電力施工架空輸電線路的施工探究

蘇之爍

（中鐵二十五局集團(tuán)第四工程有限公司，廣西 柳州 545007）

1 架空輸電線路特點(diǎn)分析

1.1 可靠性要求高

通常情況下，架空輸電線路在實(shí)際運(yùn)行的過程中，對(duì)可靠性的要求極高，主要原因是架空輸電線路需要輸送的電力能源容量很大，在電網(wǎng)電源點(diǎn)方面與負(fù)荷中心方面具有一定的重要作用，架空輸電線路經(jīng)過路徑較為復(fù)雜，如果發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)隱患問題或是安全事故，不僅會(huì)造成嚴(yán)重的交通影響或是人員的傷亡，引發(fā)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)對(duì)供電安全性造成嚴(yán)重危害，因此架空輸電線路在整體供電系統(tǒng)運(yùn)行期間具有可靠性要求高的特點(diǎn)[1]。

1.2 參數(shù)復(fù)雜性強(qiáng)

架空輸電線路在實(shí)際運(yùn)行過程中，各種參數(shù)變化多樣，線路的結(jié)構(gòu)參數(shù)也非常復(fù)雜，由于架空輸電線路桿塔的絕緣子串長度較高，絕緣子數(shù)量較多，桿塔較高，造成桿塔的總噸位較大，一旦發(fā)生倒塌事故，將會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，因此線路結(jié)構(gòu)參數(shù)十分復(fù)雜，所有對(duì)各類零部件的要求極高。其次，架空輸電線路運(yùn)行期間有規(guī)定的額定電壓，周圍帶電體的電場(chǎng)強(qiáng)度大，加上沿線地理環(huán)境不同，可能會(huì)穿越峽谷高山、河流、跨越鐵路和公路等，造成整體線路的參數(shù)較為復(fù)雜，因此需要進(jìn)行科學(xué)合理的施工和設(shè)計(jì)，確保符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求的施工質(zhì)量和設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2 電力施工架空輸電線路的施工控制原則

架空輸電線路工程項(xiàng)目特別是電力遷改工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)多面廣，針對(duì)不同地段及項(xiàng)目特征施工的過程中，施工單位需要遵循不同的施工要點(diǎn)和基本原則并結(jié)合本單位的技術(shù)水平，確保能夠提升工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量和水平，預(yù)防發(fā)生結(jié)構(gòu)施工的問題或者不足。

2.1 質(zhì)量原則

在架空輸電線路施工管理過程中，始終把工程質(zhì)量建設(shè)安全放在首位，必須貫徹“質(zhì)量第一”的原則，依靠健全的質(zhì)量管理機(jī)制、質(zhì)量管理辦法、質(zhì)量管理措施，把工程質(zhì)量的要求落實(shí)到每一個(gè)施工環(huán)節(jié)中，嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，注重每個(gè)施工細(xì)節(jié)中的質(zhì)量問題。由于架空輸電線路施工環(huán)境復(fù)雜多變，沿線參建單位較多，協(xié)調(diào)工作繁瑣，需要多個(gè)部門共同配合才能完成項(xiàng)目建設(shè)，因此在架空輸電線路施工建設(shè)中，在現(xiàn)有制度下，統(tǒng)籌兼顧，協(xié)調(diào)多個(gè)部門共同發(fā)力，明確各個(gè)參建單位職責(zé)，聯(lián)合業(yè)主及當(dāng)?shù)卣块T共同商討出嚴(yán)謹(jǐn)、周密、科學(xué)合理的施工方案，確保工程項(xiàng)目穩(wěn)定建設(shè)[2]。各部門要履行各自的職責(zé)，確保各項(xiàng)施工內(nèi)容的穩(wěn)步落實(shí)，明確各自的職責(zé)，確保架空輸電線路工程建設(shè)有序推進(jìn)。

2.2 預(yù)防原則

在架空輸電線路工程項(xiàng)目建設(shè)過程中，為保證架空輸電線路工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量，必須將預(yù)防原則滲透到各個(gè)施工環(huán)節(jié)。做好架空輸電線路施工質(zhì)量預(yù)防管理。消除處于萌芽狀態(tài)的潛在施工安全和質(zhì)量問題，避免事故發(fā)生，從而才能保證工程質(zhì)量，在項(xiàng)目施工建設(shè)過程中施工企業(yè)必須制定完善的質(zhì)量安全預(yù)防管控制度，全員落實(shí)質(zhì)量安全問題預(yù)防責(zé)任制，并按要求嚴(yán)格執(zhí)行。施工企業(yè)在施工生產(chǎn)過程中必須制定完善的質(zhì)量安全培訓(xùn)考核制度，重視安全質(zhì)量問題，防患于未然，確保參建隊(duì)伍生命財(cái)產(chǎn)安全，保障工程建設(shè)質(zhì)量。

3 架空輸電線路工程施工要點(diǎn)

架空輸電線路工程施工的過程中，要遵循基本的施工要點(diǎn)原則，確保能夠提升整體施工水平，有效預(yù)防出現(xiàn)工程施工質(zhì)量問題或是其他問題，加強(qiáng)對(duì)建設(shè)工程的管理，提升工程項(xiàng)目建設(shè)的整體效果，促進(jìn)工程效益水平的提高。施工要點(diǎn)如下。

3.1 材料運(yùn)輸要點(diǎn)

架空輸電線路中不同材料的運(yùn)輸有著不同的要求，實(shí)際施工期間，應(yīng)按照各類材料的特點(diǎn)和實(shí)際情況，遵循具體的運(yùn)輸要點(diǎn)原則，一方面，器材運(yùn)輸期間可采用車輛直接運(yùn)輸?shù)讲牧险緜}庫并做好分類保管，保證材料的干凈整潔，并設(shè)專人保管；另一方面，現(xiàn)場(chǎng)倉庫各類材料使用貨車或是板車等運(yùn)輸，嚴(yán)格進(jìn)行運(yùn)輸過程的控制，以免不合理運(yùn)輸導(dǎo)致器材或是其他設(shè)備受到損壞。

3.2 基礎(chǔ)工程施工要點(diǎn)

整體基礎(chǔ)工程施工的過程中應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行電桿基礎(chǔ)和鐵塔基礎(chǔ)的施工處理，一方面，在電桿基礎(chǔ)施工的過程中，由于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)會(huì)承載鋼筋混凝土電桿的垂直、水平與事故荷載，為預(yù)防出現(xiàn)下陷的問題或是傾倒問題，應(yīng)保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的荷載和承載力符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；另一方面，鐵塔基礎(chǔ)施工期間，可采用混凝土基礎(chǔ)與鐵塔腳固定，通過螺栓將鐵塔腳連接。為了確保所有基礎(chǔ)工程的良好施工，施工前期階段需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行基坑的人力、機(jī)械或是爆破性開挖處理，設(shè)置泥水坑，邊開挖邊排水，如果基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)存在軟弱土，就要采用強(qiáng)夯的措施或者換填的措施等方法處理，經(jīng)過處理達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)才能進(jìn)行下道工序，嚴(yán)格按照工程項(xiàng)目的工藝特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求等進(jìn)行鋼筋混凝土桿塔基礎(chǔ)的施工[3]。

3.3 柱角鋼的安裝

柱角鋼安裝施工期間應(yīng)做好找平處理工作，對(duì)底板區(qū)域的鋼筋進(jìn)行綁扎處理，安裝側(cè)模板之后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求吊裝角鋼，采用測(cè)量設(shè)備找平校對(duì)，調(diào)整零部件高度和角度符合標(biāo)準(zhǔn)之后進(jìn)行固定，對(duì)主要的鋼筋綁扎之后安裝鋼模板，調(diào)整角鋼頂端的對(duì)角線尺寸，反復(fù)校驗(yàn)，檢測(cè)合格之后在模板上方固定角鋼。

3.4 桿塔的施工

根據(jù)架空輸電線路桿塔受力特點(diǎn)，分為直線型和耐張型桿塔兩種。在桿塔施工中要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形特點(diǎn)和實(shí)際跨越情況，按設(shè)計(jì)要求選擇桿塔，在建設(shè)過程中制定完善的施工方案，遵循科學(xué)合理的施工準(zhǔn)則。首先，由于桿塔施工期間結(jié)構(gòu)的選型對(duì)電力輸送質(zhì)量的穩(wěn)定性和整體系統(tǒng)后期的維護(hù)工作會(huì)產(chǎn)生直接影響，因此，應(yīng)遵循因地制宜的桿塔選型基本要點(diǎn)和原則，確?？茖W(xué)合理地進(jìn)行桿塔型號(hào)和類型的選擇，例如：平原地區(qū)、山地地區(qū)、跨越鐵路、公路等線路受限的地區(qū)可以選擇鐵塔桿塔，將跨越檔距控制在合理范圍內(nèi)，科學(xué)進(jìn)行桿塔的運(yùn)輸、組立和施工。其次，桿塔施工期間，施工單位依照工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及區(qū)域條件情況，制定科學(xué)可行的施工方案，例如：按照當(dāng)?shù)貐^(qū)域的情況，在現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)桿塔的吊點(diǎn)繩類型、總牽引類型、抱桿類型和制動(dòng)繩類型、臨時(shí)拉線類型的系統(tǒng)，吊裝位置確定，在現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域進(jìn)行場(chǎng)地的布置規(guī)劃等，進(jìn)行桿塔施工時(shí)當(dāng)桿塔距離地面0.5m 的位置開展沖壓試驗(yàn)活動(dòng)，檢查結(jié)構(gòu)的牢固性是否符合標(biāo)準(zhǔn)，之后將桿塔根部設(shè)置在底盤凹槽內(nèi)，確保吊起期間五個(gè)點(diǎn)位處于相同重心線，抱桿處理之后電桿和地面夾角為70°的情況下對(duì)根部位置進(jìn)行校準(zhǔn)，夾角為80°的情況下停止?fàn)恳瑢?duì)桿塔進(jìn)行調(diào)整處理之后回填土，安裝拉線以后將所有工器具拆除，施工現(xiàn)場(chǎng)余料的清理[4]。最后，桿塔施工的過程中，施工部門和技術(shù)部門應(yīng)全面分析不同桿塔結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，采用內(nèi)懸掛式帶搖臂抱桿分解組塔或內(nèi)懸掛式抱桿分解組塔的施工技術(shù)措施等，提高桿塔建設(shè)工程質(zhì)量和建設(shè)水平。

3.5 輸電線路的架設(shè)

針對(duì)既有輸電線路的遷改工程，新設(shè)桿塔組立完畢后，辦理完停電手續(xù)后進(jìn)行架線施工，ABC 三根導(dǎo)線固定在收線夾上，分別設(shè)置三根臨時(shí)拉線，收緊拉線讓收線夾受力，這時(shí)拆除原有耐張線夾，在合適位置將導(dǎo)線剪斷固定到新設(shè)桿塔上，將導(dǎo)線收緊使臨時(shí)拉線上的線夾不再受力，將收線夾及臨時(shí)拉線拆除，導(dǎo)線改接新舊桿塔完畢。如改接線路兩端的電桿均為直線桿，則需分別在兩根跟直線桿上各設(shè)置臨時(shí)拉線，拉線都收緊的情況下才能將導(dǎo)線剪斷，再進(jìn)行導(dǎo)線的改接；改接緊線順序是先緊中間導(dǎo)線，后緊邊相導(dǎo)線，收緊導(dǎo)線時(shí)注意觀察弧垂，弧垂與原有線路弧垂保持一致。輸電線路架設(shè)施工的過程中應(yīng)做好前期的線路弛度檢測(cè)和記錄工作，導(dǎo)地線的放線連接處理要按照工程設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，各類附件的安裝和緊線工作要進(jìn)行，架線前要做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。正式架線施工期間，按施工區(qū)域?qū)嶋H情況，選擇采用張力展放或線路拖地展放其中一種方法施工。張力展放施工主要是利用機(jī)械設(shè)備，把導(dǎo)線收緊并保持一定張力狀態(tài)有效避開障礙物干擾一種施工方法，而拖地展線施工則是不對(duì)線盤制動(dòng)處理，將導(dǎo)線拖地行走，無需依賴于相關(guān)的機(jī)械設(shè)備，但是此類方式很容易出現(xiàn)導(dǎo)線磨損的問題，整體施工速度比較慢效率偏低，成本費(fèi)用支出較高。因此，針對(duì)湘桂鐵路擴(kuò)能改造電力遷改工程為例，面對(duì)復(fù)雜的拆遷施工環(huán)境及多處跨越既有運(yùn)營鐵路情況下，綜合多方面考慮及施工成本控制原則采用線路張力展放的施工方法較為經(jīng)濟(jì)，并能保證整體線路展放施工的效率和質(zhì)量。本項(xiàng)目施工地形較為平坦機(jī)械設(shè)備容易到達(dá)，因此主要采用張力放線施工方法。其優(yōu)點(diǎn)如下：

1.張力放線的優(yōu)點(diǎn)是施工作業(yè)機(jī)械化程度高、施工質(zhì)量穩(wěn)定、放線速度快、工作效率高，導(dǎo)線處于架空狀態(tài)，減少導(dǎo)線與周圍物體摩擦，能夠很好地保護(hù)導(dǎo)線；特別適用于較大跨越的高山峽谷、河流、泥沼、公路、鐵路、經(jīng)濟(jì)作物區(qū)、河網(wǎng)地帶等復(fù)雜環(huán)境，具有良好的施工優(yōu)勢(shì)及經(jīng)濟(jì)效益。

2.張力放線施工質(zhì)量高，機(jī)械化施工，施工流程簡(jiǎn)單，主要包含導(dǎo)引繩的展放、牽引繩的展放、導(dǎo)線的展放和錨線四個(gè)環(huán)節(jié)。

（1）導(dǎo)引繩的展放，在整個(gè)放線區(qū)段內(nèi)用人力或借助無人機(jī)等沿線路方向進(jìn)行導(dǎo)引繩展放，使導(dǎo)引繩落入橫擔(dān)頂部，用人工將導(dǎo)引繩放入展放向放線滑車內(nèi)，完成導(dǎo)引繩展放后，讓導(dǎo)引繩保持一定張力并在導(dǎo)引繩兩端做臨時(shí)錨固，導(dǎo)引繩必須避開障礙物保持5m 以上對(duì)地距離。

（2）牽引繩的展放，用小張力機(jī)上的牽引繩連接已展放好的導(dǎo)引繩一端，小牽引機(jī)連接導(dǎo)引繩的另一端，啟動(dòng)小張力機(jī)和小牽引機(jī)，用導(dǎo)引繩牽引牽引繩，當(dāng)小牽引機(jī)全部收回導(dǎo)引繩后，牽引繩將原來在小牽引機(jī)滑輪上的導(dǎo)引繩代替，在牽引繩兩端做臨錨固定，使?fàn)恳K保持一定的對(duì)地距離避開障礙物影響。

（3）導(dǎo)線的展放，牽引繩的一端通過旋轉(zhuǎn)連接器、走板、網(wǎng)套與導(dǎo)線相連接，牽引繩另一端與牽引機(jī)相連，將導(dǎo)線在張力輪上進(jìn)行盤圈，施工時(shí)先啟動(dòng)張力機(jī)，然后啟動(dòng)牽引機(jī)，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)放線張力和牽引張力進(jìn)行調(diào)整，使各子導(dǎo)線張力受力符合設(shè)定施工技術(shù)參數(shù)要求，牽引機(jī)旋轉(zhuǎn)把牽引繩全部收回完成后，各子導(dǎo)線完成本區(qū)段放通，導(dǎo)線放通后在導(dǎo)線兩端做好臨錨并設(shè)置警示標(biāo)志，張力放線施工完成。施工過程中所有的牽張?jiān)O(shè)備都要連接接地線，預(yù)防觸電傷害。

3.張力放線適用不同類型桿塔的施工，具體施工要求如下：

（1）直線轉(zhuǎn)角桿塔或是直線桿塔，施工時(shí)可以在懸式絕緣子串下方的碗頭掛板上直接掛放線滑車，并用銷子將滑車出口封死防止放線滑車脫落。

（2）耐張桿塔，可用鋼絲繩套在桿塔橫擔(dān)上吊放滑車，鋼絲繩套長度以放線過程中桿塔橫擔(dān)不碰撞到滑車為宜。

（3）放線滑車與絕緣子串的連接一定要穩(wěn)固可靠，防止施工作業(yè)時(shí)因震動(dòng)造成放線滑車掉落。

（4）對(duì)高度比較大的跨越桿塔，采用專用的雙輪滑車或是掛設(shè)雙滑車的方法調(diào)整導(dǎo)線角度，以免因架空導(dǎo)線下垂角過大造成劈股損傷導(dǎo)線。

（5）放線滑車掛好后，選擇合適的引繩在放線滑車滑輪槽內(nèi)穿設(shè)引繩備用，方便后期施工引過導(dǎo)線或?qū)б摾K，常規(guī)施工中引繩直徑一般選擇10mm 的迪尼瑪繩為宜[5]。

牽引繩的規(guī)格選擇：

牽引繩的綜合破斷力Qp要求，驗(yàn)算公式如下：

式中: m——同時(shí)牽放子導(dǎo)線的根數(shù)；Tp——被牽放導(dǎo)線的保證計(jì)算拉斷力，kN；K——安全系數(shù)，取3.0。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工具體情況結(jié)合工程設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，經(jīng)驗(yàn)算后選擇符合要求的牽引繩，按牽引繩最大破斷力必須大于或等于KF 小牽的原則進(jìn)行核算。

4 結(jié)語

總而言之，電力工程建設(shè)為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了有力的保障，但由于工程整體規(guī)模大、施工環(huán)境復(fù)雜多變，建設(shè)周期長，且輸電線路數(shù)量類型較多，要切實(shí)做好施工建設(shè)工作，結(jié)合具體電力工程項(xiàng)目特征，嚴(yán)格把控架空輸電線路施工各個(gè)環(huán)節(jié)的工程質(zhì)量，促進(jìn)架空輸電線路工程建設(shè)項(xiàng)目健康穩(wěn)定的發(fā)展。在電網(wǎng)產(chǎn)權(quán)單位及相關(guān)鐵路部門共同配合下，確保工程項(xiàng)目順利完成。