基于牽引場外延的黑巖子長江大跨越張力放線和引繩展放方式

孫德新，程利軍

(湖北省輸變電工程公司，武漢市，430063)

0 引言

輸電線路張力放線施工時(shí)，高山大嶺、地形復(fù)雜區(qū)域的張力場及牽引場設(shè)置一直是難題之一。因牽引場設(shè)置相對(duì)較為靈活，故在場地選擇困難時(shí)，較多采用大轉(zhuǎn)向方式設(shè)置牽引場［1］，該大轉(zhuǎn)向方式的實(shí)質(zhì)是將牽引場外延至有條件的場地設(shè)置。當(dāng)?shù)匦螚l件更加惡劣時(shí)，可以選擇環(huán)形牽引的方式［2-4］。同時(shí)，為提高施工效率，采取適宜的引繩展放方式并優(yōu)化引繩展放流程亦是技術(shù)人員所關(guān)注的熱點(diǎn)［5-8］。

1 架線施工概況

三峽地下電站—荊門換流站500kV線路工程中的黑巖子長江大跨越［9］，采用了“耐－直－耐”的跨越方式，耐張段長1.827 km，跨越檔跨距1.6 km，鐵塔為雙回路鼓型桿塔。本工程跨越處位于三峽大壩上游11 km，山勢陡峭，塔基周圍無合適牽引場。考慮張牽設(shè)備、吊車、引繩進(jìn)出場運(yùn)輸，以及牽引場布置需求，將牽引場沿線路方向外延1.4 km設(shè)置，放線區(qū)段整體平斷面布置如圖1所示。

新建線路將跨越500kV萬龍Ⅰ回輸電線路，該線路停電時(shí)間僅為10天(2010年11月12—21日)。為減少停電期間的工作量，確保跨越段線路放線及緊掛線施工在停電期間完成，采取了2種方式展放□15 mm防扭鋼絲繩橫跨長江。受牽引場外延及被跨越電力線路的影響，導(dǎo)引繩及牽引繩的展放方式及流程確定是影響架線施工效率的關(guān)鍵工作內(nèi)容。

2 導(dǎo)地線總體展放方案

2.1 地線展放方案

地線型號(hào)為JLB14－210鋁包鋼絞線，采取“一牽1”的展放方式，最大牽引力30 kN，牽引繩選取□15 mm防扭鋼絲繩，連接方式為:□15 mm牽引繩+50 kN級(jí)旋轉(zhuǎn)連接器+50 kN級(jí)牽引網(wǎng)套+JLB14－210地線。

圖1 放線區(qū)段平斷面布置Fig.1 Schematic layout of plane-cross stringing section

2.2 導(dǎo)線展放方案

導(dǎo)線型號(hào)為AACSR/EST－400/180特強(qiáng)鋼芯高強(qiáng)鋁合金絞線，采取“一牽2”的展放方式，最大牽引力130 kN，張力機(jī)單線出口張力55 kN，牽引繩選取□26 mm防扭鋼絲繩，連接方式為:□26 mm牽引繩+250 kN級(jí)旋轉(zhuǎn)連接器+250 kN級(jí)“一牽2”走板 +130 kN級(jí)旋轉(zhuǎn)連接器+□20 mm×4m防扭鋼絲繩+80 kN級(jí)抗彎連接器+80 kN級(jí)特制牽引管(液壓)+2×AACSR/EST－400/180導(dǎo)線。

當(dāng)同相4根子導(dǎo)線無法同步展放時(shí)，可采取先后“一牽2”放線，即用1套牽引機(jī)和1套二線張力機(jī)先后2次展放同相4根子導(dǎo)線，每次進(jìn)行“一牽2”展放［10］。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，因張力場限制，當(dāng)1套設(shè)備“一牽2”展放上游導(dǎo)線時(shí)，另1套設(shè)備展放下游導(dǎo)線，上、下游回路進(jìn)行同步展放。

3 引繩配置及張牽設(shè)備選型

3.1 引繩配置

放線期間，三峽庫區(qū)最高水位175m，考慮展放過程中繩索±5m的跳動(dòng)［11］，繩索最低點(diǎn)按照180m計(jì)算，選擇φ10 mm迪尼瑪繩(破斷拉力92.2 kN)、12股□15 mm防扭鋼絲繩(破斷拉力129.42 kN)、12股□20 mm防扭鋼絲繩(破斷拉力244.25 kN)、18股□26 mm防扭鋼絲繩(破斷拉力452.92 kN)。

3.2 張牽設(shè)備選型

根據(jù)工效考慮，配置張牽設(shè)備主要有:主張力機(jī)2臺(tái)(ZQT2×70 kN)、主牽引機(jī)2臺(tái)(QT280 kN)、小張力機(jī)2臺(tái)(ZQT2×35 kN，并輪使用)、小牽引機(jī)2臺(tái)(QT80 kN)、小張力機(jī)1臺(tái)(Z－20，用于配合動(dòng)力拖船展放φ10 mm迪尼瑪繩)、小牽引車1臺(tái)(Q－35，置于左岸錨線場)。

4 準(zhǔn)備工作

4.1 場地布置

4.1.1 張力場

張力場主要布置主張力機(jī)2臺(tái)、小牽引機(jī)QT80 kN 2臺(tái)、小張力機(jī)1臺(tái)(Z－20，停電后)、16 t吊車2臺(tái)、φ16 mm錦綸繩、□15 mm防扭鋼絲繩(8 km)、□20 mm防扭鋼絲繩、導(dǎo)線24盤、地線2盤。根據(jù)場地限制情況布置張力場，張力場布置如圖2所示。

圖2 張力場布置Fig.2 Layout of tension field

牽引繩臨錨用80 kN級(jí)地錨4組采用鋼拉盤，導(dǎo)線錨線用80 kN級(jí)地錨16組采用基礎(chǔ)承臺(tái)預(yù)埋環(huán)。

500kV萬龍Ⅰ回線停電前，Z－20小張力機(jī)及2盤φ10 mm迪尼瑪繩(1.8 km/盤)設(shè)置在長江左岸的錨線場，停電后設(shè)置在張力場。

4.1.2 牽引場

牽引場主要布置有主牽引機(jī)2臺(tái)、小張力機(jī)2臺(tái)、25 t吊車1臺(tái)、φ16 mm錦綸繩、□15 mm引繩(20 km)、□26 mm牽引繩，其整體布置如圖3所示。

牽引繩臨錨用80 kN級(jí)地錨4組采用鋼拉盤。

被跨線路停電前，Z－20小張力車設(shè)置在長江左岸的錨線場;停電后設(shè)置在張力場。

4.1.3 錨線場

錨線場設(shè)置在左岸江邊線路正下方，錨線場寬25m，長20m，地錨距離1號(hào)塔1.335 km。錨線場主要布置有:4組100 kN級(jí)地錨(配套100 kN級(jí)錨線板)，可同時(shí)錨固8根□15 mm防扭鋼絲繩，錨固張力30 kN/根;小張力機(jī) Z－20(停電前);小牽引機(jī)Q－35。

圖3 牽引場布置Fig.3 Layout of pulling field

4.2 放線滑車設(shè)置

4.2.1 直線塔放線滑車懸掛方式

直線塔放線滑車采取200 kN級(jí)組合式φ916 mm三輪放線滑車。直線塔的懸垂串為4聯(lián)串，掛點(diǎn)前后布置，懸掛方式如圖4所示。考慮張力場的錨線順序，首先展放塔身側(cè)滑車的導(dǎo)線，為保持橫擔(dān)側(cè)二聯(lián)板的平衡，需要利用2個(gè)60 kN級(jí)的手扳葫蘆及φ19.5 mm鋼絲繩套輔助塔身側(cè)組合滑車受力，并利用2個(gè)30 kN級(jí)手扳葫蘆向塔身拉攏，確保同相2組滑車橫線路間距1.5m，避免放線過程中瓷質(zhì)絕緣子串相互撞擊。

圖4 直線塔放線滑車懸掛方式Fig.4 Pulley wheels suspension for tangent tower

4.2.2 耐張跨越塔放線滑車懸掛方式

耐張跨越塔每側(cè)地線支架分別利用φ17.5 mm鋼絲繩套懸掛1個(gè)30 kN級(jí)φ822 mm地線滑車。每相導(dǎo)線的橫擔(dān)分別利用φ24 mm鋼絲繩套獨(dú)立懸掛2個(gè)100 kN級(jí)的φ916 mm三輪放線滑車，利用30 kN級(jí)手扳葫蘆調(diào)整其傾斜角度，確保放線過程中“一牽2”走板不發(fā)生翻轉(zhuǎn)，且能順利通過滑車。

4.2.3 壓線滑車設(shè)置

因耐張跨越塔小號(hào)側(cè)的普通線路導(dǎo)地線已經(jīng)完成緊掛線施工，為避免引繩與其交叉摩擦，在663號(hào)塔左側(cè)橫擔(dān)下方倒置4組30 kN級(jí)φ822 mm地線滑車作為壓線滑車。

4.2.4 朝天滑車設(shè)置

661號(hào)塔右側(cè)橫擔(dān)下方、662號(hào)塔左側(cè)橫擔(dān)下方地勢較高且平坦，每處均布置2個(gè)100 kN級(jí)的5輪朝天滑車。每個(gè)5輪朝天滑車的2個(gè)邊輪各通過1根引繩。

5 引繩展放和回收方式

5.1 導(dǎo)地線展放順序

張力場導(dǎo)線錨線順序制約張力場設(shè)備布置，進(jìn)而決定了導(dǎo)地線展放的順序及流程，導(dǎo)地線展放順序如圖5所示。耐張跨越塔與直線跨越塔的結(jié)構(gòu)、滑車懸掛方式不同，但是放線滑車編號(hào)采取相同的方式，即0號(hào)為地線滑車編號(hào)、奇數(shù)編號(hào)為靠塔身側(cè)滑車、偶數(shù)編號(hào)為外側(cè)滑車。

因上游回路及下游回路同步進(jìn)行，且操作完全相同，故引繩的展放及回收均以其中1個(gè)回路說明。

圖5 導(dǎo)地線展放順序Fig.5 Stringing sequence of conductors and overhead ground wires

5.2 □15 mm導(dǎo)引繩展放

經(jīng)過與海事局協(xié)商，封航時(shí)間為2010年11月8—17日，封航方式為 8:30～12:30完全禁航、13:00～17:00監(jiān)護(hù)通航。

在封航前，自牽引場展放2根□15 mm防扭鋼絲繩至耐張跨越塔，臨錨于鐵塔橫擔(dān)0、1號(hào)滑車小號(hào)側(cè)，并根據(jù)需求在展放過程中于2～6號(hào)滑車間轉(zhuǎn)移位置;自耐張跨越塔展放7根長約350m的□15 mm引繩至右岸江邊，一側(cè)臨錨于鐵塔橫擔(dān)(0～6號(hào)滑車大號(hào)側(cè))，另一側(cè)臨錨于江邊，等待來自左岸的φ10 mm迪尼瑪繩接頭升空。臨錨時(shí)，耐張跨越塔橫擔(dān)兩側(cè)的□15 mm防扭鋼絲繩應(yīng)留適宜的裕度，確保能夠在對(duì)應(yīng)的放線滑車內(nèi)剛好接頭。

□15 mm防扭鋼絲繩繩展放方式分2種:錨線場φ10 mm迪尼瑪繩牽引橫跨長江;張力場φ10 mm迪尼瑪繩牽引橫跨長江。

(1)錨線場φ10 mm迪尼瑪繩牽引橫跨長江。封航期間的前4天(11月8—11日)，此時(shí)被跨線路尚未停電。錨線場小張力機(jī)Z－20與動(dòng)力拖船配合，將φ10 mm迪尼瑪繩牽至右岸江邊與預(yù)先展放并臨錨的□15 mm防扭鋼絲繩(0～3號(hào)滑車)連接。φ10 mm迪尼瑪繩轉(zhuǎn)移至小型牽引機(jī)后進(jìn)行牽引，待迪尼瑪與□15 mm防扭鋼絲繩的接頭剛至錨線場時(shí)，□15 mm防扭鋼絲繩之間抗彎連接器恰位于耐張跨越塔附近。待該抗彎連接器位于橫擔(dān)小號(hào)側(cè)距放線滑車5m時(shí)，大號(hào)側(cè)□15 mm防扭鋼絲繩臨錨于懸掛該滑車的鐵塔橫擔(dān)上，小型牽引機(jī)繼續(xù)牽引，經(jīng)緯儀控制□15 mm引繩對(duì)江面凈距不小于24m后予以錨線。

該方式的目的是將主要工作量向前移，充分利用封航期間進(jìn)行導(dǎo)地線展放及緊掛線施工。主要工作為實(shí)現(xiàn) 0～3號(hào)放線滑車中的 4根(1根/天)□15 mm防扭鋼絲繩橫跨長江并臨錨于左岸錨線場。

該方式對(duì)應(yīng)的后續(xù)工作在停電后(11月12—13日)完成。人工自張力場展放φ16 mm錦綸繩，繩頭穿過直線跨越塔對(duì)應(yīng)的放線滑車，翻越電力線后經(jīng)180°轉(zhuǎn)向引至小牽引機(jī)Q－35。主張力機(jī)與小牽引機(jī)配合，使□15 mm防扭鋼絲繩帶8 kN張力跨過500kV萬龍Ⅰ回輸電線路，繩頭至錨線場后與預(yù)先臨錨的對(duì)應(yīng)□15 mm防扭鋼絲繩連接，主張力機(jī)反牽，錨線場壓線升空，實(shí)現(xiàn)操作滑車中□15 mm防扭鋼絲繩自牽引場至張力場的貫通。

(2)張力場φ10 mm迪尼瑪繩牽引橫跨長江。封航期間的第6～8天(11月13—15日)，處于被跨越輸電線路停電期間。小張力機(jī)Z－20設(shè)置在張力場，人工展放φ10 mm迪尼瑪繩，繩頭穿過直線跨越塔對(duì)應(yīng)的放線滑車，翻越電力線后引至左岸江邊。動(dòng)力拖船與小型張力機(jī)配合，將φ10 mm迪尼瑪繩牽至右岸江邊，并與預(yù)先展放并臨錨的□15 mm防扭鋼絲繩(4～6號(hào)滑車)連接，φ10 mm迪尼瑪繩自小張力機(jī)Z－20轉(zhuǎn)移至小牽引機(jī) QT80 kN后進(jìn)行牽引，當(dāng)□15 mm防扭鋼絲繩繩頭牽至張力場小牽引機(jī)輪口時(shí)予以臨錨，等待展放□20 mm防扭鋼絲繩。

5.3 □20 mm導(dǎo)引繩及□26 mm牽引繩展放

11月12日，地線放通后，耐張跨越塔0號(hào)放線滑車小號(hào)側(cè)□15 mm防扭鋼絲繩轉(zhuǎn)移至2號(hào)放線滑車，該繩頭通過50 kN抗彎連接器與臨錨于2號(hào)放線滑車大號(hào)側(cè)的□15 mm防扭鋼絲繩繩頭連接。

5.3.1 □20 mm導(dǎo)引繩展放流程

主牽引機(jī)與主張力機(jī)配合，將□20 mm引繩繩頭牽至耐張跨越塔2號(hào)放線滑車小號(hào)側(cè)5m處，兩側(cè)臨錨后，解除80 kN旋轉(zhuǎn)連接器;將□15 mm導(dǎo)引繩轉(zhuǎn)移至1號(hào)放線滑車，繩頭通過50 kN抗彎連接器與臨錨于1號(hào)放線滑車大號(hào)側(cè)的□15 mm導(dǎo)引繩繩頭連接，利用主牽引機(jī)及主張力機(jī)，實(shí)現(xiàn)1號(hào)放線滑車中的□20 mm導(dǎo)引繩自牽引場至張力場的貫通。

5.3.2 □26 mm牽引繩展放流程

將1號(hào)放線滑車中的□20 mm導(dǎo)引繩自主張力機(jī)、主牽引機(jī)轉(zhuǎn)移至小牽引機(jī)QT80 kN及小張力機(jī)ZQT2×35 kN，將□26 mm牽引繩自牽引場牽至張力場，貫通后采取“一牽2”方式進(jìn)行1號(hào)放線滑車的導(dǎo)線展放。待走板牽過耐張跨越塔1號(hào)放線滑車(小號(hào)側(cè)5m)時(shí)，導(dǎo)線錨線并解除走板，將1號(hào)放線滑車中□26 mm牽引繩轉(zhuǎn)移至2號(hào)放線滑車，并與2號(hào)放線滑車大號(hào)側(cè)預(yù)留的□20 mm導(dǎo)引繩接頭，將□26 mm牽引繩自牽引場牽至張力場，2號(hào)放線滑車中□26 mm牽引繩貫通后進(jìn)行導(dǎo)線展放。

待上導(dǎo)線放通時(shí)，自牽引場至耐張跨越塔間的2根引繩為1根□15 mm導(dǎo)引繩及1根□26 mm牽引繩。

5.3.3 3～6號(hào)滑車引繩展放

重復(fù)轉(zhuǎn)移繩頭的操作，按照5.3.1及5.3.2的操作方法，完成3～6號(hào)放線滑車的□26 mm引繩的貫通及導(dǎo)線展放。在引繩及導(dǎo)地線展放過程中，牽引場至耐張跨越塔間的延伸段內(nèi)始終有1根□15 mm導(dǎo)引繩，其作用是不停地由牽引場向錨線場或張力場輸送□15 mm導(dǎo)引繩，直至1～6號(hào)放線滑車都滿足進(jìn)行□20 mm導(dǎo)引繩展放的條件(0號(hào)滑車為地線)。

5.4 導(dǎo)、牽引繩回收

當(dāng)完成下橫擔(dān)導(dǎo)線展放時(shí)，拆除6號(hào)滑車□26 mm牽引繩的走板，通過250 kN旋轉(zhuǎn)連接器連接□26 mm牽引繩與□15 mm導(dǎo)引繩。該□15 mm導(dǎo)引繩臨錨于下橫擔(dān)小號(hào)側(cè)，為原1號(hào)塔5號(hào)放線滑車中□15 mm導(dǎo)引繩與□20 mm導(dǎo)引繩打開接頭時(shí)遺留。

通過100 kN級(jí)三輪放線滑車(5號(hào)或6號(hào)均可)形成180°大循環(huán)，利用該回路的小張力機(jī) ZQT2×35 kN及主牽引機(jī)回收□26 mm牽引繩(牽引力20 kN)。待延伸段內(nèi)的引繩均轉(zhuǎn)換為□15 mm防扭鋼絲繩，張力機(jī)換盤時(shí)接續(xù)φ16 mm錦綸繩，直至延伸區(qū)段內(nèi)布滿φ16 mm錦綸繩為止，此過程中最大牽引力7 kN。降低張力使φ16 mm錦綸繩落地，進(jìn)行人工回收。

根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際進(jìn)度，共用3 h完成所有繩索的回收，效率高，安全可靠。

6 結(jié)語

(1)□15 mm導(dǎo)引繩的2種展放方式將初級(jí)引繩展放的主要工作量前移，為充分利用停電時(shí)間進(jìn)行導(dǎo)地線展放及緊掛線施工創(chuàng)造了條件。

(2)導(dǎo)、牽引繩在耐張跨越塔處根據(jù)需要進(jìn)行合理轉(zhuǎn)接，操作簡單，且施工效率高。

(3)合理地配置張力場及牽引場的設(shè)備，改變了傳統(tǒng)大跨越引繩展放的固定模式，采取了防扭鋼絲繩往復(fù)循環(huán)的方式，避免了其在較差運(yùn)輸條件下在張力場及牽引場間轉(zhuǎn)運(yùn)。

(4)導(dǎo)、牽引繩的回收充分利用現(xiàn)有設(shè)備，方式獨(dú)特，效率高，安全可靠。

［1］羅城.牽引場遠(yuǎn)離線路時(shí)的牽引放線［J］.廣東輸電與變電技術(shù)，2007(4):56-58.

［2］林廣龍.解決山區(qū)張力架線牽張場設(shè)置困難的一種方法［J］.電力建設(shè)，2006，27(10):43-44.

［3］程天福.一種環(huán)形牽引張力放線方法［J］.電力建設(shè)，2008，29(6):85-85.

［4］曾志偉，劉志強(qiáng)，陳志輝.±800kV云廣直流線路“一牽六”環(huán)牽放線新工藝［J］.電力建設(shè)，2010，31(4):35-39.

［5］郎福堂，計(jì)建軍.“一牽三”張力展放導(dǎo)引繩(避雷線)的工藝技術(shù)［J］.電力建設(shè)，2005，26(6):45-47.

［6］鮑慶，孫偉軍，蔡國治，等.大跨越輸電工程架線牽引繩空中移位技術(shù)［J］.電力建設(shè)，2011，32(6):105-107.

［7］郭偉，鄭少鵬，聶金鴻.北江大跨越工程立塔及架線施工技術(shù)的改進(jìn)［J］.電力建設(shè)，2009，30(10):33-36.

［8］熊織明，鈕永華，邵麗冬.500kV江陰長江大跨越工程施工關(guān)鍵技術(shù)［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2006，30(1):28-34.

［9］孫德新.“耐—直—耐”跨越方式下導(dǎo)線弛度控制及地面劃印割線計(jì)算［J］.電力建設(shè)，2011，32(6):108-111.

［10］陳方東.500kV四分裂大截面導(dǎo)線張力架線施工［J］.電力建設(shè):2003，24(5):23-26，29.

［11］黃克信.在大跨越不封航架線施工中兩項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用［J］.電力建設(shè)，1997，18(2):39-43.