3.国网河北省电力公司 河北石家庄 050000）
摘要：国家电网公司推行输电线路全过程机械化施工，改变了线路工程以往人力为主、机械为辅的施工方式，实现了线路工程建设向机械化方式的转变，全面降低工程建设当中的人工投入和作业风险，是一流电网建设技术发展的必然趋势。本文通过在蒙西～天津南1000kV特高压输电线路工程线路工程全过程机械化施工段对传统架空输电线路施工工艺与全过程机械化施工工艺的对比，提出在输电线路施工阶段全过程机械化施工工艺的优化办法。
关键词：全过程机械化施工；特高压
1 全过程机械化施工的意义
近年来，特高压输变电工程建设全面开展，国家电网公司在特高压工程设计、管理、技术等方面已处于世界先进水平，但由于受研究力量、费用投入等制约，以及传统意识的影响，施工单位施工技术、装备发展速度较慢，距建设世界一流电网的要求还有一段距离。
随着社会经济快速发展，一线施工人员更加紧缺，人工成本持续攀升，劳动密集型的施工方式不可持续。同时，输电线路施工创新乏力制约了电网建设能力进一步提升，简单地依靠“人海战术”来加强施工建设能力的做法，将进一步地加大施工过程中安全和质量等方面的风险。
在这一背景下，加强设计创新、技术装备革新，转变传统“人力为主、机械为辅”的全过程机械化施工新模式，有效的推动了输电线路施工由劳动密集型向装备密集型转变，降低了施工现场人员劳动强度，提高了施工效率和安全质量水平，解决了施工人力减少、劳务成本上涨等问题[1]。
2 全过程机械化施工方案应用情况
蒙西～天津南1000千伏特高压交流输变电工程是落实国家大气污染防治行动计划的重点工程。由河北省送变电公司负责施工的14标（6S074-6S090段）被国家电网公司定为全过程机械化施工的试点标段。试点段全长7.366km，新建基础铁塔17基，基础全部为灌注桩基础，铁塔全部为双回路钢管塔，导线为八分裂铝合金芯铝绞线。线路位于河北省保定市容城县境内，全部为平原。
在国家电网公司和河北省电力公司的正确领导下，该工程特高压指挥部、业主项目部、监理公司及相关专业机构的大力配合下，河北省送变电公司结合现场实际情况，多次组织专业技术人员对全过程机械化施工进行前期论证及策划，结合以往经验及近年来的新型设备，对施工过程中每个细节进行分析调研，编写施工策划，并通过了国网公司专家审核。全过程机械化施工装备使用情况如下。
2.1物料运输
试点段塔位均位于农田内，施工进场道路多为机耕路，部分路段路面狭窄且路基薄弱。项目部在充分利用现有交通道路的基础上，对远端交通末梢道路进行扩展改造，以使其满足施工作业需求。
需要修筑临时施工道路的施工塔位，施工前采用挖掘机、装载机等进行道路平整工作，通过填平、扩展、碾平压实等手段对原有道路进行改造加固，甚至开辟临时道路；路基较软或坡度较陡路段铺设钢板，防止雨后路面湿滑导致交通运输不便，确保了试点段各工序物资、大型机械设备等安全进场。
塔材、大型机械、工器具等进场全部采用轮胎式运输车运输、汽车起重机装卸，既减少了人工投入，也提高了施工效率，本质上保证了人员、材料、机械设备等装卸过程的安全。
2.2基础施工
试点段基础全部为灌注桩基础，直线塔全部为灌注桩单桩基础，转角塔全部为灌注桩群桩带承台基础。基础钢筋集中于中心材料站工厂化定制加工，统一采用切割机进行钢筋切割、钢筋直弯机和围弯机进行钢筋的校直和弯折、直螺纹套丝机对钢筋连接部位进行螺纹加工并采用无齿锯对钢筋端部进行平整。中心材料站钢筋加工采用机械化流水线作业，降低了施工人力投入，提高了钢筋加工效率，钢筋加工质量水平也有一定提高。
根据特高压工程基础形式的特点，将在其他建筑领域已广泛应用的旋挖钻机用于基础桩成孔。旋挖机械应用了可视化自动垂直及回位系统，操作人员可以通过操作屏幕实时观测垂直度和钻孔中心位置，在控制桩基础的垂直度偏差、中心偏移偏差方面具备更高的精度要求。在旋挖机械的使用中，钻孔带出的泥土以固态形式采挖出地面，方便及时清运与利用，与传统灌注桩施工工艺的泥浆沉淀相比，减少了泥浆池的占地和沉淀时间，施工过程更加快捷、环保[2][3]。
基础全部采用商砼，实现混凝土的集中搅拌，再采用罐式运输车统一运输至施工现场，通过混凝土泵车进行泵送施工。相对于传统的现场搅拌、浇注方式，避免了砂、石、水泥等的现场运输，且不需解决施工现场水源、电源的问题。
2.3钢管塔组立
试点段共有双回路钢管塔17基，其中最高111米，最重325吨，单次起吊最重4.1T。铁塔全部采用T2T100落地双平臂抱杆分解组立，25T吊车辅助安装塔腿，螺栓采用电动扭力扳手紧固。
落地双平臂抱杆自身具有吊重、力矩等过载保护和风速自动报警装置，避免了因人为误操作引起的风险，另通过全方位视频监控系统可有效监控塔材就位和人员作业行为；此抱杆工艺不需设置外拉线，减少了占地面积，较传统施工工艺减少施工人员投入，提高了组塔施工的本质安全。
铁塔螺栓紧固采用电动扭力扳手，较传统人工扳手，极大降低高处作业人员的强体力劳动强度。电动扭力扳手可设置螺栓紧固扭矩值，保证螺栓紧固率满足工程需求，避免施工作业人员凭经验判断扭力值引起的失误。
2.4架线施工
在架线施工工序中，试点段全部采用张力放线方式。初级引绳展放采用八旋翼飞行器悬空展放，和动力伞展放相比，八旋翼飞行器不需要起飞场地，适用范围更广；人员在地面遥控操作飞行器，施工安全风险更小。各级引绳采用一牵4张力展放，高空分线，逐级过渡。导线采用2×一牵4张力展放方式。
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试点段紧线施工和附件安装应用液压紧线机。液压紧线机是新型架线施工机具，是手链葫芦机械化的研究成果。紧线施工中通过液压紧线机进行导线弛度调整，附件安装中通过液压紧线机提升导线，有效的减少了高处作业人员重体力劳动量，极大的提高了紧线和提线过程的施工效率。另外，液压紧线机自身具备三重保护机制，动作时可以通过遥控远程操作，减少高处作业人员投入，从本质上提高了施工企业的安全效益[4]。
3 实施效果
旋挖钻机钻孔工效钻进每米约需4分钟，是普通钻机工效的2倍；同时，产生的泥浆量约为普通钻机的60%，有利于环保。基础混凝土采用商砼代替现场搅拌混凝土可有效控制混凝土质量；并减少人员投入80%；效率是传统工艺的8倍。
落地双平臂抱杆组立钢管塔较悬浮抱杆工艺减少施工人员投入30%；经统计分析，内悬浮外拉线抱杆在平原地区日最大吊重为11吨，而平臂抱杆在平原地区日最大吊重可达30吨，是悬浮抱杆的2.5倍。采用电动扭力扳手紧固铁塔螺栓，高空作业工日减少66%，登高作业频次大幅减少，高空作业风险相应降低，螺栓紧固率可达99%，施工质量得到可靠保障。
紧线施工和附件安装应用液压紧线机。经统计，较人工操作手链葫芦施工方式，紧线施工高处作业人员由4人减少为2人，每根导线收紧3米的时间，由180分钟减少为20分钟；附件安装高处作业人员由4人减少为2人，每根导线提升1.5米的时间，由90分钟减少为6分钟。采用此装置减少了高处作业人员投入，降低了人员劳动强度和安全风险，提高了工效。
4 结论
全过程机械化施工理念，是以新的视角、新的方法、新的思维模式，指引线路工程建设各个过程机械化施工的新模式[5]。通过蒙西～天津南1000kV特高压工程线路工程14标全过程机械化施工实施应用，极大的提高了施工技术、质量工艺水平和施工效率，有效降低了施工作业风险，实现了特高压工程施工建设水平质的提升。
参考文献
[1]王圣兵.浅谈高压输电线路全过程机械化施工技术[J].低碳世界;2016年6期.
[2]崔浩杰.全过程机械化施工效率高.国家电网报,2014年/11月/27日/第008版.
[3]郭青,王瑞成.输电线路全过程机械化设计和施工研究[J]..现代工业经济和信息化.2015(03).
[4]黄瑞峰.剖析输电线路全过程机械化设计及施工探究[J];山东工业技术;2016年24期.
[5]孔雷.全过程机械化：输电线路建设的技术革命.国家电网报,2015年/6月/11日/第005版.
论文作者:付智江1,毛伟敏2,张许贺3,冯建华2,曲畅2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/7
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