淺析高壓電力線路跨越高速鐵路施工技術(shù)措施

任杰

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的迅猛進(jìn)步，我國高速鐵路行業(yè)也獲得了持續(xù)的發(fā)展，在高速鐵路輸電線路架設(shè)跨越施工作業(yè)過程中，難免會遇到很多問題和難點(diǎn)，影響輸電線路的正常作業(yè)。本文主要針對跨越高速鐵路施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行深入探究，希望能為電力持續(xù)穩(wěn)定的供應(yīng)提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;施工技術(shù);輸電線路

1 輸電線路跨越高速鐵路的形式

1）橋式跨越架。橋式跨越架是指在高速鐵路兩側(cè)建成橋墩，然后在高速鐵路鋪設(shè)剛性橋梁的方式。橋梁鋪設(shè)完成之后，導(dǎo)線、地線以及施工人員可以直接從橋梁上通過，該方案承載力大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性好、施工效率高，但是橋式跨越架對于施工單位以及施工人員的專業(yè)能力提出了更高的要求，需要專業(yè)單位設(shè)計和施工。同時，橋梁架設(shè)和拆除難度較大，安全風(fēng)險高，施工成本高，經(jīng)濟(jì)效益比較差，并不適合在高速鐵路跨越過程中應(yīng)用。

2）金屬結(jié)構(gòu)跨越架。金屬結(jié)構(gòu)跨越架指的是在鐵路兩側(cè)設(shè)置專門的金屬結(jié)構(gòu)架的方式，金屬結(jié)構(gòu)跨越架架體的穩(wěn)定依靠周圍拉線，并在架體之間架設(shè)封頂網(wǎng)。金屬結(jié)構(gòu)跨越架可以根據(jù)要求的高度進(jìn)行架體設(shè)計，可以選擇多種架體結(jié)構(gòu)、材料以及形式，靈活度較高，而且可以重復(fù)利用，跨越架成本較低。但是，金屬結(jié)構(gòu)跨越架的穩(wěn)定性和安全性對于周圍拉線的依賴程度較高，在分解、吊裝以及整體起立作業(yè)環(huán)節(jié)存在倒桿的風(fēng)險。所以，在高速鐵路跨越架施工過程中，要求倒桿距離必須要小于架體距離高速鐵路之間的距離，這就增大了跨距和架體的高度，導(dǎo)致施工作業(yè)時間長，受到地形地貌的影響較大。

3）自立式跨越塔架。自立式跨越塔架穩(wěn)定性好，機(jī)械強(qiáng)度高，由專業(yè)單位負(fù)責(zé)加工和設(shè)計，如圖1所示?？梢愿鶕?jù)跨越線路的長度以及跨距的大小，對鐵塔的高度和橫擔(dān)長度進(jìn)行自由調(diào)節(jié)。自立式跨越塔架可以在不打設(shè)反向拉線的情況下，承受施工意外時的疊加載荷以及惡劣氣候條件的影響，可以多次重復(fù)利用，安全性能優(yōu)異，在高速鐵路輸電線路跨越施工過程中有著十分廣泛的應(yīng)用。

4）小鋼管、毛竹跨越架。小鋼管、毛竹跨越架經(jīng)常用于跨越小電壓等級線路時，架體主要由毛竹和很多小鋼管組合而成，該跨越架單根構(gòu)件的抗壓能力以及抗彎能力較差，穩(wěn)定性和安全性較低，整體強(qiáng)度較差。當(dāng)搭設(shè)高度超過20米，跨距超過60米時，安全風(fēng)險和跨越成本將會成倍增加。

2 跨越高速鐵路施工技術(shù)要點(diǎn)和相關(guān)對策

1）工程概述。跨越高速鐵路項(xiàng)目是自河南周口到駐馬店東的五百千伏線路工程，該工程項(xiàng)目有兩條單回線路平行走線，標(biāo)段起點(diǎn)分別為項(xiàng)城市到郭辛莊南N9E0、N9W0號塔，并在此與包10接頭，終點(diǎn)為周口變電站。東線（塔號帶E）全長49.837km，西線（塔號帶W）全長49.478km。導(dǎo)線采用4×JL3/G1A-630/45型高導(dǎo)電率鋼芯鋁絞線，地線一根采用48芯OPGW-150光纜，另一根采用JLB40-150鋁包鋼絞線。本次跨越鄭阜高速鐵路跨越檔為N9E53～N9E54、N9W53～N9W54，跨越導(dǎo)線采用4×JL3/G1A-630/45型高導(dǎo)電率鋼芯鋁絞線。

2）鋼管跨搭設(shè)越架。工程項(xiàng)目建設(shè)人員需要在現(xiàn)場進(jìn)行詳盡細(xì)致的勘探，用經(jīng)緯儀定位跨越架的規(guī)格，明確跨越架的高度和寬度，在位置確定好之后，才可以進(jìn)行跨越架的搭建，以避免不必要的浪費(fèi)和施工問題。該項(xiàng)目所應(yīng)用的鋼管跨越架尺寸寬十米，長度25米，第一排鋼管設(shè)置在高速鐵路護(hù)坡底排水溝的邊緣。沿著高速鐵路護(hù)坡體搭設(shè)鋼管架體，要求兩側(cè)跨越架頂面標(biāo)高一致。鋼管跨越架用鋼管搭設(shè)等距離布置，跨越高速鐵路兩側(cè)沿線路中心線兩邊的位置，鋼管跨越架立桿平行于高速鐵路設(shè)置13排立桿，鋼管之間的間距為兩米，大小橫桿間距按照1.3米設(shè)置安裝，大橫桿與立桿需要錯開搭接。跨越架兩端以及每隔七根立桿需要設(shè)置支桿、剪力撐。剪力撐或者支桿的綁扎點(diǎn)需要設(shè)置在橫桿與立桿的交接處，與地面之間的夾角不能超過60度，埋入地下的深度不能低于0.3米。同時，還需要再跨越架后側(cè)和兩頭設(shè)置支撐，以保證架體的穩(wěn)定性和安全性，每隔一根鋼管設(shè)置一根撐桿，在遠(yuǎn)離高速鐵路側(cè)位置設(shè)置拉線，一共設(shè)置兩層拉線。承載索滑車、懸掛點(diǎn)以及架體和拉線的綁扎點(diǎn)需要靠緊立桿，并且安裝雙桿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，拉線與地錨之間采取手板葫蘆對松緊進(jìn)行調(diào)節(jié)，為了保持架體橫向穩(wěn)定，還需要在架體橫向兩側(cè)上下布置一道八字外拉線。

3）自立式跨越塔架結(jié)構(gòu)以及封頂網(wǎng)形式。自立式跨越塔架高度可以在18米到46米之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，橫擔(dān)長度可以在23米到33米之間調(diào)節(jié)。封頂網(wǎng)主要包括承載滑輪封網(wǎng)繩以及拉網(wǎng)繩等相關(guān)構(gòu)件，四根承載索均使用迪尼瑪繩，絕緣網(wǎng)由八米乘八米的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)組合而成，五張標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)組成一張大網(wǎng)。每隔兩米設(shè)置一支撐網(wǎng)滑輪，在承載鎖上將網(wǎng)掛上，每隔八米左右設(shè)計一根絕緣撐桿，連同絕緣網(wǎng)通過撐桿滑輪，將撐桿掛在承載鎖上。撐桿主要應(yīng)用玻璃鋼材料進(jìn)行制作，為了避免封頂往中間出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象，需要應(yīng)用撐桿，保持封頂網(wǎng)的有效寬度，利用端腳上的兩根拉繩網(wǎng)以及兩根封繩網(wǎng)，將絕緣網(wǎng)固定到跨越塔，加上約束絕緣網(wǎng)縱向滑移。

4）輸電線路跨越高速鐵路的技術(shù)要求。輸電線路跨越高速鐵路上方布設(shè)不適合選擇相對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式，要減少間隔棒等連接構(gòu)件，避免在高速鐵路運(yùn)營過程中輸電線路的構(gòu)件掉落問題發(fā)生，保證車輛運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，跨越高速鐵路獨(dú)立耐張段的導(dǎo)線和地線不應(yīng)當(dāng)有接頭。通常來說，跨越高速鐵路的獨(dú)立耐張段不超過1000米，單段地線和導(dǎo)線制造長度在兩公里以上，可以有效滿足跨越施工的要求。其次，輸電線路跨越高速鐵路區(qū)段的設(shè)計必須要滿足鐵路行業(yè)以及電力行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，保證工程項(xiàng)目建設(shè)的安全性和可靠性。按照一級設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)的安全等級，跨越高速鐵路輸電線路桿塔受壓桿件軸心受壓穩(wěn)定，絕緣子受拉破壞的可靠性指標(biāo)需要大于4.2，桿塔軸心受壓承載力以及導(dǎo)地線受拉承載力的可靠指標(biāo)應(yīng)當(dāng)大于3.7。

同時，架空輸電線路跨越高速鐵路需要選擇獨(dú)立耐張段，提高線路運(yùn)行的可靠度和安全性，在發(fā)生事故時，也能夠便于工程項(xiàng)目建設(shè)人員及時進(jìn)行搶修和維護(hù)?？缭礁咚勹F路的輸電線路自成一個耐張段，能夠減少鐵路運(yùn)行過程中與普通段線路載荷的相互干擾和影響，在這個過程中，雖然成本有一定的提升，但是輸電線路的使用壽命也獲得了有效提高。因此，需要綜合工程項(xiàng)目的建設(shè)要求以及實(shí)際環(huán)境特征，盡可能的采用獨(dú)立耐張段進(jìn)行輸電線路的架空構(gòu)建。另外，氣象條件的設(shè)計和選取原則需要按照常規(guī)線路的要求來開展，按照一級設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)安全等級之后，設(shè)計基本風(fēng)速可以不必再提升。但是也需要綜合考慮跨越獨(dú)立耐張段的微氣象以及微地形條件，明確在高速列車行駛過網(wǎng)架結(jié)構(gòu)下方時對應(yīng)的不同高度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)所受水平風(fēng)壓的情況，綜合考慮列車通過時空氣動力的相關(guān)問題。

3 結(jié)束語

綜上所述，跨越高速鐵路施工項(xiàng)目持續(xù)時間較長，技術(shù)含量較高，涉及的人員、設(shè)備以及材料較多，在施工過程中難免會遇到各種各樣的問題，而影響施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。因此，需要加強(qiáng)對跨越高速鐵路施工技術(shù)的研究，明確施工過程中可能存在的風(fēng)險，并采取針對性的措施進(jìn)行解決，保證跨越施工工程項(xiàng)目可以順利、穩(wěn)定的開展，促進(jìn)我國鐵路行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]章華.高壓電力線路上跨高速鐵路遷改施工方案研究[J].通訊世界，2019，26（11）：166-167.