何亞東
摘 要:本文研究了多回特高壓直流線路近距離并行建設(shè)情況對(duì)線路施工工序的影響,分析了目前常見的幾種特高壓組塔施工方案,對(duì)比提出了在多回并行架設(shè)時(shí)適用于不同地形條件下,安全可靠的鐵塔組立施工方式。
關(guān)鍵詞:特高壓;直流;并行;組塔施工
中圖分類號(hào):TM753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2017)23-0144-01
近年來,我國(guó)特高壓電網(wǎng)進(jìn)入快速發(fā)展階段,電力通道資源日趨緊張。特別是河西走廊地區(qū),地域狹窄,走廊內(nèi)多回特高壓并行走線,均依托于河西地區(qū)首條±800千伏哈密至鄭州特高壓直流線路在河西地區(qū)形成的走廊延伸區(qū),其他特高壓線路在其左右兩側(cè)水平布置,平行走線約700余公里,最近間距50米,對(duì)于在建和后續(xù)建設(shè)的特高壓工程施工帶來極大影響,施工難度大大提高。因此如何在兩回甚至多回特高壓線路近距離平行走線的情況下,在組塔施工這一高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)過程中,選擇安全、高效、合理的組塔施工方案,對(duì)于工程建設(shè)具有重要意義。
1 線路施工安全距離和施工的主要工序類型
(1)安全距離一方面是要保證在施工期間施工人員的人身安全和設(shè)備安全,另一方面是施工時(shí)要保障已建運(yùn)行線路的安全運(yùn)行。(2)線路施工主要工序有:基礎(chǔ)施工、桿塔組塔施工及架線和附件安裝等項(xiàng)目。對(duì)于平行已建運(yùn)行線路的基礎(chǔ)施工來說,基坑開挖時(shí)要考慮人力開鑿、機(jī)械開挖,禁止放炮施工。總體來看,線路的接近平行對(duì)基礎(chǔ)混凝土澆制沒什么影響。多回線路平行架設(shè)對(duì)張力架線的影響主要在于跨越架對(duì)帶電體的最小安全距離。對(duì)此《±800kV及以下直流架空送電線路工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》和《±800kV架空輸電線路張力架線施工工藝導(dǎo)則》中均明確了針對(duì)雷電、平行和鄰近高電壓線路靜電感應(yīng)、鄰近強(qiáng)電流線路的電磁感應(yīng)以及與帶電線路發(fā)生事故性接觸,需對(duì)施工全過程采取防止電害的安全措施,設(shè)置消除電害的接地系統(tǒng),包括鐵塔連接好接地裝置、牽引機(jī)張力機(jī)機(jī)體接地、機(jī)體前方的牽引繩和導(dǎo)線上安裝接地滑車、短接耐張絕緣子等,在具體施工過程受特高壓線路平行架設(shè)的影響較小。
組塔施工作業(yè)面大、作業(yè)人員多、機(jī)械設(shè)備多,受周邊地形、地貌和建筑設(shè)施制約突出,因此特高壓線路平行接近時(shí)影響最大的施工工序是組塔施工。
2 鐵塔組立施工方案分析對(duì)比
組立桿塔的施工方法比較多,不同類型的桿塔可采用不同的方法,即使同一類型的桿塔也可采用不同的方法。目前±800kV特高壓直流線路鐵塔組立施工工藝有:內(nèi)懸浮外拉線抱桿提升組立、內(nèi)懸浮內(nèi)拉線抱桿提升組立、塔式起重機(jī)分解組塔以及落地?fù)u(平)臂抱桿分解組塔等方式。
2.1 內(nèi)懸浮外拉線抱桿立塔
外拉線抱桿組塔法是使用較早的施工方法,屬塔身附著小抱桿法的一種,簡(jiǎn)單來講,是指抱桿根固定于鐵塔主材處,抱桿頂拉四根拉線以平衡水平受力的方法。內(nèi)懸浮外拉線抱桿組塔方式需要打四方拉線,四方拉線對(duì)地角不大于45°。抱桿頂點(diǎn)高度按照塔全高加20m計(jì)算。我們以河西走廊內(nèi)與±800kV酒湖線平行的±800kV哈鄭線路桿塔使用情況為例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,哈鄭線鐵塔呼高依次為90m、72m、56m,拉線按照對(duì)地45°夾角,拉線的地錨坑以不過哈鄭線邊導(dǎo)線投影為限時(shí),計(jì)算出外拉線與酒湖線投影夾角45°所需線路中心線間距離分別為70m、81m、94m,外拉線與酒湖線投影夾角90°時(shí)所需線路中心線間距離分別為88m、104m、122m。
上述結(jié)果是按照兩回±800kV直流特高壓進(jìn)行估算的值,如果是一回±800kV一回是±1100kV或兩回±1100kV,其要求的間距值要還應(yīng)根據(jù)塔頭尺寸和極間距的增加而增加。
內(nèi)懸浮外拉線抱桿組塔方式是施工廣泛采用的一種組塔方式,由于其需要打外拉線,使得這種組塔方式所需要與已建帶電線路之間的間距較大,不應(yīng)在狹窄地段使用。
2.2 內(nèi)懸浮內(nèi)拉線抱桿立塔
內(nèi)懸浮內(nèi)拉線抱桿立塔需要有方向磨繩,如果只臨近一回帶電線路,可把其反向起吊磨繩打到帶電線路反向側(cè),但其起吊塔片和控制大繩就靠近帶電線路側(cè),也會(huì)受到影響。內(nèi)懸浮內(nèi)拉線抱桿立塔的主要問題是吊裝橫擔(dān)時(shí),應(yīng)在抱桿頂部打反向拉線以保證平衡,這個(gè)反向拉線距帶電線路也有間距的要求,所以內(nèi)懸浮內(nèi)拉線抱桿立塔在走廊狹窄地段也是不便使用的。在走廊不受限地段可以考慮采用。
2.3 塔式起重機(jī)分解組塔
塔式起重機(jī)分解組塔施工方式安全性好,起吊重量大,施工效率高,適用于大型鐵塔。采用此方案,設(shè)計(jì)單位應(yīng)對(duì)鐵塔結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算,并在鐵塔相應(yīng)位置附著結(jié)構(gòu)連接裝置。采用內(nèi)附著方案時(shí),可選用的塔式起重機(jī)有平臂式、雙起重臂式和無配重動(dòng)臂式,考慮相鄰帶電線路的影響,采用無配重動(dòng)臂式是最理想的,這樣兩側(cè)線路都帶電應(yīng)該是可以施工的,如果能做到只有一側(cè)帶電則更為安全。
塔式起重機(jī)分解組塔主要施工步驟如下:(1)采用流動(dòng)式吊車安裝塔式起重機(jī)至最大自由高度;(2)采用塔式起重機(jī)分解吊裝鐵塔構(gòu)件;(3)鐵塔安裝到一定高度后,塔式起重機(jī)在鐵塔上附著隨鐵塔的組立而爬升;(4)塔式起重機(jī)和鐵塔交替安裝,進(jìn)行鐵塔構(gòu)件吊裝。(5)采用起重機(jī)主吊系統(tǒng)高空收縮平臂并在平口處拆除。(6)采用自身頂升系統(tǒng)拆除起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。
采用塔式起重機(jī)分解組塔方式,理論上,只要采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施保證塔機(jī)的安全,新建特高壓直流線路與已建線路之間保證鐵塔橫擔(dān)不相碰即可。但在現(xiàn)實(shí)中,塔式起重機(jī)也經(jīng)常有施工事故發(fā)生。塔式起重機(jī)的事故通常有:大臂、平衡臂、塔帽傾翻墜落事故,另外還需考慮鋼絲繩纜索風(fēng)偏擺動(dòng)。后建的特高壓直流線路與已建的特高壓直流線路鐵塔橫擔(dān)之間應(yīng)該留出一定間隙。
2.4 落地?fù)u(平)臂抱桿分解組塔
落地?fù)u(平)臂抱桿分解組塔,落地?fù)u(平)臂抱桿分解組塔抱桿立于鐵塔中心的地面上,抱桿高度隨鐵塔組立高度的增加而逐漸增高。在距抱桿頂部適當(dāng)位置安裝4(2)副搖臂或2副平臂,搖臂頂部、平臂上懸掛滑車組可用于吊裝塔片,又可用來做平衡拉線。使用落地?fù)u(平)臂抱桿組塔,穩(wěn)定性好。不用外拉線,能適應(yīng)各種地形條件。抱桿帶搖(平)臂,施工起吊半徑大,便于構(gòu)件就位??蓪C(jī)動(dòng)機(jī)磨放到帶電線路的反方向,可以實(shí)現(xiàn)一側(cè)臨近帶電線路施工。
落地?fù)u(平)臂抱桿分解組塔方式的上下控制繩在吊裝塔材時(shí)需要朝塔身外牽引。采用該方式施工時(shí)需要后建的特高壓直流線路與已建的特高壓直流線路鐵塔橫擔(dān)之間應(yīng)該適當(dāng)留間隙。
3 結(jié)語
通過對(duì)幾種常用的鐵塔組立工藝進(jìn)行分析,推薦在走廊狹窄地段采用塔式起重機(jī)分解組塔、落地?fù)u(平)臂抱桿分解組塔兩種組塔方式。這兩種組塔方式理論上只要采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施,能滿足兩回線路接近平行時(shí)鐵塔橫擔(dān)不相碰的要求。在兩回線路同步布置方式,后建特高壓直流線路鐵塔與已建線路鐵塔并行情況下,為確保施工事故及吊裝時(shí)鋼絲繩纜索風(fēng)偏擺動(dòng)不對(duì)已建線路的安全運(yùn)行造成影響,本文建議兩回相鄰鐵塔橫擔(dān)之間還應(yīng)留出5m的間隙,以滿足施工組塔安全要求。endprint