戴如章

【摘要】本文通過(guò)對(duì)輸電線路工程全過(guò)程機(jī)械化施工現(xiàn)狀及施工可行性的分析，明晰了輸電線路工程全過(guò)程機(jī)械化實(shí)施應(yīng)用的意義，并就具體試點(diǎn)應(yīng)用工作做了詳細(xì)的流程分析，為今后推行全過(guò)程機(jī)械化施工奠定了基礎(chǔ)并積累了經(jīng)驗(yàn)。

1 輸電線路工程機(jī)械化施工現(xiàn)狀

隨著特高壓輸變電工程建設(shè)，國(guó)家電網(wǎng)公司在特高壓工程設(shè)計(jì)、管理、技術(shù)等方面已處于世界領(lǐng)先地位，但輸變電工程施工長(zhǎng)期以來(lái)，由于受到研究力量、費(fèi)用投入等制約，以及傳統(tǒng)意識(shí)的影響，施工單位施工技術(shù)、裝備發(fā)展速度較慢，與建設(shè)世界一流電網(wǎng)的要求差距較大。

目前，輸電線路工程施工仍然停留在人力為主，機(jī)械為輔的狀態(tài)，施工機(jī)械化程度低，傳統(tǒng)施工方式難以為繼。線路基礎(chǔ)70%以上采用掏挖式基礎(chǔ)，一般采用人工掏挖施工，施工設(shè)備簡(jiǎn)易，人員作業(yè)強(qiáng)度大、效率低、危險(xiǎn)性高。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，一線施工人員將更加緊缺，人工成本將持續(xù)攀升，勞動(dòng)密集型的施工方式不可持續(xù)。

同時(shí)輸電線路施工創(chuàng)新乏力制約了電網(wǎng)建設(shè)能力進(jìn)一步提升，簡(jiǎn)單地依靠“人海戰(zhàn)術(shù)”來(lái)加強(qiáng)施工建設(shè)能力的做法，將進(jìn)一步地加大施工過(guò)程中的安全和質(zhì)量等方面的風(fēng)險(xiǎn)。

2 輸電線路工程全過(guò)程機(jī)械化施工可行性分析

現(xiàn)今中國(guó)機(jī)械裝備研發(fā)能力為輸電線路工程施工創(chuàng)新和能力提升創(chuàng)造了較好的條件。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，中國(guó)在重大施工機(jī)械領(lǐng)域，已具備較強(qiáng)的研發(fā)、制造能力，擁有眾多核心技術(shù)，在國(guó)際市場(chǎng)已處于領(lǐng)先地位，以徐工集團(tuán)、三一重工、中聯(lián)重科等為代表的國(guó)內(nèi)一流裝備制造企業(yè)，具備按照輸電線路工程建設(shè)特點(diǎn)，定制研發(fā)先進(jìn)適用施工裝備的能力。

3 輸電線路工程全過(guò)程機(jī)械化施工應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義

為此著眼于輸電線路施工全過(guò)程，加強(qiáng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新、技術(shù)裝備創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)一流施工技術(shù)、一流裝備配置、一流工程管理，實(shí)現(xiàn)施工由勞動(dòng)密集型向裝備密集型轉(zhuǎn)變，具有重要意義。

（1）有利于支撐特高壓等重點(diǎn)工程，滿足電網(wǎng)大規(guī)模建設(shè)需求，確保安全優(yōu)質(zhì)高效完成電網(wǎng)建設(shè)任務(wù)。

（2）有利于推動(dòng)建設(shè)“施工管理型、專(zhuān)業(yè)技術(shù)型”施工企業(yè)，加快培育施工裝備科技創(chuàng)新人才，全面掌握施工技術(shù)研發(fā)、持續(xù)創(chuàng)新等核心競(jìng)爭(zhēng)力。

（3）有效解決施工人力緊缺、人工成本上漲問(wèn)題，減輕施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

（4）符合國(guó)際化發(fā)展趨勢(shì)，提高機(jī)械化率，體現(xiàn)以人為本，促進(jìn)施工企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力提升。

4輸電線路工程全過(guò)程機(jī)械化施工的應(yīng)用

輸電線路全過(guò)程機(jī)械化施工以提高機(jī)械化率，減少人員投入和體力勞動(dòng)，優(yōu)化作業(yè)流程，提高施工管理水平，促進(jìn)作業(yè)過(guò)程中安全和質(zhì)量提升為核心。江蘇省送變電公司以220kV萬(wàn)盛-蘆北線路工程為依托，全面開(kāi)展全過(guò)程機(jī)械化施工在河網(wǎng)泥沼地形條件下試點(diǎn)工作。

4.1 試點(diǎn)工程輸電線路全過(guò)程機(jī)械化施工流程

全過(guò)程機(jī)械化施工總平面布置→臨時(shí)道路修筑及作業(yè)面整理→基礎(chǔ)鋼筋工廠化加工→預(yù)拌混凝土制備→旋挖機(jī)成孔→鋼筋籠樁孔位吊裝及對(duì)接→預(yù)拌砼用罐車(chē)運(yùn)至樁孔及灌注→基礎(chǔ)完工后作業(yè)面平整→組塔汽車(chē)吊進(jìn)場(chǎng)→吊車(chē)組立鐵塔→組塔后作業(yè)面清理→架線施工初導(dǎo)繩飛行器展放→各級(jí)引繩帶張力逐級(jí)牽引→張力放線→緊線及附件安裝→竣工驗(yàn)收。

4.2 輸電線路全過(guò)程機(jī)械化施工作業(yè)應(yīng)用內(nèi)容

按220kV萬(wàn)盛-蘆北線路為例，施工流程各作業(yè)應(yīng)用如下：

（1）全過(guò)程機(jī)械化施工總平面布置。施工總平面布置嚴(yán)格按照國(guó)網(wǎng)公司所要求的文明施工標(biāo)準(zhǔn)化圖冊(cè)布置，同時(shí)滿足全機(jī)械化施工作業(yè)的要求。施工現(xiàn)場(chǎng)材料、工器具堆放合理、整齊、作業(yè)流程清晰，交通流向明確，盡量少占農(nóng)田。

（2）臨時(shí)道路修筑及作業(yè)面整理。在輸電線路施工中，若臨近塔位道路不具備大型施工裝備進(jìn)場(chǎng)要求或無(wú)道路需要修建簡(jiǎn)易道路時(shí)，因是臨時(shí)性使用，用后需恢復(fù)原貌，因此首先使用挖掘機(jī)和推土機(jī)實(shí)現(xiàn)道路的拓寬、填平及初平整，期間配以裝載機(jī)滿足土石料的運(yùn)輸；若臨時(shí)道路需大型機(jī)械進(jìn)場(chǎng)施工，可將平整后的簡(jiǎn)易道路使用刮平機(jī)進(jìn)行道路的平整，之后使用各型壓路機(jī)實(shí)現(xiàn)道路的硬化，然后鋪設(shè)厚度10mm以上的鋼板，以滿足大型機(jī)械進(jìn)場(chǎng)施工的需求。

（3）基礎(chǔ)鋼筋工廠化加工。對(duì)工程使用的鋼筋全面采用基礎(chǔ)鋼筋工廠化（集中）加工、配送。工程使用的鋼筋，除φ8圓鋼以外其余均采用9m定長(zhǎng)鋼筋，鋼筋加工采取冷拉調(diào)直、直切、彎曲、鐓粗直螺紋鋼筋接頭四種工藝加工。

（4）預(yù)拌混凝土制備。預(yù)拌混凝土攪拌采用集中攪拌工藝，集中攪拌機(jī)械化、自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)率也很高，能保證混凝土的質(zhì)量和節(jié)省水泥，同時(shí)減少施工作業(yè)面的噪音污染并減少“三廢”排放。

（5）旋挖機(jī)成孔。本工程灌注樁基礎(chǔ)采用旋挖機(jī)成孔，應(yīng)用全國(guó)首臺(tái)輸電線路專(zhuān)用旋挖鉆機(jī)。旋挖鉆機(jī)采用分體式設(shè)計(jì)方案，整機(jī)可拆分為單件重量不大于5t的獨(dú)立部件，可以便利于山地道路運(yùn)輸，各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，易于組裝及維修保養(yǎng)。旋挖機(jī)械應(yīng)用了可視化自動(dòng)垂直及回位系統(tǒng)，操作人員可以通過(guò)操作屏幕實(shí)時(shí)觀測(cè)垂直度和鉆孔中心位置，在控制樁基礎(chǔ)的垂直度偏差、中心偏移偏差方面具備更高的精度要求。在旋挖機(jī)械的使用中，鉆孔帶出的泥土以固態(tài)形式采挖出地面，方便及時(shí)清運(yùn)與利用，與傳統(tǒng)灌注樁施工工藝的泥漿沉淀相比，減少了泥漿池的占地和沉淀時(shí)間，施工過(guò)程更加環(huán)保。

（6）鋼筋籠樁孔位吊裝及對(duì)接。集中加工的鋼筋運(yùn)至作業(yè)點(diǎn)后，在地面連接成分段的鋼筋籠。用汽車(chē)吊分段吊入樁孔內(nèi)，上段與下段采用鐓粗直螺紋工藝進(jìn)行連接。鐓粗直螺紋工藝避免了主筋坑口焊接，提高了鋼筋接頭質(zhì)量，減少了上下段對(duì)接時(shí)間，加快了施工進(jìn)度，減少了人員投入。

（7）預(yù)拌砼用罐車(chē)運(yùn)至樁孔、灌注。因施工作業(yè)點(diǎn)已具備旋挖鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)作業(yè)條件，因此可將制備好的預(yù)拌砼用罐車(chē)直接運(yùn)抵樁孔位，將砼從導(dǎo)管直接灌入樁孔中。完成清孔后，汽車(chē)吊拎住導(dǎo)管及漏斗，將預(yù)拌混凝土卸入導(dǎo)管內(nèi)，樁孔內(nèi)的泥水隨混凝土的灌入排出，直至將樁孔內(nèi)灌滿混凝土。

（8）基礎(chǔ)完工后作業(yè)面平整?；A(chǔ)施工完成后，及時(shí)埋設(shè)接地，清理作業(yè)面以便組塔吊裝進(jìn)場(chǎng)作業(yè)。

（9）組塔汽車(chē)吊進(jìn)場(chǎng)。在基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)期至75%設(shè)計(jì)強(qiáng)度階段，維護(hù)進(jìn)場(chǎng)臨時(shí)道路及作業(yè)面，及時(shí)排水清淤，當(dāng)砼強(qiáng)度達(dá)到分解組塔要求時(shí)，組塔汽車(chē)吊進(jìn)場(chǎng)作業(yè)。

（10）吊車(chē)組立鐵塔。提前將塔材組裝成片或分段，汽車(chē)吊進(jìn)場(chǎng)后，根據(jù)作業(yè)高度及作業(yè)范圍合理站位，將已組裝好的塔片或塔段吊裝就位，高空作業(yè)人員將其正確安裝就位。

（11）組塔后作業(yè)面清理。組塔完成后，及時(shí)將架線金具絕緣子串和放線滑車(chē)懸掛到位，非牽張場(chǎng)及直線塔位處清理作業(yè)場(chǎng)地，不再需要大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)作業(yè)。牽張場(chǎng)及耐張塔位處準(zhǔn)備牽張機(jī)械和緊線機(jī)械進(jìn)場(chǎng)臨時(shí)道路和作業(yè)面平整。

（12）架線施工初導(dǎo)繩飛行器展放。采用遙控?zé)o人直升機(jī)張力展放初級(jí)導(dǎo)引繩，減少對(duì)被跨越物的影響并提高施工效率。

13、各級(jí)引繩帶張力逐級(jí)牽引。按照計(jì)算確定的逐級(jí)牽引流程開(kāi)展逐級(jí)牽引作業(yè)，逐級(jí)牽引全過(guò)程各級(jí)引繩均不觸碰地面及被跨越物。

（14）張力放線。按照張力放線規(guī)程，利用大型牽張?jiān)O(shè)備組織開(kāi)展導(dǎo)地線張力放線施工。

（15）緊線及附件安裝。在耐張塔組織緊線施工作業(yè)，緊線完成后安裝懸垂線夾和防振設(shè)備并在耐張塔搭設(shè)跳線。

本次試點(diǎn)施工的順利實(shí)施，明晰了輸電線路全過(guò)程機(jī)械化的發(fā)展方向，為今后推行全過(guò)程機(jī)械化施工奠定了基礎(chǔ)并積累了經(jīng)驗(yàn)。