機械化施工在高壓輸電線路工程的建議

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摘要：社會發展勢頭迅猛，各種新技術不斷更新迭代，機械化、人工智能化成為各行業的發展方向。在這樣的背景下，電力線路施工機械化程度也在不斷提高，機械化施工改善了施工條件，使電力施工逐步由傳統、高風險、低效率的人工施工轉變為先進、低風險、高效率的機械化施工。以“邵陽丁界———儒林110kV線路新建工程”為依托，通過對比常規施工造價與機械化施工造價，展示了機械化施工在電力工程中的發展前景。

關鍵詞：高壓輸電線路；機械化施工；造價對比

中國經濟正在高速發展階段，人們的生活方式和經濟模式越來越多樣化，科技智能化改變了傳統生產方式，大大提高了社會產能，為了滿足日益增加的用電需求，電網建設正前所未有地加大建設力度。但傳統的架空線路主要依賴大量人工進行施工，而我國人口老齡化、一線施工人員缺少、工資持續增高，爆破作業和深基坑危險系數高這些問題一直困擾著電力建設產業。為了改變“人力為主、機械為輔”的傳統模式，電力企業持續開展機械化創新管理，開發、改進適宜的施工裝備，盡可能實現“機械化換人”“智能化減人”“深基坑作業不下人”，采用機械替代人力，降低施工風險，保證人身安全，保障工程質量。本文依托“邵陽丁界———儒林110kV線路新建工程”，按照“先進性、專業化、標準化、系列化”的總體要求，實現線路工程臨時道路修建、物料運輸、基礎開挖、混凝土澆筑、組塔、架線及接地裝置敷設等全過程機械化施工[1]。通過對比機械化施工和常規施工工程造價，論述機械化施工的可行性和必要性。

1工程概況

1）工程名稱：邵陽丁界———儒林110kV線路新建工程。2）電壓等級：110kV。3）回路數：單回。4）線路路徑長度：24.8km。5）桿塔數量：新建鐵塔83基。6）地形比例：丘陵占全線百分比52％，山地43％，泥沼5％。

2技術對比分析

機械化施工要求工程設計、施工裝備、技術工藝以及工程管理多方協作，共同配合。因此，機械化施工應貫穿線路規劃、設計、施工及建設管理的全過程。在規劃可研階段，在工程選線中考慮機械化施工裝備進場和作業場地需求，在費用估算中綜合考慮施工場地占用成本。在工程設計階段，應在多方面考慮適宜機械化施工的措施。1）路徑優化。充分考慮線路交通和運輸條件，路徑盡量靠近高速、國道、省道以及鄉鎮道路。同時考慮到施工能力，綜合考慮物料運輸、設備進場、牽張場設置、放線等機械化施工作業因素。2）塔位選擇。結合現有道路、地形和施工機械的能力，塔位應選在方便擺放施工機械的緩坡地形，方便機械運輸及進場。3）桿塔設計。按照相關規定執行，并考慮組塔方式、運輸條件、施工荷載、氣候條件等，保證桿塔的強度、剛度和穩定，結構型式簡潔，便于機械設備進行運輸及組塔作業施工。4）基礎設計。根據工程的地形、地質、基礎作用力大小，考慮交通條件、植被覆蓋、青苗賠償、施工裝備等因素，選擇適宜的基礎型式。山地、丘陵段為保持原狀土特性，減少水土流失及環境破壞，主要采用原狀土基礎，包括掏挖基礎、挖孔基礎。平丘段無地下水主要采用掏挖基礎、挖孔基礎。平丘段有地下水主要采用大開挖基礎。河網泥沼地區主要采用灌注樁基礎及大開挖基礎。設計優先采用原狀土基礎，塔型設計盡量集中，以減少施工道路的建設[2-3]。5）架線方式采用飛行器展放引導線。6）推薦采用專用鏈式開溝機進行接地敷設。

3施工周期對比分析

機械化施工根據線路所處的地理條件及線路工程的具體情況，依據工期的安排和施工人員的數量，組建機械化作業班組，將線路工程分為若干個工程段，安排多個不同的作業班組同步開展全過程機械化施工作業。將不同施工類型的作業采用流水化作業的形式進行，可以充分利用好人員和機械，使其達到最佳的循環配合效果。機械化施工與常規施工周期對比如表1所示。

4造價對比分析

通過機械化施工方案與常規施工方案的技術和造價指標對比，來分析機械化施工方案與常規施工方案之間的優劣勢。兩者之間指標的對比如表3、表4所示從上述指標對比表中可以看出，機械化施工方案靜態投資較常規施工方案靜態投資減少了2.87萬元/km。分析差異原因如下：1）架線工程。本工程施工方案考慮了導線的使用周期與導電率，選擇了比常規施工線重的復合導線，使得機械化施工比常規施工架線子項費用增加1.06萬元/km，但從全壽命周期角度上看，機械化施工選線經濟上較優。2）桿塔工程。本工程地形較復雜，部分地形為山地及泥沼。而常規施工一般為地勢較緩的地區。因此本工程耐張塔使用比例較常規施工方案高8％。本工程鐵塔鋼材較通用造價方案增加3.43t/km，桿塔工程費用較常規施工方案增加4.63萬元/km。3）基礎工程。機械化施工基礎盡量采用原狀土基礎，針對本工程特點和沿線地質情況，設計與機械研發部門積極創新和應用新型基礎型式，根據線路沿線地形、地質水文及交通運輸條件，充分考慮施工機械的性能，優先選用適宜機械化施工的基礎型式，優化基礎土石方量和混凝土量，使得本工程基坑土石方量較常規施工方案減少368.88m3/km，混凝土量較常規施工方案減少37.07m3/km，基礎鋼材量較常規施工方案減少4.51t/km。因此，機械化施工方案中基礎工程費用較常規方案減少8.29萬元/km。4）接地工程。由于本工程地形比較復雜，輸電線路桿塔基礎的建設受占地面積的影響較大。另外由于山區土壤電阻率一般比較高，線路桿塔的接地應根據地質環境針對性地設計。本工程考慮接地形式及接地電阻率問題，接地鋼材量較通用造價方案增加0.09t/km，接地土石方較常規施工方案增加51.02m3/km。因此機械化接地工程費用較常規施工方案增加0.64萬元/km。5）附件工程。本工程使用了耐污性好，運行方便的玻璃復合絕緣子。由于玻璃復合絕緣子的單價高于常規方案中普通絕緣子的單價，附件工程費用較通用造價方案增加2.67萬元/km。雖然玻璃復合絕緣子的應用導致建設成本增加，但是按照電網建設全壽命周期管理理念，對技術方案或設備選擇進行全壽命的經濟性比較，包括線路建設時的基建投資和線路投運后的運行成本。經比較，玻璃復合絕緣子在全壽命周期中的投資相比普通絕緣子較小，因此在經濟性上具有優勢。6）其他費用。機械化施工考慮桿塔運輸與基礎型式要利于施工機械進出場，因此，優化設計方案，桿塔選型減小了桿塔占地面積，降低青苗補償費用，其他費用較常規施工方案減少3.41萬元/km，其中建設場地征用及清理費較常規施工方案減少1.91萬元/km。機械化施工中施工機械利用率的高低，直接影響工程成本，選用合適的技術方案、施工設備，編制適宜的施工方案，不僅可以縮短施工工期，節約建設成本，對于施工安全系數也會大大提升，機械化施工成為未來施工方式的發展方向。

5推進機械化施工發展的建議

1）技術和經濟的統一是控制和合理確定工程造價的首要環節[4]。技經人員要提高素質，熟悉業務，設計人員要關心與經濟有關的指標。技經人員要參與從項目立項到工程建設的全過程管理。要采取必要的措施，調動和發揮設計人員和技經人員的積極性，共同控制造價。2）建議全面推行設計、施工、采購、監理、調試的全過程招投標制。通過招標擇優選擇隊伍和廠家，促進有關單位加強競爭意識和經營管理，在保證優質的前提下，合理降低成本，提高經濟效益。3）完善機械化施工定額，根據機械化施工特點，結合已完機械化施工工程，實測實量，數據分析，持續深入研究機械化施工計價標準，完善計價依據，編制適合市場經濟，滿足施工現場需求的企業定額。4）加強與設備廠家合作，研發先進的機械化施工裝備，建立裝備庫，降低設備成本，提高工作效率，有效控制機械化施工的成本。

6結語

雖然不同工程的實際情況有所不同，導致全過程機械化施工和常規施工的技術和造價對比將有所差異。但本工程依托一個典型工程的實際情況，分析對比了全過程機械化施工與常規方案施工的技術和造價，具有一定的參考價值。同時機械化施工目前仍有許多困難，比如施工設備受施工場地制約，施工便道修筑及施工場地占用費較傳統施工高，全機械化施工設備選擇少，但隨著全過程機械化施工的推廣，規劃部門、建設單位、設計單位、設備制造單位以及施工單位的共同努力，將逐步實現機械化施工標準化、系列化、智能化，并構建安全、優質、高效的綠色電網。

參考文獻

[1]國家電網公司.架空輸電線路機械化施工技術導則：Q/GDW11598—2016[S].北京：國家電網公司，2016.

[2]曾壽建，許超晨，林瑞宗，等.輸電線路全過程機械化施工技術經濟分析[J].中國電力企業管理，2016（6）：74-78.

[3]王浩.高壓輸電線路全過程機械化施工技術應用與探討[J].機電信息，2019（29）：90-91.

[4]王佳蔚，邊小涵.基于BIM技術的裝配式建筑與傳統現澆式建筑造價對比的探究———以寶雞市公園路八十九號樓為例[J].綠色環保建材，2021（2）：137-138.

作者：連櫟 單位：長沙電力設計院有限公司