地铁车站架空高压输电线路原位保护施工技术
2020-05-06陈华林
陈华林
中建五局土木工程有限公司
1 引言
为了解决地铁车站架空高压输电线路改迁工期较长、较大片区范围的限电或停电、改迁施工费用巨额等诸多问题,须对架空高压输电线路进行原地位置保护技术改进和工艺创新。
2 施工方法
2.1 施工工艺流程
施工准备→线塔塔身及底座加工→线塔基座施工→线塔及接地安装→封顶网安装→警示标识安装→结束。
2.2 施工操作要点
2.2.1 施工准备
(1)在架空高压输电线路下方整平施工场地,根据工程施工需要确定安全距离水平防护装置的安装施工区域,编制其专项施工方案并报请相关部门审批。技术人员根据经审批的专项施工方案和每处线塔设计位置,在施工场地放样确定每处线塔安装位置。
(2)角钢、钢板、高强度螺栓螺母垫圈、钢筋、水泥砂浆、混凝土、钢绞线、迪尼玛绳、迪尼玛封顶网、环扣、卡扣锁、LED 灯带、开关控制器、连接螺栓、扁铁、塑料薄膜、电焊条等材料,进场时均须检验,其质量符合现行国家相关产品标准的规定要求后方可使用。
(3)施工现场还须准备1 台手弧焊机、2 台小车、1 台混凝土运输罐车、1台汽车吊、2台登高车、1台发电机、1个电力拉紧器、1根插入式振捣器、1台激光电子经纬仪、1台接地摇表、1把力矩扳手、1把钢卷尺等设备和检测工具。
2.2.2 线塔塔身及底座加工
(1)线塔塔身加工。由4根∠100mm×14mm等边角钢竖向主杆和数量若干∠80mm×10mm等边角钢横向主杆、斜向支撑次杆焊接连接呈八字形状构成1节段线塔,每节段线塔间通过采用4根长度700mm∠110mm×14mm 等边角钢和2×2×5 颗8.8S 级M30高强度螺栓螺母垫圈连接成1根整体线塔。线塔顶端和底端截面均呈正方形,顶端截面尺寸小于底端截面尺寸,线塔底端截面尺寸为1300mm×1300mm。在4 根竖向主杆底端角钢两侧表面上分别钻取5个φ33mm螺栓孔。
(2)线塔底座加工。由1 块长度350mm、宽度350mm、厚度12mm 的方形不锈钢板和2 块顶宽250mm、底宽350mm、高度350mm、厚度12mm的梯形不锈钢板焊接而成。将2块梯形钢板的顶端与顶端、底端与底端对齐,交叉焊接呈“十字”形状构成底座上段部分,再将其底端与方形钢板表面焊接牢固构成底座整体。在底座方形钢板表面四角位置处分别钻取1个Φ33mm螺栓孔,在底座上段部分“十字”交叉焊缝相邻2块钢板表面分别钻取5个Φ33mm螺栓孔。
(3)线塔所有焊接部位的焊接须牢固、焊接缝须密实,不得有气泡、夹渣、假焊现象。
(4)线塔节段数量、节段高度及总高度,根据安全距离水平防护装置的安装位置与施工现场地面间的高度确定。
(5)质量验收。线塔进场时,须对连接后的四根竖向主杆轴线、焊接缝、螺母拧紧力矩等内容进行检查验收,验收符合要求后方可使用。
2.2.3 线塔基座施工
(1)钢筋笼制作。
①技术人员根据经审批的专项施工方案要求,制作基座钢筋笼。钢筋笼采用Φ25HRB400和Φ14HRB400热轧带肋钢筋经加工绑扎而成。
②质量验收。钢筋笼制作完毕后,须对钢筋规格、数量、钢筋笼尺寸进行检查验收,验收符合现行国家相关标准中的有关规定后方可使用。
(2)开挖基座、吊装钢筋笼、埋设连接螺栓预埋件。
①技术人员根据经审批的专项施工方案和每处线塔设计位置,在施工场地放样确定每处线塔安装位置,基座中心位置偏离设计位置不大于100mm。在每处线塔设计位置开挖长度、宽度均为2300mm 的方形基坑,基坑开挖至设计标高后,对基坑几何尺寸进行检查验收符合现行国家相关标准中的有关规定。
②采用M10 水泥砂浆调平基坑底面,待其强度达到设计强度70%后,使用小型吊装设备将经质量验收合格的钢筋笼吊入基座基坑内,同时,检查钢筋保护层厚度是否满足经审批的专项施工方案要求。
③在钢筋笼吊装的同时,根据线塔底座上4组1×4个螺栓孔位置埋设Φ32mm 连接螺栓,并外露出基座混凝土表面100mm。对其外露出部分采用胶带绑缠进行保护,防止螺栓丝牙被混凝土污染和生锈。
④对基坑底面及顶面标高、钢筋保护层厚度、连接螺栓预埋件位置及其外露长度等内容,经技术人员再次复核准确无误后,方可进行模板安装。
(3)基座混凝土浇筑。
①线塔基座混凝土几何尺寸:长度、宽度均为2300mm、高为3000mm,混凝土采用C30预拌商品混凝土。
②混凝土浇筑前,须检查并控制模板、钢筋、连接螺栓预埋件等的尺寸、规格、数量和位置,其偏差值须符合现行国家相关标准中的有关规定;混凝土浇筑须分层浇筑,每层浇筑厚度控制在300mm~350mm,且须加强对混凝土的振捣控制,防止振捣棒与连接螺栓发生碰触,使连接螺栓发生偏位、倾斜;混凝土浇筑完后,立即用塑料薄膜严密覆盖,待混凝土终凝后洒水养护,养护龄期不少于7d。
2.2.4 线塔及接地安装
(1)线塔安装。当基座混凝土强度达到设计强度70%后,使用25T汽车吊进行线塔吊装。
①正确选择起重设备和线塔起吊点,每根线塔约重2.5t,采用1辆25t悬臂吊车作为线塔起重设备,起重设备摆放位置距离110kV高压输电线缆水平距离不小于10m,起吊点为起重设备吊臂前端,线塔起吊后须缓慢上升或下降,线塔底端始终保持距离地面500mm。起重设备吊臂前端与110kV输电线缆水平距离不小于5000mm,垂直距离不小于5000mm。
②将线塔底座上4组1×4个螺栓孔位置与基座混凝土上预埋的4 组1×4 根Φ32mm 连接螺栓对齐,套上垫圈螺母并适当拧紧螺母。
③缓慢下放线塔,使线塔4根竖向主杆底端的4组2×5个螺栓孔位置与线塔底座上段部分的4组2×5个螺栓孔位置对齐,并分别套上2×5颗8.8S级M30高强度螺栓螺母垫圈并拧紧螺母。
④技术人员使用LT402L型激光电子经纬仪对线塔四面竖直中心线进行检查验收,验收符合现行国家相关标准中的有关规定后,方可拧紧线塔底座上螺母加固。
(2)接地安装。按经审批的专项施工方案中的图纸要求,在基座一侧开挖一条垂直于基座长1500mm、宽500mm、深度800mm的接地沟。在接地沟基坑底面间隔300mm向下垂直打入5 根∠50mm×5mm×1500mm 接地角钢,再在5 根接地角钢顶部铺设40mm×4mm接地镀锌扁铁,并与5根接地角钢焊接牢固,接地镀锌扁铁另一端外露出地面与线塔底座焊接连接,再往接地沟里回填细土并夯实。接地安装完毕后,使用接地摇表进行接地电阻检测。
(3)质量验收。线塔安装完毕后,须对其四面竖直中心线、螺母拧紧力矩、接地电阻等内容进行质量检验验收。
2.2.5 封顶网安装
(1)钢绞线安装。线塔安装质量验收合格后,将规格为70mm2 的钢绞线一端与一处线塔顶端连接固定,另一端安排2名人员同时使用16m登高车登上相邻或对角线塔顶端,其中1名人员负责使用拉紧器拉直、拉紧钢绞线,另1名人员负责将钢绞线与线塔顶端连接固定,钢绞线安装后平面呈“⊠”形状。钢绞线与线塔间连接采用3道钢丝绳专用卡扣锁锁紧钢绞线。
(2)封顶网安装。所有钢绞线安装完成后,即可安排2名人员同时使用16m 登高车登上钢绞线处,并在钢绞线下方安装封顶网。其中1 名人员负责安装环扣,另1 名人员负责扶、提封顶网,封顶网与钢绞线间连接采用环扣连接法,封顶网间连接采用迪尼玛绳螺旋缠绕连接法。封顶网安装见图1所示。
图1 封顶网安装图
(3)质量验收。封顶网安装完毕后,须对封顶网是否破损、封顶网安装牢固性、封顶网总体弧垂等内容,进行质量检验验收。
2.2.6 警示标识安装
(1)LED灯带安装。封顶网安装质量验收合格后,在封顶网下方、线塔上分别安装LED灯带,并与线塔底部LED灯带开关控制器连接。封顶网下方LED灯带沿钢绞线布设走向采用与钢绞线间断绑扎连接悬吊安装,线塔上LED 灯带沿线塔顶端至底部塔身竖向主杆布设安装。在线塔底部距离基座混凝土1200mm处安装LED灯带开关控制器,并将其与封顶网下方、线塔上LED灯带相连接。
(2)警示标识牌安装。在水平防护装置两侧纵向钢绞线上悬挂“上方高压、禁止靠近”警示标识牌。
(3)质量验收。警示标识安装完毕后,须对LED灯带通电运行进行质量检验验收。
3 应用效果
该施工方法改进了车站附属工程架空高压输电线路下方区域工程施工的技术和方法,与传统线路改迁施工方法相比,施工工艺操作简单,缩短施工时间43天,直接成本节约154.41万元,节约工期成本63.96 万元,减少人工和材料的投入,使车站附属工程的施工周期缩短,更利于把控成本。通过实施能安全顺利地在架空高压输电线路下方区域完成车站附属工程施工,并取得非常好的社会效益和经济效益,得到了监理、建设单位及工程质量监督站的一致好评,并获得了南宁市建设工程安全文明标准化诚信工地。架空高压输电线路原位保护效果见图2、图3、图4所示。
图2 架空高压输电线路原位保护白天效果图
图3 架空高压输电线路原位保护白天效果图
图4 架空高压输电线路原位保护夜间效果图
4 结束语
该施工方法适用于架空高压输电线路下方区域的城市道路和轨道交通工程施工,能有效规避施工机械在夜间或白天施工作业时靠近或超过架空高压输电线下方水平防护装置而导致其发生触电事故,造成人员伤亡的风险;既能节省土地资源、防止植被破坏、土地流失污染,又能防止废渣土、废泥水污染环境和安全文明施工的效果。