積石峽水電站出線側(cè)張力架線施工方案

靳義奎

（青海送變電工程公司，西寧市，810001）

0 引言

積石峽水電站330 kV送出工程新建同塔雙回輸電線路，由積石峽水電站接入官亭750 kV變電站330 kV配電區(qū)構(gòu)架，其中電站出線側(cè)5 km線路轉(zhuǎn)角塔多、塔位高差大，所處山勢陡峭、地形起伏大。該線路導(dǎo)線采用4×LGJ-400/50鋼芯鋁絞線，地線均為光纖復(fù)合架空地線（optical fiber composite overhead ground w ire，OPGW）光纜。積石峽水電站330 kV送出工程興建時(shí)，正是積石峽水電站施工高峰期，站區(qū)內(nèi)車流量很大，施工點(diǎn)密集，沒有張力架線牽場位置[1-9]。為保證該架線區(qū)段的施工安全、質(zhì)量和進(jìn)度，本文制定了復(fù)雜地形下的張力架線施工方案。

1 復(fù)雜地形下架線施工的主要問題及其解決方案

積石峽水電站出線側(cè)地形此起彼伏，形成了較大的塔位掛點(diǎn)高差，設(shè)計(jì)采用轉(zhuǎn)角塔多，且轉(zhuǎn)角度數(shù)較大。張力架線過程中存在導(dǎo)線上揚(yáng)，導(dǎo)線在放線滑車上的包絡(luò)角過大，壓接管或壓接管保護(hù)鋼甲通過滑車時(shí)超過允許荷載等問題，張力架線的施工難度較大。通過對張力架線區(qū)段內(nèi)各塔位工況的計(jì)算判定，為制定有效的措施提供依據(jù)。

1.1 張力架線計(jì)算結(jié)果及分析

根據(jù)SDJJS 2—1987《超高壓架空輸電線路張力架線施工工藝導(dǎo)則》[10]的規(guī)定，判定滑車是否上揚(yáng)的條件為：垂直檔距大于0，滑車不會(huì)上揚(yáng)；垂直檔距小于0，滑車上揚(yáng)。是否需要懸掛雙滑車的判定依據(jù)為：垂直于滑車軸方向的荷載是否超過滑車的承載能力；壓接管或壓接管保護(hù)鋼甲過滑車時(shí)的荷載是否超過其允許荷載造成壓接管彎曲（該工程計(jì)算結(jié)果是垂直檔距大于696m時(shí)）；導(dǎo)線在放線滑車上的包絡(luò)角是否超過30°而造成導(dǎo)線在滑車上劈股。積石峽水電站出線側(cè)張力架線的計(jì)算結(jié)果如表1所示。

本工程現(xiàn)場采用SHWQN-916×110型大輪徑放線滑車，其額定負(fù)荷為150 kN。從表1的計(jì)算結(jié)果來看，3號和9號塔的放線滑車存在上揚(yáng)問題，尤其是9號塔的上揚(yáng)比較嚴(yán)重。各塔位垂直于滑車軸方向的荷載均未超過滑車的承載能力；6號和10號塔位的垂直檔距超過了696m，需要懸掛雙滑車，但壓接管不通過6號；包絡(luò)角計(jì)算的結(jié)果是5、9、11、12號和13號需要懸掛雙滑車，但本工程采用的放線滑車直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于LGJ-400/50導(dǎo)線常用的660mm的直徑，直線塔位不會(huì)對導(dǎo)線造成劈股現(xiàn)象。綜合上述情況，該區(qū)段5、9、10號需要懸掛雙滑車，以保證張力架線過程的安全和導(dǎo)線質(zhì)量。

表1 積石峽水電站出線側(cè)張力架線計(jì)算結(jié)果Tab.1 Calculation results for lead-out tension stringing of Jishishan hydropower station

1.2 放線滑車上揚(yáng)處理方案

通常處理放線滑車上揚(yáng)的技術(shù)措施有：（1）降低架線張力；（2）用上揚(yáng)塔位作為放線段起止塔；（3）用壓線滑車壓線。根據(jù)多年的施工經(jīng)驗(yàn)，3號塔位采用壓線滑車壓線即可。9號塔位需要根據(jù)上述3方面技術(shù)措施制定專門的處理方案。

1.2.1 方案選擇

方案1：壓線措施。此方案比較簡單，容易操作；存在的問題是9、10號的檔距只有163m，而高差達(dá)到了40m，壓線滑車的荷載過大容易造成壓線滑車損壞，或橫擔(dān)受下壓力過大而變形，特別是當(dāng)導(dǎo)線過滑車后繼續(xù)上揚(yáng)，導(dǎo)線壓線措施不易實(shí)施，容易損傷導(dǎo)線。

方案2：上揚(yáng)塔附件設(shè)牽張場。此方案需要占用臨時(shí)用地，費(fèi)用較高。在對施工現(xiàn)場進(jìn)行了詳細(xì)的實(shí)地踏勘后，9號塔位根本不存在牽張?jiān)O(shè)備進(jìn)場的道路條件，此方案不可行。

方案3：增設(shè)轉(zhuǎn)向滑車。此方案在9號塔位內(nèi)角側(cè)地面增設(shè)高速轉(zhuǎn)向滑車，利用轉(zhuǎn)向滑車進(jìn)行導(dǎo)地線展放，每相導(dǎo)地線展放完畢后，在轉(zhuǎn)向滑車處斷線升空，9號轉(zhuǎn)角塔兩側(cè)平衡錨線。存在問題是此方案會(huì)繼續(xù)加大9、10號塔位的掛點(diǎn)高差角，增加10號直線塔橫擔(dān)的垂直荷載，易造成橫擔(dān)過載破壞。

方案4：減小掛點(diǎn)高差。即降低10號塔的掛點(diǎn)，或提高9號塔的掛點(diǎn)。10號塔位處于山包頂部，與兩側(cè)塔位高差均較大，并且無障礙物。顯然，降低10號塔位的掛點(diǎn)容易實(shí)施，同時(shí)也可以減小10號塔位施工時(shí)的垂直檔距，不用再懸掛雙滑車，一舉兩得。

綜合比較上述4種方案的優(yōu)劣后，本工程采用了方案4。

1.2.2 具體方案

根據(jù)選擇確定的方案，組織施工人員處理9號轉(zhuǎn)角塔滑車上揚(yáng)問題，具體實(shí)施方案如圖1所示。

（1）9號塔按正常施工方法懸掛滑車，考慮到表1的計(jì)算結(jié)果需要掛雙滑車。為了保證9號塔滑車不碰橫擔(dān)，適當(dāng)加長掛具長度，并在橫擔(dān)與滑車之間補(bǔ)墊1根直徑不小于200mm的圓木。

（2）10號塔位掛線點(diǎn)處暫不掛滑車，在地面?zhèn)溆?個(gè)5輪導(dǎo)線滑車。在左右下橫擔(dān)用φ15mm鋼絲套各懸掛1個(gè)5輪滑車，懸掛導(dǎo)線的鋼絲繩套需用雙根V型連接。滑車懸掛高度以離開地面2m為準(zhǔn)，鋼絲繩與5輪滑車之間加裝1個(gè)6 t導(dǎo)鏈，方便施工人員操作。

（3）在滑車大小側(cè)各埋設(shè)1個(gè)3 t地錨，用以固定放線滑車，防止放線滑車擺動(dòng)過大造成跳槽。

（4）導(dǎo)線展放時(shí)，一側(cè)導(dǎo)線展放完一相后，可立即展放另一側(cè)導(dǎo)線。操作人員在9號耐張塔兩側(cè)錨線后高空斷線，10號塔用導(dǎo)鏈將導(dǎo)線連同滑車放落至地面，然后用絞磨將導(dǎo)線、金具組合串和滑車一起按圖1中虛線箭頭方向升空至相應(yīng)位置。為保證施工連續(xù)性，左右2回需要交叉施工。

（5）10號直線塔導(dǎo)線升空時(shí)，在保證控制檔導(dǎo)線與跨越物（或地面）的安全距離的前提下，9號塔位大號側(cè)錨線要盡可能的松，防止10號塔位橫擔(dān)在升空過程中因壓力過大而變形。

1.3 效果檢驗(yàn)

通過對10號直線塔塔位采取了降滑車措施，重新計(jì)算9號塔位滑車上揚(yáng)情況，計(jì)算結(jié)果見表2。從計(jì)算結(jié)果可以看出，9號滑車不上揚(yáng)，10號塔施工時(shí)垂直檔距小于696m，不需要掛雙滑車，處理方案有效。叉作業(yè)，影響電站正常施工，安全風(fēng)險(xiǎn)較大。綜合比較原方案的優(yōu)缺點(diǎn)后，經(jīng)現(xiàn)場實(shí)際測量，對原方案進(jìn)行了優(yōu)化。

新方案利用新建1號塔外角下橫擔(dān)向山上側(cè)轉(zhuǎn)向，利用2個(gè)山梁做轉(zhuǎn)向場，分別向山下轉(zhuǎn)向，與原延長線牽引機(jī)位置相交，調(diào)整牽引機(jī)方向即可。此方案利用大壩右岸頂部山體，路徑具備實(shí)施條件，避開了牽引繩跨越大壩和上壩公路，安全系數(shù)增加，不影響廠區(qū)的正常施工，如圖2中實(shí)線路徑所示。為保證安全，轉(zhuǎn)向滑車均采用雙地錨錨固，2號轉(zhuǎn)向場需要設(shè)置2個(gè)轉(zhuǎn)向滑車。轉(zhuǎn)向滑車需要進(jìn)行受理計(jì)算分析。

已知1號轉(zhuǎn)向場轉(zhuǎn)角14°，埋設(shè)轉(zhuǎn)向滑車1個(gè)；2號轉(zhuǎn)向場轉(zhuǎn)角42°，埋設(shè)轉(zhuǎn)向滑車2個(gè)，轉(zhuǎn)向場滑車的受力F1和F2分別為

表2 采取措施后計(jì)算結(jié)果表Tab.2 Calculation results after carrying outimprovement measures

2 站區(qū)內(nèi)交叉施工的影響及其解決方案

2.1 站區(qū)內(nèi)交叉施工的影響

積石峽水電站已經(jīng)進(jìn)入施工倒計(jì)時(shí)，站區(qū)內(nèi)導(dǎo)線垂直下方施工人員較多、車流量大，而本區(qū)段的架線需要跨越站內(nèi)上壩公路3次、緊鄰發(fā)電機(jī)組廠房；牽場需要設(shè)置在庫區(qū)內(nèi)平臺(tái)上。由于壩面正在進(jìn)行處理，允許搭設(shè)跨越架的可能性不大；跨越大壩段屬于延伸段，需要反復(fù)起落牽引繩變更連接不同相導(dǎo)引繩，即使搭設(shè)跨越架也存在很大的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 解決方案

原方案如圖2中虛線路徑所示，是在新建線路1～2號延長線方向選擇合理的牽場位置，對牽引繩下方障礙物采取跨越架、人員警戒等安全措施。優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)引繩展放比較方便，直線牽引距離短；缺點(diǎn)是需要在上壩公路及壩頂搭設(shè)跨越架，費(fèi)用高，形成上下層交

式中：k為安全系數(shù)，其值為1.2；T為最大牽引力，N；φ1、φ2為轉(zhuǎn)向度數(shù)；n為轉(zhuǎn)向滑車數(shù)量。

從計(jì)算結(jié)果可以看出，2處轉(zhuǎn)向滑車受力均較小，滿足安全要求。

2.3 轉(zhuǎn)向場安全技術(shù)注意事宜

（1）轉(zhuǎn)向滑車和地錨的位置應(yīng)設(shè)置在轉(zhuǎn)角角平分線上。轉(zhuǎn)向地錨的埋深必須達(dá)到3.0m以上，地錨埋深以馬道出口處計(jì)算。

（2）為使各轉(zhuǎn)向滑車受力均勻，在轉(zhuǎn)向滑車與地錨之間設(shè)置6 t導(dǎo)鏈葫蘆，以便隨時(shí)調(diào)整各轉(zhuǎn)向滑車的受力情況。

（3）為使轉(zhuǎn)向滑車相鄰的鐵塔牽引中受力較小，轉(zhuǎn)向點(diǎn)應(yīng)與相鄰鐵塔之間保持足夠的距離，一般轉(zhuǎn)向點(diǎn)與相鄰鐵塔的高差角應(yīng)不大于20°，必要時(shí)需對橫擔(dān)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

（4）轉(zhuǎn)向滑車的輪槽必須大于連接器的直徑，并能確保連接器順利通過。

（5）操作地點(diǎn)山體陡峭，應(yīng)在山體下方側(cè)采取硬維護(hù)，防止施工人員和山石意外滾落。

（6）轉(zhuǎn)向滑車的看護(hù)應(yīng)派經(jīng)驗(yàn)豐富的技工擔(dān)任。

3 結(jié)語

該區(qū)段張力架設(shè)過程中牽引力等實(shí)際參數(shù)與計(jì)算結(jié)果基本一致，未出現(xiàn)3號塔和9號塔由于上揚(yáng)跳槽或其他塔位滑車壓爛等造成的工期耽誤，實(shí)際工期比預(yù)計(jì)工期提前了2天。自檢消缺和竣工驗(yàn)收過程走線檢查，未發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線跳股、斷頭等現(xiàn)象，導(dǎo)線架設(shè)質(zhì)量優(yōu)良。該區(qū)段張力架線過程中未出現(xiàn)任何安全事故，未影響電站正常施工，贏得了積石峽水電站各參建方的贊譽(yù)。

[1]李慶林.架空送電線路施工手冊[M].北京：中國電力出版社，2002：558-566.

[2]DL 5009.2—2004電力建設(shè)安全工作規(guī)程（第2部分）：架空電力線路[S].北京：中國電力出版社，2004.

[3]黃新平，王建偉.長區(qū)段大截面導(dǎo)線山區(qū)放線施工技術(shù)[J].電力建設(shè)，2010，31（7）：66-69.

[4]李升，張廣亞.500 kV雙回輸電線路大轉(zhuǎn)角鐵塔架線施工技術(shù)[J].電力建設(shè)，2009，30（5）：101.

[5]秦江坡，鄭曉廣，郭天興，等.特高壓直流輸電線路架線施工技術(shù)[J].電力建設(shè)，2010，31（7）：63-65.

[6]沈光陞，趙新波，徐鵬.遙控氦氣飛艇施放放線引繩技術(shù)[J].電力建設(shè)，2008，29（3）：47-50.

[7]朱春暉，王詩策.1 000 kV晉東南—南陽—荊門特高壓輸電線路工程（04標(biāo)段）中的架線施工方案研究[J].上海電力，2010（3）：220-224.

[8]楊懷偉，王彤，齊巖.1 000 kV特高壓輸電線路架線施工方案論證[J].吉林電力，2007（3）：1-7，11.

[9]徐守琦，戚桂成.1 000 kV特高壓輸電線路架線施工的探討[J].電力建設(shè)，2007，28（4）：11-13，17.

[10]SDJJS 2—1987超高壓架空輸電線路張力架線施工工藝導(dǎo)則[S].北京：水利電力出版社，1987.