110kV 電力線路上跨高速鐵路遷改施工技術(shù)

樊德智

（中鐵十一局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司，湖北 武漢 430073）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促使我國鐵路建設(shè)逐漸完善，并擴(kuò)大鐵路建設(shè)規(guī)模。但為開展建設(shè)工作時(shí)，規(guī)避對(duì)當(dāng)?shù)仉娏€路穩(wěn)定運(yùn)行的威脅，以及對(duì)市民正常生活的影響，則需執(zhí)行電力線路的遷改施工。對(duì)此，施工人員應(yīng)在作業(yè)前，對(duì)多方面因素加以綜合考慮，依托于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，著手于遷改施工方案的設(shè)計(jì)，確保高速鐵路安全運(yùn)營(yíng)的同時(shí)保障電力線路安全運(yùn)行。

1 電力線路遷改原則及要求

1.1 遷改原則

線路遷改施工時(shí)，需遵循三項(xiàng)基本原則：①若原有輸電線桿設(shè)立位置會(huì)影響高鐵建設(shè)與行車安全，應(yīng)全部遷改。②施工期間，如果產(chǎn)權(quán)部門將該段線路納入五年規(guī)劃改造中，應(yīng)根據(jù)新提出的遷改要求開展施工。③基于新建鐵路線路紅色區(qū)域內(nèi)及已有線路規(guī)劃，對(duì)影響新建鐵路站正常使用的電力線路進(jìn)行全部遷改[1]。

1.2 遷改要求

遷改施工要求主要針對(duì)兩種情況：①電纜線路施工。首先，需科學(xué)選擇線路材料，通常為交聯(lián)聚乙烯鎧裝銅芯電纜，線路截取時(shí)，應(yīng)對(duì)橫截角度進(jìn)行嚴(yán)格控制，并預(yù)留充足的截面空間，為后期線路擴(kuò)容與規(guī)劃創(chuàng)設(shè)良好條件；采取就近接軌施工手段，但需保證在完成軌道預(yù)埋后執(zhí)行，若高鐵施工時(shí)，未開展此項(xiàng)工作，則在線路遷改時(shí)應(yīng)繞行到預(yù)埋地點(diǎn)，如果附近有橋梁，也可在橋涵下跨越軌道；遷改施工時(shí)，要求作業(yè)人員以長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光進(jìn)行，對(duì)線路后續(xù)維護(hù)與應(yīng)急處理等工作加以考量，同時(shí)，施工期間還應(yīng)落實(shí)線路的保護(hù)工作，必要時(shí)可借助鋼管達(dá)到保護(hù)效果，并做好保護(hù)管的連接工作；電纜敷設(shè)時(shí)，對(duì)保護(hù)管與軌道中心的距離進(jìn)行控制，通常不小于5m，而鋼管與地面軌道間距應(yīng)大于1m；若路基外側(cè)施工周圍建設(shè)有施工車輛通道，則需合理擴(kuò)建鋼管防護(hù)范圍，至少要延伸至道路外側(cè)300m，同時(shí)，還需對(duì)路面最大承載力進(jìn)行的試驗(yàn)，結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算得到鋼管預(yù)埋深度；敷設(shè)鐵路范圍外的電力線纜時(shí)，應(yīng)控制埋設(shè)深度超過0.7cm，而耕地埋深也應(yīng)在1m 以上。②電力線路和鐵路交叉跨越或接近。實(shí)際施工時(shí)，作業(yè)人員需使用固定線夾固定線路的電桿塔；而在線路跨越公路時(shí)，若跨越長(zhǎng)度大于0.2km，計(jì)算弧垂時(shí)，應(yīng)將導(dǎo)線溫度值設(shè)定為70℃，具體要求見表1。

表1 110kV 電力線路與鐵路較差跨越施工要求

2 110kV 電力線路上跨鐵路遷改施工方案

2.1 工程概況

某輸變電工程110kV 線路是一項(xiàng)跨越高速公路與鐵路的工程，改造線路總長(zhǎng)約0.9～1.6km，待改造鐵塔為5 基。地面與鐵軌面間距最大為28m、最小10m，在此之間，還需經(jīng)過長(zhǎng)13.6m 的架橋機(jī)。公路與地面距離約4m，只需滿足跨越鐵路安全距離的需要，便可達(dá)到跨越公路的需求。

2.2 臨時(shí)過渡施工

對(duì)本工程電力線路遷改路段實(shí)際情況進(jìn)行勘測(cè)，得到以下測(cè)量參數(shù)：路段既有地面高程約426m，跨越點(diǎn)軌道高程約439m，同時(shí)，該位置在運(yùn)行中，每天都需通過架橋機(jī)，其高度為13.6m。依托于測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)鐵塔呼稱高進(jìn)行設(shè)計(jì)，為保證線路與高鐵的正常運(yùn)行，其高度不得小于30m。但由于遷改施工周期有限，又因現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，很難在規(guī)定的8h 內(nèi)完成多項(xiàng)遷改工作包括舊線拆除、跨越高速公路放線、舊鐵塔放倒與回收、4 座鐵塔建設(shè)等[2]。

為保障作業(yè)質(zhì)量并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成各項(xiàng)任務(wù)，設(shè)計(jì)出臨時(shí)過渡施工方案。先保持通電，與此同時(shí)，執(zhí)行110kV 電纜的敷設(shè)施工，對(duì)其中3 座混凝土桿進(jìn)行處理，將其設(shè)置在16 號(hào)塔右側(cè)10m 位置。緊接著按照正西的方向延長(zhǎng)電纜，使其到達(dá)高速公路，經(jīng)測(cè)量，電纜延伸長(zhǎng)度為450m。該路段建設(shè)有橋梁，因此，決定將電力線路經(jīng)過涵洞后再向南延伸200m。最后，向西470m，同原線路23 號(hào)塔相互連接。16 至23 號(hào)塔的線路遷改施工期間，共有1 個(gè)耐張段。

由于施工受時(shí)間的限制，因此，完成電纜敷設(shè)后，立即執(zhí)行電纜接火工作，與此同時(shí)，解開17、23 號(hào)塔6個(gè)耐張線架，并在尾線處預(yù)留安全距離。隨后對(duì)該耐張段進(jìn)行斷電處理，再解開7 號(hào)、23 號(hào)跳線，組織作業(yè)人員開展立塔、放線、公路跨越及舊線拆除等施工，施工任務(wù)預(yù)計(jì)3h 內(nèi)完成。耐張段改造結(jié)束后，應(yīng)立即執(zhí)行電纜的過渡與拆除工作，還需接通17 號(hào)、23 號(hào)之間連接線的耐張線架，實(shí)現(xiàn)8h 停電時(shí)間的合理、充分利用，為線路全部貫通提供基本保障。當(dāng)電力線路正式通電且良好運(yùn)作后，便意味著臨時(shí)過渡施工結(jié)束。

2.3 停電改造施工

雖然線路遷改施工過程中，為保證供電工作的有序進(jìn)行而設(shè)置良好運(yùn)作的備用電源，但基于對(duì)線路安全、可靠作業(yè)的思考，應(yīng)保證所設(shè)計(jì)的施工方案既要具備極強(qiáng)的科學(xué)性、可行性，還需對(duì)施工周期加以合理控制，確保施工的高效率完成。對(duì)此，決定采用停電遷改施工方法，利用有效的停電時(shí)間加快施工進(jìn)程。線路遷改施工段共建設(shè)有4 座桿塔，分別為2、3 號(hào)直線塔以及4、5 號(hào)耐張塔，在此基礎(chǔ)上，又新建3 座桿塔，其中，耐張塔2 座、直線塔1 座。施工結(jié)束后，對(duì)經(jīng)過處理的耐張段距離進(jìn)行測(cè)量，其長(zhǎng)度為878m。與此同時(shí)，對(duì)原線路走向加以適當(dāng)更改，可保證線路正常輸電時(shí)，新建耐張塔也可執(zhí)行緊線、放線作業(yè)。但直線塔需先切斷電源，才能開展相應(yīng)的處理工作。施工人員應(yīng)有效利用停電時(shí)間，并高質(zhì)量、高效率落實(shí)線路遷改施工，直線塔建設(shè)過程中，同時(shí)執(zhí)行兩端線路架設(shè)施工，再組織另一施工團(tuán)隊(duì)，拆除5 號(hào)耐張塔。停電改造施工方案的實(shí)施極大程度地提高施工效率，可在24h 內(nèi)完成各項(xiàng)遷改任務(wù)，而3 號(hào)桿塔的拆除工作需在線路運(yùn)作后進(jìn)行[3]。

2.4 同塔雙回線路施工

本工程的110kV 電力線路遷改施工主要是對(duì)原線路進(jìn)行改造，在此期間，應(yīng)保證其中一條回路始終處于正常通電狀態(tài)，確保電力線路良好運(yùn)行?；谶@一思考，設(shè)計(jì)線路遷改施工方案時(shí)，決定在改造路段將雙回線路設(shè)計(jì)為分別跨越某鐵路、某高速公路的兩條單回路即A 線、B 線，并針對(duì)不同回路制定相對(duì)應(yīng)的施工方案。

A 線施工方案：在原18 號(hào)耐張塔沿小號(hào)方向左轉(zhuǎn)向前108m 位置處建設(shè)一單回耐張四管塔，塔基呼稱高48m，與此同時(shí)，在新塔右轉(zhuǎn)建設(shè)相同規(guī)格四管塔，以此跨越鐵路與高速公路，向前234m、右轉(zhuǎn)后同原線路16號(hào)耐張塔相連接。

B 線施工方案：將塔基呼稱高51m 的單回耐張四管塔建設(shè)于18 號(hào)耐張塔沿小號(hào)方向右轉(zhuǎn)前進(jìn)108m 位置，再新建塔基呼稱高48m 的單回耐張四管塔于左轉(zhuǎn)橫跨鐵路和高速公路并向前244m 處，最后左轉(zhuǎn)與原線路16 號(hào)耐張塔連接在一起。完成此項(xiàng)工作后，組織作業(yè)人員拆卸原線路17 號(hào)1 基雙回直線塔。這一施工方案的實(shí)施能夠保證即使在電力線路正常運(yùn)作的情況下，也可開展4 基四管塔的建設(shè)工作。

需注意的是，開展A 線回路施工時(shí)，需斷開A 線電源，且不能影響B(tài) 線的正常輸電。16 號(hào)、18 號(hào)塔設(shè)置有兩回線路，其中一回帶電，而另一回則需執(zhí)行停電施工作業(yè)。經(jīng)測(cè)量，A、B 兩條線路之間的距離為9m，如果能夠科學(xué)、有效落實(shí)安全措施，便能夠保證同塔雙回線路施工安全進(jìn)行。與此同時(shí)，開展A 線施工期間，應(yīng)執(zhí)行16 號(hào)、18 號(hào)塔的臨時(shí)加固作業(yè)，可在各基塔設(shè)置4 根臨時(shí)防扭防彎拉線以此起到加固的作用，當(dāng)完成A 線施工后，便可執(zhí)行送電工作。也可應(yīng)用這一方式對(duì)B 線進(jìn)行施工處理，施工工序相一致。雙回線路的施工可實(shí)現(xiàn)同時(shí)送電，且不會(huì)影響17 號(hào)塔舊導(dǎo)線拆除施工。確保電力線路改造期間，始終有一個(gè)回路執(zhí)行供電作業(yè)[4]。

2.5 帶電跨越施工

這一施工工序操作難度較大，且存在安全風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)此，開展施工時(shí)，應(yīng)著重關(guān)注三項(xiàng)工作：首先，科學(xué)應(yīng)用迪尼瑪繩。與水密度相比，迪尼瑪繩的密度過低，而在強(qiáng)度方面也要優(yōu)于其他鋼材，具備較強(qiáng)的電氣絕緣性能。因此，可將其視為承載工具，為帶電跨越施工期間各類設(shè)施的轉(zhuǎn)移提供可靠支撐力。其次，線路輸電后，需立即執(zhí)行跨越軟索的架設(shè)工作。利用跨越塔，賦予迪尼瑪繩更高承載性能，將其作為承載索，搭配導(dǎo)線、牽引繩，開展絕緣吊橋起吊施工，在此之前，需對(duì)吊橋的起吊位置進(jìn)行確定，以保證施工達(dá)到所規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。再次，針對(duì)承載索架設(shè)施工設(shè)置相應(yīng)的支撐點(diǎn)?？缭绞┕て陂g，支撐點(diǎn)通常為待施工區(qū)域兩端的跨越塔，但需精準(zhǔn)計(jì)算該點(diǎn)可承受最大作用力，以此增強(qiáng)起吊作業(yè)安全性。最后，測(cè)試尼龍繩質(zhì)量以及絕緣性能，只有達(dá)到施工要求后才能應(yīng)用于具體作業(yè)中。這是因?yàn)?，如果尼龍繩不具備良好絕緣性能，極易在施工期間出現(xiàn)靜電問題，對(duì)施工安全構(gòu)成威脅。同時(shí)，還需做好尼龍繩的運(yùn)輸與存儲(chǔ)工作，避免擠壓或受潮使其失去絕緣性能，增大施工風(fēng)險(xiǎn)性。對(duì)尼龍繩接頭部位的松動(dòng)情況進(jìn)行全方位檢查并及時(shí)處理，為作業(yè)人員施工安全提供基本保障。

3 電力線路跨越遷改施工安全保障措施

110kV 電力線路跨越施工需征得當(dāng)?shù)罔F路、公路部門同意后方可進(jìn)行。而在施工時(shí)，應(yīng)在距離線路遷改段外2km 的位置處布設(shè)警示牌；同時(shí)，還需在距離施工現(xiàn)場(chǎng)1km 的地方設(shè)置限速標(biāo)識(shí)；距作業(yè)段約600m 位置安放“變道行駛”提示牌；在施工范圍內(nèi)400m 區(qū)域布設(shè)“車輛慢行”警示告知；接近施工場(chǎng)所時(shí)，應(yīng)保證所有車輛在遠(yuǎn)離施工的單車道行駛。本工程待遷改施工區(qū)段的行車數(shù)量較多，因此，在不影響車輛正常行駛且保證施工安全進(jìn)行的要求下，施工人員應(yīng)加強(qiáng)同交警部門的合作，充分發(fā)揮該部門交通指揮作用，確?？缭?、路面施工有序開展。同時(shí)，還應(yīng)安排專業(yè)的安全施工監(jiān)管人員，實(shí)現(xiàn)對(duì)遷改施工安全的全過程管理，為施工人員作業(yè)、設(shè)備操作創(chuàng)設(shè)安全施工條件。要求進(jìn)入遷改施工范圍內(nèi)的工作人員均需正確佩戴安全帽，尤其是施工人員，還需穿戴反光衣并做好其他安全防護(hù)措施[5]。此外，路邊兩側(cè)立桿需涂刷醒目油漆，并在夜間懸掛紅色警示照明設(shè)備，與此同時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)需設(shè)置路錐圍護(hù)，在外圍區(qū)域布設(shè)相應(yīng)警示牌，開展跨越架施工時(shí)，應(yīng)設(shè)置限高標(biāo)志。

線路搭設(shè)作業(yè)始終堅(jiān)持“由下至上”原則，杜絕上、下部位施工同時(shí)進(jìn)行的現(xiàn)象發(fā)生，作業(yè)期間需安排施工人員有序傳遞所需材料，以保證施工秩序。此外，應(yīng)在專業(yè)人員監(jiān)督與管理下開展鐵塔放線、緊線施工，特別是強(qiáng)風(fēng)、暴雨等惡劣天氣到來前積極做好各項(xiàng)預(yù)防措施，可通過增設(shè)拉線以此增強(qiáng)跨越架整體穩(wěn)定性，降低強(qiáng)風(fēng)、暴雨對(duì)設(shè)施的影響。并在天氣轉(zhuǎn)變后，細(xì)致、全面檢查跨越架的安全性、完整性，避免安全事故的發(fā)生。遷改施工結(jié)束后，應(yīng)由監(jiān)理部門、施工部門對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，并出具驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，只有各項(xiàng)作業(yè)均達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)才能使用。而線路拆除施工工序則與搭設(shè)施工流程相反，應(yīng)遵循“從上至下”施工原則順序拆除，但注意事項(xiàng)相一致。

4 結(jié)語

當(dāng)前，我國針對(duì)110kV 電力線路跨越高鐵遷改施工并未出臺(tái)相應(yīng)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，這就要求施工人員既要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)鐵路建設(shè)規(guī)劃進(jìn)行分析，還需觀察原有110kV電力線路布設(shè)情況，在充分、全面考量下，制定線路遷改施工方案。與此同時(shí)，作業(yè)人員還應(yīng)嚴(yán)格遵循電力線路遷改原則，并明確遷改要求，在此基礎(chǔ)上，對(duì)施工方案進(jìn)行合理優(yōu)化，增強(qiáng)方案科學(xué)性、實(shí)用性。此外，還需在施工過程中，加強(qiáng)對(duì)施工人員、設(shè)備的管控，積極落實(shí)各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)管控措施，確保施工安全。