1项目机械化施工实施情况及主要成效

110千伏佛子山线路机械化试点项目位于天门市境内，线路全长22.298km，新建铁塔73基。线路地貌单元属汉江冲积平原地貌，地势平坦开阔，平地占全线52%，泥沼占全线19%，河网占全线29%，具备较好的机械化施工条件。我们在项目启动之初即以机械化施工思路进行立项、设计、装备策划，工程自2021年6月1日开工，2021年12月完工，基础、组塔、架线施工均采用全机械化，比较传统施工方式，机械化施工优势十分显著，主要体现为“一提升两下降”：

一是施工效率明显提升。利用旋挖钻机进行基础施工，平均一天完成1基，而人工开挖方式完成一基同样方量基础施工的时间约3天，施工效率提升2倍。采用履带式吊车和越野式吊车进行杆塔组立施工，一台吊车平均一天可完成2-3基杆塔组立，而以往采用抱杆完成一基杆塔组立需要约1.5天的时间，施工效率提升2-3倍。

二是安全风险明显下降。以往抱杆组塔方式，安全风险等级为三级，而吊车组塔安全风险为四级，使用机械化作业有效降低了安全风险等级。同时机械化施工效率大幅提升，高空作业人员投入减少、作业时长缩短，抱杆倾覆风险完全消除，显著降低了人身安全风险，减轻了现场安全管控压力。

三是人工成本明显下降。使用机械化施工后，佛子山线路工程人工投入大幅减少，基础施工共计投入768人·天，杆塔组立共计投入1020人·天（含地面拼装班组人员），而采用人工开挖和抱杆组塔方式，人工投入分别为1300人•天和1750人•天，分别降低了40.9%、41.7%，人员投入和人工成本显著下降。

2全机械化施工做法

我们按照“源头策划、因地制宜、试点先行、能用尽用、用则用好”的思路，在设计、工法、装备、流程等方面重点突破，主要做了以下工作：

2.1优化适应性设计方案

一是优化路径选择。通过运用无人机航拍及三维数字化选线系统，优化塔位布置，使大部分塔位靠近现有道路，减少临时道路修筑，便于物料运输和施工设备进场。

二是优化费用计列。在项目前期，充分考虑机械化施工相关费用计列，通过逐基现场勘察，计算出临时道路修筑、材料运输、机械化作业场地需求等具体费用，将机械化施工专项费用考虑充足。

三是优化桩径设计。结合地勘报告，对相近的基础型式进行合理归并，将原方案设计的六种型号规格的基础桩径优化成三种型号规格的基础桩径，减少桩径种类，避免施工现场频繁更换钻机钻头导致的施工时长增加以及相关配件配置费用和运输费用的增加。

四是优化杆塔结构。编制分段重量表，对杆塔进行合理分段，将单段质量控制在5t以内，使单个构件（成片或成段构件）便于机械设备进行运输及组塔作业施工，降低现场施工难度，减少设备转场时间，提高吊车的利用率。

五是优化装备选型。通过装备信息收集，根据机械化施工装备性能，结合佛子山线路地形特点，优化确定机械装备型式和参数取值等，推荐作业方式和作业流程^[1]。

2.2补充了差异化施工装备

一是自己投入一批。通过投入485万元补充了履带式吊车、越野式吊车、履带式运输车、挖掘机、高频振动锤等适用于河网、泥沼环境下的机械化施工装备。

二是外部引入一批。借助线路基础分包方引入旋挖钻机用于现场基础施工，同时为保证施工安全，针对流沙地形配置了全跟进护筒。

三是厂家加入改进一批。通过与装备厂家的沟通，改进了履带式运输车的形状和尺寸，解决混凝土运输过程中易泼洒的问题，同时方便塔材等其他材料的运输。

2.3建立“四项标准”形成先进性成果

一是建立流水作业模式。即修路班组、基础班组、地面拼装班组和吊车组塔班组四个班组流水作业的模式开展施工作业，加快工程建设节奏。

二是建立随工验收制度。即单基验收合格后便可进入下一道工序，打破原来完成70%工程量才能验收进入下一道工序的常规模式，适应机械化作业的特点。

三是建立标准化指导书。结合旋挖钻机、吊车立塔和标准化作业要求，从现场布置、作业流程、装备配置、工艺标准四个方面对作业的执行要点进行明确，制定了荆州公司《旋挖钻机基础施工标准化作业指导书》和《吊车组塔施工标准化作业指导书》指导现场作业。

四是建立标准作业流程。结合基础和立塔作业的特点，总结了一孔一浇六步法的基础施工流程和一基四吊九步法的组塔施工流程，实现人员和机械的高效利用^[2]。

2.4应用“三新成果”，积累实践经验

一是在新材料应用方面。使用高分子聚乙烯铺路垫板的新型材料辅助临时道路修筑，提高道路修筑质量和效率，减少机械进场等待时间,如图1。

图1临时道路修筑

二是在新工艺应用方面。基础钢筋采用直螺纹套筒连接方式，接地采用液压压接的新型装配式方框接地装置，避免焊接作业，减少对环境的污染和作业人员的伤害。并采用工厂化制作方式，减少现场作业量，降低安全风险，提高施工效率，保证工艺质量。如图2至5。

图2自然接地安装示意图

图3不锈钢接地安装示意图

图4钢材机械连接

图5主材自动连接装置

图6移动式车载跨越架

三是在新设备应用方面。选用对接装置辅助吊件就位，如图7，使作业人员在吊装过程中能远离对接部位，解决吊件就位不易控制，施工费时和高处作业人员安全保障等问题。采用履带式运输车进行材料运输，减少混凝土对环境的污染。使用移动式车载跨越架如图6，放线视频监控装置辅助放线施工，实现牵引板在放线过程中全程可视化，减少现场劳动强度，降低架线作业风险。研制了基础智能化激光分坑仪，创新性的提出同步激光束定位、快速自平衡系统的新方法，满足线路基础施工的作业需求，提升智能化水平，减免人力差错，提高施工效率及精准度^[2]。

图7对接装置辅助吊件就位

3工作思考和下一步打算

3.1通过在佛子山线路实施机械化施工试点，我们体会到：

一是超前谋划设计方案是前提条件。前期荆州公司组织设计、施工人员深入实地查勘，在路径选择、杆塔设计、基础设计、装备选型、临时道路修筑等关键环节精心策划，保证设计方案的可实施性和经济性。

二是配齐配好施工装备是根本基础。为保证机械化施工顺利实施，选择了旋挖钻机和履带式吊车开展基础和杆塔组立施工，通过分包方引入和自购的方式将旋挖钻机和履带式吊车补充到位。

三是因地制宜开展策划是关键保证。为提升机械化施工效率和机械装备使用率，优化了施工组织模式和验收模式，适应机械化施工作业的特点。

四是施工队伍技能储备是重要支撑。为提升班组业务水平和机械操作水平，联合厂家组织开展技能培训，建设专业化的机械化施工班组。

3.2下一步打算

一是进一步优化施工组织。召开机械化施工专题讨论会，进一步探索专业化班组建设、流水施工作业优化、施工工序优化、施工工法优化和成本分析，进一步提升机械化施工的效率和效益。

二是坚持创新发展。一是与相关设备生产厂商合作攻关，进一步提升装备的通用性和适用性，改进装备设计方案，探索自动定位、自动驾驶功能，提高装备的施工效率，便于装备的推广应用。探索履带式泵车、履带式罐车等装备应用，提升绿色建造水平。二是与设计合作优化工艺工法。尝试多种基础工艺，确定不同地质情况下的最佳基础形式选择。统一基础规格尺寸，降低装备的投入，提升装备的使用效率。优化杆塔结构设计，探索整体式吊车组塔，减少吊装作业时长和高空作业时间，进一步提升机械化施工效率^[3]。

三是进一步提升装配式预制基础应用。探索微型预制桩、混凝土预制螺纹桩等预制基础应用，避免现场混凝土作业，降低现场工作量，减少对环境的污染，提升绿色建造水平。

四是推动施工企业转型。通过机械化施工全面推广、装配式预制件广泛应用、专业化班组普遍建立，促进施工企业从劳动密集型向技术资金密集型企业转变，降低企业用工成本，降低一线人员劳动强度，改善一线工作条件，提升本质安全水平。

参考文献

[1]李基隆，等.三维数字化技术在输电线路工程机械化施工中的应用研究[J]山东电力高等专科学校学报.2022,25(02)

[2]马莉;孙利平.输电线路工程机械化施工措施差异化研究[J]自动化与仪器仪表,2018(12)

[3]董方.输电线路工程全过程机械化施工探究[J].电力设备管理,2021(08)

作者简介：刘飞，1988年5月生，男，籍贯湖北洪湖，大学本科，工程师，从事电网建设工程项目管理。