高山峽谷地區(qū)輸電線路施工研究

鄧富林

（中鐵十一局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司，湖北 武漢 430070）

1 前言

CZ鐵路雅新段沿線分布大渡河、二郎山、貢嘎山、大雪山、折多山等山川河流，總體地勢(shì)為自東向西，地勢(shì)急劇抬升，由海拔高程400 m左右的四川盆地過(guò)渡到海拔高程3 600~4 000 m的川西高原。涉及大熊貓國(guó)家公園、大熊貓棲息地世界遺產(chǎn)地、二郎山國(guó)家森林公園等，環(huán)水保要求高。雅新段施工供電工程在建設(shè)單位及地方政府的大力支持下，全體參建者通過(guò)精心組織、科學(xué)策劃、充分準(zhǔn)備、密切配合等措施，戰(zhàn)嚴(yán)寒、迎冰雪、冒雨水，克服了自然條件惡劣、交通運(yùn)輸受限、作業(yè)點(diǎn)多分散、交叉跨越頻、環(huán)保壓力大等諸多困難，圓滿完成了施工任務(wù)，同時(shí)積累了大量的施工經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用大量新工藝新方法，對(duì)高山峽谷輸電線路施工及運(yùn)維具有重大的指導(dǎo)和借鑒意義。

2 高山峽谷地區(qū)輸電線路施工難點(diǎn)分析

（1）物料運(yùn)輸難。CZ鐵路雅新段地形以崇山峻嶺為主，沿線地形起伏大，溝谷狹窄，多分布“V”型溝谷，地形陡峭，而輸電線路基本都設(shè)計(jì)在高山大嶺和懸崖峭壁之上，距離公路便道遠(yuǎn)，甚至有的在茂密的叢林中，給施工工器具和材料小運(yùn)造成極大困難。

（2）施工界面多。輸電線路分布較廣，途經(jīng)地方政府機(jī)構(gòu)較多，工程建設(shè)需接洽的供電公司、政府部門(mén)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)機(jī)構(gòu)數(shù)量龐大，建設(shè)過(guò)程中的征地、林木砍伐、供電手續(xù)辦理、青賠等工作面臨巨大的挑戰(zhàn)和困難。

（3）作業(yè)點(diǎn)多分散。輸電線路通常線路長(zhǎng)，塔基點(diǎn)多，每處作業(yè)的基礎(chǔ)開(kāi)挖、混凝土量、鐵塔組裝量非常小。尤其項(xiàng)目工期緊，多工點(diǎn)同時(shí)作業(yè)，管理跨度及難度大。

（5）環(huán)保要求高。輸電線路通常穿越荒漠、草甸、灌叢、森林等不同生態(tài)系統(tǒng)，避讓國(guó)家、省級(jí)等自然保護(hù)區(qū)，環(huán)水保要求非常高，部分地段地表石漠化嚴(yán)重，水土保持差。

（6）運(yùn)維難度大。高山峽谷地區(qū)供電工程通常具有規(guī)模大、電壓等級(jí)高、電力線路翻山越嶺，交通不便，巡視檢修困難，供電設(shè)施設(shè)備所處地區(qū)自然氣候惡劣，雨雪天氣多，山地災(zāi)害頻發(fā)等特點(diǎn)。

3 高山峽谷地區(qū)電力線路施工難點(diǎn)應(yīng)對(duì)策略

3.1 施工運(yùn)輸

由于山區(qū)施工地形復(fù)雜，河流、陡坡、懸崖等復(fù)雜地形條件，輸電線路施工基礎(chǔ)材料、鐵塔構(gòu)件、工器具等物料運(yùn)輸過(guò)程中，存在較大困難，針對(duì)這一問(wèn)題，索道運(yùn)輸方式得到應(yīng)用。尤其鐵塔設(shè)計(jì)在高山峻嶺，小運(yùn)距離較長(zhǎng)，修筑道路困難且費(fèi)用較高，山區(qū)索道運(yùn)輸方式的應(yīng)用，可縮短物資運(yùn)輸距離，減少運(yùn)費(fèi)投入，降低輸電線路建造成本。同時(shí)，需要考慮索道適用的地形、支架、索具等相關(guān)設(shè)計(jì)，要注重對(duì)索道應(yīng)用條件及要點(diǎn)予以把握。對(duì)于架設(shè)索道成本較高、場(chǎng)地受限、運(yùn)輸塔位較少的塔位可采用騾馬運(yùn)輸。

3.2 構(gòu)建外部協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)體系

依據(jù)設(shè)計(jì)文件及現(xiàn)場(chǎng)踏勘資料，進(jìn)行施工調(diào)查，梳理接口界面、外部關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。主要包括征地、地方變電站改造或間隔預(yù)留、跨越地方供電線路、公路等。

征地青賠上，厘清地方政策流程，構(gòu)建外部協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)體系。為順利推進(jìn)施工供電工程征青工作開(kāi)展，沿電力線路方向設(shè)置征青小組，專門(mén)負(fù)責(zé)電力線路施工過(guò)程中征地青賠工作。積極主動(dòng)與當(dāng)?shù)卣?、供電公司、鄉(xiāng)鎮(zhèn)對(duì)接，辦理電力線路沿線征地和通道砍伐手續(xù)，確保征地進(jìn)度滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需求。

接口管理上，地方變電站引入，早對(duì)接早實(shí)施。與供電公司涉及專用間隔、報(bào)裝手續(xù)、保護(hù)定值、竣工驗(yàn)收、計(jì)量安裝、接口等對(duì)接，部門(mén)多、流程繁瑣，安排專人對(duì)接，需盡早實(shí)施。對(duì)跨（鉆）越施工需停電線路，提前向供電部門(mén)上報(bào)停電計(jì)劃。

最后得出結(jié)論：防疫站會(huì)同時(shí)用到“瓶裝”和“制服”這兩個(gè)詞，另外，紙條中提到的“大架子山”是土名，一般人不知道，這也證明寫(xiě)匿名信和埋紙條的人就居住在山下附近。

3.3 看板式應(yīng)用

針對(duì)供電工程點(diǎn)多分散、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)班組多、每個(gè)塔基基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不一的特點(diǎn)，梳理基坑開(kāi)挖、混凝土澆筑等關(guān)鍵工序質(zhì)量卡控點(diǎn)、安全環(huán)水保風(fēng)險(xiǎn)源，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置塔腿質(zhì)量控制、安全風(fēng)險(xiǎn)告知、環(huán)水保風(fēng)險(xiǎn)告知等看板，看板具有體積小、攜帶方便、信息直觀、量身定制特點(diǎn)，提高了交底的直觀性。

一方面直觀交底，推行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。作業(yè)人員對(duì)交底理解存在差異，按經(jīng)驗(yàn)施工易造成現(xiàn)場(chǎng)返工。實(shí)施看板管理后，作業(yè)人員和管理人員熟知每個(gè)塔基基礎(chǔ)施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安全風(fēng)險(xiǎn)、質(zhì)量卡控要點(diǎn)、環(huán)水保要求等信息，按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。另一方面看板式管理是終端管控的延伸。現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)看板，進(jìn)一步明晰關(guān)鍵控制數(shù)據(jù)和要點(diǎn)，管理人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后再次進(jìn)行交底，并在過(guò)程中逐條檢驗(yàn)，作業(yè)人員通過(guò)看板隨時(shí)查看數(shù)據(jù)和效果圖，確保終端層管控的實(shí)效性。

3.4 交叉跨越

依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，梳理跨越地方道路（公路）、河流、電力線路、通信線路等清單，根據(jù)被跨越物大小、重要性和實(shí)施跨越的難易程度，可將跨越分為一般跨越、重要跨越、特殊跨越，提前與產(chǎn)權(quán)單位對(duì)接，辦理相關(guān)手續(xù)。如電力線路跨越高速公路，與相關(guān)單位溝通，手續(xù)繁瑣、周期長(zhǎng)，需及時(shí)上報(bào)建設(shè)單位及地方政府給予協(xié)調(diào)，推進(jìn)跨越手續(xù)的報(bào)批。在導(dǎo)線跨越鋪設(shè)過(guò)程中，提前放置好線路滑輪，對(duì)牽引繩進(jìn)行細(xì)致檢查，嚴(yán)禁使用存在缺陷的牽引繩，確保放線工作有序開(kāi)展。施工人員在所有導(dǎo)線懸掛之后需及時(shí)進(jìn)行巡視，確保線路交叉跨越施工質(zhì)量。跨越架線是個(gè)系統(tǒng)工程，實(shí)現(xiàn)跨越架線安全是線路建設(shè)、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、施工、監(jiān)理等單位的共同目標(biāo)，各單位需共同努力，協(xié)作配合。

3.5 環(huán)保措施

設(shè)計(jì)深化方面，嚴(yán)格施工圖審核工作，根據(jù)復(fù)測(cè)情況，及時(shí)與建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等單位溝通確認(rèn)，按程序辦理變更手續(xù)。原設(shè)計(jì)線路地形及用地性質(zhì)發(fā)生變化、通道被地方后建線路占用，需及時(shí)調(diào)整塔型及塔位基礎(chǔ)型式；高陡邊坡地段的鐵塔，宜采用高低腿代替平腿設(shè)計(jì)，適當(dāng)?shù)母叩屯戎髦A(chǔ)及高低腿鐵塔配合使用，有效減少了基面開(kāi)挖量，使得棄土也大幅度減少，對(duì)植被保護(hù)也有一定的成效。按規(guī)范要求，對(duì)樹(shù)木在滿足凈空距離4 m的情況下可不予砍伐；另外，為不砍或少砍林木，通過(guò)適當(dāng)提高塔高，采用跨越的方式。

恢復(fù)地貌方面，嚴(yán)抓“兩土”管理，一方面狠抓表土剝離、棄渣土堆放。為盡量不破壞生態(tài)環(huán)境，盡量縮小施工范圍，鐵塔基礎(chǔ)各工點(diǎn)施工，對(duì)表土進(jìn)行了剝離并單獨(dú)裝袋存放，棄渣棄土下墊上蓋或者裝袋存放。另一方面狠抓場(chǎng)地清理、地貌恢復(fù)。施工中做到邊施工、邊環(huán)保、邊恢復(fù)，對(duì)已使用完的場(chǎng)地、塔基基礎(chǔ)抓緊進(jìn)行平整恢復(fù)，做到“工完料凈場(chǎng)地清”，在表土覆蓋時(shí)播撒草籽，經(jīng)檢驗(yàn)合格后退場(chǎng)。

3.6 引入先進(jìn)技術(shù)

3.6.1 張力放線

山區(qū)架空電力線路地域復(fù)雜，部分地段山高坡陡，跨越峽谷、山峰、河流，人工架設(shè)導(dǎo)線效率低、安全風(fēng)險(xiǎn)高、易磨傷導(dǎo)線，線路架成通電后電暈現(xiàn)象嚴(yán)重。近些年輸電線路放線技術(shù)日益成熟，山區(qū)35 kV及以上的輸電線路通常采用張力架線施工方法。該方法采用一套機(jī)械設(shè)備，配套專用放線架和卷?yè)P(yáng)機(jī)等，一般按照3~5 km作為一個(gè)放線區(qū)段，在放線區(qū)段一端設(shè)置張力場(chǎng)，展放導(dǎo)地線，一端設(shè)置牽引場(chǎng)，牽引導(dǎo)地線，在導(dǎo)地線在展放過(guò)程中，不與地面接觸磨擦，確保其表面不受損傷。同時(shí)減少放線通道樹(shù)木砍伐，保護(hù)線路沿線生態(tài)資源，提高施工效率，加快工程建設(shè)進(jìn)度。

3.6.2 混凝土養(yǎng)護(hù)

鐵塔基礎(chǔ)澆筑施工可能選在氣溫較低的季節(jié)進(jìn)行，輸電線路塔基點(diǎn)多分散，混凝土施工養(yǎng)護(hù)難度大。在基礎(chǔ)澆筑時(shí)須搭設(shè)暖棚進(jìn)行保溫，同時(shí)在施工前期做好各種物資、設(shè)備和應(yīng)急預(yù)案準(zhǔn)備，組織安排合理，采取發(fā)電機(jī)和電熱毯相結(jié)合方式進(jìn)行基礎(chǔ)混凝土養(yǎng)護(hù)，并配備了能維持長(zhǎng)時(shí)間的暖寶寶貼等輔助方式，并按要求進(jìn)行測(cè)溫和回彈檢測(cè)，確保冬期施工所有的基礎(chǔ)質(zhì)量合格。

3.6.3 智能輸電監(jiān)測(cè)

高山地區(qū)輸電線路所處地理環(huán)境復(fù)雜、惡劣，受到外界因素溫度、濕度、地質(zhì)影響較大。日常維護(hù)困難，線路一旦發(fā)生故障，受限于環(huán)境現(xiàn)狀，故障點(diǎn)的查找、定位非常困難。針對(duì)供電線路受氣候影響大、環(huán)境惡劣、復(fù)雜，安全可靠性差等特點(diǎn)，隨著互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，引入智能輸電監(jiān)測(cè)技術(shù)。智能化監(jiān)控實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主界面主要功能模塊設(shè)計(jì)，通過(guò)平臺(tái)端對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)、智能電表數(shù)據(jù)、主要設(shè)備報(bào)警信息、巡檢情況記錄、故障報(bào)警統(tǒng)計(jì)等進(jìn)行在線顯示，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)與電力調(diào)度中心同步。

方案涵蓋了智能網(wǎng)關(guān)、中繼、故障指示器及輸電線路在線監(jiān)測(cè)需要用到的傳感器設(shè)備。

各傳感器所采集到的振動(dòng)、風(fēng)偏、弧垂、桿塔傾斜、微氣象等數(shù)據(jù)，匯集到通訊網(wǎng)關(guān)設(shè)備，通訊網(wǎng)關(guān)再通過(guò)4G或以太網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)按特定協(xié)議上送到服務(wù)器系統(tǒng)，大幅提升電能質(zhì)量、電力服務(wù)和應(yīng)用水平。

3.6.4 運(yùn)維一體化應(yīng)用

針對(duì)施工供電工程工期短、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜、運(yùn)維周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，引入基于BIM+GIS工程建設(shè)及運(yùn)維一體化管理系統(tǒng)。平臺(tái)以GIS+BIM的輕量化底層平臺(tái)為基礎(chǔ)，通過(guò)參數(shù)化模型庫(kù)開(kāi)發(fā)和快速自動(dòng)布置，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)快速還原。通過(guò)同步附著施工各階段的建筑信息，并引入自動(dòng)巡檢、智能監(jiān)控等智能化技術(shù)，從而搭建一個(gè)可視化、建筑信息豐富、智能化的項(xiàng)目建設(shè)、運(yùn)維管理環(huán)境。運(yùn)維期利用一體化平臺(tái)進(jìn)行智能化控制，以監(jiān)控平臺(tái)為核心，完成對(duì)自動(dòng)巡檢、智能電量監(jiān)測(cè)等子系統(tǒng)整合，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理、系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)、實(shí)時(shí)巡視、信息上送等功能，為供電線路運(yùn)維管理成本節(jié)約、故障處理、工效提高提供技術(shù)支撐。

（1）可視化、沉浸式供電運(yùn)維管理環(huán)境。通過(guò)加載土建單位用電場(chǎng)景，將CZ鐵路沿線的施工供電網(wǎng)絡(luò)的物理空間映射到互聯(lián)網(wǎng)上的BIM空間，并承載施工階段重要的建筑信息模型，實(shí)現(xiàn)各實(shí)體工程模型的建設(shè)信息的實(shí)時(shí)查看、各用電點(diǎn)的布置和控制。

另外，通過(guò)平臺(tái)虛擬場(chǎng)景與實(shí)際物理線路、設(shè)備、環(huán)境的一一對(duì)應(yīng)，讓維護(hù)人員通過(guò)平臺(tái)場(chǎng)景去熟悉實(shí)際的電力線路、設(shè)備及用電環(huán)境，對(duì)提高維護(hù)效率會(huì)起到事半功倍的效果，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維人員可視化培訓(xùn)。

（2）自動(dòng)化巡檢管理。在可視化運(yùn)維模型的基礎(chǔ)上，加入自動(dòng)化巡檢管理，將供電工程巡檢管理流程轉(zhuǎn)移到平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)巡檢計(jì)劃、任務(wù)、執(zhí)行、記錄等流程自動(dòng)、閉環(huán)管理。通過(guò)創(chuàng)新巡檢手段，加入人臉識(shí)別、GPS定位等功能，現(xiàn)場(chǎng)巡檢人員通過(guò)移動(dòng)端APP，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)巡檢影像資料上傳、問(wèn)題分析及整改情況記錄、巡檢位置打卡等。

4 其他注意事項(xiàng)

（1）線路復(fù)測(cè)。電力線路的布設(shè)往往受地形地貌和交叉線路的影響，線路復(fù)測(cè)對(duì)鐵塔選型至關(guān)重要。施工前，對(duì)全線進(jìn)行復(fù)測(cè)、核對(duì)，對(duì)沿線的斷面數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，施工復(fù)測(cè)發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)不符或新的建筑物時(shí)，及時(shí)向設(shè)計(jì)單位反饋存在的問(wèn)題，確保線路架設(shè)一次成型。

（2）工籌安排。線路復(fù)測(cè)、征青及運(yùn)輸?shù)缆非謇硗酵七M(jìn)，索道架設(shè)提前實(shí)施。塔基混凝土原材料及攪拌設(shè)備等提前進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，做到“料等孔”；基礎(chǔ)開(kāi)挖要逐層澆筑護(hù)壁，待基坑開(kāi)挖完成后及時(shí)澆筑，以免基坑塌方；部分地段山高坡陡，材料運(yùn)輸不便，塔基材料堆放場(chǎng)地狹小，需進(jìn)行精準(zhǔn)的物料運(yùn)輸，逐個(gè)塔腿澆筑。

（3）高低腿配合。為避免大開(kāi)挖塔基基面，應(yīng)盡量保持自然地形、地貌，盡可能使四個(gè)塔腿與原地形吻合，如不能吻合，則采用鐵塔高低腿配合高柱基礎(chǔ)；用鐵塔高低腿來(lái)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)高度為0~5.0 m；用基礎(chǔ)主柱高低腿來(lái)調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)高度一般為0.2~1.5 m。

（4）設(shè)備間兼容。調(diào)度主站系統(tǒng)一方面創(chuàng)造性地將架空線路的不同在線監(jiān)測(cè)功能、變電站電氣設(shè)備采集信息、智能電量監(jiān)測(cè)等進(jìn)行了集成，統(tǒng)一在一個(gè)平臺(tái)上，提高了管理和運(yùn)行維護(hù)的效率。另一方面，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和建設(shè)階段，提前策劃主站和終端之間的通信規(guī)約、接口規(guī)范及數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范，打破了不同終端產(chǎn)品不能兼容的局面，實(shí)現(xiàn)了不同廠商、不同型號(hào)的終端產(chǎn)品與主站間的兼容。

5 結(jié)束語(yǔ)

文章依托CZ鐵路施工供電工程，通過(guò)對(duì)高山峽谷地區(qū)輸電線路的難點(diǎn)歸納和分析，探討研究了高山峽谷地域輸電線路工程難點(diǎn)的應(yīng)對(duì)策略，積累了大量的施工經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用大量新工藝新方法，取到了很好的效果，產(chǎn)生了明顯效益。