摘要：對(duì)張力架線(xiàn)施工中防扭鋼絲繩的應(yīng)用進(jìn)行探討，提出必防扭鋼絲繩的適用條件及使用維護(hù)方法，以防止其早期損壞，保證張力架線(xiàn)施工安全。

　　關(guān)鍵詞　防扭鋼絲繩　張力架線(xiàn)　適用范圍　維護(hù)檢查

　　Abstract: This paper discussed anti twisting wire rope of application in tension stringing construction, put forward to need anti twisting wire rope suitable conditions and the use of maintenance methods, in order to prevent the early damage, ensure the tension stringing construction safety.

　　Key words: anti twisting wire rope tension stringing;; scope of application; maintenance inspection

　　中圖分類(lèi)號(hào)：TM726.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

　　1　引言

　　防扭編織型鋼絲繩(以下簡(jiǎn)稱(chēng)防扭鋼絲繩)以期良好的抗拉牽、防扭絞性能和柔軟性而廣泛應(yīng)用于張力架線(xiàn)施工中，它主要作為張力牽放導(dǎo)線(xiàn)的牽引繩及導(dǎo)引繩。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)這類(lèi)防扭編織型鋼絲繩還未制訂標(biāo)準(zhǔn)。在工程施工過(guò)程中因設(shè)備機(jī)具配套或使用維護(hù)不當(dāng)?shù)龋率勾祟?lèi)至關(guān)重要而且價(jià)高的鋼絲繩早期損傷甚至失效，影響了架線(xiàn)施工的安全。筆者就防扭編織型鋼絲繩用于張力架線(xiàn)施工過(guò)程中的應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行探討，并建議施工人員區(qū)別防扭編織型與普通絞制型鋼絲繩的適用范圍及特點(diǎn)，正確使用和維護(hù)防扭編織型鋼絲繩，以防止其早期受損壞，保證張力架線(xiàn)施工安全。

　　2　防扭型鋼絲繩的基本結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

　　防扭型鋼絲繩又稱(chēng)編織防扭鋼絲繩，其制造是一組左向捻和一組右向捻的單鋼絲繩呈有規(guī)律(交叉的螺旋軌跡)的編織而成，使其具有很好的柔軟性。左、右旋向捻絞制的鋼絲股數(shù)相等，對(duì)稱(chēng)編織。兩組螺旋力矩因方向相反而平衡，使防扭鋼絲繩具有不旋轉(zhuǎn)特性。因此防扭鋼絲繩得到了廣泛的應(yīng)用，如輸電線(xiàn)路架線(xiàn)施工中張力放線(xiàn)用的導(dǎo)引繩、牽引繩等。防扭鋼絲繩斷面形狀呈方形，股芯均為鋼絲芯，是張力牽放架空線(xiàn)的專(zhuān)用鋼繩。在張力架線(xiàn)施工中顯現(xiàn)出其優(yōu)良特性的同時(shí)，必須注意到防扭鋼絲繩的另一些特點(diǎn)：如撓性較差，要在最小彎卷曲率半徑的限定;體積相對(duì)較大，繩線(xiàn)卷盤(pán)大;在鋼繩連接或臨時(shí)錨接該鋼絲繩時(shí)，因有諸多限制，對(duì)繩線(xiàn)頭和與之配套的連接器具、卡具的要求甚高;在牽引卷筒上的接觸受壓面不均衡性，易導(dǎo)致卷筒、鋼繩局部受磨損等。

　　3　張力放線(xiàn)系統(tǒng)中牽引鋼絲繩的受力狀態(tài)

　　3.1　拉應(yīng)力

　　牽張機(jī)械作用于牽引繩的張牽拉力是最主要的受力狀態(tài)。在張力放線(xiàn)施工中，鋼絲繩受牽張系統(tǒng)拉應(yīng)力的同時(shí)還承受有：

　　(1)因線(xiàn)繩震抖、擺動(dòng)、通過(guò)放線(xiàn)滑車(chē)等，使系統(tǒng)中的張力不均衡、波動(dòng)而產(chǎn)生附加沖擊拉應(yīng)力;

　　(2)牽張機(jī)雙摩擦輪多槽卷筒間以及鋼繩連接部位抗彎連接器與鋼繩間的不等徑，局部線(xiàn)繩 會(huì)產(chǎn)生附加拉應(yīng)力。

　　鋼絲繩的抗拉力強(qiáng)度要合適，應(yīng)能滿(mǎn)足施工要求，張力放線(xiàn)牽引鋼絲繩破斷載荷與額定載荷之比不小于3〔1〕、〔2〕。但是，單方面要求提高鋼絲的抗拉強(qiáng)度等級(jí)是不行的，將會(huì)影響到鋼絲繩的柔韌性和抗疲勞等能力。

　　3.2　彎曲應(yīng)力和擠壓應(yīng)力

　　鋼絲通過(guò)牽張輪、鋼繩卷車(chē)、導(dǎo)輪、放線(xiàn)滑車(chē)及卡線(xiàn)器時(shí)，要承受彎曲應(yīng)力和擠壓應(yīng)力。彎曲應(yīng)力和擠壓應(yīng)力與牽張拉力成正比。鋼絲繩反復(fù)卷絞于牽張輪槽中進(jìn)行牽引和張放導(dǎo)線(xiàn)的工作。由于有彎曲和擠壓，鋼繩繩股之間將會(huì)錯(cuò)位、受剪切和磨損。因此，要求牽引鋼繩有良好的柔韌性、防扭性、抗彎曲疲勞性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，經(jīng)得起長(zhǎng)期反復(fù)地彎曲擠壓。

　　3.3　摩擦力

　　將牽張輪的輸出扭力轉(zhuǎn)變?yōu)闋恳Γ饕强夸摾K與牽引機(jī)摩擦輪卷筒的卷繞摩擦阻力來(lái)實(shí)現(xiàn)。靠摩擦傳遞力的同時(shí)也存在著摩擦表面磨損的問(wèn)題，因而要求鋼絲繩耐磨性能滿(mǎn)足施工要求。

　　3.4　扭轉(zhuǎn)應(yīng)力

　　鋼絲繩在牽張機(jī)摩擦輪多槽卷筒中多次旋繞，牽放時(shí)將會(huì)釋放旋轉(zhuǎn)應(yīng)力，另外LGJ導(dǎo)線(xiàn)是絞制的，在受拉力時(shí)亦會(huì)釋放出殘余旋轉(zhuǎn)應(yīng)力。雖然，在線(xiàn)端設(shè)有旋轉(zhuǎn)連接器，能釋放線(xiàn)繩的旋轉(zhuǎn)應(yīng)力。但是對(duì)于長(zhǎng)距離和高張力和張力放線(xiàn)系統(tǒng)，以及旋轉(zhuǎn)應(yīng)力在線(xiàn)繩中不易傳遞的特點(diǎn)，較遠(yuǎn)端鋼繩難于釋放的旋轉(zhuǎn)應(yīng)力將由牽引鋼絲繩承受。

　　3.5　連接部位的綜合應(yīng)力

　　防扭鋼絲繩的制造長(zhǎng)度每條為500～1000m，在牽張系統(tǒng)中是采用繩端編插繩套然后用抗彎連接器連接鋼絲繩，以滿(mǎn)足牽張段的工作長(zhǎng)度要求。鋼繩連接繩套部位在張力系統(tǒng)中的受力狀態(tài)更為復(fù)雜，工況最為惡劣，是最易受損的部位。除了承受以上所述的牽拉、彎曲、擠壓、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和摩擦力之外，還要承受急劇地折彎變形、扭曲及抗彎器通過(guò)牽張機(jī)輪槽時(shí)鋼繩承受擠壓和剪應(yīng)力。

　　4　防扭型鋼絲繩的失效形式

　　在牽張系統(tǒng)中，防扭鋼絲繩的失效形式、部位與其工作受力狀態(tài)、使用維護(hù)條件和方法等有著密切相關(guān)的影響，防扭鋼絲繩的失效主要有下述形式。

　　4.1　斷絲、斷股、甚至破斷

　　原因可能有：①力放線(xiàn)系統(tǒng)中有障礙物觸碰、摩擦;②使用維護(hù)不當(dāng);③鋼絲材質(zhì)不符合要求;④應(yīng)力集中或金屬疲勞。

　　4.2　外層鋼絲嚴(yán)重磨損

　　原因可能有：①有障礙物觸碰、磨擦;②導(dǎo)輪不能轉(zhuǎn)動(dòng);③牽張機(jī)尾部線(xiàn)繩張力不足。

　　4.3　過(guò)度折彎或擠壓變形、卷曲變形

　　原因可能有：①超范圍、超性能、超負(fù)荷使用;②運(yùn)輸裝卸過(guò)程中碰撞、擠壓;③意外事故狀態(tài)所致。

　　4.4　嚴(yán)重銹蝕

　　原因可能有：①未按要求潤(rùn)滑維護(hù);②表面磨損以及與腐蝕介質(zhì)接觸;③儲(chǔ)存條件不符合要求。

　　4.5　被電弧、火焰燒灼

　　原因可能有：①跨越電力線(xiàn)架線(xiàn)時(shí)，意外事故觸碰到帶電的電力線(xiàn)或被閃電灼傷;②用火焰切割鋼繩端頭或插頭余線(xiàn)或熱浸潤(rùn)滑鋼絲繩時(shí)，不注意焰熱傷及鋼繩。

　　5　防扭型鋼絲繩的適用范圍

　　5.1　防扭型鋼絲繩的選用

　　應(yīng)按《超高壓架空輸電線(xiàn)路張力架線(xiàn)施工工藝導(dǎo)則》SDJJS2-87第2.1.6條要求選用與導(dǎo)線(xiàn)相適應(yīng)的牽引、導(dǎo)引鋼絲繩規(guī)格。

　　不同類(lèi)型、不同用途的鋼絲繩一般不能代替使用。按《國(guó)家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程》的規(guī)定，應(yīng)定期作荷載試驗(yàn)。

　　5.2　配套機(jī)具的選擇

　　按規(guī)定選擇合適的張力放線(xiàn)設(shè)備和機(jī)具，并按規(guī)定方式檢驗(yàn)、安裝和使用。防扭編織型鋼絲繩連接用的連接器宜選用U形環(huán)式抗彎連接器。卡線(xiàn)器應(yīng)選擇既要卡夾牢靠又不能傷及鋼絲繩而設(shè)有特殊卡夾形式的專(zhuān)用卡線(xiàn)器。牽張?jiān)O(shè)備牽引輪輪槽類(lèi)型宜選擇寬淺型。

　　5.3　防扭型鋼絲繩的彎曲卷絞

　　防扭型鋼絲繩的撓性較差，要求與該繩配套使用的牽張輪(雙摩擦輪卷筒)、放線(xiàn)滑車(chē)、轉(zhuǎn)向滑車(chē)的輪徑及槽型相適應(yīng)，輪槽底部直徑必須大于防扭型鋼絲繩公稱(chēng)直徑的25倍。使用時(shí)還必須注意以下兩點(diǎn)：

　　(1)嚴(yán)禁將防扭型鋼絲繩直接繞卷在手拖絞磨或機(jī)動(dòng)絞磨的磨芯卷筒上使用。根據(jù)試驗(yàn)表明，防扭型鋼絲繩(導(dǎo)引繩)直接卷入手拖絞磨磨芯筒中并按30kN牽引力卷絞一次后，防扭型鋼絲繩嚴(yán)重卷曲變形，其破斷拉力降低了約30%。

　　(2)嚴(yán)禁將防扭型鋼絲繩直接繞卷在角鐵樁上作臨錨。根據(jù)試驗(yàn)表明，防扭鋼絲(導(dǎo)引)繩直接卷繞在角鐵柱上帶上張力20～25kN臨錨一次，防扭鋼絲繩嚴(yán)重彎卷折、壓扁變形，其破斷拉力降低約50%。

　　5.4　防扭型鋼絲繩的收卷及存放

　　防扭型鋼絲繩應(yīng)整齊收卷纏繞在與牽張機(jī)配套的專(zhuān)用卷繩盤(pán)上，排繩應(yīng)緊密整齊，繩盤(pán)的容量應(yīng)合理、鋼繩型號(hào)統(tǒng)一，繩盤(pán)外緣與上層鋼絲繩約有50mm間隙。運(yùn)輸裝卸過(guò)程中注意防止碰撞、擠壓。鋼繩存放應(yīng)按倉(cāng)儲(chǔ)管理的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。鋼繩不能直接接觸潮濕的地面，露天存放時(shí)須遮蓋防雨布罩。

　　5.5　防扭型鋼絲繩端連接環(huán)扣的插接

　　(1)防扭絲繩兩端頭應(yīng)編插繩套，以便于連接和過(guò)卷輪。編插接頭的拉斷力不得小于原防扭鋼絲繩的拉斷力〔1〕。

　　(2)防扭型鋼絲繩編插部分的有效長(zhǎng)度應(yīng)不小于防扭型鋼絲繩公稱(chēng)外經(jīng)的50倍(不包括繩套環(huán)扣部分)。

　　(3)防扭鋼絲繩繩端編插繩套部分應(yīng)平順緊實(shí)不松散。繩線(xiàn)股按規(guī)定順原線(xiàn)股捻絞旋向及方位相應(yīng)處編插，插好收緊后將長(zhǎng)出的鋼繩線(xiàn)股頭分別按順序錯(cuò)開(kāi)切除，以使插接頭直徑變平緩，減少應(yīng)力集中。切除鋼絲股頭的留長(zhǎng)不超過(guò)10mm，宜用剪切，禁用火焰切割。

　　6　防扭型鋼絲繩的檢查

　　6.1　防扭型鋼絲繩應(yīng)作日常觀察和定期全長(zhǎng)檢查，且應(yīng)特別留心檢查鋼繩在張拉受力系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，如：鋼絲繩兩端連接環(huán)套接扣部位、編插連接處及其臨近插接部位的線(xiàn)段。定期按規(guī)定作荷載試驗(yàn)。張力架線(xiàn)開(kāi)工前應(yīng)做抽樣破斷性拉力試驗(yàn)，驗(yàn)證其安全可靠性。

　　6.2　防扭型鋼絲繩若出現(xiàn)下列情況應(yīng)考慮報(bào)廢〔5〕，或切除重新插接繩環(huán)扣：

　　(1)鋼絲繩表面被腐蝕、磨損達(dá)外層鋼絲直徑約40%;

　　(2)鋼絲繩被電灼、火焰熱燒傷;

　　(3)鋼絲繩在一節(jié)距內(nèi)斷絲數(shù)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)GB5972規(guī)定，或在一節(jié)距內(nèi)，外層鋼絲斷絲數(shù)超過(guò)鋼繩外層總鋼絲數(shù)n×0.02。當(dāng)斷絲聚集在小于6倍鋼繩直徑的繩長(zhǎng)范圍內(nèi)，或集中在任一支股里及在鋼繩連接環(huán)扣部位，即使斷絲數(shù)小于規(guī)定數(shù)值，鋼絲繩也應(yīng)予切除，該部位重新插接繩環(huán)扣;

　　(4)鋼絲繩直徑減少7%時(shí);

　　(5)鋼絲繩有明顯扭結(jié)、彎折變形。

　　7　防扭型鋼絲繩的維護(hù)

　　防扭型鋼絲繩應(yīng)保持清潔，可在牽引機(jī)的入線(xiàn)處安設(shè)清刷裝置。牽張放線(xiàn)累計(jì)使用120～150km時(shí)應(yīng)進(jìn)行一次定期維護(hù)，即對(duì)防扭型鋼絲繩進(jìn)行清洗和浸涂油脂，這對(duì)提高使用壽命有很大作用。其方法是用鋼絲繩潤(rùn)滑脂或選用合適的配方自行配制潤(rùn)滑油脂，并使用鋼絲繩專(zhuān)用清洗熱浸潤(rùn)滑裝置(能提高工效和浸涂質(zhì)量)清潔和潤(rùn)滑防扭鋼絲繩。防扭型鋼絲繩在熱浸涂油潤(rùn)滑過(guò)程中油溫宜控制在80℃以下。

　　8　結(jié)束語(yǔ)

　　防扭型鋼絲繩的正確使用和維護(hù)，是保證張力放線(xiàn)施工安全、提高工效的重要工作之一。根據(jù)筆者現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)，并參考有關(guān)文獻(xiàn)。提出了防扭鋼絲繩的適用范圍、檢查維護(hù)等技術(shù)要求。希望通過(guò)對(duì)防扭型鋼絲繩適應(yīng)性的討論，對(duì)防扭編織型鋼絲繩在張力架線(xiàn)施工方面逐步形成一個(gè)完善的使用標(biāo)準(zhǔn)。

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