0  引言

    当前，我国电网建设正处于高峰期，为促进能源基地开发、满足地区用电负荷增长、落实国家大气污染防治行动计划，我国已建成及在建特高压工程十几条。特高压工程线路路经长、跨越点众多，既要跨越其他等级的电力线路，又要跨越河流、（高速）铁路、高速公路等重要跨越物。为满足安全性要求，跨域高速公路等重要跨越物时，均需制定专项施工方案，采取相应的跨越技术措施。

    本文以在建的蒙西～天津南1 000 kV特高压输变电工程为例，分析特高压工程跨越高速公路施工过程中，采取的跨越技术措施，分析计算跨越架、封网搭设的合理性，介绍跨越架搭设及封网方法，为后续类似的工程跨越提供参考方法，具有借鉴意义。

1  工程介绍

    本工程铁塔采用双回路鼓型塔，导线采用JL/LHA1-465/210铝合金芯铝绞线和JLK/G1A-725(900)扩径钢芯铝绞线；地线采用JLB20A-185铝包钢绞线、OPGW-185光缆。为确保架线施工期间被跨越高速的安全通行，结合现场地形和工程设计特点，本方案采用铁杆跨越架封网方式进行跨越施工。跨越档参数如表1和图1所示，跨越架及封网参数示意图如图2所示。

2  跨越架及封网数据

    封网搭设最先由六旋翼遥控飞行器将Φ3.5韩国丝汇过高速公路，联通高速公路两边已经搭设完毕的铁架杆，再通过人工将承载索汇过高速公路，地面锚固^[1,2]。

    距离公路路基27 m处，搭设铁杆跨越架。跨越架采用边长800mm，长度3 m的角钢架。每8节组成一根24 m长铁架。

    在线路中心线两侧约15 m处开始，每隔3m设置起立一根24 m铁架，每侧起立6根，道路2侧共计12根铁架。每组铁架顶部采用外拉线及过河来稳定，拉线与地面的夹角均需小于45°^[3]。拉线使用Φ15 mm钢丝绳。拉线地锚均使用7吨地锚，有效埋深1.8 m。承托绳采用迪尼玛绳（承托绳长度为200 m，共6根），承托绳对地夹角均不大于45°，承托绳使用10吨地锚固定，地锚埋深2.2 m。当迪尼玛绳不够长时，在迪尼玛绳通过两侧的滑车后，通过迪尼玛绳的接头连接Φ15mm钢丝绳再固定到地锚上。

    在铁杆顶部悬挂8组特制的眼睛滑车，将Φ22迪尼玛绳通过该滑车，单侧形成双排索道作为承载绳，单侧单排承载绳上以3米间距排列15根长8 m玻璃钢支撑杆，通过小滑轮及吊带悬挂于承载绳下。

    封网安全距离按照《电力建设安全工作规程》(DL 5009.2—2013)中相关规定执行：封顶网(杆)与高速公路的垂直净空距离为8米。封网效果图如图3所示。

3  跨越参数验算

3.1 跨越架弧垂及承载索受力验算

    首先计算跨越档档内承载索的控制张力[4-5]。承载索与玻璃钢管单位长度折算重量为W=15.94 N/m（跨越网单侧两条承托绳总长度200米；承载索单重3.7 N/m；单侧使用绝缘杆竿数量18个，绝缘杆单重120 N/根，眼睛滑车单重8 N/个，折合到绝缘网上封网后单根承载索荷载15.94 N/m）。

    跨越架承载索弧垂f₁控制在3 m时，跨越架状态及拉线受力计算：

    档距中间弧垂：

    两悬挂点不等高时的架空线（绳）悬垂曲线如图4所示。此时，承载索水平张力6.6 4kN，22 mm迪尼玛绳破断拉力为390 kN，符合要求。弧垂最低点净高21 m，高速路面高度8.6 m，此时封网最低点距离高速路面12.4 m。根据安规要求^[6]：任何情况下，封网装置距离高速公路路面不得少于8 m。由上表知跨越网对公路的距离垂直距离为12.4 m，满足安规要求。

3.2  张力放线状态下跨越点下导线数据验算

    如表3所示，52#塔距被跨高速196 m，档距415 m。跨越档的导线展放过程中控制张力不小于20kN。52#塔下导线挂线点高程45.3 m，53#塔下导线挂线点高程62.5 m，挂点高差17.2 m，导线与高速公路最近点距52#塔基196 m，架空导线单位长度自重W=18.28 N/m。

    根据式（1）-（5）计算可得，即表3所示，跨越档的放线弧垂为19.69 m，公路跨越最低点的弧垂值为19.63 m，距离公路路面最近点为33.79 m -8.6 m =25.19 m。高速路面上弧垂最低点距离封网距离33.79 m-21.69 m =12.1 m，满足保护网距离放线导线超过1 m的要求。

3.3  封顶网宽度验算

    针对单相导线的绝缘绳网宽度不小于同相子导线在横线路方向的最大水平距离与风压引起的导线风偏距离的两倍之和。

    绝缘绳网宽度B应满足：

    式中：Z_x为新建线路导线在安装（架线）气象条件下，在跨越点处的风偏距离（m）；b为绝缘绳网所遮护的同相子导线间在横线路方向的最大水平距离（m），本方案为最内侧导线与地线在横线路方向的最大水平距离为5.9 m。

    新建线路导线在安装气象条件下，跨越点处的风偏距离为：

    ω₄₍₁₀₎—新建线路导线在安装（架线）气象条件下（风速为10m/s）的单位长度风压；

    λ—施工线路跨越档两端滑车挂具长度（m），风偏计算时λ取9.5m；

    k—风载体形系数，当d≤17mm时，k=1.2；当d＞17 mm时，k=1.1；

    d—导/地线的直径（mm），导线为33.75 mm，地线为17.5 mm。

    架空导线单位长度自重W=18.28 N/m，地线单位长度自重W=11.98 N/m；架空线路导线水平张力值20 kN，地线水平张力值10 kN；跨越档档距l=415 m；跨越物至新建线路临近杆塔的水平距离x为196 m。

    本工程新建线路跨越高速公路采取整体分相封网方案，根据式（6）-（8），本方案封网宽度计算值导线B_min=7.84 m，地线B_min=7.52 m：

    采用的玻璃钢管长度为8 m，单侧封网宽度2×6 m，可满足大于7.84 m的封网需求。

3.4  封顶网长度验算

    根据《架空输电线路无跨越架不停电跨越架线施工工艺导则》，新建线路的单相封网长度应满足：

    式中：L—新建线路单相导线的封网长度（m）；

    n—被跨高速公路的水平宽度（m），数值为33 m；

    B—单相导线的封网宽度（m），本工程封网宽度为12 m；

    β—新建线路与被跨越高速公路的交叉跨越角（°），数值为63°。

    L_B—封网装置伸出高速公路边沿的保护长度（m），取值为3 m^[1]。

    计算可得L_min=49.15 m，由于本工程采用的玻璃钢杆排列间隔为3 m，左右相封网排列根数各为18×2根，封网长度为51 m满足要求。

4  组立铁杆跨越架方案及吊车立杆措施

    铁杆在地面组装完毕后，使用25吨吊车进行起立。铁杆起立过程中要使用拉线控制^[7]。

    起立铁杆时，吊车顺高速道路停放，在铁杆的顶部，用Φ28 mm钢丝绳套通过10吨U型环连接，然后与吊车吊钩连接。铁杆起立就位后，打好临时拉线，防止倾倒，在起立其他铁杆时，不能波及已立好的铁杆，防止铁杆连锁倾倒。

    具体立杆措施如下：

    （1）使用吊车前应进行现场勘探，确定每个铁杆、地锚位置。

    （2）操作人员必须经过培训、熟悉工作性能，统一指挥信号，不准超负荷盲目起吊，并设监护人进行监护。

    （3）立杆时，吊点套使用Φ28钢丝绳套，使用10吨卸扣连接并使用绝缘绳进行控制。

    （4）吊车底座支撑下必须垫好枕木或铁板，并使各支点均匀受力，起吊过程中应加强监视，发现问题应及时停止起吊。

    （5）每根铁杆高度为24 m，共8节，每节3 m，共立12根。吊车起吊时采用整体起吊，铁杆绑扎部位在距铁杆顶部，采用Φ28钢丝绳套及U环与吊钩相连起吊。

    （6）如因重心偏移而使铁杆偏斜时，可利用控制绳对被吊杆进行侧向控制，但控制绳不能硬拉，以防吊车侧向负荷过大而倾翻。

    （7）起吊过程中，吊车起重臂及被吊杆下方严禁站人或从下方经过，并设监护人监护。

    （8）起吊过程中，吊车严禁大幅度甩杆。

    （9）在铁杆未固定及打上临时拉线之前，严禁对吊车进行操作。

    （10）铁杆立好后打上临时拉线，固定就位后再依次起立其余铁杆，起吊好下一根铁杆临时拉线打好后，然后采用过河来加固铁杆的稳定（如图2所示）；起吊剩余铁杆时不能波及已就位铁杆。

    具体立杆步骤如下：

    （1）首先使用吊车将第一根铁杆立好后，四角打上拉线，然后立相邻第二根铁杆，铁杆与铁杆之间按棱对棱排列。

    （2）第二根铁杆立好后，在前后方与右方打上拉线，并在铁杆杆顶处搭一道过河来加固稳定铁杆，打好拉线后吊车才能松钩。

    （3）其余铁杆按上述方法依次起吊就位，共立12根，周围拉线按要求打好。（如图5所示）。

5  封网施工工艺

    （1）在公路一侧利用安全距离外，通过六旋翼飞行器将1根3.5韩国丝汇过高速公路，两端固定于跨越架顶部。然后人工通过多次循环，将6根22×200 m迪尼玛承托绳及6根Φ13尼龙绳分别汇过高速公路，两端经过高速公路的铁杆跨越架顶端双眼滑车与地锚紧固^[8][9]。

    （2）将绝缘杆（Φ34 mm×8 m）在地面通过Φ13尼龙牵网绳按照3米间距均匀组装后分别将其一端（两个点）升空至承托绳固定端的靠近架体内侧处。

    （3）由高处作业6人（每根承托绳一人）在绝缘杆两端依次将专用吊钩套入承托绳，利用升空的尼龙绳作循环绳牵引绝缘杆组合网。

    （4）绝缘杆组合网铺开收紧后，将Φ13尼龙绳余绳与架体进行绑扎，注意绑扎时必须绑扎牢固。

6  结语

    1000 kV交流特高压输电线路电压等级高，施工难度较大，在跨越高速公路施工过程中，施工方案的技术要求高，跨越架形体、搭设方法，封网等工程应能够确保现场施工的技术安全性。本文以在建的蒙西-天津南工程为实例，介绍及分析其跨越某高速公路所采取的施工技术措施，经过验算可知，其采取的施工措施满足安全技术要求，可为其他工程建设提供参考依据。

参考文献

[1]  沈洋，赵增林．特高压交流输电线路跨越高速公路施工安全技术研究[J]．公路交通科技(应用技术版)，2014，10(5)：332-335．

[2]  张东旗．超高压输电线路架设跨越高速公路施工技术探讨[J]．中国新技术新产品，2013，15：160-161．

[3]  梁兴隆．1000kV特高压输电线路架线施工的分析[J]．中国新通信，2013，15(19)：15-16．

[4]  杨泰朋．试论输电线路架设跨越高速公路的施工技术[J]．科技创新与应用，2016(6)：171．

[5]  徐守琦，戚桂成．1000kV特高压输电线路架线施工的探讨[J]．电力建设，2007(4)：11-13，17．

[6]  国家电网公司．《国家电网公司电力安全工作规程（线路部分）》（国网 Q/GDW 1799.2-2013）．

[7] 国家电网公司．《国家电网公司输变电工程标准工艺管理办法》（国网（基建/3）186-2015）．

[8]  国家电网公司．《国家电网公司基建技术管理规定》(国网（基建/2）174-2015)．

[9]  国家电网公司．《国家电网公司基建安全管理规定》（国网（基建/2）173-2015）．

作者信息:

张  帆，李  冰，段春明，崔寒松，王  帅，刘杰锋

（国网冀北电力有限公司经济技术研究院，北京 100038）