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500 kV 输电线路同跨多条电气化铁路迁改施工方案优化 王曦冉 施工技术 93 DOI：10.19587/ki.1007-936x.2023.03.021 500 kV 输电线路同跨多条电气化铁路迁改施工方案优化 王曦冉 摘 要：以广汕铁路建设过程中一处 500 kV 输电线路迁改为例，根据输电线路跨越多条电气化铁路线的实际情况，结合 500 kV 输电线路和电气化铁路运营的安全要求提出迁改方案，综合考虑技术方案的可行性与经济性进行了方案比选与优化，并按优化方案进行实施，圆满完成了 500 kV 输电线路迁改。关键词：输电线路；高速铁路；迁改方案 Abstract:Taking the demolition of a section of 500 kV power transmission line during construction of Guangzhou-Shantou railway as an example,on the basis of the actual conditions of the power transmission line crossing over several electrified railways,and with connection to the safety requirements of the 500 kV power transmission line and electrified railways,the demolition scheme is put forward.With comprehensive consideration of the feasibility and economical aspect of the technical schemes,the comparison and optimization of the schemes are carried out,and the demolition construction of the 500 kV power transmission line is accomplished successfully with implementation of the optimized demolition construction schemer.Key words:transmission line;high-speed railway;demolition construction scheme 中图分类号：U227.2 文献标识码：B 文章编号：1007-936X(2023)03-0093-04 0 引言 随着我国社会经济的快速发展，铁路建设在通车里程、新技术应用等方面取得突飞猛进的发展，成为现代化交通的中坚力量。然而，由于受地形地貌、生态红线、城市规划等多种因素的综合影响，新建铁路在选线过程中难以避免会与既有输电线路在一定范围内平行接近或交叉穿越。新建铁路从架空输电线路下方穿越时，受地形、既有道路等众多控制性因素的影响，通常不能满足高压输电线路对新建铁路的垂直净距要求，需对电力线路进行迁改处理以满足相关国家规范标准。铁路建设引起的输电线路迁改，尤其是在铁路较为发达的地区，经常会遇到迁改的输电线路跨越新建铁路的同时，也需要跨越多条既有运营铁路，迁改方案复杂、停电计划协调困难，施工组织难度较高。本文以广汕铁路建设过程中一处同时交叉跨越多条高铁、普速铁路的 500 kV 北花甲乙线迁改工程为例，对线路迁改方案与现场施工组织进行优化和探讨，以促进提升电力线路跨越铁路迁改方案的合理性和施工组织的科学性。1 500 kV 输电线路跨越铁路技术标准要求 作者简介：王曦冉.中铁第四勘察设计院集团有限公司，工程师。新建广州（新塘）至汕尾铁路（以下简称“广汕铁路”）下穿 500 kV 北花甲乙线，如图 1 所示。根据现场勘察，该交越点位于电力线路原 18#19#塔之间，该档内还同时跨越武广高铁、京广铁路、在建长岗联络线等 3 条铁路线。图 1 500 kV 北花甲乙线跨越铁路示意图 根据 110 kV750 kV 架空输电线路设计规范（GB 505452010）1、国家电网公司输电线路跨（钻）越高铁设计技术要求（国家电网基建20121049 号）2等相关规范标准及技术要求，500 kV 输电线路跨越铁路应满足以下要求：（1）输电线路跨越铁路时，杆塔外缘至轨道中心的水平距离不应小于塔高加 3.1 m，考虑到跨越地点的地质条件及周边环境等客观因素，当无法满足该要求时，可适当减小，但不得小于 30 m3。（2）输电线路跨越铁路时，导线至轨顶的最小垂直距离不应小于 16 m；当输电线路跨越拟建施工技术 电气化铁道 2023年第3期 94 铁路桥梁地段时，应考虑铁路架桥机施工情况，为保证架桥机作业人员安全，导线至轨顶的最小垂直距离不应小于 20.6 m；导线最大弧垂温度按照相关国家标准执行，且不应小于+70 4。（3）输电线路跨越铁路时采取独立耐张段，跨越档导线、地线不得有接头；杆塔结构重要系数应取 1.1；不应在铁路车站出站信号机以内跨越；跨越铁路时输电线路与铁路交叉角度一般情况下不得小于 30，困难情况下协商确定；跨越段绝缘子串采用“V”串或双挂点双联“I”串；跨越高铁的输电线路铁塔处应设置醒目的标志牌，标志牌应执行相关标准或要求，还应标明相对轨顶的设施限高等信息。经测量，原 18#铁塔边缘距在建长岗联络线钢轨中心仅 17.7 m，交叉跨越处下方导线与轨顶最小垂直距离不足 15 m，不满足相关国家标准规范要求，需对原 17#21#耐张段进行迁改。2 输电线路迁改重难点分析与方案比选 2.1 重难点分析 500 kV 北花甲乙线同时上跨新建广汕铁路、在建长岗联络线、既有武广高铁、京广铁路等多条电气化铁路，且与长岗联络线和广汕铁路的交叉角度、导线垂直净距、倒塔距离等均不满足规范要求，难以在原路径下进行迁改。同时，长岗联络线西侧为东镜再生资源中心与铁路职工宿舍，占地面积分别为 35 400 m2、5 820 m2，对输电线路迁改方案的路由选择造成一定困难，且迁改方案上跨多条既有铁路，对铁路的安全运营造成了一定的安全隐患。2.2 迁改方案技术比选 500 kV 北花甲乙线 17#21#段连续跨越在建长岗联络线、京广铁路、武广高铁，迁改涉及线路1.455 km，需拆除铁塔 5 基（17#、18#、19#、20#、21#），现有以下 2 个方案。方案 1：迁改方案如图 2 所示，新建 G2-G3 档距为 409 m，经计算新建 G2 塔高为 93 m，塔距长岗联络线 43 m，新建 G3 塔高为 95 m，距武广高铁 35 m，均无法满足塔高加 3.1 m 的距离要求，但满足困难时杆塔外缘距轨道中心不少于 30 m 的要求，并需在在建长岗联络线上方加盖防护棚架。图 2 输电线路迁改方案 1 示意图 方案 2：迁改方案如图 3 所示，新建 B3-B4 档档距为 667 m，经计算新建 B3 塔高 128 m，距长岗联络线 151 m，新建 B4 塔高 135 m，距武广高铁 163 m，可以满足塔高加 3.1 m 的距离要求，但由于 B3-B4 档距较长，需在被跨越铁路上方加盖整体防护棚架，以消除铁路运营风险。图 3 输电线路迁改方案 2 示意图 上述 2 个输电线路迁改方案的平面对照如图 4所示，可以看出 2 种方案均可满足设计要求。图 4 输电线路迁改方案对比 其中，方案 2 可满足倒塔距离要求，但是其跨越铁路段档距较大，且新建 B2 塔位于东镜再生资源中心，B3-B4 档穿越铁路职工宿舍，影响输电线路迁改方案，需对东镜再生资源中心、铁路职工宿舍进行整体搬迁。由于拆迁量巨大，协调难度较高，实施时间较长，该方案无法满足广汕铁路、长岗联络线的建设工期需求。对比方案 2，方案 1 线路路由未引起其他征拆500 kV 输电线路同跨多条电气化铁路迁改施工方案优化 王曦冉 施工技术 95 需求，迁改的实施工期较短，可操作性较强，可以满足相关铁路工程建设工期的需求，且无论是在输电线路迁改工程本体投资还是征地拆迁成本等方面，方案 1 都更加经济可行。因此，通过对上述 2 种迁改方案在技术可行性、工期、迁改成本、协调难度等多角度综合比选论证，最终确定采用方案 1 作为迁改工程的实施方案。考虑到方案 1 中杆塔外缘距轨道中心仅满足困难值，无法满足塔高加 3.1 m 的距离要求，铁路和电力部门双方签订了互保协议，明确后续运维双方权责，加强现场电力设施维护，确保运维安全。3 输电线路迁改技术重点与措施 500 kV 北花甲乙线拆除和新建实施均需跨越既有武广高铁、京广铁路，若在铁路运行期间直接拆除或架设输电线，安全风险极高，故选择在天窗点内进行跨越作业。经调查，两条铁路天窗点时间无法完全同步，若分别跨越两条铁路，现场架空线路无法一次完成连续架设，对于现场施工组织提出了更高要求，实施的可操作性不强。通过现场调查和施工组织方案优化，采用搭设绝缘网封顶跨越的方案，进行导线展放、预绞式铠装护线条安装。3.1 测量技术 根据迁改设计，采用全站仪确定线路的中心线，确定基坑中心并打入中心标桩，在标桩中心打入小钉涂抹红漆，以精确定位。中心桩确定后，顺线路方向在中心桩前后 24 m 适合位置各打入辅助桩。完成线路定测后，及时进行分坑。分坑前，先根据基础坑位的大小开辟作业平台，然后以中心桩和辅助桩为基准，打入基坑定位桩，并用石灰粉画出基坑外部轮廓线。基坑开挖时注意保护辅助桩。3.2 基础施工技术 3.2.1 基坑开挖 根据设计方案，用标杆三点成一线方法复核定位后，采用全站仪确定线路铁塔拉线位置。一条线路上的铁塔种类繁多，分坑的方法视基础的不同类别而定，具体可分为正方形断面对角线法、井字形分坑法、外心控制分坑法、内心控制分坑法、矩形高低脚分坑法等。根据测量台帐及作业指导书要求，按土质计算核定坑壁的安全坡度及坑口的尺寸。3.2.2 基础浇注 基础浇注前，施工技术人员认真熟悉拆迁设计图纸和工作台帐，掌握基础型号、规格，核对混凝土储料数量是否满足施工需要。根据基础型号，核对基础预埋样板、孔径、中心距，预埋地脚螺栓规格、长度，基础预埋钢筋规格、型号及长度5。根据基坑开挖的情况，核对土质结构。计算基坑深度，支模点起始位置，预埋螺栓底部起始位置。浇注混凝土时分层捣固，机械捣固时，每一位置的振捣时间须能保证混凝土获得足够的捣实强度6。浇注混凝土应连续进行，间歇时间不超过 2 h。混凝土养护采用双层塑料薄膜覆盖基础表面，完全密封，不得破损，用土盖实。基础回填每 300 mm 夯实一次，并在地面以上围绕基础堆筑 300 mm 以上的防沉层土堆。3.3 铁塔组立 在铁塔中心挖 300 mm 深的坑，将抱杆置于坑内，以防抱杆滑动。立起抱杆，调整好角度，并分别打 4 条临时拉线，然后与地锚接牢，并设专人看守。将两个塔腿分两个对应侧面组装好，将起吊钢丝绳套分别套在主材的三分之二处，钢绳的绑扎长度适宜，在塔腿分片上部固定两控制绳。起吊牵引绳将铁塔侧面吊起，安放在基础上，紧固地脚螺栓，打好临时拉线7。在铁塔腿部起吊完毕后，开始提升抱杆，以便起吊铁塔腿部以上的塔身部件。按主材-下部斜材-对面主材-斜材-水平材-辅料的顺序吊装。待本节塔材安装完毕后，紧固连接螺栓，提升抱杆，将塔身组装到顶部，用抱杆吊装上下横担、斜撑、水平梁、导线支架等辅件。铁塔组立完成后，必须对其进行调直紧固螺栓，扭距达到设计标准8，申请监理工程师复验合格后，才能进入架线工程。3.4 新旧线架设（1）旧线封安全网。利用京广铁路 01：0002：00 天窗和武广高铁 00：0004：00 天窗，采用“天窗点内制作跨越封网”的方式搭设，即先利用京广铁路天窗进行封网施工，封网完成后再延续利用武广高铁天窗完成绝缘安全网搭设。旧线下架设安全网示意图见图 5。施工技术 电气化铁道 2023年第3期 96#19G3G2#18二道防护京广铁路武广高铁绞磨1绞磨2 图 5 旧线下架设安全网示意图（2）新安全网架设。利用原 500 kV 北花甲乙线18#19#塔旧线行走线展放2条12迪尼玛绳至G2-G3 塔，利用这两条迪尼玛绳作为循环绳进行20 主绳牵引，并完成新线路封网。新线下架设安全网示意图见图 6。#19G3二道防护京广铁路武广高铁绞磨1绞磨2二道防护 图 6 新线下架设安全网示意图（3）新线架设。夜间施工天窗为凌晨 00：0005：00，设置 4 台无人机照明，跨越武广高铁及京广铁路的 G2-G3 新线架设，拆除 18#19#旧线段。展放导线采用以旧带新“一牵四”的方式展放，OPGW 光缆采取“一牵一”的方式展放，拆除旧线采取“一牵一”方式。（4）安全网拆除。利用京广铁路 01：0002:00和武广高铁 00：0004：00 的垂停天窗，利用新建 G2-G3塔，采用两条20迪尼玛绳作为循环绳，走线收回 2 条12 迪尼玛绳至 G2-G3 塔，完成新线路安全网拆除。3.5 验收检测 待施工完成，现场自行检查合格后，设备维护单位人员验收确认，满足相应要求后，人员撤离，拆除地线。确定施工区域无工作人员后，向电力调度交令，请求送电。线路送电完成后，现场随时观测，待线路正常无异后方可撤离现场，与产权等相关单位办理交接手续。4 结语 输电线路迁改应综合考虑建设、产权、规划等相关单位意见，根据现场实际情况制定可满足规划建设需要，实施快捷，施工安全、环保的方案。本文通过对两种迁改方案的技术经济比选，确定了同时跨越多条铁路的电力线路迁改方案，并经过现场施工方案和施工组织优化，在“行车不施工，施工不行车”的前提下，按期完成了 500 kV 电力线路迁改，保证了铁路及输电线路的安全运行，为今后高压输电线路同时跨越多条电气化铁路的电力迁改施工方案优化及施工组织提供了有效借鉴。参考文献：1 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB 505452010 110 kV750 kV 架空输电线路设计规范S.北京：中国计划出版社，2010.2 国家电网公司办公厅.国家电网基建20121049 号 关于印发国家电网公司输电线路跨（钻）越高铁设计技术要求的通知S.2012.3 刘泊涛.新建铁路穿越特高压输电线走廊增设防护棚洞方案探讨J.电气化铁道，2019，30（4）：72-76.4 李汶，骆强，姜磊，等.“三跨”在特高压直流输电线路工程中的应用J.山西电力技术，2017，10（1）：49-53 5 李海林.高压输电线路迁改工程方案要点分析J.企业技术开发，2018，37（5）：84-85.6 王乐天，严巧，王成华.输电线路迁改典型施工案例分析J.中国电业，2019（2）：88-90.7 高伟文.高压输电线路跨越铁路的施工技术分析J.智能城市，2018，4（10）：98-99.8 莫泽权.110 kV及以上高压输电线路带电跨越施工技术研究J.广东科技，2014，23（10）：89+81.收稿日期：2022-08-07