(杭州交联电力设计股份有限公司)
摘要:220kV输电线路作为联络发电厂和变电站的纽扣,是保证电力资源传输和分配的保障,其设计是否合理,质量是否过关,直接关系着我国电力事业的发展。但是高压输电线路因为其职责特殊,设计技术难度大,现场施工环境多样化,困难也多。在设计施工过程中,不但要本着安全原则,还要根据实际情况制定出经济安全的输电线路。
关键词:220kV输电线路;工程设计;施工
一、220kV输电线路工程设计
1.1可施工性设计
220kV输电线路工程的设计,要保证工程能够顺利施工,不仅在技术上可行,在材料、设备等方面也可行。在设计中,要考虑物资的可供性,护坡、道路垫层、基础垫层等均可以设计为采用块石,从而可就地取材,方便施工。对于导线材料,可选用已实现标准化设计、工厂化生产、机械化施工的耐热导线,不仅具有大容量、低荷载、小弧垂、抗冰性能好、过载能力强等优点,并且还有较好的经济性。220kV输电线路工程中所需要使用的设备,也应采用标准型号,在安装中采用螺栓进行连接,施工方便。对于杆塔设计,要考虑施工时的荷载情况,如起吊、放线、紧线等,分析不同情况下塔型受力变化,提高施工可行性。
1.2可维护性设计
可维护性设计,是保证输电线路在运行时,能够维护方便,不影响安全。220kV输电线路工程在运行中,要定期对输电线路实施维护,在进行设计时,就应该考虑到维护过程中所面临的问题。首先,应将塔位布排于地势平缓的地带,以方便维护时车辆、机械设备、维修人员等能方便地靠近设备进行维修;其次,应挑选成熟定型的设备和材料,如自爆特性的玻璃绝缘子,凭借这种特性,可及时发现线路隐患,进行维护;此外,在杆塔设计中,一些构件均应用角钢,并通过螺栓来进行连接,以组成塔架结构,方便施工,杆塔可设计为上下排列紧凑型直线铁塔,并在上下层间设置连接横担,既方便穿行,也方便对上层导线的维护。
二、220kV输电线路工程施工
2.1基础施工
220kV输电线路的基础,即杆塔埋入地下的部分,基础存在的作用是保证杆塔不发生下层,在受到外力作用时也不会倾倒或变形。基于的作用十分重要,因此要采取措施,以控制基础施工的质量。
在220kV输电线路的基础施工中,首先要对塔位周边的岩石进行复检,确保其与设计勘探结果保持一致,在了解岩石属性以后,再在岩石上进行打孔插筋、灌注砂浆、浇制承台等工序。不管采用何种施工方法,为更好的利用岩石强度,应尽量保证岩石的完好性。在打孔时,要将孔内石粉、浮土等清理干净,而锚筋时,对于安装位置和具体尺寸要反复核对,确保无误,并对此进行临时加固,在此基础上进行浇灌,砂浆要分层浇撑密实,并且在浇筑以后,要按照现浇混凝土的要求进行养护,以保证其强度。
在开挖基坑时,如果基坑底面低于地下水位时,将会产生地下水渗入的问题,如果不及时排出,不仅影响基坑的继续开挖,还会引起坑壁坍塌,因此要采取相应的技术手段来进行基坑排水。基坑排水,具体可分为暗排水法和明排水法两种,其中暗排水法,也指井点排水法,即在开挖基坑时,在基坑周围埋设深于坑底的滤水管,并通过总管将此进行连接,从而达到降低水位的目的,当然在此过程中也要辅之以轻型井点喷射泵,这种排水法适用于一般的输电线路基础施工中;而明排水法,是指在基坑开挖过程中,通过在坑底设置集水井,以机动水泵、手压水泵和人力等手段,将基坑内的水排出,如果基坑确定采用明排水法时,可采用铁沉箱法,混凝土护筒法及混凝土沉井法等来进行基坑的开挖。当然在220kV输电线路基坑的开挖中,采用基坑排水法,并不能杜绝渗水问题,还应在基坑开挖完工以后,在坑底布置一层大小相近的片石,使其片面与泥土充分接触,再现浇混凝土,能使混凝土与片石结合,而无泥土混合物的渗入,进而保证基坑底部混凝土强度与上方一致。
此外,对于基坑回填,应视杆塔形式来具体确定回填土的夯实程度。拉线预制基础、预制铁塔基础等,回填土的夯实程度需达到原状土密度的80%以上,而现浇的铁塔基础,回填土的夯实程度达到原状土密度的70%以上即可。
2.2杆塔组立
220kV输电线路在杆塔组立这一阶段的施工,首先应确定杆塔形式,一般地在平原丘陵,或施工、运输便利的地区,采用钢筋混凝土杆或预应力混凝土杆,而在山区、跨度大的地区,采用铁杆塔。
杆塔组立,是220kV输电线路施工的重要环节,主要有整体组立和分解组立两种方式,而对于220kV输电线路施工中采用较多的钢筋混凝土杆而言,由于其自重大、杆身为焊接而成,因此更多的是在地面组装好,再利用抱杆进行整体起立。在杆塔的地面组装中,要仔细核对塔脚与基础,确保两者相符,组装中如果需要使用螺栓、垫片,应按其规格和材质分别堆放,螺栓也应与构件平面垂直,以使彼此间更为牢固。在进行杆塔起立时,首先应将两根抱杆的根部保持在同一水平上,并用钢丝对此进行牢固,同时为防止起立过程中杆身由于受力而变形,应该设置反向拉线,随起立速度适当松出。利用抱杆将杆塔起立到80度时,即可停止牵引,转而利用牵引系统自重和反向拉线,将杆塔调整至竖直位置,在利用经纬仪将杆塔与基础对齐以后,要及时采用地脚螺栓将杆塔紧固。
2.3架线施工
220kV输电线路的架线施工包括施工前的准备、放线、弛度观测和紧线等。在导线的展放中,如果采用拖地展放,只需人工拖线前进,进而展放导线即可,这种展放方法较为简单,不需使用机械设备,但会对导线造成磨损,不能充分保证展放的效率和质量;另外还可采用张力展放,即利用张力机械使导线保持一定张力,保持对交叉物始终有一定安全距离的展放方法,这种展放方法能够有效避免导线磨损的问题,保证展放效率和质量。使用张力展放时,对于放线滑车轮径的确定,一般应不小于导线直径的10倍,这样才可降低磨损系数。导线展放,还要对导线的完整性进行检查,对金钩、断股以及磨损等问题进行及时的处理,并且在连接导线时,要确保接头两侧的扭绞方向和规格相同。
架线工程的紧线,是最后一个施工工序。紧线前,要确认基础混凝土强度足够、杆塔组装完成、螺栓全部紧固,在此基础上才可进行紧线施工。在紧线时,为防止杆塔过分受力而造成塔身变形或产生位移,应在塔身受张力方向的反侧,安装临时拉线,临时拉线与地面的夹角控制在45度以内较为合理。而针对紧线过程中,可能出现的线缆初伸长,可适当减少弧垂,采用降温法来进行补偿,以符合设计要求。
结语
220kV输电线路在电力系统中具有重要地位,因此要保证其质量,需要合理设计输电线路的路径,合理设计其工程方案,在施工中也严格按照施工图纸来进行,这样才能使220kV输电线路工程建设更为科学、合理。
参考文献:
[1]胡小河.输电线路工程施工过程监理的质量控制[J].中小企业管理与科技,2011.
[2]陈卫东.关于110kV输电线路工程施工的问题探析[J].科技创业家,2013.
作者简介:
邱淼1982年1月,性别:男,汉族籍贯江西省铜鼓县现职称:工程师、学士、研究方向:输电线路施工设计]单位:杭州交联电力设计股份有限公司。