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摘要：本文从设计前期勘测要求，路径与塔位选取原则，机械化施工不同地形环境下基础的选择，设备选取原则与安全质量控制五个方面，对现阶段输电线路全过程机械化施工设计阶段进行设计原则分析，旨在不断提高机械化施工设计人员水平，为今后机械化施工更加成熟的设计提供参考。最后，对全过程机械化施工进行了总结与展望。
关键词：全过程，机械化施工，设计原则
一、机械化施工勘测要求
（一）、测量专业除按要求测量塔基地形图，塔基坡度外，还需测量进场道路地形、沿线植被及塔位周边建（构）物分布情况。
（二）、需按勘测深度要求逐腿勘探并提资。查明各塔腿及塔基附近的地形地貌特征、地层分布、岩土性质；对塔位及其附近特殊岩土、不良地质作用和地质灾害进行勘察，并分析和评价其影响；查明塔位处地下水的类型、埋藏条件，提出地下水位及其变化幅度。
（三）、重点对岩（土）层类别、层位分布、密实度等影响机械化施工设备选择进行判别。
（四）、对适宜的基础型式和岩土整治方案进行分析并提出建议；
（五）、对施工可能出现的岩土工程问题进行预测分析，并应提出相应建议；关注地下水对成孔的影响；关注岩（土）体的可挖性，岩石地基应关注岩石的坚硬程度、风化程度等特征；戈壁关注碎石土的自稳定性，黄土地区黄土的自稳定性；沙漠地区基坑稳定性等。
二、路径与塔位选取原则
路径及塔位选择时应充分考虑沿线交通运输情况。在丘陵段，需修建运输道路，基本在现有路上规划扩宽及加固处理，满足施工要求。
全过程机械化施工线路路径的选取综合考虑工程本体工程量与运输通道工程量的关系，在综合费用不增加情况下，以线路路径贴近现有道路，减少运输通道投入，同时也以减少因开挖施工临时道路所带来的环境破坏问题为比选原则，通过比选顺平一线、二线的破口点位置，及穿越规划区、村庄、高速公路、电气化铁路等方案，确保塔位选择在缓坡地形，减少工作平台土方，减少建场费占比与民事协调工作量对总工期的影响。
新建进场道路不经过成片林区、不经过横道路方向坡度大于25°的斜坡：避免砍伐大量林木；避免水土流失。
三、机械化施工不同地形环境下基础的选择
（一）山地与丘陵地区
山地、丘陵地区采取掏挖基础、嵌固式基础等原状土基础。
机械化施工在山地、丘陵地区的主要制约因素有：
（1）部分山地、丘陵地区受现场地形陡峭、交通不便，需修筑较长的进场道路，不利于设备进场和转场；
（2）施工进场道路和施工作业面平整过程中破坏植被，造成水土流失，不能满足环境保护要求。
（3）设备尺寸大，进场过程中开挖道路宽及塔基面施工面大，青赔费用高。
（4）部分山地地区岩石埋藏浅，岩石地基限制了机械化成孔设备的应用。
（5）机械化施工的机械受现有旋挖钻机发动机功率和动力头最大扭矩限制，动力头最大扭矩小于180 kN?m只能适用于土质地基；动力头最大扭矩小于180 kN?m可适用于土质和岩质地基，岩质地质最多只能挖到中风化岩石。
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此类地形械化施工塔位选取原则如下：
（1）考虑既有旋挖钻机的爬坡能力，坡度25度以上塔位不建议考虑机械化施工；
（2）考虑机械化施工设备进需修筑施工便道，对修筑道路过长，修路易引起植被破坏和水土流失的塔位，不宜采用机械化施工。
（3）对一些青赔困难塔位不建议采用机械化施工。
（4）机械化设备施工作业面大，平整度应小于5度，对地形过陡的塔位不宜采用机械化施工方案。
（5）考虑到机械化施工设备进、转场不便，为减少机械的进场和二次转场费用，建议采用连续施工区段施工，对零星、孤立的塔位不建议采用机械化施工。
（6）受旋挖钻机的设备功率和动力头最大扭矩限制，对中风化硬质岩石以上的岩石应慎重选择旋挖钻机设备。
综合看来，除锚杆基础采用机械化设备钻孔外，旋挖钻机在山地地区受地形、地貌、地质影响限制，应用旋挖钻机进行机械化施工应尽量在植被稀少、道路便捷、地形相对平缓、青赔容易的地区使用。
同时，从综合角度选择，建议采用连续施工段进行施工，减少二次转场。
（二）平地段
水位较深的平地段采用板式基础，水位较浅或圩段采用灌注桩基础。
平地地形较平坦，设备相对容易进场，无需大面积开挖便道和清理基面，但仍要注意破坏沿线农田、植被等现象。
该地形条件，对旋挖钻机、灌注桩机、挖掘机等机械化设备仍以进场容易为原则，选择塔位需满足连续区段、离路近或便道修筑短、青赔小等原则。
四、设备选取原则
（一）、山地掏挖基础和嵌固式基础应综合考虑地形、地质、水文、交通、设备、工期等情况，通过机械化成孔与人工开挖进行经济技术比选，机械化设备优先使用旋挖钻机。
（二）、台阶基础优先选用反铲挖掘机。
（三）、灌注桩基础根据工程、水文地质等情况，选择合适的冲、钻、挖孔法等成孔机械设备。
五、安全与质量控制
（一）运输存在安全、质量风险
（1）山区运输
风险描述：塔位位于山区时，山势陡峭，交通条件较差，运输时有很大的安全风险。
控制措施：山势陡峭塔位可应用索道运输，提高运输效率，减少安全风险；平缓山地塔位可应用履带车运输混凝土料和塔材等材料。
（2）平原运输
风险描述：滁州地区输电线路大部位塔位位于平原，以农田、水塘为主，原有道路承载能力较差，易发生倾覆、沉陷等风险。
控制措施：采用炮车、履带车等运输设备。
（二）基础分部工程施工存在安全、质量风险（1）嵌固式基础施工
风险描述：嵌固式基础，地质条件复杂时，坑壁易发生坍塌等安全风险。
控制措施：根据现场土质、孔深等情况，择优选择旋挖钻机等机械设备，减少人员在坑下工作量；基坑开挖一定深度后，按设计要求浇制护壁；人员在坑下作业时宜使用高强度护笼；坑下传递工具、材料时，应采用电动葫芦。
另外，坑下作业应配备有害气体检测装置，人员下坑时应携带正压式呼吸器。
（2）板式基础或台阶式基础开挖
风险描述：地质条件复杂时，且地下水位较高，开挖基础坑壁易发生坍塌。
控制措施：根据现场情况选择降水方案（井点降水、沉井施工等）；选择机械挖掘机提高施工效率；根据土质情况确定放坡比例或喷射混凝土砂浆进行护壁。
（3）灌注桩基础开挖
风险描述：采用灌注桩基础，施工过程中存在质量风险。
控制措施：根据地质和地下水情况，选择正/反循环钻机、冲击钻机、旋挖钻机等设备成孔；起吊钢筋笼时，宜采用大吨位吊车进行吊装。
（4）基础浇筑
风险描述：基础浇筑应按标准工艺执行，质量要求较高。
控制措施：根据现场交通、场地、砂石供应情况，合理选择商品混凝土、集中搅拌站、预拦混凝土等方案，减少现场搅拌混凝土，杜绝人工搅拌混凝土；条件允许时，试点应用大功率混凝土泵车；特殊基础可开展自密实混凝土的研究。
六、总结与展望
全过程机械化施工是输电线路工程建设必然趋势，不仅安全可靠，而且提高工作效率、缩短工期。通过近期机械化施工试点工程的推行与实践，相信未来机械化施工会更加成熟。
通过对全过程机械化施工设计研讨与分析，设计工作会更加完善。
地势开阔、地质较好，具备机械化施工条件，但在河网密集、丘陵众多情况下推行困难，因此机械化施工适用范围仍需进一步界定。
从全过程机械化施工角度出发，通过目前定额站的机械化施工补充定额，可进一步的分析机械化施工本体造价。同时，还应考虑因机械化施工对建设场地征用与清理费的影响。
参考文献
输电线路工程全过程机械化施工方案[J].宋建虎,李杰,张毅.科技与创新.2016(08).
输电线路全过程机械化设计和施工研究[J].郭青,王瑞成.现代工业经济和信息化.2015(03).
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剖析输电线路全过程机械化设计及施工探究[J].黄瑞峰.山东工业技术.2016(24).
论文作者:庞晓峰1,姚治2
论文发表刊物:《防护工程》2017年第14期
论文发表时间:2017/11/6
标签：钻机论文; 基础论文; 地形论文; 设备论文; 风险论文; 道路论文; 全过程论文; 《防护工程》2017年第14期论文;