陳松濤

江蘇省電力公司鎮(zhèn)江供電公司，江蘇鎮(zhèn)江 212000

淺析電力工程輸電線路施工技術(shù)

陳松濤

江蘇省電力公司鎮(zhèn)江供電公司，江蘇鎮(zhèn)江 212000

輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組部分，擔(dān)負(fù)著輸送和分配電能的任務(wù)并聯(lián)絡(luò)各發(fā)電廠、變電站使之有效運(yùn)行。本文通過(guò)對(duì)輸電線路工程施工多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，闡述了輸電線路工程施工中一些技術(shù)問(wèn)題及相關(guān)處理措施。

電力工程；輸電線路；施工技術(shù)

1 關(guān)于基礎(chǔ)工程

高壓輸電線路的基礎(chǔ)即桿塔埋入地下的部分，基礎(chǔ)的作用是保證桿塔在運(yùn)行中不發(fā)生下沉或受到外力的作用時(shí)，不發(fā)生傾倒或變形?；A(chǔ)施工質(zhì)量的好壞，對(duì)高壓輸電線路的安全運(yùn)行關(guān)系極大。因此，保證基礎(chǔ)施工質(zhì)量非常重要，在現(xiàn)場(chǎng)施工的工作中，以必要的技術(shù)手段加以控制，用保證施工圖設(shè)計(jì)所要求達(dá)到的質(zhì)量來(lái)要求。

1.1 巖石嵌固基礎(chǔ)

該基礎(chǔ)型式適用于覆蓋層較淺或無(wú)覆蓋層的強(qiáng)風(fēng)化巖石地基，其特點(diǎn)是底板不配筋，基坑全部掏挖。上拔穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的抗拔承載能力。需要時(shí)，可將主柱的坡度設(shè)置與塔腿主材坡度相同，以減小偏心彎矩，還可省去地腳螺栓。由于該基型充分利用了巖石本身的抗剪強(qiáng)度，混凝土和鋼筋的用量都較小，同時(shí)減少了基坑土石方量，澆制混凝土不需要模板，施工費(fèi)用較低。

1.2 巖石錨桿基礎(chǔ)

該基型適用于中等風(fēng)化以上的整體性好的硬質(zhì)巖。該基礎(chǔ)型式是在巖石中直接鉆孔、插入錨桿，然后灌漿，使錨桿與巖石緊密粘結(jié)，充分利用了巖石的強(qiáng)度，從而大大降低了基礎(chǔ)混凝土和鋼材量。但巖石錨桿基礎(chǔ)需逐基鑒定巖石的完整性。

1.3 掏挖基礎(chǔ)

該基型分全掏挖和半掏挖兩種，適用無(wú)地下水的硬塑粘性土地基。在基坑施工可成型的情況下，開(kāi)挖基坑時(shí)不擾動(dòng)原狀土，避免大開(kāi)挖后再填土?；A(chǔ)承受上拔荷載時(shí)，原狀土的內(nèi)摩擦角和凝聚力得以充分發(fā)揮作用。這種基礎(chǔ)型式也顯示了較高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，根據(jù)以往工程的統(tǒng)計(jì)，由于各線路地質(zhì)條件的不同等原因，采用全掏挖基礎(chǔ)比用階梯型基礎(chǔ)節(jié)約鋼材和混凝土分別為3%～7%和8%～20%。掏挖基礎(chǔ)有直柱式和斜插式兩種型式。斜插式掏挖基礎(chǔ)將主柱的坡度設(shè)置與塔腿主材坡度相同，減小了基礎(chǔ)水平力產(chǎn)生的偏心彎矩，還可省去地腳螺栓。

1.4 階梯型基礎(chǔ)

該基礎(chǔ)是傳統(tǒng)的基礎(chǔ)型式，適用各類(lèi)地質(zhì)、各種塔型，其特點(diǎn)是大開(kāi)挖，采用模板澆制，成型后再回填土，利用土體與混凝土重量抗拔，基礎(chǔ)底板剛性抗壓，不配鋼筋。由于階梯型基礎(chǔ)混凝土量較大，埋置較深，易塌方及有流砂地區(qū)難以達(dá)到設(shè)計(jì)深度，因此在此類(lèi)地區(qū)應(yīng)盡量少用。

1.5 大板基礎(chǔ)

大板基礎(chǔ)的主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)是：底板大、埋深淺、底板較薄，底板雙向配筋承擔(dān)由鐵塔上拔、下壓和水平力引起的彎矩和剪力，主柱計(jì)算與階梯基礎(chǔ)相同。與階梯基礎(chǔ)相比，埋深淺，易開(kāi)挖成形，混凝土量能適當(dāng)降低，但鋼筋量增加較多。與灌注樁相比，在軟弱地基中應(yīng)用較為廣泛。它施工方便，特別是對(duì)于軟、流塑粘性土、粉土及粉細(xì)砂等基坑不易成型的塔位。設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)底板的高厚比應(yīng)進(jìn)行一定的控制（懸臂長(zhǎng)度：底板厚<3：1）不足時(shí)可在主柱下增加臺(tái)階，以減少板的懸臂長(zhǎng)度和底板厚度，為了減小混凝土量，主柱中心與底板中心設(shè)置偏心，抵消水平彎矩，達(dá)到減小底板及配筋的效果。大板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)控制沉降及不均勻沉降，對(duì)轉(zhuǎn)角塔及負(fù)荷較大的直線塔進(jìn)行地基沉降變形驗(yàn)算，施工時(shí)應(yīng)盡量少擾動(dòng)地基土，清除開(kāi)挖的全部浮土并做好墊層，必要時(shí)使用塊石灌漿。

1.6 斜插板式基礎(chǔ)

該基礎(chǔ)的主要特點(diǎn)是基礎(chǔ)主柱坡度與塔腿主材坡度一致，塔腿主材角鋼直接插入基礎(chǔ)混凝土中，使基礎(chǔ)水平力對(duì)基礎(chǔ)底板的影響降至最低。在正常條件下，基礎(chǔ)土體上拔穩(wěn)定、下壓穩(wěn)定和基礎(chǔ)強(qiáng)度計(jì)算可忽略水平力的影響。與大板基礎(chǔ)相比，由于偏心彎矩大大減小，下壓穩(wěn)定控制的基礎(chǔ)底板尺寸可相應(yīng)減小，從而降低了混凝土量和底板配筋量。由于省去了塔座板和地腳螺栓，其鋼材的綜合指標(biāo)降低了25%左右。

1.7 灌注樁基礎(chǔ)

對(duì)于地質(zhì)條件為流塑、地基持力層較深且基礎(chǔ)作用力較大的耐張塔或直線塔，使用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)是設(shè)計(jì)中廣泛采用的一種方法。它主要樁周與土的摩擦力和樁端承載力承擔(dān)基礎(chǔ)上拔力和下壓力，施工方便，安全可靠。缺點(diǎn)是施工費(fèi)用較高。

1.8 聯(lián)合基礎(chǔ)

聯(lián)合基礎(chǔ)主要適用于基礎(chǔ)根開(kāi)較小且基坑難以開(kāi)挖、板式基礎(chǔ)上拔土體重疊的軟弱土塔位，其設(shè)計(jì)特點(diǎn)是埋深較淺，4個(gè)基礎(chǔ)整體澆制，基礎(chǔ)底板上面的縱、橫向加勁混凝土梁承擔(dān)由基礎(chǔ)上拔力、下壓力和水平力引起的彎矩，底板與縱、橫向加勁肋配筋，整體性好。缺點(diǎn)是基礎(chǔ)材料用量較大，施工較為煩瑣，設(shè)計(jì)不易成系列。

1.9 復(fù)合式沉井基礎(chǔ)

復(fù)合式沉井基礎(chǔ)是針對(duì)地下水位較高的軟土地基，尤其是容易產(chǎn)生“流砂”現(xiàn)象的軟土地基的一種新型的基礎(chǔ)型式。復(fù)合式沉井基礎(chǔ)是由上、下兩部分組成：上部分是方型臺(tái)階基礎(chǔ)，下部是環(huán)形鋼筋混凝土沉井，沉井頂端露出鋼筋埋入臺(tái)階基礎(chǔ)連成整體?；A(chǔ)的埋深在4m左右，沉并簡(jiǎn)直徑為2.5m左右，從基礎(chǔ)深寬比來(lái)看（一般為1.5左右），仍屬于淺基礎(chǔ)。混凝土和普通鋼筋混凝土澆制基礎(chǔ)，是高壓輸電線路上常用的基礎(chǔ)，宜于用線路附近具有砂、石、水源充足的地段。其中轉(zhuǎn)角塔，由于上拔力較大，故宜選用混凝土基礎(chǔ)，這種基礎(chǔ)體積大、重量大、抗上拔力大，比較穩(wěn)固，有時(shí)為了節(jié)省混凝土用量可采用鋼筋混凝基礎(chǔ)。

巖石的類(lèi)型I類(lèi)，即未經(jīng)風(fēng)化或輕微風(fēng)化的巖石，輕風(fēng)化的巖石僅有輕微風(fēng)化裂縫，色澤較未風(fēng)化者呈暗淡，沒(méi)有發(fā)生明顯的物理和化學(xué)變化，成整體埋藏于覆蓋層中，用錘難以劈開(kāi)，用鋼釬打孔時(shí)，有回彈現(xiàn)象，且其聲音響亮而無(wú)雜音，掏出孔中碎末呈粉狀。此類(lèi)巖石有花崗巖，堅(jiān)實(shí)的斑巖、安山巖、玄武巖、膠結(jié)密實(shí)的砂巖，堅(jiān)密的石灰?guī)r、大理巖。Ⅱ類(lèi)，輕風(fēng)化巖石。Ⅲ類(lèi)，中等風(fēng)化巖石。Ⅳ類(lèi)，輕重風(fēng)化巖石。

巖石基礎(chǔ)的開(kāi)挖，不論采用何種方法，均應(yīng)保證巖石結(jié)構(gòu)的整體性不受破壞。鉆孔內(nèi)的石粉、浮土及孔壁松散的活塞，應(yīng)清理干凈。錨筋安裝尺寸位置應(yīng)反復(fù)核對(duì)，正確無(wú)誤且加臨時(shí)固定后澆灌，砂漿要壓標(biāo)號(hào)分層澆撐密實(shí)，并按現(xiàn)場(chǎng)澆制混凝土的要求養(yǎng)護(hù)。

基坑的排水，可分為明排水法和暗排水法。明排水法是在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，在坑底設(shè)置集水井，由人力、手壓水泵或機(jī)動(dòng)水泵將水排至坑外。涌水量接近或大于10m3Ah，應(yīng)用機(jī)動(dòng)水泵，其排水量一般應(yīng)為基坑涌水量的1.5～2倍。明排水基坑的開(kāi)挖，過(guò)去常用擋土板法，現(xiàn)在采用鐵沉箱法，混凝土護(hù)筒法及混凝土沉井法。暗排水法常用井點(diǎn)排水法，即在基坑的周?chē)裨O(shè)深于坑底的井點(diǎn)濾水管或管井，以總管連接抽水，使地下水位降低。選擇輕型井點(diǎn)水噴射泵，適于一般的線路基礎(chǔ)施工用。不管采用何種方法都是使基坑水位下降或基坑無(wú)水。而現(xiàn)實(shí)的高壓輸電線路和基礎(chǔ)施工，此類(lèi)型的情況只能是基坑基本無(wú)水，基坑面由于仍有少量滲透水，從而使基礎(chǔ)底面與基坑連接部分，混凝土與泥水共存，導(dǎo)致這部分混凝土的抗壓強(qiáng)度降低，影響整個(gè)基礎(chǔ)的抗壓強(qiáng)度。解決這一問(wèn)題簡(jiǎn)單而有效的方法是，基坑底面均勻布置一層大小基本相同的片石，使片面與泥土面接觸，而新澆混凝土又與片石咬合，保證新澆混凝土無(wú)泥水混合物介入，從而保證混凝土的抗壓強(qiáng)度與基礎(chǔ)上部的統(tǒng)一，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。某220kV變電站220kV出線工程，A線l7號(hào)、2l號(hào)基礎(chǔ)上拔腿均采用此法處理。A線為單回路，架空地線為GJ-50，架空導(dǎo)線為L(zhǎng)GJ-300/25，A線帶電運(yùn)行至今8年，l7號(hào)、2l號(hào)基礎(chǔ)均無(wú)發(fā)生下崩或變形，從實(shí)踐來(lái)看采用此法處理有滲水基坑的混凝土抗壓強(qiáng)度是有效的。

桿塔基礎(chǔ)坑回填土夯實(shí)程度，按桿塔基礎(chǔ)型式的不同而不同。預(yù)制鐵塔基礎(chǔ)，拉線預(yù)制基礎(chǔ)，鐵塔金屬基礎(chǔ)和不帶拉線的電桿基礎(chǔ)，因本身輕而體積又小，是土壤承擔(dān)大部分上拔力，因此這些基礎(chǔ)的回填必須夯實(shí)，其夯實(shí)程度應(yīng)達(dá)到原狀土密度的80%以上?，F(xiàn)場(chǎng)澆制的鐵塔基礎(chǔ)和拉線基礎(chǔ)，體積大重量大，很大部分上拔力由基礎(chǔ)白重承擔(dān)，而土壤僅承擔(dān)較少的抵抗力，所以，土壤的夯實(shí)要求達(dá)到原狀土密實(shí)度的70%以上。對(duì)于重力或基礎(chǔ)及帶拉線的電桿基礎(chǔ)，基礎(chǔ)回填土可不夯實(shí)，但應(yīng)分層填實(shí)，其原因是基礎(chǔ)的抵抗力基本由基礎(chǔ)本身承擔(dān)。

2 關(guān)于桿塔工程

高壓輸電線路桿塔按受力特點(diǎn)可分為直線和耐張型。桿塔選擇是否適當(dāng)，對(duì)于送電線路建設(shè)速度和經(jīng)濟(jì)性，供電可靠性以及維修的方便性等影響都很大，合理選擇桿塔型式、結(jié)構(gòu)，是桿塔(設(shè)計(jì))工程重要的一環(huán)。

平地、丘陵及便于運(yùn)輸和施工的地區(qū)，應(yīng)優(yōu)先采用鋼筋混凝土桿和預(yù)應(yīng)力混凝土桿。應(yīng)積極推廣預(yù)應(yīng)力混凝土桿，逐步代替普通鋼筋混凝土桿。考慮運(yùn)輸和施工的實(shí)際困難，出線走廊受限制的地區(qū)、大跨越或重直檔距大時(shí)，可采用鐵塔。

對(duì)于電桿還要加上埋入地下深度。桿塔組立是高壓輸電線路施工中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，目前我國(guó)在110kV輸電線路桿塔組立方式，主要有整體組立，分解組立。鋼筋混凝土桿的特點(diǎn)是單件重量大，桿身之間多用焊接，且又是平面結(jié)構(gòu)，沿線路方向穩(wěn)定性差，因此鋼筋混凝土桿的組立大部分在地面組裝好，然后利用抱桿整體拉起即整體組立。

在輸電線路中廣泛采用環(huán)形截面的鋼筋混凝土構(gòu)件。這類(lèi)構(gòu)件分普通和預(yù)應(yīng)力兩種。預(yù)應(yīng)力構(gòu)件澆注前，將鋼筋施行張拉，待混凝土凝固后撒出張力，這時(shí)鋼筋回縮而混凝土必須阻止其回縮，因而混凝土受一個(gè)預(yù)應(yīng)壓力。當(dāng)構(gòu)件承擔(dān)而受拉時(shí)，這種預(yù)壓力可部分或全部抵消受拉時(shí)應(yīng)力而不致產(chǎn)生裂縫。裂縫的危害在于使鋼筋表面與潮濕空氣中的氧接觸，發(fā)生銹蝕，影響電桿壽命。

3 關(guān)于架線工程

高壓輸電線路工程其架線施工包括架線前的準(zhǔn)備工作、放線導(dǎo)地線連接、弛度觀測(cè)、緊線及附件安裝。架線施工，從展放方法來(lái)講，分為拖地展放、張力展放。拖地展放線盤(pán)處不需制動(dòng)，線拖在地面行進(jìn)的方法，此法不用專(zhuān)用設(shè)備，比較簡(jiǎn)單，但導(dǎo)線的磨損較為嚴(yán)重，勞動(dòng)效率低，放線需大量的人工，在放線質(zhì)量難保證。張力放線，即使用牽張機(jī)械使導(dǎo)地線始終保持一定的張力，保持對(duì)交叉物始終有一定安全距離的展放方法。它能保證導(dǎo)地線展放質(zhì)量，效率較高，但機(jī)械笨重和費(fèi)用昂貴。張力放線導(dǎo)線等均不落地，因而有效地防止了線材磨損，提高了施工質(zhì)量。

對(duì)放線滑車(chē)輪徑的選擇，滑車(chē)的輪徑偏大些好，這樣磨損系數(shù)小，導(dǎo)線在該處所受的彎曲應(yīng)力也較小，但過(guò)大又增加重量，一般以不小于10倍導(dǎo)線的直徑為佳。輪槽的槽徑與導(dǎo)線直徑應(yīng)匹配，小導(dǎo)線影響不大，對(duì)于大導(dǎo)線或大壓檔處，應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)要做到這一點(diǎn)，否則導(dǎo)線會(huì)被擠傷或壓偏，對(duì)LGJ-240以上大導(dǎo)線或壓接管過(guò)滑車(chē)處，用小輪徑滑輪不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可用雙輪放線滑車(chē)，將滑車(chē)包絡(luò)角減小一半。

放線過(guò)程中，要仔細(xì)檢查導(dǎo)線，不得有金鉤、磨損、斷股情況。如單股損傷不超過(guò)直徑的一半，鋼心鋁線和其它導(dǎo)線不超過(guò)導(dǎo)電部分的5%，可將棱角、毛刺修光處理。在一個(gè)補(bǔ)修金具的有效長(zhǎng)度內(nèi)，當(dāng)鋼心鋁線出現(xiàn)鋼心斷股或鋁部分損傷面積超過(guò)25%，單金屬絞線損傷面積超過(guò)25%，連續(xù)損傷雖在允許修補(bǔ)范圍之內(nèi)，而損傷長(zhǎng)度已超過(guò)一個(gè)補(bǔ)金具所能補(bǔ)修的長(zhǎng)度，或金鉤、破股已使鋼心或內(nèi)層線股形成無(wú)法修復(fù)的永久變形者，都須切斷重接。導(dǎo)線在連接前應(yīng)檢查兩端線頭的扭絞方向、規(guī)格是否相同，不同方向扭絞、不同規(guī)格的線，禁止在檔中連接，連接按操作工藝進(jìn)行。

輸電線路緊線工作需在基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的100%，桿塔結(jié)構(gòu)組裝完整，螺栓已緊固的情況下進(jìn)行，在耐張塔受張力方向的反側(cè)，必須打好臨時(shí)拉線，以防止桿塔受力過(guò)大或塔身變形、橫擔(dān)產(chǎn)生位移，影響弛度觀測(cè)。臨時(shí)拉線與地面夾角一般不宜大于45°，其所能平的張力值，應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。

在安裝曲線的計(jì)算過(guò)程中，其應(yīng)力是通過(guò)狀態(tài)求取的，而狀態(tài)中只考慮了彈性變形，實(shí)際上金屬絞線并非完全彈性體，在張力作用下產(chǎn)生彈性伸長(zhǎng)外，還將產(chǎn)生塑性伸長(zhǎng)和蠕變伸長(zhǎng)，這兩部分伸長(zhǎng)是永久性變形，統(tǒng)稱(chēng)為塑蠕伸長(zhǎng)，工程稱(chēng)之為初伸長(zhǎng)。補(bǔ)償初伸長(zhǎng)最常用的方法就是在安裝緊線時(shí)適當(dāng)減小弧垂，則待初伸長(zhǎng)伸展出來(lái)后，弧垂增大而恰達(dá)到設(shè)計(jì)弧垂。輸電線路一般采用恒定降溫法進(jìn)行初伸長(zhǎng)補(bǔ)償。采用減小弧垂法或恒定降溫法進(jìn)行初伸長(zhǎng)補(bǔ)償，其實(shí)質(zhì)都是安裝緊線的弧垂。

在施工緊線過(guò)程中，導(dǎo)線在懸垂線夾處用滑車(chē)懸掛進(jìn)行弧垂觀測(cè)時(shí)，各檔觀測(cè)弧垂都是按滑車(chē)處無(wú)摩擦力計(jì)算的。架線安裝完畢后經(jīng)常出現(xiàn)檔間或線間弧垂不一致，以及懸垂絕緣子串偏離中垂位置的現(xiàn)象。當(dāng)這種偏差超過(guò)施工驗(yàn)收過(guò)程中允許值時(shí)，就需對(duì)導(dǎo)線弧垂進(jìn)行調(diào)整，導(dǎo)線、避雷線的弧垂誤差應(yīng)不大于+5～2.5%，但正誤差最大不大于500mm。

4 輸電線路檢修施工

高壓輸電線路根據(jù)巡視、檢測(cè)、試驗(yàn)所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行旨在消除缺陷、提高設(shè)備完好水平，預(yù)防事故，保證線路安全運(yùn)行而開(kāi)展的工作，即檢修施工。

由于自然災(zāi)害，如地震、洪水、冰雹、暴風(fēng)等外力破壞。如采石放炮崩斷導(dǎo)線、偷盜線路器材造成送電線路倒塔、斷線金具或絕緣子脫落等停電事故，需要盡快進(jìn)行檢修施工。事故搶修施工，由于時(shí)間緊迫，來(lái)不及設(shè)計(jì)的，也應(yīng)在搶修施工完成后，補(bǔ)有關(guān)變動(dòng)的工程圖紙，交運(yùn)行部門(mén)技術(shù)管理存檔。對(duì)于在停電的輸電線路上工作，除了遵照一般線路施工應(yīng)遵守的安全措施外，由于線路已直接與變電站的開(kāi)關(guān)相連，線路隨時(shí)有來(lái)電的可能。輸電線路停電檢修施工，必須使用第一種工作票，嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)送電線路停電工作的規(guī)定。線路停電操作由地區(qū)調(diào)度值班員通知有關(guān)變電站執(zhí)行。檢修施工人員在施工開(kāi)始之前先與調(diào)度聯(lián)系，取得作業(yè)許可。然后在待檢查施工線路上進(jìn)行驗(yàn)電，經(jīng)驗(yàn)明線路上確無(wú)電壓，即可在線路施工點(diǎn)兩端各掛一組短路接地線。輸電線路短接地線必須符合：接地必須使用軟銅線，截面不小于25mm2，以保證在短路電流短路時(shí)不至燒斷，接地線的接地端用金屬棒做臨時(shí)接地，直徑應(yīng)不小于10mm2，打入地中深率不小于0.6mm。利用鐵塔或混凝土桿塔橫擔(dān)接地時(shí)，允許各相分別接地，但必須保證鐵塔與接地線連接部分接觸良好。

輸電線路檢修施工工作結(jié)束后，必須查明所有參加線路檢修施工的工作人員及材料工具等確認(rèn)已全部從桿塔、導(dǎo)線及絕緣子上撤下，然后才能拆除接地線，拆除接地線后，即認(rèn)為線路已有電，檢修施工人員不得再登上桿塔在導(dǎo)線安全距離范圍內(nèi)做任何工作。在清點(diǎn)接地線組數(shù)無(wú)誤并按有關(guān)規(guī)定交接后，即可向調(diào)度匯報(bào)，聯(lián)系恢復(fù)送電，完成輸電線路檢修施工任務(wù)。

[1]李慶林.架空送電線路施工手冊(cè)[M].北京：中國(guó)電力出版社.

[2]李立新.初述高壓輸電線路主角鋼插入式基礎(chǔ)施工方法[J].內(nèi)蒙古石油化工，2005.

TM7

A

1674-6708（2010）30-0180-03