電力工程及其輸電線路設計與施工的技術問題

李鄭輝 李愛紅

（山東湖潤電力設計有限責任公司）

0 引言

自改革開放以來，我國逐步邁入全新的發(fā)展時代，伴隨著國民經(jīng)濟的快速提高，對于電力能源的需求量在日漸提升，這在一定程度上促進電力行業(yè)的蓬勃發(fā)展，同時帶來全新的發(fā)展難題。在電力工程建設期間，輸電線路設計與施工環(huán)節(jié)至關重要，其工作效率的高低，將直接影響到輸電線路的安全與可靠性，決定著電力工程能否穩(wěn)定運行[1]。但如何采取有效手段，切實做好電力工程及其輸電線路的設計與施工管理，是現(xiàn)代電力行業(yè)從業(yè)者值得深度思考的話題，也是本文的重點研究課題。

1 電力工程及輸電線路設計與施工問題

在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，用電范圍及其規(guī)模呈現(xiàn)出持續(xù)性擴大趨勢，基礎電力工程及其輸電線路數(shù)量日漸增多，但由于行業(yè)特殊性質的存在，在具體的設計與施工建設期間，往往存在一定的弊端問題，這將會為工程建設及電力工程的后期運行帶來不利影響，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：①電力系統(tǒng)的涉及領域不斷擴大，輸電線路數(shù)量在快速增加，對于線路設計與施工的技術要求難度在不斷提升，需要及時采取有效措施進行完善；②電力需求量每日遞增，電力工程的建設標準出現(xiàn)日新月異的變化，但整體工程建設流程較為繁瑣，涉及許多技術領域，對于工程安全、進度與質量的要求更加嚴峻，一旦管理不當將會埋下巨大的風險隱患；③電力線路設計與施工的規(guī)模大、周期長、難度高，往往需要大量的資金、人力、技術等投入，一旦資金不足將對工程建設帶來影響，拖延整體施工進度。總的來說，新時期下的電力行業(yè)面臨著全新的發(fā)展難題，電力系統(tǒng)的內(nèi)部結構愈加復雜化，需要與時俱進進一步提升輸電線路施工技術水平，妥善處理各類弊端問題，確保整體工程建設滿足相關的標準與要求，為社會民眾提供更優(yōu)質安全的電力能源。

2 針對電力工程及其輸電線路設計與施工技術的優(yōu)化策略探討

2.1 線路桿塔

電力工程輸電線路的數(shù)量居多，并且覆蓋面積比較廣泛，各路徑之間的距離比較長，需要在施工作業(yè)前期，妥善選擇適宜的桿塔型號及設計類型，以此保證輸電線路的電力傳輸安全，實現(xiàn)電力工程中電力能源的有效分配。根據(jù)相關計算結果得知，桿塔的平均施工作業(yè)成本費用約占據(jù)輸電線路總比例40%，因此無論是在成本、技術，還是質量方面，做好桿塔選型與設計都十分關鍵。針對普通地段，需要采用架空型桿塔，這樣能夠減少工程的總成本投入，使輸電線路的安全性、可靠性得到保證[2]。而在輸電線路的跨越部分或轉角處，應優(yōu)先選擇角鋼塔，這樣能夠提升桿塔的整體穩(wěn)定性，保證電力工程輸電線路的強度與運行效率。

2.2 架線施工

輸電線路架線施工，主要從架線前期的準備工作入手，從附件安裝、放線導地線連接尺度觀測等角度入手，靈活選取張力展放、拖地展放等多種適宜的架線施工展放方法，確保與實際施工作業(yè)標準相匹配。其中，張力放線主要通過利用牽張機械，操控導地線使其保持一定的張力，保持對交叉物始終有一定的安全距離，該方法能夠使導地線的展放效率得到保證，整體施工質量比較理想，但唯一缺點便是費用昂貴、機械笨重。在選擇放線滑車輪徑時，優(yōu)先選擇輪徑偏大的滑車，直徑不得低于10 倍導線，這樣的磨損系數(shù)相對偏小，并且所處位置的彎曲應力也較小，不會對輸電線路或四周環(huán)境帶來影響。而在拖地展放方法的應用環(huán)節(jié)，拖地展放線盤處無需制動，屬于線脫在地面行進的方法，該方法無需使用設備，操作流程比較簡便，但容易對導線造成一定的磨損，需要施工人員作業(yè)期間給予高度重視，避免導線磨損嚴重而降低勞動效率。在進行電纜拖曳期間，需要加強地面與線路之間角度的控制，通常應控制在45°范圍內(nèi)。

2.3 鐵塔施工

在鐵塔施工環(huán)節(jié)，如果施工人員借助移動式起重機的力量，進行塔架安裝，需要充分考慮輸電塔的整體結構特點，選擇合理適宜的安裝方法，減少安裝期間麻煩與隱患問題的出現(xiàn)。第一，塔底安裝環(huán)節(jié)。塔底一般以分片吊裝方式為主，其頂部通常使用分片吊裝或整段吊裝方式來完成，是目前鐵塔施工中比較尋常的安裝方法；第二，酒杯塔曲臂。對于酒杯塔曲臂來說，首選分段吊裝、曲臂分開吊裝的方法進行作業(yè)。而在中橫擔與地線橫擔施工環(huán)節(jié)，分段吊裝法、整體吊裝法的應用頻率相對較高；第三，貓形塔[3]。根據(jù)相關的實踐調查結果顯示，貓形塔的頭部比較緊湊，但橫擔并不長，如果碰到更好的分離塔，需要通過分片吊裝法進行；第四，雙回路鐵塔。針對雙回路鐵塔的安裝作業(yè)，在進行雙吊期間，通常通過自上而下的方式完成吊裝，導線橫擔吊裝是第一步，地線橫擔吊裝是第二步，然后借助移動式起重機塔的外部力量，明確起重器的運轉高度與參數(shù)，為施工作業(yè)提供可靠的數(shù)據(jù)參考。以各電壓水平為核心，深度剖析額定電壓下塔架的重量與高度，要保證塔的高度與塔架支撐重量成正比，進而明確移動式起重機的具體操作流程及技術參數(shù)。

2.4 光纜施工

光纜施工是輸電線路設計中比較重要的環(huán)節(jié)，雖然光纖不會引雷，但光纜中具有一定的金屬成分，因此在光纜施工期間需要切實做好避雷處理。在施工作業(yè)前期，應做出充足準備，認真查看設計圖紙與施工資料，查看機器設備、材料、人員等基礎設施是否配備齊全，仔細閱讀相關的安裝指導手冊與技術說明書，對整個施工流程進行初步的了解與判斷。在光纜架設前期，應重點查看光纜的技術性能是否良好，對其內(nèi)部的每盤光纜實施單盤測試，在確認光纜完好無破損情況下方可安排施工。加強光纜的盤卷長度控制，一般在2～3km 最佳，其彎曲半徑要合理，不得低于光纜外徑的15 倍以下，并且要做好施工過程質量管控，認真做好布纜處理（如圖1 所示），不得出現(xiàn)猛拉或扭結等情況，避免對光纜的使用效能帶來影響。

圖1 光纜施工中布纜示意圖

2.5 施工技術選擇

2.5.1 深埋基礎

為配合桿塔高低腳的使用，在塔位的降基階段，應在基礎保護的規(guī)定范圍內(nèi)，將基礎降為同一作業(yè)面，通過深埋主柱保護范圍高差，以此來減小降基幅度，并且塔桿高程也會相應地提高。為避免基面出現(xiàn)大開挖現(xiàn)象，采用高低腳加高基礎處理方法，特別設計塔腳架加高主柱基礎，使輸電塔更加牢固可靠。

2.5.2 巖石基礎施工技術

在電力工程及其輸電線路的施工建設期間，需要在確認巖土情況與設計情況保持一致的前提下，開展灌砂漿、打孔、澆制承臺等作業(yè)工作。需要注意的是，巖石打孔對于施工技術具有較高的要求，需要在保證施工質量的同時，不得對巖石本身的完整性造成破壞。在確定錨筋位置后，應按照混凝土澆筑的程序，認真完成澆筑處理，優(yōu)化鐵塔半預制巖石錨桿基礎制作方法，以此起到鞏固與保障作用（如圖2 所示）。

圖2 輸電線路鐵塔半預制巖石錨桿基礎制作方法示意圖

2.5.3 掏挖基礎施工技術

掏挖基礎比較適合應用在碎石、粘土等基礎施工作業(yè)中，這是因為這些基礎能夠發(fā)揮出自身的特性，具有良好的穩(wěn)定性，能夠直接使用在施工中[4]。但就事實來看，掏挖施工的推進難度較大，在完成混凝土澆筑處理后，基礎的外觀會出現(xiàn)一定變化，如果不能認真檢查并修補缺陷漏洞，將會為電力工程的后期運行埋下安全隱患，因此需要采取相對特殊的改進措施。具體的處理措施如下：一是為使混凝土大頭部位的穩(wěn)定性、密實性得到保證，需要根據(jù)實際施工情況，適當調整混凝土的水泥漿量；二是加強混凝土振搗控制，通過插入式的振搗器開展振搗作業(yè)，嚴格把控振搗頻率與次數(shù)，以此保證基礎混凝土質量能夠符合施工標準；三是做好基礎工程的保護工作，避免地面處的基礎工程受到碰撞而脫落，應在施工期間進行混凝土護壁澆筑，以此保障地面處基礎工程的安全性。

2.6 加強施工設計與過程管理

電力工程的涵蓋面積比較廣泛，關系到企業(yè)生產(chǎn)與居民生活，整體線路的施工難度較大，不但要適應復雜的自然環(huán)境，還需嚴格把控線路施工質量關，這就需要電力施工單位做好前期規(guī)劃設計，制定科學合理的施工管理方案，充分利用線路施工技術手段，以此保證工程施工質量，規(guī)避事故隱患的出現(xiàn)，減少勞動成本投入。

嚴格遵循事前、事中、事后三個環(huán)節(jié)的管理原則，實現(xiàn)對電力工程及其輸電線路施工全程的追蹤管控。事前控制要落實質量目標，將施工質量標準及責任下達至各部門，認真做好圖紙審核與技術交底，嚴格把控材料設備的進場檢驗。事中控制要安排專人進行現(xiàn)場監(jiān)管，落實工程管理制度及責任追究制，保證權責利明確。事后控制應加強質量檢驗，對工程相關的技術文件、質量檢驗報告、竣工驗收報告等進行整理與歸檔，以此作為工程質量結算的參考，為后期的工程運行與維護提供可靠依據(jù)。

3 結束語

綜上所述，電力工程是電力企業(yè)實現(xiàn)良好發(fā)展的基礎保障，但由于工程整體規(guī)模大、建設周期長，且輸電線路數(shù)量類型居多，需要切實做好工程建設的設計與施工管理。為此，應充分了解電力工程及其輸電線路的技術特點，深入分析施工建設期間存在的主要問題，進而從多角度出發(fā)，靈活選用多種適宜的施工工藝與技術手段，進一步提高電力工程及其輸電線路設計與施工水平。