文/嚴俊,江蘇省宏源電力建設監理有限公司
淺談高壓輸電線路全過程機械化施工技術
文/嚴俊,江蘇省宏源電力建設監理有限公司
文章對高壓輸電線路施工進行了探討,并提出了一種全過程的機械化思想,在實行全過程機械化施工中發揮著重要的作用,并對材料的運輸、基礎施工、桿塔組立、架線施工的全過程機械化方法進行了闡述,為實現全過程的機械化施工提供了一定的參考。
高壓輸電線路;線路架設施工;全過程機械化技術
高壓輸電線路架設施工周期長、成本高、技術弱,為適應電力工程發展,實現一流的施工技術、一流裝備配置、一流工程管理,實現施工由勞動密集型向裝備密集型轉變,更為迫切的需要實現全過程機械化。而在應用全過程機械化技術后,不僅能改善整體施工格局,更為電力工程未來發展提供良好技術支撐。
以往的高壓輸電線路施工都將人力作為核心,施工機械化水平很低。這是由環境因素造成的,部分線路架設需要穿越高山、森林,設備無法到場施工。然而,在我國人力資源成本提高及科技不斷發展的雙重刺激下,全過程機械化這一施工目標將成為可能。實現高壓輸電線路全過程機械化施工有利于支撐特高壓“六交四直”、“兩縱兩橫”等重點工程,滿足公司電網大規模建設需求,確保安全優質高效完成電網建設任務;有利于推動建設“施工管理型、專業技術型”施工企業,加快培育施工裝備科技創新人才,全面掌握施工技術研發、持續創新等核心競爭力;有利于提高施工效率效益、安全質量水平,轉變傳統“人力為主、機械為輔”的施工模式,有效解決施工人力減少、勞務成本上漲問題,減輕施工現場人員勞動強度。
2.1.1 車船運輸
輸電線路施工常用這種材料運輸方式,重點運輸大宗物料,如桿塔材料、石料與砂料等。由于部分山區無交通線路,所有該運輸方法存在一定局限性。
2.1.2 人力運輸
人力運輸在山區等條件有限的地區較為常用。人力運輸不僅載重量小,而且速度極慢,在山區偏遠塔位,僅在材料運輸方面就要花費大量時間,而且成本也較高。
2.1.3 索道運輸
在特殊地區中,索道運輸是一種最具機械化特點的材料運輸方法,相比人力運輸,它的應用能大幅加快運輸效率,并減少實際投入。但索道承載力有限,大型構件無法使用索道進行運輸。針對以上實際問題,結合全過程機械化具體要求,應加大力度研發全新的運輸方式,實現對機械化、大載重、快運輸的有機結合。(1)研發并推廣大型運輸索道,以此提高索道載重,實現對部分大型構件的可靠運輸,克服索道運輸在載重方面的瓶頸。(2)加快山地運輸車的發展速度,使山地運輸車可以適應復雜、多變的外部環境,在確保材料完好無損的基礎上,實現高效、靈活運輸。(3)普及特種裝備運輸,如汽艇與直升機等。通過對適宜特種裝備的應用,能大幅加快運輸速度,且幾乎不受地形、環境等因素影響,可與吊裝實現一次性作業。但其投入較大,設備昂貴,離普及仍有很大距離。
目前,平原區主要使用兩種基礎類型,即大開挖全斷面回填和灌注樁。其中,大開挖全斷面回填施工工藝較簡單,容易操作,是全過程機械化施工首選方式。山區的基礎類型較為復雜,若基礎施工利用原狀土,則有巖石嵌固、錨桿、挖孔樁等類型,施工難度及投入都很大。如果在山區沿用平原區的大開挖全斷面回填基礎,會對山區自然環境造成嚴重破壞,不符合人與自然協調發展的理念。對此,可在山區基礎施工中應用在建筑施工中常見的旋挖鉆機等設備,但要解決鉆機及其配套設備的運輸問題。
伴隨桿塔高度及自重的增大,從最初的人字扒桿到應用時間最長的格構式抱桿,再到當前更具安全性的塔機,桿塔組立經歷了漫長的由半機械化到全機械化的過程。桿塔組立可細分成整體立塔與分解組塔兩種形式,考慮到現階段大多桿塔的高度較高,自重偏大,所以已不再適用整體立塔形式,日后的桿塔組立重點將放在抱桿或塔機方面。當前的高壓輸電線路桿塔組立已初具全過程機械化特征,比如在大跨越式、特高壓及高塔的桿塔組立施工中,可使用全新的附著塔機;在外部條件允許的情況下,自立式桿塔可對半倒裝組立方法進行調整應用;拉線式桿塔為確保自身整體性與穩定性,可在原組立方案的基礎上聯合應用全倒裝方法。除此之外,在現代化特種裝備使用門檻不斷降低的情況下,還可以適時發展直升機與飛艇桿塔組立新技術。
架線是輸電線路施工最后環節,同時也是進行全過程機械化改造的難點所在。從目前的架線施工工藝看,已經將傳統的人工放線升級為張力放線。張力放線是一種在架線時,使需要被展放的導線維持一定張力而離開地面處在理想狀態的施工方法,根據按照《架線施工作業指導書》要求,330kV及以上高壓輸電線路工程必須采用張力放線,并且在放緊線時導地線不得接觸地面。實踐表明,通過對張力放線的應用,可節省人力與設備投入,且符合全過程機械化施工要求,具有良好的推廣價值。張力放線流程為:(1)使用飛行器等設備展放初級導引繩,也可使用人工鋪放逐基穿越放線滑車,在分段展放完成后和鄰段之間進行連接。完成上述操作后,即可使用這一導引繩對其他導引繩進行牽放。(2)使用小型牽引設備對導引繩進行收卷,然后再將施工范圍內的所有導引繩逐級換成牽引繩。(3)使用大型牽引設備對牽引繩進行收卷,然后再將施工范圍內的所有牽引線逐級換為導線,至此完成張力放線。張力架線在規范要求下在我國高壓輸電線路施工有著廣泛的應用,出現一系列成套設備,如可調節液壓張力放線機。而且施工的機械化水平也在不斷提高,具有向更高層次發展的趨勢,如微型牽引設備、微型張力設備以及將彈射器作為核心的彈射式放線技術等。
綜上所述,地形、交通與環境等方面的限制是影響高壓輸電線路施工的主要因素,也是造成施工效率慢、施工質量差的重要原因。對此,必須加大力度發展全過程機械化技術,以先進、可靠的技術突破輸電線路施工在距離、高度等條件上的束縛,進而從根本上提高整體施工水平,推動我國電力工程健康發展。
[1]王圣兵.淺談高壓輸電線路全過程機械化施工技術[J].低碳世界,2016,10(06):63~64.
[2]朱聰華.淺析輸電線路全過程機械化設計和施工[J].低碳世界,2016,11(12):59~60.