鳳城至梅里500千伏輸變電工程長(zhǎng)江大跨越施工現(xiàn)場(chǎng)，施工人員正在數(shù)百米高空架設(shè)越江導(dǎo)線。 圖片來(lái)源：視覺(jué)中國(guó)

施工人員在高空進(jìn)行超高壓輸電線路跨江作業(yè)。 湯德宏 攝

385米高輸電鐵塔塔頂作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。湯德宏 攝

(相關(guān)資料圖)

工作人員正在進(jìn)行高空導(dǎo)線施放作業(yè)。湯德宏 攝

坐落在長(zhǎng)江之畔的江蘇省泰州市，自古有“鳳城”的美譽(yù)。從泰州向?qū)Π稑O目遠(yuǎn)眺，便是無(wú)錫。如今，隔江相對(duì)的兩個(gè)城市通過(guò)南北兩岸巍然矗立的兩座輸電塔更加緊密地連在了一起。

兩座輸電塔高385米，高度堪稱世界之最，塔頂銀白色的線纜跨過(guò)滾滾長(zhǎng)江，接入對(duì)岸的高塔。通過(guò)這條“電力天路”，位于長(zhǎng)江北岸的清潔能源生產(chǎn)基地與南岸的用電負(fù)荷中心得以連接，實(shí)現(xiàn)“北電南送”，可滿足用電負(fù)荷中心約800萬(wàn)戶家庭的日常用電需求，為長(zhǎng)三角地區(qū)電力供應(yīng)提供堅(jiān)強(qiáng)保障，同時(shí)每年可減少二氧化碳排放1000萬(wàn)噸。

這就是國(guó)家電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)項(xiàng)目，國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的超高壓跨江輸變電工程、新能源跨江輸送通道——泰州鳳城至無(wú)錫梅里500千伏輸變電工程，也是江蘇境內(nèi)第六條穿越長(zhǎng)江的高等級(jí)電力通道，線路總長(zhǎng)178公里。

讓我們走近這一浩大工程的建設(shè)者，聽(tīng)他們講述是如何在云端“穿針引線”、創(chuàng)造奇跡的。

385米超高塔隔江相望

創(chuàng)造塔高、抱桿高度等輸電領(lǐng)域五項(xiàng)世界紀(jì)錄

在鳳城至梅里500千伏輸變電工程中，“長(zhǎng)江大跨越”是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。跨越塔分別坐落在長(zhǎng)江兩岸的泰州靖江新橋鎮(zhèn)和無(wú)錫江陰利港街道，施工地點(diǎn)靠近長(zhǎng)江濕地生態(tài)保護(hù)紅線，加之跨越工程體量巨大、放線難度巨大，注定了“跨江”肯定不簡(jiǎn)單。

然而，建設(shè)者們僅用時(shí)21個(gè)月，就完成了豎塔和架線。兩座輸電塔跨越長(zhǎng)江距離2550米，塔高達(dá)385米，創(chuàng)下了塔高、桿塔根開(kāi)、電梯提升高度、抱桿高度和地腳螺栓群重量等輸電領(lǐng)域的五項(xiàng)世界紀(jì)錄。

385米有多高？“以一般建筑層高3米計(jì)算，跨越塔相當(dāng)于128層樓高，比埃菲爾鐵塔還要高出61米?！眹?guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司建設(shè)分公司項(xiàng)目管理中心副主任、工程業(yè)主項(xiàng)目部副經(jīng)理王章軒說(shuō)。

除了高度拔群，跨越塔75米*75米的桿塔根開(kāi)也是世界第一，整個(gè)鐵塔底部面積相當(dāng)于13.4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)大小。“385米高的輸電塔是輸電領(lǐng)域的‘大長(zhǎng)腿’，腿‘長(zhǎng)’，‘步幅’自然也大。”王章軒說(shuō)，對(duì)于輸電塔而言，合適的“步幅”是確保塔身穩(wěn)定的關(guān)鍵。這里所說(shuō)的“步幅”就是桿塔根開(kāi)，也可以理解為輸電塔底面的邊長(zhǎng)。

“步幅”太大浪費(fèi)資源，“步幅”太小塔身不穩(wěn)。技術(shù)人員通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算，并利用仿真模型進(jìn)行驗(yàn)算論證，得出了75米的數(shù)據(jù)，精確把握塔身穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效益之間的平衡。

如此高塔，如何檢修、維護(hù)？提升高度世界第一的桿塔電梯來(lái)幫忙。

據(jù)介紹，2004年投運(yùn)的泰興至斗山500千伏線路江陰大跨越工程中，所采用的是配備齒輪的齒條式電梯，一般我們看到的樓房建設(shè)時(shí)在外墻面使用的就是這種電梯，但這類電梯運(yùn)行速度慢、乘坐體驗(yàn)差、載重量較小。隨著技術(shù)的發(fā)展迭代，在這個(gè)世界最高的跨越塔上，電力人員將世界輸電領(lǐng)域提升高度最大的曳引式電梯裝在了直徑僅3米的井筒內(nèi)，且首次實(shí)現(xiàn)了一梯到頂?！艾F(xiàn)在我們的運(yùn)維人員僅需3分鐘，即可乘坐電梯直達(dá)378米高的平臺(tái)開(kāi)展設(shè)備檢修工作，工作效率較以前大幅提升的同時(shí)，安全性、舒適性也有了質(zhì)的躍升?！蓖跽萝幾院赖卣f(shuō)。

抱桿，是輸電塔建設(shè)時(shí)使用的一種輔助吊裝設(shè)備?？缭剿怯梢还?jié)一節(jié)的鋼管部件組合而成，塔材運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后，首先由工人在地面完成防腐涂裝、顏色標(biāo)識(shí)涂裝等工作，然后進(jìn)行預(yù)組裝，最后由抱桿負(fù)責(zé)將這些部件吊裝到空中，再由高空作業(yè)人員配合完成鐵塔的組立安裝。由于鐵塔本身高度就達(dá)到了385米，想要順利完成吊裝，負(fù)責(zé)吊裝的抱桿就要比塔本身還要高，同時(shí)還要有足夠的承重能力。

早在2004年組立高346.5米的泰興至斗山500千伏線路跨江塔時(shí)，國(guó)網(wǎng)江蘇電力科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)個(gè)日夜攻關(guān)、研究、論證，設(shè)計(jì)出了高366米、重達(dá)300噸的雙搖臂座地抱桿，配備4套滑車組提升系統(tǒng)，對(duì)稱的兩臂可以轉(zhuǎn)動(dòng)，四面均能起吊塔材，這就是雙平臂座地抱桿的雛形。國(guó)網(wǎng)江蘇電力在實(shí)踐中不斷升級(jí)，220千伏揚(yáng)中夾江大跨越組塔時(shí)，科研團(tuán)隊(duì)把受力及回轉(zhuǎn)系統(tǒng)復(fù)雜的雙搖臂改成了雙平臂。

本次鳳城至梅里的500千伏長(zhǎng)江大跨越工程中，科研人員則再次升級(jí)了抱桿高度，全高達(dá)432.4米，最大工作幅度50米，最大起重質(zhì)量30噸，是目前世界輸電領(lǐng)域高度最高、工作幅度最大的抱桿。

地腳螺栓是組立輸電鐵塔的標(biāo)準(zhǔn)部件，為了適配不同重量的鐵塔，地腳螺栓也有不同的尺寸。塔身越重，地腳螺栓的尺寸和重量也越大。作為塔中“巨無(wú)霸”，鳳城至梅里500千伏輸變電工程中的兩座跨越塔總重約13000噸，可謂史無(wú)前例的“重量級(jí)嘉賓”。為保證這兩座龐然大物傲然穩(wěn)固佇立在長(zhǎng)江兩岸，固定塔腿與塔基連接所使用的地腳螺栓必須特制。王章軒介紹，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，技術(shù)人員通過(guò)力學(xué)模型計(jì)算和仿真計(jì)算得出結(jié)論，再由專家團(tuán)隊(duì)反復(fù)驗(yàn)證，最后決定采用內(nèi)外雙圈地腳螺栓群。僅單腿螺栓群重量便達(dá)9.2噸，4條腿所用螺栓群總重達(dá)36.8噸，足以確?？缭剿陌踩€(wěn)定，也打破了世界上最重地腳螺栓群的紀(jì)錄。

新設(shè)計(jì)、新工藝、新技術(shù)“組合上陣”

為全球超高壓大跨越工程提供中國(guó)經(jīng)驗(yàn)

據(jù)介紹，鳳城至梅里的500千伏長(zhǎng)江大跨越工程建設(shè)曾面臨四項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。一是設(shè)計(jì)驗(yàn)算多：跨越塔結(jié)構(gòu)需結(jié)合100種荷載工況進(jìn)行16次迭代計(jì)算驗(yàn)證；基礎(chǔ)樁、土效應(yīng)需進(jìn)行21種模型的計(jì)算分析；雙圈法蘭、變坡節(jié)點(diǎn)、鑄鋼節(jié)點(diǎn)等新類型節(jié)點(diǎn)需開(kāi)展多輪次優(yōu)化論證。二是工程體量大：?jiǎn)蝹€(gè)跨越塔重量相當(dāng)于100個(gè)常規(guī)500千伏輸電鐵塔；混凝土使用量25000方，相當(dāng)于300個(gè)常規(guī)線路鐵塔基礎(chǔ)；單腿承臺(tái)混凝土梁、單根灌注樁長(zhǎng)為同類型工程之最。三是施工組織難：?jiǎn)渭摴茏铋L(zhǎng)11.5米、最重23.8噸、最長(zhǎng)吊件66米，吊裝難度大；高空作業(yè)人員達(dá)到120人，專用升降機(jī)運(yùn)輸頻次高，安裝鋼骨構(gòu)件作業(yè)空間小，高空作業(yè)難度大；長(zhǎng)江水面寬度達(dá)2200米，架設(shè)導(dǎo)線需要最大牽引力24.8噸，跨江架線難。四是環(huán)境挑戰(zhàn)高：工程靠近長(zhǎng)江濕地生態(tài)保護(hù)紅線，環(huán)保要求必須退讓江堤100米；局部微氣象，陣風(fēng)氣流多，塔上比地面風(fēng)速大1至2個(gè)等級(jí)；過(guò)往船只密集，每日通航船只1700艘次，架線封航4小時(shí)，需從南京管制到太倉(cāng)……

“其實(shí)我們?cè)居?jì)劃建設(shè)的塔高是400米，因?yàn)楣こ桃缭介L(zhǎng)江，還要不影響航運(yùn)，在綜合考慮安全距離、綜合誤差、安全富余高度、塔頭高度等因素后，我們經(jīng)過(guò)數(shù)十次優(yōu)化設(shè)計(jì)完善，高度最終確定為385米。這樣既能達(dá)到工程要求，還可以讓江面上所有類型的船只安全平穩(wěn)通過(guò)?！眹?guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司建設(shè)部計(jì)劃管理處處長(zhǎng)陳松濤介紹，面對(duì)工程中的困難，技術(shù)團(tuán)隊(duì)迎難而上勇于創(chuàng)新，多項(xiàng)設(shè)計(jì)和技術(shù)都是首次采用。譬如，“基于承載力和位移性能化目標(biāo)條件下的直接分析、含井筒的整塔全系列構(gòu)筑物抗風(fēng)超限結(jié)構(gòu)體系”和“考慮電氣附件影響的導(dǎo)線張力和弧垂的精細(xì)化計(jì)算”設(shè)計(jì)方法，都是首次在國(guó)內(nèi)大跨越工程中出現(xiàn)。

王章軒告訴記者，除了設(shè)計(jì)創(chuàng)新，鳳城至梅里的500千伏長(zhǎng)江大跨越工程采用的鑄鋼節(jié)點(diǎn)、環(huán)狀鋼骨構(gòu)件、G6A特強(qiáng)鋼芯鋁合金絞線等技術(shù)，也是首次在國(guó)內(nèi)大跨越工程中應(yīng)用。鐵塔鋼管混凝土主材中應(yīng)用新型內(nèi)配環(huán)狀鋼骨構(gòu)件，在跨越塔117米以下主材使用，與純鋼管主材方案相比，單基塔重可節(jié)省約1450噸，核心混凝土承載力也明顯提高。因內(nèi)外混凝土的存在，鋼管鋼骨的局部屈曲承載力也明顯提高。在鐵塔關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)應(yīng)用低合金調(diào)質(zhì)熱處理鑄鋼節(jié)點(diǎn)，采用空間整體澆注技術(shù)，有效避免相貫線切割和復(fù)雜的焊接工藝，消除了重疊焊縫產(chǎn)生的局部殘余應(yīng)力。在500千伏輸電線路中應(yīng)用的G6A特強(qiáng)鋼芯鋁合金絞線，有效降低工程投資、減少電能損耗等，這些創(chuàng)新組合都為全世界在輸電特高塔組立、遠(yuǎn)距離跨越鐵塔建設(shè)等方面提供了中國(guó)經(jīng)驗(yàn)。

“我們?cè)谑┕ぶ羞€運(yùn)用了實(shí)時(shí)監(jiān)控和無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)，為工程質(zhì)量保駕護(hù)航?！蓖跽萝幗榻B，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大體積混凝土溫度和振搗密實(shí)度，科技人員可以及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)策略，控制拆模時(shí)間，督導(dǎo)工人調(diào)整振搗作業(yè)，確保承臺(tái)澆筑質(zhì)量。無(wú)人機(jī)搭載的高清攝像機(jī)，增加了巡檢頻次和巡檢位置，為管理人員提供了高空巡視便利，并能夠輔助開(kāi)展鐵塔組立驗(yàn)收。在南北岸分段開(kāi)展的幾次巡檢中，無(wú)人機(jī)從監(jiān)理人員難以到達(dá)的高空視角，及時(shí)發(fā)現(xiàn)螺栓未緊固等缺陷，為工程質(zhì)量安全保駕護(hù)航。

每年減排二氧化碳約1000萬(wàn)噸

“清潔電能過(guò)江”助力綠色可持續(xù)發(fā)展

據(jù)了解，一直以來(lái)，江蘇區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展特征明顯，南北能源結(jié)構(gòu)存在一定差異。目前，江蘇99%的風(fēng)電和67%的光伏發(fā)電分布在蘇北地區(qū)，但長(zhǎng)三角的用電負(fù)荷主要集中在長(zhǎng)江以南，僅“用電大戶”蘇錫常，2022年用電量合計(jì)約3100億千瓦時(shí)，占江蘇全省用電量近一半。

“蘇南地區(qū)是江蘇的用電重地，供電需求緊張形勢(shì)持續(xù)多年。”國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院許偲軒說(shuō)，此前江蘇已建成5條高等級(jí)過(guò)江輸電通道，總體輸電能力已超過(guò)1800萬(wàn)千瓦。但隨著近年來(lái)新型電力和新能源裝備產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，蘇南地區(qū)的制造業(yè)用電和蘇北地區(qū)的清潔能源建設(shè)規(guī)模都不斷提升，使得“北電南送”的需求越來(lái)越大。鳳城至梅里跨江輸電通道的投運(yùn)，將讓蘇北地區(qū)豐沛的風(fēng)電、光電等清潔能源，源源不斷送至無(wú)錫并輻射至蘇州、常州等城市，進(jìn)而拉動(dòng)蘇南制造業(yè)用電和蘇北清潔能源發(fā)電規(guī)模雙提升。

作為江蘇境內(nèi)的第六條高等級(jí)過(guò)江電力通道，鳳城至梅里500千伏輸變電工程最大輸送容量達(dá)660萬(wàn)千瓦，這讓江蘇境內(nèi)的過(guò)江輸電能力一下提升了30%。每年約260億度的蘇北風(fēng)電、光伏等清潔能源從長(zhǎng)江北岸被送往長(zhǎng)江南岸，相當(dāng)于一個(gè)中等城市一年的用電量，不僅能滿足約800萬(wàn)戶家庭的日常用電需求，還可減排二氧化碳約1000萬(wàn)噸。

王章軒介紹，在當(dāng)前能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和清潔能源轉(zhuǎn)型的背景下，鳳城至梅里500千伏輸變電工程的投運(yùn)使得蘇北地區(qū)的清潔能源得以有效輸送，極大促進(jìn)了大規(guī)模海上風(fēng)電等清潔能源高效消納，帶動(dòng)了區(qū)域間的能源互補(bǔ)與協(xié)同發(fā)展，探索構(gòu)建長(zhǎng)三角地區(qū)的新型電力系統(tǒng)，對(duì)推動(dòng)長(zhǎng)三角地區(qū)綠色可持續(xù)發(fā)展、服務(wù)“強(qiáng)富美高”新江蘇建設(shè)具有重要意義。

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