输电线路跨越电气化铁路施工浅析

输电线路跨越电气化铁路施工浅析摘要：近年来，随着国内经济迅速发展，国家对基础设施建设的投入不断加大，电气化铁路和各等级输电线路的建设及改建项目不断增多。

由于铁路线路和输电线路均为线型放射状，互相之间难免会有交叉跨越的情况，针对在建35kV以上电力线路跨越电气化铁路等高难度高危险性跨越工程日益增多，笔者结合自己亲身参与的各个工程项目，从技术上对此类工程项目进行分析，浅谈对输电线路跨越电气化铁路施工中的关键环节的控制，为今后参与类似的工程积累实践经验。

关键词：输电线路跨越电气化铁路施工安全中图分类号：TM621 文献标识码： A随着国家对基础设施建设投入不断加大，铁路线路和各等级输电线路的建设及改建项目越来越多，互相之间交叉跨越的情况日益增多，笔者所在的项目部每年承担输电线路跨越铁路的工程管理项目均有20多项，而电气化铁路又通常都是各铁路局线路等级较高的主干线路。

电气化铁路接触网电压为27.5kV，根据不同电压等级输电线路的交叉垂直排列规范，35kV及以上电压等级输电线路跨越铁路应采用架空线上跨，35kV以下电压等级线路交叉铁路应采用下穿隧道或顶管。

因此，如何在保证铁路既有线运营安全稳定的前提下，确保电力线路跨越电气化铁路（以下简称跨越铁路）架线工程的质量和安全，是当前各技术人员工程管理工作的一个重点。

以下笔者结合自身工作经历，浅谈下输电线路跨越铁路工程项目的技术管理工作。

一、输电线路跨越铁路工程前期手续办理及技术要求。

以北京铁路局为例，首先应由建设单位（一般为各电力公司）向北京铁路局发出申请函，北京局相关职能部门（路外办）接函后组织供电处、工务处、供电段、工务段，车务段及项目管理单位等相关部门召开设计及施工方案审查会，电力公司、监理单位及施工单位也必须参会，施工方案审查通过后，施工单位分别与供电段、工务段、车务段和项目管理单位签订安全配合协议，然后向北京局路外办申报临近铁路营业线施工计划，获得铁路局批准后，方可在路局批复的计划内进行跨越铁路施工。

铁路局对电力跨越工程的基本技术要求一般包括：跨越铁路的电力线路电压等级不得低于35kV，电力自动化所用通信光缆的设计安全系数应与同架的电力线路相匹配；铁路车站出站信号机、接触网电分相以内原则上不允许电力线路跨越，区间信号机、接触网分段处不宜电力线路跨越；跨越铁路段应采用独立耐张段，放线应为独立档放线，电力线悬挂采用双绝缘、双悬挂；冰厚重现期应按220kV及以下线路不低于50年，500kV及以上线路不低于100年设计；跨越铁塔位置设置需满足跨越、平行铁塔的铁塔最内侧距铁路运输设施最外侧（接触网回流线、正馈线、高架桥外缘等）的距离大于塔高加3.0米（即应满足倒杆距离，最不利的情况下电力铁塔向铁路侧倾倒不应破坏或影响铁路安全运营）。

二、跨越施工中对铁路采取防护措施的搭设在电力线路跨越铁路放线施工之前，必须先对铁路采取相应的防护措施，以确保不影响铁路运营安全，比较常见的防护措施有以下几种：⒈在铁路两侧搭设跨越防护架，跨越架上封防护网，对铁路进行保护。

对于跨越档距较大，且被跨越铁路位于跨越档中部，距离两侧电力线路铁塔均距离较远时，一般采用此方法对铁路进行防护。

以某工程为例，跨越铁路跨越架搭设示意图如下：其中主要参数计算如下：⑴跨越架高度：H（单位m）其中为被跨越铁路接触网最高点对地面的高度（单位m）为封顶网垂直间距增大系数（跨距为20m及以下且封顶网为网杆时=1.1；跨距大于20m且封顶网为网杆时=1.2）（单位m）为封顶网与被跨越铁路接触网的安全距离，一般取3m为封顶网最大弧垂（单位m）⑵跨越架沿铁路方向的长度（对铁路的有效保护长度）：L（单位：米m）其中为电力线路与被跨越铁路的跨越交叉角（单位度°）为安装气象条件下施工电力线路在跨越点处的风偏距离（单位m）为超出施工线路边线的保护宽度，跨越电气化铁路时一般取C=3（单位m）为施工电力线路两侧边导线或最外侧子导线间的水平距离（单位m）为安装气象条件下（风速10m/s）施工电力线路单位长度的风荷载（单位N/m）为风载体型系数（mm时，=1.2；（mm时，=1.1）为导线或地线直径（单位mm）为被跨越铁路距施工电力线路临近杆塔的水平距离（单位m）为水平放线张力（单位N）为施工电力线路导、地线的单位长度重力（单位N/m）为跨越档两端悬垂绝缘子串或滑车挂具长度（单位m）因以上公式计算复杂，而实际工程中交叉角通常都较接近90°，风偏值Z和交叉角对实际计算结果影响较小，因此可将以上公式简化为经验公式：其中为超出施工线路两侧边线的保护宽度，据经验取C 取3～5m（单位m）为施工电力线路两侧边导线或最外侧子导线间的水平距离（单位m）⑶跨越防护架距铁路线路中心的距离：W（单位：米m）对于跨越架距铁路的距离W，两侧跨越防护架距离铁路越近，则影响铁路设备的运行安全稳定的危险越大，防护架倾覆时对铁路的危害也越大，但若按满足倒杆距离即W>H+3（H为防护架高度）来搭设，又会因为防护架间距过大，而导致整个防护体系不稳定易坍塌。

因此，在实际施工中，通常应在铁路路基坡脚外侧3米之外且在铁路通信光缆、信号和电力电缆路径外侧搭设防护架，搭设施工中应尽量采用扫地杆，避免动土，确因客观环境限制不得不动土施工时，应提前挖探沟，防止因动土施工破坏埋设在地下的铁路光电缆。

⑷搭设跨越架所选用的材质和结构型式通常情况下电力线路跨越电气化铁路施工中，铁路接触网均不断电，同时铁路的铁轨作为铁道信号电路的通路，严禁对两铁轨短路（铁路上称为联电），因此跨越架的搭设应选用绝缘杆如杉篙杆或竹竿，较少采用金属格构式跨越架（特殊情况下不得不采用金属格构式跨越架的，金属跨越架距铁路的距离应满足倒杆距离的要求，即跨越架与铁路的距离大于跨越架的高度）。

跨越架下侧应搭设斜剪刀支撑来进行加固，跨越架上侧在以上计算的有效保护范围之外，还应沿铁路方向在跨越架两端搭设斜向羊角（如上图中所示）来增加保护范围。

在跨越架背向铁路的一侧必须设置拉线和地锚对跨越架进行固定，拉线与跨越架靠近铁路的最内侧立杆固定连接，且必须打设两层，拉线与地面夹角小于45°；地锚应为7t地锚，有效埋深2m。

跨越架立杆，大横杆、小横杆的间距应满足下表（单位m）跨越架搭设完毕后，先经过监理验收合格，然后才可进行防护网封网施工，采用高强度迪尼玛绝缘绳作为封网承力绳，用绝缘尼龙网对跨越架进行封顶，完成对铁路的跨越防护。

每根承力绳均与地锚拉线进行固定。

由地锚承受整个防护网的水平拉力，而跨越架主要承受垂直压力。

铁路上方绝缘尼龙网上每隔两米加设一根绝缘杆（一般为竹竿或玻璃钢材质），绝缘杆与电力线路架线方向垂直，用以固定支撑尼龙防护网。

在事故状态下，张力展放导线脱落会首先掉落在跨越架横杆上，防护网不必承受掉落导线产生的冲击力，因此防护网及承托绳只承受自重及所展放导线的重力。

⒉在跨越档两侧铁塔上设置临时横担（假横担），代替跨越架作为支撑，在假横担上封防护网，对铁路进行保护。

对于跨越档档距较小，跨越档内被跨越物较多且附近地形不具备搭设跨越架的条件时可以采用此方法对铁路进行防护。

以某工程为例，示意图如下：其中主要参数计算如下：⑴临时横担的长度：L（单位m）其中k为两侧边导线间的距离（单位m）p为安全距离，一般取3m⑵临时横担悬挂高度：H（单位m）临时横担悬挂高度的选择，最高可以悬挂在铁塔上最低相线放线滑车以下1m，同时最低高度应满足防护网在最大弧垂情况下的最低点在铁路接触网最高点上方3m以上，通常情况下，悬挂在最低相线下方2m的位置均能满足高度要求，由钢丝绳绑扎固定在铁塔上，后侧打拉线地锚进行加固，拉线与地面夹角小于45°，地锚为7t地锚，有效埋深2m。

⑶承载索及防护网片封网承载索主索道承力绳，应主要考虑能承受防护网自重以及本工程展放导线在事故状态下掉落到防护网上产生的冲击力，因此通常选用强度高，低密度的迪尼玛绳。

每根迪尼玛绳与假担固定后，均同时与假担后侧拉线紧固连接。

铁路上方绝缘尼龙网上可以每隔两米加设一根绝缘杆（一般为竹竿或玻璃钢材质），绝缘杆与电力线路架线方向垂直，用以固定支撑尼龙防护网。

⒊在铁路一侧搭设跨越防护架，而另一侧在电力铁塔上设置临时横担（假担），代替跨越架作为支撑，在假担和跨越架上封防护网，对铁路进行保护。

对于被跨越铁路靠近一侧电力铁塔，跨越档内被跨越物较多时可以采用此方法对铁路进行防护。

因此种防护采用较少，且计算与前两种防护方式类似，在此不再赘述。

三、对于承载索、防护网等破断拉力的计算与选择在仅考虑掉落线路的垂直载荷时承力绳的破断拉力T应满足其中为作用于承力绳上的集中载荷（单位N）为安全系数，取值3～5为动荷系数，当有跨越架时取=1，无跨越架时取=1.2为承力绳与铅垂线间夹角（单位度°）为承力绳顺线路方向的间距（单位m）为作用于承力绳的掉落导线的单位质量（单位N/m）为作用于承力绳上掉落导线的根数为承力绳受力后悬挂点间水平距离，近似值为B=封顶网宽度-1（单位m）为承力绳垂度，当防护网宽度5m以下时取=1，宽度5m 以上时取=1.5。

因上式计算复杂，且只考虑掉落线路的垂直载荷，角一般为45°～75°，故可将以上公式简化为经验公式：由此计算出承力绳的最小破断拉力，从而选取相应规格的承力绳和封网绳，如4mm的涤纶绳破断拉力为3060N；12mm迪尼玛绳，线密度为0.06219kg/m，每百米绳质量为6.219kg，而其破断拉力可以达到130kN，伸长率为3.8%，当然，封顶网边绳和主承力绳的规格应在此基础上高2个等级。

防护网封网施工中，必须在铁路天窗点内先飞过一根细尼龙绳，然后通过小绳牵引大绳，一根绳牵引两根绳，逐渐将防护网从铁路上方一侧悬空拉向另一侧，直至防护网完全就位平铺在跨越架上，在承力绳的背向铁路侧也均用7t地锚进行固定，承力绳与地面夹角应小于45°。

四、防护网封网完毕后，导线展放施工中的要点监控跨越架（或假横担）搭设应在铁路各配合部门现场监护的前提下方可进行施工。

防护网封网施工应在被跨越铁路天窗点内进行，且现场监护、防护，驻站防护人员到岗到位后方可开始施工，施工中听从铁路配合单位相关人员指令。

在张力展放导、地线施工过程中，必须保证跨越铁路的独立耐张段单独展放导线，尽量缩短导线展放距离，保证展放一相导线后必须及时挂线紧固导线。

张力放线并挂线紧固完毕，经监理验收合格后方可拆除铁路上方防护网，防护网拆除时也必须在铁路天窗点内进行，应由铁路上方一侧向另一侧悬空缓慢撤离，仍遵循小绳牵引大绳，一根绳牵引两根绳，直至最后一根小循环绳过铁路为止。

对于输电线路跨越电气化铁路工程简单分类⒈跨越铁路新建输电线路⒉跨越铁路拆除既有旧输电线路⒊跨越铁路倒接输电线路（一般为从既有旧杆塔倒接至新建杆塔）以上几种情况，据经验笔者认为跨越铁路倒接输电线路施工复杂且难度较高，有时施工中还会涉及到地方供电局停电配合进行线路倒接，而拆除既有旧线路施工，因既有线路已运营多年线路老化，且拆除工作是在线路张力状态下进行，危险性也较高，以上均应在具有完善可行的施工方案的指导下开始施工。