0  引言

    當前，我國電網建設正處于高峰期，為促進能源基地開發、滿足地區用電負荷增長、落實國家大氣污染防治行動計劃，我國已建成及在建特高壓工程十幾條。特高壓工程線路路經長、跨越點眾多，既要跨越其他等級的電力線路，又要跨越河流、（高速）鐵路、高速公路等重要跨越物。為滿足安全性要求，跨域高速公路等重要跨越物時，均需制定專項施工方案，采取相應的跨越技術措施。

    本文以在建的蒙西～天津南1 000 kV特高壓輸變電工程為例，分析特高壓工程跨越高速公路施工過程中，采取的跨越技術措施，分析計算跨越架、封網搭設的合理性，介紹跨越架搭設及封網方法，為后續類似的工程跨越提供參考方法，具有借鑒意義。

1  工程介紹

    本工程鐵塔采用雙回路鼓型塔，導線采用JL/LHA1-465/210鋁合金芯鋁絞線和JLK/G1A-725(900)擴徑鋼芯鋁絞線；地線采用JLB20A-185鋁包鋼絞線、OPGW-185光纜。為確保架線施工期間被跨越高速的安全通行，結合現場地形和工程設計特點，本方案采用鐵桿跨越架封網方式進行跨越施工。跨越檔參數如表1和圖1所示，跨越架及封網參數示意圖如圖2所示。

2  跨越架及封網數據

    封網搭設最先由六旋翼遙控飛行器將Φ3.5韓國絲匯過高速公路，聯通高速公路兩邊已經搭設完畢的鐵架桿，再通過人工將承載索匯過高速公路，地面錨固^[1,2]。

    距離公路路基27 m處，搭設鐵桿跨越架。跨越架采用邊長800mm，長度3 m的角鋼架。每8節組成一根24 m長鐵架。

    在線路中心線兩側約15 m處開始，每隔3m設置起立一根24 m鐵架，每側起立6根，道路2側共計12根鐵架。每組鐵架頂部采用外拉線及過河來穩定，拉線與地面的夾角均需小于45°^[3]。拉線使用Φ15 mm鋼絲繩。拉線地錨均使用7噸地錨，有效埋深1.8 m。承托繩采用迪尼瑪繩（承托繩長度為200 m，共6根），承托繩對地夾角均不大于45°，承托繩使用10噸地錨固定，地錨埋深2.2 m。當迪尼瑪繩不夠長時，在迪尼瑪繩通過兩側的滑車后，通過迪尼瑪繩的接頭連接Φ15mm鋼絲繩再固定到地錨上。

    在鐵桿頂部懸掛8組特制的眼睛滑車，將Φ22迪尼瑪繩通過該滑車，單側形成雙排索道作為承載繩，單側單排承載繩上以3米間距排列15根長8 m玻璃鋼支撐桿，通過小滑輪及吊帶懸掛于承載繩下。

    封網安全距離按照《電力建設安全工作規程》(DL 5009.2—2013)中相關規定執行：封頂網(桿)與高速公路的垂直凈空距離為8米。封網效果圖如圖3所示。

3  跨越參數驗算

3.1 跨越架弧垂及承載索受力驗算

    首先計算跨越檔檔內承載索的控制張力[4-5]。承載索與玻璃鋼管單位長度折算重量為W=15.94 N/m（跨越網單側兩條承托繩總長度200米；承載索單重3.7 N/m；單側使用絕緣桿竿數量18個，絕緣桿單重120 N/根，眼睛滑車單重8 N/個，折合到絕緣網上封網后單根承載索荷載15.94 N/m）。

    跨越架承載索弧垂f₁控制在3 m時，跨越架狀態及拉線受力計算：

    檔距中間弧垂：

    兩懸掛點不等高時的架空線（繩）懸垂曲線如圖4所示。此時，承載索水平張力6.6 4kN，22 mm迪尼瑪繩破斷拉力為390 kN，符合要求。弧垂最低點凈高21 m，高速路面高度8.6 m，此時封網最低點距離高速路面12.4 m。根據安規要求^[6]：任何情況下，封網裝置距離高速公路路面不得少于8 m。由上表知跨越網對公路的距離垂直距離為12.4 m，滿足安規要求。

3.2  張力放線狀態下跨越點下導線數據驗算

    如表3所示，52#塔距被跨高速196 m，檔距415 m。跨越檔的導線展放過程中控制張力不小于20kN。52#塔下導線掛線點高程45.3 m，53#塔下導線掛線點高程62.5 m，掛點高差17.2 m，導線與高速公路最近點距52#塔基196 m，架空導線單位長度自重W=18.28 N/m。

    根據式（1）-（5）計算可得，即表3所示，跨越檔的放線弧垂為19.69 m，公路跨越最低點的弧垂值為19.63 m，距離公路路面最近點為33.79 m -8.6 m =25.19 m。高速路面上弧垂最低點距離封網距離33.79 m-21.69 m =12.1 m，滿足保護網距離放線導線超過1 m的要求。

3.3  封頂網寬度驗算

    針對單相導線的絕緣繩網寬度不小于同相子導線在橫線路方向的最大水平距離與風壓引起的導線風偏距離的兩倍之和。

    絕緣繩網寬度B應滿足：

    式中：Z_x為新建線路導線在安裝（架線）氣象條件下，在跨越點處的風偏距離（m）；b為絕緣繩網所遮護的同相子導線間在橫線路方向的最大水平距離（m），本方案為最內側導線與地線在橫線路方向的最大水平距離為5.9 m。

    新建線路導線在安裝氣象條件下，跨越點處的風偏距離為：

    ω₄₍₁₀₎—新建線路導線在安裝（架線）氣象條件下（風速為10m/s）的單位長度風壓；

    λ—施工線路跨越檔兩端滑車掛具長度（m），風偏計算時λ取9.5m；

    k—風載體形系數，當d≤17mm時，k=1.2；當d＞17 mm時，k=1.1；

    d—導/地線的直徑（mm），導線為33.75 mm，地線為17.5 mm。

    架空導線單位長度自重W=18.28 N/m，地線單位長度自重W=11.98 N/m；架空線路導線水平張力值20 kN，地線水平張力值10 kN；跨越檔檔距l=415 m；跨越物至新建線路臨近桿塔的水平距離x為196 m。

    本工程新建線路跨越高速公路采取整體分相封網方案，根據式（6）-（8），本方案封網寬度計算值導線B_min=7.84 m，地線B_min=7.52 m：

    采用的玻璃鋼管長度為8 m，單側封網寬度2×6 m，可滿足大于7.84 m的封網需求。

3.4  封頂網長度驗算

    根據《架空輸電線路無跨越架不停電跨越架線施工工藝導則》，新建線路的單相封網長度應滿足：

    式中：L—新建線路單相導線的封網長度（m）；

    n—被跨高速公路的水平寬度（m），數值為33 m；

    B—單相導線的封網寬度（m），本工程封網寬度為12 m；

    β—新建線路與被跨越高速公路的交叉跨越角（°），數值為63°。

    L_B—封網裝置伸出高速公路邊沿的保護長度（m），取值為3 m^[1]。

    計算可得L_min=49.15 m，由于本工程采用的玻璃鋼桿排列間隔為3 m，左右相封網排列根數各為18×2根，封網長度為51 m滿足要求。

4  組立鐵桿跨越架方案及吊車立桿措施

    鐵桿在地面組裝完畢后，使用25噸吊車進行起立。鐵桿起立過程中要使用拉線控制^[7]。

    起立鐵桿時，吊車順高速道路停放，在鐵桿的頂部，用Φ28 mm鋼絲繩套通過10噸U型環連接，然后與吊車吊鉤連接。鐵桿起立就位后，打好臨時拉線，防止傾倒，在起立其他鐵桿時，不能波及已立好的鐵桿，防止鐵桿連鎖傾倒。

    具體立桿措施如下：

    （1）使用吊車前應進行現場勘探，確定每個鐵桿、地錨位置。

    （2）操作人員必須經過培訓、熟悉工作性能，統一指揮信號，不準超負荷盲目起吊，并設監護人進行監護。

    （3）立桿時，吊點套使用Φ28鋼絲繩套，使用10噸卸扣連接并使用絕緣繩進行控制。

    （4）吊車底座支撐下必須墊好枕木或鐵板，并使各支點均勻受力，起吊過程中應加強監視，發現問題應及時停止起吊。

    （5）每根鐵桿高度為24 m，共8節，每節3 m，共立12根。吊車起吊時采用整體起吊，鐵桿綁扎部位在距鐵桿頂部，采用Φ28鋼絲繩套及U環與吊鉤相連起吊。

    （6）如因重心偏移而使鐵桿偏斜時，可利用控制繩對被吊桿進行側向控制，但控制繩不能硬拉，以防吊車側向負荷過大而傾翻。

    （7）起吊過程中，吊車起重臂及被吊桿下方嚴禁站人或從下方經過，并設監護人監護。

    （8）起吊過程中，吊車嚴禁大幅度甩桿。

    （9）在鐵桿未固定及打上臨時拉線之前，嚴禁對吊車進行操作。

    （10）鐵桿立好后打上臨時拉線，固定就位后再依次起立其余鐵桿，起吊好下一根鐵桿臨時拉線打好后，然后采用過河來加固鐵桿的穩定（如圖2所示）；起吊剩余鐵桿時不能波及已就位鐵桿。

    具體立桿步驟如下：

    （1）首先使用吊車將第一根鐵桿立好后，四角打上拉線，然后立相鄰第二根鐵桿，鐵桿與鐵桿之間按棱對棱排列。

    （2）第二根鐵桿立好后，在前后方與右方打上拉線，并在鐵桿桿頂處搭一道過河來加固穩定鐵桿，打好拉線后吊車才能松鉤。

    （3）其余鐵桿按上述方法依次起吊就位，共立12根，周圍拉線按要求打好。（如圖5所示）。

5  封網施工工藝

    （1）在公路一側利用安全距離外，通過六旋翼飛行器將1根3.5韓國絲匯過高速公路，兩端固定于跨越架頂部。然后人工通過多次循環，將6根22×200 m迪尼瑪承托繩及6根Φ13尼龍繩分別匯過高速公路，兩端經過高速公路的鐵桿跨越架頂端雙眼滑車與地錨緊固^[8][9]。

    （2）將絕緣桿（Φ34 mm×8 m）在地面通過Φ13尼龍牽網繩按照3米間距均勻組裝后分別將其一端（兩個點）升空至承托繩固定端的靠近架體內側處。

    （3）由高處作業6人（每根承托繩一人）在絕緣桿兩端依次將專用吊鉤套入承托繩，利用升空的尼龍繩作循環繩牽引絕緣桿組合網。

    （4）絕緣桿組合網鋪開收緊后，將Φ13尼龍繩余繩與架體進行綁扎，注意綁扎時必須綁扎牢固。

6  結語

    1000 kV交流特高壓輸電線路電壓等級高，施工難度較大，在跨越高速公路施工過程中，施工方案的技術要求高，跨越架形體、搭設方法，封網等工程應能夠確保現場施工的技術安全性。本文以在建的蒙西-天津南工程為實例，介紹及分析其跨越某高速公路所采取的施工技術措施，經過驗算可知，其采取的施工措施滿足安全技術要求，可為其他工程建設提供參考依據。

參考文獻

[1]  沈洋，趙增林．特高壓交流輸電線路跨越高速公路施工安全技術研究[J]．公路交通科技(應用技術版)，2014，10(5)：332-335．

[2]  張東旗．超高壓輸電線路架設跨越高速公路施工技術探討[J]．中國新技術新產品，2013，15：160-161．

[3]  梁興隆．1000kV特高壓輸電線路架線施工的分析[J]．中國新通信，2013，15(19)：15-16．

[4]  楊泰朋．試論輸電線路架設跨越高速公路的施工技術[J]．科技創新與應用，2016(6)：171．

[5]  徐守琦，戚桂成．1000kV特高壓輸電線路架線施工的探討[J]．電力建設，2007(4)：11-13，17．

[6]  國家電網公司．《國家電網公司電力安全工作規程（線路部分）》（國網 Q/GDW 1799.2-2013）．

[7] 國家電網公司．《國家電網公司輸變電工程標準工藝管理辦法》（國網（基建/3）186-2015）．

[8]  國家電網公司．《國家電網公司基建技術管理規定》(國網（基建/2）174-2015)．

[9]  國家電網公司．《國家電網公司基建安全管理規定》（國網（基建/2）173-2015）．

作者信息:

張  帆，李  冰，段春明，崔寒松，王  帥，劉杰鋒

（國網冀北電力有限公司經濟技術研究院，北京 100038）