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        特高壓交流輸變電工程組合格構(gòu)式跨越架的應(yīng)用

        2018-07-25 07:31:36王增軍韓增永冷佳偉戴光燁
        山東電力技術(shù) 2018年6期
        關(guān)鍵詞:格構(gòu)架體拉線

        馬 濤,王增軍,韓增永,冷佳偉,戴光燁

        (1.上海送變電工程有限公司,上海 200235;2.國網(wǎng)山東省電力公司淄博供電公司,山東 淄博 255032;3.國網(wǎng)山東省電力公司泰安供電公司,山東 泰安 271000;4.國網(wǎng)山東省電力公司沂源縣供電公司,山東 沂源 256100;5.國網(wǎng)山東省電力公司濟(jì)南市長清區(qū)供電公司,山東 長清 250300)

        0 引言

        特高壓建設(shè)中跨越施工是安全的重中之重,1 000 kV榆橫—濰坊特高壓交流輸變電工程線路工程24標(biāo)段的放線段12S084~12S091中有處跨越施工,12S087~12S088檔中跨越青銀高速,跨越要求不影響高速公路的通行,根據(jù)實地考察,公路兩側(cè)土質(zhì)堅硬,采取道路兩側(cè)搭設(shè)跨越架加玻璃鋼封網(wǎng)保護(hù),僅在封網(wǎng)中短時間封路措施,極大地減少了對公路交通的影響,封網(wǎng)防護(hù)也對公路交通安全提供保障。

        1 工程跨越處概況

        1 000 kV榆橫—濰坊特高壓交流輸變電工程線路工程(24標(biāo))由位于山東省濱州鄒平縣的12S071號塔開始到位于山東省淄博周村區(qū)的12S136號止。全線鐵塔共計65基為雙回路鋼管塔,線路長度36.001 km。全線導(dǎo)線采用 8×JL/G1A-630/45 鋁包鋼芯鋁絞線,兩根地線均為OPGW-185復(fù)合光纜。在12S087~12S088檔中,跨越青銀高速K294 km+420m,跨越處數(shù)據(jù)參數(shù)如圖1、圖2所示。

        圖1 跨越處平面圖

        圖2 跨越處斷面圖

        2 方案比選

        不同方案比選如表1所示。

        表1 方案比選

        由表1分析可得,組合格構(gòu)跨越架體豎向由多根組塔抱桿承載,一般6.9m分段,有強(qiáng)大的軸向抗載能力。橫向由抱桿橫梁承擔(dān),一般單梁不超過12m寬。經(jīng)建筑設(shè)計院用BIM建模及有限元分析方法,進(jìn)行了豎向、橫向結(jié)構(gòu)受力及穩(wěn)定性分析,在無拉線,連接螺栓部分連接情況下,按照整相鄰檔斷線工況,分析得知結(jié)構(gòu)桿件應(yīng)力總體處于較小范圍,只有少數(shù)斜腹桿應(yīng)力比較大,整體結(jié)構(gòu)具有很高的安全度。載荷能力大,抗斷線能力強(qiáng),施工安全風(fēng)險大為降低。采用自立式結(jié)構(gòu),架體與地面接觸面大,跨越架總重量大,自穩(wěn)定性強(qiáng)、對外拉線依賴度低,減少了拉線使用可能造成的地下管線損壞等潛在風(fēng)險,減少了封路停電等配合工作時間,對社會影響小。同時施工周期短,人工投入少,費(fèi)用低[1]。

        3 受力分析

        3.1 架體受力分析

        整相鄰檔斷線跨越架受力分析。按照跨越架間導(dǎo)線重量+(檔距-跨越架間距)×3/8的導(dǎo)線重量校核,檔內(nèi)所有8根導(dǎo)線全部壓在跨越架14.7m寬的橫梁上,單邊跨越架增加垂直受力3.5 t,桿件最大組合應(yīng)力遠(yuǎn)未達(dá)到鋼材的強(qiáng)度值,瞬間形變僅15mm,小于規(guī)范的12 000×1/250=48mm的要求。此時加強(qiáng)型防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)受力安全系數(shù)達(dá)到12,滿足要求??箶嗑€承載能力比其他類型的跨越架大,導(dǎo)、地線跨越施工的安全性大幅提高。架體受力情況如圖3所示。

        圖3 架體受力情況

        3.2 架體的豎向受力分析

        屈曲分析如圖4所示,組立好的組合格構(gòu)跨越架,整體受力正常,完好無損傷。

        最大豎向位移分析如圖5所示,跨越架受力后發(fā)生形變,整體未發(fā)生折斷。

        架體結(jié)構(gòu)比率如圖6所示,受力分析結(jié)果,組合格構(gòu)式跨越架滿足要求,抗斷線承載能力大。

        4 跨越施工方案的確定

        本次跨越青銀高速的施工方案是采取跨越處高速公路兩側(cè)搭設(shè)組合格構(gòu)式跨越架封網(wǎng)跨越,即在左、右兩相導(dǎo)地線垂直下方搭設(shè)跨越架并使用鋼絲繩連接玻璃鋼編制成絕緣網(wǎng),形成對高速公路的防護(hù)[2-6]??缭郊艿谋Wo(hù)網(wǎng)的最低弧垂點與高速公路路面的凈高度不小于10m。同時考慮承力繩1m的弛度,施工裕度1m,跨越架高度為18.7m。單體跨越架設(shè)計成椅子狀,采用3m段900抱桿拼裝,需采用Ф15mm鋼絲繩連接頂部打下拉線,以增加跨越架整體牢固性,共計需要 900×900抱桿 212段(3m),12段(4m)方接頭60個。組合格構(gòu)式跨越架組裝如圖7所示。

        圖5 最大豎向位移分析

        圖6 架體結(jié)構(gòu)比率

        圖7 組合格構(gòu)式跨越架組裝示意圖

        5 跨越防護(hù)的組成及安裝

        5.1 跨越架搭設(shè)

        5.1.1 操作流程

        現(xiàn)場測量→確定方案→工器具準(zhǔn)備及運(yùn)輸→場地平整→現(xiàn)場組裝→檢查驗收→保護(hù)網(wǎng)安裝→跨越施工。

        操作要點:1)根據(jù)施工方案進(jìn)行現(xiàn)場測量,確定跨越架安裝位置;2)抱桿組裝按照搭積木的方法,在平整過的地面上,拼裝架體底部的框架結(jié)構(gòu),并保證水平和平整;3)用吊車將地面拼裝好的立柱豎直起吊,底部與六通連接件連接并緊固,再吊裝橫梁部分;4)按照同樣的方法吊裝完成上層結(jié)構(gòu);5)放線施工按照常規(guī)的防護(hù)網(wǎng)施工方法,包括施工準(zhǔn)備,封路或停電配合,安裝承力繩、防護(hù)網(wǎng),架線施工,防護(hù)設(shè)施拆除等工作。

        5.1.2 現(xiàn)場測量及組裝

        在施工前用經(jīng)緯儀將每相交叉跨越中心線定出,并按照方案定出遮護(hù)寬度及跨越架主柱位置,(每處跨越架有6根主立柱,用水準(zhǔn)儀抄平)打好標(biāo)志樁。

        在跨越架搭設(shè)位置進(jìn)行場地平整 (鋪墊碎石再鋪沙土逐層夯實),需設(shè)置主柱的位置進(jìn)行局部夯實。將搭設(shè)跨越架所需材料運(yùn)至搭設(shè)位置,分別順高速公路兩側(cè)堆放。

        根據(jù)跨越架位置在保證拉線對地面夾角小于45°條件下,選擇跨越架拉線地錨位置,確定土質(zhì)加固并周圍無地下管線設(shè)施情況下,埋設(shè)好3 t地錨(三角形地錨)。

        跨越架搭設(shè)人員必須由接受專門培訓(xùn)并經(jīng)考核合格的架子工承擔(dān),嚴(yán)禁無證上崗作業(yè)。

        5.1.3 跨越架的組立

        根據(jù)現(xiàn)場實際條件滿足25 t吊車搭設(shè)跨越架條件,再次應(yīng)用經(jīng)緯儀和鋼尺確定,架體縱向中心與線路中心重合。跨越架搭設(shè)前需進(jìn)行定位處的場地平整,吊車作業(yè)范圍鋪設(shè)鋼板。

        抱桿組裝按照搭積木的方法,在平整過的地面上,拼裝架體底部的框架結(jié)構(gòu),并保證水平和平整??缭郊艿灼矫鎽?yīng)用水準(zhǔn)儀進(jìn)行操平,對第一道水平抱桿應(yīng)調(diào)整水平,并對下方基礎(chǔ)夯實,保證跨越架平面水平,水平后方可繼續(xù)上一段抱桿吊裝,在縱向抱桿應(yīng)垂直于地面。人工地面組裝拼接抱桿,連接處使用抱桿連接螺栓,螺栓緊固達(dá)到90%,起吊前,檢查連接是否可靠,25 t汽車吊起吊,離地面1m后吊車停止吊高,檢查吊點和螺栓連接部位,牢固可靠可繼續(xù)起吊。

        組合格構(gòu)式跨越架搭設(shè),由低處到高處,逐層搭設(shè),螺栓牢固后再繼續(xù)搭設(shè)。吊車在吊裝過程中,利用拉線進(jìn)行控制,防止跨越架往高速側(cè)倒落。組合格構(gòu)式跨越架的組立如圖8所示。

        圖8 組合格構(gòu)式跨越架的組立

        5.1.4 拉線設(shè)置要求

        跨越架搭設(shè)高度到10m時,設(shè)置第1道拉線(跨越架角分線方向);高度到16m時再設(shè)置第2道拉線(跨越架角分線方向)??缭郊芾€應(yīng)采用30 kN鏈條葫蘆和Φ15mm鋼絲繩。拉線錨樁按照30 kN級設(shè)置,跨越架立桿應(yīng)設(shè)置1處拉線,拉線的掛點應(yīng)設(shè)在立桿與橫桿的交接處,且與地面的夾角不得大于 45°。

        5.2 跨越架封網(wǎng)

        5.2.1 封網(wǎng)

        提前準(zhǔn)備好2根Φ15mm的尼龍繩,作為引繩,穿過高速公路。

        人工牽引2根Φ15mm的尼龍繩,至高速公路對面跨越架,分別與2根Φ16mm鋼絲繩連接可靠,12S088塔開始回收2根Φ15mm的尼龍繩騰空。

        利用2根Φ15mm的尼龍繩循環(huán)繩分別以一牽二方式牽2根Φ16mm鋼絲繩承載繩,再一牽二方式牽2根Φ15mm尼龍拉網(wǎng)繩,利用3 t手板鏈條葫蘆與地面地錨連接并收緊鋼絲繩。

        當(dāng)Φ16mm鋼絲繩承載索安裝完畢后,掛設(shè)絕緣網(wǎng),封網(wǎng)過程中隨時調(diào)節(jié)收緊承載鋼絲繩,保持保護(hù)網(wǎng)高度。

        5.2.2 保護(hù)網(wǎng)的組成

        使用的保護(hù)網(wǎng)由玻璃鋼+鋼絲繩的方式組成,12m組成方式如圖9所示。

        圖9 保護(hù)網(wǎng)組成方式

        6 結(jié)語

        本次應(yīng)用在跨越青銀高速 (K294 km+420m)施工,在跨越防護(hù)的安全上大大提高,其格構(gòu)式施工操作上簡便快速,進(jìn)而在經(jīng)濟(jì)上降低了施工費(fèi)用,并保證了張力放線中下方跨越處的安全。工程的組合格構(gòu)式跨越架搭設(shè)完成后,經(jīng)過監(jiān)理、業(yè)主和國網(wǎng)公司專家的檢查得到了肯定。在重要跨越施工防護(hù)中組合格構(gòu)式跨越架的熟練應(yīng)用,最終保證了跨越施工的順利完成。組合格構(gòu)式跨越架的成功應(yīng)用,對跨越施工的技術(shù)運(yùn)用成熟,積累了施工經(jīng)驗。

        單根抱桿重量大是它的不足,在施工中的搬運(yùn)組裝不便,若采用輕質(zhì)材料加工抱桿,作為跨越架體組裝的抱桿,則便于以后跨越施工的應(yīng)用推廣。

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