(中国能源建设集团广东火电工程有限公司)
【摘要】输电线路工程施工是电网建设的重要内容,推行全过程机械化施工是改进输电线路工程建设施工方法的发展方向。通过对输电线路全过程机械化施工试点工程深入开展技术研究对比分析,初步摸清输电线路工程全过程机械化施工的技术,为后续输电线路工程建设的设计、施工等工作提供技术参考,进而规范输电线路全过程机械化施工装备、物资等。
【关键词】高压输电线路;全过程;机械化;施工技术
1引言
传统高压电线的施工方式一般以人力为主,机械为辅,其机械化程度低的原因主要是高压输电线的建设场地一般位于乡野田间,无法使用大型机械设备,或者无法将大型机械设备运至现场,人力成本低,但随着现代社会的发展,人力成本增加,机械化程度提高,在高压电线建设中使用全过程机械化是未来建设发展大方向,伴随着智能化施工的快速发展,需要保持施工能力的不断提升,加快供电企业升级和转型,这就对施工单位的机械设备提出了更高的要求,要求机械设备类型较全且能够有针对性的完成不同类型的高压输电线路建设,同时还要满足不同地形和环境的要求。
2全过程机械化施工方法简介
输电线路工程常规施工方法是指以“人(畜)力为主、机械为辅”的传统施工方法。需要指出的是,所谓“常规施工方法”并不意味完全采用人(畜)力进行施工,事实上目前在输电线路工程的常规施工作业中,不少环节的施工作业已实现了机械化,普遍应用了市场化程度较高的机械化施工装备(如:潜水钻机、抱杆、牵张机等),但也仍有相当部分单位工程还在采用人(畜)力为主的施工作业方法(如:材料运输、掏挖基础与孔桩基础开挖、接地敷设等)。
常规施工方法与全过程机械化施工方法在装备、工艺、人员要求等方面各有特点。输电线路各单位工程常规施工方法与全过程机械化施工方法在技术上的对比分析见表1。
表1常规施工方法与全过程机械化施工方法对比分析表
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样本工程中涉及全过程机械化施工的工序有:工地运输、土石方工程、基础工程、杆塔工程、架线工程、接地工程等。其中在工地运输、土石方工程、杆塔工程方面应用机械化施工方法的比例较高,接地工程应用机械化施工方法的比例较低,工程单位工程应用机械化施工方法情况统计详见表2。
表2工程机械化施工技术采用情况统计表
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3高压输电线路全过程机械化施工技术分析
3.1 工地运输
高压输电线路的建设位置一般人烟稀少,这些地区一般缺少供机械运输的道路,对于机械化施工来说是很大的挑战,在施工前期就需要修筑临时道路以供大型机械的运输、材料以及人力的运输等,传统道路采用人力修筑的方式,人力修筑道路缺陷较多,施工效率慢,不利于高压输电线路在既定工期内完工,且道路修筑质量不高可能会造成机械运输的过程中发生颠簸导致机械的损坏和材料质量缺陷,在机械化修筑道路以后可以大大提高施工效率并明显减少道路缺陷,提高了道路的可靠性,在高压输电线路架设完工后修筑的道路也能够良好的使用,即需要将当地原貌恢复,采用机械化施工也明显优于传统人工方式。
3.2土石方工程
庞大的施工规模需要大量的土石方,将土石方运输进场也是工程中非常重要的一部分,传统的土石方运输方式是通过人力将材料推进场,其受到了人力的运输速度和推车的容量限制,大大降低的施工效率,此时施工单位可以建设索道来进行土石方的运输,通过索道的自动化可以大大提高土石方的运输效率,采用索道运输也可以避免地面障碍,但在索道的操作过程中需要注意控制索道运行速度,不然会造成土石方的外撒,此时不但会造成土石方的浪费,还可能对下方的施工人员造成安全威胁。
3.3基础工程
传统地基施工方式是在进行了周围地质环境进行勘察后进行人工钻孔和开挖,人工开挖速度较慢和人工勘察的不准确大大导致了施工效率的低下,当应用机械化进行施工后可以提高勘察精度且在正确的观察结果下进行快速施工,在进行勘察时可以利用无人机技术进行综合勘察,避免了人力勘察的不足,采用机械进行施工可以避免施工过程中事故对施工人员造成不利。
3.4杆塔工程
传统模式下,需要人力在高空下进行杆塔的组立工作,危险性较高,当使用大型的起重设备等施工,可以有效的较少人员伤亡现象,采用大型设备将杆塔起重到指定高度后进行组装,可以大大提高组装的效率,且灵活程度高,安装精度高,推广价值极高。
3.5架线工程
传统架线工程中采用的是人力施工,不仅劳动强度大且效率较低,随着科学技术的发展,无人机技术逐渐成熟,在进行架线过程中可以采用无人机进行牵引线的展放,可以有效减少树木的砍伐并提升架线效率,并对周围的环境不会造成太大的影响,能够有效的解决地形对施工带来的不便。
3.6接地工程
在进行接地工程时,使用机械开挖接地沟能够大大提升施工速度,并可以通过减少射线长度或免去射线的方面的接地形式的优化。
4机械化施工方案技术经济比较
为进一步提升智能电网工程建设能力,电网公司基建部着眼建设全过程机械化施工,加强线路设计、装备、施工创新,创新开展输电线路全过程机械化施工研究应用,实现由劳动密集型向装备密集型、技术密集型转变。显然,在输电线路施工时,如果能逐区段、多塔位共同实现机械化施工,可以极大地提高施工效率、降低施工风险、节约工程投资。对于工期紧张的工程,在开展机械化施工造成的工程投资增加不是很多的前提下,仍然考虑采取机械化施工,节约工期、降低施工风险。
5机械化施工费用影响因素分析
5.1施工费用
机械化施工与非机械化施工在造价组成上有较大的差异。机械化施工主要减少了土石方的费用、人力运输费用,相应地增加了机械使用费用、道路修筑费用、植被青赔费用等。针对不同的基础形式,在使用机械化施工和传统施工工艺下,工程费用存在较大差别。
非机械化时基坑采用人工挖孔的基础形式下,施工费用主要包括:工地运输费、基坑掏挖的土石方工程费、桩
基础混凝土浇灌费、基础钢筋加工及制作费。工地运输考虑汽车运输和人力运输费用,其中,上山采用人力运输,基坑掏挖套用挖孔基坑开挖定额。
5.2机械化施工操作面青赔费
由于在基础施工阶段,在塔基周围机械化施工比常规的施工需要更大的操作面,导致增加相应的青赔费。
5.3机械使用、转移费用
按照现有的定额标准,定额已经考虑了施工机械的使用和转移费用,但对于采用全过程的机械施工方法,机械的使用量以及吨位将远大于传统的施工方法,导致费用考虑不足,应额外再计列一部分机械租赁的费用
5结束语
实施全过程机械化施工,能够促进施工装备科技创新、施工技术创新、施工组织管理创新,进一步丰富和提升输变电工程建设标准化应用成果;能够促进输电线路施工模式的转变,有利于实现一流装备技术、一流安全水平、一流建设质量、一流管理水平,对持续提升智能电网工程建设能力具有重要意义。
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