長區(qū)段大截面導(dǎo)線山區(qū)放線施工技術(shù)

黃新平，王建偉

（1.華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，北京市，102206；2.北京送變電公司，北京市，102401）

0 引言

±500 kV寶雞換流站—德陽換流站直流線路工程4標(biāo)段具有以下特點(diǎn)：（1）采用兩相導(dǎo)線，每相4分裂ACSR—720/50鋼芯鋁絞線；（2）高差大，本標(biāo)段有長達(dá)20 km的20 mm重覆冰區(qū)、20 km的15 mm中覆冰區(qū)及部分10 mm輕覆冰區(qū)，重冰區(qū)及中冰區(qū)相鄰鐵塔滑車懸掛點(diǎn)之間高差普遍較大，造成下壓或上揚(yáng)塔位多，增加了放線施工難度；（3）導(dǎo)線截面積大，導(dǎo)線總截面積775.41 mm2，單位質(zhì)量2.398 kg/m，每軸導(dǎo)線（2500 m）的質(zhì)量約6 t，運(yùn)輸及放線難度大；（4）地形復(fù)雜，本段線路位于川陜交界處的大巴山脈和秦嶺山脈之間，80%樁號位于高大山區(qū)，沿線地形條件非常惡劣，部分塔位海拔2000 m左右，平均小運(yùn)距離1500 m，二次倒運(yùn)距離為10 km，運(yùn)輸條件極大地限制了牽張場地的選擇范圍。

根據(jù)SDJJS 2—87《超高壓架空輸電線路張力架線施工工藝導(dǎo)則》[1]和GB 50233—2005《110～500 kV架空送電線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》[2]，500 kV超高壓架空輸電線路一般采用張力架線，一個(gè)施工區(qū)段為5～8 km，放線滑車不超過20個(gè)。由于山區(qū)地形和交通條件的限制，在約22 km的山區(qū)段，沒有可供運(yùn)輸大型牽張?jiān)O(shè)備和導(dǎo)線通行的道路。經(jīng)過對運(yùn)輸?shù)缆贩磸?fù)勘察，最終將牽引場設(shè)置在靠近該段線路中心位置的山坡上，在多次對道路平整、鋪墊后，勉強(qiáng)將牽引設(shè)備運(yùn)輸?shù)轿?。在該段線路兩端地形和交通條件較好處設(shè)置2個(gè)張力場，將該段線路分成2個(gè)約12 km的放線區(qū)段，本文以其中1個(gè)區(qū)段（N2142—N2517）為例，對長區(qū)段大截面導(dǎo)線山區(qū)放線施工進(jìn)行探討。

1 牽張場的選擇

通過現(xiàn)場多次勘察，在N2142小號側(cè)100 m處有一處農(nóng)田處于線路正下方，交通條件基本能夠滿足牽張?jiān)O(shè)備、大型吊車、導(dǎo)線運(yùn)輸車輛的通行。但是由于地處低洼處，與N2142高差較大，需要對N2142鐵塔導(dǎo)線滑車低掛才能滿足導(dǎo)線包絡(luò)角的要求。

最終確定的牽引場位于N2516—N2517檔之間的線路前進(jìn)方向左側(cè)，距離N2516鐵塔約300 m，距離N2517鐵塔約1060 m?？紤]到N2516—N2517檔不能接頭，因此在N2517大號側(cè)設(shè)置轉(zhuǎn)向場，形成“倒?fàn)俊?，?dǎo)線牽引至N2517塔位附近，將接續(xù)管布置在N2517—N2518之間。

2 放線區(qū)段特點(diǎn)

N2142—N2517區(qū)段長度為12078 m，具體參數(shù)如表1所示，平斷面示意圖見圖1。本區(qū)段特點(diǎn)如下：（1）區(qū)段長，牽引導(dǎo)線時(shí)牽引力大；（2）由于運(yùn)輸條件限制，牽引場必須設(shè)置在大號側(cè)，牽引場與張力場高差為420 m，牽引力相對要大得多；（3）相鄰高差超過100 m有7檔，施工中下壓和上揚(yáng)塔位多。

表1 N2142—N2517區(qū)段塔位參數(shù)Tab.1 Parameters of the transmission towers in the section from N2142 to N2517

3 放線方案

根據(jù)現(xiàn)有條件，對該區(qū)段分別進(jìn)行“一牽二”和“一牽四”張力放線模擬計(jì)算，結(jié)果見表2。由表2可知，“一牽二”牽張力遠(yuǎn)小于“一牽四”牽引力，對設(shè)備要求較低。

根據(jù)SDJJS 2—87《超高壓架空輸電線路張力架線施工工藝導(dǎo)則》[1]對該放線區(qū)段進(jìn)行設(shè)備和相應(yīng)工器具的選擇，如表3所示。表3中導(dǎo)引繩僅考慮展放導(dǎo)線。

“一牽二”方案牽引力較小，對設(shè)備要求低，但懸掛滑車數(shù)量和牽引導(dǎo)線次數(shù)是“一牽四”方案的2倍，施工速度慢，成本高，而且存在先后展放導(dǎo)線會帶來初伸長差的質(zhì)量隱患?！耙粻克摹狈桨笭恳Υ螅瑢υO(shè)備要求高，尤其是對主牽引機(jī)要求高，但施工速度快。根據(jù)以上分析可知，“一牽四”方案優(yōu)于“一牽二”方案，在設(shè)備條件允許的情況下，應(yīng)作為首選方案[3-10]。

表2 “一牽二”和“一牽四”方案比較Tab.2 Comparison of one-drag-two and one-drag-four

表3 “一牽二”和“一牽四”方案比較Tab.3 Comparison of one-drag-two and one-drag-four

4 受力分析與計(jì)算

采用“一牽四”方案，分別計(jì)算該放線施工方案的牽引力、牽張力、滑車下壓力及包絡(luò)角，結(jié)果如表4、5所示。

表4 牽引力及牽張力的計(jì)算值Tab.4 Computed values of dragging forces and tensioning forces

表5 滑車下壓力及包絡(luò)角Tab.5 Pressure under sliding hoist and envelope angle

由表4可知：牽引機(jī)最大牽引力為242.333 kN，遠(yuǎn)大于一般放線施工時(shí)的牽引力，必須采用28 t以上的大型牽引機(jī)和□32以上主牽引繩；張力為20.56 kN，與一般放線施工時(shí)相差不多，可采用2臺兩線張力機(jī)。

由表5可知：在牽引繩通過時(shí)，N2142、N2143、N2505、N2508、N2510、N2512、N2516共7處上揚(yáng)，而N2510上揚(yáng)最為嚴(yán)重，且在走板通過時(shí)仍然上揚(yáng)。在導(dǎo)線通過時(shí)，沒有上揚(yáng)，但N2507、N2515下壓力較大，分別為133.676 kN和143.335 kN。結(jié)合斷面圖（圖1）可以看出，N2507和N2515位于高程最大的高山上，兩側(cè)塔位全部為連續(xù)下山，因此造成下壓力大。而N2510位于N2507和N2515中間的低洼山谷的最低點(diǎn)，因此造成上揚(yáng)較嚴(yán)重，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際地形相符。因此可得出結(jié)論：在山區(qū)放線施工時(shí)，由于高差大，連續(xù)上下山等地形，易造成下壓或上揚(yáng)。

5 放線措施

5.1 轉(zhuǎn)向滑車設(shè)置

本區(qū)段放線施工時(shí)，在N2517塔附近需要設(shè)置轉(zhuǎn)向場，形成“倒?fàn)俊?。由于牽引力較大，對轉(zhuǎn)向滑車的要求也就隨之增大，因此轉(zhuǎn)向滑車必須合理布置。最終將4個(gè)轉(zhuǎn)向滑車排列成弧型，形成1個(gè)大轉(zhuǎn)角，每個(gè)滑車均有單獨(dú)的地錨受力，調(diào)節(jié)鋼絲繩套長度，使每個(gè)滑車的轉(zhuǎn)角度數(shù)為45°，此時(shí)4個(gè)滑車均勻受力。經(jīng)計(jì)算，每個(gè)滑車受力為185.47 kN，采用30 t鋼制滑車可滿足要求。通常情況下，采用手扳葫蘆連接鋼絲繩套與地錨之間，通過手扳葫蘆調(diào)節(jié)鋼絲繩長度，以達(dá)到4個(gè)滑車均勻受力，但由于目前通常使用的手扳葫蘆最大出力為88.2 kN，而此處受力為185.47 kN，手扳葫蘆連接不能滿足需要。本工程在牽引導(dǎo)線前，預(yù)先調(diào)整好4個(gè)轉(zhuǎn)向滑車位置，確保均勻受力。轉(zhuǎn)向滑車布置見圖2。

5.2 上揚(yáng)塔位的處理

5.2.1 導(dǎo)引繩上揚(yáng)

導(dǎo)引繩牽放牽引繩，由于導(dǎo)引繩自重較輕，在高差比較大的情況下比較容易上揚(yáng)。最常見的處理方法就是將壓線滑車掛在較低一側(cè)，將壓線滑車的拉線通過手板葫蘆打在鐵塔塔身即可，如果牽引繩不上揚(yáng)，一般在牽引繩通過前拆除導(dǎo)引繩。

5.2.2 牽引繩上揚(yáng)

當(dāng)牽引繩牽放導(dǎo)線時(shí)，如果出現(xiàn)上揚(yáng)的情況，要使用鋼質(zhì)滑車進(jìn)行壓線，并將壓線滑車的拉線通過手板葫蘆打在提前挖好的地錨上，在牽引走板通過前進(jìn)行拆除，如圖3所示。

5.2.3 導(dǎo)線上揚(yáng)

導(dǎo)線上揚(yáng)雖然不易出現(xiàn)，但是一旦出現(xiàn)將導(dǎo)致導(dǎo)線跳槽或者導(dǎo)線摩擦滑車橫梁，因此必須提前處理。如果導(dǎo)線輕微上揚(yáng)放松張力即可，如果上揚(yáng)較為嚴(yán)重則須采用五輪滑車進(jìn)行壓線，即待走板通過上揚(yáng)塔位后，在該塔位牽引側(cè)使用1個(gè)五輪放線滑車倒扣在上揚(yáng)導(dǎo)線上，另一端的拉線通過鏈條葫蘆連接到地錨上，如圖4所示。

5.3 防止走板沖擊滑車措施

由于部分塔位滑車懸掛點(diǎn)與兩側(cè)鐵塔滑車懸掛點(diǎn)高差大（如本區(qū)段N2507、N2515鐵塔），走板通過滑車時(shí)，容易對滑車造成較大沖擊，造成懸掛滑車的鋼絲繩套和橫擔(dān)水平方向受力增大，可以采取以下方式減小沖擊：

（1）減小牽引速度。在走板通過滑車前，減小牽引速度，可有效減小對滑車的瞬間沖擊力，待走板通過滑車后，再增大牽引速度。

（2）滑車低掛。通過低掛滑車，可以減小與兩側(cè)鐵塔滑車懸掛點(diǎn)高差，從而減小沖擊力。

5.4 防止導(dǎo)線磨損的措施

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際地形進(jìn)行張力放線計(jì)算，施工過程中嚴(yán)格按照技術(shù)方案進(jìn)行張力控制，對樹木或者其他距離不夠的障礙物施工前進(jìn)行清理，保證展放過程中導(dǎo)線對地有足夠的距離。

在下壓力大于49 kN和包絡(luò)角超過20o的尖峰塔采用雙滑車，并根據(jù)包絡(luò)角設(shè)置好雙滑車的高差，可以改善導(dǎo)線和滑車的受力狀態(tài)，避免由于滑車損壞而造成導(dǎo)線受到損傷。同時(shí)在導(dǎo)線保護(hù)器兩端綁軋鋁絲，防止大轉(zhuǎn)角塔和尖峰塔由于受力較大、包絡(luò)角較大而對導(dǎo)線壓接管兩端導(dǎo)線產(chǎn)生磨損而造成導(dǎo)線內(nèi)層鋁股擠傷、壓接管口處導(dǎo)線出現(xiàn)散股或者斷股的情況。

針對高差小的大檔距（800 m以上），如果導(dǎo)線不能騰空，必須設(shè)置五輪拖地滑車。如果導(dǎo)線對地距離在2 m以下，也應(yīng)在導(dǎo)線下方放置松木，防止在展放過程中由于瞬時(shí)張力的降低而導(dǎo)致導(dǎo)線摩擦地面。

6 結(jié)論

在放線施工過程中，牽張場的選擇對施工造成很大影響，但是由于方案合理，采取了多種措施降低放線張力和牽引力，本區(qū)段導(dǎo)線在展放過程中主牽引力和張力均沒有達(dá)到方案中設(shè)計(jì)的峰值，導(dǎo)線走板在過滑車過程中一直較為平穩(wěn)，上揚(yáng)和下壓塔位均提前進(jìn)行處理到位，因此在導(dǎo)線展放的工期上達(dá)到了比較理想的狀態(tài)。

[1]SDJJS 2—87超高壓架空輸電線路張力架線施工工藝導(dǎo)則[S].

[2]GB 50233—2005110～500 kV架空送電線路施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2005.

[3]劉利平，熊織明.1000 kV線路采用2×（一牽四）同步張力架線施工中的問題[J].電力建設(shè)，2008，29（10）：10-13.

[4]程天福.500 kV大截面導(dǎo)線一牽四張力架線[J].電力建設(shè)，2007，28（1）：32-33.

[5]段文運(yùn).500 kV線路張力放線時(shí)導(dǎo)線發(fā)生散股跳股的預(yù)防修復(fù)措施[J].電力建設(shè)，2006，27（4）：41-42.

[6]郭 偉，鄭少鵬，聶金鴻.北江大跨越工程立塔及架線施工技術(shù)的改進(jìn)[J].電力建設(shè)，2009，30（10）：33-36.

[7]徐守琦.大截面導(dǎo)線架線施工工藝的研究[J].電力建設(shè)，2009，30（1）：35-37.

[8]徐守琦，劉 凱，譚志明.特高壓組合式放線滑車的研制[J].電力建設(shè)，2010，31（2）：106-110.

[9]郎福堂，劉 芳，侯先智.900 mm2導(dǎo)線“2×一牽3”張力放線施工工藝[J].電力建設(shè)，2010，31（2）：48-52.

[10]毛偉敏，李 建，錢連仲，等.“二牽n”張力放線工藝在±800 kV向上線路的應(yīng)用[J].電力建設(shè)，2010，31（4）：40-43.