输变电工程线路施工技术应用研究

2023-12-21永嘉县电力实业有限公司胡春香金雷成沙磊蕾

电力设备管理 2023年21期

永嘉县电力实业有限公司胡春香金雷成沙磊蕾

1 引言

现阶段，我国电力事业处于转型发展关键时期，新建大量输变电工程，工程建设标准逐年提高，线路施工作为工程建设体系的重要组成部分，线路施工关系着人民群众的生产生活。但输变电线路施工受诸多复杂因素影响，应加强对关键步骤的规范，保证施工操作符合施工要求，从而全面提升输变电工程综合效益。

2 输变电工程线路施工技术的实践应用方法

2.1 基础施工技术

输变电工程普遍采取岩石嵌固基础、掏挖基础、复合沉井基础等型式，施工单位根据现场地质条件、工程建设要求来选择恰当基础结构，并掌握正确工艺做法。

第一，岩石嵌固基础，有着开挖量小、基础力学性能优异、流程简单的优势，现场分布强风化岩石地基时，优先采取岩石嵌固基础型式。测量人员参照图纸在现场标记基础位置，坑口两侧、前后位置打入辅助桩，标记开挖尺寸线。随后，施工人员分层开挖基础，率先挖设略小于轮廓尺寸线的直筒，凭借辅助桩位拉线检测直筒位置、垂直度与尺寸偏差是否超标。确定无误后，继续开挖大头部分，基坑底部定出中心桩，支设模板结构与现浇混凝土，结构凝结固化后拆除模板，检查基础外观质量，修补破损部位[1]。

第二，掏挖基础，适用于现场分布全风化岩层、硬塑性黏性土层等地层的输变电工程，或是对杆塔基础结构性能要求严格的工程。施工人员采取人工开挖方式，分多次开挖基坑，首次开挖尺寸略小于设计尺寸，坑底临近设计标高位置后再挖掘大头部位，开挖完毕后修整基坑，测量断面尺寸与开挖深度是否达标，基坑开挖深度较大时对超深部位进行铺石灌浆处理。随后，基坑内部支设模板、绑扎钢筋与现浇混凝土，中途采取防水措施，避免影响基坑强度。为预防裂缝形成，要求连续性完成混凝土灌注作业，浇筑完毕与临近初凝时分别开展一次、二次振捣作业。

第三，复合沉井基础，适用于现场分布淤泥土层、流砂层等特殊地层的输变电工程，基础结构由井孔、隔墙、凹槽等部分组成。施工人员把沉井基础拆解为两部分，基础上部按照普通阶梯式加筋混凝土基础结构进行施工，下部设置预制井管，井管上部设置锚筋，通过锚筋保持上下部结构相互连接状态，并在井管沉降就位后于底部浇筑素混凝土，厚度控制在0.5m 以上。

2.2 杆塔施工技术

在杆塔施工环节，要求施工人员重点掌握抱杆起立、塔腿吊装、抱杆提升、塔段安装、抱杆拆除、整塔六道步骤的技术要点。

第一，抱杆起立，对上道工序作业质量进行全面检查，办理隐蔽工程验收手续后，方可开展杆塔施工作业，避免出现基础沉降等施工问题。清理抱杆表面灰尘污渍，采取倒落方式，拧入螺栓连接相邻节段，把抱杆整体起立，测量调整抱杆垂直度与水平位置。必要情况下，通过塔腿来起立抱杆。

第二，塔腿吊装，核对检查塔腿外观质量、安装编号，清理表面锈迹杂质，修补缺陷部位与矫直弯曲塔腿，保持塔腿洁净、干燥状态。塔腿预处理完毕后，起吊至地面上方0.3m 处悬停10min，中途未出现任何异常状况后，则按照预定线路把塔腿缓慢起吊至安装面，调整塔腿位置，拧入普通螺栓进行临时加固，最终分多次拧入高强螺栓。

第三，抱杆提升，施工人员整理组立完毕的各处塔段，抱杆结构上增设腰箍，上下道箍筋间距值控制在10m 上下，匀速提升抱杆，直至处于竖直状态[2]。

第四，塔段安装，正常情况下采取留绳控制方式，塔身与吊件间距值控制在0.5m，吊件两侧设置吊索吊具，把吊件起吊就位后相互拼接，最终与塔身进行焊接连接或螺栓连接。如果吊件形状尺寸特殊，可以采取单侧起吊技术，单侧安装吊索吊具，同步使用拉绳来平衡吊件状态。

第五，抱杆拆除，合理把控拆除时机，必须在全部塔段均完成组立作业后，再行拆除抱杆，缓慢提升抱杆至脱离地面，抱杆分隔形成一定数量节段，按顺序拆除各处节段与取下螺栓。

第六，整塔，全面检查杆塔结构中各处螺栓的拧入情况，实际拧矩不得小于设计标准，后续在塔身部位设置防松/防卸装置。

2.3 架线施工技术

在架线施工环节，提前根据工程情况来配备牵引机、张力机、导引声、导地线、地锚等设备工具，确定各台设备的性能指标要求，做好入场检验、调试检查等准备工作。以牵引机为例，把牵放子导线根数、拉断力等已知信息导入计算公式，求解主牵引机的额定牵引力。随后，在输电线路中心线或是线行下部设置张力场，把牵引机、张力机的出口部位和邻近导地线挂点高差角度控制在15°以内，对可移动设备加以锚固处理，对全部张牵设备进行接地处理，把相邻场地间隔部位作为张力架线施工段，根据施工段长度来确定机械设备台数。场地布置完毕后，施工人员牵引放置一级引绳，把一级引绳过渡为二级引绳，再把二级引绳展放为三级引绳，采取八字结方式对引绳进行绑扎连接，以及展放光缆和导地线。最后，进入紧线步骤，启动张力机来回收余线，现场设置多处观测档，全程观测导线弧垂距离，采取“紧-松-紧”方式持续牵引导线，弧垂距离超过20mm 时必须暂停回牵作业，最终对导线开展挂线、压接与断线作业[3]。同时，在架线完毕后，为满足输变电系统运行需要，施工人员还应按照图纸来安装避雷线夹、方阵锤等配套设备，根据设备种类、现场施工情况来编制专项施工方案，并对配套附件进行防锈、防腐处理，延长实际使用寿命。

2.4 导地线液压施工技术

在导地线液压施工环节，提前做好液压设备调试检查、钢模板外观质量检查、变形模板矫直处理、压接管与耐张线夹测量、导地线端部压接等准备工作，保持导地线结构完好状态，禁止在受压部分残留质量缺陷。随后，依次开展接续管压接、耐张管压接、引流管压接、补修管压接作业，明确各道步骤的工艺做法。

第一，接续管压接，施工人员率先对管道中心部位进行压接处理，再向两端开展压接作业，一侧压接完毕后方可着手压接另一侧，压接位置与1/3压模保持重合状态，必要时可以在首次压接期间远离管道中心部位。

第二，耐张管压接，把凹槽前端部位作为压接起始点，后续朝管口方向连续开展压接作业，并在管道端头进行侧向施压。

第三，引流管压接，提前参照施工图纸来标记导线绞制方向，待导线沿绞制方向到达标记点后，即可开展压接作业，以压接管底部作为起始点，向压接管管口方向延伸施压[4]。

第四，补修管压接，检查输电导线外观质量，清理表面灰尘污渍，以导线损伤位置作为中心点，从中心点向两侧量出补修管长度，把管道插入导线破损位置与插入插板，保持补修管两端和预先标记点位完全重合状态，后续以补修管中心点作为起始点，向两侧延伸施压。

3 输变电工程线路施工技术的应用策略

3.1 创新引绳展放方式

在早期输变电工程，普遍采取人工引绳展放技术，由施工人员手动开展张力架线作业，存在施工安全隐患，且对现场环境条件有着严格要求，强风、暴雨等特殊天气禁止开展架线施工。对此，施工单位需要着手创新引绳展放方式，具体可采取飞艇展放、动力伞展放、无人机展放等全新方式，这对保障作业安全、提高施工效率有着重要意义。第一，飞艇展放，以氦气作为飞艇浮升介质，飞艇一端系上尼龙绳，操纵飞艇沿特定线路飞行，到达各处杆塔后，临时固定飞艇位置，把尼龙绳展放在杆塔结构当中，重复上述操作完成剩余引绳展放作业。此项技术有着易于操作、安全性好、场地要求宽泛的优势，小型飞艇采购成本较为低廉，不会明显增加工程造价成本。同时，飞艇的抗风能力较差，现场出现强风天气后，禁止开展飞艇展放作业。第二，动力伞展放，提前准备动力伞，伞体结构中安装动力推进器雨系上高强度尼龙绳或钢丝绳。随后，施工人员在地势平坦区域内启动动力伞，抵达各处杆塔上方部位后悬停，把导引绳放置在塔顶，由其他施工人员把钢丝绳牢固系在杆塔结构上。此项技术适用于地处森林保护区等特殊区域的输变电工程，可以在不破坏周边植物、生态环境情况下，迅速完成架线施工作业。第三，无人机展放，施工人员准备无人机，在机身上系上引绳，远程遥控无人机抵达预定高度，按照规划航线前往各处杆塔，再把引绳放置就位、相互连通。此项技术有着工艺成熟、流程简单、施工精度高的优势，也是当前最为常用的新型引绳展放技术。

3.2 跨越封网施工

在输变电工程现场施工期间，难免会跨越铁路、公路、通信线缆等基础设施，施工期间停止此类设施运行，由此产生社会负面影响，也有可能出现输电线路与其他设施相互摩擦碰撞等安全事故。因此，为实现安全生产目标，施工单位需要采取跨越封网施工措施，根据工程情况来确定跨越架、被跨越线路的最小安全距离。例如，在被跨越线路电压等级为35kV 与220kV 时，分别把跨越架顶端和导线水平距离控制在1.5m 与2.5m 以上，跨越线路存在地线时分别把跨越架顶端和地线垂直距离控制在0.5m与1.5m 以上[5]。随后，搭设钢管跨越架，率先在主杆位置挖设0.5m 坑洞，夯实坑底后居中放置主杆，使用尼龙绳进行锚固处理，每隔1.2m 设置一层大横杆，主杆和大横杆使用连接件相互连接，按照从下到上顺序逐层搭设，保持主杆、横杆错开搭接状态，最终在跨越架顶端设置羊角杆，保持羊角杆向外延伸状态，跨越架结构如图1所示。

图1 钢管跨越架结构

3.3 配备自动旋桩机

在输变电线路基础施工环节，早期输变电工程普遍采取人工开挖方式，由施工人员分层挖设基坑与桩孔，后续采取铺石灌浆、现浇混凝土等手段来形成基础结构，整体工艺流程复杂，施工效率偏低，容易出现工期延误问题。因此，为缩短工期时间，突破传统建造模式局限性，施工单位需要在工程现场配备自动旋挖机设备，由机械打桩方式取代落后的人工挖桩方式。自动旋挖机由机架、丝杆、钻头钻杆、导杆、动力机构等部分组成，有着自动化程度高、打桩速度快、安全性强、打桩成本低廉、成桩质量好的显著优势。根据实际应用情况来看，通过配备自动旋转机，施工单位仅需在杆塔基础施工期间现场作业区域内布置2～3名人员，负责导入控制方案、观测施工过程。