电力工程输电线路施工技术分析
袁钱渡
中国电建集团江西省水电工程局有限公司 江西省南昌市 330001
1 输电线路施工技术的核心重要性
1.1 保障电力系统稳定运行的“生命线”
电力系统的稳定运行与能源传输的连续性紧密相连,输电线路作为电能输送的关键通道,其施工质量对电能传输可靠性有着重要影响。随着新能源大规模并网,风电、光伏电站在偏远地区(如西北戈壁、高原山区)广泛分布,需要借助高压 / 超高压输电线路将电能输送至负荷中心。在此过程中,若施工环节存在一些技术细节处理不到位的情况,如导线接头压接不够紧实、杆塔基础出现轻微沉降等,可能致使线路阻抗发生变化、局部产生热量,严重时还可能引发跳闸,在一定程度上对新能源的消纳效率造成影响。
1.2 控制电网建设与运维成本的“关键变量”
科学的施工技术在平衡工程成本与长期效益方面发挥着关键作用,其对成本的影响贯穿项目全生命周期。在建设阶段,合理选择施工技术能够在一定程度上降低耗材与工期成本。在运维阶段,施工质量与线路寿命、故障频次密切相关。基础施工时若回填土未达到理想的夯实效果,运行一段时间后,线路可能需要投入资金进行杆塔纠偏;导线架设时弧垂控制不当,往往会导致导线疲劳断裂,不仅产生高额抢修成本,还会对供电连续性造成影响。据行业相关统计,施工技术符合标准的线路,其年均运维成本相对较低,全生命周期成本也能得到有效控制,相比存在施工缺陷的线路,在这方面具有较为明显的优势。
2 输电线路核心施工技术
2.1 杆塔基础施工技术
常见基础类型及施工要点:
深埋式台阶基础:在进行开挖作业时,可采用人工与挖掘机配合的方式,坑底预留 300mm 土层通过人工细致清理,以此降低对地基产生扰动的可能性;台阶高度差控制在 ±10mm ,钢筋绑扎间距误差宜不超过 5mm,混凝土浇筑过程中采用分层振捣(每层厚度建议不超过 500mm⋅ ),并借助回弹仪检测振捣密实度,强度值达到设计值的 95% 及以上较为理想。
掏挖式基础:此类型基础在风化岩层中使用较为适宜,采用机械掏挖时,孔径宜不小于 800mm ,同时需将孔壁垂直度偏差控制在 ⩽1∘ ,浇筑时通过溜槽下料,有助于减少混凝土离析现象;基础顶面高程误差控制在 ±5mm ,从而为杆塔的水平安装提供保障。
桩基础:在软土地区,钻孔灌注桩(孔径 600-1000mm )是较为常用的选择,钻机钻进速度应根据不同土层特性灵活调整(黏性土 1-1.5m/h ,砂土 0.5-1m/ h);钢筋笼安装时,居中偏差宜不超过 20mm ,混凝土浇筑应保持连续性,桩顶浮浆清理厚度需达到 ⩾100mm ,待 28 天抗压强度符合标准后,采用低应变法对桩基进行检测,确保合格率达到 100% 。
质量控制重点:基础混凝土养护期通常不宜少于 7 天,在高温天气下,可适当增加浇水频次(建议每天不少于 2 次),冬季施工时,采用覆盖保温被结合蒸汽养护的方式,有利于混凝土强度的稳定增长;基础回填土过程中,需分层进行夯实作业(每层厚度建议不超过 300mm ),压实度达到 90% 及以上,可有效减少后期沉降问题的发生。曾有某 220kV 线路工程,因基础回填夯实工作不到位,运行 1 年后杆塔倾斜值达到
(规范限值为 1‰ ),后续不得不进行纠偏处理,由此产生的额外费用约50 万元。
2.2 杆塔组立施工技术
分解组立技术:角钢塔施工时,可采用“分片吊装”方式,先对塔腿部分进行吊装作业(建议起吊角度不超过 60∘ ),待水平调整到位后予以固定;随后进行塔身吊装(每段重量宜控制在 3 吨以内),期间可利用经纬仪监测塔身垂直度,确保偏差在 1‰ 以内;最后进行塔头吊装,当起吊高度达到 20m 及以上时,可设置缆风绳以增强稳定性。
在山区环境中,为减少对植被的破坏及避免道路修建,可采用“索道运输+ 小型起重机”的施工方案。索道跨度一般不宜超过 300m ,承重索安全系数应不低于3,单件运输重量建议控制在2 吨以内。
整体组立技术:钢筋混凝土电杆与轻型铁塔施工,可考虑采用“抱杆起立法”。具体做法是在杆塔根部设置绞磨,顶部安装抱杆(抱杆长度通常为杆塔高度的 1.2-1.5 倍),通过牵引绳将杆塔整体起立。起立过程中,需借助缆风绳对杆塔倾斜情况进行控制(最大倾斜角建议不超过 15∘ ),在接近设计位置时应缓慢牵引,保证杆塔垂直就位。
关于质量把控,杆塔安装完成后,根开偏差宜控制在 ±10mm 以内,对角线偏差控制在 ±15mm 以内;铁塔螺栓紧固扭矩需符合相关规范要求(如M16 螺栓扭矩建议不低于 80N⋅m) ),且确保紧固率达到 100% 。
2.3 导线架设施工技术
张力放线技术:工艺流程:放线前宜仔细检查导线质量,确保无断股、损伤等问题;牵张场设置时,与杆塔距离可考虑控制在 50m 及以上,并安装合适的张力机(张力通常控制在 25-35kN)和牵引机(牵引力不低于 50kN. )。在牵引导线过程中,可借助无人机牵引导引绳,尤其在跨越江河等特殊场景下,导引绳安全系数建议不低于 2.5,随后通过导引绳牵引牵引绳,最终完成导线牵引工作。放线过程中,为保障施工安全,可运用激光测距仪对导线对地距离进行实时监测,避免导线触碰树木、建筑物等障碍物。
关键参数控制:实际操作中,导线张力偏差尽量控制在 ±5% 以内,放线速度保持在 3-5km/h 较为适宜。弧垂会受温度变化影响,以 25∘C 时 500kV 线路为例,弧垂值约为 12m ,温度每变化 10∘C ,弧垂可相应调整 ±0.5m ,测量弧垂时,可采用经纬仪或弧垂仪,将误差控制在 ±2.5% 左右。
紧线与附件安装:紧线操作可选用“双线同步紧线法”,通过张力机对导线张力进行精准调整,待弧垂达到设计要求后,在杆塔上安装线夹。耐张线夹采用液压压接方式时,压接后的握力一般不应低于导线额定拉断力的 95% 。
附件安装包含防震锤(安装间距通常在
)、间隔棒(分裂导线间距设置在 400-500mm )以及防振鞭(适用于大跨越段)等。安装过程中,注意将位置偏差控制在 ±50mm 以内,且防震锤应尽量与导线保持垂直状态,以减少运行时产生振动噪声的可能性。
结束语
在输电线路施工中,各类技术的选择与应用往往受到地形、气候、电压等级等多种因素的综合影响。基础施工环节,地质条件的适配性以及混凝土质量把控至关重要;杆塔组立过程中,效率与精度的平衡值得深入考量;而导线架设阶段,张力与弧垂的精确控制则是保障施工质量的关键所在。展望未来,伴随智能化、机械化技术的持续发展,输电线路施工或将朝着“少人化、绿色化、高效化”的方向演进。对于施工企业而言,加大技术研发投入、重视专业人才培养,积极探索施工技术创新路径,或有助于更好地满足电力工程高质量建设的需求。
参考文献:
[1] 虞方方 . 电力工程中高压输电线路施工技术运用分析 [J]. 电力设备管理 ,2024(16):238-240.
[2] 欧振峰 . 电力工程及其输电线路设计与施工技术问题刍议 [J]. 中国高新科技 ,2024(16):80-82.
[3] 安庆 . 电力工程输电线路施工与检测技术研究 [J]. 新城建科技 ,2024,33(09):149-151.