输电线路工程全过程机械化施工探究

福建闽能咨询有限公司 董 方

针对输电线路发展来说，需要将重点放置在全过程机械化施工上，这样才可将传统的施工模式进行合理有效的改善，真正满足了机械化的施工，这是目前实现三型两网、世界一流电网战略目标的重要条件。输电线路全过程机械化施工的落实，可极大限度满足输电线路施工机械化率，并在降低施工成本的基础上还能落实对安全风险的有效控制。

1 输电线路工程全过程机械化施工的意义及注意事项

基于输电线路施工进行分析，还需注重设计的创新，能落实技术装备的创新才能将原本劳动密集型的施工模式改变，最终转化成为装备密集型的施工模式，主要表现在：对特高压等重点工程形成有利支撑，满足智能电网建设的需求；加快培育装备科技、施工企业管理人才，推进施工企业工程建设水平，有利于施工企业核心能力建设；有效缓解施工人力稀缺、人工成本高涨等问题，降低施工人员劳动强度，符合经济社会转型发展需要；符合技术发展趋势，体现以人为本的人文关怀，有效提升施工安全、效率、质量，同时减少施工外部协调工作量[1]。

1.1 不同环节的机械施工

落实前期设计，需要利用规范化、标准化的思想来针对性开展设计与规划。在设计阶段，要求能够构建出统一化、标准化的设计思路，确保全过程的机械化施工能得以落实。施工单位作业项目需要制定完善的、详细的作业指导书，以此来实现作业规范化的引导。在前期的施工设计中，不能一味追赶时间、进度，采用闭门造车的模式，无论时间有多紧张都要求与现场实际情况结合起来，能够查规范、查图纸，前往实地进行灌香肠的勘测。只有如此才能确保设计与地理现场的实际情况相互匹配，避免运行过程中面临艰难困境。

在前期阶段，还需将各类机械准备工作落实，能合理运用新技术和新设备，让全过程的机械化施工成为可能，并基于机械施工可操作性、便捷性和连续性的特点，确保各种设备能够物尽其用。在进行基础作业中，针对相对复杂的地区可选择利用旋挖钻机，尽可能加快施工进度，不断提升施工质量，需落实其机械运输、组装以及对应的具体操作方案。

在组立杆塔作业中，伴随着物质基础的完善，随着设计与运行要求的持续提高，组立杆塔包含了人字抱杆组立并逐渐发展到格构式抱杆组立，施工越来越安全。杆塔的组立可直接利用分解组立的方式，也可考虑到整体组立的方式，基于杆塔的实际高度和重量限制来针对性的选择。针对导地线架线作业，随着高压输送点线路施工技术的不断发展，架线技术也从原本的人力放线转变为张力放线，随着这一技术的不断成熟，无人机、飞艇等航空器应用也越来越频繁，且其效果也非常良好。

1.2 机械施工的流水化作业

基于配电线路所处的地理条件和输电线路工程的具体情况，基于管理人员数量和工期安排，也可将其划分成若干工程段，安排相对应的施工队伍来实现机械化的施工操作。基于流水化作业来按照不同的施工类型，这样就可满足时间、人员、机械等合理有效的搭配，最终达到最佳化的循环配合效果[2]。

2 典型施工方法分析

2.1 机械化率高

针对输电线路工程而言，机械化率主要表现在机械化装备应用与实际的覆盖情况。针对实际的机械化率计算，可将其划分为主工序和子工序，这样就可获取整条线路的施工机械化率，以此来配套机械协调作业满足既定的经济目标。各工序及其子工序机械化率权重系数分别为：物料小运（场地平整、物料搬运、临时道路修筑均为0.05）0.15，基础施工（开挖或成孔0.20、混凝土搅拌0.10、混凝土浇筑0.10）0.40，祖塔施工（塔材吊装0.20、紧固件紧固0.10）0.30，架线施工（牵引绳展放与导、地线展放各为0.05）0.10，接地敷设（接地孔槽掘进0.05）0.05。

2.2 安全质量双增长

在输电线路的全过程机械化施工中，还需考虑到整体的安全性与质量。在实际的处理环节，需各个监理人员能关注输电线路安全成本，提升安全效益，并注重质量检查，确保其整个工序都能符合实际要求。如，身为监理人员的董方在福州南门兜110kV 变电站、福州福飞110kV 变电站、福州西500kV 笠里变电站的全过程机械化施工中，严格要求施工方能够按照安全与质量的双重标准要求，在工程竣工时均达到合格质量标准，500kV 笠里变电站还达到国家优质工程奖质量。

2.3 施工管理信息化应用

在落实输电线路全过程机械化施工过程中，还需与现场作业安全管控平台相互结合起来，基于现场的实际情况、风险等级、天气情况等，利用滚动播放的方式来在线展示，确保能第一时间让系统使用者了解基本情况。当视频与现场作业相互关联后就可利用现场作业管控平台查看相关视频，确保各个工序能够顺利地衔接起来。另外，针对输电线路的全过程机械化施工所使用的施工工器具，可选择二维码的方式加以标识，基于信息化管理水平作为其基础，以此来提升安全管理水平和器具管理水平，将其中存在的问题和管理盲点逐一消除，这样就可实现其使用状态和生命周期的全过程跟踪，确保工器具能够规范化的管理，解决安全管控难等一系列的问题[3]。

2.4 施工建设的管理

2.4.1 物料运输管理

通用车船运输。在进行输电线路的建设中车船运输方式是目前最主要、最常见的，当输电线路需使用到塔材、沙石等大型物料时，就需利用通用的车船运输方式进行处理。但并非所有的通用车船运输都能满足实际需求。如施工现场处于山上，可能部分车辆就无法进入施工现场，所以就需利用车辆将其运输到距离施工现场最近的区域；人力、畜力运输。针对高山等区域选择人力与畜力的方式，将施工材料运送到施工地点。但这种方式运载能力相对有限，再加上运输速度较慢，所以会导致输电线路建设成本的不断增加。

索道运输。针对高山等区域，还可考虑到索道运输的运用，这属于一种较高机械化程度的运输方式。相对于人力等运输方式，其本身具有耗时短、运输量大、成本低等特点，不仅可降低人力成本，同时也不会影响施工进度，能为后续施工的顺利开展奠定良好的基础条件。当然其本身也存在不足之处，因承载能力有限，如需运输单个重型材料就无法保障完成运输任务[4]。如在索道运输中就需重视其荷重比，计算公式为n=P/W=P/LW，其中W 是计算跨内承载锁自重；当利用双承载索时P 为设计载荷的一半。但是需要注意，最大单件重量是索道同时允许的所有货物的重量之和，或是单独允许单体物体的最大重量，这一点需加以明确。

2.4.2 基础施工的管理

平原地区在进行输电线路工程建设过程中，很多基础施工都是采用基础形式，如灌注桩基础与大开挖回填基础，机械化程度较高的挖掘机能将大开挖与回填的基础工作完成。山地区域输电线路的工程基础施工一般要求是原状土基础，如掏挖基础、人工挖孔桩基础、岩石嵌固基础等，需大量的人工使用。如果在山地区域使用大开挖回填基础就可利用挖掘机来进行施工，但这样会破坏山体植被，导致当地生态环境受到影响。

2.4.3 杆塔组立的管理

伴随着社会的不断进步，对于输电线路杆塔的标准要求也在不断提高，在一定程度上会增加输电铁塔的重量与高度，从而满足日常生活与生产的用电需求。铁塔从原本的人字扒杆组立铁塔逐渐转变成为格构式抱杆组立铁塔。考虑到现阶段铁塔本身的高度高、重量大，所以就需进行针对性的杆塔组立管理，采取合理有效的方式，确保其杆塔标准能满足相应要求。

2.4.4 接地施工的管理

在输电线路的全过程机械化施工中，最常用的基础装置为浅埋放射性接地装置，其接地槽深度一般不会超过0.8m，对于单基塔接地槽一般在几十米到几百米之间，并没有固定的长度。以往的接地施工都是利用个人开挖的方式进行处理，开挖过程中一旦遇到障碍物就会直接影响施工效率、延长施工时间，且无法保障施工质量。为能解决这一问题，现阶段会选择接地沟开挖方式，通过机械设备来完成，如接地挖掘机、链式开沟机、水平定向钻等都得到了广泛使用。

在进行模拟试验中，针对输电线路杆塔接地装置冲击特性分析，就需要采用模拟比例尺：i1/i2=n2、ρ1/ρ2=1、Rch1/Rch2=1/n、α1/α2=1、r1/r2=n。其中下标1代表的是接地系统参数，下标2位模拟接地系统参数；i 为冲击电流；ρ 为土壤电阻率；α 为冲击系数；Rch为冲击接地电阻；r 为冲击电流波头时间；n 为实际接地装置与模拟接地装置的几何尺寸比例尺。基于如此的计算，就能掌握接地施工的基本情况，以便后续施工能顺利开展。

2.4.5 操作人员的管理

落实机械操作人员的有效管理也能保障机械应用水平。施工人员在进行工作管理中应详细进行分析，以此来构建出机械化的适应模式，能进一步强调技术人才团队方面的建设。在实际施工中还需落实人员的配置工作，能进一步提升施工管理人员的专业基础知识，当操作人员拥有一定的专业技能后，就可让现场操作人员能够合理地利用机械化设备。如此，当操作人员掌握一定专业技能后，现场操作人员就能够丰富自身的施工经验，更好的应用机械化设备，从而完成一线现场操作人员到技术人员的合理转变，最终让机械化的施工能有序开展下去[5]。

3 结语

随着时代的不断发展，针对输电线路落实全过程机械化施工，就可满足线路工程施工进度的加快，进一步提升线路的工程质量，并可落实人员与机械的合理化管理，通过提前设计、提前规划最大限度提升工程的质量、经济与安全。所以在输电线路具体施工中，就需懂得全过程机械化施工的合理运用，从前期设计阶段开始一直到施工中的人员管理，都要求能够全面落实，这样才能保障全过程施工达到最优化效果。