50層樓高的輸電塔怎樣建在鬆軟的灘涂上
東海島曾經是中國第五大島，廣東第一大島，它臨近南太平洋，岸長沙軟，號稱「中國第一長灘」，其旅遊價值可媲美義大利的「黃金海灘」。
島上10米等深線內的淺海灘涂面積有50多萬畝之多，孕育了多種多樣的動植物，是一個極具物種多樣性的生態天堂。
可是，在這浪漫的海灘上修建500千伏輸電線路，可不是件「浪漫」的事情。
濱海泥沙淤積，8米長的松木樁都不能探底，該如何保證大跨越的塔基不下沉？灘涂潮漲潮落，數千噸建材要怎麼運輸才能運抵塔基處？9公里長灘涂地帶，輸電線路如何穿越？中國現存面積最大紅樹林也位於這裡，又該如何避免走線時的破壞？
（一）36根樁深入，保證灘涂大跨越塔基不下沉
輸電鐵塔組立的第一步就是挖基坑、打基礎，其重要性可是等同於建樓房前先打好地基。
在正常地面上施工，只需要按照相應電壓等級和桿塔型號，根據建設標準施工作業即可。大致流程就是，挖好基坑，在坑中扎設鋼筋，澆築混凝土完成基礎，之後就將鐵塔的一隻腳緊固在基礎的地腳螺栓上，剩下的就是鐵塔地上部分的組立工作了。
地腳螺栓就是下圖中四根「冒頭的小棍子」，四處基礎都是這樣。一般一處基礎就是一根樁，而大跨越塔用的是9根樁。
（正常地面上挖好的基坑和澆築完成的基礎）
但是，這次的工程有所不同，為了避免對東海島當地的航道和紅樹林造成破壞，線路工程選擇了「大跨越」方式，即架線跨越1200多米寬的大門涵水道。
由於跨越距離太遠，用於架設線路的兩座鐵塔也需要很高—— 160多米，差不多有50層樓那麼高，塔材重量超過530噸。自然，鐵塔的基礎就要打得更深，做的更寬，問題是這可是在40多米深的灘涂地帶。
灘涂是海濱沿線潮漲潮落的「中間地帶」，常年經受海水沖刷，地質鬆軟，多為淤泥與海沙。這麼鬆鬆垮垮的地方，要建的鐵塔可謂四面環水，它們的基礎則需要通過圍堰的方法建成。
首先將表面區域圍堰，將表層海水隔絕，圍堰就相當於陸地上的畫線挖基坑。因為人工圍堰形成的工地只有2500平米，為了便於找到拉力支點，以調整塔身的傾斜角度，工程建設人員提前在工地周圍的海里埋下8個地錨。
基坑挖好後，還需要在鬆軟的土層中確保基礎的正常承力，那就不能簡單用一根樁的基礎解決了。普通鐵塔每條「腿」只有一根樁，而大跨越的鐵塔4個塔基分別內含9根樁，為了保證塔基不下沉，每根樁都打到地下30多米，相當於十幾層樓那麼高，用的混凝土量相當於陸地上大跨越鐵塔的4-5倍。
（灘涂上的輸電塔）
（二）階梯式碼頭聯動，隨機應變解決運輸難題
敲定了基礎的問題，那麼該如何把混凝土、塔材等運輸過去呢？
建設者最初的設想是在塘埂上直接修建一條便道通到施工點，然而他們用一根8米長的松木打樁，一鎚子下去，松木直接沉了下去，而且還有颱風在旁「虎視眈眈」，分分鐘把路摧毀。而單純利用船隻運輸更不現實，漲潮時塔基處水位可達四五米，但退潮時離水域甚至有十餘米遠，隨時有擱淺的危險。
既然這樣，那就水陸結合試試，實踐證明這個折中是非常切實可行的。
建設者先在岸邊修建一個大碼頭，然後在灘涂上每一處施工點修建9個小型碼頭。根據潮汐變化，碼頭被創造性地建成階梯狀，高度彼此相差1 米依次排開，這樣無論海面怎樣變化，船隻都可以在不同水位實現泊岸。
可是有時候運輸船一次要載重數百噸，吃水達5米多，只有在接近最高水位時行船，才能最大限度避免擱淺。
好了，那每天最佳運輸時間豈不是只有五六個小時了？不，還要短，因防腐蝕需要，塔基採用的是C40混凝土，這種材料的初凝時間在2個小時左右，從碼頭上船、攪拌到上岸、施工，每個環節的時間必須嚴格控制、精確計算，否則就是分分鐘報廢的節奏，聽著都感覺很刺激。
同時，航道的疏浚也是一個不小的難題。大船運輸材料，要求航道具備足夠的寬度和深度，15公里的航道都要進行疏浚清淤，據了解，此次清淤總共清理了3.5米深、30米寬的航道，挖出來的淤泥如果堆在一起，幾乎可以填滿一整座廣東省博物館。
（下班途中海水退潮，交通船淺，員工們從灘涂中爬上岸 楊慧平/攝）
（三）全鋼材架構防13級強風，全鋁型絞線更耐腐蝕
海濱地區從來都是強風、鹽霧泛濫的「重災區」，這些美麗壯觀卻不太友好的自然條件也成了500千伏東海島輸電線路的大麻煩。
據歷年的統計數據，颱風登陸粵西的概率為45.2%，而登陸珠三角地區、粵東的概率分別為29.8%、25%。1951年至1990年，40年間影響和登陸湛江市的颱風及低壓共144 個，年平均3.6 個，最多年份達到8 個。
而且，粵西和雷州半島具有明顯的南北走向特點，這種地形走向更容易「捕捉」來自西太平洋的西行颱風。
為此，設計者們建議，採用全聯合鋼構架，設計風速為廣東省最高，即在離地10米情況下，可經受平均最大風速達39米/秒的強風考驗，至少能抵禦13級颱風。同時，部分鐵塔採用「雁翅塔」造型，其導線絕緣子的特殊設計能夠增加穩定性、減少風偏。
桿塔規划上，選用鋼管塔，應用高強度鋼管及角鐵。項目鋼管塔採用的是鍛造高頸法蘭，其頸部較高，對法蘭（一種軸與軸連接的零件）的剛度、承載能力有所提高，但是焊接工作量、焊條耗量高，經不起高溫高壓及反覆彎曲，製造工藝要求較高。
這一設計理念不僅代表著中國鋼管塔設計製造的新發展方向，也從側面印證了中國製造工藝水平的突飛猛進。
（一般法蘭和高頸法蘭）
（雁翅形桿塔示意圖）
在線材上，針對大跨越段和一般線路段，設計者們做了兩套方案：非大跨越段的導線選用一種鋁合金芯成型鋁鉸線，導電性能好，比鋼芯鋁絞線載流面大了很多，且耐腐蝕能力很強；而大跨越段導線內含近40條鋼芯，拉力和承載力都非常強。
鋁合金芯鋁絞線，採用的是全鋁材質，相比鋼芯鋁絞線減少了渦流和磁滯損耗，電阻損耗也小。從外形上看，新型導線塊頭更大，「外套」形線也呈梯形，相比傳統的圓形設計更加緊密。
（某鋁合金芯鋁絞線）
（四）大跨越繞道邊緣，保護中國現存面積最大的紅樹林
作為中國現存紅樹林面積最大的一個自然保護區，廣東湛江紅樹林國家級自然保護區位於中國大陸最南端，呈帶狀散式分布在廣東省西南部的雷州半島沿海灘涂上。這片紅樹林在保持水土和保護生物多樣性方面有著極為重要的作用，同時兼具抗禦颱風、減緩潮水流速、保護堤岸、吸收轉化污染物、凈化海水等生態功能。
（紅樹林保護區為沿海岸線的綠色區域）
而這片最濃郁的「綠色區域」正是500 千伏東海島輸電線路必經之處。
儘管可以通過精心設計最小程度地影響紅樹林區域生態環境，但是為了不影響保護區水文環境的穩定，設計者們還是以大決心將線路走向進行了重新設計。
輸電線路由原定的橫穿林區策略，改為先由北向南跨越海陸分界線再前折向東北。整個線路設計中，採用大跨越方式避開紅樹林核心保護區，之後全程沿著保護區實驗區邊緣行進。
調整後，輸電線路經金興村東側進入濱海灘涂，依次跨越毛包洋、狗骨洋，向東跨越大門涵水道，經北溪南側的養殖場進入東海島。
另外值得一提的是，跨海工程中採用的雁翅塔，前面我們已經見識過它的優美設計，每層橫擔宛如大雁的翅膀，造型優雅中又充滿了靈動，與紅樹林水草豐美、燕雀齊鳴的生態美景相得益彰。
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