晉 繼 恒

(國(guó)網(wǎng)山西送變電工程公司，山西 太原　030006)

0　引言

輸電線路工程施工與其他建筑工程相比具有獨(dú)特的施工難題：其一是跨距大，線路長(zhǎng)；其二是點(diǎn)多面廣；工程施工勞動(dòng)力密集，工程施工進(jìn)度和經(jīng)營(yíng)效益受人員素質(zhì)影響較大，在云頂山—晉中π入龍城500 kV線路工程中推進(jìn)機(jī)械化施工，從改進(jìn)施工方法、采用先進(jìn)工藝、研發(fā)施工機(jī)具等方面進(jìn)行了研究，因此制定全過程機(jī)械化施工方案，提高施工效率，降底施工成本，探討“輸電線路工程機(jī)械化施工”用于指導(dǎo)施工管理。

1　基礎(chǔ)施工組織實(shí)施及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較

1.1　樁基機(jī)械施工成孔

灌注樁基礎(chǔ)施工，采用了旋挖鉆機(jī)和反循環(huán)鉆機(jī)兩種機(jī)械進(jìn)行樁基成孔施工。

根據(jù)施工的情況，對(duì)于地質(zhì)為一般在粘土、亞粘土、淤泥質(zhì)土層、粉砂層的特點(diǎn)，通過鉆孔記錄進(jìn)行比較，反循環(huán)鉆機(jī)要比旋挖鉆機(jī)更適合本工程的地質(zhì)條件，而且其人員投入、油耗較少成本低，成孔質(zhì)量好，樁機(jī)自重輕，搬遷方便更適合田間道路倒場(chǎng)，加快了施工周期，確保工程質(zhì)量。反之，旋挖鉆機(jī)自重大搬遷困難，成本消耗大，人員投入多，而且它更適合于卵礫石、漂石、塊石、基巖等復(fù)雜地層及舊基處理方面施工(見表1)。

綜合比較結(jié)果：針對(duì)工程地質(zhì)條件，循環(huán)機(jī)比旋挖機(jī)節(jié)省費(fèi)用每基約5萬元。

經(jīng)過比較，循環(huán)機(jī)更適合于本工程淤泥、粉砂層地質(zhì)條件，后續(xù)全部更換為循環(huán)鉆機(jī)進(jìn)行施工，節(jié)約了成本，保證了質(zhì)量和工期。在機(jī)械化施工中，設(shè)備的選型非常重要，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件、工期要求、地質(zhì)情況及成本分析等，用科學(xué)的方法來選擇設(shè)備和工藝手段，用最佳的施工工藝，在保證質(zhì)量、工期、安全的情況下產(chǎn)出最佳的效益。

表1綜合指標(biāo)比較

(僅針對(duì)地質(zhì)條件：粉土、粉細(xì)砂、中砂，地下水位埋深一般1m～2.5m)

項(xiàng)目旋挖機(jī)循環(huán)機(jī)對(duì)比結(jié)果機(jī)械性能機(jī)械性能1)機(jī)器自重達(dá)到50 t。2)現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí),由于地質(zhì)松軟,機(jī)器容易傾斜。需采取墊土、鋼板和增加道木支撐,使用中也要經(jīng)常檢查是否傾斜。3)轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí),需用拖板車托運(yùn),吊車輔助至下一施工場(chǎng)地,途經(jīng)的部分鄉(xiāng)間道路需要進(jìn)行拓寬處理,工作量大1)機(jī)器自重16 t。2)由于自重輕,現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)不需特別加固措施。3)可自行轉(zhuǎn)場(chǎng),鄉(xiāng)間道路可自由通過循環(huán)機(jī)優(yōu)經(jīng)濟(jì)效益燃油消耗機(jī)器用油量大,平均每天7 000元完成一基16根樁基礎(chǔ),燃油費(fèi)用約42 000元循環(huán)機(jī)用油兩臺(tái),4 000元/d;完成一基16根樁基礎(chǔ),燃油費(fèi)用約24 000元～28 000元循環(huán)機(jī)較旋挖機(jī)節(jié)省費(fèi)用30%租金費(fèi)用租金高,21萬元/月,每臺(tái)每月完成5基基礎(chǔ)施工租金少,兩臺(tái)8萬元/月,每?jī)膳_(tái)每月完成5基基礎(chǔ)施工循環(huán)機(jī)較旋挖機(jī)節(jié)省費(fèi)用60%用工數(shù)量需要25人配合需要16人配合循環(huán)機(jī)較旋挖機(jī)少投入人工9人轉(zhuǎn)場(chǎng)費(fèi)轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)需要用吊車配合拆開,轉(zhuǎn)場(chǎng)速度慢。吊車臺(tái)班約3 000元轉(zhuǎn)場(chǎng)不需其他設(shè)備配合,機(jī)動(dòng)性好循環(huán)機(jī)優(yōu)工作效率施工周期施工一基16根樁基礎(chǔ),旋挖機(jī)(一臺(tái))用6 d施工一基16根樁基礎(chǔ),標(biāo)準(zhǔn)配備循環(huán)機(jī)2臺(tái),需用6 d～7 d相當(dāng)施工質(zhì)量質(zhì)量控制1)成孔過程中易縮頸;2)由于本工程特殊的粉砂層地質(zhì),旋挖機(jī)轉(zhuǎn)速快,易塌孔循環(huán)機(jī)成孔過程中有水壓和泥漿護(hù)壁,成孔質(zhì)量好循環(huán)機(jī)優(yōu)環(huán)境保護(hù)除泥漿池外,還需要泥渣臨時(shí)堆放場(chǎng)地集中清運(yùn),僅需一個(gè)泥漿池循環(huán)機(jī)優(yōu)適宜本工程地質(zhì)條件旋挖鉆機(jī)使用過程中速度較快,造成泥漿護(hù)壁不容易形成,易導(dǎo)致塌孔,方量超方循環(huán)鉆機(jī)速度稍慢,但自己能形成護(hù)壁,相對(duì)超方量小循環(huán)機(jī)優(yōu)

1.2　商品混凝土澆制

通過商品混凝土和自拌混凝土分析比較，在城郊結(jié)合處，道路便利，地形平坦的地區(qū)適合使用商品混凝土。不需要考慮混凝土拌合及骨料堆放地。有利于材料節(jié)約與環(huán)境保護(hù)?？晒?jié)省拌合時(shí)間，以加快施工進(jìn)度，保證工期?；炷僚浜媳扔?jì)量準(zhǔn)確，均勻性、和易性和流動(dòng)性方面，可以保證混凝土的質(zhì)量。商品混凝土到現(xiàn)場(chǎng)為成品，整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)干凈整潔。施工人員大大減少，節(jié)約了勞動(dòng)力成本。

1.3　工廠化加工樁基鋼筋籠

樁基鋼筋籠長(zhǎng)度最長(zhǎng)29 m，平均長(zhǎng)度22 m，采用傳統(tǒng)方式在材料站加工，長(zhǎng)度大了不便于車輛運(yùn)輸，長(zhǎng)度短了又造成焊接工作量大，材料浪費(fèi)也大，如果在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行加工和焊接，造成臨時(shí)占地面積較大，補(bǔ)償費(fèi)用也大。

工程基礎(chǔ)主筋連接方式由焊接改為直螺紋連接，在材料站設(shè)置加工區(qū)，采取工廠化加工，統(tǒng)籌材料分類加工，按基分段配送。樁基鋼筋籠運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后可直接用鋼箍螺旋扣連接組裝施工，采用25 t吊車一次性起吊入孔，大大提高工作效率。鋼筋使用損耗只有不到1%，節(jié)省鋼材用量。

2　鐵塔施工采用吊車、抱桿組立經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較

吊車組立鐵塔的優(yōu)越性有以下幾點(diǎn)：投入人工少，除必要的高空人員，地面人員減少50%；減少高空作業(yè)量降低安全風(fēng)險(xiǎn)；地面組裝片時(shí)采用電動(dòng)扳手進(jìn)行螺栓緊固，提高螺栓安裝質(zhì)量和效率；拉線地錨減少，補(bǔ)償費(fèi)用降低，阻攔造成窩工情況大大減少；工器具種類很少，易于管理，降低了更新和維護(hù)費(fèi)用；工程質(zhì)量有保證，塔材無變形、磨損；機(jī)械化施工能促進(jìn)施工進(jìn)度，工效高。施工方法采用25 t吊車組立35 m以下段位，35 m以上按照塔全高的不同分別用75 t，130 t，260 t吊車完成全塔組立。一般是按連續(xù)5基鐵塔同時(shí)作業(yè)，各種吊車流水作業(yè)，以提高機(jī)械利用率。根據(jù)組立完成的鐵塔情況，已達(dá)到了很好的效果(見表2)。綜合比較結(jié)果：吊車組立塔施工比外拉線抱桿施工單基節(jié)省投入約3萬元。

3　架線施工采用無人旋翼機(jī)展放初級(jí)導(dǎo)引繩組織實(shí)施

采用一牽四張力放線方案。即用一臺(tái)牽引機(jī)和兩臺(tái)張力機(jī)，一次同步牽放四根導(dǎo)線。導(dǎo)地線展放施工全程采用機(jī)械施工。

3.1　初級(jí)導(dǎo)引繩采用無人旋翼機(jī)展放

由于線路途經(jīng)地段電力線較多，不利于動(dòng)力傘和飛艇進(jìn)行初級(jí)引繩展放，所以計(jì)劃采取無人旋翼機(jī)進(jìn)行展放Φ3.5韓國(guó)絲初級(jí)導(dǎo)引繩。無人機(jī)最大有效載荷為40 kg,該機(jī)巡航速度95 km/h。持續(xù)續(xù)航時(shí)間最大可以達(dá)到1.5 h(高速)。無人機(jī)巡航時(shí)間及長(zhǎng)度滿足6 km放線區(qū)段要求。最大持續(xù)留空時(shí)間為3 h。通過加裝GPS定位系統(tǒng)使無人機(jī)自主按照鐵塔線路走徑展放初級(jí)導(dǎo)引繩。

3.2　采用微牽、微張逐檔逐級(jí)引渡二級(jí)導(dǎo)引繩(Φ8強(qiáng)力絲)

無人機(jī)將初級(jí)導(dǎo)引繩展放結(jié)束后，需要用牽引機(jī)牽引?，F(xiàn)有的牽引機(jī)機(jī)組不僅體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝調(diào)試過程繁瑣，需要時(shí)間長(zhǎng)，而且操作復(fù)雜，更重要的是牽引機(jī)組本身能耗高，牽引初級(jí)導(dǎo)引繩屬于大馬拉小車，造成能量浪費(fèi)。使用現(xiàn)有的牽引機(jī)牽引初級(jí)導(dǎo)引繩，還存在牽引力過大的問題，在出現(xiàn)擠繩等故障時(shí)，與導(dǎo)引繩張力不匹配，容易將初級(jí)導(dǎo)引繩線牽斷，影響施工進(jìn)度。本工程采用新型的微型牽引、張力機(jī)牽放二級(jí)導(dǎo)引繩(Φ8強(qiáng)力絲)。微型機(jī)體積小結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗小、操作簡(jiǎn)單，便于運(yùn)輸且方便安裝，施工人員可以到任意塔位進(jìn)行二級(jí)導(dǎo)引繩的牽引工作。

表2　傳統(tǒng)人工組立塔與吊車組塔綜合對(duì)比表

4　結(jié)語

輸電線路工程施工行業(yè)加大機(jī)械化使用率，減少勞務(wù)人員數(shù)量和工作強(qiáng)度，是降低安全事故的根本保證，所以在今后的工程建設(shè)中，應(yīng)充分挖掘現(xiàn)有機(jī)械的使用并下力氣研發(fā)適用于本行業(yè)的新設(shè)備，推動(dòng)機(jī)械化施工的使用率。