浅谈铁路电力迁改的定测和总承包管理工作

2020-06-15 04:08
工程与建设 2020年2期
关键词:杆塔交叉电缆

凌 云

(安徽省综合交通研究院,安徽 合肥 230088)

0 引 言

铁路电力迁改是对与待建铁路位置关系不符合规范要求的电力线路或电力设备进行迁改。铁路电力迁改是铁路铺轨架梁的先期工程,因此迁改的顺利与否关系到铁路建设的安全和进度。近年来,伴随着我国铁路的大规模建设,迁改任务艰巨。迁改实施中需要注意经济性、进度以及质量等问题。需要分别从前期定测,与产权单位的沟通、民事协调,以及对各参建单位的组织协调与监督等多方面着手。

目前,国内工程技术人员关于电力迁改工程有着较多的实践和研究。孟令星等[1]分析了影响电力迁改项目总承包模式的主客观因素,并建立了评价指标体系。张敏等[2]从施工安全角度,分析了迁改中电力电缆的识别步骤和关键问题。温泉[3]从技术管理的角度分析了输电线路迁改的实施过程。白东晖[4]对同时跨越铁路、公路、电力线路的高压线路,从施工的角度,提出搭设跨越架的方法,实现跨越施工的优化。何兴隆[5]从迁改工作模式的角度,提出“实物补偿”和“资金补偿”的方法来灵活处理迁改工程中遇到的问题。王明慧等[6]对如何准确地编制迁改费用以及迁改的施工方法步骤进行了分析。以上关于电力迁改的研究大都集中在对某个具体的施工问题或管理问题的解决,未对铁路电力迁改工程的实施从进度、质量、经济等角度进行全面整体的分析。

为了确保铁路电力迁改工程在规定时间内,保质、保量并合理经济地完成,本文从前期定测和后期总承包管理两个方面对铁路电力迁改工程的实施内容和需要注意的问题进行了分析和总结。分析认为,定测方面,由于关系到概算编制,涉及投资经济性问题,因此需要对待建铁路沿线的电力线路或电力设备数量做好准确细致的统计;总承包管理方面,需要合理协调各个参建单位的工作配合,并做好对五个分部工程质量和进度的监督。只有做好定测和总承包管理工作,才能确保迁改工程顺利实施。

1 电力迁改的必要性及实施原则

1.1 实施必要性[7-11]

电力线路与铁路存在两种关系:交叉关系和水平关系,如图1和图2所示。

图1 交叉关系

图2 水平关系

对于架空电力线路,其与待建铁路的垂直距离或者水平距离若不符合《66kV及以下架空电力线路设计规范》(GB 50061-2010)和《110kV~750kV架空输电线路设计规范》(GB 50545-2010)的要求,会影响铁路建设铺轨架梁的安全进行。同样,对于地埋线路,无论与待建铁路是交叉还是平行,若不符合《铁路电力设计规范》(TB 10008-2007)的要求,同样会影响待建铁路的建设。因此在铁路工程开工前,需要对待建铁路沿线的电力线路进行勘测,并根据规范要求实施迁改。

1.2 实施原则[7-10]

(1)10 kV及以下线路。10 kV及以下线路与铁路交叉的一般采用改电缆过轨。与铁路在平行100 m以内的根据地形条件采用架空平移或者电缆平移迁改。

(2)35~66 kV线路。35~66 kV线路与铁路交叉的,根据地形条件选择架高或者改电缆过轨。需架空升高时,距标准轨顶不小于7.5 m,距电气轨顶不小于11.5 m,距接触网不小于3 m,如果是铁路桥梁地段,还应考虑架桥机的高度。与铁路在平行100 m以内的根据地形条件采用架空平移或者电缆平移迁改。

(3)110~750 kV线路。110 kV及以上的线路与铁路交叉的,一般采用跨越升高。需要架空升高时,110 kV距标准轨顶不小于7.5 m,距电气轨顶不小于11.5 m,距接触网不小于3 m。220 kV距标准轨顶不小于8.5 m,距电气轨顶不小于12.5 m,距接触网不小于4 m。500 kV距标准轨顶不小于14 m,距电气轨顶不小于16 m,距接触网不小于6 m。750 kV距标准轨顶不小于19.5 m,距电气轨顶不小于21.5 m,距接触网不小于7 m(按跨线考虑)或10 m(按跨杆顶考虑)。如果是铁路桥梁地段,还应考虑架桥机的高度。与铁路在平行100 m以内的采用架空平移迁改。

(4)1 000 kV和直流±800 kV线路。1 000 kV和直流±800 kV线路与铁路交叉的,距电气轨顶分别不小于27 m和21.5 m,距接触网不小于17 m和11.5 m,如果是铁路桥梁地段,还应考虑架桥机的高度。与铁路在平行100 m以内的采用架空平移迁改。

2 电力迁改的定测工作

铁路电力迁改定测的目的是为了获取待建铁路沿线电力线路的详细信息,为后期编制概算文件等工作做基础。

2.1 工作内容

(1)勘测导航。手机下载专业的地图软件,最好能用卫星地图,将线路资料导入软件,通过导航确定要去的点和路径。再沿着铁路线路方向逐个排查即可。

(2)勘测选点。勘测时,一般以铁路1 km为一个单位,因为人的视觉一般只能判断1 km以内的电力线路,每个1 km内都找几个线位点进去看看,确保勘测详细准确。只要选取的相邻两点不相隔太远,回头里程看到的电力线路一般都是之前记过的,所以到达目标线位后,以后面的里程为勘察重点。若由于地形或者其他环境阻挠,勘测选取的两个线位点相隔甚远,可以利用望远镜等辅助工具。

(3)勘测记录。勘测记录的内容包括与待建铁路交叉的所有电压等级的电力线路信息、100 m内平行的所有电压等级的电力线路信息,以及100 m以内的电力设备,包括废弃的。电力线路信息包括其所在的铁路里程、电压等级、线路名称、产权单位、杆塔材质、杆塔耐直情况、杆塔号、与铁路线路的位置关系、单双回情况、所处地域是农村还是城市或城郊、是电缆还是裸导线、电缆是架空还是地埋等。电力设备包括电缆管道、电缆分接箱、变电台、配电间、室内变电所、路灯等。另外,可以结合线路专业的图纸(可能会扫描到一些高压的电力线路)和对电力公司等产权单位的调研进行细致统计。

(4)概算编制。根据勘测的统计量和单价指标编制概算。内容包括各个电压等级电力线路跨越升高的费用总额、改电缆过轨的费用总额、架空平移的费用总额、电缆平移的费用总额,以及一些电力设备迁移或者拆除的费用总额。

2.2 需要注意的问题

2.2.1 勘测记录

房屋如果拆除,那么入户的220 V线路可以不用统计,因为此线路已经算入老百姓的拆迁费,和电力迁改无关。

关于平行部分的电力线路,记录的是其平行部分长度(最好记录0.1 km内平行部分的起始和终点里程),而并不是需要外迁的距离。如果此处有多条平行电力线路,可以多给一点长度(以km计)。

对于电力线路与铁路交叉的情况,如果同一条线路与铁路线路交叉的两处在一起,就算作一处。如果同一条线路与铁路线路交叉的两处相隔比较远,就算作两处。另外,某一个位置可能有好几条线路与铁路交叉(包括多个相连支路与铁路交叉的情况),此时有几条线路或几条支路就记作几处。

2.2.2 概算编制

每一处注意考虑是否为同杆多回,如果是同杆多回,其价格比单回的多倍价格略少。

由于10 kV电力线路在城市和农村的迁改成本不同,并且其数量较多,对于费用总额的影响较大,因此10 kV电力线路的费用核算得注意区分是农网还是城网。

架空平移、电缆平移、跨越升高、改电缆过轨的单价不一样,编制概算文件的时候注意区分核算。110 kV及以上交叉的电力线路一般是跨越升高,35 kV交叉的电力线路是改电缆过轨或者跨越升高,与铁路交叉的10 kV架空裸导线或者地埋电缆一般都是改电缆过轨,所有电压等级的架空平行线路都为架空平移,与铁路平行的地埋电缆(一般是380V电缆和10 kV电缆)是平移迁改。

3 电力迁改的总承包管理工作

3.1 工作内容

(1)总实施流程。电力迁改总承包管理工作是通过对电力迁改项目的进度管理、质量和技术管理、安全管理等,实现迁改项目如期、保质保量地完成。实施流程如图3所示。

图3 电力迁改总承包实施流程

(2)建设协调专责。建设协调专责主要负责督促各参建单位严格执行项目进度实施计划,协调组织各个参建单位的配合工作,以及协调解决电力迁改中涉及的民事和用户专用线的问题。

(3)质量与技术管理专责。质量与技术管理专责主要监督设计和施工工程是否按照相关规范标准和合同要求实施,包括了解施工和设计方案、工程中遇到的问题、解决方案以及整改的落实情况,并主持对工程质量事件的调查处理工作、设计交底工作、验收工作。

(4)安全管理专责。安全管理专责主要对工程中可能涉及的安全问题的设计和施工方案进行审核和监督,有权叫停正在进行或即将进行的不安全作业,对已经完成的具有安全隐患的作业,有权拒绝验收并要求返工。

3.2 需要注意的问题

作为单位工程的架空电力线路工程,由土石方工程、基础工程、杆塔工程、架线工程、接地工程这五个分部工程组成,文中对五个分部工程实施过程中的常见问题以及缩短项目工期的方法进行了总结。

(1)土石方工程。对于与铁路交叉需要改电缆过轨的线路一般采用电缆保护管和工井混合敷设。35 kV及以上的电力线路一般都是角钢塔,角钢塔的土石方工程一般需要开挖4个基坑。因此电力迁改中的土石方工程主要涉及杆塔基坑、工井以及电缆沟的开挖。对于杆塔基坑的开挖,如果新基坑离旧塔基距离比较近,开挖时要注意安全,避免误挖倒旧线路杆塔,且现场开挖要有警戒线。设计单位前期应该做好地质勘测工作,不同的地质采用不同的开挖方式,对于硬地质可采用掏挖方式,掏挖尤其要注意:洞口要有覆盖且洞内设置护壁防止坍塌,挖出来的土的堆放位置离洞口距离要在5 m以上。对于工井的开挖,要注意井宽应保持电缆弯曲半径不小于20倍电缆外径,井深根据排管高度决定,工井用于电缆转弯连接。工井下部设置集水井,电缆排管应有不小于0.3%的排水坡度,通过工井流向集水井,排管入口周围以混凝土填实,防止地下水侵入。对于电缆沟的开挖,要注意其他管线的前期勘测,例如水煤气管、通信光缆等,如果其他管线不方便移动,可以采用开挖面积小的施工方法,或者施工时采用护罩保护这些管线,以防挖断而造成安全事故和不必要的经济损失。另外,电缆沟一般设计排水槽。

(2)基础工程。杆塔基础的钢筋结构制作以及浇筑过程中,旁边应有质量监督员,杜绝克扣钢筋或掺杂泥土浇筑等偷工减料行为。基础施工应一次连续浇筑完成,禁止留设垂直施工缝,未经设计认可不得留设水平施工缝。另外基础模板要加固到位,否则振动棒振捣时易出现涨模、漏浆现象,模具拆除后易出现基础倾斜。设备预埋螺栓应与基础整体浇筑,尽量避免二次浇筑,特殊情况不得不采用二次浇筑时,得注意采用高强度等级微膨胀混凝土振捣密实。靠近季节性河流和容易被冲刷的杆塔基础要有相应的保护措施,例如设置保护坡和排水沟。

(3)杆塔工程。固定杆塔的地锚要设置挡土板,地锚埋设前应由专职安全员验槽,验槽合格后方可使用。组装塔架时,施工人员严禁站在正在起吊的塔片正下方,严禁在受力钢丝绳的内角侧停留。杆塔地脚螺栓要镀保护膜,并采用防盗螺母。

新塔若与旧线路比较近,一定要在停电后,才能立新塔、放线,防止有感应电荷。距离旧线路较远时,可以考虑先立塔放线,后停电。与旧线路比较近且重要用户要求减少停电时间的情况,可以先立一部分塔、再放线,再停电,再完成立塔。

66 kV及以下的电力线路,与铁路平行部分的杆塔外缘距离轨道中心的距离不小于最高杆塔高加3 m。35~66 kV电力线路与铁路交叉部分的杆塔外缘距离轨道中心的距离不小于30 m,10 kV及以下交叉的不小于5 m。110~750 kV的电力线路,与铁路平行部分的杆塔外缘距离轨道中心的距离不小于塔高加3.1 m,交叉部分的杆塔外缘距离轨道中心的距离不小于杆塔高加3.1 m(实在无法满足时可适当减小,但是不得小于30 m)。1 000 kV和直流±800 kV的电力线路,与铁路平行部分的杆塔外缘距离轨道中心的距离不小于塔高加3.1 m,交叉部分的杆塔外缘距离轨道中心的距离不小于40 m。另外,线路杆号牌、标识牌、警示牌安装要牢固、规范,其朝向应面向道路或者人员活动方向。

(4)线路工程。首先,施工单位必须对送至现场的绝缘子进行外观检查,并逐个用5 kV兆欧表测试,在干燥情况下绝缘电阻值不得小于500 MΩ,若发现有损坏、裂纹,即时清除。其次,线路施工前,必须在停电线路两侧挂接地线,确保线路无电。作业人员必须扣好安全带、带好安全帽,严禁高空抛物,构件、工具的传送必须用绳索运送。接地线一经拆除,即认为工作结束,线路带电,不准再进行线路作业。最后,新线路贯通前,要做好备用线路临时供电的准备。

输电线路跨越铁路时,垂直距离如若不满足规范要求,且需要改为跨越升高的线路,跨越升高迁改的线路距离轨面的高度应大于轨道上施工设备的最大净高与规范要求的架空电力线路距离轨面的安全距离之和。垂直距离如若满足规范要求,则对跨越杆塔采取加强措施。

架空线路跨越铁路部分还需要采用独立耐张段,独立耐张段具体实施方案根据地形等外部条件确定,但不宜超过四档(耐-直-直-直-耐),跨越档内的导线不设置接头,且截面积满足35 kV及以上采用钢芯铝绞线不小于35 mm2,10 kV及以下采用铝绞线或铝合金线不小于35 mm2,10 kV及以下的其他导线不小于16 mm2。跨越部分的悬垂绝缘子串宜采用双联串(对500 kV及以上线路并宜采用双挂点),或2个单联串,并且不宜在出站信号机内跨越。500 kV及以下交流电力线路跨越铁路的交叉角一般不小于30°,750 kV及以上的交流电力线路和±800 kV及以上的直流电力线路跨越铁路的交叉角一般不小于45°。

根据实际情况,部分与铁路交叉的电力线路可能需要改电缆过轨。此时一般都采用工井与电缆保护管混合敷设。放缆时,工井中的电力电缆弯曲半径宜达到20倍电缆外径,个别地方放缆困难时,弯曲半径可适当减小,但是放缆后不得小于15倍电缆外径。为了使电缆留有裕量,常在电缆线路中间某个地方设置电缆盘井,将电缆在此井内盘绕几圈,然后拉到指定地点。电缆在盘井内宜保持大于20倍的电缆外径,出盘井处,用混凝土砂浆封堵严实,出盘井后,采用穿管直埋方式。为便于检修和减少对路基的影响,过轨处的穿管应采用2根保护管(1根穿缆,1根备用),保护管两端各设置电缆工井1处,并且电缆截面要留有发展裕量,以符合当地电网日后发展需求。电缆沟道开挖前必须对电缆敷设路径进行全线坐标放样后才能进行,且为使穿越铁路处的开挖用工量最小,铁路两侧的工井位置的设置应注意工井连线宜垂直于该处铁路线路。

(5)接地工程。雷电活动强烈的地方,为减小雷击跳闸率,可采取的措施有:架设避雷线、提高绝缘子的绝缘水平、降低杆塔接地电阻等。35 kV及以上线路互相交叉或与较低电压线路、通信线路交叉时,交叉档两端的钢筋混凝土或者铁塔不论有无避雷线,均应接地。

其中,架空避雷线应该与变电站接地装置相连,并设置便于地网电阻测试的断开点。避雷线同时也通过本塔中的钢筋与本塔接地体相连(柱内钢筋兼做接地引下线)。降低杆塔接地电阻的措施包括:采用水平外延接地体或者深埋式接地体、填充电阻率较低的材料(降阻剂等)、铺设水下接地装置、增加接地体数量。接地体等基础埋件应采取防腐防锈措施,一般采用热镀锌材料,不得采用普通铁件,防腐防锈要确保良好的导电性能。接地体的连接严禁绑扎,必须焊接且保证焊缝长度,焊接人员要有合格证,持证上岗。最后,接地螺栓应该拧紧。杆塔接地工程完成后,才能进行架空线路施工。并且每年检查接地电阻,若超标,则重新改造。

(6)缩短工期。铁路电力迁改的进度关系到待建铁路铺轨架梁的进度。因此,在保质保量的前提下,缩短工期是总承包方需要考虑的又一个重要问题。对于缩短工期可采取如下建议:220 kV及以上的电力线路评审时间一般较长,应尽早启动设计工作,避免影响整体进度;尽早与各地市县乡的线路产权单位联系,发函告知,根据他们具体要求,开展设计和施工任务;提高民事协调能力,强有力的民事协调能有效缩短工期;总承包项目部的选址要在工程项目建设点和各参建单位项目部的附近。这样既方便定期去现场指导工作,也方便和各个参建单位沟通交流,有效实现实时监督,提高各参建方工作效率。

4 结 论

本文首先分析了铁路电力迁改的必要性和实施原则,接着对迁改项目的定测和总承包管理工作的流程和需要注意的问题进行了总结。总结认为铁路电力迁改关系到待建铁路铺轨架梁的进度,并且迁改实施过程中的高压线路涉及人身安全,因此整个铁路电力迁改的实施需要做好周密的部署工作。前期的定测关系到施工概算编制的准确性,因此需要设计单位做耐心细致的勘测调查工作。如果项目发包模式采用总承包管理,总承包方要努力做好各参建方的协调工作,并对五个分部工程的常见质量通病进行监督。确保项目在规定的时间内,保质、保量并合理经济地完成。

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