0  引言

    當(dāng)前,，我國電網(wǎng)建設(shè)正處于高峰期，為促進(jìn)能源基地開發(fā),、滿足地區(qū)用電負(fù)荷增長(zhǎng),、落實(shí)國家大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃，我國已建成及在建特高壓工程十幾條,。特高壓工程線路路經(jīng)長(zhǎng),、跨越點(diǎn)眾多，既要跨越其他等級(jí)的電力線路,，又要跨越河流,、（高速）鐵路、高速公路等重要跨越物。為滿足安全性要求,，跨域高速公路等重要跨越物時(shí),，均需制定專項(xiàng)施工方案，采取相應(yīng)的跨越技術(shù)措施,。

    本文以在建的蒙西～天津南1 000 kV特高壓輸變電工程為例,，分析特高壓工程跨越高速公路施工過程中，采取的跨越技術(shù)措施,，分析計(jì)算跨越架,、封網(wǎng)搭設(shè)的合理性，介紹跨越架搭設(shè)及封網(wǎng)方法,，為后續(xù)類似的工程跨越提供參考方法,，具有借鑒意義。

1  工程介紹

    本工程鐵塔采用雙回路鼓型塔,，導(dǎo)線采用JL/LHA1-465/210鋁合金芯鋁絞線和JLK/G1A-725(900)擴(kuò)徑鋼芯鋁絞線,；地線采用JLB20A-185鋁包鋼絞線、OPGW-185光纜,。為確保架線施工期間被跨越高速的安全通行,，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形和工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)，本方案采用鐵桿跨越架封網(wǎng)方式進(jìn)行跨越施工,?？缭綑n參數(shù)如表1和圖1所示，跨越架及封網(wǎng)參數(shù)示意圖如圖2所示,。

2  跨越架及封網(wǎng)數(shù)據(jù)

    封網(wǎng)搭設(shè)最先由六旋翼遙控飛行器將Φ3.5韓國絲匯過高速公路,，聯(lián)通高速公路兩邊已經(jīng)搭設(shè)完畢的鐵架桿，再通過人工將承載索匯過高速公路,，地面錨固^[1,2],。

    距離公路路基27 m處，搭設(shè)鐵桿跨越架,?？缭郊懿捎眠呴L(zhǎng)800mm，長(zhǎng)度3 m的角鋼架,。每8節(jié)組成一根24 m長(zhǎng)鐵架,。

    在線路中心線兩側(cè)約15 m處開始，每隔3m設(shè)置起立一根24 m鐵架,，每側(cè)起立6根,，道路2側(cè)共計(jì)12根鐵架。每組鐵架頂部采用外拉線及過河來穩(wěn)定,，拉線與地面的夾角均需小于45°^[3],。拉線使用Φ15 mm鋼絲繩,。拉線地錨均使用7噸地錨，有效埋深1.8 m,。承托繩采用迪尼瑪繩（承托繩長(zhǎng)度為200 m,，共6根），承托繩對(duì)地夾角均不大于45°,，承托繩使用10噸地錨固定,，地錨埋深2.2 m。當(dāng)?shù)夏岈斃K不夠長(zhǎng)時(shí),，在迪尼瑪繩通過兩側(cè)的滑車后,，通過迪尼瑪繩的接頭連接Φ15mm鋼絲繩再固定到地錨上。

    在鐵桿頂部懸掛8組特制的眼睛滑車,，將Φ22迪尼瑪繩通過該滑車,，單側(cè)形成雙排索道作為承載繩，單側(cè)單排承載繩上以3米間距排列15根長(zhǎng)8 m玻璃鋼支撐桿,，通過小滑輪及吊帶懸掛于承載繩下,。

    封網(wǎng)安全距離按照《電力建設(shè)安全工作規(guī)程》(DL 5009.2—2013)中相關(guān)規(guī)定執(zhí)行：封頂網(wǎng)(桿)與高速公路的垂直凈空距離為8米。封網(wǎng)效果圖如圖3所示,。

3  跨越參數(shù)驗(yàn)算

3.1 跨越架弧垂及承載索受力驗(yàn)算

    首先計(jì)算跨越檔檔內(nèi)承載索的控制張力[4-5],。承載索與玻璃鋼管單位長(zhǎng)度折算重量為W=15.94 N/m（跨越網(wǎng)單側(cè)兩條承托繩總長(zhǎng)度200米；承載索單重3.7 N/m,；單側(cè)使用絕緣桿竿數(shù)量18個(gè),，絕緣桿單重120 N/根，眼睛滑車單重8 N/個(gè),，折合到絕緣網(wǎng)上封網(wǎng)后單根承載索荷載15.94 N/m）,。

    跨越架承載索弧垂f₁控制在3 m時(shí)，跨越架狀態(tài)及拉線受力計(jì)算：

    檔距中間弧垂：

    兩懸掛點(diǎn)不等高時(shí)的架空線（繩）懸垂曲線如圖4所示,。此時(shí),，承載索水平張力6.6 4kN，22 mm迪尼瑪繩破斷拉力為390 kN,，符合要求,。弧垂最低點(diǎn)凈高21 m,，高速路面高度8.6 m,，此時(shí)封網(wǎng)最低點(diǎn)距離高速路面12.4 m,。根據(jù)安規(guī)要求^[6]：任何情況下,，封網(wǎng)裝置距離高速公路路面不得少于8 m。由上表知跨越網(wǎng)對(duì)公路的距離垂直距離為12.4 m,，滿足安規(guī)要求,。

3.2  張力放線狀態(tài)下跨越點(diǎn)下導(dǎo)線數(shù)據(jù)驗(yàn)算

    如表3所示,，52#塔距被跨高速196 m，檔距415 m,?？缭綑n的導(dǎo)線展放過程中控制張力不小于20kN。52#塔下導(dǎo)線掛線點(diǎn)高程45.3 m,，53#塔下導(dǎo)線掛線點(diǎn)高程62.5 m,，掛點(diǎn)高差17.2 m，導(dǎo)線與高速公路最近點(diǎn)距52#塔基196 m,，架空導(dǎo)線單位長(zhǎng)度自重W=18.28 N/m,。

    根據(jù)式（1）-（5）計(jì)算可得，即表3所示,，跨越檔的放線弧垂為19.69 m,，公路跨越最低點(diǎn)的弧垂值為19.63 m，距離公路路面最近點(diǎn)為33.79 m -8.6 m =25.19 m,。高速路面上弧垂最低點(diǎn)距離封網(wǎng)距離33.79 m-21.69 m =12.1 m,，滿足保護(hù)網(wǎng)距離放線導(dǎo)線超過1 m的要求。

3.3  封頂網(wǎng)寬度驗(yàn)算

    針對(duì)單相導(dǎo)線的絕緣繩網(wǎng)寬度不小于同相子導(dǎo)線在橫線路方向的最大水平距離與風(fēng)壓引起的導(dǎo)線風(fēng)偏距離的兩倍之和,。

    絕緣繩網(wǎng)寬度B應(yīng)滿足：

    式中：Z_x為新建線路導(dǎo)線在安裝（架線）氣象條件下,，在跨越點(diǎn)處的風(fēng)偏距離（m）；b為絕緣繩網(wǎng)所遮護(hù)的同相子導(dǎo)線間在橫線路方向的最大水平距離（m）,，本方案為最內(nèi)側(cè)導(dǎo)線與地線在橫線路方向的最大水平距離為5.9 m,。

    新建線路導(dǎo)線在安裝氣象條件下，跨越點(diǎn)處的風(fēng)偏距離為：

    ω₄₍₁₀₎—新建線路導(dǎo)線在安裝（架線）氣象條件下（風(fēng)速為10m/s）的單位長(zhǎng)度風(fēng)壓,；

    λ—施工線路跨越檔兩端滑車掛具長(zhǎng)度（m）,，風(fēng)偏計(jì)算時(shí)λ取9.5m；

    k—風(fēng)載體形系數(shù),，當(dāng)d≤17mm時(shí),，k=1.2；當(dāng)d＞17 mm時(shí),，k=1.1,；

    d—導(dǎo)/地線的直徑（mm），導(dǎo)線為33.75 mm,，地線為17.5 mm,。

    架空導(dǎo)線單位長(zhǎng)度自重W=18.28 N/m，地線單位長(zhǎng)度自重W=11.98 N/m,；架空線路導(dǎo)線水平張力值20 kN,，地線水平張力值10 kN；跨越檔檔距l(xiāng)=415 m,；跨越物至新建線路臨近桿塔的水平距離x為196 m,。

    本工程新建線路跨越高速公路采取整體分相封網(wǎng)方案,，根據(jù)式（6）-（8），本方案封網(wǎng)寬度計(jì)算值導(dǎo)線B_min=7.84 m,，地線B_min=7.52 m：

    采用的玻璃鋼管長(zhǎng)度為8 m,，單側(cè)封網(wǎng)寬度2×6 m，可滿足大于7.84 m的封網(wǎng)需求,。

3.4  封頂網(wǎng)長(zhǎng)度驗(yàn)算

    根據(jù)《架空輸電線路無跨越架不停電跨越架線施工工藝導(dǎo)則》,，新建線路的單相封網(wǎng)長(zhǎng)度應(yīng)滿足：

    式中：L—新建線路單相導(dǎo)線的封網(wǎng)長(zhǎng)度（m）；

    n—被跨高速公路的水平寬度（m）,，數(shù)值為33 m,；

    B—單相導(dǎo)線的封網(wǎng)寬度（m），本工程封網(wǎng)寬度為12 m,；

    β—新建線路與被跨越高速公路的交叉跨越角（°）,，數(shù)值為63°。

    L_B—封網(wǎng)裝置伸出高速公路邊沿的保護(hù)長(zhǎng)度（m）,，取值為3 m^[1],。

    計(jì)算可得L_min=49.15 m，由于本工程采用的玻璃鋼桿排列間隔為3 m,，左右相封網(wǎng)排列根數(shù)各為18×2根,，封網(wǎng)長(zhǎng)度為51 m滿足要求。

4  組立鐵桿跨越架方案及吊車立桿措施

    鐵桿在地面組裝完畢后,，使用25噸吊車進(jìn)行起立,。鐵桿起立過程中要使用拉線控制^[7]。

    起立鐵桿時(shí),，吊車順高速道路停放,，在鐵桿的頂部，用Φ28 mm鋼絲繩套通過10噸U型環(huán)連接,，然后與吊車吊鉤連接,。鐵桿起立就位后，打好臨時(shí)拉線,，防止傾倒,，在起立其他鐵桿時(shí)，不能波及已立好的鐵桿,，防止鐵桿連鎖傾倒,。

    具體立桿措施如下：

    （1）使用吊車前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘探，確定每個(gè)鐵桿,、地錨位置,。

    （2）操作人員必須經(jīng)過培訓(xùn)、熟悉工作性能,，統(tǒng)一指揮信號(hào),，不準(zhǔn)超負(fù)荷盲目起吊，并設(shè)監(jiān)護(hù)人進(jìn)行監(jiān)護(hù),。

    （3）立桿時(shí),，吊點(diǎn)套使用Φ28鋼絲繩套，使用10噸卸扣連接并使用絕緣繩進(jìn)行控制,。

    （4）吊車底座支撐下必須墊好枕木或鐵板,，并使各支點(diǎn)均勻受力，起吊過程中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視,，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)停止起吊,。

    （5）每根鐵桿高度為24 m，共8節(jié),，每節(jié)3 m,，共立12根。吊車起吊時(shí)采用整體起吊,，鐵桿綁扎部位在距鐵桿頂部,，采用Φ28鋼絲繩套及U環(huán)與吊鉤相連起吊。

    （6）如因重心偏移而使鐵桿偏斜時(shí),，可利用控制繩對(duì)被吊桿進(jìn)行側(cè)向控制,，但控制繩不能硬拉，以防吊車側(cè)向負(fù)荷過大而傾翻,。

    （7）起吊過程中,，吊車起重臂及被吊桿下方嚴(yán)禁站人或從下方經(jīng)過，并設(shè)監(jiān)護(hù)人監(jiān)護(hù),。

    （8）起吊過程中,，吊車嚴(yán)禁大幅度甩桿。

    （9）在鐵桿未固定及打上臨時(shí)拉線之前,，嚴(yán)禁對(duì)吊車進(jìn)行操作,。

    （10）鐵桿立好后打上臨時(shí)拉線，固定就位后再依次起立其余鐵桿,，起吊好下一根鐵桿臨時(shí)拉線打好后,，然后采用過河來加固鐵桿的穩(wěn)定（如圖2所示）；起吊剩余鐵桿時(shí)不能波及已就位鐵桿,。

    具體立桿步驟如下：

    （1）首先使用吊車將第一根鐵桿立好后,，四角打上拉線，然后立相鄰第二根鐵桿,，鐵桿與鐵桿之間按棱對(duì)棱排列,。

    （2）第二根鐵桿立好后，在前后方與右方打上拉線,，并在鐵桿桿頂處搭一道過河來加固穩(wěn)定鐵桿,，打好拉線后吊車才能松鉤,。

    （3）其余鐵桿按上述方法依次起吊就位，共立12根,，周圍拉線按要求打好,。（如圖5所示）。

5  封網(wǎng)施工工藝

    （1）在公路一側(cè)利用安全距離外,，通過六旋翼飛行器將1根3.5韓國絲匯過高速公路,，兩端固定于跨越架頂部。然后人工通過多次循環(huán),，將6根22×200 m迪尼瑪承托繩及6根Φ13尼龍繩分別匯過高速公路,，兩端經(jīng)過高速公路的鐵桿跨越架頂端雙眼滑車與地錨緊固^[8][9]。

    （2）將絕緣桿（Φ34 mm×8 m）在地面通過Φ13尼龍牽網(wǎng)繩按照3米間距均勻組裝后分別將其一端（兩個(gè)點(diǎn)）升空至承托繩固定端的靠近架體內(nèi)側(cè)處,。

    （3）由高處作業(yè)6人（每根承托繩一人）在絕緣桿兩端依次將專用吊鉤套入承托繩,，利用升空的尼龍繩作循環(huán)繩牽引絕緣桿組合網(wǎng)。

    （4）絕緣桿組合網(wǎng)鋪開收緊后,，將Φ13尼龍繩余繩與架體進(jìn)行綁扎,，注意綁扎時(shí)必須綁扎牢固。

6  結(jié)語

    1000 kV交流特高壓輸電線路電壓等級(jí)高,，施工難度較大,，在跨越高速公路施工過程中，施工方案的技術(shù)要求高,，跨越架形體,、搭設(shè)方法，封網(wǎng)等工程應(yīng)能夠確?，F(xiàn)場(chǎng)施工的技術(shù)安全性,。本文以在建的蒙西-天津南工程為實(shí)例，介紹及分析其跨越某高速公路所采取的施工技術(shù)措施,，經(jīng)過驗(yàn)算可知,，其采取的施工措施滿足安全技術(shù)要求，可為其他工程建設(shè)提供參考依據(jù),。

參考文獻(xiàn)

[1]  沈洋,，趙增林．特高壓交流輸電線路跨越高速公路施工安全技術(shù)研究[J]．公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版)，2014,，10(5)：332-335．

[2]  張東旗．超高壓輸電線路架設(shè)跨越高速公路施工技術(shù)探討[J]．中國新技術(shù)新產(chǎn)品,，2013，15：160-161．

[3]  梁興?。?000kV特高壓輸電線路架線施工的分析[J]．中國新通信,，2013，15(19)：15-16．

[4]  楊泰朋．試論輸電線路架設(shè)跨越高速公路的施工技術(shù)[J]．科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016(6)：171．

[5]  徐守琦,，戚桂成．1000kV特高壓輸電線路架線施工的探討[J]．電力建設(shè),，2007(4)：11-13，17．

[6]  國家電網(wǎng)公司．《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程（線路部分）》（國網(wǎng) Q/GDW 1799.2-2013）．

[7] 國家電網(wǎng)公司．《國家電網(wǎng)公司輸變電工程標(biāo)準(zhǔn)工藝管理辦法》（國網(wǎng)（基建/3）186-2015）．

[8]  國家電網(wǎng)公司．《國家電網(wǎng)公司基建技術(shù)管理規(guī)定》(國網(wǎng)（基建/2）174-2015)．

[9]  國家電網(wǎng)公司．《國家電網(wǎng)公司基建安全管理規(guī)定》（國網(wǎng)（基建/2）173-2015）．

作者信息:

張  帆,，李  冰,，段春明，崔寒松,，王  帥,，劉杰鋒

（國網(wǎng)冀北電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院,，北京 100038）