山区超高跨塔施工安全管控措施实践

韩启云，童 鑫，刘 军，王 杰，张鹏程

(1.安徽送变电工程有限公司，安徽 合肥 230022；2.国网安徽省电力有限公司，安徽 合肥 230022)

0 引言

特高压输电具有输送容量大、网损小、走廊利用率高等优点。随着我国特高压工程的逐步建设、投入运行，实现了各区域电网互联互通、各区域水火电调剂、优势互补，提高了电网输送能力和输电效率，降低了线路损耗[1，2]。

特高压工程整体跨度较大，跨越区域较多，线路通道多数位于崇山峻岭之间。各区域的地质、地貌差异大，施工单位人力投入大大超过普通地区工程，作业点繁多且较为分散，集中投入的施工人员、施工机械多[3]。基于工程特点，安全质量环保防范风险加大，施工管理难度增大，对安全生产工作提出了更高的要求。

针对张北—雄安1 000 kV特高压交流输电线路工程中出现的两基超高跨塔，制定了专门的安全管控措施，旨在明确施工现场潜在的危险点及杜绝施工现场施工器械存在的安全隐患，保障现场施工人员的人身安全，同时保证建设单位的设备财产安全[4]。

1 工程介绍

1.1 施工概况

张北—雄安1 000 kV特高压交流输变电线路工程5标段(以下简称张雄线)位于河北省保定市涞源县境内，全线地形均为一般山地和高山大岭，沿线海拔在500～1 700 m。两基超高跨越杆位位于保定市涞源县乌龙沟乡，均为双回路钢管塔，其主要用途为跨越乌龙沟明代古长城。该两基杆塔均有塔材单件重量大、长度长的特点，为目前我国境内特高压山区最高、施工难度最大的杆塔[5]。由于杆位地形陡峭、施工作业面小，超高跨越塔的组塔方式选用单动臂抱杆组立。

该两基杆塔跨塔基础跟开较大，地形、地貌复杂，现场高低起伏不平，材料堆放及塔材组装困难，因此施工项目部在高塔杆位现场搭设了近110 m2的作业平台。但受场地限制，组塔仍需要单件运输、挪件、吊装，单基组塔周期长达113天，施工风险巨大。

特高压铁塔组立相对普通500 kV线路而言具有高、大、重的特点，该两基杆塔具体的参数对比如表1所示。

表1 铁塔参数对比

1.2 施工难点

(1) 塔位高差跨度大，塔身本体高度均超过200 m，作业时通信及安全监护困难加大，安全风险升高。4S002-4S007耐张段整体位于山脉之上，高程形式呈“凸”型。4S004距离山下索道口高差为315 m，人员从山下爬山至杆位耗时约40 min；4S005距离山下索道口高差为450 m，人员从山下爬山至杆位耗时约1 h。

(2) 塔体单基重量大，构成复杂，连接型式多，组立难度大，对吊装要求高。4S004，4S005杆位为目前国内特高压山区最高、施工难度最大杆位，单基塔材重量达七百余吨。同时单动臂抱杆自重和施工所用工器具累计近一两百吨。

(3) 地形差运输困难，重型索道输送路线与组装平台的空间性限制进一步妨碍组塔。杆位地形陡峭、施工作业面小，影响材料堆放及塔材组装，施工周期长。同时由于施工杆位位于山区，交通条件较差。管塔塔材单件重量大、长度长，因此运输过程困难且利用索道运输的运输周期较长。

(4) 杆塔基础位置濒临悬崖峭壁，缺少空间进行常规组立，导致工作效率很低。使用单动臂抱杆组塔(单抱杆组立单动臂抱杆，后拆除单抱杆，使用单动臂抱杆卸、挪、吊装塔材)，而单动臂抱杆施工工作效率较平臂抱杆小；受场地限制，需要单件运输、挪件、吊装。

(5) 外协难度大：4S004，4S005两处索道口分别位于乌龙沟乡后庄子村和马台村，两村政策协调难度极大，协调处理约定达成后多次反复，目前已严重影响施工进度。

针对以上自然环境的限制和实际施工所遇到的难题，分析现场立塔过程中存在的作业风险主要包括高处坠落、物体打击、机械伤害、上下交叉作业、人身防护、作业面狭小、临边防护、索道运输、现场临时用电等。为解决以上施工难点，项目部技术、安全、质量三部门人员团结合作、共同研究，最终形成一套行之有效的安全管控方案并在超高跨越塔位进行应用，确保安全、优质和高效地完成铁塔组立任务。

2 施工安全对策及实施

针对现场实际风险点及潜在危险点，管理人员为加强现场管控分别从“人、机、料、法、环”五个方面制定了安全管控措施。

2.1 人员防护

在跨越塔施工中，人员自山下到达4S004杆位一般耗时约40 min，为不影响施工工效，施工人员早上6:00从驻地出发，上山后0.5 h内原地修整，不安排进行施工；到达4S005杆位一般耗时约1 h，人员居住于山下驻地将严重制约施工效率，消耗人员体力。故选择在4S005杆位附近平坦处搭设帐篷，确保可满足所有人员住宿休息，按期安排5名人员轮换至山下驻地修整。4S005人员饮食、生活用水均由索道运输，严禁人员携带火种、使用明火做饭、烧水。搭设临时厕所，每日进行消毒，山上人员不得随处大小便。山上配备汽油发电机，保障通信设备充电。

项目部管理人员每日对现场进行巡视，抱杆组立与拆除、吊装横担时必须全程在位。施工管理员跟队上下班。4S005海拔1 245 m，施工期间可利用索道运输间隙进行休息，实行“施工班组长负责制”“人盯人”等办法进行相互监督，确保作业人员无异常。同时安排班组管理员跟随施工队住宿于山上。项目部技术人员根据安排，到现场解决技术问题。施工杆位配备血压仪、温度计及风速仪，每日开始施工前由施工管理员测量并记录所有人员的血压(低压60～90 mmHg、高压90～120 mmHg)、体温(不高于37.3 ℃)，观察确认每个作业人员的精神状态。

山区施工，任何人不得单独作业，下班时清点人数后统一返回驻地。上塔过程中必须使用攀登自锁器等防坠落装置，塔上操作除系好安全带外，应挂好二道防护绳。施工过程中,应随时检查安全带(绳)是否拴牢。由于塔上不易站立、手握，因此在塔上长距离移动时必须挂速差自控器(速差自控器严禁低挂高用)，确保施工人员在任何状态下都不会失去保护。高处作业应使用航空安全带。两基塔在设计时已设置水平拉索、横担走道等防护设施，确保现场随吊装进度同步安装，同步使用。现场同时配置半永久攀登自锁装置，随吊装高度同步设置，对人员上下塔进行安全防护，半永久攀登自锁装置待架线验收完成后进行拆除。

2.2 机械防护

机械防护首要的是要求管理人员检查现场施工机械试运行是否正常。操作人员应持证上岗，按规程操作，按规定保养机械并做好记录。

组立铁塔的所有机械设备、工器具都必须经过有关部门的检查、验证合格后方可运至现场，工器具运至现场后经项目部及施工队物资员检查合格后发给施工人员，施工人员在使用前也必须认真检查，确认合格后方可使用。组塔的工器具应符合要求，绝对不可以小代大。工器具、机械设备的检查及使用标准详见各工器具、机械设备的使用说明书及有关的规程、规定。抱杆厂家人员必须提前到现场培训施工人员，指导施工。

吊装铁塔所使用的单动臂抱杆应当经常进行检查、维护和保养，对安全装置必须每班检查,传动部分应有足够的润滑油，对易损件必须经常检查、维修或更换，对机械的螺栓，特别是经常振动的零件，如塔身连接螺栓应检查是否松动，如有松动则必须及时拧紧或更换。同时在高处使用的所有小工具必须用尼龙绳做尾绳，在塔上固定。

在吊装过程所有钢丝绳等硬质工器具严禁直接与塔材接触受力，受力点应衬垫麻袋片，防止塔材镀锌层磨损，杜绝塔材上的施工痕迹；承托抱杆的钢丝绳与塔身连接的主材处应衬垫软物，或用同等额定受力的吊装带与塔身缠绕；主材采用专用吊点件加卸扣方式进行连接吊装。

每天下班前各作业组应将自己使用的工器具整理摆放有序，塔位场地清理干净，卷扬机等电气设备应罩好，电源应切断，做到“工完料尽场地清”。工器具应定期检查保养，保持外观清洁，作业前检查附件是否完好，功能是否正常。安全工器具和防护用品齐全，符合安全规程；选用经鉴定合格的产品，定期进行检查和试验并有记录。

2.3 材料防护

组塔现场对材料的防护主要是对塔材和吊件的防护。由于跨越塔现场地形受限，4S004索道的卸料口在单动臂抱杆吊装范围内，物料到达卸料口后由单动臂抱杆吊至组装点，组装完毕后进行吊装。4S005索道卸料口在单动臂抱杆吊装范围外，物料到达卸料口后放松手拉葫芦，将物料卸至轻轨上，通过轻轨运输系统运至组装点，组装完毕后通过轻轨运输系统运至吊装点后通过单动臂进行吊装。考虑到现场地形狭小，索道运输只能提前运输一天吊装塔材量，并按照吊装顺序由近及远摆放塔材。

杆塔组装现场要求场地平整，障碍物应清除，塔材不得顺斜坡堆放，山坡上的塔片垫物应稳固，且有防止构件滑动的措施，组装管形构件时，构件间未连接前采取木楔两头防止滚动的措施。4S004在A，D腿侧挡土墙砌筑的组装区组装大片及横担，4S005在A，D腿小号侧山体降方搭设的作业平台上组装大片及横担。

在4S004和4S005现场配备抱杆受力监测系统，对每一吊吊重进行实时监控，形成数字化体现，确保吊装安全。同时为施工管理员配备风力风向仪，每天至少检测3次，并及时向指挥报告检测结果。当风速超过5级风时，停止吊装作业。

在吊装过程中每节主材吊装前应在主材上端系上两根φ16钢丝绳作拉绳，钢丝绳上端通过10 t×5 m合成纤维吊带与塔件连接，钢丝绳下端通过6 t手拉葫芦固定在钻桩上。将预留标记对准塔心安装就位，塔件就位时先装塔心外侧的就位螺栓，在塔心侧的法兰面上塞上楔型块，紧固外侧就位螺栓，并适当紧固塔心内侧就位螺栓。将起吊时带上来的两根钢丝绳在地面横、顺线路方向向外用手拉葫芦打好，使刚就位安装的塔件上端向外预倾斜，以便安装横材时方便就位。塔身吊装过程是随抱杆顶升加高直至封顶。横担吊装的顺序为下导线横担、中导线横担和上导地线横担的自下而上方式。下导线横担、中导线横担均以主材为界分两段吊装，上导地线横担以主材为界分三段吊装。

2.4 现场防护

现场防护是针对现场实际环境对施工过程做出的一系列方案性规定。在使用单动臂抱杆组塔时，为确保作业面的合理优化，对4S004和4S005杆位单独编制施工方案。4S004杆位通过合理降方以及挡土墙的砌筑能够有效解决施工作业面狭小的问题；4S005杆位由于施工地形条件限制，采取搭设施工平台方式来有效增加作业施工区域，保障塔材、工器具的合理运输堆放，确保组塔施工的安全有序进行。同时在塔身吊装时每隔30～50 m设置一层休息平台，在塔身斜撑材、平撑材上铺垫钢制盖板，使用8号铁丝绑扎牢固。

现场采取隔离方式进行防护，在6 m坠落范围内使用三角彩旗设置简易围栏。当人员需进入高处作业下方时，由地面指挥通知塔上人员暂停作业，原地休息，得到明确指令后，人员方可进入坠落半径范围。待坠落范围内地面人员结束作业，得到明确指令后，方可继续进行高处作业，从根本上避免交叉作业可能带来的空中打击伤害。

2.5 环境防护

(1) 针对地形原因做好临边防护。4S004，4S005杆位均由施工便道修葺水泥台阶至各塔腿。对陡峭山脊或悬崖处，将钢管埋至地下0.5 m设置防护栏杆，栏杆高度不小于1.2 m，栏杆间距不大于1.2 m，防止人员坠落。4S004杆位在C，D腿下方挡土墙处设置临边防护，4S005杆位在各塔腿外围设置临边防护。

(2) 针对涞源山区做好防火措施。进入林区或山区的施工人员严禁携带火种、吸烟、取暖和不经项目部批准使用火种。在明火使用方面倡导施工队配备电子烟，林区或山区只允许吸电子烟。严禁一切野外用火，对可能引起森林火灾的机械、营区生活用电、发电机区域、油箱存放区，安排专人守护、值班。野外施工需要电气焊等作业的应严格按照规程操作，实行开动火证制度，有动火证、操作证、看火人并携带灭火器，才能进行明火作业。动火证开具前，开具人要到现场检查，将易燃易爆品清理干净，施工人员施工完毕后，确定用火彻底熄灭无隐患后，才可离开。施工使用油料运输中应采用专用铁皮桶，防止在运输过程中遗散。定期检查灭火器并填写检查记录，确保所有灭火器处于完好状态。

(3) 气候管控。当遇有5级及以上大风或雷、雨、雪、浓雾天气禁止登高作业。夏季雨天施工时，当塔腿吊装完之后及时将接地线扁铁与塔腿连接牢固以防雷击伤人；同时在组立塔身过程中，使用直径25 mm2×15 m专用铜芯接地线进行防雷，接地线一端连接抱杆底部，另一端直接接地。施工人员在高处作业时做好防滑防坠工作，严禁穿硬底鞋。夏季野外施工时应采取防暑、防滑措施，施工现场应配备凉开水、绿豆汤等降温饮品以及人丹、十滴水等防暑降温药品。调整作业时间，避开中午高温时间段，气温超过35 ℃时不得进行野外施工作业。

3 结束语

基于工程实际，针对跨越长城的超高跨越塔在使用单动臂抱杆组立高塔时的安全管控措施进行研究，在充分考虑了施工地形、索道运输能力、实际工程需要、安全系数以及施工进度的基础上，提出确保安全的管控措施，保证了工程的施工安全，为工程顺利完工提供了安全保障，同时也为今后特高压电网建设中特殊地形高塔组立安全防范工作提供了借鉴。