一、适用范围
本措施适用于中电投陕县风电场220kV接入系统工程跨越连霍高速及连霍高速扩建段施工。
二、高速跨越点概况
中电投陕县风电场220kV接入系统工程跨越连霍高速两次。第一处是跨越位置位于陕县观音塘镇后沟大桥处,新建连霍高速施工里程KK84+785.16米,交叉角度63°。跨越杆塔是N7(J2-30米单回转角塔)、N8(J2-30米单回转角塔),N7杆塔距离高速公路隔离网最近为66米,连霍高速路面宽26米,高速低于地面7米,最大温度80°导线距高速路面距离为27.07米。第二处是跨越位置位于陕县观音塘镇,连霍高速里程K781千米处,交叉角度是83.47°。跨越杆塔是N11(220ZT2-36米单回直线塔)、N12(ZMC2-48米单回直线塔),N11杆塔距离高速公路隔离网最近为60米,连霍高速路面宽26米,低于地面7米,最大温度80°导线距高速路面距离为44.92米。
三、施工方案的选择
跨越架搭设方法有:
竹竿跨越架:优点简单方便、容易施工,缺点受力小,安全风险大。
钢管跨越架:优点承受荷载大、结构稳定,缺点构件多,时间长、成本高。
承力索跨越架:优点工器具、受力构件少、稳定性更高。缺点受工器具、地形限制较大。
竹竿、钢管架搭设方法:竹竿跨越架、钢管跨越架是在跨越架顶端间铺设封顶网,以保护被跨越物。在封顶网上方进行张力展放导引绳、牵引绳直至达到展放导地线目的。
承力索搭设方法:利用铝合金抱杆代替传统的跨越架,并在抱杆上搭设承力索达到保护跨越物的目的。
针对本工程,N7-N8档距340米,跨越点为扩建连霍后沟大桥桥头,目前正在施工。路面除个别施工车辆和施工人员外无其他高速行驶车辆来往。该段受地形限制适宜搭设钢管跨越架。N11-N12跨越档距有201米,高速低于地面7米。故此该段考虑使用承力索施工。
1、N7-N8钢管跨越架搭设
1.1、钢管架布置
由于N7、N8铁塔距离连霍高速分别约为66m、230m,根据现场情况选择在距连霍高速两边用钢管搭设跨越架,根据N7铁塔是J2-30米塔,确定线路宽度13m,交叉角63度,两边羊角各2米,初步确定跨越架宽18米。
1.2、钢管架封网布置
钢管跨越架封网:采用3根Φ16×50m迪尼玛绳作为主受力绳;横线路方向每隔1米配置一根Φ12尼玛绳封网绳;本处封网长度预计45米,根据现场实际情况适当调整。
1.3、钢管跨越架搭设施工
跨越架搭设必须先选取线路跨越中心,树立钢管必须平直。
本工程拟采用N7大号高速公路边搭设两排钢管架、梁桥梁中间搭设两排钢管架、高速N8侧搭设两排钢管架为支撑,上部采取封网保护措施。
跨越架的立杆应垂直,前排架立杆必须与高速公路护栏立柱保持平行一致,跨越架的正面横杆应与立杆成直角搭设,立杆间距1.5m,横杆间距1.2m;跨越架的侧面横杆根据现场情况搭设。
跨越架两端及每隔6—7根立杆应设剪刀撑、支杆或拉线,剪刀撑、支杆与地面的夹角不得大于60°。
构架中心应在线路中心线上,为防止放线时边导线滑落,跨越架每侧长出横担宽度不少于2米,且在架子两上角应绑扎羊角杆。
钢管立杆搭接长度不得小于1.5m,用二个卡扣固定牢固,横杆搭接长度不小于1米,用两个卡扣固定牢固。
构架外侧的稳定拉线,与地面夹角不大于45°。
为减小摩擦,在顶部顺公路方向,在主架上部绑上几根大毛竹,以减小对跨越架的摩擦。
跨越架搭设完毕,铺设封顶网时,该段高速未通车,可以直接拉通封网绳,封网完毕后距离扩建高速路面应不小于6米。
封网前做准备工作同时联系路政、高速交警、高速施工单位等部门,请上述部门予以配合,在承力索、拉网绳通过高速时,采取短时间封锁施工路面措施,确保施工人员及过往车辆安全。
2、N11-N12承力索搭设
2.1、承力索布置
由于N11、N12铁塔距离连霍高速分别约为60m、96m,根据现场情况选择在距连霍高速两边,在高速两N11和N12铁塔上按照要求绑扎一副500mm×500mm×21m铝合金抱杆,根据线路宽度13m确定抱杆长度为20m,每副抱杆配合4根Φ15×40m钢丝绳拉线、4个5t地钻组成承力索支承系统。
2.2、承力索和封网绳的布置
承力索采用3根Φ16×300m挂胶迪尼玛绳,3根Φ12×300m锦纶绳作为拉网绳,每根承力索两端各配合1个地锚作为锚线用。
封网布置:封顶网拟用多根Ф6钢绞线加铝塑管(或Φ6绝缘钢丝绳),两头弯成绳套用铁丝麻箍紧,相邻两根承力索上按每隔2m布置一根、封顶时用5吨U型环将封顶绳套在绝缘承力索上,用拉网绳拉至连霍高速正上方。
2.3、承力索搭设施工
N11-N12档距201米,跨距小,本措施拟定在N11、N12杆塔横担处各横一副500×500×21米的抱杆,用拉线固定,作为承力索的支撑。
地锚埋设:分别在每副抱杆朝铁塔方向50m处挖设地锚坑并埋设地锚,地锚规格1.2m× 0.3m,埋深 1.8 m。地锚与抱杆的方向与线路方向平行,且高速两边对应的地锚需在一条直线上。地锚作为起立抱杆及锚固承力索用。连接抱杆与抱杆的拉线应用Φ15×15m钢丝绳套相连,并用5T的U型环连接固定到抱杆上。
抱杆吊装:抱杆在地面组装好,用机动绞磨做牵引动力起吊抱杆。抱杆起吊到位后,用倒链和钢丝绳固定,并将每个抱杆连接4个地锚(地钻),且拉线用3t手扳葫芦打紧,每根拉线用3个元宝卡固定。随后在两边抱杆中间和两端各悬挂1个光缆滑车、1个活口起重滑车、1个传递滑车,承力索通过光缆滑车、拉网绳通过起重滑车进行封网搭设作业。
承力索搭设:抱杆固定完成以后把承力索导引绳引致高速公路护栏边,承力索、拉网绳及传递绳通过对应滑车及展放至路边时应注意不要放错,摆放应预留一定间隔易于辨识,高速两边绳索一一对应。
承力索升空:
由于公路上的车辆运行速度较快、车流量大,因此封顶网搭设需要带张力进行施工。
1、封顶网施工过程中,除施工人员外,任何车辆及人员未经允许均不能进入高速路面进行作业。搭设过程中,在高速上距离施工点1公里处摆设“前方施工,限速60公里”限速牌,距离施工点200米时在路边摆设反光锥和“前方施工,减速慢行”标志牌提醒过往车辆注意。
2、事先调查公路的车流量状况,利用车辆较少的时段进行封顶操作;事先在N11和N12塔地线滑轮附近各挂1个5t滑轮,将φ5迪尼玛绳分别穿过N11和N12侧5t滑轮,牵引至高速公路两侧待命。
3、短暂封闭高速公路3~5分钟,利用空气炮抛射φ1迪尼玛绳越过被跨高速与φ5迪尼玛绳连接,并将φ5迪尼玛绳引渡越过被跨高速。将φ5迪尼玛绳接通并腾空,腾空后即可通车。
4、然后利用φ5迪尼玛绳连通1根φ8迪尼玛绳,再以φ8迪尼玛绳逐根牵引3根φ12迪尼玛绳,最利用3根φ12迪尼玛绳展放3根φ15钢丝绳作为主承力索。所有绳在传递过程中必须带张力进行,保证距离高速路面7米以上。
5、封顶网钢丝绳采用横向φ11的迪尼玛60根10米长,左右各安装30根,按照2.5米间距等距离安装,即形成51×20米的封顶区域.封顶时将封顶绳固定在拉网绳上,用拉网绳拉至高速公路正上方。为减小摩擦,在顶部顺高速公路方向,在主架上部绑扎高强度的玻璃钢杆,以承受导线下落时的下压力。
6、锚固:承力索、拉网绳升、升空至足够高度并锚固后。
7、封网锚固:封顶网搭设完成后,分别在外侧承力索两端各布置一根侧拉绳,用U型环锁至拉网绳及承力索上,将侧拉绳拉至两端封网处,将侧拉绳收紧锚固在事先挖设好的地钻上,以保证承力索因风偏等原因封网宽度变小导线滑出封顶网外。
8、承力索及拉网绳的展放应尽可能快速的完成,将施工对高速造成的影响最小化。
3、放紧线施工
本工程导地线、光缆架设,采用张力放线法,耐张塔直通放线,直线塔紧线、耐张塔平衡挂线工艺。
导地线、光缆展放时,先放导引绳(迪尼玛),再用导引绳带张力牵引牵引绳,然后用牵引绳带张力牵引导地线、光缆。
根据N7、N8塔以及N11、N12塔的地形和塔高,再加上适当的张力,展放过程中,牵引绳和导地线基本不与跨越封网接触,如果接触也仅对跨越和封网施加较小的力量。两跨越间的牵引绳和导地线弧垂最低点距路面大于15m。
导地线牵引到位后,在张力场和牵引场锚线,导地线不回落。
紧线后再次在张力场和牵引场锚线,导地线仍不回落。
导线展放完毕后先进行N7 -N14#的平台挂线,待完成N7和N8、N11和N12的卡线和附件安装后方可拆除跨越封网。
跨越架拆除需要自上而下,逐根拆除。严禁整体推到。
四、安全文明施工措施一般要求
对参加施工的所有人员进行技术交底,详细介绍本次施工任务及现场的安全注意事项,做到分工明确,各负其责。
施工工器具应按规定进行周检,且使用前必须经外观检查合格。
按本方案要求设置地锚及地钻,并经现场安全负责人检查合格。
跨越架和承力索搭设过程中必须设置减速带,设置警戒区域。
进入施工现场人员必须戴安全帽,高处作业人员必须扎安全带,作业时安全带必须扎在牢固的地方,以防高处坠落。
施工前检查所使用的安全防护用具、工器具、设备,严禁以小代大。与承力索相连的各种工器具,其额定负荷不得小于5t。
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操作和放线过程中应避免绝缘材料与地面、铁塔等磨挂。
施工中要保持通讯畅通,若信号中断时,要及时停止牵引和紧线。
在展放导引绳和牵引绳时,如遇较大风,应指定专人监视导引绳和牵引绳的风偏,如有可能偏出封顶网,应适当增加张力或暂停展放。
导引绳、牵引绳、导线、地线在展放过程中,禁止与承力索、封顶网接触。
跨越架、承力索检查验收合格方可使用。
施工现场严禁乱扔垃圾,特别是高速公路上,垃圾需回收处理。
搭设跨越架需要临时占用路坎,占用前需征得高速管理部门同意,且施工完毕后对破坏的植被予以恢复原貌。
施工中严格要求施工人员按照施工方案施工,严禁随意施工、随意破坏植被。
1、施工过程中可能出现的安全隐患
交通事故。施工人员随意走动可能出现交通意外。
抱杆吊落。如果施工中或着施工后抱杆倾覆可能导致封网和主承力挂胶迪尼玛掉落路面影响甚至堵塞高速公路交通。
跨越架倒塌。跨越架位于高速公路两侧高达8米,如果施工中或着施工后倾覆可能导致跨越架堆积道路面影响高速公路施工。
跨越封顶坠落。如果封顶固定不牢固可能导致封网掉落威胁到正在行驶的车辆安全。
放紧线时导线拉倒跨越架。施工过程中如果出现疏忽可能出现导线缠绕上跨越架导致张力牵引时拉倒跨越架堵塞高速交通。
2、针对以上安全隐患采取的安全措施
施工方案必须经过高管部门批准,施工前征求公路有关部门意见,请示派员到现场检查监督。
施工人员要由技术熟练的人员组成,特别是现场施工组织指挥者,须由经验丰富的人员担任;施工现场必须设专职安全负责人。
施工人员进入现场前要由安全、技术负责人进行安全、技术交底,全体作业人员必须明确各自施工任务并熟悉本施工方案。
参加施工的全体人员必须严肃认真,听从现场施工指挥人员的协调指挥。
高速路上车辆速度很快,搬运施工材料时不得进入车道内,只能沿外边行走。
搭跨越架、承力索时,搭架上工作人员作业时必须系好安全带。
跨越架、承力索封顶时,要由高管部门配合封闭高速公路,封闭网拉起后再放行通车。
跨越架、承力索搭好后,应经过高速公路有关部门及施工负责人、技术负责人检查,确认各部牢固可靠,方准进行放线工作。
放紧线施工前对讲机及主要施工工器具进行认真检查,保证在施工中处于良好状态。施工中指派专人监察跨越架的可靠情况,发现问题及时处理。
除负责跨越的施工人员外,其它人员过高速公路时应从涵洞中通过,严禁直接翻越高速公路。
先进行N7-N14的平台挂线,待完成N7和N8、N11和N12的卡线和附件安装后方可拆除跨越架和承力索。拆除跨越架时,应双排同时由上而下逐根拆除,拆除钢管应有人传递,拆下的钢管或随身带的工具不得向下抛扔,钢管应靠边堆放。
专职安全员负责施工现场的监督工作。
在有风的天气施工,要用压线滑车控制导引绳、牵引绳的位置,防止导引绳、牵引绳偏出跨越架。
遇有浓雾、雨、风力五级以上的天气,按“安规”停止现场作业。
3、跨越架和承力索长、宽、高
跨越架长度计算:L=b/sinθ +2a
式中:L=跨越架长度(m);
b=被跨越物的宽度(m);
a=跨越架面与被跨越物或带电体的最小安全距离(m).
θ=新建线路与被跨越物的交叉角(°)。
N7-N8,跨越物宽度26米,跨越角度63度,a架子高10,L=49.2米。本工程中N7-N8之间高速正在建设,无车辆通过,且跨越点位于桥梁一段,受地形限制,根据实际情况现场搭设的跨越架长度45米。
N11-N12,跨越物宽度26米,跨越角度83.47度,a抱杆高度,36米和48米,L=110.1米。根据本工程N11-N12跨越点实际情况,跨越架长度55米既满足要求。
跨越架封网宽度计算:B=D+4
式中:B=跨越架宽度(m);
D=新建线路两边线的距离(m);
N7-N8,线路宽度13米, B=17米,本措施选18米。
N11-N12,线路宽度13米, B=17米,本措施选18米。
跨越架高度计算:H=h1+h2 +h3
式中:H=跨越架的高度(m);
h1=被跨越物的高度(m);
h2=跨越架封顶网(杆)与被跨越物或带电体的最小距离(m)。
h3=封网弧垂
N7-N8未通车,高速路面下嵌地面,保证封网与高速路面高不低于6米,大弧垂1.5米,小弧垂0.5米,H=8米,本措施选8米。
N11-N12,高速低于地面7米,封网大弧垂3.5米,小弧垂1.5米,H=13米,本档需要跨越220千伏陕李Ⅰ回,故跨越架搭设后实际H=45米。
4、风偏计算:
Zx=W4(10)[x(l-x)/(2H)+λ/W1]
N7-N8
x—跨越点(按公路中心)与计算线路最近杆塔距离(m),取83.7米;
H—导线张力(N):80190;
l—计算线路跨越档档距(m),取340米;
λ—计算线路导线悬挂方式,本方案λ牵引绳、导线取2.8;
W1—计算线路导线、地线单位长度重量(N/m)8.482;
d—计算线路导线直径(mm)19.60;
K—风载体型系数;本方案K导线取1.1;
W4(10)—在最大风速下导、地线单位长度风荷重,其计算公式如下(风速按10米/秒考虑):
W4(10)=0.0613Kd
根据以上公式及数据计算:
导线 Zx=0.613米
根据以上计算结果,按最大导线风偏0.7米计算钢管跨越架宽度。
N11-N12
x—跨越点(按公路中心)与计算线路最近杆塔距离(m),取85.75米;
H—导线张力(N):80190;
l—计算线路跨越档档距(m),取201米;
λ—计算线路导线悬挂方式,本方案λ牵引绳、导线取2.8;
W1—计算线路导线、地线单位长度重量(N/m)8.482;
d—计算线路导线直径(mm)19.60;
K—风载体型系数;本方案K导线取1.1;
W4(10)—在最大风速下导、地线单位长度风荷重,其计算公式如下(风速按10米/秒考虑):
W4(10)=0.0613Kd
根据以上公式及数据计算:
导线 Zx=0.518米
根据以上计算结果,按最大导线风偏0.6米计算钢管跨越架宽度。
洛阳华兴电力工程设计有限公司出版的相关图纸;
《110-500千伏架空送电线路施工及验收规范》(GB 50233-2005);
《电力建设安全工作规程第2部分:架空电力线路》(DL5009.2-2004 );
《国家电网公司输变电工程施工工艺管理办法》(国家电网基建〔2011〕1752号);
《国家电网公司基建安全管理规定》(国家电网基建〔2011〕1753号);
《国家电网公司电网工程施工安全风险识别、评估及控制办法(试行)》(国家电网基建〔2011〕1758号);
《国家电网公司输变电工程典型施工方法(第一辑)》(中国电力出版社,2011.1);
《跨越电力线路架线施工规程 》(DL /T 5106 — 1999 )。
论文作者:毛旭升
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/25
标签:导线论文; 地线论文; 钢管论文; 线路论文; 宽度论文; 高速公路论文; 距离论文; 《基层建设》2018年第34期论文;