廖必文,徐金林,吳繼偉,朱 正
安徽送變電工程公司運(yùn)行檢修分公司,安徽合肥,230601
目前,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,超高壓輸電線路發(fā)揮著巨大的電能輸送任務(wù),而超高壓輸電線路大多具有輸送距離遠(yuǎn)、運(yùn)行維護(hù)地區(qū)廣、地形跨越幅度大等特點(diǎn),其線路的走向特點(diǎn)決定了線路難免會(huì)跨越河流、水溝等運(yùn)行維護(hù)人員不易通行的地方。在超壓線輸電線路通道內(nèi)修建巡視便橋是提高作業(yè)人員工作效率,使輸電線路的運(yùn)行維護(hù)人員能夠更加方便快捷地對(duì)輸電線路進(jìn)行維護(hù)、故障查巡及應(yīng)急搶修等,保障輸電線路運(yùn)行的穩(wěn)定性和供電可靠性的必要手段之一,目前已在國內(nèi)外輸電線路運(yùn)維單位得以推廣應(yīng)用。
目前,國內(nèi)輸電線路運(yùn)維同行在便橋架設(shè)方面主要采用各類鋼混結(jié)構(gòu)橋墩為支撐點(diǎn),上架多孔預(yù)制板和懸浮吊橋的傳統(tǒng)架設(shè)方式,該類型便橋在現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用中存在諸多弊端。一方面,因鋼混橋墩要承受水流及河道漂浮物的沖擊力,導(dǎo)致便橋在洪水泛濫期間易被沖垮而縮短其使用壽命;另一方面,鋼混橋墩便橋大多存在橋墩與橋墩之間跨度小、施工難度大的不足。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要從基坑圍堰、鉆孔樁水上平臺(tái)搭設(shè)、預(yù)制場地、懸澆梁段的掛藍(lán)、導(dǎo)梁或架橋機(jī)、摸板支架及腳手架、自制起重吊裝設(shè)備等角度考慮,設(shè)計(jì)、施工技術(shù)相對(duì)繁瑣,尤其是大跨度便橋橋墩需要在河(溝)中打圩排水施工,而且造價(jià)相對(duì)較高,修建費(fèi)用因河床結(jié)構(gòu)不明,難以有效控制。
安徽送變電工程公司運(yùn)行檢修分公司曾多次使用混凝土便橋,均發(fā)生因橋墩承受不了洪水的沖擊力而倒塌的現(xiàn)象,由此產(chǎn)生了無謂的人力和財(cái)力的浪費(fèi)。而懸浮吊橋穩(wěn)定性差,人在上面行走易晃動(dòng),存在較大的人身安全隱患,且難以運(yùn)輸較大的施工設(shè)備。
鋼結(jié)構(gòu)巡視便橋,是安徽送變電工程公司運(yùn)行檢修分公司為了克服以上問題而設(shè)計(jì)的一種新型巡視便橋。
圖1
鋼結(jié)構(gòu)便橋修建前,需對(duì)修建位置進(jìn)行現(xiàn)場勘查,確定待建便橋的有效長度。
通過對(duì)便橋修建位置的現(xiàn)場勘查,確定待建便橋的有效長度,以10人負(fù)重在其上同時(shí)行走為額定荷載(計(jì)1 000 kg),利用建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)相關(guān)知識(shí),并應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行模擬推算,得出橋體主材工型鋼規(guī)格、搭接方式和吊點(diǎn)數(shù)量,確保便橋能滿足線路日常巡視和檢修的需要。為驗(yàn)證推算便橋參數(shù)的可靠性,安徽送變電工程公司運(yùn)行檢修分公司先期按設(shè)計(jì)要求加工了與現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)用相同的材料(都為各類鋼材)進(jìn)行模擬現(xiàn)場安裝試驗(yàn)。并通過模擬荷載試驗(yàn),得出便橋的最大承重荷載,通過與設(shè)計(jì)額定荷載比對(duì),確保便橋能滿足線路日常巡視和檢修的載重需求[1]。
根據(jù)計(jì)算與驗(yàn)證得出的橋體主材工型鋼規(guī)格、搭接方式和吊點(diǎn)數(shù)量,加工相應(yīng)材料,運(yùn)至修建位置,進(jìn)行牢固安裝。
一方面,鋼結(jié)構(gòu)便橋具有跨度大的優(yōu)勢,跨越一般河溝無須在中間建造支撐橋墩,避開了以往便橋橋墩在河(溝)中打圩施工的施工難點(diǎn),且架空跨越河道,便橋不受河道汛期洪水的橫向沖擊力,不易被洪水沖垮,從而延長了便橋的使用壽命。另一方面,鋼結(jié)構(gòu)便橋在運(yùn)輸過程中可以化整為零,因而運(yùn)輸、安裝受地形的限制較小。
目前,國內(nèi)在輸電線路上使用鋼結(jié)構(gòu)建筑巡視便橋的單位較少,安徽送變電工程公司運(yùn)行檢修分公司采用的鋼結(jié)構(gòu)巡視便橋在安徽省內(nèi)輸電線路巡視便橋中尚屬首次。本工藝本著安全、輕便、經(jīng)久耐用的原則進(jìn)行工藝研究,與當(dāng)前國內(nèi)同類技術(shù)比較,具有以下優(yōu)勢。
(1)便橋安裝材料運(yùn)輸方便快捷。本項(xiàng)目采用各種工型鋼構(gòu)建成,施工時(shí)可以分散運(yùn)輸,整體組建,不受野外運(yùn)輸條件限制,運(yùn)輸成本低,難度較小[2]。
(2)鋼結(jié)構(gòu)跨度大。由于跨度大(10~30 m),在跨越河(溝)時(shí)無須澆筑支撐橋墩,因而無需打圩排水施工,構(gòu)筑全程為無水施工,施工難度小。
(3)適用范圍廣,使用壽命長。鋼結(jié)構(gòu)巡視便橋修建方便,受地形和運(yùn)輸條件影響小,且跨度大,適用于輸電線路通道內(nèi)寬度在30 m范圍內(nèi)河(溝)上修建。在實(shí)際應(yīng)用中,可根據(jù)有效跨越寬度確定型鋼的型號(hào)、規(guī)格及吊點(diǎn)數(shù)量,岸上基礎(chǔ)為與實(shí)際承力相匹配的現(xiàn)澆基礎(chǔ),便橋搭建后運(yùn)行維護(hù)方便。與一般便橋相比,鋼結(jié)構(gòu)便橋橋面與水面凈距加大,且河(溝)無橋墩,因而不易被水沖垮,延長了便橋的使用壽命。
(4)投入成本低,使用效益大。投資修建及收入情況:建設(shè)一處鋼結(jié)構(gòu)巡視便橋,除去鋼材的材料費(fèi)和人工費(fèi)外,只有少量的培訓(xùn)費(fèi)用和管理費(fèi)用,不需要太多的投資。架設(shè)一處長20 m的鋼結(jié)構(gòu)便橋,費(fèi)用不會(huì)超過60 000元,與以往打圩排水施工建設(shè)便橋費(fèi)用(80 000元)相比,大大降低了造價(jià)。
使用后經(jīng)濟(jì)效益:以對(duì)龍政線路的故障查尋為例,如無鋼結(jié)構(gòu)便橋(或以往便橋因強(qiáng)度不夠被水沖垮),檢修人員因繞行耽擱時(shí)間而不能及對(duì)線路進(jìn)行故障查尋和排除。如果因?yàn)楣收宵c(diǎn)未排除而導(dǎo)致電網(wǎng)故障后重合不成功,則每小時(shí)損失115萬元。而有了鋼結(jié)構(gòu)便橋的存在,從根本上避免了這種現(xiàn)象的發(fā)生。與混凝土便橋相比,鋼結(jié)構(gòu)便橋具有優(yōu)越性(表1)。
表1 鋼結(jié)構(gòu)便橋與混凝土便橋的比較
以此比較可得,鋼結(jié)構(gòu)巡視便橋產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于混凝土巡視便橋。
使用后社會(huì)效益:鋼結(jié)構(gòu)巡視便橋在輸電線路中的應(yīng)用,提高了線路運(yùn)行檢修作業(yè)人員的工作效率,也為及時(shí)查找到雷擊故障點(diǎn),判斷故障類型、分析故障原因,保證電網(wǎng)安全運(yùn)行,保障華東地區(qū)用電安全打了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
該工藝于2007年9月在±500 kV龍政線1578#-1579#首次采用(表2)。有了該便橋,該段線路原來在運(yùn)行維護(hù)過程中,需要花近3個(gè)小時(shí)繞行的河流,現(xiàn)在僅用2分鐘即可到位,大大提高了作業(yè)人員的工作效率,受到了使用單位的好評(píng)。最近,因應(yīng)用單位的要求,在安徽省500 kV超高壓輸電線路中多處應(yīng)用了該工藝。
表2 工藝應(yīng)用案例
該工藝經(jīng)過安徽送變電工程公司運(yùn)行檢修分公司專業(yè)技術(shù)人員和巡線作業(yè)班的應(yīng)用,已形成了一套完整而成熟的作業(yè)流程和工藝方法,達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的要求。該工藝的成功應(yīng)用,從根本上改變了過去傳統(tǒng)便橋跨度小、多橋墩,易因阻滯水流而被沖垮的弱點(diǎn),堅(jiān)固耐用。在電網(wǎng)平時(shí)運(yùn)行檢修及發(fā)生故障時(shí)提高了作業(yè)人員的工作效率,保障了電網(wǎng)供電的可靠性和運(yùn)行的穩(wěn)定性,具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn):
[1]王波.輸電線路狀態(tài)巡視標(biāo)準(zhǔn)建立與探索應(yīng)用[J].電氣應(yīng)用,2012,31(7):64-69
[2]崔鴻斌,胡文麗.輸電線路狀態(tài)巡視管理模式的建立及應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技,2012(9):85-86