宁海电厂一期500kV送出线路改接工程机械化施工策划

1、宁海电厂一期500kV送出线路改接工程全过程机械化施工策划一、 工程概况1.1 工程范围从宁海电厂一期-宁海变500kV两回线改接点起至明州变500kV进线构架止的输电线路工程。1.2 线路主要技术特性项 目宁海电厂一期500kV送出线路改接工程电压等级500kV中性点接地方式直接接地系统线路长度新建87.7km(单回路1.5km、双回路84.4km、四回路1.8km)导线型号4×JL/G1A-630/45、4×NRLH60/G1A-630/45地线型号OPGW（24芯）和JLB20A-120、JLB35-120杆塔型式国网通用设计5E8和5E10模块、5K3、546DC、

2、基础型式板式基础、掏挖基础、岩石嵌固基础、灌注桩基础1.3 线路路径本工程线路途经宁波地区宁海县、奉化市、余姚市和鄞州区。路径走向示意图及沿线情况如下:图1-1 线路路径总图新建线路路径长度87.7km，其中单回路1.5km、双回路84.4km、四回路1.8km。沿线地形：山地61%，高山大岭35%，河网、泥沼4%。二、 机械化施工范围为贯彻落实“大建设”体系建设要求，持续提升智能电网工程建设能力，贯彻落实国家电网公司提高施工机械化水平要求，稳步推进输电线路工程施工全过程机械化施工，结合工程实际路径，综合考虑塔位地形地质条件和交通运输情况，对影响机械化施工的关键要素，如：物料运输、基础设计、立

3、塔架线等进行分析，确定本工程的机械化施工范围。基础工程作为输电线路结构体系的重要组成部分，其造价、工期和劳动消耗量在整个线路工程中均占很大比重。同时由于输电线路呈点、线分布，且基础工程为隐蔽工程的施工特点，基础工程成为输电线路各分项工程中机械化程度最低和安全、质量、进度最难以控制的部分，因此，要实现全过程机械化施工，关键在于实现基础机械化施工的突破。通过全面调研国内基础工程机械化施工现状，我们重点从基础选型方面着手，确定不同地形地质条件下适合机械化施工的基础类型。输电线路的基础型式总体可分为：开挖回填基础(阶梯型刚性基础、柔性平板基础)、原状土基础 (掏挖式基础、灌注桩基础、岩石锚杆基础、岩石

4、嵌固基础)、装配式基础等。山地基础类型主要有柔性板式基础、掏挖式基础、岩石锚杆基础等。图1-2 掏挖基础、挖孔基础、岩石锚杆示意图平地基础类型主要有柔性板式基础、刚性台阶基础和灌注桩基础等。 图1-3 板式基础、台阶基础示意图图1-4 灌注桩基础示意图本工程线路途经的宁波地区宁海县、奉化市、余姚市和鄞州区，沿线地形主要是山地、高山大岭，局部河网、泥沼，逐一分析杆塔的交通情况、地质条件、基础型式和海拔高度等资料后，全线全过程机械化施工试点范围如下表所示：塔号塔型基础型式地质条件高程m交通情况G55E8-SDJC-31.5岩石锚杆中风化凝灰岩95便利G65E8-SDJC-33岩石锚杆中风化凝灰岩8

5、6便利G75E8-SJC3-27挖孔基础中风化凝灰岩115一般G85K3-SZCK2-87挖孔基础中风化凝灰岩129一般G95K3-SZCK2-82.5岩石锚杆中风化凝灰岩117便利G10546DC-SSJS2-61.5挖孔基础中风化凝灰岩104便利G11546DC-SSJS2-66挖孔基础中风化凝灰岩46便利G12546DC-SSJS4-51岩石锚杆中风化凝灰岩182便利G135K3-SZCK2-82.5岩石锚杆中风化凝灰岩202便利G145K3-SZCK2-88.5挖孔基础中风化凝灰岩221便利G155E8-SDJC-30挖孔基础中风化凝灰岩216便利G165E8-SDJC-34.5岩石锚

6、杆中风化凝灰岩147便利J5L5E8-SDJC(34.5)岩石锚杆中风化凝灰岩122便利Z13L5K3-SZCK2(93.0)挖孔基础中风化凝灰岩199便利J9L5E8-SDJC(36.0)挖孔基础中风化凝灰岩300一般G375E11-SJC1(37.5)挖孔基础中风化凝灰岩177便利G385E11-SJC1(36.0)岩石锚杆中风化凝灰岩195便利G515E11-SJC2(42.0)挖孔基础中风化凝灰岩291一般G525E8-SJC1(36.0)挖孔基础中风化凝灰岩197便利G535E8-SJC2(36.0)挖孔基础中风化凝灰岩208便利G625E8-SJC1(36.0)岩石锚杆中风化凝灰岩

7、329一般G635E8-SJC1(36.0)岩石锚杆中风化凝灰岩290一般G665E8-SJC2(34.5)挖孔基础中风化花岗岩231便利G675E8-SJC4(36.0)挖孔基础中风化花岗岩254便利G685E8-SZCK2(64.5)挖孔基础中风化花岗岩287一般G695E8-SJC4(36.0)挖孔基础中风化花岗岩286一般G745E8-SJC3(36.0)挖孔基础中风化花岗岩360一般G755E8-SZCK2(66.0)挖孔基础中风化花岗岩319一般G765E8-SZC3(51.0)岩石锚杆中风化花岗岩341便利G775E8-SJC3(36.0)挖孔基础中风化花岗岩328一般G915E

8、8-SJC1(36.0)岩石锚杆中风化花岗岩105便利G925E8-SJC2(34.5)挖孔基础中风化凝灰岩141便利G1035E8-SJC3(36.0)挖孔基础中风化凝灰岩197便利G1045E8-SZC3(48.0)挖孔基础中风化凝灰岩280一般G1055E8-SZC3(54.0)岩石锚杆中风化凝灰岩256一般G1065E11-SJC1(48.0)挖孔基础中风化凝灰岩173便利G1405E11-SJC2(31.5)挖孔基础中风化凝灰岩848便利G1415E11-SJC2(39.0)岩石锚杆中风化凝灰岩736便利G1425E11-SZC1(45.0)挖孔基础中风化凝灰岩760便利G1435E

9、11-SZC2(51.0)挖孔基础中风化凝灰岩836便利G1445E11-SZC1(42.0)岩石锚杆中风化凝灰岩791一般G1455E11-SZC2(51.0)挖孔基础中风化凝灰岩746一般G1465E11-SJC2(43.5)挖孔基础中风化凝灰岩736一般G1475E11-SZC2(43.5)挖孔基础中风化凝灰岩625一般G1485E11-SJC2(46.5)岩石锚杆中风化凝灰岩507一般G1495E11-SZC1(39.0)挖孔基础中风化凝灰岩626一般G1505E11-SZC1(39.0)挖孔基础中风化凝灰岩690便利G1515E11-SZC1(37.5)岩石锚杆中风化凝灰岩720便利

10、G1525E11-SJC1(37.5)挖孔基础中风化凝灰岩718便利G1535E11-SZCK(61.5)岩石锚杆中风化凝灰岩667便利G1545E11-SZC1(31.5)挖孔基础中风化凝灰岩668一般G1555E11-SJC1(43.5)板式基础中风化凝灰岩632一般G1635E11-SJC2(45.0)挖孔基础中风化凝灰岩653便利G1645E11-SZC2(49.5)挖孔基础中风化凝灰岩733便利G1655E11-SJC2(33.0)挖孔基础中风化凝灰岩768便利G1905E8-SJC3(36.0)挖孔基础中风化凝灰岩135便利G1915E8-SZCK2(64.5)岩石锚杆中风化粉砂岩

11、64便利G1925E8-SJC2(33.0)挖孔基础中风化粉砂岩24便利G1935E8-SZC2(48.0)板式基础粉质粘土混卵石12便利G1945E8-SJC1(36.0)灌注桩基础粉质粘土混卵石12便利G2025E8-SJC1(34.5)挖孔基础中风化凝灰岩131一般G2035E8-SJC2(31.5)岩石锚杆中风化凝灰岩140便利G2045E8-SZCK2(58.5)岩石锚杆中风化凝灰岩95便利G2065E8-SDJC(31.5)挖孔基础中风化凝灰岩19便利全过程机械化施工的杆塔共计64基，其中，双回路耐张塔37基，双回路直线塔24基，四回路耐张塔3基。三、 全过程机械化施工方案根据工程

12、设计及现场条件，按照临时道路修建、物料运输、基础施工、组塔施工、架线施工、接地施工等施工环节，结合我公司目前自有的机械化施工装备及目前机具租赁市场上可供选择的机械化施工装备，确定全过程机械化施工方案。按输电线路全过程施工工序划分，输电线路全过程机械化施工装备见下表。序号施工工序适用范围或条件施工装备备注1临时道路修建平原、山地、丘陵、盆地1.挖掘机2.推土机3.装载机山地4.凿岩机2物料工地运输山地、河网1.临时货运索道及配套工器具平原、山地、丘陵3.履带运输车4.轻型卡车5.轮胎运输车3基础开挖施工掏挖基础、桩基础、灌注桩基础1.旋挖钻机2.冲孔打桩机3.冲抓钻孔机4.磨盘钻机岩石锚杆基础5

13、.岩石锚杆钻机大开挖板式基础6.大开挖专用挖掘机7.大开挖辅助排水设备4混凝土施工具有运输道路1.混凝土搅拌站2.混凝土泵车（站）3.罐式运输车运输困难4.轻小型混凝土搅拌机全范围5.振捣装置5组塔施工全范围1.内悬浮外拉线抱杆地形条件复杂、铁塔吨位大2.四摇臂落地抱杆具备进场道路条件3.履带式起重机高强螺栓连接铁塔4.力矩扳手6架线施工一般导引绳展放1.飞艇2.多旋翼飞行器3.动力伞跨越导引绳展放4.抛绳器全范围5.牵引机6.张力机7.放线滑车8.压接机施工工器具9.压接管调直器10.牵引板11.卡线器12.网套连接器13.提线器14.飞车15.抗弯连接器16.旋转连接器17.牵引绳1、临时

14、道路修筑装备输电线路工程施工机具、设备及材料的运输进出场需要利用现有的道路，道路条件较好的机械化程度较高，可以利用现有设备进行施工，且施工效率较高，对于部分道路条件较差，且地形条件较好的桩号，可以修筑临时道路，便于施工设备、材料的运输，临时道路的修筑主要采用挖掘机、推土机及装载机为主，对于部分山地桩号需凿岩机配合。图3.1-1挖掘机 图3.1-2 推土机 图3.1-3 装载机图3.1-4 凿岩机2、物料运输装备线路施工运输主要包括砂、石、水泥、钢筋、地螺等基础材料、塔料和绝缘子、金具等架线材料，以及抱杆、绞磨、钢丝绳等基础、立塔、架线工器具。针对各塔号的具体位置及现场地形条件，确定合理的运输方

15、式。（1） 一般平地道路条件较好的，采用汽车运输，采用汽车运输。（2）部分桩号位于平原、丘陵地区，材料的运输采用履带式运输车、轮胎式运输车。履带车技术、结构参数如下表：履带式运输车性能参数结构参数额定载荷5000kg载物平台高度1500mm最大载荷7500kg最小离地间隙350mm最大爬坡度35°电气系统24V行使速度5km/h整车重量5500kg接地比压（空载/满载）0.022/0.044MPa外型尺寸(长×宽×高)4150×1900×1950mm其他摇控 图3.2-1 履带式运输车应用图3.2-2 轮胎运输车（3）桩号海拔较高，考虑采用索道

16、运输方式，轻型索道运输单件重量不超过1.5t，中型索道运输单件重量不超过2t，本工程铁塔全部为角钢塔，安装索道以中型索道为主。 图3.2-3 施工货运索道应用3、基础开挖装备本工程试点段基础型式有三种，分别为灌注桩基础、岩石锚杆基础、多孔掏挖式基础。根据不同的基础型式确定具体的施工方案。3.1、灌注桩基础开挖装备灌注桩基础基坑开挖设备主要采用冲孔打桩机、冲抓钻孔机、磨盘钻机为主，图3.3-1 冲孔打桩机施工作业冲孔打桩机主要用于深基础的钻孔灌注桩成孔施工，适用于以下土层条件：（1）填土层、黄土层、黏土层、粉土层、淤泥层、砂土层和碎石土层。（2）砾卵石层、岩溶发育岩层和裂隙发育的地层。（3）流砂

17、层、有孤石的砂砾石层、飘石层、坚硬土层、岩层地基。（4）适用于直径大于2000mm的大口孔径灌注桩成孔。图3.3-2 冲抓钻孔机施工作业冲抓钻孔机适用地层为亚粘土、砂土、砾石、卵石、漂石、软岩石。成孔深度在60m以内，直径为0.8m1.2m的钻孔桩。图3.3-3 磨盘钻机施工作业磨盘钻机适用填土层、淤泥层、黏土层、粉土层、砂土层等土层。适用卵砾石含量不大于15%、粒径小于10mm砂卵砾石层、软质基岩等地质。适用桩长在200m以内、桩径在0.8m1.2m之间的灌注桩成孔。3.2、挖孔、掏挖基础开挖装备挖孔、掏挖基础开挖装备以旋挖钻机为主，旋挖钻机是以回转斗、短螺旋钻头或其他作用装置进行干、湿钻进

18、，并采用旋挖逐次取土、反复循环作业而成孔为基本功能的钻机。图3.3-4 旋挖钻机3.3、岩石锚杆基础施工装备岩石锚杆基础地质以强、中风化凝灰岩为主，以爆破方法开挖基坑。锚孔采用小型潜孔钻成孔。 图3.3-5 岩石锚孔钻机应用3.4、板式、大开挖基础施工装备开挖专用挖掘机采用铲斗挖掘高于或低于承机面的土方，将土方装入运输车辆或卸至堆料场。采用全液压系统控制，开挖土方量大，相比人力开挖工作效率高。图3.3-6 大开挖专用挖掘机施工作业大开挖辅助排水设备可整体潜入水中，将基坑底部积水抽排至一定距离和高度。设备运行性能稳定，具有体积小、重量轻、噪音小、安装使用维修方便等特点，常用的辅助排水设备为潜水泵

19、。 图3.3-7 潜水泵抽水作业对于地下水位较高、地下水较多的桩号采用井点排水设备，井点排水是防止地下水上涌引起基坑坍塌的有效措施，我公司在宁波地区多条工程中应用。图3.3-8 井点排水作业设备4、混凝土浇制施工装备根据现场地型，本工程混凝土以集中搅拌、预制混凝土或商品混凝土为主，对于部分桩号山区运输道路较为困难的采用现场搅拌。对于集中搅拌、预制混凝土或商品混凝土的采用混凝土泵车运输。图4.1-1 混凝土搅拌站混凝土搅拌站由搅拌主机、物料称量系统、物料输送系统、物料贮存系统和控制系统等5大系统和其他附属设施组成。采用强制式搅拌机，可以搅拌流动性、半干硬性和干硬性等多种混凝土。物料输送系统、称量

20、系统可以根据配合比进行设定，确保搅拌的混凝土符合配合比要求，确保混凝土质量。图4.1-2 罐式运输车 图4.1-3 平原桩号混凝土泵车现场应用 图4.1-3 山地、丘陵混凝土泵车现场应用对于不具备运输条件的山地桩号基础，采用现场搅拌混凝土，现场搅拌采用轻小型混凝土搅拌机，轻小型混凝土搅拌机可将水泥、砂石骨料和水混合并拌制成混凝土混合料，适用于搅拌塑性和半干硬性混凝土，通常为自落式滚筒搅拌机，根据公司施工经验，现场搅拌机容量要求需确保一包水泥的搅拌量，搅拌机太小将影响混凝土搅拌质量，一般采用200L以上。 图4.1-4 轻小型混凝土搅拌机基础浇制现场，为保证混凝土密实度，确保基础浇制质量，浇制过

21、程需分层振捣，振捣与浇制过程同时进行，振捣装置一般采用高频、外滚、软轴联接方式，主要由电动机、传动装置、振动棒等三大部分组成，适用于输电线路掏挖基础、人工挖孔桩基础、钻孔灌注桩基础、联合大板基础、直柱板式基础、斜柱插入式基础、岩锚基础承台混凝土的振捣浇制。图4.1-5 混凝土振捣装置作业5、基础浇制阶段其它机械设备5.1、全方位可调式地脚螺栓定位装置该装置具有上下高低可调、拆装操作简便、承载力大、调节可靠等特点，单腿基础脚螺栓数量超过4根时，使用全方位可调式地脚螺栓定位装置，可有效提高地脚螺栓位置找正的精度、支固稳固性及施工效率。 图5.1-1 全方位可调式地脚螺栓定位装置应用5.2、钢筋直螺

22、纹连接技术与焊接等连接技术方式相比较，钢筋直螺纹连接技术具有节省钢材、节省电能，不受钢筋可焊性制约、不受季节影响、不用明火、施工简便、工艺性能良好和接头质量可靠度高等特点，适用于任何直径的变形钢筋的连接，尤其用于受拉构件的纵向受力钢筋。对深基坑基础可有效的解决山地钢筋焊接、运输及钢筋笼绑扎难题。 图5.2-1钢筋直螺纹连接技术应用6、杆塔组立施工装备本工程全部为角钢塔，根据铁塔结构、塔重、塔高等参数，优先选用外拉线悬浮抱杆分解组塔的方式，起吊动力采用具有安全防护装置的双毂绞磨。对于部分桩号位于平地且交通便利，考虑铁塔下部采用50t汽车吊配合组立，或完全采用150t汽车吊组塔。 图6.1-1 汽

23、车吊配合组塔应用图6.1-2 内悬浮内拉线抱杆组立铁塔部分桩号地形限制，无法打设外拉线的，如位于运行线路边上，且铁塔吨位较大，考虑采用座地四摇臂抱杆进行杆塔组立，座地四摇臂抱杆可选用我公司自行研制的断面1m的抱杆进行，抱杆摇臂长17m满足，起吊荷载5.2t，采用液压顶升，抱杆配置安全装置，有效控制现场铁塔吊装安全，满足本工程安全施工需要。 图6.1-3 座地四摇臂抱杆组立铁塔为提高杆塔螺栓紧固率，采用力矩扳手进行高强度塔材螺栓、螺帽的紧固。 图6.1-4 力矩扳手力矩扳手具有以下几方面特点：（1）可预先设定扭矩，且设定值可调，并具有声响提示装置。（2）可切换二种方向。拨转棘轮换向开关，扳手可逆

24、时针加力。（3）合金钢材料锻制，重量轻、坚固耐用、操作方便、省时省力。 图6.1-5 力矩扳手现场应用7、架线施工装备7.1、导引绳展放施工装备现阶段输电线路工程施工环保要求较高，以往人工展放导引绳需砍伐施工通道，对山地工程的植被破坏较为严重，导引绳的不落地展放为解决问题最有效的手段，目前我公司不落地展放导引绳最要采用多旋翼飞行器、飞艇及动力伞为主。 图7.1-1 多旋翼飞行器展放导引绳 图7.1-2 动力伞展放导引绳 图7.1-3 飞艇展放导引绳对于跨越公路、铁路、高压电力线路、等特殊跨越架过网绳（引绳）的展放，跨越不通航河道引绳的展放可采用抛绳器。 1弹头；2发射管；3释放阀；4低压室；5

25、调压装置；6高压气瓶图7.1-4 抛绳器结构图7.2 架线施工过程其它设备架线过程，主要采用带张力架线施工为主，采用一牵四带张力放线，放线过程采用中型牵张设备一套、大型牵张设备一套。其中中型牵张设备用于牵引绳的倒换及地线、OPGW的展放，大型牵张设备用于四分裂导线的展放，放线前每基铁塔需悬挂五轮放线滑车，放线滑车规格根据导线型号确定。图7.2-1 张力场现场布置示意图图7.2-2 牵引场现场布置示意图施工装备应用流程图四、 施工装备配置（1）临时道路修筑装备配置情况临时道路修筑设备挖掘机为租赁装备。（2）工地运输装备配置情况普通机动车辆、履带运输车、流动式起重机均为自有装备，若数量不满足，除履带运输车外，其余设备可租赁。（3）基础施工装备配置情况基础施工中的专用设备旋挖钻机为租赁装备、直螺纹镦粗机及套丝机、混凝土泵送设备（拖泵）为租赁装备、混凝土罐车（商混公司配备）。（4）塔组立装备配置情况铁塔组立的内悬浮抱杆及配套工具为自有装备，流动式起重机租赁装备。（5）架线施工装备配置情况架线施工时初级导引绳展放采用的多旋翼升机为租赁装备，其余常规装备如各种钢丝绳、纤维绳、导地线滑车、各种牵引机和张力机等均为自有装备。架线施工自有装备能满足全过程机械化施工的要求。临时道路修建装备配置如下