特高壓輸電線路工程架空索道運輸施工方案設(shè)計

康喜明　徐文峰　王育　陸國智

摘 要：架空索道運輸是特高壓輸電線路工程山區(qū)施工物料運輸?shù)闹匾绞街?，其在特殊地形的山地運輸中具有獨特的優(yōu)勢。文章結(jié)合特高壓輸電線路工程施工特點，闡述特高壓輸電線路工程架空索道運輸施工方案設(shè)計的一般原則、步驟和要點，供施工同行參考借鑒。

關(guān)鍵詞：架空索道；方案設(shè)計；線路工程

1 施工方案設(shè)計的一般原則

（1）安全可靠。架空索道運輸施工方案的設(shè)計，必須將安全性和可靠性放在首位。設(shè)計的允許使用荷載應(yīng)能滿足最重單件運輸?shù)男枰话阋凿摴芩淖畲髥渭亓繛榭刂茥l件。

（2）運輸效率。山區(qū)施工時，施工場地有限，一般是邊運輸邊施工，所以必須保證運輸效率，確保物料運輸能夠滿足連續(xù)性施工要求。

（3）因地制宜。輸電線路工程路徑長、區(qū)域跨度大，各個塔位的地形條件、運輸距離、高差以及施工環(huán)境等往往相差較大，設(shè)計參數(shù)（如基礎(chǔ)混凝土量、塔材最大單件重量等）也不盡相同，不能以一個通用施工方案應(yīng)用于所有塔位，必須因地制宜進行設(shè)計，考慮各個塔位的特性。

（4）運輸成本。索道運輸貫穿于施工全過程，包括基礎(chǔ)原材料、鐵塔材料、架線材料和相應(yīng)施工階段的設(shè)工機具，運輸總量大，持續(xù)時間長，需要耗費較大的施工成本。所以，必須進行科學(xué)合理的施工方案設(shè)計，將運輸成本控制在預(yù)期目標(biāo)之內(nèi)，并積極探索降低成本的措施。

（5）環(huán)境保護。施工過程中應(yīng)盡量避免或減少樹木砍伐和植被破壞，防止水土流失。正確選擇架空索道路徑，優(yōu)化施工方案，是減少樹木砍伐、植被破壞的重要技術(shù)措施。

2 施工方案設(shè)計流程

架空索道運輸施工方案設(shè)計流程如下：路徑選擇-現(xiàn)場勘查及數(shù)據(jù)實測-確定架設(shè)形式-受力計算-設(shè)備選型-運輸效率及成本估算-形成施工方案。

3 實施步驟

（1）路徑選擇。架空索道路徑的選擇十分關(guān)鍵，相關(guān)人員在對塔位現(xiàn)場進行充分勘察之后，確定最優(yōu)的索道架設(shè)路徑。應(yīng)選擇樹木砍伐量少、中間無障礙物、運輸距離短、高差小的通道作為索道路徑。

（2）現(xiàn)場勘察及數(shù)據(jù)實測?？辈飕F(xiàn)場障礙物、場地面積、地錨擬埋設(shè)處土質(zhì)等情況，并對索道路徑兩端及中間支點的水平跨距、高差進行實測。測量儀器可用經(jīng)緯儀或手持型GPS。數(shù)據(jù)測量必須準(zhǔn)確，應(yīng)由專門的測量人員負(fù)責(zé)。測量完畢做好相關(guān)記錄，作為施工方案設(shè)計的依據(jù)。

（3）確定架設(shè)形式。根據(jù)選定的索道路徑、現(xiàn)場勘查結(jié)果及實測數(shù)據(jù)，確定索道的架設(shè)形式。索道架設(shè)形式按照主承載索數(shù)量分為單索和多索索道[1]，一般設(shè)計荷載20kN及以下可以選用單索形式，設(shè)計荷載大于20kN小于40kN的采用雙承載索形式，設(shè)計荷載大于40kN的應(yīng)特殊設(shè)計；按照運行小車行走方式分為循環(huán)式和往復(fù)式索道，為保證運輸效率，應(yīng)架設(shè)循環(huán)式索道；按中間有無支點分為單跨索道和多跨索道，路徑中間無凸起點時，可以架設(shè)單跨索道，否則中間需要設(shè)置支點架設(shè)多跨索道；按照運輸系統(tǒng)的獨立性分為單級和多級索道，主要受地形限制，盡可能架設(shè)單級索道，即一條索道只負(fù)責(zé)一基塔位的運輸，避免施工時相互制約，影響運輸效率和施工進度。

（4）受力計算。根據(jù)現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)及設(shè)計圖紙?zhí)峁┑淖畲髥渭亓?，先初步選定繩索規(guī)格和繩索的中點初始撓度，準(zhǔn)確計算索道系統(tǒng)各部件受力極限。如各部受力滿足安全要求，則計算合格，以計算結(jié)果作為設(shè)備選型和施工的依據(jù)，如受力不滿足安全要求，則調(diào)整繩索規(guī)格及中點初始撓度后重新計算。中點初始撓度值一般為0.05-0.08[2]，應(yīng)換算成繩索的初張力，以便現(xiàn)場施工時進行控制。受力計算主要包括主承載索、地錨、鞍座、牽引索、返空索等部件的最大工作荷載。

3.5 設(shè)備選型

a.根據(jù)現(xiàn)場實際情況和受力計算的結(jié)果，選擇滿足安全要求的索道設(shè)備，包括動力設(shè)備（牽引機）、地錨、支架、工作索（包括型號、規(guī)格和長度）、鞍座等。還應(yīng)考慮部件的重量、搬運和安裝的便捷性、設(shè)備的可靠性和可拆卸性。設(shè)備選型的輸出結(jié)果為索道設(shè)備及工器具需求計劃表，體現(xiàn)在施工方案中，作為設(shè)備采購和施工的依據(jù)。b.由于地錨的選型、埋設(shè)深度及馬道角度需結(jié)合現(xiàn)場地形、土質(zhì)情況進行確定，且地錨受力較大，為關(guān)鍵部位，所以需要單獨進行施工設(shè)計。地錨施工需要確定的參數(shù)包括額定荷載、埋深、馬道角度。一般由受力計算結(jié)果確定地錨的額定荷載；現(xiàn)場地形確定馬道角度，具備條件情況下馬道角度盡可能小，當(dāng)大于45°時必須采取加固措施；根據(jù)額定荷載、地錨規(guī)格、現(xiàn)場土質(zhì)及馬道角度計算出需要的埋設(shè)深度。應(yīng)優(yōu)先采用全埋式鋼板地錨，巖石地區(qū)開挖困難的，可以采用錨桿地錨。

（6）運輸效率及成本估算

根據(jù)運輸距離、設(shè)計荷載、運行速度計算索道運輸?shù)男剩⑴c施工計劃進行對比，確定是否滿足施工要求。根據(jù)施工需要的工日及投入的人工數(shù)量，計算人工成本，加上設(shè)備采購費用及運行維護費用，匯總出該索道運輸總成本，并換算成單位運輸重量的成本，與目標(biāo)成本相比較，確保施工成本可控。

（7）形成施工方案。上述步驟完成以后，整理相關(guān)數(shù)據(jù)，形成架空索道運輸施工方案，履行編審批手續(xù)并經(jīng)監(jiān)理、建設(shè)單位批準(zhǔn)后實施。

4 方案設(shè)計的其他事項

（1）分階段實施要求。一般情況下，特高壓輸電線路工程基礎(chǔ)施工混凝土方量雖然較大，但是可以分散運輸，單件荷載并不大，不超過1t；組塔施工鋼管塔塔材單件較重，最重可達(dá)到4.8t，因塔型而異，但施工周期較短，一般不超過40天；架線施工主要運輸滑車、絕緣子及金具，單件重量也不大，一般不超過1t。因此，索道的架設(shè)，應(yīng)分階段實施，索道的地錨、支架、鞍座按照最大運輸單重進行設(shè)計及實施，但施工階段僅架設(shè)一根主承載索，采用輕便型運行小車運輸基礎(chǔ)材料，可以提高效率，組塔施工階段根據(jù)需要增加主承載索，滿足塔材運輸需要。

（2）地錨埋設(shè)隱蔽簽證。索道地錨的埋設(shè)屬于安全隱蔽控制項目，地錨回填之前，應(yīng)由項目部技術(shù)人員與監(jiān)理一起進行檢查驗收，確保合格方可回填，并做好簽證記錄。

（3）試運行要求。索道架設(shè)完畢，正式投運前必須按照相關(guān)規(guī)程進行試運行，以驗證索道架設(shè)的質(zhì)量及實際荷載。

（4）索道運輸安全保證措施。索道設(shè)備選型合格，即為索道運輸安全提供了重要的保障。此外，還應(yīng)規(guī)范施工人員的日常操作行為、索道設(shè)備的使用過程維護。主要措施有：索道運行時，嚴(yán)禁人員穿過或位于繩索及重物的下方；重物的懸掛應(yīng)牢固可靠；人員之間的通信應(yīng)暢通，觀察視線滿足要求；每日使用前檢查設(shè)備情況，做好保養(yǎng)維護。

（5）環(huán)境保護及文明施工措施。施工過程中應(yīng)采取措施減少或杜絕物料的遺灑，砂石、水泥等材料的運輸應(yīng)采用專用的運輸桶或運輸罐；材料包裝物應(yīng)及時回收，集中處理；禁止隨意扔棄各類垃圾；材料堆放應(yīng)采用塑料布與地面隔開；做好設(shè)備維護，禁止“跑、冒、滴、漏”。

5 結(jié)束語

架空索道運輸在輸電線路工程施工中的應(yīng)用尚屬于初始階段，尤其是特高壓輸電線路工程，由于其運輸總量大、材料單件較重、施工周期長、施工條件惡劣等客觀因素，對架空索道運輸?shù)陌踩煽啃孕纬闪烁蟮奶魬?zhàn)。文章結(jié)合線路工程施工特點和以往施工經(jīng)驗，闡述了架空貨運索道施工方案的設(shè)計原則、步驟及要點，從根源上確保架空貨運索道施工安全，供施工同行參考借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]國家電網(wǎng)公司基建部.國家電網(wǎng)公司輸電線路工程貨運架空索道運輸標(biāo)準(zhǔn)化手冊[M].北京：中國電力出版社，2010.

[2]周新年，拋物線理論多跨索道設(shè)計模型[J].起重運輸機械，2007（7）：12-17.

作者簡介：康喜明，國網(wǎng)蒙東電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院，高級工程師。