線路通用設計與機械化施工

1、線路通用設計與機械化施工 目錄第一部分線路通用設計 一、桿塔通用設計 二、金具通用設計 三、基礎通用設計 四、電纜敷設通用設計第二部分機械化施工 一、技術(shù)要義 二、“五維一體”總體思路 三、機械化率的考核與評價四、典型經(jīng)驗及成效第一部分線路通用設計輸電線路分為架空輸電線路和電纜線路，其中架空線路主要由基礎、 接地、桿塔、導線、絕緣子、金具等構(gòu)成；電纜線路主要由電力電纜、 終端接頭、中間接頭及支撐件等構(gòu)成。通用設計是標準化工作的一項重要內(nèi)容，“三通一標”的組成部分。 公司系統(tǒng)現(xiàn)有線路通用設計成果體系包括：桿塔通用設計；金具通設計；基礎通用設計；電纜敷設通用設計。一、桿塔通用設計桿塔通用設計包括：

2、10kV1000kV 交流輸電線路；±500kV、±800kV 直流輸電線路； 西藏電網(wǎng)（高海拔地區(qū)）35kV 輸電線路；電氣化鐵路 110kV、220kV、 330kV 供電工程；高海拔地區(qū) 110500kV 輸電線路通用設計。由電壓等級、回路數(shù)、桿塔重要性系數(shù)、導線截面、氣象條件、地 形條件、海拔高度、桿塔型式等設計條件，劃分確定模塊。二、金具通用設計金具通用設計主要內(nèi)容包括：10kV1000kV 交流輸電線路；±800kV 直流輸電線路；電氣化鐵路110kV、220kV、330kV 供電工程 由氣象條件（冰、風）、海拔、導地線等設計條件，劃分確定模塊。三、基

3、礎通用設計包括：快速搶修桿塔基礎通用設計；裝配式基礎通用設計包括 8 個模塊、117 種基礎型式；2016 年研究制定掏挖基礎、挖孔樁基礎、巖石錨桿基 礎通用設計（主要架空線路專用型）。由電壓等級、荷載、水文地質(zhì)（地下水位、巖土性質(zhì)等）、基礎型式 等條件，劃分確定模塊。四、電纜敷設通用設計包括：2006 年版 110kV 及以下電纜鋪設方案；2014 年版增補方案， 220500kV 方案；共 6 個模塊、58 個子模塊。由直埋、排管、電纜溝、電纜隧道、橋梁（橋架）和電纜工作井等 劃分 6 個模塊。由電壓等級、電纜根數(shù)（回路數(shù)）、電纜截面、排列方式、 斷面規(guī)模等劃分子模塊。第二部分機械化施工一

4、、技術(shù)要義 二、“五維一體”總體思路 三、機械化率的考核與評價 四、典型經(jīng)驗及成效一、機械化施工技術(shù)要義實施背景：電網(wǎng)進入大規(guī)模建設階段，我國經(jīng)濟社會經(jīng)過高速發(fā)展， 進入新常態(tài)，電網(wǎng)建設面臨一系列問題。一是勞動力資源越來越緊張，人工成本持續(xù)上漲，傳統(tǒng)的勞動密集 為主的施工方法將難以為繼。二是傳統(tǒng)施工方法作業(yè)強度大、效率低， 而且安全風險高。三是未形成全過程、系統(tǒng)化的機械化施工理念和方案。一、機械化施工技術(shù)要義機械化施工：在施工過程中，大量應用機械進行操作和實施。1.以減輕或解放人工勞動。2. 降低現(xiàn)場作業(yè)體力勞動強度。3. 完成人力所難以完成的施工生產(chǎn)任務。 目標：提高施工機械化程度，減少人力

5、投入、人工勞動強度，提升安全質(zhì)量、效率效益，滿足環(huán)保、職業(yè)健康保護要求。一、機械化施工技術(shù)要義線路工程建設機械化施工技術(shù)過程：強化設計源頭管理，勘測到位，立足設計條件、裝備性能，開展多方案優(yōu)化比選。設計為后續(xù)施工提供便利，實現(xiàn)兩者有效、有機銜接。 同時，統(tǒng)籌施工裝備、人力資源、外部條件，實現(xiàn)施工組織科學有序、 嚴密高效，工序銜接有機連續(xù)、作業(yè)規(guī)范，達到流水式連續(xù)作業(yè)。一、機械化施工技術(shù)要義建設模式：“標準化設計、機械化施工”，現(xiàn)場實現(xiàn)流水式連續(xù)作業(yè)。 關鍵詞：多方案優(yōu)選、統(tǒng)籌、有序銜接。 安全性高，適用性好，技術(shù)先進，優(yōu)質(zhì)高效推進工程建設。安全可靠是前提。經(jīng)濟適用是動力。先進高效是保證。同時，

6、實現(xiàn)標準化、系 列化、專業(yè)化。一、機械化施工技術(shù)要義標準化是基礎。設計、施工工藝、裝備、配套技術(shù)等方面實現(xiàn)標準 化，保證工程建設質(zhì)量穩(wěn)定可靠，安全高效。專業(yè)化是抓手。形成電網(wǎng)工程建設專業(yè)化的設計技術(shù)；研發(fā)專用施 工裝備；建立公司專業(yè)化租賃公司；打造專業(yè)化施工隊伍。系列化是關鍵。建立從勘測到設計、到工藝、到裝備等系列技術(shù)； 形成系列基礎等設計；形成施工裝備標準化配置體系等，為工程建設提 供多種系列化解決方案。一、機械化施工技術(shù)要義2013 年以來主要工作： 一是開展設計技術(shù)研究和創(chuàng)新。形成適合機械化施工的設計原則和標準。引導因地制宜，全面應用掏挖基礎等環(huán)保型基礎。形成系列化基礎設計技術(shù)標準及技術(shù)

7、要求。二是開展專用施工裝備研制。與科研單位、國內(nèi)知名重型裝備制造 廠家等合作，研制專用裝備。發(fā)揮施工企業(yè)自主性，引導創(chuàng)新研發(fā)。三是開展系列專業(yè)化、標準化、系列化方面的技術(shù)研究。2015 年已 經(jīng)形成機械化施工標準化裝備體系，涵蓋 79 類 730 種型號的施工機械裝 備和施工機具。在現(xiàn)行標準體系基礎上，有針對性地制定 11 項設計、裝 備、施工工藝系列公司技術(shù)標準。四是試點工程建設情況。2014 年：江蘇、山東、河北、天津、福建已完成六項 220、500 千 伏線路工程，總長 220 公里試點工作。同時，錫盟-山東、淮南-上海 1000kV 交流工程，寧東-浙江±800 千伏直流等工

8、程，試點應用機械化施工技術(shù)， 取得了較好效果（做成）。2015 年：華東、華北地區(qū) 30 項 110750kV 線路工程擴大試點，多 項特高壓工程開展應用，成效明顯（完善）。2016 年：全面應用、因地制宜實施機械化施工，各項工作有序開展（做實）。一、機械化施工技術(shù)要義技術(shù)體系是開發(fā)包容型、多元化。 注意事項：1. 機械化施工不是僅僅針對某一種特定機械，在施工各工序?qū)崿F(xiàn)機 械代替人工。2. 不是僅僅涉及某一專業(yè)，需要各專業(yè)協(xié)同、相互支撐，共同實現(xiàn)。3. 形成多維度、系統(tǒng)化的管理與技術(shù)體系，是發(fā)展的必然要求。4. 裝備、工藝、設計等技術(shù)因地制宜的選用才能發(fā)揮最大效能。二、“五維一體”總體思路發(fā)展

9、的規(guī)律：大規(guī)模的機械化生產(chǎn)必然要引起社會經(jīng)濟領域的整體 變革。需要從“技術(shù)標準、工程設計、工程管理、裝備體系、考核評價”5 個維度構(gòu)建機械化施工管理與技術(shù)體系。滿足安全可靠、堅固耐用的建 設要求，提升安全質(zhì)量、效率效益。二、“五維一體”總體思路（一）技術(shù)標準 是工程建設管理與技術(shù)發(fā)展的重要支撐，是建立標準化體系的前提。 工作推進需要建立統(tǒng)一、通用的技術(shù)要求：規(guī)范的設計思路、技術(shù)要求；標準化的裝備性能與指標；安全、質(zhì)量穩(wěn)定的施工工藝；等等。 主要工作：不斷完善、豐富機械化施工標準體系，重點針對機械化 施工適應性好的基礎、重要施工裝備、施工工藝，制定了掏挖基礎、灌 注樁、盤樁、巖石基礎，專用旋挖鉆

10、機、錨桿鉆機等技術(shù)標準，以及掏 挖基礎、巖石錨桿基礎、灌注樁基礎、擠擴支盤樁基礎、接地網(wǎng)非開挖 等機械化施工工藝導則。2016 年重點編制“架空輸電線路機械化施工技術(shù)導則”公司企標，全面規(guī)范指導機械化施工實施應用；開展掏挖基礎、 挖孔樁基礎、巖石錨桿基礎等 3 類適用于機械化施工基礎通用設計，達 到施工圖深度。二、“五維一體”總體思路（二）工程設計 設計是源頭，只有從方案設計開始，在設計各階段考慮施工作業(yè)中機械的使用，才能真正為機械應用創(chuàng)造條件。 機械性能指標作為設計條件之一，提高機械適用性，才能真正實現(xiàn)機械施工的無縫對接。2016 年主要工作：研究制定機械化施工工程專項設計大綱，統(tǒng)一設 計思

11、路、技術(shù)要求、設計深度等；要求開展專項設計及專題評審，其中 100 項示范工程，基建部統(tǒng)一組織評審。研究編制 110kV、220kV、500kV 等電壓等級機械化施工設計手冊，明確設計原則、技術(shù)要求、設計依據(jù)、 主要工序設計過程及設計內(nèi)容，為設計人員提供參考；研究編制巖石錨 桿鉆機、輪式旋挖鉆機、落地抱桿等重要裝備的標準化手冊，促進設計 與施工裝備專業(yè)融合，加快設計人員掌握機械裝備性能，設計更合理、 更適用。二、“五維一體”總體思路（三）工程管理 包括建設管理、施工組織等，需要解決配套措施，如民事協(xié)調(diào)、青賠等，才能發(fā)揮機械的高效率。需要科學的施工組織，才能發(fā)揮人、機、 物的有效銜接，實現(xiàn)流水式

12、連續(xù)作業(yè)，安全、優(yōu)質(zhì)、高效推進工程建設。2016 年主要工作：總結(jié)形成機械化施工 12 項典型工程案例及典型 經(jīng)驗，在施工機械與人員的配置、施工組織、施工效率、效益等方面的 經(jīng)驗與成果為其他類似工程提供參考。推行平地、丘陵為主的地形條件全面應用機械化施工，高山峻嶺等條件下因地制宜實施。明確省公司開展機械化施工全面應用工作整體策劃，單項工程由建設管理單位牽頭開 展專項策劃，落實相關要求。引導施工單位圍繞重要機械裝備打造專業(yè) 化施工隊伍，有利于提高施工隊伍專業(yè)化水平，有利于提升施工安全、 質(zhì)量、效率。二、“五維一體”總體思路（四）裝備體系 裝備是機械施工的根本，采用合適的機械裝備，不僅效率高，減少

13、人力投入也明顯。一方面，通過創(chuàng)新研發(fā)，不斷豐富線路施工裝備，提 高裝備自動化程度，達到小型化、專業(yè)化，機動性，方面施工；另一方 面，推廣適用裝備，提供多種解決方案，形成多層次支撐。2016 年主要工作：完善施工裝備標準化配置，通過調(diào)研分析，完善 機械化施工標準化裝備體系，形成 2016 版裝備目錄（含 87 種，764 個 型號的裝備），同時組織省公司在此基礎上，結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H，研究形成區(qū) 域性機械化施工標準化裝備目錄。創(chuàng)新研發(fā)新型專用施工裝備，組織公 司科研單位及國內(nèi)大型機械制造廠，開展線路組塔用專業(yè)移動式吊車研 發(fā)；組織省公司等單位，開展通道植被自動剪裁機、小型混凝土罐車等 10 項小型、專

14、業(yè)化工器具的研發(fā)。對單動臂落地抱桿等裝備進行改造， 優(yōu)化功能，提高適用性。研究編制管理規(guī)范“國家電網(wǎng)公司施工裝備專 業(yè)管理辦法”，提高施工裝備的管理水平。二、“五維一體”總體思路（五）考核評價考核評價是推動力，一方面從技術(shù)層面形成量化評價方法，有利于評估機械化水平；另一方面從管理角度建立考核評價機制，提高工程建 設參與方的主動性，推進工程應用實施。2016 年主要工作：基建部組織研究機械化施工量化評價技術(shù)，考慮 線路工程特點、現(xiàn)有裝備水平等，形成機械化率評價方法。分析考核評 價管理流程、職責分工等，建立考核評價機制，進一步推動機械化施工 應用實施。組織研究編制了工程專用機械化率信息統(tǒng)計與計算表

15、格，減 少一線人員工作量，實現(xiàn)自動計算。二、“五維一體”總體思路全面推進是一項系統(tǒng)工作，需要各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)，各專業(yè)協(xié)同，按照“五 維一體”的總體思路，系統(tǒng)構(gòu)建機械化施工管理與技術(shù)體系。“五維一體”中技術(shù)標準等五個維度相互影響、相互交叉，是編織 機械化施工管理與技術(shù)體系的經(jīng)緯線。三、機械化率的考核與評價有關線路施工機械化率的考核評價是落實要點中“四個并舉”、強化 整體策劃等工作的重要內(nèi)容，促進管理提升、技術(shù)進步的重要手段。施工機械化率是對機械化施工工程建設管理、設計、施工與裝備等 綜合成效的定量評價，體現(xiàn)了物料運輸、基礎施工、組塔、架線、接地 敷設等線路主要施工過程的機械化程度。三、機械化率的考核與

16、評價實施施工機械化率評價的架空輸電線路工程滿足以下三個條件：1. 新建 110（66）kV 電壓等級及以上線路工程。2. 工程實際工期與合理工期可比。3. 與常規(guī)建設模式工程造價可比。三、機械化率的考核與評價計算方法：輸電線路工程施工機械化率主要對 5 個主工序、11 個子工序進行定 量分析與評價。物料小運（含物料裝卸、物料搬運、臨時道路平整及修 筑，3 個子工序）?；A施工（含開挖或成孔、混凝土攪拌、混凝土澆筑， 3 個子工序）。組塔施工（含塔材吊裝、緊固件緊固，2 個子工序）。架線 施工（含牽引繩展放、導地線展放，2 個子工序）。接地施工（含接地孔 槽掘進，1 個子工序）。三、機械化率的考

17、核與評價單項工程機械化率由各子工序權(quán)重系數(shù)與施工裝備得分率加權(quán)求和 計算。 （1）式中：P 為單項工程機械化率，%；i 為第 i 個子工序權(quán)重系數(shù)；Ti 為第i 個子工序平均得分率，%；n 為子工序數(shù)量（n =11）。 NiåQjT = j =1´100%iN（2） i式中：Ti 為第 i 個子工序平均得分率，%；Qj為參加統(tǒng)計評價的第 j 個塔位中第 i 個子工序施工所采用的機械裝備等級評分；N 為統(tǒng)計評價范圍 內(nèi)塔位數(shù)量。為衡量施工機械技術(shù)先進性及代替人工的程度，針對施工機械裝備j引入等級評分 Q i，分檔包括：1. 第一檔為全機械化，是指機械化程度高、耗費人力資源較少

18、、自 動化程度較高的裝備；2. 第二檔為半機械化，是指機械化程度一般，耗費人力較多的裝備；3. 第三檔為人工及其他方式，是指人力或畜力作業(yè)施工。三、機械化率的考核與評價工作職責：（一）省公司負責組織對轄區(qū)內(nèi)滿足評價條件的線路工程開展機械 化率評價工作，定期報送評價結(jié)果，并對報送評價信息及結(jié)果的準確性 負責。（二）中國電科院按照公司統(tǒng)一部署，負責匯總、審核相關評價信 息，配合開展評價結(jié)果分析。（三）各單項工程施工項目部負責評價信息的記錄與統(tǒng)計，定期報 送信息至業(yè)主項目部；監(jiān)理項目部負責校核評價信息；業(yè)主項目部負責 審核單項工程評價信息，按要求報送省公司。三、機械化率的考核與評價主要工作流程：（一

19、）施工項目部逐基、逐工序記錄統(tǒng)計施工機械使用情況。（二）業(yè)主項目部不定期組織抽查，核實填報信息與實際情況的一 致性。（三）單項工程施工完成后，匯總并計算評價結(jié)果，施工、監(jiān)理、業(yè)主項目部負責人審核確認。（四）工程驗收日起一周內(nèi)，評價結(jié)果報送省公司。工程驗收日起 兩周內(nèi)，省公司將評價結(jié)果報送至國網(wǎng)基建部。三、機械化率的考核與評價信息記錄視頻與注意事項（以動畫形式介紹）。四、典型經(jīng)驗及成效（一）設計是源頭，提高設計要求。 要求：研究開展專項設計。編制施工組織設計大綱、裝備性能指標納入設計條件。具體如下。1. 細化工程勘測。采取科學勘測手段，獲得準確水文地質(zhì)、地形地 貌信息，提高設計方案的科學合理性。

20、2. 開展路徑方案比選及優(yōu)化。按照方便實施機械化施工的要求，開 展多方案比選、優(yōu)化，論證路徑方案技術(shù)合理性，投資經(jīng)濟性。3. 導地線的運輸、架設。分析提出牽張場的設置、牽張場大小等內(nèi) 容；掌握導地線、張牽設備運輸尺寸、重量及運輸條件。4. 桿塔選型及優(yōu)化。分析施工配套設計要求、構(gòu)造設置等，以及對 施工道路、作業(yè)場地等要求。5. 基礎型式選擇及優(yōu)化。多種方案的技術(shù)經(jīng)濟性比較，優(yōu)選適用基 礎選型，分析選擇運輸方式和設置進出場方式及道路、作業(yè)要求等。6. 接地。分析適合機械化施工的接地型式；分析設備進出場方式選 擇、對道路的要求。7. 制定運輸方案，確定臨時道路修筑方案，索道架設方案（如有必要）等，估算費用。8. 設計其他要求：施工全過程、各階段綜合建設時序?；菊莆詹?用的主要機械及主要功能、效率等（含人員、機械配置數(shù)量等）；分項列 出機械化施工模式下工程概算（包括施工臨時道路、建設場地等賠償）。 分析提出施工組織等其他措施。四、典型經(jīng)驗及成效（二）施工及裝備方面。1. 各施工工序有序銜接，實現(xiàn)流水式連續(xù)作業(yè)（環(huán)）。2. 研發(fā)專用型裝備，適合線路施工（機）。3. 圍繞關鍵施工裝備，提高專業(yè)能力，打造專業(yè)化施工隊伍（人）。四、典型經(jīng)驗及成效（三）設計、施工方案可行性：多方案比選、整體