樊德智
(中鐵十一局集團電務(wù)工程有限公司,湖北 武漢 430073)
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,促使我國鐵路建設(shè)逐漸完善,并擴大鐵路建設(shè)規(guī)模。但為開展建設(shè)工作時,規(guī)避對當?shù)仉娏€路穩(wěn)定運行的威脅,以及對市民正常生活的影響,則需執(zhí)行電力線路的遷改施工。對此,施工人員應(yīng)在作業(yè)前,對多方面因素加以綜合考慮,依托于現(xiàn)場實際情況,著手于遷改施工方案的設(shè)計,確保高速鐵路安全運營的同時保障電力線路安全運行。
線路遷改施工時,需遵循三項基本原則:①若原有輸電線桿設(shè)立位置會影響高鐵建設(shè)與行車安全,應(yīng)全部遷改。②施工期間,如果產(chǎn)權(quán)部門將該段線路納入五年規(guī)劃改造中,應(yīng)根據(jù)新提出的遷改要求開展施工。③基于新建鐵路線路紅色區(qū)域內(nèi)及已有線路規(guī)劃,對影響新建鐵路站正常使用的電力線路進行全部遷改[1]。
遷改施工要求主要針對兩種情況:①電纜線路施工。首先,需科學選擇線路材料,通常為交聯(lián)聚乙烯鎧裝銅芯電纜,線路截取時,應(yīng)對橫截角度進行嚴格控制,并預(yù)留充足的截面空間,為后期線路擴容與規(guī)劃創(chuàng)設(shè)良好條件;采取就近接軌施工手段,但需保證在完成軌道預(yù)埋后執(zhí)行,若高鐵施工時,未開展此項工作,則在線路遷改時應(yīng)繞行到預(yù)埋地點,如果附近有橋梁,也可在橋涵下跨越軌道;遷改施工時,要求作業(yè)人員以長遠眼光進行,對線路后續(xù)維護與應(yīng)急處理等工作加以考量,同時,施工期間還應(yīng)落實線路的保護工作,必要時可借助鋼管達到保護效果,并做好保護管的連接工作;電纜敷設(shè)時,對保護管與軌道中心的距離進行控制,通常不小于5m,而鋼管與地面軌道間距應(yīng)大于1m;若路基外側(cè)施工周圍建設(shè)有施工車輛通道,則需合理擴建鋼管防護范圍,至少要延伸至道路外側(cè)300m,同時,還需對路面最大承載力進行的試驗,結(jié)合試驗結(jié)果計算得到鋼管預(yù)埋深度;敷設(shè)鐵路范圍外的電力線纜時,應(yīng)控制埋設(shè)深度超過0.7cm,而耕地埋深也應(yīng)在1m 以上。②電力線路和鐵路交叉跨越或接近。實際施工時,作業(yè)人員需使用固定線夾固定線路的電桿塔;而在線路跨越公路時,若跨越長度大于0.2km,計算弧垂時,應(yīng)將導線溫度值設(shè)定為70℃,具體要求見表1。
表1 110kV 電力線路與鐵路較差跨越施工要求
某輸變電工程110kV 線路是一項跨越高速公路與鐵路的工程,改造線路總長約0.9~1.6km,待改造鐵塔為5 基。地面與鐵軌面間距最大為28m、最小10m,在此之間,還需經(jīng)過長13.6m 的架橋機。公路與地面距離約4m,只需滿足跨越鐵路安全距離的需要,便可達到跨越公路的需求。
對本工程電力線路遷改路段實際情況進行勘測,得到以下測量參數(shù):路段既有地面高程約426m,跨越點軌道高程約439m,同時,該位置在運行中,每天都需通過架橋機,其高度為13.6m。依托于測量數(shù)據(jù),對鐵塔呼稱高進行設(shè)計,為保證線路與高鐵的正常運行,其高度不得小于30m。但由于遷改施工周期有限,又因現(xiàn)場環(huán)境復雜,很難在規(guī)定的8h 內(nèi)完成多項遷改工作包括舊線拆除、跨越高速公路放線、舊鐵塔放倒與回收、4 座鐵塔建設(shè)等[2]。
為保障作業(yè)質(zhì)量并在規(guī)定的時間內(nèi)完成各項任務(wù),設(shè)計出臨時過渡施工方案。先保持通電,與此同時,執(zhí)行110kV 電纜的敷設(shè)施工,對其中3 座混凝土桿進行處理,將其設(shè)置在16 號塔右側(cè)10m 位置。緊接著按照正西的方向延長電纜,使其到達高速公路,經(jīng)測量,電纜延伸長度為450m。該路段建設(shè)有橋梁,因此,決定將電力線路經(jīng)過涵洞后再向南延伸200m。最后,向西470m,同原線路23 號塔相互連接。16 至23 號塔的線路遷改施工期間,共有1 個耐張段。
由于施工受時間的限制,因此,完成電纜敷設(shè)后,立即執(zhí)行電纜接火工作,與此同時,解開17、23 號塔6個耐張線架,并在尾線處預(yù)留安全距離。隨后對該耐張段進行斷電處理,再解開7 號、23 號跳線,組織作業(yè)人員開展立塔、放線、公路跨越及舊線拆除等施工,施工任務(wù)預(yù)計3h 內(nèi)完成。耐張段改造結(jié)束后,應(yīng)立即執(zhí)行電纜的過渡與拆除工作,還需接通17 號、23 號之間連接線的耐張線架,實現(xiàn)8h 停電時間的合理、充分利用,為線路全部貫通提供基本保障。當電力線路正式通電且良好運作后,便意味著臨時過渡施工結(jié)束。
雖然線路遷改施工過程中,為保證供電工作的有序進行而設(shè)置良好運作的備用電源,但基于對線路安全、可靠作業(yè)的思考,應(yīng)保證所設(shè)計的施工方案既要具備極強的科學性、可行性,還需對施工周期加以合理控制,確保施工的高效率完成。對此,決定采用停電遷改施工方法,利用有效的停電時間加快施工進程。線路遷改施工段共建設(shè)有4 座桿塔,分別為2、3 號直線塔以及4、5 號耐張塔,在此基礎(chǔ)上,又新建3 座桿塔,其中,耐張塔2 座、直線塔1 座。施工結(jié)束后,對經(jīng)過處理的耐張段距離進行測量,其長度為878m。與此同時,對原線路走向加以適當更改,可保證線路正常輸電時,新建耐張塔也可執(zhí)行緊線、放線作業(yè)。但直線塔需先切斷電源,才能開展相應(yīng)的處理工作。施工人員應(yīng)有效利用停電時間,并高質(zhì)量、高效率落實線路遷改施工,直線塔建設(shè)過程中,同時執(zhí)行兩端線路架設(shè)施工,再組織另一施工團隊,拆除5 號耐張塔。停電改造施工方案的實施極大程度地提高施工效率,可在24h 內(nèi)完成各項遷改任務(wù),而3 號桿塔的拆除工作需在線路運作后進行[3]。
本工程的110kV 電力線路遷改施工主要是對原線路進行改造,在此期間,應(yīng)保證其中一條回路始終處于正常通電狀態(tài),確保電力線路良好運行。基于這一思考,設(shè)計線路遷改施工方案時,決定在改造路段將雙回線路設(shè)計為分別跨越某鐵路、某高速公路的兩條單回路即A 線、B 線,并針對不同回路制定相對應(yīng)的施工方案。
A 線施工方案:在原18 號耐張塔沿小號方向左轉(zhuǎn)向前108m 位置處建設(shè)一單回耐張四管塔,塔基呼稱高48m,與此同時,在新塔右轉(zhuǎn)建設(shè)相同規(guī)格四管塔,以此跨越鐵路與高速公路,向前234m、右轉(zhuǎn)后同原線路16號耐張塔相連接。
B 線施工方案:將塔基呼稱高51m 的單回耐張四管塔建設(shè)于18 號耐張塔沿小號方向右轉(zhuǎn)前進108m 位置,再新建塔基呼稱高48m 的單回耐張四管塔于左轉(zhuǎn)橫跨鐵路和高速公路并向前244m 處,最后左轉(zhuǎn)與原線路16 號耐張塔連接在一起。完成此項工作后,組織作業(yè)人員拆卸原線路17 號1 基雙回直線塔。這一施工方案的實施能夠保證即使在電力線路正常運作的情況下,也可開展4 基四管塔的建設(shè)工作。
需注意的是,開展A 線回路施工時,需斷開A 線電源,且不能影響B(tài) 線的正常輸電。16 號、18 號塔設(shè)置有兩回線路,其中一回帶電,而另一回則需執(zhí)行停電施工作業(yè)。經(jīng)測量,A、B 兩條線路之間的距離為9m,如果能夠科學、有效落實安全措施,便能夠保證同塔雙回線路施工安全進行。與此同時,開展A 線施工期間,應(yīng)執(zhí)行16 號、18 號塔的臨時加固作業(yè),可在各基塔設(shè)置4 根臨時防扭防彎拉線以此起到加固的作用,當完成A 線施工后,便可執(zhí)行送電工作。也可應(yīng)用這一方式對B 線進行施工處理,施工工序相一致。雙回線路的施工可實現(xiàn)同時送電,且不會影響17 號塔舊導線拆除施工。確保電力線路改造期間,始終有一個回路執(zhí)行供電作業(yè)[4]。
這一施工工序操作難度較大,且存在安全風險,對此,開展施工時,應(yīng)著重關(guān)注三項工作:首先,科學應(yīng)用迪尼瑪繩。與水密度相比,迪尼瑪繩的密度過低,而在強度方面也要優(yōu)于其他鋼材,具備較強的電氣絕緣性能。因此,可將其視為承載工具,為帶電跨越施工期間各類設(shè)施的轉(zhuǎn)移提供可靠支撐力。其次,線路輸電后,需立即執(zhí)行跨越軟索的架設(shè)工作。利用跨越塔,賦予迪尼瑪繩更高承載性能,將其作為承載索,搭配導線、牽引繩,開展絕緣吊橋起吊施工,在此之前,需對吊橋的起吊位置進行確定,以保證施工達到所規(guī)定標準。再次,針對承載索架設(shè)施工設(shè)置相應(yīng)的支撐點??缭绞┕て陂g,支撐點通常為待施工區(qū)域兩端的跨越塔,但需精準計算該點可承受最大作用力,以此增強起吊作業(yè)安全性。最后,測試尼龍繩質(zhì)量以及絕緣性能,只有達到施工要求后才能應(yīng)用于具體作業(yè)中。這是因為,如果尼龍繩不具備良好絕緣性能,極易在施工期間出現(xiàn)靜電問題,對施工安全構(gòu)成威脅。同時,還需做好尼龍繩的運輸與存儲工作,避免擠壓或受潮使其失去絕緣性能,增大施工風險性。對尼龍繩接頭部位的松動情況進行全方位檢查并及時處理,為作業(yè)人員施工安全提供基本保障。
110kV 電力線路跨越施工需征得當?shù)罔F路、公路部門同意后方可進行。而在施工時,應(yīng)在距離線路遷改段外2km 的位置處布設(shè)警示牌;同時,還需在距離施工現(xiàn)場1km 的地方設(shè)置限速標識;距作業(yè)段約600m 位置安放“變道行駛”提示牌;在施工范圍內(nèi)400m 區(qū)域布設(shè)“車輛慢行”警示告知;接近施工場所時,應(yīng)保證所有車輛在遠離施工的單車道行駛。本工程待遷改施工區(qū)段的行車數(shù)量較多,因此,在不影響車輛正常行駛且保證施工安全進行的要求下,施工人員應(yīng)加強同交警部門的合作,充分發(fā)揮該部門交通指揮作用,確保跨越、路面施工有序開展。同時,還應(yīng)安排專業(yè)的安全施工監(jiān)管人員,實現(xiàn)對遷改施工安全的全過程管理,為施工人員作業(yè)、設(shè)備操作創(chuàng)設(shè)安全施工條件。要求進入遷改施工范圍內(nèi)的工作人員均需正確佩戴安全帽,尤其是施工人員,還需穿戴反光衣并做好其他安全防護措施[5]。此外,路邊兩側(cè)立桿需涂刷醒目油漆,并在夜間懸掛紅色警示照明設(shè)備,與此同時,施工現(xiàn)場需設(shè)置路錐圍護,在外圍區(qū)域布設(shè)相應(yīng)警示牌,開展跨越架施工時,應(yīng)設(shè)置限高標志。
線路搭設(shè)作業(yè)始終堅持“由下至上”原則,杜絕上、下部位施工同時進行的現(xiàn)象發(fā)生,作業(yè)期間需安排施工人員有序傳遞所需材料,以保證施工秩序。此外,應(yīng)在專業(yè)人員監(jiān)督與管理下開展鐵塔放線、緊線施工,特別是強風、暴雨等惡劣天氣到來前積極做好各項預(yù)防措施,可通過增設(shè)拉線以此增強跨越架整體穩(wěn)定性,降低強風、暴雨對設(shè)施的影響。并在天氣轉(zhuǎn)變后,細致、全面檢查跨越架的安全性、完整性,避免安全事故的發(fā)生。遷改施工結(jié)束后,應(yīng)由監(jiān)理部門、施工部門對項目質(zhì)量進行驗收,并出具驗收報告,只有各項作業(yè)均達到施工標準才能使用。而線路拆除施工工序則與搭設(shè)施工流程相反,應(yīng)遵循“從上至下”施工原則順序拆除,但注意事項相一致。
當前,我國針對110kV 電力線路跨越高鐵遷改施工并未出臺相應(yīng)的規(guī)范與標準,這就要求施工人員既要對現(xiàn)場鐵路建設(shè)規(guī)劃進行分析,還需觀察原有110kV電力線路布設(shè)情況,在充分、全面考量下,制定線路遷改施工方案。與此同時,作業(yè)人員還應(yīng)嚴格遵循電力線路遷改原則,并明確遷改要求,在此基礎(chǔ)上,對施工方案進行合理優(yōu)化,增強方案科學性、實用性。此外,還需在施工過程中,加強對施工人員、設(shè)備的管控,積極落實各項風險管控措施,確保施工安全。