皖中長江大跨越拆線施工技術分析

冀文彬 孫淼 孫寒非

【摘要】隨著時間的推移，一大批大跨越將面臨拆除，但現(xiàn)在關于大跨越拆除的施工較少，施工技術尚不成熟。本文以皖中長江大跨越拆線工程為例，對工程面臨的難點、相關施工方案進行論述和分析。

【關鍵詞】長江大跨越;拆線;定位;經(jīng)緯度

1、項目介紹

220kV 皖中長江大跨越段于 1958 年開工建設，1960 年建成投入運行，南岸跨越塔位于東梁山頂全高 114m（其中塔筒高 99.0m），北岸跨越塔位于長江北岸聶莊村長江大堤外全高 116m（其中塔筒高 101.0m），為我國首批 220kV 大跨越塔。

在地市公司間的220千伏環(huán)網(wǎng)解裂后，皖中大跨越一直處于退役狀態(tài)。由于服役超過50年，其設備狀況存在諸多安全隱患，尤其是二基跨越塔混凝土塔身的風化及南跨越塔基礎出現(xiàn)的沉降，更是重大的安全隱患。

2、工程主要難點

皖中長江大跨越投運近60年，設備老化嚴重，存在諸多安全隱患;大跨越拆線施工與架線施工不同，目前尚無成熟施工經(jīng)驗、工藝可借鑒;長江封航時間每日僅有4小時，在規(guī)定封航時間內(nèi)至少需要完成1根導線/地線拆除施工;導線回收過程中需要考慮江水對導線作用產(chǎn)生的橫線路方向的沖擊。這些都給大跨線路拆除施工帶來前所未有的風險和挑戰(zhàn)。

3、技術原理

3.1總體設計

本項目使用非張力方式墊船法來進行導地線拆除，達到降低施工風險的目的;通過給定船只經(jīng)緯度坐標，施工船利用GPS實現(xiàn)就位的方法將就位時間控制在30分鐘以內(nèi)，給舊線拆除回收留下充足時間。

3.2分析思路

1）對于皖中長江大跨越若采用張力回收舊線的方式，導線落至江面時水平張力達到100kN以上，需要大噸位張力車長時間反張作業(yè)，對機械設備要求較高，存在設備風險;回收過程用時較長，無法在封航的4小時以內(nèi)完成。為此采用非張力方式墊船法完成舊線拆除，在江面布置船只，將導地線落至江面船上，完成回收。

2）皖中大跨越導地線拆除需對長江航道實施封航，與海事部門溝通每日可封航4小時。施工時，船只需按照統(tǒng)一間距排布在拆除線路下方，用以承托導地線。但拆線施工需使用6艘船舶整齊排于江面，統(tǒng)一調度復雜，預計時間在90分鐘，無法在剩余時間內(nèi)完成舊線回收，影響通航。本項目首次采用經(jīng)緯度坐標法，船只根據(jù)坐標利用GPS迅速完成就位。

3.3實施方案

1）為了解決張力方式回收舊線風險難以控制的問題，創(chuàng)新性的使用非張力方式墊船法完成舊線拆除。根據(jù)施工段江面寬度在江面安排多艘船舶，并與海事部門聯(lián)系，確認拆線水域水深數(shù)據(jù)，根據(jù)水深選擇施工船只型號。施工時，在北岸進行松線作業(yè)，江面導線落至船上，在北岸完成開斷后，南岸回收舊線。

2）對于施工船就位時間長的問題，首次使用經(jīng)緯度坐標定位法完成就位。通過在現(xiàn)場南北岸跨塔懸垂串正下方采集坐標，利用奧維地圖測距功能間隔150m布設船只，將船只經(jīng)緯度坐標導出;在施工前，在拆線段江面進行多次試錨，船只利用GPS根據(jù)所給坐標進行就位，討論總結經(jīng)驗，進行調整，在整個拆線施工中應用。

3.4實施步驟

3.4.1前期調查

1）皖中長江大跨越長江北岸跨越位置位于馬鞍山市和縣西梁山鎮(zhèn)聶莊西南、西梁山北側約1000m處，長江南岸跨越位置位于蕪湖市鳩江區(qū)天門山風景區(qū)東梁山，跨越檔長約1410m，南岸導線錨塔與南岸跨越塔檔距約484m，北岸導線錨塔與北岸跨越塔檔距約472m，整個跨越耐張段長約2365m。

2）跨越處為長江主航道，北岸側為上行航道，南岸側為下行航道。通行船只較多，主要為貨運航只。正常水位時，跨越處江面寬度約975m，，水深約40m，水流速度近4m/s。

3.4.2受力分析計算及模擬

1）通過查閱設計資料，現(xiàn)場觀測弧垂，采用懸鏈線法對導地線張力進行計算。

2）使用CAD進行模擬，得到：當導線落于船上時下導線水平張力由102kN降至28kN，上相導線水平張力由108kN降至25kN，地線水平張力由20.8kN降至6.5kN。

3.4.3船只型號、經(jīng)緯度確定

1）通過咨詢海事部門及有經(jīng)驗的船長，項目組最終決定墊船選用為2000t級，沿江面共布置6艘，間隔150m排開。

2）在南北岸跨塔懸垂串正下方采集坐標，并在奧維地圖上進行標記;利用奧維地圖測距功能連接南北岸坐標，根據(jù)江面寬度間隔150米平均布設船只，將船只經(jīng)緯度坐標以度分格式導出。

3.4.4船只試錨

在施工前，根據(jù)所得坐標進行多次試錨。試錨發(fā)現(xiàn)所給坐標位置與就位位置有偏差，原因是：國內(nèi)經(jīng)緯度坐標在通過軟件導出時自動添加偏移，造成導出的經(jīng)緯度坐標與現(xiàn)場實際定位偏差約300米。小組成員經(jīng)過查詢資料，將導出格式設置為無偏移的txt格式，進行了第二次試錨，第二次坐標調整后，船只定位準確。

3.4.5實施應用

總結試錨經(jīng)驗，應用于整個工程。施工時，6艘船只全部按照坐標就位;北岸松線場不斷松線，舊線落至船面上;在北岸錨線點開斷舊線，南岸張力機收線，北跨塔錨線點至松線場間的導線在錨線點開斷系繩后與南岸收線同步進行;江中導線回收完畢后，施工駁船立即撤離，即可恢復通航。

結語：

目前國內(nèi)外對于長江大跨越線路施工方面，主要為架線施工，對于拆線施工尚無成熟的施工經(jīng)驗。本項目使用的以經(jīng)緯度坐標快速就位船只，墊船承托導地線的方法，在國內(nèi)外尚屬首次。項目的成功應用，將施工船就位時間由原定的90分鐘縮短到30分鐘，整個工期由原定8天縮短至5天，提高了施工效率和安全性，具有國內(nèi)領先水平，并為長江大跨越線路拆除施工積累了經(jīng)驗，奠定了一定的技術基礎。

參考文獻：

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