刘 颖,孙俊博
(1.国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心 天津300300;2.国网天津城南供电分公司项目管理中心 天津300201)
随着国民经济的快速发展,现有电力容量已经不能满足发展需求,配套电力设施也在大力推进建设。为保证供电可靠性,需要建设坚强的环网甚至是双环网电力网络,架空输电线路作为重要的电力传输媒介,大批项目已开工建设。
架空输电线路主要由杆塔、导线、避雷线、绝缘子、金具、杆塔基础和接地装置等部件组成。杆塔基础施工主要是土建施工,其他部件的施工统称为电气施工。由于电气施工涉及登塔特种人员高处作业、人机配合作业、垂直交叉作业,线路跨越河流、公路、铁路,铁塔临时固定、搭设临时拉线等,施工过程中不确定性因素多,存在较高的安全风险。近几年发生的数起在建线路工程倒塌事故,暴露出施工过程中存在较大安全漏洞,为架空输电线路施工敲响了警钟。因此,制定有效的过程安全管控措施,保证架空输电线路的施工安全,势在必行。
架空输电线路电气施工是指在输电铁塔基础已经完成,强度满足铁塔承重要求并经检测合格后进行的组塔、架线等一系列后续施工进程。架空输电线路电气施工主要包括杆塔分解组装、杆塔吊装、杆塔组立、架线工程4个主要环节。
目前,输电线路杆塔施工多采用分解组塔的形式,将杆塔分解成两部分(或三部分),塔材在地面分别进行拼接,再采用起重机械进行吊装组立。
图1 现场材料区Fig.1 Field material area
施工现场应根据实际场地情况,设立专门的材料区、工器具区,将塔材、工器具等定制存放,并排列整齐,如图1所示。杆塔地面组装场地应平整,并铺设防水布,采取防护措施,防止塔材、螺栓等在存放过程中损伤、污浊和锈蚀。地面组装按照平面布置的要求进行,组装用螺栓、垫片等应按规格、材质分别堆放。塔材不得顺斜坡堆放,选料应由上往下搬运,不得强行拽拉,组装管形构件时,构件间未连接前采取防止滚动的措施。对组装困难的构建应查明原因,不得强行组装。
螺栓穿向:水平方向螺栓应由内向外,垂直方向由下向上,斜向者宜由斜下向斜上穿,螺栓必须紧固到位。当上述螺栓穿向由于塔材之间的相对位置发生阻碍无法完成时,应根据具体螺栓位置调整穿向,确保塔材上所有螺栓紧固到位,不得出现螺栓在塔上晃动不牢的现象。
应根据杆塔重力及地形情况,确定吊装方案(图2)。按作业项目区域平面布置图进行施工作业现场布置,起重区域设置安全警戒区。安全员、质检员、高处作业人员、起重指挥、起重司机、电焊工等特种作业人员必须持证上岗。起吊作业时,应停止组装作业,严格做到起吊时吊物下方不得有作业人员穿过。工程技术负责人应向所有参加施工作业人员进行安全交底,指明作业过程中的危险点及安全注意事项,接受交底人员必须在交底记录上签字。起重设备应具备专业机构出具的检测合格证和起重机安装质量检测报告,并附每日检查情况记录表。起重指挥人员应熟悉起重设备性能,严禁超负荷吊装。吊装按照专项施工方案要求进行,作业前通知监理到场。
图2 杆塔分段吊装Fig.2 Tower piecewise hoisting
吊装铁塔前,应对已组塔段(片)进行全面检查,螺栓应紧固,吊点处不应缺件。吊件离开地面约100mm 时应暂停起吊并进行全面检查,确认正常且吊件上无搁置物及人员后方可继续起吊。起吊速度应均匀,缓慢提升并随时注意吊装情况。起重机在作业中出现异常时,应采取措施放下吊件,停止运转后进行检修,严禁在运转中进行调整或检修。指挥人员看不清作业地点或操作人员看不清指挥信号时,均不得进行起吊作业。
分段吊装铁塔时,上下段连接后,严禁用旋转起重臂的方法进行移位找正,必须使用控制绳进行调整。当遇到风速达到 12.0m/s及以上或大雨、大雪、大雾等恶劣天气时,应停止露天起重吊装作业。重新作业前,应先行试吊,在确认各种安全装置灵敏可靠后进行作业。
组塔施工前,现场应复核地脚螺栓的螺母与螺杆、垫片塔号标识、规格是否匹配,确认无误后方可施工。塔脚板安装后,应及时安装螺母和垫片,两螺帽应靠紧。凡参加登塔高处作业的人员,应每年进行一次体检,经医师鉴定患有高血压、心脏病等不宜从事高处作业病症的人员不得参加高处作业。
施工用安全带、防坠落自锁装置、手扳葫芦等机具应经试用,检查性能完好、无损坏和严重缺陷,满足使用要求且在试验有效期内,粘贴检查合格的标签,注明检查日期、试验单位、机具使用范围等关键信息(图3)。
图3 安全工器具Fig.3 Safety equipment
塔材组装连铁时,应用尖头扳手找孔,如孔距偏差较大,应对照图纸核对件号,不得强行敲击螺栓。任何情况下禁止用手指找正。铁塔组立完毕后,螺栓应全部复紧一遍,并随即拧紧螺帽、打毛丝扣,及时安装防松和防盗装置,对缺陷逐一处理。
架线前应全面掌握沿线地形、交叉跨越、交通运输、施工场地及施工资源等情况。架线施工主要包括装挂绝缘子、导引绳展放、张力放线、附件安装、跳线安装等。杆塔组立后,应根据线路走向,在杆塔两侧设置相应数量的临时拉线。两侧临时拉线沿横线路方向布置;前后临时拉线顺线路布置;后临时拉线可与制动系统合用一个地锚。
在杆塔本体上装设绝缘子、挂线等施工时,由于高处作业危险性较高,必须采取相应的安全措施。绝缘子串及滑车的吊装必须使用专用卡具。放线滑车的开门装置,必须有关门保险且带上保险。绝缘子组装成串时,绝缘子的销钉应齐全且穿插到位。安全监护人随时提醒作业人员不得在吊物下方停留或通过,防止物体打击;提醒高处作业人员随身携带工具袋,上下传送工具及材料应使用绳索,不得抛掷。
张力机一般应布置在线路中心线上,顺线路布置。出线口应对准邻塔放线滑车,与邻塔边线放线滑车水平夹角不应大于 7°。张力机应使用枕木垫平支稳,两点锚固。锚固绳与机身水平夹角应控制在 20°左右,对地夹角应控制在 45°左右。张力机出线口与邻塔导线悬挂点的仰角不宜大于 15°,俯角不宜大于5°。张力机应设置单独接地,避雷线必须使用接地滑车进行可靠接地。避雷线盘架布置在张力机后方 5m左右,避雷线出线方向垂直于线轴中心线。张力机张力轮的受力方向必须与其轴线垂直。
架线施工前应了解被跨越电力(通讯)线路、公路、铁路、河道、建筑物、树木等情况,与相应的责任主体协调沟通,确定初步跨越方案。跨越方案应由施工单位编制,并经监理和业主单位审核批准后实施。
跨越架强度应能够承受牵张过程中断线的冲击力。跨越架搭设完应打临时拉线,拉线与地面夹角不得大于 60°。现场的跨越架应悬挂验收合格牌,注明检查日期、监理人员和施工负责人(图4)。跨越架的立杆、大横杆、小横杆、剪刀撑材料直径应满足规范要求,搭设方式、搭接长度等应能够满足安全施工需要。毛竹或木质架体立杆应垂直埋入坑内,埋深不小于50cm,回填土后夯实。遇松土或地面无法挖坑时,立杆应绑扫地杆,跨越架的支杆埋深不得小于30cm。跨越架两端及每隔 6~7根立杆应设剪刀撑杆、支杆或拉线,确保跨越架整体结构的稳定。跨越架两端应搭设羊角,羊角伸出端部2~3m。
跨越架和铁塔搭设的拉线应在施工方案中明确体现,包括钢丝绳规格、搭设方式、地锚埋设位置、拉线数量及相应的计算论证过程,并应依次编号。临时拉线经检查合格后方能使用,悬挂验收合格标志牌,包括拉线编号、检查日期、施工和监理负责人。现场拉线数量应与施工方案保持严格一致。
图4 跨越架及拉线验收标志Fig.4 Cross frame and drawing wire acceptance mark
本文通过梳理架空输电线路电气施工的整体流程,着重突出危险性较高的作业关键点,对潜在危险源进行评估,制定相应的安全应对措施。特别提出安全机具粘贴验收合格标签、临时拉线编号、跨越架挂设验收标志牌等方法,明确相关责任人员,确保施工方案在现场落地实施,巩固施工方案编审批成果,显著提升现场安全管控水平。