架空輸電線路“不封網(wǎng)”跨越高速鐵路施工技術(shù)探討

王廣民

（國(guó)網(wǎng)山西送變電工程公司，山西太原，030006）

架空輸電線路“不封網(wǎng)”跨越高速鐵路施工技術(shù)探討

王廣民

（國(guó)網(wǎng)山西送變電工程公司，山西太原，030006）

隨著我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，遠(yuǎn)距離、跨區(qū)域、高電壓等級(jí)的輸電線路建設(shè)越來(lái)越頻繁，施工中跨越高速鐵路也不可避免。高速鐵路運(yùn)營(yíng)速度快、對(duì)跨越施工要求高。為了消除輸電線路在跨越高速鐵路施工中安全風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)靈州—紹興±800 kV特高壓直流輸電線路工程成功跨越大同—西安高速鐵路施工，結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)架空輸電線路不封網(wǎng)跨越高速鐵路進(jìn)行了施工技術(shù)分析，并提出了相應(yīng)的技術(shù)性施工建議，為輸電線路跨越高速鐵路提供參考意見(jiàn)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

架空輸電線路；電力系統(tǒng)；大西高鐵；繩索

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及科技進(jìn)步，我國(guó)已初步形成了龐大的高速鐵路網(wǎng)，同時(shí)，隨著供電需求的日益增長(zhǎng)，架空輸電線路跨越高速鐵路也就頻繁出現(xiàn)。高速鐵路營(yíng)運(yùn)速度每小時(shí)可達(dá)300 km，速度極快，在運(yùn)行期間高鐵接觸網(wǎng)上方存在跨越網(wǎng)存在極大的安全隱患。靈州—紹興±800 kV特高壓直流輸電線路工程跨越大西高鐵施工，經(jīng)鐵路部門和電力系統(tǒng)專家多次交流，最終確定采用了“不封網(wǎng)”跨越大西高鐵的施工方案，通過(guò)該工程成功跨越了大西高鐵，現(xiàn)對(duì)架空輸電線路（不封網(wǎng)）跨越高速鐵路施工技術(shù)進(jìn)行分析、總結(jié)。

1 跨越高速鐵路方案選定

1.1 跨越高速鐵路鐵路部門的基本意見(jiàn)

跨越高速鐵路時(shí)，鐵路部門提出了如下幾點(diǎn)要求：①任何繩索禁止觸碰接觸網(wǎng)，要求“運(yùn)營(yíng)不施工、施工不運(yùn)營(yíng)”；②高速列車行駛過(guò)快，在運(yùn)營(yíng)期間，鐵路上方不得設(shè)置臨時(shí)設(shè)施；③跨越點(diǎn)上方所使用的展放繩索必須進(jìn)行二次錨固；④跨越桿塔兩側(cè)必須設(shè)置繩索防墜安全裝置。

1.2 跨越方案的選擇

根據(jù)鐵路部門的意見(jiàn)在停運(yùn)期間（0：30—4：30）跨越點(diǎn)設(shè)計(jì)兩側(cè)預(yù)警跨越架，通過(guò)架體進(jìn)行預(yù)警，配合夜間不封網(wǎng)跨越施工，安裝充足有效的夜間施工照明系統(tǒng)；結(jié)合新型GPS巡航八旋翼飛行器展放初級(jí)導(dǎo)引繩，不接觸高鐵接觸網(wǎng)逐級(jí)替換展放繩索；在展放、掛線、附件過(guò)程中，采取防跑線措施控制，完全可替代封網(wǎng)跨越施工，比較適應(yīng)于現(xiàn)階段跨越高速鐵路的施工。

2 方案實(shí)施

2.1 施工準(zhǔn)備

2.1.1 技術(shù)準(zhǔn)備

圖紙及施工技術(shù)資料準(zhǔn)備完成，方案措施按要求審批完畢，跨越高鐵各部門協(xié)議等相關(guān)手續(xù)辦理完畢。

2.1.2 人員準(zhǔn)備

施工人員要進(jìn)行培訓(xùn)交底，特殊工種人員持證上崗。

2.1.3 場(chǎng)地準(zhǔn)備

施工前對(duì)施工場(chǎng)地的電、路、照明設(shè)施，鐵塔反向拉線、過(guò)輪臨錨、錨線、牽引機(jī)地錨坑進(jìn)行合理布置。

2.1.4 材料準(zhǔn)備

周轉(zhuǎn)性和輔助性施工材料配置齊全，導(dǎo)線、良導(dǎo)體、光纜等均按計(jì)劃用量已進(jìn)場(chǎng)，并復(fù)檢合格。

2.1.5 機(jī)具準(zhǔn)備

施工機(jī)械進(jìn)場(chǎng)就位，小型工器具配置齊全，測(cè)量?jī)x器校核合格，已經(jīng)報(bào)審。預(yù)警跨越架搭設(shè)完畢，并經(jīng)驗(yàn)收合格。

2.2 展放初級(jí)導(dǎo)引繩，循環(huán)預(yù)備繩

在鐵路停運(yùn)期間，利用八螺旋飛行器模型夜間展放直徑3.5 mm導(dǎo)引繩，將絕緣繩在架體上循環(huán)，連接兩側(cè)預(yù)備導(dǎo)引繩，通過(guò)牽張機(jī)配合升空。初級(jí)繩索在展放過(guò)程中不得接觸跨越網(wǎng)，一般要求小于等于4 m。

2.3 循環(huán)導(dǎo)引繩、牽引繩至導(dǎo)線、地線

通過(guò)升空后的導(dǎo)引繩依次循環(huán)牽引繩、地線、光纜及導(dǎo)線，直至展放施工作業(yè)全部完成。各類繩索在循環(huán)展放過(guò)程中控制牽張力不接觸碰鐵路接觸網(wǎng)。

2.4 導(dǎo)線、地線、光纜掛線、緊線施工

進(jìn)行導(dǎo)線、地線、光纜掛線、緊線施工，施工采取一側(cè)掛后尾，一側(cè)緊線的施工方案。緊線時(shí)采用預(yù)留的過(guò)輪臨錨進(jìn)行輔助施工作業(yè)。掛線、緊線在施工狀態(tài)下，二次錨固保護(hù)一律禁止拆除，待兩側(cè)掛線完畢后方可拆除。

2.5 導(dǎo)線、地線、光纜附件施工

附件施工時(shí)，當(dāng)跨越塔為直線塔時(shí)，采用大、小號(hào)側(cè)雙提線裝置進(jìn)行提線。直線塔附件必須采取交叉施工作業(yè)，嚴(yán)禁同極、同相附件施工。安裝間隔棒時(shí)，夜間只安裝跨越點(diǎn)上方間隔棒，其他間隔棒晝時(shí)安裝。

2.6 清理現(xiàn)場(chǎng)

施工完畢后，按照環(huán)保要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)清理及恢復(fù)，做到“工完、料盡、場(chǎng)地清”。

3 不封網(wǎng)跨越高速鐵路技術(shù)要求

3.1 預(yù)警跨越架架體形式

預(yù)警跨越架有以下幾種架體結(jié)構(gòu)可供選擇：①自立式跨越架，考慮在地形條件受限情況下使用；②金屬結(jié)構(gòu)跨越架，要求現(xiàn)場(chǎng)地形平坦、高差不大，滿足拉線設(shè)置下使用；③鋼管跨越架，可適用于較為平坦的地形，但搭設(shè)高度不超過(guò)30 m。選用預(yù)警跨越架體需滿足以下幾點(diǎn)要求。

3.1.1 預(yù)警跨越架長(zhǎng)度設(shè)置

根據(jù)導(dǎo)線、地線橫擔(dān)兩側(cè)最外邊線及保護(hù)距離確定（導(dǎo)線風(fēng)偏+兩側(cè)各增加2 m的安全保護(hù)距離），導(dǎo)線風(fēng)偏計(jì)算公式為：

式（1）中：ω1導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的自重力；ω4導(dǎo)線單位長(zhǎng)度風(fēng)荷載；λ為施工線路跨越檔兩端懸滑車懸掛長(zhǎng)度；l為跨越檔檔距；x為被跨越物至施工線路鄰近的桿塔的水平距離；H為水平放線張力；K為風(fēng)載體型系數(shù)，取值；d為導(dǎo)線外徑。

架體長(zhǎng)度計(jì)算公式為：

式（2）中：Bw為導(dǎo)線掛滑車點(diǎn)與地線掛滑車點(diǎn)間距；Dx為邊側(cè)導(dǎo)、地線投影邊界寬度；Zx為計(jì)算導(dǎo)線風(fēng)偏值。

3.1.2 預(yù)警跨越架高度設(shè)置要求

根據(jù)斷面圖比例尺寸制作放線曲線模板，曲線模板公式為：

式（3）中：k為放線選用應(yīng)力k值；Y為擬定模板曲線點(diǎn)數(shù)值；x為最大檔距值。

制作k=4×10-4，k=4.5×10-4，k=5×10-4，k=5.5×10-4模板，根據(jù)模板在兩側(cè)桿塔上、架體上兩個(gè)位置量取k，進(jìn)行架體高度設(shè)計(jì)，架體頂初級(jí)導(dǎo)引繩要求k曲線弧度大于等于4 m，桿塔展放繩索要求大于等于10 m。

3.2 施工繩索的選用

由于繩索材質(zhì)不同，根據(jù)《電力建設(shè)安全工作規(guī)程第2部分：架空電力線路》要求，選用的纖維繩滿足6倍的安全系數(shù)，選用的防捻鋼絲繩滿足3.5倍的安全系數(shù)。根據(jù)架體高度通過(guò)放線k值模板進(jìn)行選取，并在兩側(cè)桿塔上、架體上兩個(gè)位置都進(jìn)行測(cè)量對(duì)下跨接觸網(wǎng)安全控制距離，桿塔測(cè)量后需高于接觸網(wǎng)10 m，架體測(cè)量后需高于接觸網(wǎng)4 m的要求計(jì)算牽張力，施工時(shí)控制牽張力，實(shí)現(xiàn)架體預(yù)警、防護(hù)的作用。

3.3 二道保護(hù)系統(tǒng)防護(hù)措施

3.3.1 繩索展放二次防護(hù)系統(tǒng)

夜晚施工完畢后，需對(duì)已經(jīng)展放的繩索進(jìn)行雙錨，在原有錨固基礎(chǔ)上再設(shè)置二次錨線系統(tǒng)，牽引場(chǎng)及張力場(chǎng)設(shè)置二道錨固坑。錨固系統(tǒng)配置：地錨+地錨套子+卸扣+包膠錨繩+卸扣+卡線器（錨固系統(tǒng)工器具破斷力需滿足本導(dǎo)線最大牽引力的3.5倍安全系數(shù)）。

3.3.2 軟掛側(cè)導(dǎo)線二次保護(hù)

展放完畢導(dǎo)線需設(shè)置耐張塔二次保護(hù)系統(tǒng)，二次保護(hù)系統(tǒng)在預(yù)期選定的軟掛導(dǎo)線側(cè)采用包膠錨繩單根固定單根導(dǎo)線（長(zhǎng)度應(yīng)大于絕緣子金具串+粗調(diào)工具長(zhǎng)）作二道保護(hù)錨繩，導(dǎo)線卡線器安裝位置要超出專用粗調(diào)工具錨線位置。二道防護(hù)不可過(guò)緊或過(guò)松，保證卡線器握著有效。單根導(dǎo)線錨固工器具（錨固系統(tǒng)工器具破斷力需滿足導(dǎo)線耐張掛線最大牽引力的3.5倍安全系數(shù)）：鋼絲繩套+卸扣+包膠錨繩+卸扣+卡線器。

3.3.3 緊線側(cè)導(dǎo)線二次保護(hù)

導(dǎo)線展放完畢后，對(duì)耐張塔緊線側(cè)設(shè)置過(guò)輪臨錨，過(guò)輪臨錨采用鋼絲繩包膠錨繩，下端配鋼絲繩滑車組，二道防護(hù)不可過(guò)緊或過(guò)松，保證卡線器握著有效。單根導(dǎo)線錨固工器具（錨固系統(tǒng)工器具破斷力需滿足導(dǎo)線耐張掛線最大張力的3.5倍安全系數(shù)）：卡線器+卸扣+包膠鋼絲繩+卸扣+鋼絲繩滑車組+卸扣+地錨套子+地錨。

3.3.4 直線塔二次保護(hù)系統(tǒng)

施工全過(guò)程中，需用的包膠錨繩作為護(hù)線套，提前護(hù)線，附件施工完畢后方可拆除護(hù)線套（工器具需滿足垂直檔據(jù)下導(dǎo)線垂直力的3.5倍安全系數(shù)考慮）確保施工全過(guò)程防墜落管理。單極護(hù)線套工器具配置：鋼絲繩套+卸扣+錨繩+卸扣+鋼絲繩套。

3.4 夜間施工防護(hù)技術(shù)要求

輸電線路在野外施工，夜間必須有可靠的照明保障；采用鏑燈為主要照明設(shè)施，移動(dòng)設(shè)施采用LED燈輔助；電源宜采用民電接入，并配置三級(jí)用電箱進(jìn)行使用。牽引場(chǎng)地需在方形4個(gè)腳點(diǎn)設(shè)置，每基鐵塔在頂部及橫擔(dān)兩側(cè)設(shè)置，高鐵兩側(cè)預(yù)警架體頂部、底部設(shè)置照明燈。各施工移動(dòng)人員均配置頭戴式LED燈進(jìn)行施工作業(yè)。

3.5 展放照明設(shè)施布置

3.5.1 初級(jí)導(dǎo)引繩索展放

采用GPS導(dǎo)航八旋翼飛行模型展放初級(jí)導(dǎo)引繩，本飛行器自帶飛行燈，操作人員可清楚地觀察飛行途徑。

3.5.2 展放走板布置

走板在使用前采取了特殊感光材料加工，首先采用高性能感光貼紙?jiān)谧甙宓钠胶獯股险迟N，并在走板頂部?jī)蓚?cè)設(shè)置小型LED燈，采用強(qiáng)化膠帶進(jìn)行固定，走板上涂抹熒光漆。

3.6 跨越流程及夜間施工技術(shù)分析

不封網(wǎng)跨越高鐵主要是利用運(yùn)營(yíng)停止時(shí)段進(jìn)行施工作業(yè)，在施工方法上比對(duì)封網(wǎng)施工操作較為簡(jiǎn)易。

4 結(jié)束語(yǔ)

以上是采用不封網(wǎng)跨越高速鐵路的總結(jié)及分析，通過(guò)靈紹±800 kV特高壓直流輸電線路工程跨越大西高鐵實(shí)踐為例，為跨越高速鐵路施工積累了寶貴的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，希望在輸電線路跨越中提供借鑒，進(jìn)一步提高跨越高鐵施工效率及安全管理水平。

［1］張弓，孫偉軍，吳堯成，等.架空送電線路跨越高速鐵路施工技術(shù)［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2011.

［2］常敏，胡延軍，王建平.輸電線路工程無(wú)跨越架跨越架線技術(shù)［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2009.

〔編輯：張思楠〕

TM75

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.14.150

2095－6835（2017）14－0150－03

王廣民（1976—），男，河北寧晉人，2004年畢業(yè)于山西財(cái)經(jīng)大學(xué)工商管理專業(yè)，工程師，長(zhǎng)期從事于輸電線路工程一線施工。