機(jī)械化施工在高壓輸電線路工程的建議

時(shí)間:2022-09-19 11:10:43

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機(jī)械化施工在高壓輸電線路工程的建議

摘要:社會(huì)發(fā)展勢(shì)頭迅猛,各種新技術(shù)不斷更新迭代,機(jī)械化、人工智能化成為各行業(yè)的發(fā)展方向。在這樣的背景下,電力線路施工機(jī)械化程度也在不斷提高,機(jī)械化施工改善了施工條件,使電力施工逐步由傳統(tǒng)、高風(fēng)險(xiǎn)、低效率的人工施工轉(zhuǎn)變?yōu)橄冗M(jìn)、低風(fēng)險(xiǎn)、高效率的機(jī)械化施工。以“邵陽(yáng)丁界———儒林110kV線路新建工程”為依托,通過(guò)對(duì)比常規(guī)施工造價(jià)與機(jī)械化施工造價(jià),展示了機(jī)械化施工在電力工程中的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞高壓輸電線路;機(jī)械化施工;造價(jià)對(duì)比

中國(guó)經(jīng)濟(jì)正在高速發(fā)展階段,人們的生活方式和經(jīng)濟(jì)模式越來(lái)越多樣化,科技智能化改變了傳統(tǒng)生產(chǎn)方式,大大提高了社會(huì)產(chǎn)能,為了滿足日益增加的用電需求,電網(wǎng)建設(shè)正前所未有地加大建設(shè)力度。但傳統(tǒng)的架空線路主要依賴大量人工進(jìn)行施工,而我國(guó)人口老齡化、一線施工人員缺少、工資持續(xù)增高,爆破作業(yè)和深基坑危險(xiǎn)系數(shù)高這些問(wèn)題一直困擾著電力建設(shè)產(chǎn)業(yè)。為了改變“人力為主、機(jī)械為輔”的傳統(tǒng)模式,電力企業(yè)持續(xù)開(kāi)展機(jī)械化創(chuàng)新管理,開(kāi)發(fā)、改進(jìn)適宜的施工裝備,盡可能實(shí)現(xiàn)“機(jī)械化換人”“智能化減人”“深基坑作業(yè)不下人”,采用機(jī)械替代人力,降低施工風(fēng)險(xiǎn),保證人身安全,保障工程質(zhì)量。本文依托“邵陽(yáng)丁界———儒林110kV線路新建工程”,按照“先進(jìn)性、專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化”的總體要求,實(shí)現(xiàn)線路工程臨時(shí)道路修建、物料運(yùn)輸、基礎(chǔ)開(kāi)挖、混凝土澆筑、組塔、架線及接地裝置敷設(shè)等全過(guò)程機(jī)械化施工[1]。通過(guò)對(duì)比機(jī)械化施工和常規(guī)施工工程造價(jià),論述機(jī)械化施工的可行性和必要性。

1工程概況

1)工程名稱:邵陽(yáng)丁界———儒林110kV線路新建工程。2)電壓等級(jí):110kV。3)回路數(shù):?jiǎn)位亍?)線路路徑長(zhǎng)度:24.8km。5)桿塔數(shù)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(shù)對(duì)比分析

機(jī)械化施工要求工程設(shè)計(jì)、施工裝備、技術(shù)工藝以及工程管理多方協(xié)作,共同配合。因此,機(jī)械化施工應(yīng)貫穿線路規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工及建設(shè)管理的全過(guò)程。在規(guī)劃可研階段,在工程選線中考慮機(jī)械化施工裝備進(jìn)場(chǎng)和作業(yè)場(chǎng)地需求,在費(fèi)用估算中綜合考慮施工場(chǎng)地占用成本。在工程設(shè)計(jì)階段,應(yīng)在多方面考慮適宜機(jī)械化施工的措施。1)路徑優(yōu)化。充分考慮線路交通和運(yùn)輸條件,路徑盡量靠近高速、國(guó)道、省道以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路。同時(shí)考慮到施工能力,綜合考慮物料運(yùn)輸、設(shè)備進(jìn)場(chǎng)、牽張場(chǎng)設(shè)置、放線等機(jī)械化施工作業(yè)因素。2)塔位選擇。結(jié)合現(xiàn)有道路、地形和施工機(jī)械的能力,塔位應(yīng)選在方便擺放施工機(jī)械的緩坡地形,方便機(jī)械運(yùn)輸及進(jìn)場(chǎng)。3)桿塔設(shè)計(jì)。按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行,并考慮組塔方式、運(yùn)輸條件、施工荷載、氣候條件等,保證桿塔的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)型式簡(jiǎn)潔,便于機(jī)械設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸及組塔作業(yè)施工。4)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。根據(jù)工程的地形、地質(zhì)、基礎(chǔ)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(chǔ)型式。山地、丘陵段為保持原狀土特性,減少水土流失及環(huán)境破壞,主要采用原狀土基礎(chǔ),包括掏挖基礎(chǔ)、挖孔基礎(chǔ)。平丘段無(wú)地下水主要采用掏挖基礎(chǔ)、挖孔基礎(chǔ)。平丘段有地下水主要采用大開(kāi)挖基礎(chǔ)。河網(wǎng)泥沼地區(qū)主要采用灌注樁基礎(chǔ)及大開(kāi)挖基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)優(yōu)先采用原狀土基礎(chǔ),塔型設(shè)計(jì)盡量集中,以減少施工道路的建設(shè)[2-3]。5)架線方式采用飛行器展放引導(dǎo)線。6)推薦采用專用鏈?zhǔn)介_(kāi)溝機(jī)進(jìn)行接地敷設(shè)。

3施工周期對(duì)比分析

機(jī)械化施工根據(jù)線路所處的地理?xiàng)l件及線路工程的具體情況,依據(jù)工期的安排和施工人員的數(shù)量,組建機(jī)械化作業(yè)班組,將線路工程分為若干個(gè)工程段,安排多個(gè)不同的作業(yè)班組同步開(kāi)展全過(guò)程機(jī)械化施工作業(yè)。將不同施工類型的作業(yè)采用流水化作業(yè)的形式進(jìn)行,可以充分利用好人員和機(jī)械,使其達(dá)到最佳的循環(huán)配合效果。機(jī)械化施工與常規(guī)施工周期對(duì)比如表1所示。

4造價(jià)對(duì)比分析

通過(guò)機(jī)械化施工方案與常規(guī)施工方案的技術(shù)和造價(jià)指標(biāo)對(duì)比,來(lái)分析機(jī)械化施工方案與常規(guī)施工方案之間的優(yōu)劣勢(shì)。兩者之間指標(biāo)的對(duì)比如表3、表4所示從上述指標(biāo)對(duì)比表中可以看出,機(jī)械化施工方案靜態(tài)投資較常規(guī)施工方案靜態(tài)投資減少了2.87萬(wàn)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(dǎo)線的使用周期與導(dǎo)電率,選擇了比常規(guī)施工線重的復(fù)合導(dǎo)線,使得機(jī)械化施工比常規(guī)施工架線子項(xiàng)費(fèi)用增加1.06萬(wàn)元/km,但從全壽命周期角度上看,機(jī)械化施工選線經(jīng)濟(jì)上較優(yōu)。2)桿塔工程。本工程地形較復(fù)雜,部分地形為山地及泥沼。而常規(guī)施工一般為地勢(shì)較緩的地區(qū)。因此本工程耐張塔使用比例較常規(guī)施工方案高8%。本工程鐵塔鋼材較通用造價(jià)方案增加3.43t/km,桿塔工程費(fèi)用較常規(guī)施工方案增加4.63萬(wàn)元/km。3)基礎(chǔ)工程。機(jī)械化施工基礎(chǔ)盡量采用原狀土基礎(chǔ),針對(duì)本工程特點(diǎn)和沿線地質(zhì)情況,設(shè)計(jì)與機(jī)械研發(fā)部門積極創(chuàng)新和應(yīng)用新型基礎(chǔ)型式,根據(jù)線路沿線地形、地質(zhì)水文及交通運(yùn)輸條件,充分考慮施工機(jī)械的性能,優(yōu)先選用適宜機(jī)械化施工的基礎(chǔ)型式,優(yōu)化基礎(chǔ)土石方量和混凝土量,使得本工程基坑土石方量較常規(guī)施工方案減少368.88m3/km,混凝土量較常規(guī)施工方案減少37.07m3/km,基礎(chǔ)鋼材量較常規(guī)施工方案減少4.51t/km。因此,機(jī)械化施工方案中基礎(chǔ)工程費(fèi)用較常規(guī)方案減少8.29萬(wàn)元/km。4)接地工程。由于本工程地形比較復(fù)雜,輸電線路桿塔基礎(chǔ)的建設(shè)受占地面積的影響較大。另外由于山區(qū)土壤電阻率一般比較高,線路桿塔的接地應(yīng)根據(jù)地質(zhì)環(huán)境針對(duì)性地設(shè)計(jì)。本工程考慮接地形式及接地電阻率問(wèn)題,接地鋼材量較通用造價(jià)方案增加0.09t/km,接地土石方較常規(guī)施工方案增加51.02m3/km。因此機(jī)械化接地工程費(fèi)用較常規(guī)施工方案增加0.64萬(wàn)元/km。5)附件工程。本工程使用了耐污性好,運(yùn)行方便的玻璃復(fù)合絕緣子。由于玻璃復(fù)合絕緣子的單價(jià)高于常規(guī)方案中普通絕緣子的單價(jià),附件工程費(fèi)用較通用造價(jià)方案增加2.67萬(wàn)元/km。雖然玻璃復(fù)合絕緣子的應(yīng)用導(dǎo)致建設(shè)成本增加,但是按照電網(wǎng)建設(shè)全壽命周期管理理念,對(duì)技術(shù)方案或設(shè)備選擇進(jìn)行全壽命的經(jīng)濟(jì)性比較,包括線路建設(shè)時(shí)的基建投資和線路投運(yùn)后的運(yùn)行成本。經(jīng)比較,玻璃復(fù)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(jīng)濟(jì)性上具有優(yōu)勢(shì)。6)其他費(fèi)用。機(jī)械化施工考慮桿塔運(yùn)輸與基礎(chǔ)型式要利于施工機(jī)械進(jìn)出場(chǎng),因此,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,桿塔選型減小了桿塔占地面積,降低青苗補(bǔ)償費(fèi)用,其他費(fèi)用較常規(guī)施工方案減少3.41萬(wàn)元/km,其中建設(shè)場(chǎng)地征用及清理費(fèi)較常規(guī)施工方案減少1.91萬(wàn)元/km。機(jī)械化施工中施工機(jī)械利用率的高低,直接影響工程成本,選用合適的技術(shù)方案、施工設(shè)備,編制適宜的施工方案,不僅可以縮短施工工期,節(jié)約建設(shè)成本,對(duì)于施工安全系數(shù)也會(huì)大大提升,機(jī)械化施工成為未來(lái)施工方式的發(fā)展方向。

5推進(jìn)機(jī)械化施工發(fā)展的建議

1)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一是控制和合理確定工程造價(jià)的首要環(huán)節(jié)[4]。技經(jīng)人員要提高素質(zhì),熟悉業(yè)務(wù),設(shè)計(jì)人員要關(guān)心與經(jīng)濟(jì)有關(guān)的指標(biāo)。技經(jīng)人員要參與從項(xiàng)目立項(xiàng)到工程建設(shè)的全過(guò)程管理。要采取必要的措施,調(diào)動(dòng)和發(fā)揮設(shè)計(jì)人員和技經(jīng)人員的積極性,共同控制造價(jià)。2)建議全面推行設(shè)計(jì)、施工、采購(gòu)、監(jiān)理、調(diào)試的全過(guò)程招投標(biāo)制。通過(guò)招標(biāo)擇優(yōu)選擇隊(duì)伍和廠家,促進(jìn)有關(guān)單位加強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和經(jīng)營(yíng)管理,在保證優(yōu)質(zhì)的前提下,合理降低成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。3)完善機(jī)械化施工定額,根據(jù)機(jī)械化施工特點(diǎn),結(jié)合已完機(jī)械化施工工程,實(shí)測(cè)實(shí)量,數(shù)據(jù)分析,持續(xù)深入研究機(jī)械化施工計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),完善計(jì)價(jià)依據(jù),編制適合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),滿足施工現(xiàn)場(chǎng)需求的企業(yè)定額。4)加強(qiáng)與設(shè)備廠家合作,研發(fā)先進(jìn)的機(jī)械化施工裝備,建立裝備庫(kù),降低設(shè)備成本,提高工作效率,有效控制機(jī)械化施工的成本。

6結(jié)語(yǔ)

雖然不同工程的實(shí)際情況有所不同,導(dǎo)致全過(guò)程機(jī)械化施工和常規(guī)施工的技術(shù)和造價(jià)對(duì)比將有所差異。但本工程依托一個(gè)典型工程的實(shí)際情況,分析對(duì)比了全過(guò)程機(jī)械化施工與常規(guī)方案施工的技術(shù)和造價(jià),具有一定的參考價(jià)值。同時(shí)機(jī)械化施工目前仍有許多困難,比如施工設(shè)備受施工場(chǎng)地制約,施工便道修筑及施工場(chǎng)地占用費(fèi)較傳統(tǒng)施工高,全機(jī)械化施工設(shè)備選擇少,但隨著全過(guò)程機(jī)械化施工的推廣,規(guī)劃部門、建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、設(shè)備制造單位以及施工單位的共同努力,將逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、智能化,并構(gòu)建安全、優(yōu)質(zhì)、高效的綠色電網(wǎng)。

參考文獻(xiàn)

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作者:連櫟 單位:長(zhǎng)沙電力設(shè)計(jì)院有限公司