桿I的獨(dú)立基礎(chǔ)2，將開挖后的獨(dú)立基礎(chǔ)2表面清理干凈、鑿毛、噴水濕潤(rùn)；
2)如圖2所示，在混凝土桿I下端安裝柱礎(chǔ)鋼管4，通過植筋螺栓5錨固在獨(dú)立基礎(chǔ)2之內(nèi)，柱礎(chǔ)鋼管4由兩個(gè)半圓鋼管組成，在獨(dú)立基礎(chǔ)2上部和四周澆筑鋼筋混凝土3，使獨(dú)立基礎(chǔ)與鋼筋混凝土結(jié)合牢固； 3)如圖3-5所示，在柱礎(chǔ)鋼管4上端放置定位環(huán)板6，定位環(huán)板6上安裝第一節(jié)加固鋼管7，第一節(jié)加固鋼管7由兩個(gè)半圓鋼管焊接組成，兩個(gè)半圓鋼管的縱向焊縫9內(nèi)側(cè)焊接有兩塊內(nèi)襯鋼板A 25，一塊內(nèi)襯鋼板A 25—端焊接在一個(gè)半圓鋼管上，另一塊內(nèi)襯鋼板A 25—端焊接在另一個(gè)半圓鋼管上，調(diào)整第一節(jié)加固鋼管7的垂直度和平整度，與混凝土桿I保持同心;安裝第一節(jié)加固鋼管7時(shí)，首先上下兩端使用不銹鋼卡箍8臨時(shí)固定，兩個(gè)半圓鋼管點(diǎn)焊定位，然后卸下不銹鋼卡箍8，從兩側(cè)同時(shí)對(duì)縱向焊縫9施焊，兩個(gè)半圓鋼管焊接為一體組成第一節(jié)加固鋼管7;
4)如圖7-10所示，在第一節(jié)加固鋼管7外安裝吊裝托盤10，吊裝托盤10與第一節(jié)加固鋼管7之間通過楔子11結(jié)合緊密，用吊鉤12鉤住吊裝托盤10，啟動(dòng)吊裝機(jī)具使液壓吊臂13將第一節(jié)加固鋼管7提升一節(jié)鋼管的高度，調(diào)整其標(biāo)高、水平度、垂直度和同心度等;楔子為鐵楔或鋼楔或其他有較大強(qiáng)度的楔子；
5)如圖11所示，在第一節(jié)加固鋼管7下端安裝第二節(jié)加固鋼管14，第二節(jié)加固鋼管14由兩個(gè)半圓鋼管焊接組成，兩個(gè)半圓鋼管的縱向焊縫9內(nèi)側(cè)焊接有內(nèi)襯鋼板A 25，調(diào)整第二節(jié)加固鋼管14的垂直度和同心度，與第一節(jié)加固鋼管7保持順直，第二節(jié)加固鋼管14的兩個(gè)半圓鋼管的焊縫與第一節(jié)加固鋼管7的焊縫錯(cuò)開呈90°角，最后將第二節(jié)加固鋼管14與第一節(jié)加固鋼管7對(duì)接焊接，如圖6所示，環(huán)向焊縫內(nèi)側(cè)焊接有內(nèi)襯鋼板B 26，內(nèi)襯鋼板B 26的一端焊接在下方的加固鋼管的頂端，內(nèi)襯鋼板B26的內(nèi)側(cè)焊接有定位波形彈簧27，用于固定第一節(jié)加固鋼管7和第二節(jié)加固鋼管14的位置，保證與混凝土桿I同心；安裝第二節(jié)加固鋼管14時(shí)，首先第二節(jié)加固鋼管14下端用不銹鋼卡箍8臨時(shí)固定，上端安裝定位卡具15，通過調(diào)整定位卡具15的螺栓16，使第二節(jié)加固鋼管14的兩個(gè)半圓鋼管扣緊，如圖12所示，調(diào)整其垂直度和同心度，并與上部第一節(jié)加固鋼管7保持順直，縱向焊接兩個(gè)半圓鋼管，最后焊接與第一節(jié)加固鋼管7對(duì)接的環(huán)向