110kV輸電線路工程設(shè)計(jì)施工研究

張軍

摘 要：基于110kV輸電線路在整個(gè)電力系統(tǒng)中的重要作用和現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)其基礎(chǔ)工程、桿塔工程及架線工程施工進(jìn)行深入分析，旨在為新建110kV輸電線路工程施工提供可靠的參考借鑒，以此達(dá)到預(yù)期的施工質(zhì)量，發(fā)揮應(yīng)有的作用效果。

關(guān)鍵詞：110kV輸電線路；線路基礎(chǔ)；線路桿塔；線路架線

中圖分類號(hào)：TM723 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）21-0065-02

對(duì)于高壓輸電線路，主要承擔(dān)對(duì)電能進(jìn)行輸送與分配的重要任務(wù)，同時(shí)對(duì)發(fā)電廠及變電站進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，使其實(shí)現(xiàn)并列運(yùn)行，所以在整個(gè)電力系統(tǒng)中，高壓輸電線路為重要部分。在實(shí)際工作中，怎樣以施工圖設(shè)計(jì)為依據(jù)，使施工質(zhì)量與進(jìn)度達(dá)到要求，是線路施工關(guān)鍵所在，但在實(shí)際施工中，往往會(huì)面臨到環(huán)境復(fù)雜多樣等實(shí)際問題。因此，應(yīng)采用具體有效的方法，保證線路施工質(zhì)量。

1 110kV輸電線路基礎(chǔ)工程施工

在高壓輸電線路中，其基礎(chǔ)為桿塔埋設(shè)在地下的組成部分，其作用在于是桿塔在實(shí)際運(yùn)行過程中不會(huì)產(chǎn)生下沉，而且在受到外力持續(xù)作用后，不會(huì)產(chǎn)生變形與傾倒。其施工質(zhì)量，決定線路運(yùn)行安全。因基礎(chǔ)斷裂、積水和沖刷造成的事故并不少見。因基礎(chǔ)問題造成的事故，處理起來會(huì)消耗很長的時(shí)間，且處理難度很大，還會(huì)帶來一定經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)此，必須保證基礎(chǔ)質(zhì)量，施工中，采用有效技術(shù)措施進(jìn)行控制，按施工圖設(shè)計(jì)需要達(dá)到的工程質(zhì)量來嚴(yán)格要求[1]。

混凝土基礎(chǔ)與鋼筋混凝土基礎(chǔ)最為常用，在線路周圍存在砂石料且水源充足的情況下常用。對(duì)轉(zhuǎn)角塔而言，因上拔力相對(duì)較大，所以以混凝土基礎(chǔ)為宜，該基礎(chǔ)的重量、體積與抗上拔力均較大，穩(wěn)固可靠，也可選用鋼筋混凝土，用于節(jié)省混凝土的實(shí)際用量。

對(duì)巖石基礎(chǔ)進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)先調(diào)查塔位巖石具體情況，檢查和設(shè)計(jì)確定的情況是否相符，若存在較大的差異，則應(yīng)及時(shí)告知設(shè)計(jì)方進(jìn)行變更。然后依次進(jìn)行開孔、插筋、灌注和澆制。開挖巖石基礎(chǔ)時(shí)，無論采用哪一種方法，都必須確保巖石整體結(jié)構(gòu)不會(huì)遭到破壞。孔中浮土與石粉，以及松散的孔壁，必須將其清理干凈。對(duì)錨筋安裝具體尺寸與位置進(jìn)行校對(duì)，確認(rèn)準(zhǔn)確無誤后，設(shè)置臨時(shí)固定，然后進(jìn)行澆灌，所用砂漿的標(biāo)號(hào)應(yīng)滿足要求，分層澆筑，直到密實(shí)，同時(shí)按照現(xiàn)場要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)[2]。

當(dāng)?shù)叵滤幌鄬?duì)較高時(shí)，在開挖過程中，地下水可能滲入到基坑中，若未能及時(shí)清理，則會(huì)使坑壁坍塌，影響施工。對(duì)于基坑排水，主要有兩種方法，即明排與暗排。其中，明排是指開挖基坑時(shí)，將集水井設(shè)于坑底，采用人力、泵機(jī)進(jìn)行排水。當(dāng)涌水量超過10m3/h時(shí)，需要使用機(jī)動(dòng)水泵機(jī)組，排水量必須達(dá)到涌水量1.5～2.0倍。暗排通常使用井點(diǎn)排水的方法，也就是在基坑附近設(shè)置深度比坑底大的管井，與總管相連后開始抽水，降低水位。

基礎(chǔ)填筑夯實(shí)程度需要根據(jù)基礎(chǔ)類型確定，如果基礎(chǔ)自重較輕且體積較小，則土壤承擔(dān)主要上拔力，此時(shí)基礎(chǔ)必須完全夯實(shí)，夯實(shí)程度不能低于80%。而當(dāng)基礎(chǔ)自重較大，且體積很大時(shí)，基礎(chǔ)承擔(dān)主要上拔力，此時(shí)基礎(chǔ)夯實(shí)程度應(yīng)達(dá)到70%以上。

2 110kV輸電線路桿塔工程施工

對(duì)于高壓輸電線路，其桿塔若按照受力特征則可分成兩種，即直線型桿塔與耐張型桿塔。所選桿塔型式是否合適，決定了線路建設(shè)的效率與經(jīng)濟(jì)性，而且對(duì)供電可靠性和維護(hù)便利性也有一定程度的影響，所以選擇合適的桿塔及其結(jié)構(gòu)，是工程重要環(huán)節(jié)。

在平地和丘陵與運(yùn)輸方便的地區(qū)，優(yōu)先考慮鋼筋混凝土桿，也可使用預(yù)應(yīng)力混凝土桿，實(shí)際情況中積極推廣后者，取代前者。在運(yùn)輸與施工條件較差的地區(qū)，以鐵塔為宜。當(dāng)高壓輸電線路直接穿過農(nóng)田時(shí)，應(yīng)減少直線型鐵塔實(shí)際用量，避免對(duì)農(nóng)田造成破壞[3]。

桿塔組立為線路施工主要環(huán)節(jié)之一，現(xiàn)場常用的組立方式有整體組立與分解組立兩種。對(duì)于鋼筋混凝土桿，其主要特點(diǎn)在于自重大，采用焊接，多為平面結(jié)構(gòu)，線路方向上的穩(wěn)定性相對(duì)較差，所以在施工中要現(xiàn)在地面進(jìn)行組裝，再進(jìn)行整體組立。在整體組立過程中，要用到牽引機(jī)械及其若干繩索，此外還包括地錨、滑車及滑車組?；诖耍瑢?duì)桿塔組立時(shí)的受力狀況進(jìn)行分析，同時(shí)以不同部分受力情況為依據(jù)，選擇安全可靠，且輕便的工具。

對(duì)桿塔強(qiáng)度有一定影響的因素包括：桿塔材料、受力形式、結(jié)構(gòu)形式。線路長時(shí)間運(yùn)行時(shí)，桿塔為避雷線及導(dǎo)線提供支撐，直接承受荷載，變形應(yīng)處在要求范圍內(nèi)，桿塔應(yīng)具有足夠剛度與強(qiáng)度。對(duì)于截面形狀為環(huán)形的構(gòu)件，其不同方向上的承載力完全相等，能減少材料消耗量，可使用離心機(jī)進(jìn)行制造，質(zhì)量易于保證，實(shí)踐表明，采用離心法制作的混凝土，其強(qiáng)度較大，此類構(gòu)件因此得到廣泛應(yīng)用，可將其分成兩種，即普通型與預(yù)應(yīng)力型。其中，對(duì)預(yù)應(yīng)力型構(gòu)件進(jìn)行澆注前，應(yīng)張拉鋼筋，在混凝土凝固以后將張力完全撤出，此時(shí)鋼筋會(huì)發(fā)生回縮，但混凝土已經(jīng)成型，對(duì)鋼筋的回縮有抑制作用，所以混凝土?xí)艿揭欢A(yù)應(yīng)壓力。在構(gòu)件受拉后，預(yù)壓力能抵消一定受拉應(yīng)力，從而防止裂縫的產(chǎn)生[4]。

3 110kV輸電線路架線工程施工

在對(duì)高壓輸電線路進(jìn)行架線時(shí)，主要包含以下重點(diǎn)環(huán)節(jié)：施工準(zhǔn)備、放線導(dǎo)地線連接、弛度實(shí)時(shí)觀測、緊線與附件安裝。按照展放的方式，可將架線分成兩種，即拖地展放施工與張力展放施工[5]。

在拖地展放過程中，線盤處無需實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，線在地面上進(jìn)行行進(jìn)，該方法也無需專門的設(shè)備，操作簡單，但會(huì)對(duì)導(dǎo)線造成嚴(yán)重磨損，且勞動(dòng)效率相對(duì)較低，需要?jiǎng)佑么罅咳肆Γ絽^(qū)中的施工質(zhì)量難以保證。對(duì)于張力放線，是指借助牽張機(jī)械確保導(dǎo)地線一種保持有張力，在與交叉物之間始終有足夠安全距離的基礎(chǔ)上進(jìn)行展放。該方法可以保證展放質(zhì)量，且效率相對(duì)較高，但也存在設(shè)備笨重且造價(jià)高昂的缺陷。在張力放線過程中，導(dǎo)線始終不落地，所以能避免其遭到磨損，易于保證質(zhì)量。牽引場布置如圖1所示，張力場布置如圖2所示。

選擇滑車輪徑時(shí)，一般輪徑越大，磨損系數(shù)越小，彎曲應(yīng)力也越小，而當(dāng)輪徑過大時(shí)，會(huì)增大自重，通常以導(dǎo)線直徑10倍以最低基準(zhǔn)控制。輪槽直徑和導(dǎo)線直徑必須相匹配，否則將造成擠傷，甚至壓偏。放線時(shí)，對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行認(rèn)真檢查，要求不能存在斷股、金鉤與磨損等現(xiàn)象。補(bǔ)修金具長度范圍內(nèi)，如果鋼心鋁線產(chǎn)生斷股，應(yīng)在切斷后重新連接。對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行連接以前，對(duì)其兩端線頭進(jìn)行檢查，確認(rèn)規(guī)格與扭絞方向是否完全相同，如果規(guī)格與扭絞方向不同，則不得在檔中進(jìn)行連接，在連接時(shí)，嚴(yán)格按照操作工藝規(guī)程進(jìn)行[6]。

線路緊線應(yīng)在基礎(chǔ)實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到要求，且桿塔結(jié)構(gòu)組裝結(jié)束，所有螺栓完成緊固后進(jìn)行，耐張塔受張力相反方向上，設(shè)置臨時(shí)拉線，用于避免由于桿塔受力較大造成塔身變形與橫擔(dān)位移，對(duì)弛度觀測造成影響。對(duì)于臨時(shí)拉線，它和地面之間的夾角應(yīng)控制在45°以內(nèi)。安裝曲線計(jì)算時(shí)，應(yīng)力主要根據(jù)狀態(tài)確定，狀態(tài)中僅對(duì)彈性變形予以考慮，事實(shí)上，金屬絞線不是完全的彈性體，受到張力的作用后，不僅會(huì)產(chǎn)生一定彈性伸長，而且還會(huì)產(chǎn)生蠕變與塑性伸長，以上伸長現(xiàn)象均屬永久性變形，可簡稱為塑蠕伸長或初伸長。對(duì)初伸長予以補(bǔ)償?shù)某Ｓ梅椒樵诎惭b緊線過程中減小弧垂，在初伸長完全伸展后，弧垂將有所增大，達(dá)到設(shè)計(jì)值。對(duì)于輸電線路，主要通過恒定降溫來對(duì)初伸長予以補(bǔ)償[7]。

緊線時(shí)，懸垂線架位置上用滑車對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行懸掛實(shí)時(shí)觀測其弧垂時(shí)，均按滑車所在位置無摩擦力進(jìn)行計(jì)算確定。對(duì)線路進(jìn)行架設(shè)時(shí)，因滑車所受荷載有所不同，而且其自身摩擦系數(shù)也不盡相同，所以不同桿塔上有不同的滑車摩擦力。尤其是在線路翻越山嶺時(shí)，因受到摩擦力持續(xù)影響，會(huì)使緊線端實(shí)際張力和掛線端有明顯差距。盡管在實(shí)際的觀測過程中可以通過反復(fù)的松緊來確保所有觀測檔實(shí)際弧垂保持一致，但依然難以達(dá)到預(yù)期的平衡狀態(tài)?；诖?，在架線安裝施工完成后，時(shí)常出現(xiàn)檔間弧垂不同的情況，導(dǎo)致懸垂絕緣子串與中垂位置存在較大的偏離。如果這一偏離大于允許值，則應(yīng)及時(shí)調(diào)整導(dǎo)線弧垂。

4 結(jié)束語

綜上所述，分析了110kV輸電線路工程的基礎(chǔ)施工、桿塔施工與架線施工，在實(shí)際施工中，應(yīng)關(guān)注每一個(gè)環(huán)節(jié)，保證施工質(zhì)量，同時(shí)通過嚴(yán)格的檢查，確認(rèn)施工質(zhì)量能否達(dá)到預(yù)期要求，確認(rèn)達(dá)到要求后，即可正式送電，發(fā)揮應(yīng)有的作用效果。

參考文獻(xiàn)

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[7]葉章輝.110kV輸電線路施工的安全管理要點(diǎn)研究[J].大科技，2013（18）：52～53.

收稿日期：2018-6-3

作者簡介：張 軍（1986-），男，助理工程師，大學(xué)本科，主要從事電力工程建設(shè)及管理方面工作。