大跨越工程往往能夠集中體現(xiàn)一家電力設(shè)計(jì)企業(yè)的電網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)水平,在行業(yè)內(nèi)普遍被專家們稱為電網(wǎng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的 “皇冠”。那么,何為“大跨越”?輸電線路的建設(shè)不可避免要跨越江河、湖泊或海峽港灣。一般而言,跨距1000米以上,直線跨越塔塔高100米以上,有通航要求,需特殊設(shè)計(jì)的輸電線路稱為“大跨越”。大跨越工程建設(shè)難度大,一旦發(fā)生故障將會(huì)嚴(yán)重影響航運(yùn)且修復(fù)特別困難,因此對(duì)安全性要求更高,設(shè)計(jì)條件取值更苛刻,相應(yīng)的工程投資更大,建設(shè)周期更長(zhǎng)。
大跨越的單位投資比一般送電線路高十余倍甚至數(shù)十倍,設(shè)計(jì)中必須作廣泛、深入、細(xì)致的工作,同時(shí)積極采用新技術(shù)、新材料,不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,確保工程安全可靠,指標(biāo)先進(jìn),便于施工及運(yùn)行維護(hù)。
提起“大跨越”,首先出現(xiàn)在人們腦海中的一定是“舟山大跨越”。屹立于舟山東海之濱的舟山與大陸聯(lián)網(wǎng)大跨越工程是一項(xiàng)創(chuàng)紀(jì)錄的工程,見證了國內(nèi)外輸電線路建設(shè)十多項(xiàng)第一:大跨越塔高度370米創(chuàng)世界第一,大跨越耐張段長(zhǎng)度6215米創(chuàng)全球第一,大跨越檔距2756米創(chuàng)亞洲第一,國內(nèi)首次同等規(guī)??缭讲捎脟a(chǎn)導(dǎo)線,特大跨越自主設(shè)計(jì)、自主加工、自主施工等等。該工程2010年建成投產(chǎn),成為同行爭(zhēng)相參觀的美麗風(fēng)景線。浙江院設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)攻克了一個(gè)又一個(gè)難題,超越了一個(gè)又一個(gè)高度,在大跨越設(shè)計(jì)領(lǐng)域積累了領(lǐng)先的技術(shù)。
敢于開拓新領(lǐng)域
浙江院的第一個(gè)大跨越工程是甌江一跨,位于浙江溫州甌江江面。那時(shí),該院在大跨越設(shè)計(jì)方面還是一片空白,浙江省內(nèi)也無先例可參考。“我們那時(shí)候還年輕啊,越有挑戰(zhàn)就越有激情,一頭就扎進(jìn)了大跨越技術(shù)研究中!”大跨越設(shè)計(jì)全國領(lǐng)軍人物葉尹說起該院大跨越的起步,依然兩眼放光,“那是1990年,國內(nèi)經(jīng)濟(jì)剛起步,在甌江一跨的設(shè)計(jì)過程中,我們著重圍繞‘節(jié)省投資’開展了大量研究。” 設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在一片空白的基礎(chǔ)上,廢寢忘食地一步步前進(jìn),他們翻閱了大量國內(nèi)外大跨越設(shè)計(jì)資料、規(guī)程規(guī)范,多次開展實(shí)地調(diào)研,邀請(qǐng)當(dāng)時(shí)在塔結(jié)構(gòu)方面最有權(quán)威的同濟(jì)大學(xué)教授前來講課咨詢等。經(jīng)過幾年的努力,該院針對(duì)造價(jià)高、投資高、走廊長(zhǎng)、位移大等工程難題,創(chuàng)新出了大跨越拉線塔、薄壁鋼管混凝土等新技術(shù),成功完成了浙江省內(nèi)第一條大跨越線路———甌江一跨,塔高159米,該工程獲得了浙江省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
勇于攀登新高度
“良好的開端是成功的一半”,第一項(xiàng)大跨越工程的順利投運(yùn),給浙江院設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)帶來了更大的動(dòng)力,他們?cè)诖罂缭降缆飞显阶咴竭h(yuǎn)、越登越高……從椒江一跨、二跨、三跨到甌江二跨、三跨、四跨,再到樂清灣大跨越、錢塘江大跨越、六橫大跨越,到舟山大跨越,該院設(shè)計(jì)的大跨越塔越來越高,從椒江大跨越的178米高塔到甌江大跨越的245米高塔,從樂清灣大跨越的201米國內(nèi)最高海中高塔到舟山大跨越的370米世界第一高塔,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的大跨越設(shè)計(jì)技術(shù)問鼎國際。
該院在大跨越設(shè)計(jì)方面創(chuàng)造了世界之最,占據(jù)了行業(yè)領(lǐng)先地位,成績(jī)的背后,過程相當(dāng)艱辛。舟山大跨越工程剛剛提上議事日程時(shí),不少人覺得如此大的跨度和高度,要想建設(shè)幾乎是天方夜譚。面對(duì)質(zhì)疑的眼光,該院設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)毅然擔(dān)起了海中特大跨越這一世界性技術(shù)難題的研究重任,組成了專項(xiàng)研究團(tuán)隊(duì)。“這是一個(gè)當(dāng)時(shí)不被看好的工程,面對(duì)多方的質(zhì)疑,我們壓力很大,當(dāng)時(shí)不僅要攻克世界級(jí)的難題,而且要說服各級(jí)政府部門,讓他們相信我們。
要讓別人相信,首先就得有自信。”電氣主設(shè)胡吉磊回憶道。當(dāng)時(shí)擔(dān)任結(jié)構(gòu)主設(shè)的葉尹最感慨的是,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)一邊用方案一次次與相關(guān)部門溝通,一邊探索大跨越難題,常常在電腦前一坐就是一整天,去現(xiàn)場(chǎng)一呆就是一星期。功夫不負(fù)有心人,從1993年開始可研,經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)十多年的探索研究,他們攻克了大量技術(shù)難題,最終順利建成了世界第一高塔,將“不可能”變成了“可能”。
不同于常規(guī)線路設(shè)計(jì),每段大跨越都需根據(jù)自身特點(diǎn)和需要,結(jié)合相關(guān)制造、施工能力確定技術(shù)方案;還需要按照每個(gè)跨越段的特點(diǎn)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì),每個(gè)設(shè)計(jì)方案的確定常常意味著材料、設(shè)計(jì)的規(guī)程規(guī)范以及導(dǎo)線加工制造、施工機(jī)具等方面的突破,在樂清灣大跨越及六橫送出工程中使用的導(dǎo)線,其鋼芯采用了當(dāng)時(shí)世界上能夠加工出的最高強(qiáng)度的鍍鋅鋼線,其強(qiáng)度遠(yuǎn)超國內(nèi)規(guī)范中的強(qiáng)度等級(jí);六橫送出工程為大跨越施工特別研制了張力機(jī),其放線張力遠(yuǎn)超國內(nèi)原有設(shè)備。
“經(jīng)歷了這么多大跨越的設(shè)計(jì),我覺得每段跨越都是新的挑戰(zhàn)。”電氣主設(shè)王軼文如此評(píng)價(jià)大跨越設(shè)計(jì),他很無奈地說:“大跨越塔由于塔身及橫擔(dān)寬度很大,為減小導(dǎo)線下傾角帶來的間隙影響,一般都采用雙獨(dú)立懸垂串的金具連接形式,但是在沿海臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū),風(fēng)荷載控制絕緣子串強(qiáng)度,原有的設(shè)計(jì)方法無法分析風(fēng)偏條件下兩個(gè)獨(dú)立串的荷載分配,這一點(diǎn)曾是我設(shè)計(jì)過程中非常頭疼的一個(gè)問題,當(dāng)時(shí)為了攻克這一難題我們投入了大量的精力。”電氣主設(shè)胡吉磊也談到:“電氣專業(yè)的數(shù)據(jù)繁瑣而復(fù)雜,往往為了一個(gè)小數(shù)據(jù)就可以耗去我們大量的時(shí)間。”那一次,他們用了幾個(gè)月時(shí)間反復(fù)對(duì)導(dǎo)線基礎(chǔ)理論及建模進(jìn)行分析,最終創(chuàng)新地提出了結(jié)合不平衡張力條件下的串型三維空間計(jì)算模型,通過迭代及規(guī)劃求解有效解決了風(fēng)偏條件下兩個(gè)獨(dú)立串的荷載分配計(jì)算問題。
刻苦鉆研新技術(shù)
創(chuàng)新是一個(gè)企業(yè)生存的根本,也是一個(gè)團(tuán)隊(duì)發(fā)展的基礎(chǔ)。照搬照抄,只能停留在原點(diǎn),不斷創(chuàng)新,才能更上一層樓。浙江院多年來不斷鉆研大跨越設(shè)計(jì)前沿技術(shù),在探索與實(shí)踐中收獲了豐碩的創(chuàng)新成果。世界第一跨的十多項(xiàng)“第一”,是他們創(chuàng)新的寫照;“一種特大焊接空心鋼球節(jié)點(diǎn)”、“大跨越鐵塔安裝方法”、“水中鐵塔基礎(chǔ)柔性防撞裝置”等國家發(fā)明專利,是他們創(chuàng)新的成果;《水中結(jié)構(gòu)物柔性護(hù)墩式防撞系統(tǒng)》等多篇論文在國外知名雜志發(fā)表,是他們創(chuàng)新的過程;順利投運(yùn)的舟山大跨越工程成為同行爭(zhēng)相參觀的風(fēng)景線,是他們創(chuàng)新的見證。
舟山大跨越之后,該院沒有停下追求新技術(shù)的腳步,他們成立了專門的輸電線路大跨越創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),開展了《大跨越輸電鐵塔結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究》、《大跨越水中輸電塔基礎(chǔ)及防撞系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)》、《大型基礎(chǔ)荷載傳遞及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)技術(shù)研究》、《大跨越輸電塔結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與預(yù)警》等研究,課題成果獲得了多項(xiàng)省部級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)。
目前,該院正在緊鑼密鼓地開展舟山聯(lián)網(wǎng)第二通道的設(shè)計(jì),這是他們追求新高度、新突破的又一標(biāo)志性工程。“在大跨越設(shè)計(jì)領(lǐng)域,沒有最高,只有更高。”該工程設(shè)總陳建飛談到:“這是一條500千伏與220千伏同塔混壓四回的線路,最高的大跨越塔達(dá)到380米,突破了舟山大跨越370米的世界第一記錄,該工程的成功投運(yùn)將在此書寫多項(xiàng)新的世界之最”。“這次舟山聯(lián)網(wǎng)第二通道,我們的研究更深、更細(xì)、更全面,比如鐵塔主材選用格構(gòu)式鋼骨-鋼管混凝土,雖然當(dāng)時(shí)舟山大跨越也用到了,但是沒有完全挖掘出它的性能,這次管徑更大,我們開展了深入的試驗(yàn)研究,目的是探索格構(gòu)式鋼骨-鋼管混凝土的最大性能。”當(dāng)問到舟山聯(lián)網(wǎng)第二通道的高塔時(shí),郭勇博士充滿信心地介紹到,“我們還開展了風(fēng)荷載特性研究,重點(diǎn)探討塔線耦合作用。對(duì)球節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的研究也更深入詳細(xì),目標(biāo)是簡(jiǎn)化計(jì)算公式,實(shí)現(xiàn)大跨越設(shè)計(jì)的規(guī)范化、通用化。”
當(dāng)前,浙江院正處于建設(shè)具有國際競(jìng)爭(zhēng)力工程公司的關(guān)鍵時(shí)期,伴隨著企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的步伐,該院大跨越設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)將憑借領(lǐng)先的技術(shù)和豐富的經(jīng)驗(yàn),繼續(xù)在電網(wǎng)設(shè)計(jì)皇冠領(lǐng)域大顯身手,秉承敢于拼搏、勇于創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念,把握每一個(gè)時(shí)機(jī),不斷探索新技術(shù),積極攀登新高度,勇摘電網(wǎng)設(shè)計(jì)新桂冠。