工程技术 China New Techno———兰 ,logies and_ P— 兰 roducts 刍议l l OKV电力线路工程施工工法 邓坤 (中铁八局集团电务工程有限公司昆明分公司,云南昆明650200) 摘要:本文结合110KV电力线路工程中的基础、杆塔、架线、线路竣工验收等方面进行了分析探讨。 关键词:1101KV电力线路;基础工程;施工工法;探讨 l基础工程 电力线路的基础即杆塔埋入地下的部 分,基础的作用是保证杆塔在运行中不发生 下沉或受到外力的作用时,不发生倾倒或变 形。基础施工质量的好坏,对高压输电线路的 安全运行关系极大。电力线路,它担负着输送 和分配电能的任务,并联络各发电厂、变电站 使之并列运行,因此高压输电线路是电力系 统的重要组成部分,它是电力工业的大动脉。 过去由于基础混凝土断裂,地基下沉、滑波、 基础积水、冲刷、底拉卡盘安装不当等,而造 成的倒杆塔事故屡见不鲜。由于基础出现问 题而引起的事故,一般处理起来耗时较长、难 度较大,对国民经济造成的损失很大。 因此,保证基础施工质量非常重要,在现 场施工的工作中,以必要的技术手段加以控 制,用保证施工图设计所要求达到的质量来 要求。 混凝土和普通钢筋混凝土浇制基础,是 高压电力线路上常用的基础,宜于用线路附 近具有砂、石、水源充足的地段。其中转角塔, 由于上拔力较大,故宜选用混凝土基础,这种 基础体积大、重量大、抗上拔力大,比较稳固, 设速度和经济性的影响都很大,合理选择杆 有时为了节省混凝土用量可采用钢筋混凝基 塔型式、结构,是杆塔阪m工程重要的一环。 础。 工用。 平地、丘陵及便于运输和施工的地区,应 1.1岩石基础的施工 不管采用何种方法都是使基坑水位下降 优先采用钢筋混凝土杆和预应力混凝土杆。首先是要对塔位周围岩石进行调查研 或基坑无水。而现实的ll0kV电力线路和基 应积极推广预应力混凝土杆,逐步代替普通 究,与设计查勘的情况是否有差异,如有很大 础施工,此类型的情况只能是基坑基本无水, 钢筋混凝土杆。考虑运输和施工的实际困难,有花岗岩、大理岩等。 1.2岩石基础的开挖 不论采用何种方法,均应保证岩石结构 的整体性不受破坏。钻孔内的石粉、浮土及孔 壁松散的活舌,应清理干净。锚筋安装尺寸位 置应反复核对,正确无误且加入I临时固定后 浇灌,砂浆要压标号分层浇撑密实,并按现场 浇制混凝土的要求养护。 由于南方水资源比较丰富,地下水位较 北方地区要高些,开挖底面低于地下水位的 基础时,地下水会不断渗入坑内,该地下水如 不及时排走或降低地下水位,不但使基础开 挖困难,还可能造成坑壁坍塌,使施工无法进 行。基坑的排水,可分为明排水法和暗排水 法。明排水法是在基坑开挖过程中,在坑底设 置集水井,由人力、手压水泵或机动水泵将水 排至坑外。涌水量接近或大于lOm3/h,应用机 动水泵,其排水量一般应为基坑涌水量的1.5 至2倍。明排水量基坑的开挖,过去常用挡土 板法,现在采用铁沉箱法,混凝土护筒法及混 凝土沉井法。暗排水法常用井点排水法,即在 基坑的周围埋设深于坑底的井点滤水管或管 井,以总管连接抽水,使地下水位降低。选择 轻型井点水喷射泵,适于一般的线路基础施 发生下崩或变形,从实践来看采用此法处理 有渗水基坑的混凝土抗压强度是有效的。电 力线路的杆塔及拉线基础,应能使杆塔在各 种受力情况下不倾覆、下陷和上拔。钢筋混凝 土电杆直接将杆腿埋人地下,铁塔则借助于 混凝土的基础和底脚来固定。 杆塔基础坑回填土夯实程度,按杆塔基 础型式的不同而不同。预制铁塔基础,拉线预 制基础,铁塔金属基础和不带拉线的电杆基 础,因本身轻而体积又小,是土壤承担大部分 上拔力,因此这些基础的回填必须夯实,其夯 实程度应达到原状土密度的80%以上。现场 浇制的铁塔基础和拉线基础,体积大重量大, 很大部分上拔力由基础白重承担,而土壤仅 承担较少的抵抗力,所以,土壤的夯实要求达 到原状土密实度的70%以上。对于重力或基 础及带拉线的电杆基础,基础回填土可不夯 实,但应分层填实,其原因是基础的抵抗力基 本由基础本身承担。 2杆塔工程 ‘ 电力线路杆塔按受力特点可分为直线和 耐张型。杆塔选择是否适当,对于电力线路建 差异应通知设计单位作出设计变更。其次是 基坑面由于仍有少量渗透水,从而使基础底 出线走廊受限制的地区、大跨越或重直档距 在岩石打孔插筋、灌注砂浆、浇制承台。岩石 面与基坑连接部分,混凝土与泥水共存,导致 大时,可采用铁塔。110kV及以上的电力线 穿越农田耕作区时,应尽量少用带拉线的 的类型I类,即未经风化或轻微风化的岩石, 这部分混凝土的抗压强度降低,影响整个基 路,以减少对农田耕作的影响。杆塔 轻风化的岩石仅有轻微风化裂缝,色泽较未 础的抗压强度。解决这一问题简单而有效的 直线型铁塔,风化者呈暗淡,没有发生明显的物理和化学 方法是,基坑底面均匀布置一层大小基本相 的高度,杆塔下横担的下弦边到地面的垂直 变化,成整体埋藏于覆盖层中,用锤难以劈 同的片石,使片面与泥土面接触,而新浇混凝 距离,称为杆塔的呼高度。杆塔的总高度等于 开,用钢钎打孔时,有回弹现象,且其声音响 土又与片石咬合,保证新浇混凝土无泥水混 呼称高度加上等线间的垂直距离和避雷线在 对于电杆还要加上埋入地下深度。杆 亮而无杂音,掏出孔中碎末呈粉状。此类岩石 合物介入,从而保证混凝土的抗压强度与基 架高度,有花岗岩,坚实的斑岩、安山岩、玄武岩、胶结 础上部的统一,达到设计强度要求。在六沾复 塔组立是高压输电线路施工中一个重要的环 0KV线路 节,目前我国在110kv电力线路杆塔组立方 密实的砂岩,坚密的石灰岩、大理岩。Ⅱ类,轻 线电力工程迁改施工中,大部分11主要有整体组立,分解组立。钢筋混凝土 风化岩石。Ⅲ类,中等风化岩石。Ⅳ类,轻重风 杆塔基础在农田中,该工程杆塔基础均采用 式,化岩石。南方多数地区岩石以石灰岩为主,亦 此法处理。迁改线路投入运行至今,基础均无 杆的特点是单件重量大,杆身之间多用焊接, 内,砼摊铺5d内完成接缝的封缝工作。 3A.2局部修补 对于轻微裂缝,裂缝有轻微剥落的,开凿成深约 5~7cm的长方形凹槽,刷洗干净后用快凝小石 子砼填补。 对于轻微裂缝,裂缝较宽且有轻微剥落的 断板,将缝两侧各20cm范围开凿成深至板厚一 半的凹槽,在凹槽底部裂缝的两侧沿与中线平 行方向,间距30~40cm,打眼贯通至基层表面, 清理凹槽和孑L眼后,安设Ⅱ级钢筋,用高标号砂 浆填塞密实,最后用与原路面相同标号的快凝 砼浇筑至路面平齐。 在凹槽边缘两侧板厚中央打洞,深lOcm、 直径4cm,水平间距30~40cm。将洞内湿润,插 入一根18~20mm、长约2 o(:m的钢筋,然后用 快凝砂浆填塞捣实,待砂浆硬后浇筑快凝砼夯 实至路面平齐。 3A3整块板更换 对于严重断裂,裂缝处有严重剥落,板被分 割成3块以上,有错台或裂块已开始活动的断 板,采取换板措施。先处理好路基和基层,然后 用快凝材料重新浇筑砼板,或采用砼预制块、条 块石换补。对于路基稳定性差,沉降没有完全结 束的段落,宜采用预制块换补,对基层要求采用 水泥稳定地构层,修补块的缝隙宜用水泥砂浆 或沥青橡胶填满,以防渗水破坏。 4结语 总之,道路最终的成品质量是一个综合性 的问题,质量的好坏是各种因素的综合反映。由 于水泥砼路面具有刚度大、强度高、耐久性强、 稳定性好、养护费用低且有利于夜间行车等优 点,国内外在水泥砼路面的设计和修筑方面一直 进行着不懈地研究和总结,使水泥砼路面在设 计上日臻完善,并得到了广泛的应用。道路施工 阶段质量控制是一项重要工作,需要各方面的 配合,工程技术人员应做好各施工过程的质量 预检与控制,确保施工质量达到设计要求。 参考文献 【1】张对牛.浅谈混凝土道路工程施工质量控制 黑龙江交通科技2010—03—15期刊 中国新技术新产品 一49— ZU■U 1 ‘ China New Technologies and Products 工程技术 且又是平面结构,沿线路方向稳定性差,因此 补修金具的有效长度内,当钢心铝线出现钢 长。一般约需过牵引长度为150—200ram。 钢筋混凝土杆的组立大部分在地面组装好, 心断股或铝部分损伤面积超过25%,单金属 4线路施工完成后的竣工验收 然后利用抱杆整体拉起即整体组立。整体组 绞线损伤而积超过25%,连续损伤虽在允许 4.1线路的竣工验收检查 立的拉杆有人字抱杆,带拉线单抱杆。门型固 修补范围之内,而损伤长度已超过一个补修 4.1.1隐蔽工程验收检查 对竣工后 定抱杆原多用木杆,随着起立杆塔重量和高 金具所能补修的长度,或金钩、破股已使钢心 无法检查的施工项目。一般包括以下各项: 度的增加,又逐渐被组合式铝合金抱杆和钢 或内层线股形成无法修复的永久变形者,都 (1)杆塔基础坑深和地基处理情况;(2)现 抱杆所替代。整体组立混凝土杆要使用牵引 须切断重接。导线在连接前应检查两端线头 浇基础中钢筋和预埋件的规格、尺寸、数量、 机械,使用牵引绳、磨绳、制动绳、吊绳临时拉 的扭绞方向、规格是否相同,不同方向扭绞、 位置和混凝土浇注质量,基础浇注用模板的 绳等许多绳索,还使用许多地锚和滑车、滑车 不同规格的线,禁止在档中连接,连接按操作 尺寸,地脚螺栓规格,拆模后的混凝土表面质 组。因此了解和分析杆塔在整体组立过程中 工艺进行。 量;(3)预制基础和铁件的规格、数量、安装 各部分的受力情况,并根据各部分的最大受 电力线路紧线工作需在基础混凝土强度 位置和组装质量;(4)岩石基础的成孔尺寸, 力选用既轻便又有足够安全系数的工具。 达到设计值的100%,杆塔结构组装完整,螺 钢筋、铁件的预埋质量和混凝土浇注质量; 由于钢筋混凝土杆不得有过大挠度,混 栓已紧固的情况下进行,在耐张塔受张力方 (5)各种压接连接管压接前后的内、外径和 凝土杆在组立中,杆端伸出部分以及杆身两 向的反侧,必须打好临时拉线,以防止杆塔受 长度,连接管和导线的清洗情况,钢管在铝管 支点间的跨距也都有一个极限,超过这个极 力过大或塔身变形、横担产生位移,影响弛度 中的位置,钢芯与铝股端头在管中的位置和 限值,杆身将产生裂缝以至损坏,因此要进行 观测。临时拉线与地面夹角一般不宜大于45 连接后外径,外观质量等;(6)导线、避雷线 施工吊点设计,以保证钢筋混凝土杆在整体 度,其所能平的张力值,应符合设计规定。在 补修处线股损伤的情况;(7)接地体的规格 组立过程中任何部分不超过裂缝弯矩值。 安装曲线的计算过程中,其应力是通过状态 和焊接、埋设情况;(8)电杆地盘、卡盘、拉线 影响杆塔强度的因素主要有制选杆塔所 求取的,而状态中只考虑了弹性变形,实际上 盘的规格和埋设情况等,应有完整合格的施 用的材料、杆塔的受力形式及杆塔的结构形 金属绞线并非完全弹性体,在张力作用下产 工记录。1 10Kv线路的各项隐蔽工程,应在隐 式。输电线路在长期的运行中,杆塔作为导线 生弹性伸长外,还将产生塑性伸长和蠕变伸 蔽工程隐蔽前进行验收检查。一般先由施工 和避雷线的支持物,必须能承受一定的荷载, 长,这两部分伸长是永久性变形,统称为塑蠕 班组进行自检,在自检的基础上,再由建设单 且其变形必须在一定允许的范围之内,即杆 伸长,工程称之为初伸长。补偿初伸长最常用 位组织设计、施工、运行等有管人员根据设计 塔必须满足一定的强度和刚度要求。环形截 的方法就是在安装紧线时适当减小弧垂,则 图纸、规程和技术规范进行详细的核查。若发 面的构件较其它构件,具有各方向承载能力 待初伸长伸展出来后,弧垂增大而恰达到设 现问题,逐一研究解决,确保施工质量。 相等,节省材料,便于采用离心机制造以提高 计弧垂。电力线路一般采用恒定降温法进行 4.1.2中间验收检查 质量等优点,离心法浇制的混凝土强度比振 初伸长补偿。采用减小弧垂法或恒定降温法 对施工班组完成了基础、杆塔竖立、架 捣法浇制的可提高30%。因此,在电力线路 进行初伸长补偿,其实质都是安装紧线的弧 线、接地等后需进行的验收检查。如电杆竖立 中广泛采用环形截面的钢筋混凝土构件。这 垂。 后的倾斜,各部件的规格及组装质量;拉线的 类构件分普通和预应力两种。预应力构件浇 在施工紧线过程中,导线在悬垂线夹处 方位、安装质量及受力情况;架线后的弧垂, 注前,将钢筋施行张拉,待混凝土凝固后撤出 用滑车悬挂进行弧垂观测时,各档观测弧垂 线路对建筑物的接近距离及导线对地和跨越 张力,这时钢筋回缩而混凝土必须阻止其回 都是按滑车处无摩擦力计算的。实际电力线 物的距离;绝缘子串的倾斜、偏斜;金具的规 缩,因而混凝土受一个预应压力。当构件承戴 路架线时,由于滑车上作用荷载不同,以及滑 格及连接质量;接地电阻的现场测试。 而受拉时,这种预压力可部分或全部抵消受 车本身转动的摩擦系数不同,致使各杆塔上 4.1.3竣工验收检查 拉时应力而不致产生裂缝。裂缝的危害在于 的滑车具有不同的摩擦力。特别当线路翻越 对全线或其中一段各工序全部结束后进 使钢筋表面与潮湿空气中的氧接触,发生锈 高山或紧线段内档数较多时,由于摩擦力的 行的全面验收检查。除中间验收的检查外,尚 蚀,影响电杆寿命。 影响,往往使紧线端张力与挂线端张力相差 需检查下列各项: 3架线工程 悬殊。虽然在观测弧垂过程中,采用反复紧、 (1)中间验收检查中有关问题的处理情 电力线路工程其架线施工包括架线前的 松的办法,力求各观测档的弧垂相互一致,但 况;(2)障碍物的处理情况;(3)原设计图 准备工作、放线、导地线连接、弛度观测、紧线 仍难使全部紧线档的弧垂、应力达到平衡。因 纸、修改施工设计图纸及施工现场记录,各元 及附件安装。架线施工,从展放方法来讲,分 此,架线安装完毕后经常出现档间或线间弧 件的测试资料或试验报告,各有关协议文件 为拖地展放、张力展放。拖地展放线盘处不需 垂不一致,以及悬垂绝缘子串偏离中垂位置 等资料是否齐全、正确;(4)是否有遗留未完 制动,线拖在地面行进的方法,此法不用专用 的现象。 成的项目。 设备,比较简单,但导线的磨损较为严重,劳 当这种偏差超过施工验收过程中允许值 4.2架空电力线路的竣工试验 动效率低,放线需大量的人工,在山区放线质 时,就需对导线弧垂进行调整,“导线、避雷线 (1)测量线路的绝缘电阻是否符合要 量难保证。张力放线,即使用牵张机械使导地 的弧垂误差应不大于+5%、一2.5%,但正误差 求;(2)测量杆塔和过电压保护装置的接地 线始终保持一定的张力,保持对交叉物始终 最大不大于500ram”。电力线路施工紧线时, 电阻是否符合保护规程的规定;(3)相位检 有一定安全距离的展放方法。它能保证导地 由于挂线滑轮距挂线孔有一定距离,再加以 查,线路两端的相位应一致;(4)冲击合闸试 线展放质量,效率较高,但机械笨重和费用昂 导线下垂、耐张绝缘子串重量较大等原因,不 验,在线路额定电压下,对空载线路进行三次 贵。张力放线导线等均不落地,因而有效地防 能拉直,这就需要将耐张绝缘串提的超过挂 合闸试验,在合闸试验中,线路绝缘不应有损 止了线材磨损,提高了施工质量。 线孔后,才能将耐张绝缘子串末端的连接金 坏。 对放线滑车轮径的选择,滑车的轮径偏 具安装在挂线孑L上。因此,就引起了导线应力 5结束语 大些好,这样磨损系数小,导线在该处所受的 的增加,此时导线所承受的拉应力即过牵引 实践证明只有做好基础工程、杆塔工程、 弯曲应力也较小,但过大又增加重量,一般以 应力,过牵引应力与档距的大小、耐张段的长 架线工程等这几方面的相关工程工作,才能 不小于10倍导线的直径为佳。轮槽的槽径与 度有关。弧立档的过牵引应力比较严重,弧立 确保1 10KV电力线路工程的施工质量,随着 导线直径应匹配,小导线影响不大,对于大导 档的档距愈小,过牵引应力就愈大,严重时会 咱们电力建设行业各方面的不断发展,我们 线或大压档处,应特别强调要做到这一点,否 造成拉断导线或危及杆塔、横担强度,所以必 还需不断总结及积累相关的施工经验,不断 则导线会被挤伤或压偏,对LGJ一240以上大 须对过牵引应力进行计算,以防止施工事故 探讨m较先进的施工方法和施工技术,为今 导线或压接管过滑车处,用小轮径滑轮不能 的发生。 后类似工程不断打下坚实的基础。 满足要求时,可用双轮放线滑车,将滑车包络 在一般电力线路上,紧线施T是将钢丝 参考文献 角减小一半。 绳与线夹卡在耐张线夹处,这种施1二方法优 …1陈永强,龙小乐,鲍务均.输电自立塔多塔 放线过程中,要仔细检查导线,不得有金 点是简单、方便,缺点是耐张绝缘子串没有受 腿有限元分析U】.武汉大学学 ̄gt(:r-学版).2004 钩、磨损、断股情况。如单股损伤不超过直径 到拉力,挂线时靠操作人员拼起绝缘子串将 年02期. 的一半,钢心铝线和其它导线不超过导电部 末端连接金具安装在挂线孑L上,绝缘子串不 分的5%,可将棱角、毛刺修光处理。在一个 可能很直,因此,过牵引时所需过牵引长度较 一50一 中国新技术新产品