0  引言

    當(dāng)前，我國電網(wǎng)建設(shè)正處于高峰期，為促進能源基地開發(fā)、滿足地區(qū)用電負荷增長、落實國家大氣污染防治行動計劃，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、跨越點眾多，既要跨越其他等級的電力線路，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，均需制定專項施工方案，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)場地形和工程設(shè)計特點，本方案采用鐵桿跨越架封網(wǎng)方式進行跨越施工?？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L800mm，長度3 m的角鋼架。每8節(jié)組成一根24 m長鐵架。

    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（承托繩長度為200 m，共6根），承托繩對地夾角均不大于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不夠長時，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)驗算

3.1 跨越架弧垂及承載索受力驗算

    首先計算跨越檔檔內(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，絕緣桿單重120 N/根，眼睛滑車單重8 N/個，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，跨越架狀態(tài)及拉線受力計算：

    檔距中間弧垂：

    兩懸掛點不等高時的架空線（繩）懸垂曲線如圖4所示。此時，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?；〈棺畹忘c凈高21 m，高速路面高度8.6 m，此時封網(wǎng)最低點距離高速路面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)下跨越點下導(dǎo)線數(shù)據(jù)驗算

    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)線掛線點高程45.3 m，53#塔下導(dǎo)線掛線點高程62.5 m，掛點高差17.2 m，導(dǎo)線與高速公路最近點距52#塔基196 m，架空導(dǎo)線單位長度自重W=18.28 N/m。

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

3.3  封頂網(wǎng)寬度驗算

    針對單相導(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，在跨越點處的風(fēng)偏距離（m）；b為絕緣繩網(wǎng)所遮護的同相子導(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）的單位長度風(fēng)壓；

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

    k—風(fēng)載體形系數(shù)，當(dāng)d≤17mm時，k=1.2；當(dāng)d＞17 mm時，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)線單位長度自重W=18.28 N/m，地線單位長度自重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)長度驗算

    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)長度應(yīng)滿足：

    式中：L—新建線路單相導(dǎo)線的封網(wǎng)長度（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長度（m），取值為3 m^[1]。

    計算可得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噸吊車進行起立。鐵桿起立過程中要使用拉線控制^[7]。

    起立鐵桿時，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，打好臨時拉線，防止傾倒，在起立其他鐵桿時，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)進行現(xiàn)場勘探，確定每個鐵桿、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，不準超負荷盲目起吊，并設(shè)監(jiān)護人進行監(jiān)護。

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

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

    （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，可利用控制繩對被吊桿進行側(cè)向控制，但控制繩不能硬拉，以防吊車側(cè)向負荷過大而傾翻。

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

    （8）起吊過程中，吊車嚴禁大幅度甩桿。

    （9）在鐵桿未固定及打上臨時拉線之前，嚴禁對吊車進行操作。

    （10）鐵桿立好后打上臨時拉線，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（兩個點）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行綁扎，注意綁扎時必須綁扎牢固。

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)場施工的技術(shù)安全性。本文以在建的蒙西-天津南工程為實例，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)。

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[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)濟技術(shù)研究院，北京 100038）