(国网冀北电力有限公司廊坊供电公司河北廊坊065000)
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;施工技术;分析
1导言
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。
2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。先进性要求施工装备机械化、自动化程度高,技术先进,应用灵活,安全高效,结合线路施工特点,研制开发体积小、质量轻、功能齐全、灵活组合、便于转场的专用机械装备。专业化要求施工装备适应电网工程特点,专业针对性强、功能适用,满足线路施工地质、地形和杆塔基础需要,具有挖掘、起重、筑路、运输等多种功能。标准化要求实现满足不同地形、地质条件下机械化施工的基础设计方法、通用设计成果,施工装备设计、制造标准化,施工方案、作业指导书、施工组织标准化。系列化就是针对不同地质、地形条件,形成系列化设计技术成果,形成不同功能、型式、规格、参数的系列化施工机械,满足修筑道路、物料运输、基础施工、组塔、架线等施工全过程需要。国网基建部要求加强施工技术和装备创新,开展输电线路全过程机械化施工技术研究和试点建设工作
3全过程机械化施工技术分析
3.1修建临时道路
在高压输电线路的全过程机械化施工中,可以根据现场情况决定是否需要修建临时道路。通常来说,在一些交通不便的山村或人迹罕至的森林等位置,为了便于物料运输和设备进场,需要临时修建道路。如果附近有简易道路,可以通过扩建等方式,减少施工投入。临时道路对修建质量要求不高,可以使用挖掘机和压路机配合施工的形式,快速修建一条简易道路,满足运输车辆或机械设备的通行即可。后期高压输电线路建设完成后,施工单位还要及时将道路恢复,尤其是对于那些跨越农田、森林或河流的临时道路,要及时拆除并尽可能地恢复原貌,避免对当地生态环境造成破坏影响。
3.2施工材料的运输
架空输电线路施工中会使用到大量的物料,包括钢筋、绝缘材料、混凝土等,如何将这些物料快速运往施工现场,满足施工需求,是施工单位需要重点考虑的问题。由于在不同的施工区域,其交通状况、经济条件均有很大差异,因此实际所采用的运输方式有多种,常见的运输方式包括:第一是车船运输,主要是运输砂石、塔材等大批量货物。通常只能将这些材料运输到架空线路施工现场的附近位置,由于大型车船无法直接到达施工现场,后期还需要使用车辆或其他方式分批次运输。第二是人力或牲畜运输,在一些地形陡峭的山区或茂密的森林等,车辆无法同行,只能通过人工或畜力运输方式;第三是索道运输,先在施工周边选择合适地点修建索道,然后进行物料运输。
3.3基础施工
架空输电线路后期投入使用后,由于线路和杆塔自重的影响,会对地面产生较大的压力。为了保证架空输电线路的稳定性,就要求加强对基础施工的重视,切实提高杆塔地基的承载力。根据施工区域地质结构的不同,基础处理方法也有差异,例如在软土地质或富水地质施工,需要通过换填的方式,降低地基含水率,增强稳定性。大开挖回填基础和灌注桩基础是现阶段行业内施工比较常见的两种基础处理方式。可以利用挖掘机等机械设备,将地基基础开挖到一定深度,然后将碎石等物理硬度较大的材料填充到地基中,并利用混凝土进行浇筑。
3.4组立杆塔
为了更好的满足高压供电要求,近年来架空输电线路中所用铁塔的高度也在不断增长,对其组立技术提出了更高的要求。在这种情况下,使用机械设备无疑能够大幅度提高杆塔组装和架立的效率。早期杆塔组立主要是使用一些起吊设备,但是在实际操作上不够灵活。近年来,随着全过程机械化发展水平的提升,专业化的组塔机开始得到了广泛应用。利用组塔机可以将现场准备好的钢筋结构按照次序组装完成,减轻了人工操作的难度。另外,在一些特殊情况下也有部门采用直升机组塔,但是花费的成本较高,使用范围有很大的局限性。目前来看,机械化组塔具有成本低、操作方便等优势,应用最为广泛。
3.5架线施工
目前流行的架空输电线路架线施工机械化水平比较高,这是因为采用了张力架线方法进行架线,这就为不停电跨越高压输电线路的发展提供了技术支持。同时,利用该技术还可以对弹射器展放引导绳技术、微型牵引机等技术提供支持。此外,还可以根据技术的特点对动力伞、航模展放技术进行推广和发展。在利用机械设备完成架线施工时,应重点做好两方面的技术控制工作:其一是两个相邻铁塔之间的电线应避免过度拉紧,防止因为温度变化使线路产生热胀冷缩,而导致线路张拉力过大出现断裂;其二是如果条件允许,可以考虑使用牵引绳代替引导绳,牵引绳可以使用收卷机完成快速放拉,减轻了人工操作的压力。
4高压输电线路机械化施工需要注意的问题
全过程机械化施工虽然具有诸多应用优势,但是为了兼顾高压输电线路的质量和成本,在具体开展施工时还要注意做好以下几方面的工作:第一是要提前做好地质勘查,并制定完善的机械化施工方案。地质勘查的目的主要是明确施工区域的地质条件,由此来确定基础施工所采用的方法。机械化施工方案中包含的内容主要包括采用的物料运输方式,现场杆塔阻力所用的机械设备等等。只有充分考虑好这几方面的问题,才能确保后续全过程机械化施工能够按部就班的开展;第二是杆塔位置和基础型式的选择,杆塔修建位置应当尽量平整。所选择的杆塔型式应当结合本单位自身所具备的施工条件等。
5结论
全过程机械化施工保证了在高压输电线路施工各个环节中,均大比例的使用自动化或半自动化的机械设备,在减轻人工压力的基础上,也显著加快了高压输电线路的施工效率,更好地满足了不同区域电力用户的用电需求。当然,全过程机械化对施工技术也提出了较高要求,这就需要施工单位必须要根据现场具体情况,合理配置机械化设备资源,确保高压输电线路的使用质量。
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