高压输电线路全过程机械化的施工技术探究

邵捷

摘 要：电能是各个行业生产和人们生活工作不可或缺的重要能源，但是由于人口和资源分布不均衡，必须借助于高压输电线路，将电厂、变电站和电力用户连接起来，满足不同地区的用电需求。由于高压输电线路的跨度大、分布广，施工任务较重。通过引进机械设备，实现高压输电线路全过程机械化施工，不仅减轻了人工工作压力，而且显著加快就施工进度，尤其是在一些复杂地质情况下发挥了突出应用优势。因此，探究高压输电线路全过程机械化施工技术，对于更好满足用电需求、推进电力事业发展有积极作用。

关键词：高压输电线路；全过程机械化；重要性；施工技术

中图分类号：TM75 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）12-0158-02

Abstract： Electric energy is an indispensable and important source of energy for the production of various industries and people's daily life and work. However， due to the uneven distribution of population and resources， it is necessary to connect power plants， substations and power users with the help of high-voltage transmission lines， to meet the demand for electricity in different areas. Because of the large span and wide distribution of high voltage transmission lines， the construction tasks are heavy. The introduction of mechanical equipment to realize the full process of mechanized construction of high voltage transmission lines， not only reduces the pressure of manual work， but also significantly accelerates the progress of construction， especially in some complex geological conditions play a prominent advantage in application. Therefore， to explore mechanized construction technology of the full process of high-voltage transmission lines has a positive effect upon better meeting the demand for electricity and promoting the development of power industry.

Keywords： high voltage transmission line； whole process mechanization； importance； construction technology

全過程机械化施工已经成为现阶段高压输电线路施工的主要技术手段，为了提高高压输电线路的供电质量，要求在机械化施工过程中严格采取技术控制措施，避免后期线网运行过程中出现严重质量问题。文章首先概述了全过程机械化施工的重要作用，随后在介绍施工中应注意事项的基础上，分别从基础施工、杆塔设计等方面，就高压输电线路全过程机械化施工的技术要点和优化方式展开了分析。

1 高压输电线路全过程机械化施工的重要性

以往的高压输电线路安装施工，主要是以人工为主，虽然也使用了一定比例的机械设备，但是规模较小，主要起辅助作用。近年来，各个行业对电力能源的需求高涨，部分高压输电线路需要跨越山岭、森林、河流等复杂地形。如果仍然沿用人工式的施工方法，既无法满足当前高压输电线路建设的需要，也容易造成人力、财力的浪费。在这一背景下，全过程机械化施工由于具有专业化、标准化、快速化的特点，迅速在高压输电线路施工中得到了应用。通过大量的实践证明，全过程机械化施工的重要性主要体现在以下几个方面：首先，具有广泛的适应性。如上文所述，高压输电线路跨度较大，且常常穿过不同的地形。而全过程机械化施工则可以借助于多种机械设备，通过灵活组装，适合在多种地形条件下完成高压输电线路的安装任务，环境适应性良好；其次，具有较高的经济性。以往建设架空输电线路，仅仅是安装一台杆塔就需要几天的时间，施工进度迟缓；而采用全过程机械化施工，每天可以完成数台杆塔的架立，施工效率成倍提升。最后，可重复使用。全过程机械化施工所用的各类机械设备，可以反复多次使用。此外很多机械设备实现了自动化控制，操作更为方便，高压输电线路的施工质量也得到了保证。

2 全过程机械化施工技术分析

（1）修建临时道路。在高压输电线路的全过程机械化施工中，可以根据现场情况决定是否需要修建临时道路。通常来说，在一些交通不便的山村或人迹罕至的森林等位置，为了便于物料运输和设备进场，需要临时修建道路。如果附近有简易道路，可以通过扩建等方式，减少施工投入。临时道路对修建质量要求不高，可以使用挖掘机和压路机配合施工的形式，快速修建一条简易道路，满足运输车辆或机械设备的通行即可。后期高压输电线路建设完成后，施工单位还要及时将道路恢复，尤其是对于那些跨越农田、森林或河流的临时道路，要及时拆除并尽可能地恢复原貌，避免对当地生态环境造成破坏影响。

（2）施工材料的运输。架空输电线路施工中会使用到大量的物料，包括钢筋、绝缘材料、混凝土等，如何将这些物料快速运往施工现场，满足施工需求，是施工单位需要重点考虑的问题。由于在不同的施工区域，其交通状况、经济条件均有很大差异，因此实际所采用的运输方式有多种，常见的运输方式包括：第一是车船运输，主要是运输砂石、塔材等大批量货物。通常只能将这些材料运输到架空线路施工现场的附近位置，由于大型车船无法直接到达施工现场，后期还需要使用车辆或其他方式分批次运输。第二是人力或牲畜运输，在一些地形陡峭的山区或茂密的森林等，车辆无法同行，只能通过人工或畜力运输方式；第三是索道运输，先在施工周边选择合适地点修建索道，然后进行物料运输。

（3）基础施工。架空输电线路后期投入使用后，由于线路和杆塔自重的影响，会对地面产生较大的压力。为了保证架空输电线路的稳定性，就要求加强对基础施工的重视，切实提高杆塔地基的承载力。根据施工区域地质结构的不同，基础处理方法也有差异，例如在软土地质或富水地质施工，需要通过换填的方式，降低地基含水率，增强稳定性。大开挖回填基础和灌注桩基础是现阶段行业内施工比较常见的两种基础处理方式。可以利用挖掘机等机械设备，将地基基础开挖到一定深度，然后将碎石等物理硬度较大的材料填充到地基中，并利用混凝土进行浇筑。

（4）组立杆塔。为了更好的满足高压供电要求，近年来架空输电线路中所用铁塔的高度也在不断增长，对其组立技术提出了更高的要求。在这种情况下，使用机械设备无疑能够大幅度提高杆塔组装和架立的效率。早期杆塔组立主要是使用一些起吊设备，但是在实际操作上不够灵活。近年来，随着全过程机械化发展水平的提升，专业化的组塔机开始得到了广泛应用。利用组塔机可以将现场准备好的钢筋结构按照次序组装完成，减轻了人工操作的难度。另外，在一些特殊情况下也有部门采用直升机组塔，但是花费的成本较高，使用范围有很大的局限性。目前来看，机械化组塔具有成本低、操作方便等优势，应用最为广泛。

（5）架线施工。目前流行的架空输电线路架线施工机械化水平比较高，这是因为采用了张力架线方法进行架线，这就为不停电跨越高压输电线路的发展提供了技术支持。同时，利用该技术还可以对弹射器展放引导绳技术、微型牵引机等技术提供支持。此外，还可以根据技术的特点对动力伞、航模展放技术进行推广和发展。在利用机械设备完成架线施工时，应重点做好两方面的技术控制工作：其一是两个相邻铁塔之间的电线应避免过度拉紧，防止因为温度变化使线路产生热胀冷缩，而导致线路张拉力过大出现断裂；其二是如果条件允许，可以考虑使用牵引绳代替引导绳，牵引绳可以使用收卷机完成快速放拉，减轻了人工操作的压力。

3 高压输电线路机械化施工需要注意的问题

全过程机械化施工虽然具有诸多应用优势，但是为了兼顾高压输电线路的质量和成本，在具体开展施工时还要注意做好以下几方面的工作：第一是要提前做好地质勘查，并制定完善的机械化施工方案。地质勘查的目的主要是明确施工区域的地质条件，由此来确定基础施工所采用的方法。机械化施工方案中包含的内容主要包括采用的物料运输方式，现场杆塔阻力所用的机械设备等等。只有充分考虑好这几方面的问题，才能确保后续全过程机械化施工能够按部就班的开展；第二是杆塔位置和基础型式的选择，杆塔修建位置应当尽量平整。所选择的杆塔型式应当结合本单位自身所具备的施工条件等。

4 高压输电线路全过程机械化施工的优化

（1）基础施工优化。孔径越大，所需旋挖扭矩也越大，对于山地基础普遍采用的掏挖基础与人工挖孔桩基础应该确定合理的桩径。因扩底主要是为提高竖向承載力，岩层的侧向阻力一般非常大，可加大埋深来解决满足竖向承载力要求，同时减少施工设备投入，对于基岩埋深较浅，所以不推荐扩底桩。灌注桩的环境适应性强，且整体稳定性好，通常作为现阶段高压输电线路铁塔基础施工的主要方式。

（2）接地型式优化。常规方框射线接地型式施工占地范围较大，特别是射线较多较长时，施工占地范围非常大，征地和青赔协调难度非常大。另外，射线较长时，采用定向钻机钻孔的费用增加较大，经济性较差。针对常规接地型式与机械施工的矛盾，提出解决措施是减少射线长度和连接点，这样一来可以减少区域内杆塔的密度，不仅降低了工程量和施工成本，而且占地面积较小，尤其是在一些本身地形复杂的情况下，这种接地型式的优化，给全过程机械化施工带来了很大的方便。需要注意的是，接地型式的优化和选择，必须以高压输电线路施工的客观要求为主要参照，所选用的接地型式必须能够为全过程机械化施工提供便利，或是节省成本。

（3）杆塔设计优化。配合机械化组立杆塔，在铁塔结构图设计中应该充分考虑施工用孔。塔身四根主材内侧应设置辅助抱杆支承用孔；上下2处垂直间距不宜大于10m；为便于吊装，在塔头横担处应设置抱杆承托点；在塔脚板靴板内、外侧方向各设置施工孔，用于施工拉线导向滑轮等临时固定用；酒杯塔左右K节点各设置一个施工用孔用于左右节点对拉；在塔腿底板的横、顺线路及45°方向应设置施工转向滑车挂孔，并在总图中注明各施工孔的荷载限制。铁塔型式应选择在合理位置分段，分段点须保证已组装部分为稳定结构。

5 结束语

全过程机械化施工保证了在高压输电线路施工各个环节中，均大比例的使用自动化或半自动化的机械设备，在减轻人工压力的基础上，也显著加快了高压输电线路的施工效率，更好地满足了不同区域电力用户的用电需求。当然，全过程机械化对施工技术也提出了较高要求，这就需要施工单位必须要根据现场具体情况，合理配置机械化设备资源，确保高压输电线路的使用质量。

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