摘要：全过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。
关键词：高压输电线路；全过程机械化；重要性；施工技术
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机械化施工方案
2.1物料运输
目前输电线路物料运输方式比较单一，主要有以下几种。
2.1.1 通用车船运输
通用车船运输普遍用于架空输电线路施工， 主要是运送大型物料如塔材、石子、砂等材料，但是对于山地线路，塔位位于山上，通用车无法到达，通用车只能是将物料运输至靠近塔位而车能够达到的物料集中放置点。
2.1.2 人力（畜力）运输
人力（畜力）运输目前普遍用于架空输电线路山地地区的施工物料运输。 由于采用人力（畜力）运输单次载重量较少，且运输速度较慢，对于一些山区偏远的塔位，仅运输物料就要花去大量的时间，且目前随着人力成本的增加，其费用也在逐年增加。
2.1.3 索道运输
索道运输目前算是山区架空输电线路施工物料运输中机械化程度较高的一种运输方式，其较人力（畜力）运输在时间和费用上都大大减少了。 但是由于索道承载能力不足的原因，对于单件较重的大型材料无法运输。 设计往往为力配合其承载能力的不足，避免采用钢管塔，控制角钢长度及单重，这样造成了铁塔分段量增加，造成铁塔耗钢量增加。根据目前架空输电线路物料运输的现状， 配合全过程机械化施工的要求，研发机械化程度高、载重量大、运输时间短的新型运输方式，能够有效的加快施工进度，提高施工机械化水平。（1）研究并应用重型 、大吨位索道 ，以达到在山区塔位使用钢管塔、大规格长角钢的目的，可减少铁塔开断量，降低塔重。（2）发展山地运输车，适用于山区路幅狭窄、道路起伏大、弯道多等特点，包括轮式山地运输车和履带式山地运输车。通过比较，考虑到输电线路施工物料运输，临时道路质量差，工作载荷变化大，作业环境恶劣，技术保养条件差，因此对于山地运输车设计采用了履带式行走装置。履带式山地运输车可配合基础机械化施工采用的旋挖钻机的履带尺寸进行研制，有利于施工临时道路的统一修建。（3）直升机 、汽艇运输 ，具有运输速度快 ，地形适应性强 ，特别适用于高山陡坡，可以长距离运输，不破坏植被，且可以与吊装工序相结合。 但由于运输价格昂贵，不适合大范围使用。
2.2基础施工
目前， 架空输电线路在平原地区基础施工采用的基础形式，主要为大开挖回填类基础与灌注桩基础。 大开挖回填类基础可采用挖掘机开挖基坑，机械化施工较容易实现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆架空输电线路在山地地区的基础形式， 主要采用原状土基础，如掏挖基础、人工挖孔桩基础、岩石嵌固基础、岩石锚杆基础等，施工人力投入比较大。 如果在山地地区采用大开挖回填类基础，运用挖掘机强行上山，将会对环境植被造成大面积的破坏，造成不良的社会效应。 根据山地基础形式的特点，采用其他建筑领域广泛采用的旋挖钻机可以应用到此类基础基坑开挖工序中， 主要须解决旋挖钻机这种大型设备如何到达山区塔位问题，其中临时道路、相应选用的基础型式和基础规格也应满足旋挖钻机的性能要求。
2.3杆塔组立
随着铁塔高度重量的不断增加， 从早期的人字扒杆组立铁塔到应用最广泛的格构式抱杆组立铁塔， 到现在安全性更高的塔机组塔，不受地形限制的直升机组塔等多种形式。铁塔组立分为分解组塔和整体立塔， 由于目前多数铁塔高度高，重量大，因此适宜采用分解组塔，施工主要方式包括抱杆组塔与塔机组塔。目前的架空输电线路施工杆塔组立工序中机械化程度较高，在大跨越组塔、特高压组塔、高塔中可应用内附着式塔机组塔；自立式铁塔有条件时使用半倒装组塔法；拉线铁塔有条件时使用全倒装组塔法；还可因地制宜发展直升机、飞艇组塔技术。
2.4架 线
在架线施工工序中， 目前已经普遍得将人工放线改为张力放线，张力放线的基本程序：（1）导引绳展放：将初级导引绳用飞行器展放或人工铺放逐基穿过放线滑车，分段展放后与邻段相连。 用已展放好的导引绳再牵放其他高级别导引绳。（2）导引绳牵放牵引绳 ：用小牵引机收卷导引绳 ，逐渐将施工段内的导引绳更换为牵引绳。（3）牵引绳牵放导线 ：用主牵引机收卷牵引绳 ，逐步将施工段内的牵引绳更换为导线。目前的架空输电线路架线施工采用张力架线机械化水平较高， 可发展不停电跨越高压输电线路技术； 发展微型牵引机、微型张力机、弹射器展放导引绳技术；因地制宜发展直升机、飞艇、动力伞、航模展放技术。
3高压输电线路全过程机械化施工的优化
3.1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载力，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。
3.2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。
3.3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。
结束语
随着我国社会经济的发展，科技不断的进步，将逐步解决架空输电线路交通不便， 大型机械化设备难以到达现场的难题。 未来人力资源成本的增加和人口老龄化将制约架空输电线路的发展，全过程机械化施工不仅能解决以上问题，还具有安全可靠、经济效率等优点，是大势所趋。
参考文献:
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[2]闫 冬.哈密南郑州±800kV 特高压直流输电线路工程质量控制研究[D].华北电力大学，2015（09）：29~30.
论文作者:赵俊路
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/21
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