(自贡电力建设集团有限公司四川省自贡市643000)
摘要:在高压输电线路的施工中,跨越高速公路等是经常遇到的施工难题,为了确保输电线路放紧线的安全性,常常采用封网施工,本文对自贡供电公司琵琶~洪沟220kV线路工程跨越高速公路进行封网计算,以及提出合理的施工方案,为类似的施工提供参考依据。。
关键词:输电线路,跨越,封网
1工程概况
国网四川省电力公司自贡供电公司琵琶~洪沟220kV线路新建工程,线路新建铁塔91基,其中双回路直线塔49基,双回路耐张塔42基,其中双回路蝶型耐张塔3基。双回路线路,导线采用JL/GIA-400/35-48/7型钢芯铝绞线,每相2分裂;双地线架设,一根采用JLB-120-19型铝包钢绞线,另一根采用OPGW-140和OPGE-120型复合光缆,线路全长32.027km。
本工程耐张段N50~N52耐张段中的N51~N52跨越高速。N51(直线塔)采用7727型塔型,呼高21米;N52(耐张塔)采用7736型塔型,呼高21米,档距303米。被跨越的高速路边保护网距N52塔位中心184米,保护网距N51塔位中心97米;高速公路宽22米。整个跨越点导线线宽1.5米,封顶网宽9.6米。线路施工完毕后下层导线距高速公路最小垂直距离为18.7米。在放紧线过程中本线路导线最低弧垂点距高速路的路面需要大于7.5米,以保证安全及高速公路的正常行车。
2跨越架强度验算
本次跨越采用ф48.3×3.6规格钢管搭设跨越架,架顶封绝缘绳网。跨越架杆与杆搭接长度不小于1.5m,卡扣不小于3处,螺栓紧固力不小于800牛•米。公路侧设置侧向支撑杆,增设扫地杆,提高稳定性。
跨越架在远离高速公路方向埋设4处地锚,装设拉线。地锚埋深2米,每处地锚的抗拉力为35kN;拉线采用φ10mm钢丝绳,破断力为68.2kN。
此处跨越架经核算,需用ф48.3×3.6钢管共计2460米及若干卡扣,总计重量为6.3吨(63kN)。
2.1荷载计算
(1)一般状况下跨越架的垂直荷载
wj=mω1lkx
wj:跨越架的一般垂直荷载m:同时牵引的子导线数
ω1:牵引导地线的单位密度lkx:跨越架的跨距
则wj=1根×5.765N/m×226m=1302.89N
(2)事故状态下跨越架的垂直荷载:
wjs=k1wj=1.5×1302.89N=1954.33N
k1是断线状态下的冲击系数,取1.3—1.5
(3)顺线路方向的水平荷载
PF=μ1βzAfV2/1600
PF:跨越架水平荷载。kN
μ1:构架体型系数,跨越架主材使用圆形杆件时,μs=0.7,跨越架在架面上为平面时,μs=1.3
βz:风荷载调整系数,高度20m以下取1.0,20~50m取1.5;
Af:架面的迎风投影面积,一般近似取架面轮廓面积的30%~40%m2
V:线路设计最大风速,m/s,一般取值为25m/s
PF=0.7×1.5×1×90m2×(25m/秒)2/1600=36.91kN
2.2导线间距及风偏验算
本线路为垂直排列单边挂线,根据计算最大风偏为1.2米,本跨越架满足最大风偏的安全距离。
防护架整体稳定计算:
跨越架共设置4道拉线,则每道拉线水平方向受力36.91/4=9.23KN,拉线为φ10mm钢丝绳,钢丝绳的破段拉力为68.2KN>9.23KN,且地锚水平、竖向承载拉力不小于35kN,稳定性满足要求。由于跨越架采用多根竖杆和横杆组成格构式防护架,因此当电力导线突然坠落后砸到跨越架上造成的影响极小,不会引起架整体倒塌。
因此,本跨越架的刚度和强度和满足整个跨越施工安全需要的,稳定性可靠。
3封网跨越施工方案
3.1施工步骤
本工程采用张力放线,为了防止在放线过程中牵引绳或导地线对被跨越高速路产生危害,即在N51塔固定抱杆,在距N52搭150米处搭设跨越架,在跨越架与51塔上抱杆之间封网的方式跨越高速公路。
跨越施工方案如下:
1)在N51塔距地面12米处固定抱杆,在高速路N52侧开始搭设跨越架,跨越架搭设为单边5排架,跨越架的高度为:22米,宽度超出线路的导线边线4.8米,跨越架搭设完成后经监理单位验收合格挂牌后方可投入使用;在封好跨越网后,导线采用旧线渡新线的方式进行牵引。
2)本施工段采用张牵机展放作业。
3)在跨越高速时,需要在跨越两侧沿线各500m处设专人监视过往车辆情况,用对讲机联系,并在被跨越高速路跨越点左右两侧200m处设安全提醒标志牌(前方施工,减速慢性)并设置锥形路障警示。
4)跨越前及时向高速路主管部门、相关专责联系办理相关手续,并请派人在现场监督;跨越时随时保持了解现场作业情况。
5)牵引过程中,现场监护人员(放线段塔号或跨越场)要及时报告各线与线连接头过放线滑车时的情况。跨越点由专人指挥,用对讲机与牵张场保持联系。
跨越架搭设的工艺流程为:场地平整、夯实→基础承载力检验、材料配备→定位设置→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆→剪刀撑。
定距定位:根据构造要求在建筑物搭设区域用尺量出内、外立杆离被跨物距离,并做好标记;用钢卷尺拉直,分出立杆位置,并用小竹片点出立杆标记;垫板应准确地放在定位线上,垫板必须铺放平整,不得悬空。
3.2跨越架封网
(1)放紧跨越网牵引绳采用六旋翼无人机将一级绳放过高速公路后,用人力依次牵引二级绳、三级绳、四级绳(承托绳)。展放4根四级绳(承托绳),2根三级绳、2根二级绳(2根三级绳用于牵引并固定跨越网、2根二级绳用于固定跨越网)。
(2)四级绳(承托绳)的固定:
在抱杆上固定:在抱杆上挂滑车(3T),4根四级绳经滑车直接连接地锚坑,并在抱杆上对四级绳进行二次锚固;2根三级绳、2根二级绳直接固定在抱杆上。
在跨越架上固定:将4根四级绳经跨越架直接连接地锚坑,并在跨越架上对四级绳进行二次锚固;2根三级绳、2根二级绳直接固定在跨越架上。
(3)封网的编制
跨越网采用二级绳、三级绳编制,长度26米、宽度9.4米,网格间距0.8米×0.8米,网格接头处用聚乙烯扎带绑扎,用安全扣环与四级绳(承托绳)连接。
(4)跨越网的展放
将编制好的跨越网预先挂设在跨越架侧,用事先展放好的2根三级绳对跨越网进行牵引,牵引至高速公路中间并覆盖高速公路。将2根三级绳、2根二级绳分别固定在抱杆和跨越架上。
4结论
本文通过对国网四川省电力公司自贡供电公司琵琶—洪沟220kV线路新建工程跨越高速公路进行封网跨越的计算,以及对该工程进行施工方案探讨,得出了封网跨越高速公路的可行性、安全性的方案,为类似电网跨越高速公路提供了参考依据。
参考文献:
[1]孙伟军.500kV输电线路跨越高速铁路施工实践[J].浙江电力.20011(12).
[2]陈啸.输电线路架线施工不停电跨越技术探讨[J].中国科技信息.2013(21).