摘要：随着经济的发展，电力系统发展也十分的迅速，为了提高输电线路建设速度与质量。本文通过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，提出在外业勘测定位阶段与内业施工图设计阶段配合全过程机械化施工的设计方案及设计优化。
关键词：高压；输电线路；全过程；机械化施工
1全过程机械化施工的意义
传统架空输电线路的施工基本上以人力为主，机械化强度不足，主要是因为架空输电线路建设场地一般均远离市区，交通不便，有些地方更是穿越高山峻岭、原始森林，大型机械化设备难以到达现场。然而随着我国社会经济的发展，人力资源成本的增加，且人口老龄化问题逐渐突出，对于架空输电线路的施工而言，未来全过程机械化施工是大势所趋。为了持续提升智能电网工程建设能力、提升施工技术水平，推进施工企业转型升级，国家电网公司提出，要按照“先进性、专业化、标准化、系列化”的总体要求，创新设计方法，创新装备研发，实现全过程、系列化技术成果。
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，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。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。
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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配合机械化施工设计方案
3.1外业勘测定位阶段
为配合机械化施工方案，设计在终堪定位阶段就要在选择路径走向与塔位时应综合考虑临时道路修建长度，修路沿线植被情况等，按照旋挖钻机对修筑道路，行走坡度，施工基面的要求，在定位过程中应做到以下几点：（1）选取塔位前，应注意从现有的车行道路到达塔位应如何修路，新建道路的走向应在地形图上标识，新建道路应满足旋挖钻机的爬坡能力（25°以内）。修建道路时应考虑每200m确定一个车辆交汇处。道路路径上的植被应调查清楚，与技经配合确定该种植被的青赔费用及青赔的难易程度，以此作为机械化施工塔位选取的影响因素。（2）到达塔位后，应观察塔位的地形及植被情况，确定是否有条件进行机械化施工。对照塔型确定基础根开，若根开在8m以内，可仅在塔位中心开挖机械作业面，若根开大于8m，需要在4个塔腿分别开挖作业面。根据机械作业要求，基面坡度应小于5%，根据该项要求确定开挖的土方量，该土方可以作为修建道路的夯实土。（3）根据基础力大小、现场地质情况及机械化施工机械设备的能力，初步确定基础型式。
3.2施工图设计阶段
3.2.1修建道路
针对机械化施工的塔位，满足物料运输履带式山地运输车与履带式旋挖钻机的进场需要，在施工图阶段首先对临时道路的修建应该明确道路走向，对道路的填挖方进行明确，为保证修建临时道路对环境植被的破坏程度降到最低，应严格控制道路宽度，做到挖填平衡，在选择路径方面应该在满足机械进场要求的道路坡度后，尽量选择长度短，距离少的路径。
3.2.2基础优化
因为施工机械的旋挖钻头是由设备厂家提供的定型产品，不能像人工开挖可以设置成任意孔径，因此需确定出适用于工程的合理桩径，也可减少施工设备投入。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。
3.2.3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。
4结论
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：
[1]全过程机械化施工：做最强支撑[J].董谷媛，杨青. 国家电网.2015（05）
[2]浅谈高压输电线路全过程机械化施工技术[J].王圣兵. 低碳世界.2016（06）
论文作者:于云龙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
标签：线路论文; 基础论文; 道路论文; 山地论文; 物料论文; 铁塔论文; 钻机论文; 《基层建设》2018年第26期论文;