戈壁沙漠地区输电铁塔施工技术应用

戈壁沙漠地区输电铁塔施工技术应用

贾鸿飞1 ,冯世磊2

1、63677部队，新疆巴音郭楞蒙古自治州，841000

2、机械工业第六设计研究院有限公司  郑州 450000

摘 要 ：铁干里克--扬布拉克 220kV特高压直流输电线路途经沙漠、戈壁 、丘陵地带 ，气候干燥 、风沙大 、降水量极少，水资源匮乏 。若采用常规基坑开挖、混凝土养护、铁塔组立、架线施工方法，将造成工作量大 、成本高 ，且效果不理想。针对特定环境 ，采用新工艺、新技术在工程中得到成功应用 ，确保合理工期，节约了成本 ，实现了综合效益最大化 。

关键词 ：沙漠戈壁；特高压；承力索护网；监控技术

一、修筑临时施工道路

送电线路施工需要运输大量的施工材料和施工机械，运输道路是否通畅、便捷直接关系着整体施工进度；在沙漠地区，由于地表土质松散施工车辆无法正常行驶，修筑施工便道成了施工前的重要准备工作。首先需将道路表面的浮沙进行平整，平整后从外部运输普通黄土或坚土铺在道路表层，厚度控制在50公分以上，然后利用铲车等常用施工机械进行碾压，确保压实度，压实后每天对路面进行洒水养护使路面硬化并防止扬尘污染。

二、塔基基础开挖

本项目输电线路全线处于戈壁沙漠地带，造成跨越点地处戈壁沙漠，沟壑纵横，综合地形复杂，需要较高的技术，普通的戈壁滩、沙漠均可采用普通挖掘机械开挖加人工清理的方法完成施工；但对于在戈壁滩遇到岩石类基础情况，用普通的机械无法完成开挖,我们采取液压爆破、机械旋挖机开挖加人工清理的方法安全、高效地完成了施工。
   三、采用商品混凝土与铁塔基础位置进行分散作业基础混凝土施工
   普遍情况下，在特高压输电线路基础混凝土浇制的过程中，采用是根据铁塔基础位置进行分散作业的施工方法，具体来讲，就是将原始材料运输至铁塔建造的位置，之后进行混凝土的搅拌以及浇制工作。传统的施工方法由于在混凝土浇制完成之后还需进行一道运输的程序，导致混凝土的离散性较大，可能会对施工质量产生影响，此外在施工材料的损耗以及施工效率方面与前者都存在巨大的差距。特高压线路采用商品混凝土进行施工不仅能够有效的减少施工的工作量，在一定程度上还实现了对现场生态环境的保护。但由于本项目线路长的特点，所以采用了商品混凝土加铁塔基础位置进行分散作业的双重施工方法，大大提高了施工效率和现场生态环境的保护。

四、混凝土基础养护方法的选择

该工程基础混凝土强度范围为 C30～C50，混凝土强度较高，其胶凝材料用量大，水灰比小，水化热大，混凝土表面较易产生裂纹。当混凝土表面气温在20℃以上干燥气候或受太阳光直射时，表面温度高、硬化快，裂缝在混凝土未终凝前出现，且为无规则裂缝，对混凝土强度影响较大。特别是对大量掺用减水剂的商品混凝土，初凝后8h 内收缩急剧增加，及时和充分养护是保证混凝土品质的关键。以往送电线路采用常规养护方法，安排专人定时对基础表面进行淋水，保持混凝土表面湿润，有时覆盖草席，避免混凝土直接暴晒和风吹雨淋。应用常规养护方法 ，重点要解决节水和保湿等问题，存在水资源缺乏、养护不到位和养护成本高的缺陷。

针对沙漠戈壁地区混凝土养护难点，及本项目的施工特点，在查阅大量相关混凝土养护文献的基础上，工程技术人员提出了保鲜膜加草席原理混凝土养护新思路，归纳为 ：西瓜切开后马上用保鲜膜覆盖，可以保鲜几天不坏，但切开后放置一天再覆盖保鲜膜就无多大用处。保鲜膜能在被保护物与空气形成隔离，防止水分散发。由此原理联想到，在混凝土收抹成型后马上覆盖塑料膜，将混凝土表面盖严实，使空气和混凝土隔离，以减少水分散失和蒸发，保证混凝土表面处于湿润状态。为提高沙漠戈壁地区基础混凝土养护效果，降低养护成本，基于上述混凝土养护思路，兼顾各方案优缺点，并根据现场试验情况持续改进完善，形成了将成型的湿润混凝土基础表面缠绕和覆盖混凝土养护膜并加盖草席增强保湿保温效的方法。

养护好后，利用经纬仪、钢尺测量立柱断面尺寸、整基基础中心位移、整基基础扭转、基础根开及对角线尺寸、同组地脚螺栓中心对立柱中心偏移、地脚螺栓露出基础顶面高度以及基础顶面间高差，并取混凝土试块进行送检，检测其强度，目测混凝土表面质量；所有数据达到标准要求后，在进行铁塔的组立。

五、铁塔组立的方法

在特高压线路铁塔组立的施工过程中采用的新技术是内悬浮外拉线配合辅助人字抱杆方法，在该方法实际使用过程中，施工人员要根铁塔的实际尺寸以及重量对抱杆的规格以及技术进行严格的筛选，以保障施工的质量。在铁塔组立的施工中需要注意的要点是要根据铁塔的型号对起吊时抱杆的倾斜角、起吊绳与控制绳的夹角等重要参数进行细致的计算。对铁塔的最大吊重量以及每一部分能够承受的力的范围进行全而的掌握，以此为参考进行铁塔配套器具的甄选。
六、铁塔组立设备的选择
   特高压线路铁塔组立对于安全以及质量具有极高的要求，因此，特高压线路组立施工的过程中，对于单基塔重较大的耐张塔普遍采用自平衡塔式起重机进行铁塔组立工作。自平衡塔式起重机相对于一般的起重机具有安全性高、起吊重量大、起吊就位平稳、高空作业量少较少以及吊臂组装简便等优势。塔式起重机的主要构成部分包括塔基、标准节、内塔节、起吊专用节、起吊系统、回转系统以及顶升系统，具备自动提升的功能。此外，该塔机还具备重量超限提醒功能，一旦起吊重量超过限额，就会立即停止工作并发出示警。同时其拥有的有线监视系统还能帮助操作人员对相关设备的运行情沉进行实时的了解掌控。需要注意的是，施工完毕之后，在进行塔机的拆卸工作时，要将吊臂保持完全仰起状态，使用钢丝绳套将之固定在抱杆主杆段上，之后利用自顶升装置配合三角起吊架按照顺序进行标准节的拆卸工作。至于塔头部分则以组立完毕的铁塔作为支撑，在滑轮组的帮助下将之运抵地面。

七、防风固沙施工

在铁塔架线施工完毕后，对于沙漠地区，要对其底部圆周进行防风固沙施工；对于直线铁塔，采用草方格沙障方案，对于耐张铁塔，采取草方格沙障+阻沙栅栏方案。草方格材料采取新鲜的沙柳条或稻草、棉杆、芦苇制作，其规格为1m×1m，沙柳条露出高度为20～50cm，插入沙层内15cm以上，并在草方格内撒播沙生植物草籽，在草方格的保护作用下，保证种植的沙生植物具有较高的成活率。当所布置的沙柳条、稻草或棉杆、芦苇方格因腐烂而失去防护作用时，种植的植物已初具规模，开始发挥防沙固沙的效用，而无需对草方格做过多的维护。直线塔草方格防护范围35m×35m，耐张塔草方格防护范围40m×40m；阻沙栅栏由沙柳枝条等柴木编织而成，沙柳枝条一端埋入沙土中，另一端外露50cm，阻沙栅栏的孔隙率为35%-40%，布置在草方格沙障的外侧沿主迎风方向，阻沙栅栏布置长度为草方格外各外延1m。

八、恢复施工道路

所有施工任务完成后，为减少施工对环境的影响，应在所有杆塔下撒播沙生植物草籽，进行植被恢复，工程竣工后利用旋耕机或挖掘机将临时施工道路深耕30cm以上并撒播草籽，使施工现场恢复原貌。

九、结语
综上所述，在戈壁沙漠地区特高压线路施工的过程中包括以下步骤：修筑临时施工道路：从外部运输普通黄土或坚土铺在道路表层，利用铲车等常用施工机械进行碾压；修筑铁塔基础并养护，在铁塔基础养护好之后，利用内拉线悬浮抱杆分解组塔法对输电铁塔进行组立；在铁塔架线施工完毕后，对于沙漠地区进行防风固沙施工；所有施工任务完成后，在杆塔下撒播沙生植物草籽，进行植被恢复，并撒播草籽，使施工现场恢复原貌。本技术采取临时道路修筑、优化基础开挖、改良铁塔基础养护、制作简易重力式地锚的方式有效的提升了施工的效率和质量，同时保障了施工的安全性。

参考文献:

【1】朱瑞钧，高谦，齐干，钻孔灌注桩支护条件下基坑变形研究【J】 广西工学院学报，2008,（02）.

【2】司马力. 高压架空输电线路施工管理的要点探讨[J]. 建材与装饰，2016（30）：230-231.

【3】GB50204—2002  混凝土结构工程施工质量验收规范【S】