对当前输电线路施工技术的探讨
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摘要：输电线路是电力系统的重要组部分，担负着输送和分配电能的任务并联络发电厂，变电站使之有效运行。本文通过对输电线路工程施工多年的实践经验，探讨了当前输电线路施工中的一些技术问题。
关键词：输电线路；施工技术；基础
0 前言
随着我国基本建设体制的改革，给输电线路施工技术的发展带来了机遇，提出了挑战。在严峻的市场竞争面前，只有加大科技投入才能在竞争之中立于不败之地。“安全、质量、工期、投资”是工程施工管理的四大核心内容。应当始终贯穿于工程从施工准备到交付使用的全过程。在这个过程中，工程所有的环节、工程的各个分部、分项，都必须按照国家相关规程、规范与工程实际特点相结合的原则加强管理、灵活运用，从而在总体上提高电网的建设水平。
1基础施工
由于水资源丰富，在开挖高压输电线路的基础底面低于地下水位的基础时，地下水会不断地渗入坑内，这些地下水如不及时排走或降低地下水位，不但使基础开挖困难，还可能造成坑壁倒塌，使施工无法。基坑的排水，可分为明排水法与暗排水法，明排水法是在基坑开挖过程中，在坑底设置水井，由人力、手压水泵或机动水泵将水排至坑外。涌水量接近或大于10m3／h．应用机动水泵，其排水量一般应为基坑涌水量的1．5～2倍。明排水法的开挖一般采用铁沉箱法，混凝土护筒法及混凝土沉井法。暗排水法常用井点排水法，即在基坑的周围埋设深于坑底的井点滤水管或管井，以总管连接抽水，使地下水位降低。选择轻井点水喷射泵，适于一般的线路基础施工使用。
高压输电线路和基础施工，此类型的情况只能是基坑基本无水，基坑面由于仍有少量渗透水，从而使基础底面与基坑连接部分，混凝土与泥水共存，导致这部分混凝土的抗压强度降低，影响整个基础的抗压强度。解决这一问题简单而有效的方法是：基坑底面均匀布置一层大小基本相同的片石，使片面与泥土面接触，而新浇混凝土又与片石咬合，保证新浇混凝土无泥水混合物介入，从而保证混凝土的抗压强度与基础上部的统一，达到设计强度要求。输电线路的杆塔及拉线基础，应能使杆塔在各种受力情况下不倾覆、下陷和上拔，钢筋混凝土电杆直接将杆腿埋入地下，铁塔则借助于混凝土的基础和底脚来固定。
线路经过的山区地质多为不同风化程度岩石、岩石的残积层或为硬塑及坚硬状态的粘性上覆盖层，这样的地质条件适合于做原状土基础，如岩石嵌固基础、直柱或斜柱粘性土全掏挖基础、岩石锚杆基础等。这类基础避免了基坑大开挖，减少了土方开挖量，减少对周围环境的不良影响，更为重要的是塔位原状土未受破坏，能充分利用原状土力学性能，提高基础抗拔能力，有利于塔基稳定。为配合杆塔高低脚的使用，塔位降基应考虑基础保护范围内将基础降为同一作业面，保护范围的高差采用深埋主柱，这样降基可大幅度减小，而且杆塔高程相应地提高了。
一般基础主柱露出基面高度地值通常为0．1～0．3m，主柱加高基础的主柱即在正值的基础上，按照需要加高一个适当的高度值△h，△h通常取为0．5、1．0、1．5、2．0m等。采用高低脚塔主柱加高基础时，设计基面以上的土体实际上并不挖除，这样可以将土方的开挖量减少到最小程度，尽量维持原地形地貌，保持塔基稳定。现场施工时常常会遇到塔位于山腰中的梯田或斜坡地内或位于丘陵地区几块不同标高的耕地内，为避免基面大开挖，在采用高低脚加高基础不够的情况上，特别设计了塔脚架加高主柱基础。
2线路路径的选择
线路路径的选择工作一般分为图上选线和野外选线两步。图上选线是先拟定出若干个路径方案。进行资料收集和野外踏勘。进行技术经济分析比较。并取得有关单位的同意和签订协议书，确定出一个路径的推荐方案。报领导或上级(包括规划部门)审批后。再进行野外选线；以确定线路的最终路径。最后进行线路终勘和杆塔定位等工作。图上选线通常是在比例为五千分之一、万分之一或更大比例的地形图上进行的。图上选线是把地形图放在图板上。先将线路的起址点标出。然后将一切可能走线方案的转角点，用不同颜色的线连接起来。即构成若干个路径的初步方案。按这些方案进行线路设计前期的资料收集。根据收集到的有关资料。舍去明显不合理的方案。对剩下的方案进行比较和计算。确定2～3个较优方案，待野外踏勘后决定取舍。确定线路最佳方案。进行路径方案比较时，应包括如下内容：
①线路的长短；②通过地段的地势、地质、地物条件以及对作物和大跨越及不良地形的影响情况；③交通运输及施工、运行维护的难易程度；④对杆型选择，技术上的难易程度、技术政策及有关方面的意见；⑤线路的总投资及主要材料、设施消耗量的比较等。
3杆塔定位施工
输电线路杆塔按受力特点可分为直线和耐张型。杆塔选择是否适当对于送电线路建设速度和经济性供电可靠性以及维修的方便性等影响都很大，合理选择杆塔型式、结构，是杆塔工程重要的一环。平地、丘陵及便于运输和施工的地区，应优先采用钢筋混凝土杆和预应力混凝土杆。考虑运输和施工的实际困难，出线走廊受限制的地区、大跨越或垂直档距大时，可采用铁塔。杆塔组立是高压输电线路施工中一个重要的环节，目前我国在110kV输电线路杆塔组立方式，主要有整体组立分解组立。影响杆塔强度的因素主要有制选杆塔所用的材料，杆塔的受力形式及杆塔的结构形式。输电线路在长期的运行中，杆塔作为导线和避雷线的支持物，必须能承受一定的荷载，且其变形必须在一定允许的范围之内，即杆塔必须满足一定的强度和刚度要求。在已经选好的线路路径上，进行定线、断面测绘，在纵断面图上配置杆塔的位置，称之为定位。它是线路设计的一个重要环节。其质量关系到线路的造价和施工、运行与维护的方案与安全。因此，必须进行细致的工作，排定出杆塔配置的最佳方案。
3．1平面图与断面图
在线路路径方案选定后。即进行线路的终勘测量工作。为施工设计的定位工作以及日后的运行工作提供必要的资料和数据。测量工作包括定线测量、平面测量和断面测量。’定线测量是根据选定的线路路径，把线路的起讫点、转角点、方向点用标桩实地固定下来。并测出线路路径的实际长度。
平面测量是测量沿线路路径中心线左右10m的带状区内的地物、地貌并绘制成平面图。为杆塔的定位工作提供依据。断面测量分为纵断面测量和横断面测量。前者是沿线路中心线测量断面上各点的标高。并绘制成纵断面图，供线路设计时排定杆塔位置：后者则是当垂直线路方向的地面坡度大于1：5或起伏极不规则的地段。测量线路横断面各点的标高绘出横断面图。以供校验最大风偏时导线对地的安全距离等的需要。绘制纵断面图的比例尺为：当线路通过平地或起伏不大的丘陵地时，横向(水平距离)用1：5000，纵向(标高)用l：500；而对于山区及起伏较大的丘陵地或如铁路、高速公路等重要的交叉跨越地段，横向用1：2000，纵向用1：200(若高差很大时也可用1：500)，横断面图比例足，横向为1：1000，纵向为1：100。线路经过地区的平面图和断面图画在同一图上(其横向比例尺应相同)，称之为平、断面图。平面图中，线路路径中心线展为直线，只用箭头表示线路转向(左转或右转)并注明转角度数。中心线两边的地物、地貌，凡对线路有影响的均应在图上画出。在平面图的下面，填写杆(塔)位标高，杆(塔)位里程，定位档距及耐张段中的代表档距等数据。纵断面最后在转角处断开。横断面图应与纵断面图绘在一起。必要时，地质剖面直接绘于纵断面图上。
3．2杆塔的室内定位
杆塔定位工作分为室内定位和室外定位。室内定位是用最大弧垂模板在平断面图上排定杆塔位置的。室外定位是把室内排定的杆塔位置到野外现场复核校正，并用标桩固定下来。杆塔位置排定的是否适当。直接影响线路建设的经济合理性和运行的安全可靠性。杆塔定位的主要要求是导线的任一点在各种气象情况下均须保证对地面的安全距离(即限距)。但在山地和丘陵地带定位时，为了满足限距要求，必须用最大弧垂模板确定定位档距。终端、转角、跨越、耐张等特种杆塔先行定位后，再分段用最大模板沿平断面图排定各耐张段的直线杆塔的位置。根据所排出的直线杆塔位置，计算出该耐张段杆塔档距，用以计算或查取导线应力，再算出km值，看此km值是否与所用模板的km值相符(相等或相近)，如果相符，则表明该段杆位排得正确。否则，应按实算的km值重选模板重新排定杆位，直到前后两次的km值相符时为止。排完一个耐张段以后，再排下一个耐张段，直到排完线路的全部杆塔为止。
3．3杆塔的室外定位
杆塔室内的定位工作结束后，全线杆塔形式、杆塔位置基本上都已确定。这时，就可到现场桩定杆塔位置。但室内定位使用的勘测资料是否同现场安全一致，尤其是山地和丘陵地带，地形起伏很大，地质变化复杂，而室内定位所掌握的地形情况。仅为一个顺线路中心线的带状范围。其宽度仅2．5m，且平匡图比例又很小，很难看清立杆塔处的地形全貌。因而，在室外定位时，需要在现场立杆塔处核对勘测资料，必要时，需对某些杆塔位置作适当的调整。此外，为了核对室内定位的成果，有时运应作一些必要的补测工作。比较校核某些测点的标高；核对导线对地最小距离的地点及杆塔中心桩的标高；核对重要跨越栏中对地、物距离及最小档的档距；核对线路转角度数，补测某些地点的横断面图等，以便补充或修改室内定位工作。
4施工质量控制措施
4．1光缆施工
光纤不会引雷，但光缆中有金属部分，所以光缆避雷仍值得重视。光缆施工前必须做好充分准备，检查设计资料、原材料和施工设备等是否齐备，仔细阅读有关的技术说明书与安装指导手册；架设光缆前必须确保光缆的技术性能，应用OTDR对每一盘光缆进行单盘测试，确保光缆完好方可施工。光缆的卷盘长度为2～3km,其弯曲半径应为光缆外径的15倍以上，施工中不能猛拉和扭结。拖光缆时要前后协调配合，最好有专人协调，否则光缆很容易扭结。光缆接续时，首先对光缆合理配盘，将接点位置选好，要考虑交通方便、熔接环境好等条件，同时要选择合适的接头盒。熔接光纤前将余纤在熔盘内模拟盘绕，走向应该是圆形或椭圆形，余纤的曲线半径要大于35mm．根据熔接盘的大小尽可能大些，余纤长度以盘3圈为宜。光纤熔接后，根据接头盒的安装说明，认真密封接头盒，以防灰尘、雨水进入。光缆接续后，将接头盒挂在吊线上，整理余缆时要注意从接头盒处向外收缆，如果不注意顺序，而从外向接头盒处收揽，就可能使盒内盘好的光纤变形扭曲。
4．2杆塔工程
输电线路杆塔按受力特点可分为直线和耐张型，杆塔选择是否适当对于送电线路建设速度和经济性、供电可靠性以及维修的方便性等影响都很大。合理选择杆塔型式、结构，是杆塔工程重要的一环。平地、丘陵及便于运输和施工的地区，应优先采用钢筋混凝土杆和预应力混凝土杆。考虑运输和施工的实际困难，出线走廊受限制的地区、大跨越或垂直档距大时，可采用铁塔。杆塔组立是高压输电线路施工中一个重要的环节，目前我国在1 10kV输电线路杆塔组立方式主要有整体组立、分解组立。影响杆塔强度的因素主要有制选杆塔所用的材料、杆塔的受力形式及杆塔的结构形式。输电线路在长期的运行中，杆塔作为导线和避雷线的支持物必须能承受一定的荷载，且其变形必须在一定允许的范围之内，即杆塔必须满足一定的强度和刚度要求。
4．3架线工程
输电线路架线施工包括架线前的准备工作、放线导地线连接、弛度观测、紧线及附件安装。架线施工，从展放方法来讲，分为拖地展放、张力展放。拖地展放线盘处不需制动，线拖在地面行进的方法，此法不用专用设备，比较简单，但导线的磨损较为严重，劳动效率低，放线需大量的人工，在山区放线质量难保证。张力放线即使用牵张机械使导地线始终保持一定的张力，保持对交叉物始终有一定安全距离的展放方法，它能保证导地线展放质量，效率较高，但机械笨重和费用昂贵。对放线滑车轮径的选择，滑车的轮径偏大些较好，一般以不小于10倍导线的直径，这样磨损系数小，导线在该处所受的弯曲应力也较小。输电线路紧线工作需在基础混凝土强度达到设计值的100％，杆塔结构组装完整，螺栓己紧固的情况下进行，在耐张塔受张力方向的反侧，必须打好临时拉线，以防LE杆塔受力过大或塔身变形、横担产生位移，影响弛度观测。
4．4基础工程
输电线路基础的作用是保证杆塔在运行中不发生下沉或受到外力的作用时不发生倾倒或变形。基础施工质量的好坏，对高压输电线路的安全运行关系极大。在现场施工的工作中，以必要的技术手段加以控制，用保证施工图设计所要求达到的质量来要求。混凝土和钢筋混凝土浇制基础，是高压输电线路上常用的基础。其中转角塔，由于上拔力较大，故宜选用钢筋混凝基础，这种基础抗上拔力大比较稳固。岩石基础的施工，首先是要对塔位周围岩石进行调查研究，与设计查勘的情况是否有差异。如有很大差异，应通知设计单位做出设计变更。其次是在岩石打孔插筋灌注砂浆、浇制承台。岩石基础的开挖均应保证岩石结构的整体性不受破坏。锚筋安装尺寸位置应反复核对，正确无误固定后浇灌，并按现场浇制混凝土的要求养护。
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