輸電線路工程全過程機(jī)械化施工探究

福建閩能咨詢有限公司 董 方

針對輸電線路發(fā)展來說，需要將重點(diǎn)放置在全過程機(jī)械化施工上，這樣才可將傳統(tǒng)的施工模式進(jìn)行合理有效的改善，真正滿足了機(jī)械化的施工，這是目前實現(xiàn)三型兩網(wǎng)、世界一流電網(wǎng)戰(zhàn)略目標(biāo)的重要條件。輸電線路全過程機(jī)械化施工的落實，可極大限度滿足輸電線路施工機(jī)械化率，并在降低施工成本的基礎(chǔ)上還能落實對安全風(fēng)險的有效控制。

1 輸電線路工程全過程機(jī)械化施工的意義及注意事項

基于輸電線路施工進(jìn)行分析，還需注重設(shè)計的創(chuàng)新，能落實技術(shù)裝備的創(chuàng)新才能將原本勞動密集型的施工模式改變，最終轉(zhuǎn)化成為裝備密集型的施工模式，主要表現(xiàn)在：對特高壓等重點(diǎn)工程形成有利支撐，滿足智能電網(wǎng)建設(shè)的需求；加快培育裝備科技、施工企業(yè)管理人才，推進(jìn)施工企業(yè)工程建設(shè)水平，有利于施工企業(yè)核心能力建設(shè)；有效緩解施工人力稀缺、人工成本高漲等問題，降低施工人員勞動強(qiáng)度，符合經(jīng)濟(jì)社會轉(zhuǎn)型發(fā)展需要；符合技術(shù)發(fā)展趨勢，體現(xiàn)以人為本的人文關(guān)懷，有效提升施工安全、效率、質(zhì)量，同時減少施工外部協(xié)調(diào)工作量[1]。

1.1 不同環(huán)節(jié)的機(jī)械施工

落實前期設(shè)計，需要利用規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的思想來針對性開展設(shè)計與規(guī)劃。在設(shè)計階段，要求能夠構(gòu)建出統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計思路，確保全過程的機(jī)械化施工能得以落實。施工單位作業(yè)項目需要制定完善的、詳細(xì)的作業(yè)指導(dǎo)書，以此來實現(xiàn)作業(yè)規(guī)范化的引導(dǎo)。在前期的施工設(shè)計中，不能一味追趕時間、進(jìn)度，采用閉門造車的模式，無論時間有多緊張都要求與現(xiàn)場實際情況結(jié)合起來，能夠查規(guī)范、查圖紙，前往實地進(jìn)行灌香腸的勘測。只有如此才能確保設(shè)計與地理現(xiàn)場的實際情況相互匹配，避免運(yùn)行過程中面臨艱難困境。

在前期階段，還需將各類機(jī)械準(zhǔn)備工作落實，能合理運(yùn)用新技術(shù)和新設(shè)備，讓全過程的機(jī)械化施工成為可能，并基于機(jī)械施工可操作性、便捷性和連續(xù)性的特點(diǎn)，確保各種設(shè)備能夠物盡其用。在進(jìn)行基礎(chǔ)作業(yè)中，針對相對復(fù)雜的地區(qū)可選擇利用旋挖鉆機(jī)，盡可能加快施工進(jìn)度，不斷提升施工質(zhì)量，需落實其機(jī)械運(yùn)輸、組裝以及對應(yīng)的具體操作方案。

在組立桿塔作業(yè)中，伴隨著物質(zhì)基礎(chǔ)的完善，隨著設(shè)計與運(yùn)行要求的持續(xù)提高，組立桿塔包含了人字抱桿組立并逐漸發(fā)展到格構(gòu)式抱桿組立，施工越來越安全。桿塔的組立可直接利用分解組立的方式，也可考慮到整體組立的方式，基于桿塔的實際高度和重量限制來針對性的選擇。針對導(dǎo)地線架線作業(yè)，隨著高壓輸送點(diǎn)線路施工技術(shù)的不斷發(fā)展，架線技術(shù)也從原本的人力放線轉(zhuǎn)變?yōu)閺埩Ψ啪€，隨著這一技術(shù)的不斷成熟，無人機(jī)、飛艇等航空器應(yīng)用也越來越頻繁，且其效果也非常良好。

1.2 機(jī)械施工的流水化作業(yè)

基于配電線路所處的地理條件和輸電線路工程的具體情況，基于管理人員數(shù)量和工期安排，也可將其劃分成若干工程段，安排相對應(yīng)的施工隊伍來實現(xiàn)機(jī)械化的施工操作。基于流水化作業(yè)來按照不同的施工類型，這樣就可滿足時間、人員、機(jī)械等合理有效的搭配，最終達(dá)到最佳化的循環(huán)配合效果[2]。

2 典型施工方法分析

2.1 機(jī)械化率高

針對輸電線路工程而言，機(jī)械化率主要表現(xiàn)在機(jī)械化裝備應(yīng)用與實際的覆蓋情況。針對實際的機(jī)械化率計算，可將其劃分為主工序和子工序，這樣就可獲取整條線路的施工機(jī)械化率，以此來配套機(jī)械協(xié)調(diào)作業(yè)滿足既定的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。各工序及其子工序機(jī)械化率權(quán)重系數(shù)分別為：物料小運(yùn)（場地平整、物料搬運(yùn)、臨時道路修筑均為0.05）0.15，基礎(chǔ)施工（開挖或成孔0.20、混凝土攪拌0.10、混凝土澆筑0.10）0.40，祖塔施工（塔材吊裝0.20、緊固件緊固0.10）0.30，架線施工（牽引繩展放與導(dǎo)、地線展放各為0.05）0.10，接地敷設(shè)（接地孔槽掘進(jìn)0.05）0.05。

2.2 安全質(zhì)量雙增長

在輸電線路的全過程機(jī)械化施工中，還需考慮到整體的安全性與質(zhì)量。在實際的處理環(huán)節(jié)，需各個監(jiān)理人員能關(guān)注輸電線路安全成本，提升安全效益，并注重質(zhì)量檢查，確保其整個工序都能符合實際要求。如，身為監(jiān)理人員的董方在福州南門兜110kV 變電站、福州福飛110kV 變電站、福州西500kV 笠里變電站的全過程機(jī)械化施工中，嚴(yán)格要求施工方能夠按照安全與質(zhì)量的雙重標(biāo)準(zhǔn)要求，在工程竣工時均達(dá)到合格質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，500kV 笠里變電站還達(dá)到國家優(yōu)質(zhì)工程獎質(zhì)量。

2.3 施工管理信息化應(yīng)用

在落實輸電線路全過程機(jī)械化施工過程中，還需與現(xiàn)場作業(yè)安全管控平臺相互結(jié)合起來，基于現(xiàn)場的實際情況、風(fēng)險等級、天氣情況等，利用滾動播放的方式來在線展示，確保能第一時間讓系統(tǒng)使用者了解基本情況。當(dāng)視頻與現(xiàn)場作業(yè)相互關(guān)聯(lián)后就可利用現(xiàn)場作業(yè)管控平臺查看相關(guān)視頻，確保各個工序能夠順利地銜接起來。另外，針對輸電線路的全過程機(jī)械化施工所使用的施工工器具，可選擇二維碼的方式加以標(biāo)識，基于信息化管理水平作為其基礎(chǔ)，以此來提升安全管理水平和器具管理水平，將其中存在的問題和管理盲點(diǎn)逐一消除，這樣就可實現(xiàn)其使用狀態(tài)和生命周期的全過程跟蹤，確保工器具能夠規(guī)范化的管理，解決安全管控難等一系列的問題[3]。

2.4 施工建設(shè)的管理

2.4.1 物料運(yùn)輸管理

通用車船運(yùn)輸。在進(jìn)行輸電線路的建設(shè)中車船運(yùn)輸方式是目前最主要、最常見的，當(dāng)輸電線路需使用到塔材、沙石等大型物料時，就需利用通用的車船運(yùn)輸方式進(jìn)行處理。但并非所有的通用車船運(yùn)輸都能滿足實際需求。如施工現(xiàn)場處于山上，可能部分車輛就無法進(jìn)入施工現(xiàn)場，所以就需利用車輛將其運(yùn)輸?shù)骄嚯x施工現(xiàn)場最近的區(qū)域；人力、畜力運(yùn)輸。針對高山等區(qū)域選擇人力與畜力的方式，將施工材料運(yùn)送到施工地點(diǎn)。但這種方式運(yùn)載能力相對有限，再加上運(yùn)輸速度較慢，所以會導(dǎo)致輸電線路建設(shè)成本的不斷增加。

索道運(yùn)輸。針對高山等區(qū)域，還可考慮到索道運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)用，這屬于一種較高機(jī)械化程度的運(yùn)輸方式。相對于人力等運(yùn)輸方式，其本身具有耗時短、運(yùn)輸量大、成本低等特點(diǎn)，不僅可降低人力成本，同時也不會影響施工進(jìn)度，能為后續(xù)施工的順利開展奠定良好的基礎(chǔ)條件。當(dāng)然其本身也存在不足之處，因承載能力有限，如需運(yùn)輸單個重型材料就無法保障完成運(yùn)輸任務(wù)[4]。如在索道運(yùn)輸中就需重視其荷重比，計算公式為n=P/W=P/LW，其中W 是計算跨內(nèi)承載鎖自重；當(dāng)利用雙承載索時P 為設(shè)計載荷的一半。但是需要注意，最大單件重量是索道同時允許的所有貨物的重量之和，或是單獨(dú)允許單體物體的最大重量，這一點(diǎn)需加以明確。

2.4.2 基礎(chǔ)施工的管理

平原地區(qū)在進(jìn)行輸電線路工程建設(shè)過程中，很多基礎(chǔ)施工都是采用基礎(chǔ)形式，如灌注樁基礎(chǔ)與大開挖回填基礎(chǔ)，機(jī)械化程度較高的挖掘機(jī)能將大開挖與回填的基礎(chǔ)工作完成。山地區(qū)域輸電線路的工程基礎(chǔ)施工一般要求是原狀土基礎(chǔ)，如掏挖基礎(chǔ)、人工挖孔樁基礎(chǔ)、巖石嵌固基礎(chǔ)等，需大量的人工使用。如果在山地區(qū)域使用大開挖回填基礎(chǔ)就可利用挖掘機(jī)來進(jìn)行施工，但這樣會破壞山體植被，導(dǎo)致當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境受到影響。

2.4.3 桿塔組立的管理

伴隨著社會的不斷進(jìn)步，對于輸電線路桿塔的標(biāo)準(zhǔn)要求也在不斷提高，在一定程度上會增加輸電鐵塔的重量與高度，從而滿足日常生活與生產(chǎn)的用電需求。鐵塔從原本的人字扒桿組立鐵塔逐漸轉(zhuǎn)變成為格構(gòu)式抱桿組立鐵塔?？紤]到現(xiàn)階段鐵塔本身的高度高、重量大，所以就需進(jìn)行針對性的桿塔組立管理，采取合理有效的方式，確保其桿塔標(biāo)準(zhǔn)能滿足相應(yīng)要求。

2.4.4 接地施工的管理

在輸電線路的全過程機(jī)械化施工中，最常用的基礎(chǔ)裝置為淺埋放射性接地裝置，其接地槽深度一般不會超過0.8m，對于單基塔接地槽一般在幾十米到幾百米之間，并沒有固定的長度。以往的接地施工都是利用個人開挖的方式進(jìn)行處理，開挖過程中一旦遇到障礙物就會直接影響施工效率、延長施工時間，且無法保障施工質(zhì)量。為能解決這一問題，現(xiàn)階段會選擇接地溝開挖方式，通過機(jī)械設(shè)備來完成，如接地挖掘機(jī)、鏈?zhǔn)介_溝機(jī)、水平定向鉆等都得到了廣泛使用。

在進(jìn)行模擬試驗中，針對輸電線路桿塔接地裝置沖擊特性分析，就需要采用模擬比例尺：i1/i2=n2、ρ1/ρ2=1、Rch1/Rch2=1/n、α1/α2=1、r1/r2=n。其中下標(biāo)1代表的是接地系統(tǒng)參數(shù)，下標(biāo)2位模擬接地系統(tǒng)參數(shù)；i 為沖擊電流；ρ 為土壤電阻率；α 為沖擊系數(shù)；Rch為沖擊接地電阻；r 為沖擊電流波頭時間；n 為實際接地裝置與模擬接地裝置的幾何尺寸比例尺?；谌绱说挠嬎?，就能掌握接地施工的基本情況，以便后續(xù)施工能順利開展。

2.4.5 操作人員的管理

落實機(jī)械操作人員的有效管理也能保障機(jī)械應(yīng)用水平。施工人員在進(jìn)行工作管理中應(yīng)詳細(xì)進(jìn)行分析，以此來構(gòu)建出機(jī)械化的適應(yīng)模式，能進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)技術(shù)人才團(tuán)隊方面的建設(shè)。在實際施工中還需落實人員的配置工作，能進(jìn)一步提升施工管理人員的專業(yè)基礎(chǔ)知識，當(dāng)操作人員擁有一定的專業(yè)技能后，就可讓現(xiàn)場操作人員能夠合理地利用機(jī)械化設(shè)備。如此，當(dāng)操作人員掌握一定專業(yè)技能后，現(xiàn)場操作人員就能夠豐富自身的施工經(jīng)驗，更好的應(yīng)用機(jī)械化設(shè)備，從而完成一線現(xiàn)場操作人員到技術(shù)人員的合理轉(zhuǎn)變，最終讓機(jī)械化的施工能有序開展下去[5]。

3 結(jié)語

隨著時代的不斷發(fā)展，針對輸電線路落實全過程機(jī)械化施工，就可滿足線路工程施工進(jìn)度的加快，進(jìn)一步提升線路的工程質(zhì)量，并可落實人員與機(jī)械的合理化管理，通過提前設(shè)計、提前規(guī)劃最大限度提升工程的質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)與安全。所以在輸電線路具體施工中，就需懂得全過程機(jī)械化施工的合理運(yùn)用，從前期設(shè)計階段開始一直到施工中的人員管理，都要求能夠全面落實，這樣才能保障全過程施工達(dá)到最優(yōu)化效果。