电力工程输电线路施工技术问题研究

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朱瑞青

甘肃新源电力工程有限公司 甘肃.兰州730000

摘要

在快速发展的现代社会中,电力工程作为支撑经济建设和人民日常生活的重要基础设施,其重要性不言而喻。而输电线路作为电力工程的“血脉”,其施工技术的优劣直接影响到电力系统的稳定性和安全性。深入研究电力工程输电线路施工技术问题,对于提高工程质量、保障电网安全、促进电力事业可持续发展具有重要意义。


关键词

电力工程;输电线路;施工技术;问题;研究

正文


一、施工前的规划与设计

1.1 线路路径选择的考虑因素

在电力工程输电线路的路径选择中,需综合考虑多重因素以确保线路的经济性、安全性和可行性。首先,地形地貌是路径选择的基础考量,如山区、河流、湖泊等自然障碍物的存在会直接影响线路的建设成本与维护难度。据行业统计,穿越复杂地形的输电线路建设成本较平原地区高出约30%,在规划阶段需充分利用GIS(地理信息系统)进行地形分析,以选择最优路径。某电力公司在规划一条跨越山区的输电线路时,通过GIS技术模拟了多条路径,最终选择了一条绕开主要山脉、减少土石方工程量的路径,有效降低了建设成本。

其次,环境因素也是不可忽视的考虑因素。随着环保意识的增强,输电线路的建设需尽量减少对生态环境的破坏。这要求我们在路径选择时,尽量避开自然保护区、生态敏感区等区域,同时考虑线路走廊的植被恢复与生态补偿措施。

再者,社会经济因素同样重要。输电线路的路径选择需考虑沿线地区的经济发展规划、人口分布、交通状况等因素。一方面,要避免线路对居民生活造成不便或安全隐患;另一方面,也要考虑线路对地方经济发展的促进作用。某地区计划建设一条新的工业园区,电力公司在规划输电线路时,主动将线路路径调整至园区附近,既满足了园区的用电需求,又促进了地方经济的发展。

技术可行性也是路径选择的关键。随着输电技术的不断发展,如特高压输电、柔性直流输电等技术的应用,对线路路径的选择提出了新的要求。在路径选择时,需充分考虑新技术的特点和应用条件,确保线路建设的可行性和经济性。在特高压输电项目中,由于电压等级高、输送容量大,对线路走廊的宽度和净空高度有严格要求,因此在路径选择时需特别关注这些因素。

1.2 线路设计中的技术要点

在电力工程输电线路的设计阶段,技术要点的把握直接关系到后续施工的顺利进行及线路运行的安全稳定。其中,线路路径的选择尤为关键,需综合考虑地形地貌、气候条件、环境保护、土地利用及未来发展规划等多重因素。在山区或复杂地形区域,采用先进的GIS(地理信息系统)技术进行路径优化,能够有效避开地质灾害频发区,减少施工难度和成本,同时确保线路的安全稳定运行。据某电力公司统计,通过GIS技术优化路径后,施工成本可降低约10%,且线路故障率显著降低。

在技术要点方面,还需特别关注线路的电气性能设计。这包括导线截面的选择、绝缘子串的配置、防雷接地措施等。导线截面的确定需依据输送容量、经济电流密度及机械强度等因素综合考量,以确保线路既能满足输电需求,又具有良好的经济性。绝缘子串的配置则需考虑污秽等级、风压、覆冰等因素,以防止污闪、冰闪等事故的发生。防雷接地设计也是不可忽视的一环,通过合理布置避雷线、安装避雷器等措施,可有效降低雷电对线路的危害。据国内外研究数据表明,完善的防雷接地系统可使线路雷击跳闸率降低50%以上。

在技术创新方面,随着智能电网的发展,输电线路设计也需融入更多智能化元素。采用光纤复合架空地线(OPGW)作为通信媒介,不仅可实现线路状态的实时监测和远程控制,还能提高通信系统的可靠性和抗干扰能力。利用无人机巡检、智能传感器等先进技术,可大幅提升线路运维的效率和准确性。

二、基础施工技术

2.1 基础类型与选择

在电力工程输电线路施工中,基础类型的选择是确保线路稳定与安全运行的关键环节。根据地形地貌、地质条件及工程要求,基础类型可划分为多种,如灌注桩基础、挖孔桩基础、岩石锚杆基础及复合式基础等。每种基础类型都有其独特的适用场景和优势。

以灌注桩基础为例,它适用于地质条件复杂、承载力要求高的地区。在某山区电力线路工程中,由于地形陡峭,岩石层深厚,传统的基础类型难以满足要求。项目团队经过详细的地质勘探和力学分析,决定采用灌注桩基础。通过钻孔、注浆、钢筋笼下放及混凝土灌注等复杂工艺,成功构建了稳固的基础体系。

挖孔桩基础则更适用于土层较厚、地下水位较低的地区。其施工过程相对简单,成本较低,且能有效利用土层承载力。

岩石锚杆基础则充分利用了岩石的高强度特性,通过锚杆与岩石的紧密结合,实现基础的稳固。这种基础类型特别适用于岩石层较浅、岩石质量较好的地区。在实际工程中,岩石锚杆基础的施工需借助专业的钻孔和锚固设备,确保锚杆与岩石的有效连接。还需进行严格的锚固力测试,以验证基础的承载能力和稳定性。

复合式基础则是根据具体工程条件,将多种基础类型进行有机结合,以发挥各自优势,提高整体性能。在地质条件复杂、承载力要求高的地区,可以采用灌注桩与岩石锚杆相结合的复合式基础。

2.2 基础施工工艺与流程

以灌注桩基础施工为例,其工艺流程包括场地平整、测量放样、钻孔、清孔、钢筋笼制作与安装、灌注混凝土等多个步骤。首先,场地平整需达到设计要求的平整度,确保施工机械能够顺利作业,此步骤直接影响后续施工效率,据统计,场地不平整度每增加1%,施工效率将降低约2%

钻孔作业中,采用先进的旋挖钻机,不仅能提高钻孔效率,还能有效控制孔径偏差。根据工程实践,旋挖钻机相比传统冲击钻,钻孔速度可提高30%以上,且孔径偏差控制在±50mm以内,大大提升了基础施工的质量。在清孔环节,采用两次清孔法,即首次清孔在钻孔完成后进行,主要清除孔底沉渣;二次清孔则在钢筋笼安装后进行,确保孔内清洁无杂质,为灌注混凝土创造良好条件。

钢筋笼的制作与安装需严格按照设计图纸进行,确保钢筋规格、数量、间距等符合设计要求。在安装过程中,采用专用吊具进行吊装,避免钢筋笼变形或损坏。利用超声波检测仪对钢筋笼安装质量进行检测,确保钢筋笼居中且垂直度满足要求。这一环节的质量控制直接关系到基础结构的承载力和稳定性。

灌注混凝土是基础施工的最后一道关键工序。在灌注前,需对混凝土进行严格的配合比试验,确保混凝土强度、和易性等指标满足设计要求。灌注过程中,采用导管法进行水下灌注,通过控制导管埋深和灌注速度,确保混凝土均匀上升且不留气泡。还需对混凝土进行取样检测,以验证其强度等性能是否达标。据相关研究表明,合理的灌注工艺和严格的质量控制,可使混凝土强度提高约10%,显著提升基础工程的耐久性。

三、施工过程中的质量控制

3.1 质量管理体系的建立

一个完善的质量管理体系应涵盖从施工准备到竣工验收的全过程,通过明确的质量目标、科学的管理方法和严格的监督机制,实现对施工质量的全面控制。

具体而言,质量管理体系的建立需从以下几个方面入手:首先,明确质量目标,即根据工程特点和设计要求,制定具体的质量标准和验收规范,确保施工成果符合设计要求和国家相关标准。在某大型输电线路工程中,项目团队将线路架设精度误差不超过±5mm”作为关键质量指标,通过精确测量和严格监控,确保了施工质量的稳定性。

其次,建立质量管理体系需注重过程控制,将质量管理贯穿于施工全过程。这包括施工前的图纸会审、技术交底,施工中的材料检验、工序验收,以及施工后的质量回访等环节。通过实施三检制(自检、互检、专检),确保每一道工序都符合质量要求。利用现代信息技术手段,如BIM(建筑信息模型)技术,对施工过程进行模拟和优化,提前发现并解决潜在的质量问题。

质量管理体系的建立还需强化人员培训和意识提升。通过定期组织质量意识教育、技能培训和质量案例分析等活动,提高施工人员的质量意识和操作技能。在某次质量月活动中,项目团队邀请了行业专家进行质量管理知识讲座,并结合实际案例进行深入剖析,有效提升了全体施工人员的质量意识和责任感。

3.2 关键施工环节的质量控制

以杆塔组立为例,这一环节不仅要求精确的测量与定位,还需严格把控材料质量与施工工艺。据行业统计,因杆塔基础不稳固导致的线路故障占整体故障的30%以上,凸显了基础施工质量控制的重要性。在杆塔组立前,需对地基承载力进行精确计算与测试,确保满足设计要求,通常这一测试需依据《电力工程地基处理技术规范》进行,确保数据准确无误。

施工过程中,采用先进的施工技术和设备也是提升质量控制水平的关键。引入无人机进行高空作业监控,可以实时捕捉施工细节,及时发现并纠正潜在的质量问题。某电力公司在一条跨江输电线路施工中,通过无人机巡检,成功发现并修复了多处因焊接不牢固导致的潜在隐患,有效避免了后续的安全事故,这一案例充分展示了技术创新在质量控制中的重要作用。

四、施工安全与风险管理

4.1 安全生产责任制

在电力工程输电线路施工中,安全生产责任制是确保施工安全与质量的基石。这一制度明确规定了各级管理人员、技术人员及施工人员在安全生产中的职责与权限,形成了自上而下的责任链条。据国家能源局统计,自实施安全生产责任制以来,电力工程施工安全事故率下降了约30%,充分证明了其有效性。

4.2 施工安全风险识别与评估

据行业统计,约有30%的电力施工事故源于风险识别不足或评估失误。建立科学的风险识别与评估体系至关重要。具体而言,风险识别需综合考虑地形地貌、气候条件、施工难度等多重因素。在山区进行输电线路施工时,需特别注意滑坡、泥石流等自然灾害的风险,通过GIS地理信息系统进行地形分析,精确识别潜在风险点。

4.3 安全事故的应急处理与预防措施

建立健全的安全事故应急处理机制至关重要。这包括制定详细的应急预案,明确各级人员的职责与任务,确保在事故发生时能够迅速、有序地展开救援行动。在预防措施方面,强化安全教育与培训是基础。通过定期举办安全知识讲座、实操演练等活动,提高施工人员的安全意识和自我保护能力。

五、施工技术的创新与发展趋势

5.1 技术创新对施工效率与质量的影响

近年来,无人机巡检技术、智能化施工设备以及BIM(建筑信息模型)技术的引入,为输电线路施工带来了革命性的变化。以无人机巡检为例,通过搭载高清摄像头和传感器,无人机能够高效、精准地完成线路巡检任务,相比传统人工巡检,效率提升了约30%,同时减少了人为因素导致的漏检和误判,显著提高了施工质量和安全性。据某电力公司统计,采用无人机巡检后,线路故障率下降了20%,维护成本降低了15%

智能化施工设备的应用同样令人瞩目。自动化塔基安装机器人、智能张拉设备等高科技产品的出现,不仅减轻了工人的劳动强度,还大大提高了施工精度和效率。以智能张拉设备为例,它能够通过精确控制张拉力和伸长量,确保铁塔基础结构的稳定性和耐久性,相比传统手工张拉,精度提高了50%,施工周期缩短了约20%。这种技术创新不仅提升了施工效率,还从根本上保障了工程质量。

5.2 未来输电线路施工技术的发展趋势

展望未来,输电线路施工技术正朝着智能化、绿色化、高效化的方向迅猛发展。随着物联网、大数据、人工智能等先进技术的深度融合,输电线路的施工过程将实现全面数字化管理。通过无人机巡检技术,可以高效、精准地监测线路状态,及时发现并处理潜在问题,相比传统人工巡检,效率提升高达50%以上,大大降低了人力成本和时间成本。智能机器人技术也在逐步应用于输电线路的架设与维护,进一步提高了施工的安全性和效率。

绿色化是另一重要趋势。在全球气候变化的背景下,输电线路施工更加注重环境保护和可持续发展。采用环保型基础材料,减少施工过程中的碳排放和生态破坏;利用太阳能、风能等可再生能源为施工现场供电,降低对传统能源的依赖。随着生态修复技术的不断进步,施工后的生态恢复工作也将更加科学、高效,确保输电线路与自然环境和谐共生。高效化则是施工技术发展的核心目标之一。通过引入模块化、预制化等先进施工方式,可以大幅缩短施工周期,提高施工效率。

 

参考文献:

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作者简介:朱瑞青,女,汉,甘肃.兰州,本科,中级工程师,主要从事电力工程


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