500kV輸電線路的施工技術(shù)

高 巍

赤峰電業(yè)局，內(nèi)蒙古 赤峰 024000

隨著500kV高壓輸電線路的不斷創(chuàng)建，促進(jìn)了我國(guó)輸電線路施工技術(shù)高速發(fā)展，其特點(diǎn)就是基礎(chǔ)施工、鐵塔吊裝、架線施工3個(gè)主要工序中都出現(xiàn)了現(xiàn)代化的施工方法和施工設(shè)備，推動(dòng)了輸電線路施工的科學(xué)化和現(xiàn)代化的進(jìn)程。輸電線路的施工技術(shù)包括施工工藝、施工機(jī)具、施工計(jì)算3個(gè)主要部分。

1 基礎(chǔ)施工

1.1 基鉆擴(kuò)樁

鉆擴(kuò)樁基礎(chǔ)是隱蔽工程，無(wú)法對(duì)已澆灌的混凝土進(jìn)行外觀檢查，適用地質(zhì)條件需無(wú)地下水影響、無(wú)塌陷、無(wú)溶洞的可濕陷性黃土。我國(guó)在80年代中期才開(kāi)始將鉆擴(kuò)樁應(yīng)用于輸電線路桿塔，隨著人們的不斷研究，總結(jié)出比較成熟的施工工藝，鉆擴(kuò)樁的運(yùn)用也日趨增加，特別是在西北濕陷性黃土地區(qū)以廣泛應(yīng)用。

鉆擴(kuò)樁基礎(chǔ)是在原狀土中鉆好的基礎(chǔ)孔內(nèi)置入鋼筋籠澆灌混凝土而形成的現(xiàn)澆基礎(chǔ)，因充分的發(fā)揮了其利用原狀土的物理特性，所以這種方法具有承載力高、成本低、施工方便等特點(diǎn)，適合于濕陷性黃土地區(qū)的鐵塔基礎(chǔ)型式。使用前可以進(jìn)行真型試驗(yàn)，因現(xiàn)階段試驗(yàn)時(shí)只采取快速加荷法不能反映耐張塔的載荷特性，所以只可用于直線塔。

施工時(shí)需妥善采取施工措施，從成孔、澆灌等方面嚴(yán)格把關(guān)，以保證施工質(zhì)量。從整個(gè)施工過(guò)程上來(lái)講，此種方法具有經(jīng)濟(jì)性，利用原狀土的物理學(xué)特性可節(jié)約材料和人工費(fèi)。

1.2 旋錨樁

旋錨樁是在高壓輸電線施工時(shí)遇到淤泥土質(zhì)或地下水位較高等難以開(kāi)挖的軟地基時(shí)適用的一種基礎(chǔ)形施工技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)在于施工時(shí)不受時(shí)節(jié)限制；機(jī)械化施工施工速度快，技術(shù)含量高；且不用開(kāi)挖基坑，減少人工等。

旋錨樁通常由一個(gè)引導(dǎo)段和若干延長(zhǎng)段組成，所有部件為16Mn低合鋼金，鋼管為16Mn低合金無(wú)縫隙鋼管。引導(dǎo)段由四個(gè)鋼旋片按不同的間距焊在一根φ89×8mm的鋼管上組成，延長(zhǎng)段直徑為φ219×6mm，其管段上端焊有一個(gè)錨片；延長(zhǎng)段與引導(dǎo)段連接構(gòu)成聯(lián)軸。延長(zhǎng)段頂部露出地面部分被灌注在混凝土樁帽中，連接塔腿的插鐵也灌注在樁帽中。

以粘土為例，計(jì)算單樁承載力：

式中Ps指錨管周邊長(zhǎng)，錨頭部分為錨片平均直徑周長(zhǎng)邊，m；Hi指樁在各層土中的長(zhǎng)度，m；Ca指土的凝聚力產(chǎn)生的樁壁粘著力，kN/ m2（Ca=Cα,其中C為土的凝聚力，α為界面折減系數(shù)，α隨C的大小及界面的材料的光滑度而變化）；n 指錨片的個(gè)數(shù)；A 指錨片的面積，m2；C 指土的凝聚力，kN/ m2；Nc指凝聚力產(chǎn)生的土的支撐系數(shù)，理論值為q。

2 坐地式搖臂抱桿組塔

2.1 組塔工藝設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)組塔工藝，首先需要考察現(xiàn)場(chǎng)，了解組塔工藝中有哪些問(wèn)題是需要重點(diǎn)解決的。例如在某項(xiàng)工程中，技術(shù)人員通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)組塔工藝需要解決以下問(wèn)題：大尺寸、大噸位酒杯形塔；高低腿塔；施工場(chǎng)地狹窄，塔基邊坡近距離無(wú)可用場(chǎng)地；場(chǎng)地狹小，控制大繩無(wú)法使塔片就位；盡可能減少施工用地錨等。

通過(guò)分析可以采取“坐地式搖臂抱桿”的組塔工藝。首先在塔基中心座地直立的抱桿頂部對(duì)稱布置四副可以上下做起伏運(yùn)動(dòng)的搖臂，在搖臂上各裝一副起吊組，保持抱桿平衡；搖臂上裝有供搖臂做上下起伏運(yùn)動(dòng)的調(diào)幅滑車組，依靠它能調(diào)整吊件的空間位置，起控制大繩的作用；延抱桿由上至下每隔8m左右布置腰環(huán)，將其作為抱桿中間支撐點(diǎn)減小抱桿長(zhǎng)細(xì)比，增加抱桿的穩(wěn)定性，防止抱桿傾倒；設(shè)計(jì)時(shí)以抱桿伸出平口20m作為主要控制條件，解決酒杯型塔上下曲臂吊裝問(wèn)題。

2.2 計(jì)算原則

搖臂抱桿主要是靠腰環(huán)做多點(diǎn)支撐和搖臂引下鋼繩的平衡作用使抱桿保持穩(wěn)定，直立在地面上來(lái)工作的，是一種壓、彎、扭組合的復(fù)雜受力狀態(tài)。由于腰環(huán)是通過(guò)多點(diǎn)支撐與常見(jiàn)的多支點(diǎn)梁的支點(diǎn)不同，它與抱桿桿身間有2cm的間隙。目前還是難以對(duì)這種復(fù)雜的受力狀態(tài)作出準(zhǔn)確理想的判斷，但是從工程的實(shí)用性出發(fā)，可以認(rèn)定抱桿頂端處于鉸支撐與自由端之間，腰環(huán)支撐點(diǎn)處于鉸支撐與固定端之間，計(jì)算受壓穩(wěn)定取用這算系數(shù)μ時(shí)予以適當(dāng)?shù)男拚?，取?.4。吊裝500kV線路酒杯型塔上下曲臂時(shí)，抱桿將伸出最上一道腰環(huán)最大達(dá)20m，將抱桿伸出20m段作為設(shè)計(jì)控制條件。風(fēng)速取13m/s，校核計(jì)算時(shí)取最不利風(fēng)向?yàn)橛?jì)算條件。起重重量定為2000kg。

2.3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

該種類型的鐵塔吊裝解決了特殊地形條件下組塔難題，現(xiàn)場(chǎng)布置簡(jiǎn)單，不須落地外拉線，所需施工場(chǎng)地小，有效的解決了在陡峭山地和周圍建筑物密集的城市中組塔施工的難題。為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境，輸電線路鐵塔越來(lái)越多地使用高低腿基礎(chǔ)、甚至四腿均不等高的基礎(chǔ)。由于每次起吊只有2000kg，吊點(diǎn)受力小，不容易造成塔財(cái)局部變形，保證了鐵塔吊裝的質(zhì)量。

但是這種鐵塔吊裝仍然存在很多問(wèn)題，例如高空作業(yè)較多，工人上下塔次數(shù)多，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，而且抱桿的抗扭性能差，因此，在施工工藝中加了很多約束條件。

3 結(jié)論

選擇合適的施工方法和技術(shù)是保證輸電線路安全平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ)。因此，施工管理時(shí)必須重視組織輸電線路施工設(shè)計(jì)及施工成本、進(jìn)度、質(zhì)量、安全控制等。不同的輸電施工技術(shù)應(yīng)對(duì)不同的地質(zhì)與外界因素，在經(jīng)濟(jì)條件良好的環(huán)境下，我們可以選擇工藝復(fù)雜的施工技術(shù)，基礎(chǔ)施工是關(guān)鍵，只有打好基礎(chǔ)，在施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)保證施工質(zhì)量，才能不出錯(cuò)，這時(shí)全程監(jiān)控也是必要的。

本文主要針對(duì)500kV輸電線路施工技術(shù)工藝中基礎(chǔ)施工、鐵塔吊裝進(jìn)行研究、分析、總結(jié)，給出了筆者自己的一些觀點(diǎn)，希望能夠?qū)旊娋€路工程的工程設(shè)計(jì)、運(yùn)行檢修、施工監(jiān)理等有所幫助。

[1]李博之.500kV輸電線路施工技術(shù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，1999.

[2]湯曉青.輸電線路施工[M].北京：中國(guó)電力出版社，2008.

[3]尚大偉.高壓架空輸電線路施工操作指南[M].北京：中國(guó)電力出版社，2005.

[4]陳家斌.500kV輸電線路施工技術(shù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2004.