[關(guān)鍵詞]三維數(shù)字化；高壓架空；輸電線路施工；施工方法

引言

高壓架空輸電線路被廣泛用于電力系統(tǒng)，具有輸送電壓等級高、線路損耗低等優(yōu)勢，能夠高質(zhì)量完成電力安全輸送目標(biāo)。但結(jié)合實際情況而言，高壓架空輸電線路在施工推進(jìn)環(huán)節(jié)易受大跨度施工距離的影響，容易導(dǎo)致建設(shè)任務(wù)頻頻受阻，甚至引發(fā)諸多問題，包括增加壓接管最大彎曲量、彎曲度與設(shè)計不達(dá)標(biāo)等。為突破施工規(guī)范性不足的問題，持續(xù)提高施工精度，以三維數(shù)字化技術(shù)為依托，完善施工操作邏輯尤為重要。

一、高壓架空輸電線路施工難點

作為電網(wǎng)工程建設(shè)重要一環(huán)，架空輸電線路施工在維持電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定度方面有著舉足輕重的地位。然而，施工實況極易受主客觀因素的影響，從而使得整體的工程項目施工規(guī)范性出現(xiàn)波動。在此時，三維數(shù)字化技術(shù)的使用優(yōu)勢就愈發(fā)明顯。基于價值分析視角，高壓架空輸電線路可高質(zhì)量支撐長距離電力傳輸需要，并持續(xù)提高電網(wǎng)輸電穩(wěn)定度。結(jié)合施工實踐經(jīng)驗來看，主要存在的施工難題有以下幾點。

（一）客觀環(huán)境因素（地形、氣候）適應(yīng)難

我國地域面積廣闊，山地、平原等地形都有涉及，不同地形對施工工法及施工策略的選擇也有著不同的標(biāo)準(zhǔn)。如若起重機(jī)等施工特種設(shè)備與現(xiàn)實地形條件不符，勢必會加大整體的安裝精度與現(xiàn)實存在偏差的風(fēng)險，進(jìn)而制約最終的作業(yè)成品質(zhì)量。氣候等客觀條件也會對施工推進(jìn)進(jìn)度以及施工實踐安全造成影響。如果在施工期間遭遇暴雨、強(qiáng)風(fēng)等惡劣天氣時，施工人員并未嚴(yán)格依據(jù)氣候特征實現(xiàn)作業(yè)工法調(diào)整，勢必也會在一定程度上加大整體施工活動的不安全性。

（二）主觀施工因素控制難

一方面，主要表現(xiàn)為桿塔安裝精度控制難。作為保障整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要“依托”，施工人員在落實桿塔設(shè)計期間，要著重對施工作業(yè)區(qū)域的氣候條件因素，如風(fēng)速、地震頻率等進(jìn)行考量，從而具象化實現(xiàn)高度及橫梁設(shè)計，嚴(yán)防設(shè)計不當(dāng)加大風(fēng)力或其他外力作用的負(fù)面影響，出現(xiàn)不可逆的桿塔移位或傾倒等問題。另一方面，主要表現(xiàn)為導(dǎo)地線張力控制困難。導(dǎo)地線過度張力或過度松弛，都會增加結(jié)構(gòu)失穩(wěn)或者功率損失等不良問題出現(xiàn)的可能。在具體實現(xiàn)導(dǎo)地線張力控制期間，為實現(xiàn)更高控制效率，需擇優(yōu)對張力測量設(shè)備進(jìn)行選取，以成熟且精密度較高的張力計為依托，快速得出動態(tài)化張力數(shù)據(jù)結(jié)論，為后續(xù)更有效地實現(xiàn)內(nèi)容操作調(diào)整提供堅實的數(shù)據(jù)支撐。

二、三維數(shù)字化技術(shù)在高壓架空輸電線路施工中的應(yīng)用路徑

在電網(wǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大、電壓等級持續(xù)提高的今天，高壓架空輸電線路施工質(zhì)量要求愈發(fā)嚴(yán)苛，傳統(tǒng)設(shè)計、施工技術(shù)無法高質(zhì)量對接現(xiàn)有施工訴求，如何更好地規(guī)避施工操作損失已然成為行業(yè)關(guān)注重點。三維數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)使問題迎來破冰點，具體而言，通過立體化分析可以幫助施工人員快速了解架空輸電線路全貌，并通過各類施工數(shù)據(jù)、施工信息的統(tǒng)籌整合，高質(zhì)量解決傳統(tǒng)施工方法存在的各項問題，真正達(dá)到需要的施工精度和施工效率，進(jìn)而切實提高目標(biāo)。

基于全生命周期施工推進(jìn)視角，將三維數(shù)字化技術(shù)有效應(yīng)用在高壓架空輸電線路施工中，可助力具象化基礎(chǔ)模型順利建立，并幫助施工作業(yè)人員更為立體地對輸電線路弦垂進(jìn)行調(diào)整。通過選擇合適的張力場，可以完成指定式張力放線，更好地進(jìn)行輸電線路緊線、畫印施工。具體的技術(shù)應(yīng)用邏輯如下。

（一）基礎(chǔ)模型構(gòu)建

施工環(huán)節(jié)，架空線路常采用如ACSR鋼芯鋁絞線等加強(qiáng)型性能導(dǎo)線。對地線而言，則常采用鍍鋁鋼絲。但無論是哪種施工導(dǎo)地線，其橫截面都由多個圓形組成，復(fù)雜性較高。如后續(xù)施工導(dǎo)地線接入過多，會使施工待處理量增加。在三維數(shù)字化技術(shù)的介入下，施工人員可順利在三維場景之中建立具象化線纜模型。在此時，作業(yè)人員不需要額外對于線纜剖面構(gòu)造進(jìn)行考量，僅通過觀察直觀線纜外徑，便可總結(jié)出線纜端點以及線垂。圖1為導(dǎo)地線橫截面具象化模型結(jié)構(gòu)示例簡圖。

圖1模型順利生成后，便可充分借助懸鏈線公式，實現(xiàn)具象化計算，為后續(xù)更有效地排除外部因素提供便利，達(dá)到快速獲取導(dǎo)線幾何特征的目標(biāo)。具體公式如下：

y=a cosh（x/a）

式中，x，y主要表示模型之中某一特定結(jié)構(gòu)節(jié)點，在三維立體空間之中的橫坐標(biāo)以及縱坐標(biāo)數(shù)值；a參數(shù)則表示構(gòu)造曲線頂點至橫軸之間的中心距離；雙曲余弦函數(shù)統(tǒng)一用cosh來表示。其余如絕緣子串、桿塔等核心基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)模型設(shè)計，也可依據(jù)以上邏輯實現(xiàn)具象化特征分析。

（二）弧垂調(diào)整、施工區(qū)段張力場選擇

完成基礎(chǔ)模型構(gòu)建后，便可有序推進(jìn)施工作業(yè)落實。如在推進(jìn)緊線段調(diào)整期間，為保障應(yīng)力狀態(tài)調(diào)整與現(xiàn)實需求適配，達(dá)到最大程度激發(fā)三維數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢目標(biāo)，需對弧垂觀測點布置位置進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，確保其能夠更好地?fù)?dān)負(fù)起俯瞰全圖的重任。同時，在具體推進(jìn)緊線施工期間，還要及時對緊線延長段進(jìn)行測量，并時刻對電纜垂弧是否處于可允許區(qū)間進(jìn)行測量，通過細(xì)節(jié)化控制實現(xiàn)有機(jī)補(bǔ)償目標(biāo)，確保最終所呈現(xiàn)的弦垂能夠高質(zhì)量對接初期設(shè)計需要。

在施工斷面張力場選取階段，考慮到致使架線區(qū)段出現(xiàn)高差的原因相對較多，如布線品質(zhì)、加線條件及加線難度等，都會在一定程度上制約著成品輸出。因此在具體操作部署期間，要對多維度影響因素進(jìn)行統(tǒng)籌考量，并時刻以技術(shù)實用性、技術(shù)有效性能發(fā)揮為操作主線，明確具象化施工方式，以此為后續(xù)施工的順利推進(jìn)奠定堅實基礎(chǔ)，避免出現(xiàn)不良的施工高差等問題。

（三）緊線施工

在張力放線順利完成之后，便要有序落實緊線施工操作，為此需要嚴(yán)格以牽張區(qū)為核心，有針對性地實現(xiàn)緊線操縱塔位置選取，確保其能夠被有效布置在抗張力塔架之上。針對多規(guī)格耐張截面拉索工作，則要充分踐行具體問題具體分析原則，因地制宜地實現(xiàn)分段式拉索工法設(shè)置。施工推進(jìn)流程升級優(yōu)化也需得到關(guān)注。在具體實踐環(huán)節(jié)要嚴(yán)格保障在引線上升階段，確保耐張裝配電線時刻處于相連狀態(tài)，且并不存在未拆下的錨線夾具。緊線操作充分以動力絞車為“介”，實現(xiàn)細(xì)節(jié)化線路調(diào)整，以規(guī)避操作矛盾等不良問題的出現(xiàn)。耐張塔樓上畫印處理方式與施工使用劃線方式高度一致，不會受內(nèi)容輸出差距的影響而導(dǎo)致整體施工推進(jìn)進(jìn)度嚴(yán)重受阻。

三、實例分析一三維數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用效能總結(jié)

為更直觀地對技術(shù)應(yīng)用效能進(jìn)行總結(jié)，計劃充分借助實例分析法，以實際案例為依托，進(jìn)行具體結(jié)果分析。

（一）工程概況

為更好地打破能源、產(chǎn)業(yè)布局不平衡局面，某電網(wǎng)工程計劃積極推進(jìn)高壓架空輸電線路建設(shè)施工，具體的工程參數(shù)如表1所示。

由于當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)條件十分復(fù)雜，多維巖石和泥造組成，如若采用傳統(tǒng)的施工推進(jìn)方法實施具強(qiáng)化線路施工，極易受客觀復(fù)雜條件的影響，使得整體的施工難度相對較大。因此，在統(tǒng)籌分析現(xiàn)實的施工需求后，計劃在施工推進(jìn)環(huán)節(jié)，積極應(yīng)用三維數(shù)字化技術(shù)，并以此為依托，通過技術(shù)賦能的手段，完成具象化技術(shù)結(jié)構(gòu)建模，確保能夠通過相關(guān)參數(shù)的數(shù)據(jù)內(nèi)容展示，健全完善線路施工邏輯設(shè)計，達(dá)到理想化線路弧垂調(diào)整、放線、緊線處理目標(biāo)。

（二）施工效果總結(jié)

為進(jìn)一步驗證技術(shù)有效性，該工程計劃積極展開施工成果質(zhì)量驗收，隨機(jī)在架線施工環(huán)節(jié)抽取幾個細(xì)節(jié)工作項目，通過標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果以及實測結(jié)果對比分析手段，得出具象化結(jié)論。本案例工程所得出的具體質(zhì)量驗收結(jié)論，如表2所示。

從表2的結(jié)果輸出數(shù)據(jù)來看，三個隨機(jī)抽取的質(zhì)量驗收項目，其實測結(jié)果均位于可接受區(qū)間范圍。由此可得出結(jié)論，三維數(shù)字化技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠持續(xù)提高施工操作規(guī)范性，這對于切實保障工程細(xì)節(jié)項目施工指標(biāo)達(dá)標(biāo)方面有現(xiàn)實意義，值得同類工程廣泛借鑒與參考。

四、技術(shù)質(zhì)量控制策略

為保障三維數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢能夠得到最大程度發(fā)揮，電網(wǎng)工程需加強(qiáng)對技術(shù)質(zhì)量控制策略部署的重視，通過勘察調(diào)研以及質(zhì)量管理系統(tǒng)的大力應(yīng)用，為技術(shù)效能發(fā)揮“鏟平”道路。

一方面，勘察調(diào)研這一工作需要考慮到，如若進(jìn)入施工推進(jìn)環(huán)節(jié)，忽視設(shè)計調(diào)研極易使得整體的施工走向出現(xiàn)偏差，加大隱蔽性問題出現(xiàn)頻次。因此，為確保三維數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用期間最大程度發(fā)揮自身效能，相關(guān)人員需加強(qiáng)對初期勘察調(diào)研等工作的關(guān)注，積極利用地理信息系統(tǒng)（GeographicInformation System，GIS）和遙感技術(shù)（Remote Sensing，RS）實現(xiàn)指定式勘察調(diào)研，進(jìn)而保障工程現(xiàn)場的任何問題都能夠被快速定位并及時識別、盡快解決。在此階段，檢測也必不可少。為持續(xù)強(qiáng)化設(shè)計檢測效能，確保其可時刻保持較為優(yōu)質(zhì)的精準(zhǔn)度，需要在檢測落實期間，加強(qiáng)對新方法應(yīng)用的重視，對各個推進(jìn)環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的動態(tài)化因素進(jìn)行統(tǒng)籌考量，以此保障最終所選取的檢測模式能夠更有效適應(yīng)工作靈活變動性特征。一旦存在任何不合理之處，相關(guān)人員應(yīng)立即反應(yīng)并進(jìn)行針對式改正，從而為后續(xù)更有效地輸出架空輸電線路作業(yè)成品助力。

另一方面，針對質(zhì)量管理系統(tǒng)加強(qiáng)應(yīng)用而言，為保障系統(tǒng)應(yīng)用效能得到最大程度發(fā)揮，相關(guān)施工人員在具體施工期間要加強(qiáng)對集成化程度較高的質(zhì)量管理系統(tǒng)應(yīng)用，以先進(jìn)的數(shù)字分析法介入，實時對施工數(shù)據(jù)進(jìn)行捕獲，確保關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)適宜性更強(qiáng)，避免受到不精準(zhǔn)數(shù)據(jù)的消極影響，加大潛在型質(zhì)量問題“爆發(fā)”的可能。除此之外，還要正確認(rèn)識傳感器及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，對核心結(jié)構(gòu)進(jìn)行無死角、不間斷監(jiān)測，進(jìn)而保障施工推進(jìn)環(huán)節(jié)內(nèi)容輸出數(shù)據(jù)時刻處于理想狀態(tài)，從根本上減少施工流程失誤等問題出現(xiàn)的可能。

結(jié)語

結(jié)合高壓架空輸電線路施工實況來看，工程推進(jìn)環(huán)節(jié)極易受復(fù)雜地形及惡劣氣候等作業(yè)條件的影響，進(jìn)而不斷提高施工難度。本文提出的對應(yīng)式施工操作措施可通過三維數(shù)字化技術(shù)的加強(qiáng)應(yīng)用，以三維模型為依托，快速實現(xiàn)施工方向調(diào)整；并通過資源的有效整合，持續(xù)提高施工成品效果，這對于有序推進(jìn)建設(shè)施工項目技術(shù)進(jìn)步有現(xiàn)實意義，值得借鑒與參考。