孫雪松,陸國智,周 敏
(1.國網(wǎng)吉林省送變電工程公司,長春 130033;2.國網(wǎng)長春供電公司,長春 130021)
隨著電壓等級(jí)的提高,線路鐵塔基礎(chǔ)、鐵塔、導(dǎo)線規(guī)格越來越大,另一方面,超高壓和特高壓輸電線路路徑的選擇越來越困難,而且大多需經(jīng)過高山大嶺,導(dǎo)致施工過程中的材料運(yùn)輸十分困難,特別是地形陡峭、山高林密地區(qū),汽車運(yùn)輸無法抵達(dá)塔位,畜力運(yùn)輸無法承載超重、超長構(gòu)件,常規(guī)運(yùn)輸方法不再可行。
輸電線路工程材料運(yùn)輸架空索道,是一種為滿足復(fù)雜地形條件下運(yùn)輸施工而架設(shè)的臨時(shí)性簡易物料運(yùn)輸系統(tǒng)[1]。運(yùn)輸?shù)奈锪现饕谢A(chǔ)原材料、塔材、金具以及各個(gè)工序需要的工器具。架空貨運(yùn)索道運(yùn)輸,利用兩點(diǎn)或多點(diǎn)之間架空的鋼絲繩作為承載索,通過承重跑車在承載索上懸掛行走,實(shí)現(xiàn)物料點(diǎn)對(duì)點(diǎn)運(yùn)輸,具有常規(guī)運(yùn)輸方法無法替代的特性,在輸電線路施工中發(fā)揮越來越重要的作用。
臨時(shí)架空貨運(yùn)索道,一般應(yīng)用在汽車、畜力運(yùn)輸無法到達(dá)的塔位。這類塔位通常地形較為陡峭,樹林茂密,使用索道運(yùn)輸可以避免修路導(dǎo)致的林木砍伐,最大限度地保護(hù)施工區(qū)域的自然植被,在各種電壓等級(jí)的輸電線路工程的山區(qū)施工中得到廣泛的應(yīng)用。對(duì)于一般的超高壓輸電線路工程,常用承載能力較小的輕型索道,最大荷載一般不超過11.76 kN;對(duì)于特高壓輸電線路工程,由于鋼管塔單件質(zhì)量較大,索道設(shè)計(jì)荷載一般達(dá)到50 kN級(jí)。
a.分散性:輸電線路工程距離長、塔位多,往往多個(gè)塔位同時(shí)施工,導(dǎo)致需要架設(shè)的索道數(shù)量多,點(diǎn)多面廣,施工布置分散,給安全管理帶來一定的難度。
b.多樣性:架空貨運(yùn)索道按照設(shè)計(jì)荷載,可分為輕型索道、中型索道和重型索道;按照承載索道數(shù)量可以分為單索、雙索和多索索道;按照跑車往返方式可以分為循環(huán)式索道和往復(fù)式索道。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形、塔材單件質(zhì)量的運(yùn)輸需要,選擇適宜的索道型式,同一個(gè)工程,往往需要架設(shè)多種型式的索道。
c.臨時(shí)性:架空貨運(yùn)索道是山區(qū)輸電線路工程施工用臨時(shí)性設(shè)施,在基礎(chǔ)施工前架設(shè),用來運(yùn)輸材料,架線施工結(jié)束后拆除。
d.使用頻繁性:從基礎(chǔ)施工的砂、石原材料運(yùn)輸,到組塔施工的塔材運(yùn)輸,最后到架線施工的金具、絕緣子、架線滑車運(yùn)輸,索道運(yùn)輸貫穿施工全過程,操作頻繁。
e.受力復(fù)雜性:臨時(shí)貨運(yùn)索道裝置由地錨、支架及拉線、鞍座、跑車、承載索、牽引索、轉(zhuǎn)向滑車等構(gòu)成,全部為受力部件。載物運(yùn)行時(shí),各部件的受力大小具有聯(lián)動(dòng)關(guān)系,受力較為復(fù)雜。
常規(guī)運(yùn)行類索道在設(shè)計(jì)、安裝方面已具有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[2-3],輸電線路工程施工用臨時(shí)貨運(yùn)索道,是一種簡易型臨時(shí)性索道,其與常規(guī)運(yùn)行類索道具有較大差異,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并不適用,只能作為參考。目前尚無有針對(duì)性的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),特別是支架、鞍座和跑車等均為施工企業(yè)自行研制,存在較大的安全隱患。
目前,由于缺少統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),施工單位自行設(shè)計(jì)的臨時(shí)架空索道普遍存在僅側(cè)重承載索的受力驗(yàn)算,而忽視架空索道其余受力部件的受力計(jì)算,特別是地錨和支架、鞍座和跑車等關(guān)鍵部件,基本沒有進(jìn)行驗(yàn)算,導(dǎo)致設(shè)備的選型比較盲目,缺乏計(jì)算依據(jù)。對(duì)于重型索道而言,存在更大的安全隱患。
與本體工程勞務(wù)分包捆綁在一起,由負(fù)責(zé)本體施工的隊(duì)伍負(fù)責(zé)索道運(yùn)輸,沒有對(duì)索道勞務(wù)分包單獨(dú)招標(biāo)。實(shí)際施工時(shí),總承包單位往往忽略對(duì)索道施工的安全管理,只關(guān)注施工效率,沒有形成系統(tǒng)的安全管理。隨著架空索道尤其是重型索道在輸電線路工程施工中的大量采用,索道運(yùn)輸施工費(fèi)用占施工總費(fèi)用的比例,以及投入配套施工人員的數(shù)量大幅度提高,因此有必要制定從方案設(shè)計(jì)、索道安裝、運(yùn)行維護(hù)和拆除等系列化、系統(tǒng)化的安全管理制度。
輸電線路施工架空索道使用較為頻繁,且所有部件均為受力部件,使用過程中易磨損、變形。施工企業(yè)往往由于工期較緊而疏忽對(duì)索道設(shè)備的日常檢查和保養(yǎng)維護(hù),存在較大的設(shè)備安全隱患。
輸電線路距離長、塔位多,各塔位地形、運(yùn)距、物件質(zhì)量相差較大,不能簡單地以通用方案代替。必須用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)逐基驗(yàn)算,根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果選擇合適的索道架設(shè)型式和滿足安全要求的索道部件規(guī)格。
索道關(guān)鍵部件如鞍座、跑車、支架、重型地錨應(yīng)采用專業(yè)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品,產(chǎn)品應(yīng)具有相應(yīng)的檢測(cè)合格證書,銘牌上必須標(biāo)明額定荷載,特別是運(yùn)行小車上的抱索器,必須明確適用的鋼絲繩規(guī)格范圍對(duì)應(yīng)的握力值,以便于檢測(cè)和安全管理。
索道支架應(yīng)采用鋼管或格構(gòu)式,為了便于山區(qū)搬運(yùn),應(yīng)設(shè)計(jì)成可拆分的標(biāo)準(zhǔn)段和通用段,現(xiàn)場(chǎng)組裝,減少山區(qū)人工搬運(yùn)重物帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)。
架空索道架設(shè)完畢后,正式運(yùn)行前應(yīng)進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試分空載試驗(yàn)和負(fù)荷試驗(yàn),檢驗(yàn)索道系統(tǒng)是否滿足設(shè)計(jì)要求??蛰d試驗(yàn)時(shí),從起始端發(fā)一輛空車,由慢速至額定速度進(jìn)行通過性檢查,運(yùn)行過程中不得有任何阻礙??蛰d試驗(yàn)主要檢查工作索初始張力、運(yùn)行小車行走狀態(tài)、索道牽引機(jī)運(yùn)行情況。負(fù)荷試驗(yàn):依次進(jìn)行30%、50%、80%、100%和110%額定負(fù)荷的集中載荷試驗(yàn),每次試驗(yàn)均為一次循環(huán),并至少進(jìn)行一次制動(dòng)或換擋試驗(yàn)。每次試驗(yàn)后對(duì)整個(gè)索道系統(tǒng)進(jìn)行檢查。負(fù)載試驗(yàn)應(yīng)檢查索道系統(tǒng)的各部件,并做好相關(guān)記錄。主要檢查項(xiàng)目:承載索的受力狀態(tài)、索道牽引機(jī)啟、制動(dòng)時(shí)間、貨物對(duì)障礙物距離、各部件有無異常、地錨有無松動(dòng)。試驗(yàn)完成后應(yīng)進(jìn)行安全評(píng)估,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定索道的實(shí)際荷載能力,必要時(shí)采取加固措施。
地錨是索道承載索索端固定裝置,是索道系統(tǒng)十分關(guān)鍵的受力部件。地錨強(qiáng)度及容許抗拔力是否滿足要求,直接影響索道系統(tǒng)的安全性能,因此應(yīng)將地錨埋設(shè)作為安全簽證項(xiàng)目。地錨坑及馬道開挖完畢,必須由施工總承包單位及監(jiān)理方共同檢查驗(yàn)收土質(zhì)、地錨坑深度、馬道角度、地錨規(guī)格、地錨套規(guī)格及連接情況,確保滿足施工方案要求并履行簽證手續(xù)后方可回填埋設(shè),確保地錨強(qiáng)度可靠,容許抗拔力滿足要求。
索道運(yùn)行過程中,重點(diǎn)防范人的不安全行為,即規(guī)范施工人員的操作。必須遵守以下操作規(guī)范:運(yùn)載物料質(zhì)量不明時(shí)不運(yùn)輸;索道起點(diǎn)與終點(diǎn)兩個(gè)場(chǎng)地之間的通信必須暢通、清晰,多跨索道中間支架處,必須安排專人監(jiān)護(hù);索道運(yùn)行時(shí),不得在承載索下方停留或穿過。
索道的承載索支承著索道的全部荷重(運(yùn)行小車及其荷載),承受著巨大的張力,是索道系統(tǒng)安全控制的重點(diǎn),掌握承載索張力值及變化情況,尤為重要。在調(diào)緊承載索初張力時(shí),可以使用機(jī)械拉力表進(jìn)行控制,避免初張力過大導(dǎo)致承受荷載后工作張力過大。運(yùn)行過程中,可以采用鋼索張力測(cè)試儀實(shí)時(shí)監(jiān)控承載索的張力值,確保承載索安全。
索道運(yùn)輸貫穿工程施工全過程,多條索道、多個(gè)塔位同時(shí)作業(yè),施工操作頻繁,涉及的施工人員多,索道部件在運(yùn)行過程中不可避免的產(chǎn)生金屬疲勞、磨損、變形、銹蝕、斷裂等缺陷。通過過程監(jiān)督和安全檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患,及時(shí)糾正違章操作,避免和減少事故的發(fā)生。
臨時(shí)性架空索道運(yùn)輸在輸電線路工程山區(qū)施工發(fā)揮著重要作用,是地形復(fù)雜的山區(qū)施工不可替代的運(yùn)輸工具。索道使用數(shù)量大,運(yùn)行周期貫穿施工全過程,索道運(yùn)輸?shù)陌踩芾?,成為安全管理最為重要的組成部分,特別是特高壓線路工程中重型索道的大規(guī)模使用,安全管理形勢(shì)更加嚴(yán)峻,因此有必要針對(duì)目前存在的不足,積極探索有效的安全管理模式和措施。
[1]孫竹森,繆謙,江明,輸電線路工程貨運(yùn)架空索道標(biāo)準(zhǔn)化施工方案[J].電力建設(shè),2011,32(3):117-120.
[2]GB 50127—2007架空索道工程技術(shù)規(guī)范[S].
[3]GB 12141—2008貨運(yùn)架空索道安全規(guī)范[S].