宋有明
青海万立建设有限公司 青海省西宁市 810000
摘要:目前,经济发展迅速,输电线路全过程机械化施工设计技术是从设计源头出发,在满足安全、适用、耐久等要求的前提下,创新设计理念和方法,进而提升施工安全水平。输电线路机械化施工设计主要包括路径选择、勘测、基础设计、杆塔设计以及接地设计等,路径选择需考虑机械化施工的可行性与经济性;勘察评价拟建进场道路的安全稳定性,并测量塔位地形图;基础设计结合岩层的饱和单轴抗压强度、设备开挖能力等因素开展设计;杆塔设计考虑索道运输能力等因素,限制杆件的单件重量,并于铁塔关键部位预留施工孔;根据接地电阻值、交通运输条件及地质条件等参数,综合确定接地的施工方式。
关键词:输电线路工程;机械化施工措施;差异化分析
引言
在输电线路工程施工期间,应科学选择机械化施工措施,保证施工方案的可行性与经济性。基于此,文章结合工程机械化施工措施选择问题,对准备施工、基础施工、组塔施工等各个工序的机械化施工措施进行了差异化分析,提出科学的选择方法。加强机械化施工与传统施工方式的经济性比较,能够为施工措施的选择提供参考。
1准备施工机械化措施
在基础施工阶段,需要完成基础开挖成孔作业,并进行混凝土灌注,需要根据地形和道路条件选择施工机械。在基础开挖环节,输电线路工程施工采用的基础包含大开挖型、灌注桩、挖孔桩、掏挖基础,需要采取不同施工措施,具体与地形、杆塔形式等密切相关。在河流阶地灌注桩施工,可以采用轻型钻机施工。在丘陵地区挖孔桩掏挖基础施工,采用自行式扩底掏挖钻机、旋挖钻机等设备施工。在准备施工阶段,采用机械化施工措施需要完成临时道路修建,满足施工机械和材料的进场要求。目前,可以选用的施工机械设备种类较多,包含挖掘机、装载机、推土机等等,在不同的地形、地貌条件下还应选择不同设备。从总体上来看,可以将地形条件划分为三类,分别为丘陵地区、低山地区和平地地区。在丘陵地区修建临时道路,还应确保坡度能够达到机械设备施工要求。在塔位与主路保持相对近的距离时,可以利用挖掘机、凿岩机等进行简单道路的修建。河流阶地土质较软,机械通过容易造成地面下陷,因此需要采用压路机、装载机等设备修建稳固临时道路。低山地区受附近山势影响,容易形成汇水通道,土层拥有丰富含水量,且土质较软,必要时需利用挖掘机、推土机等设备进行换填施工,做好临时道路修建。平地主要指的是农田和山间平地,多数情况下机械与塔位间距离较大,可以利用履带式挖掘机进行基坑开挖,但依然需要修建临时道路,保证后续施工中材料可以进场。在物料运输方面,可以采用履带式运输车、货运索道、轻卡等设备,但同样需要结合具体地形确认。河流阶地、普通路面等条件多采用轮胎式运输设备,其余地形需要结合道路坡度进行设备选择。如丘陵、山地坡度通常不超20°,可以使用轮胎式设备,在20°到35°之间可以利用履带式运输设备,超出35°需要采用索道实现物资吊运。
2勘测
线路勘察除了常规的勘察要求外,需要对设备进场道路进行地质调查,对修建施工道路引起的环境地质问题进行预测与评价,提出处理措施。由于机械化施工需要考虑设备的施工作业面,现场土方平整方量需计提施工费用,因此测量除了常规的测量内容外,需要补充以下测量内容:(1)塔位地形图测绘,设计人员根据现场地形情况和塔腿分布、接地射线范围等实际需要判断塔位地形图的测量范围,根据测量范围测绘地形图。(2)运输道路调查和测量,调绘已有的道路状况,对于需要修路的地方,应测量路径坡度及土方工程量等信息,必要时测绘地形图。
3优化措施分析
3.1基础开挖施工过程的机械化
基础开挖施工过程是工程施工的第一步,也是输电线路工程实现稳定安全运行的基础。在基础开挖施工过程中,一般在选用挖掘设备上有不同的选择方式。对于土方挖掘量要求较高,环境影响因素较小的施工现场,应选用挖掘机来进行基础开挖的施工。对于挖孔、钻孔类机械,由于其不同的挖掘设备种类,要根据现场的实际情况灵活选用。例如,旋挖钻机适用于黏性土、粉土、砂岩等土层,适应性较强;冲击打桩机结构简单,使用便捷,动力消耗较少,可以适用于卵石层和基岩等地段,对于成本的控制有显著优势;机械洛阳铲的采购成本较低,但是需要人工操作,可以适用于人工资源丰富的施工单位;履带式液压冲击钻机的地质适应能力最强,设备操作简单,可以适用于复杂的地质环境施工现场;岩石锚杆钻机一般用于海拔较高的山岭环境,其锚孔的开挖精度较高,可以适用于高精度的施工作业当中。
3.2混凝土施工的机械化
混凝土施工的机械化主要内容包含混凝土制备和输送、混凝土泵送、混凝土灌注等,是输电线路工程中的重要环节。在混凝土施工过程当中,应当灵活选用混凝土制备和输送方法,严格按照施工要求来进行泵送、灌注等环节,针对不同的地形条件设计不同的专业混凝土施工方式。在设计方案的过程中要综合考虑状土基础,最大程度减少混凝土用量;通过基础埋深、主柱宽度、底板宽度和厚度的优化等专业的施工手段控制混凝土用量,控制施工成本;在特殊的特高压线路基础柱体截面阶段,可以使用空心钢筋混凝土基础,从而减小施工难度,达到最好的施工效果。
3.3组塔施工的机械化
输电线路工程中的组塔设计是输电线路性能的重要影响因素,也是输电线路施工设计的难点。在现阶段常用的组塔施工方案是普通抱杆式的组塔设计,但是供电压力的不断加大、供电效率不断提升的需求使得这种组塔设计已经不满足现代化输电线路的施工要求。因此,在实际组塔施工难度越来越高的背景下,结合地形设计创新新的塔型结构是必然的要求。对于塔位地形条件较好、塔型尺寸较小的铁塔可采用普通抱杆或大型流动式起重机进行组塔;对于地形条件恶劣、临近带电线路地段等不适于打设外拉线的特殊环境,可采用单动臂或多摇臂抱杆进行组塔。这两种塔型在实际施工和应用当中具有显著的优势,能提高组塔的对于不同地形的适应性,提高施工过程中的安全性,保证输电线路的正常使用性能。
3.4接地施工机械化措施
杆塔接地施工,需进行接地沟槽开挖施工,同时埋设水平框线及射线,接地沟槽深度达到0.6~0.8m,槽宽0.4m。接地沟槽呈现出窄条带状,受断面尺寸限制,难以进行集中开挖,因此无法使用大型挖掘机等设备进行大面积施工。现阶段,杆塔接地施工可以采用的设备包含专用接地挖掘机、链式开沟机、垂直钻机和水平定向钻机等。在平地、丘陵等场地限制较小的区域,可以采用专用接地挖掘机、定向钻机等设备施工,加快施工进度。但针对山地等需要使用索道、直升机进行设备吊运的特殊区段,需要采用垂直钻机、链式开沟机等设备。
结语
输电线路全过程机械化施工是科学技术发展的必然结果,解放了施工单位的劳动力,有效地控制了施工成本,避免了高危施工带来的安全隐患,促进了输电线路工程的发展。
参考文献
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