输电线路全过程机械化施工组织及优化研究

许亮

摘要：输电线路全过程机械化施工是一种全新的工程建设模式。从工程设计阶段要创新设计方法，从施工阶段不断完善，着眼施工可实施性，立足机械装备应用，从临时道路修建、物料运输、基础开挖、混凝土施工、组塔施工、架线施工、接地装置敷设七个方面优化施工组织，实现全过程机械化施工。

关键词：输电线路 机械化 施工 优化

1概述

输电线路全过程机械化施工是一种全新的工程建设模式。促进了施工技术和施工工艺得到了进一步的创新和完善。实行全过程机械化设计来提高工程建设效率，逐渐成为了当前输电线路工程施工的趋势，并且经过实际施 工也证明了这种施工方式所具有的显著优势。通过提升机械化施工水平，缩短施工工期，效率较高，施工周期也明显缩短。

2设计优化

输电线路工程应用机械化施工理念，在前期和设计阶段就要进行路径选线、杆塔选型与设计、基础型式选择与设计，应用卫星定位系统、无人机航飞技术、三维模型优化路径避开村庄等公共设施区域、风景区、树木稠密区域，塔位选择在缓坡，充分利用现有道路。

2.1线路路径优化

在选线阶段充分利用已有道路，将线路路径优化为沿国道、县道、乡道及村村通公路走线，避开交通困难的山地、丘陵等地带，在丘陵地带的塔位，则尽量选择在有道路的附近立塔。经过路径优化后，全线部分塔位需要拓宽或修筑临时道路，且需拓宽或修筑临时道路都较短。

2.2基础选型优化

2.2.1 一般地质条件地基基础选型

一般地质条件是指表层为粉质粘土、粘土、粉砂等。可采用的基础型式有板式基础、掏挖基础、挖孔基础。荷载较小的杆塔主要采用掏挖式基础，荷载较大的杆塔和地形陡峭区域，宜采用挖孔基础。对个别土质松散、不易掏挖成形的塔位，考虑采用板式基础。

2.2.2 丘陵地基基础选型

对于上层覆土、粉质粘土、碎石土的丘陵地貌，主要基础型式有挖孔基础、锚杆基础和岩石嵌固。对于塔位地形较陡的基础，推荐采用挖孔基础、装配式静压桩基础。

2.2.3 冲积平原河网区基础选型

冲积平原河网区杆塔，由于基础力普遍较小，同时考虑到灌注桩机械施工所需要的进场道路及泥浆外运等因素，优先采用板式基础。临近道路的塔位可采用单根灌注桩基础，个别位于江、河边需抬高较多降基的塔位可采用承台灌注桩基础。

2.3杆塔全过程机械化施工设计优化

从导线选择、杆塔选型、塔身断面、构件断面、材质、节点构造等方面进行杆塔设计优化，有效降低铁塔耗钢量、基础作用力和基础工程量，从而减轻机械化施工的物料运输重量，减小基礎施工机械，降低施工难度，为平地段大吨位吊车整体起立的组塔方式提供有利条件，有效缩短施工周期。针对铁塔组立及架线特点，在铁塔设计阶段将优化节点构造，按照功能要求预留施工孔，与施工进行接口配合，满足施工要求。

3机械化施工优化

在考虑选用施工机械设装备时，综合考虑施工现场的条件、机械装备性能、施工工艺和方法、设计方案、施工组织与管理、经济等方面的因素，使施工所用装备能合理配套使用，装备间使用条件统筹、有机联系，充分发挥机械设备的效能，力求提升综合效益。

3.1施工准备工作

3.1.1临时道路修建

是否具备满足大型机械设备通行和物料运输要求的进场道路，是决定输电线路工程全过程机械化施工的关键因素，进场道路的宽度、路基承载力、转弯半径等条件应满足所有车辆和设备的通行要求。

3.1.2物料运输

架空输电线路运输的物料主要为：基础钢筋、砂石水泥或混凝土、塔材、导地线、小型工器具等。物料运输形式受物料尺寸和重量的影响比较明显。钢筋、砂石、水泥、混凝土、塔材等可以分散运输，钢管杆塔材、导地线等需要整体运输。工程物料可采用轮胎式运输、履带式运输、直升机运输、货运索道四种形式。

3.2基础浇筑机械化施工

混凝土浇筑应结合机械类型的特点，根据道路通行条件及混凝土制备方式的不同合理选择。主要考虑道路条件选择机械，道路较好罐车可以到位时，采用混凝土罐车直接运输浇筑方式：无法直接到位时，采用罐车运输、泵车输送混凝土浇筑方式;无施工道路、大型车辆无法到达塔位时，在输送距离范围内可以用混凝土罐车与拖泵结合远距离输送混凝土。对局部特殊塔位超过拖泵的输送范围时，采用自落式搅拌机浇筑方式。混凝土水下浇制应注意骨料粒径不得大于30mm，塌落度一般为180～220mm，初灌量应符合避免涌水要求，混凝土应连续浇筑。

3.3组塔机械化施工

为满足机械化组塔施工的需求，在杆塔设计阶段就考虑吊车组塔、抱杆组塔、道路运输条件、施工荷载等影响因素，在设计上保证杆塔的强度、刚度和稳定性;此外，设计还采取一系列措施确保杆塔结构型式简洁、受力清晰，满应力设计降低钢耗，使杆塔造价最经济合理;优化杆塔构造设计，减少材料品种，降低制造、安装和运行维护的工作量。

3.4导地线展放施工机械选择

当前线路架线主要方式有飞艇、动力伞、无人机、直升飞机等放线方式。在路径选择阶段即考虑牵张场布设的需求，根据导地线型式、牵引场、张力场大小，结合道路运输条件选择适宜的牵张场布设场地从而使路径更加合理。

3.5接地机械化施工

杆塔接地对电力系统的安全稳定运行至关重要，常规的接地装置多为浅埋放射型，接地槽的开挖深度一般不小于0.8米，单基杆塔的接地沟长度从几十米到几百米不等。传统的接地施工多采用人工开挖接地沟，在开挖过程中经常遇到杂草、树根等由此造成施工效率十分低下而且质量难以保证。因此，本工程接地设计优先采用机械化程度高的接地型式及装置。结合本工程地形地貌、地质、交通条件和环保要求选择接地型式。目前接地沟开挖的机械设备主要有链式开沟机、水平定向钻、专用接地挖掘机和垂直钻机等。本工程拟采用链式开沟机进行接地机械化施工。

4工程管理优化

4.1优化全过程组织管理及工序划分

合理的机械化施工组织设计可以使现场的施工作业按部就班的进行，能有效提高工程质量和生产效率。全过程机械化施工要求全过程、各专业协同配合，在工程设计、专用装备、施工方法、技术规范等方面进行改革创新。而工程设计对施工中所采用的工艺、机械设备等具有重要的导向作用。实现全过程个机械化施工首先要求设计人员转变设计理念，从过去人工施工为主调整为以机械化设备施工为主的设计理念，充分考虑线路工程

4.2优化机械管理

机械化施工生产过程中，与其它施工组织措施的配合是否合理、经济，能否保证整个工程项目施工连续均衡地进行，只有通过对施工机械加以限制和规定，让其成为施工过程中配合、刺激进度的因素，才能使整个施工组织设计更好地完成。

要做好机械化施工的组织设计，首先需要厘清机械化施工组织的影响因素，主要有：机械完好率;气候影响施工方案与机械搭配;机械配套技术;机械操作员配合;用台班总数量与使用寿命等。

5结语

输电线路施工要贯彻机械化施工理念，持续推行“标准化设计、机械化施工、流水式作业”的建设模式，平原、丘陵地区全面应用，山地、高山地形因地制宜、有序推進。

1、设计方案应因地制宜，从经济性考虑，施工工序中涉及的机械设备应优先考虑工程所在地常用机械，就近消纳;

2、应根据工程实际交通条件选择合适的机械，尤其是基础施工设备;3、工程地质条件较好，应根据不同塔位的地质情况选择对应机械设备，发挥设备的各种优越性能。

3、通过全面落实机械化施工标准化体系要求，强化工程设计、现场施工、建设管理关键环节管控，实现“同一塔位不同工序间，同一工序不同塔位间”两级流水式连续作业，实现临时道路修建、物料运输、基础施工、混凝土浇筑、组塔、架线、接地等7大施工工序的有序高效衔接。

参考文献：

[1]余海.电力工程高压输电线路的施工管理及质量控制研究[J].工程建设与设计，2019（22）：257-258.

[2]黄利明.高压输电线路架线施工安全管理方法研究[J].电子测试，2019（15）：102-103