浅谈戈壁滩电网施工特点
2012-04-10韩启云
韩启云
(安徽送变电工程公司 合肥市 230000)
西北作为西电东送的电源输出区域,煤炭、风力和水能等资源储量丰富,具有得天独厚的能源资源优势。如此多的资源将以电能输送到全国各地,主题就是“西电东送”。电能输出必将建设大面积电网,这些电网经新疆哈密、吐鲁番等地区、并横穿甘肃,我们简称这些区域为西北地区,这里大部分为戈壁滩,属于无人区。丰富的资源激发我们开发西部的热情,但是恶劣的环境阻碍了我们的电网建设。
1 施工背景
新疆-西北联网750kV哈密~安西输电线路工程是新疆与西北电网联网的第一条输电线路,也是安徽送变电工程公司在新疆的第一个工程。工程处于新疆天山以南,吐哈盆地东部边缘,地形以戈壁滩为主,海拔在(720~2000)m之间。这里冬日严寒,夏季酷暑,生态环境极为恶劣;气候条件属于典型的干旱性气候,昼夜温差很大,年最高气温零上44℃,最低气温零下32℃。
2 气侯特点
(1)大风沙暴。当地3月~7月属于风季,日平均风速5级,瞬间风速超过11级;大风卷起地表沙石形成能见度极低的沙尘暴。
(2)酷暑炎寒。当地6月~9月属于夏季,午间地表砂层温度可达60℃,紫外线特别强烈,地表面的石子全部呈黑褐色;11月~次年2月属于冬季,夜间野外温度接近零下40℃。
(3)干旱荒漠。戈壁滩上终年干旱少雨,少量地区有零星骆驼刺、盐碱地段寸草不生;线路沿线属于无人区,施工生活全部使用从当地兵团购买的地下水。
3 施工环境特点
(1)生活保障难度大。戈壁滩生态环境恶劣,施工人员经常出现恶心、呕吐现象;对施工人员的生活保障,项目部应进行专项策划及现场服务,定点购买生活及施工用水;准备越野小货车随时突击;每段施工区域配备1台应急车辆,每辆车常备几箱水、干粮和简易自救装备;同时应配备医疗队,为现场服务。
(2)施工安排集团化。西北地区11月~次年2月为冬歇期,另外夏季高温炎热,有效作业时间减少,一般11点~下午5点都不能作业,外加长期恶劣环境,施工人员作业效率降低;施工人员长时间在看不到绿色和人烟的荒漠里施工生活,人的心理也会变得焦躁和不安。施工应采用集团化打歼灭战的方式,集中力量速战速决。
(3)地质条件差。沿线地质有松砂坑、矿石坑、盐碱坑,戈壁盐碱带由于常年干旱缺水,处于永久性结晶状态,异常坚硬。
(4)材料运输。戈壁滩由于长年的风蚀,细砂砾将地表摊平、表层留有一层黑色碎石,看似平整的地面下处处隐藏着松软陷阱。四驱军用依维柯常常被陷,运料重车更是举步维艰。
由于方圆百里都是戈壁,通过现场向地方取经,采用了当地修公路打路基用的“戈壁料”。“戈壁料”为当地俗语,主要成份为碎石夹土,既经济又实用。戈壁料外运、配套铲车平整碾压,路铺好后100t水泥运输车成功通过,不仅大大方便了基础原材料运输,也为后期的大型机械进场创造了条件。
(5)施工中大风影响。本工程地处全国闻名的“百里风区”,当地又称“黑风川”的新疆哈密市以东。强风及沙尘暴是施工的最大威胁。
戈壁滩恶劣环境对施工人员身体素质是个考验,施工人员进入现场前,应作好体检工作,身体不合格者不得进入施工现场。
对立塔施工现场各种器具应考虑强风下安全系数及风荷载,确保工器具理论安全。施工现场地锚,在施工前做拉力试验确定有效埋深,保证工器具实用安全。
架线施工属于连续性作业,放线过程中或附件过程都有可能遇突然大风,首先要确保人身安全,其次保护导线不受磨损。
塔上人员应同时使用安全带与速差自锁器等保证安全。所有施工人员须配备口罩,防风镜等防护用具。现场配备风速检测仪,由专人负责看信号,并及时向现场指挥人员汇报。
导线展放过程中应控制子导线张力,防止导线相互鞭击。紧线时加装分线器,防止紧线后导线鞭击。导线锚固处、滑车处、护套管处用软物包裹、铺垫防磨损。受力工器具采取二道保护,防止跑线。
4 施工管理组织特点
(1)进入西北新疆境内施工,项目部在管理思路上不是被动接受而是主动适应,将自身的企业文化充分融入到西北工程管理模式中去。讲政治、顾大局,充分理解、支持业主项目部的管理意图和各项管理工作,服从支持工程各项管理安排。
(2)针对戈壁滩地域特点,在安全质量进度等各项工作策划中提前做出准确定位。现场管理遵循“准备工作细微化、过程管理人性化”的原则,以人员思想稳定工作为重,侧重换位思考。
(3)加强对内对外的宣传和教育工作,突出工程特色和人文亮点,鼓励青年员工到艰苦地区工作。许多员工家属在看到本工程专题宣传片后,纷纷向一线打来安心电话鼓励、慰问。
5 施工技术特点
5.1 基坑开挖
线路沿线均为戈壁荒漠,大方量的基坑土石方开挖是直接影响基础工程工期的一个关键点。需要针对不同的地质条件,选用最适合的开挖方案:
(1)针对松砂石坑。坑深均在5m以上,采用320及以上型号挖掘机可以直接挖动,一般2个班组可以合租1台,挖掘机连续流水作业,完全满足施工进度要求。但遇到盐碱地时,应果断运用破碎锤等机械,用挖掘机啃硬骨头绝对是浪费,并且做的是无用功,所以在前期应提前联系能打硬仗的设备备用。
(2)针对盐碱带坑。盐碱带的土质属于盐碱结晶状态,表面呈白色,一般在地表下1.5m位置,带层密实板结,采用挖掘机根本无法直接挖动,盐碱结晶的特点是遇水后即变得松软,针对此类坑,以前有边灌水边开挖的先例,但戈壁荒漠上干旱少水,灌水开挖没有条件。
现场采用公路上破碎路面用的破碎锤,先将盐碱带凿碎成块状、再用挖掘机清坑。破碎锤以德国产的性能最强,日本韩国产次之。
(3)针对全岩石坑。塔基地表50cm下全为岩石,岩石均为青黄色的花岗岩和深色矿石,石质异常坚硬且完整。基础有效施工时间只有2个半月,按常规石坑施工的爆破周期和机械使用周期计算根本无法按期完工,现场虽然采用爆破施工,但在机械选用上寻找突破点,使打炮眼时间和清坑成型时间较常规施工缩减至1/3以上。
打炮眼放弃传统的小空压机风镐,采用功率大、钻岩性能强劲的钎孔钻机,钻头直径约8cm,每个钻头每天根据岩性不同可打洞深约15m左右。
基坑成型在工期宽裕时正常采用小空压机风镐打小炮眼放小炮,工期紧张时可结合使用破碎锤,破碎锤在开凿已经被爆松的岩石时效果明显。
5.2 基础养护
新疆哈密属于典型的干旱性气候,年蒸发量远远大于年降水量,施工生活用水主要依赖地下井水(井深正常都在25m以上),再加上频繁的大风天气和昼夜温差,采取一套稳妥有效的养护措施,是保证戈壁滩上混凝土施工质量的一个重要环节。
(1)混凝土养护难。6~9月份基础施工时间段属于相对干燥炎热的季节,混凝土浇注完成后,夜间应在3小时内、白天应在2小时内,就应该对混凝土开始浇水养护,超过这个时间,表面即产生龟状细纹。过程浇水要持续保持混凝土表面潮湿,并避免阳光直接暴晒。
(2)现场采取的养护措施。养护措施主要有浇水养护和养护喷膜养护两种,养护喷膜养护在施工中有试用过,效果不尽理想。需采用养护喷膜和浇水养护结合的方式养护基础。
(3)针对现场情况,现场采用“浇水包裹保湿法”进行养护:
混凝土浇注完成到拆模这段时间内:
混凝土外露表面(顶面和底板面)采用公路上的养护毯全覆盖,在规定时间内,开始浇水。
基础拆模后,所有混凝土外露表面(含立柱四周)用养护毯全覆盖,立柱四周用细绳扎紧使养护毯紧贴混凝土面;立柱部分再用塑料水袋截成相应长度直接套在立柱上,上端留扎口注水;底板面的养护毯上加盖一层塑料薄膜。养护毯用于吸水保湿、塑料薄膜用于减少蒸发,一般每隔3小时左右浇一次水,以保持养护毯潮湿为准。
基坑回填时,对回填土分层洒水浇湿,边回填边浇水,回填过后,混凝土外露立柱顶面用养护毯全覆盖防暴晒。
5.3 组塔施工(立塔特点)
(1)工程地处戈壁滩,土质干燥无粘性,施工锚具必须运用地锚,钻桩无法使用,施工前期应准备大量地锚。施工前对不同土质地锚锚固力应进行试验,做拉力试验确定有效埋深,保证工器具安全。
(2)工程塔材运输每基到位,我们在施工前沿线修了“小高速”,保证打车能进能调头。前期的勘察、修路,保证塔材运输到位,提高效率,同时综合成本也划算。
(3)工程戈壁地形平缓,修路后能进吊车,立塔施工可以让吊车配合。一般25t吊车可以组立塔腿段加塔身约20m高的部分,把吊车作为前锋队伍只组立塔腿段,后面留给队伍用抱杆组立,这样能形成流水作业、区段集成,提高施工效率,同时吊车施工量大,从而降低成本,并为后序放线施工争取时间。
(4)工程立塔施工受大风影响大,针对本工程现场施工会突遇大风特点,技术人员按照当突然刮10级风时,取风速为28.4m/s,计算立塔施工受力情况,确保了理论安全。施工现场地锚,在施工前做拉力试验确定有效埋深,保证工器具实用安全。
(5)工程立塔施工安全措施到位,提前预订天气预报、现场配备测风仪、高空作业采用两道保护、上下攀爬使用防坠器等。
5.4 导线“一牵六张力”展放
(1)工程导线规格为六分裂LGJ-400/50钢芯铝绞线,采用“一牵六张力”展放已经有成熟的施工经验,但是在西北地区,存在着很多不利施工的情况。
(2)施工前对每个放线区段进行的详细的受力计算,施工方案满足各项施工要求:
该现有设备可以满足工程“一牵六张力”展放施工,各种工器具受力均满足《安规》要求;使用导线分离器配合适当的施工方法可以减轻大风下导线绞线问题;“一牵六张力”展放,可以更好地控制子导线弧垂,附件安装施工也更加简便。
(3)工程架线工艺及质量要求高,项目部技术员应对弧垂进行复测,在开断安装前将复测结果通知施工队,保证工艺质量;另外项目部人员应加强监督,实现过程控制。
(4)工程导线紧线难度非常大,导线因大风舞动,一般紧线采取在有风条件下初紧,等到无风时再次紧线,以至紧线周期加长,加大安全施工风险。在紧线过程中采用长、短锚绳做好两道保护,在紧线达标后再开断导线,从而保证架线施工安全。
(5)架线施工安排应根据实际情况,一般无风月份(根据实际情况,每年不同,以天气预报为主)采用大队放线、小队附件的模式;在风季(施工过程中会出现连续半个月刮风),应采用边放线、边附件的模式,放好一相就安装一相,左右回路交替进行。灵活的施工安排既能很好的保证施工质量、确保施工安全、加快施工进度,又避免施工人员停窝工。
(6)根据放线经验,提醒在大风天气应放一相及时紧挂一相;并对直线压接管包裹防护,具体是在压接管过最后一个滑车后,及时停机,将护套管取下,并用橡胶皮对压接管严密包裹,防止导线鞭击过程中造成亚接管磨损和导线磨损。
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