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2014年 7月,伴随旋挖钻机的轰轰巨响,南蔡 500千伏线路工程 17号塔第 4基基础浇筑完工。作为国家电网公司首批全过程机械化施工试点,这条由天津送变电工程公司承建的南蔡 500千伏线路工程在施工中首批启用了新型定制化专用旋挖钻机,这一装备用于线路铁塔桩基础成孔施工标志着我国电网建设向新的全过程机械化施工迈出了坚实的第一步。
全过程机械化施工,改变了线路工程建设过去以人力为主、机械为辅的方式,实现了线路工程建设向机械化方式的转变,有利于提升电网安全质量、效率效益、工艺水平,是一流电网建设技术发展的必然要求。而技术先进、定制专业化、标准模块化的输电工程施工装备,是全过程机械化施工的有效支撑。同时,对工程组织提出了更高的要求,如果施工配置、使用统筹不当,就难以更好地发挥这些装备的最大效益。因此,在装备租赁平台上,施工单位、租赁公司一体化装备租赁应用模式,是公司目前正在创新实施的输电线路全过程机械化施工整个链条必不可少的重要环节,有力支撑了一流电网的建设。
装备创新:精良的“武器”
输电线路是电网工程的生命线。线路建设存在点多、面广、山高、路险等特点,比起电网技术的长足进步,输电线路工程施工中依然存在风险和掣肘。长期以来,线路施工中人工投入大,施工机械研发和投入不足,相对建筑、交通等工程,输电线路施工缺乏高效率、专用化的施工机械,作业人员劳动强度大、效率低、作业危险性高,施工周期长,施工中环境保护压力大。
随着输电线路工程建设环保意识和要求的提高,以掏挖基础为代表的环保型原状土基础具有对地基岩土体扰动小的优势,因此成为线路工程主要的基础类型。然而这类基础缺乏适用的施工装备,目前主要采用人力为主的施工方式。这类基础上部结构荷载越大,掏挖基础则越深、扩底直径也越大,人工掏挖的施工难度及安全风险也会进一步加大。
输电线路专用型旋挖钻机正适应这种需要。2014年 7月 3日,公司创新研发的输电线路专用型旋挖钻机,在江苏盐城地区 220千伏万盛—芦北线路工程中交付使用。这是公司全过程机械化施工创新实践中的一项成果之一。
“普通旋挖钻机在上世纪 80年代引进到国内,主要应用于建筑、市政、交通工程上,比如楼房、道桥及铁路的基础施工,其工艺先进、效率高的优点早已得到业界广泛认可。”天津重大装备租赁分公司副经理毕建全对旋挖钻机在电网建设铁塔基础成孔施工中能够发挥的特殊作用充满期待。
在常规设备租赁市场中,普通旋挖钻机重量超过 60吨、最大成孔深度一般为 60~ 90米,这些性能参数超过了线路工程普遍性能需求,且在线路施工中行走爬坡难度大。公司总部基建部统一组织攻关,按“先进性、专业化、标准化、系列化”的思路,创新研发出适用线路基础施工普遍需求的“专用旋挖钻机”,这一专用钻机重量小,便于拆装组合,更适用于输电线路基础施工。
在首批全过程机械化施工试点之一的山东张楼(船业)站 220千伏线路工程中,施工单位就尝到了专用旋挖钻机施工的甜头,建设过程中专用旋挖钻机的实际应用量是前期试点计划量的 10倍。“这个工程使用旋挖钻机后,掏挖基础的施工进度和效率显著提高,成孔质量、安全性也得到了提升,避免了大开挖对环境的破坏,应用优势明显。施工单位在使用前心里没底,但使用后就体会到它的优势,一口气就干了 30基!”山东电力工程咨询院有限公司张楼(船业)站线路结构主设何西伟说。
2014年 11月 20日,挑战世界之最的川藏电力联网工程正式投运,作为“迄今为止世界上最具建设挑战性”的输电线路工程,专业化定制、模块化、标准化的“索道”承担了工程建设最艰巨的任务——物资运输。川藏联网工程全线约 60%的塔位为车辆无法到达的区域,为了运输物资,全线共架设 1.5吨级货运索道 900余条,架设长度 1100余公里,索道架设规模前所未有。而工程中的另一个难题铁塔组立,更是依靠抱杆这个被施工人员称为“组塔神器”的线路施工特有装备,使得一座座高度超过 60米、重量超过60吨的铁塔顺利拔地而起。这些在其他大型工程建设中难得一见的施工装备,在确保输电工程顺利建设、提高施工效率、加快施工进度上发挥着巨大的作用。
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