滨海地区线路工程施工进场方案研究

陆 洲

(福建省电力勘测设计院 福建福州 350003)



滨海地区线路工程施工进场方案研究

陆 洲

(福建省电力勘测设计院 福建福州 350003)

滨海地区的输电线路工程，施工进场方案与常规线路工程相比有较大的差异，在设计、施工中均应提前考虑措施及计列相应费用。文章结合湄洲湾第二电厂～莆田500千伏线路工程的设计施工经验，介绍了填土道路及平台、钢栈桥及平台的特点、应用范围，并将两者进行技术经济比较； 随后，阐述了其设计、施工中须引起注意的要点。

滨海地区；钢栈桥；进场道路；施工平台；输电线路

0 引言

滨海地区的输电线路工程，由于塔位多处于滩涂、淤泥地带，甚至海水之中，受到潮汐水位变化的影响，施工进场方案与常规线路工程相比有较大的差异。因此，对该类工程，就施工单位而言，应提前做好施工组织设计，购置或租赁相应的特殊施工装备；就设计单位而言，要求在可研、初步设计阶段，提前充分考虑可行的施工进场方案及相应的特殊措施费用。本文以“湄洲湾第二电厂～莆田500千伏线路工程”为例，对滨海地区线路工程的施工进场方案设计试做探讨。

该工程约34%线路长度位于滨海滩涂地带，水深范围为0m～3m，其中有9基塔位完全处于海水中，最高潮位水深达6.5m。目前常用的线路施工水上作业的进场方式主要分为“人工堆填”及“钢栈桥”方式，其中人工堆填土较适用于填土高度小、水流冲刷轻微的地区；钢栈桥一般适用于水位深、取土不便、波浪较大的地区。本文通过对比钢栈桥及填土施工方案，分析在不同工序中各种材料需求及相关的施工工艺，为输电线路水上施工方式的确定提供依据。

1 人工堆填施工方案

人工填土进场为常用的水上施工道路修筑方式，其相比钢栈桥具有造价低、可就地取材、适用性强等优势，但因填土自身的局限性，其不适用于水位深、水流速度高等地区。

填土进场的施工工序为：施工放样→素土摊铺、整平→生石灰消解→石灰拌合平整→夯实→洒水养生。

根据现场定位情况，该工程有33基塔位位于滩涂、鱼塘虾池、沼泽地，灌注桩施工机械无法直接到达塔位，需要修筑进场道路及施工平台。

由于该批塔位水深均小于3.5m，且为静水区域，初步判断其适宜采用填土方案。其工程量计算简图详见图1～图3。其中：修筑施工便道路面宽度按5m，路基、施工平台放坡角度按45°计算；塔基施工平台作业面按基础主柱边外延6m计算，路面、塔基作业面高度按比水面高1m；由于地基软弱，填方下沉按1.5m考虑，压实系数取1.35。

根据上述计算方式，该批33基塔位填方量详见表1。

表1 施工进场便道及施工平台填土方案

此外，从环保角度考虑，上述填方在施工完毕后不可完全保留(特别是对鱼塘虾池的塔位)，否则将对自然环境造成较严重的影响，同时不可避免地遭到当地民众的阻挠，因此必须同时考虑填方清理费用。该工程填方清除率按40%考虑，填、清方量总计约40万方，费用约2 500万元。可见，滨海地区线路工程施工进场道路和平台的工程量是巨大的，在工程可研设计阶段如果遗漏或考虑不足，将给工程的顺利实施带来难以克服的障碍。

2 钢栈桥及钢平台施工方案

钢栈桥及钢平台也是目前较为常见的水上施工进场方式，其主要运用于水位深、流速高、填土不易成型及青赔不易的地区。该种方式具备适用范围广、环境污染小、清理简便等优势，但其造价较高。栈桥及平台顶面高度与基础承台顶标高相同，钢栈桥长度根据各桩位与海岸距离确定，施工后拆除。

钢栈桥进场方式可分为2类，一类所有载重车辆、物资均从栈桥进场，栈桥宽一般须取5m～6m，并要求栈桥段钢管桩承担所有载重车辆荷载，其钢管桩、桥面材料用量较大，且由于钢管桩是从陆地逐根向海中延伸，架桥施工周期长(图4)；另一类栈桥只承受人员和轻型车辆荷载，物资主要从设立于钢平台的码头吊配合运输船进场，栈桥宽一般须取3m即可，钢平台的架设使用打桩船进行，架设工期短。由于工期较紧，根据现场实际条件，该工程采用第二类栈桥，海上平台作业共9基，离岸距离45m～150m不等，最高潮位水深约6.5m。

海上平台主要包括海上施工平台、机具操作平台、施工平台与机具操作平台间的栈桥、堤岸到施工平台的栈桥以及四周护栏。海上平台下部结构采用15m长的φ500×8钢管桩插入滩涂7m深，钢管桩露高8m与承台持平，桩与桩之间中心距离按3m布置，并用角钢相连接确保稳固；钢管桩上纵向设置工字钢作为上部结构的分配梁。海上平台上部结构横向设置间隔1m的槽钢作为主要承重梁；梁上采用4cm厚的建筑模板铺满，在车轮行驶的地方再铺设1cm厚钢板，防止木板破损。

海上施工平台用于承台灌注桩基础施工与铁塔组立，大小由基础承台外延6m确定，便于灌注桩设备进场作业和塔材的装卸、转移、安装等；机具操作平台主要放置立塔用机动绞磨和人员观察点，大小考虑平行放置4台5t双磨筒机动绞磨，取4m×6m；施工平台与机具操作平台间的栈桥取4m×20m，宽度适合平行放置4条绞磨绳，长度大于最长主材与下横担，以便保障人员安全与施工过程监控。堤岸到施工平台的栈桥要满足2m多宽的龙马车单向行走运输物料与商品混凝土浇筑基础时输送管的铺设。

本工程海上平台每个平均自重约580t(其中钢管桩自重300t)，额定承重取150t，主要按以下考虑：4组承台灌注桩基础施工装备及机具计60t，钢筋笼等计10t，内悬浮双摇臂抱杆组立塔设备及机具计20t，同时堆放的塔材计40t，人员、码头吊、龙马车、炮车等计20t。由于施工高峰期恰逢夏秋两季，考虑到莆田地处台风高发区，风高浪急，特别是超强台风等不可预知的因素，钢管桩的安全系数取3.5。该工程搭设的海上平台设计图,如图5所示。

3 进场道路及平台经济性分析

3.1 进场道路经济性分析

(1)人工填土造价分析

填土道路断面为梯形，假定水深为h，人工填土的高度应为h+2.5(考虑路面应高于水面1m以及1.5m的填土下沉)，人工填土顶面宽为5m，人工填土临界角度取45度，则每延米人工填土的土方量为[5+5+2×(h+2.5) ]×(h+2.5)/2m3,以填土综合单价70元/m3、清理单价45元/m3计，每延米人工填土进场道路费用=(填土综合单价-清理土综合单价×40%)×(土方量)=166h2+880h+1 650(元)。

(2)钢栈桥造价分析

钢栈桥费用主要由桥面费用、钢管桩费用组成，由前文分析，桥面费用与水深无关，水深主要影响钢管桩费用。根据设计图计算，钢管重99kg/m，单根钢管桩重99×(8.5+h) kg，每延米栈桥的钢管桩重0.667×99×(8.5+h) kg，每延米栈桥桥面钢材量约为335kg，故每延米栈桥钢材量为66×(8.5+h)+335kg。由于该工程概算单价，栈桥钢材为6.038元/kg(已考虑摊销费用)，故每延米栈桥费用=6.038×[66×(8.5+h)+335]=399h+5 410(元)。

(3)人工填土与钢栈桥造价对比

分别按填土、钢栈桥的每延米费用函数绘制曲线详见图6。

通过造价与水深关系曲线可知：水深3.5m以内，人工填土施工较钢栈桥施工具有经济优势，且水深越浅经济优势越明显。

3.2 施工平台经济性分析

根据该工程滨海段塔位的根开平均值，施工平台典型尺寸约为30m×30m，由四棱台体积公式可计算得到填土平台体积为V1=1.33h3+70h2+1 225h+2 646(m3)，一基平台总费用=117h3+6 160h2+107 800h+232 848(元)。

钢平台面费用与水深无关，水深主要影响钢管桩费用。根据设计图计算，30m×30m的钢平台桥面钢材量为90 000kg，有100根钢管桩，钢管桩材料量为121×99×(8.5+h)kg，一基施工钢平台总费用=6.038×[100×99×(8.5+h)+90 000]=59 776h+1 051 518(元)。

同样绘制函数曲线图(图7)对比可以看出，填土平台在海中6.5m水深范围时仍具备一定经济性优势(每个较钢平台便宜21万元)，但由前文栈桥费用对比分析，可以注意到在水深6.5m时每延米栈桥与填土道路差价约为6 000元，当进场道路长度大于35m时“钢平台+钢栈桥”总费用即低于“填土平台+填土道路”总费用。此外，由于该9基塔位处于外海，浪高水急，使用填土平台势必需要经常补土，且填土对海洋环境不利影响过大，故技术上钢平台方案仍是最佳方案。

4 进场设施设计、施工中须引起注意的问题

(1)所有填土要求使用袋装，以最大限度减少土石散落对环境的破坏。若工期较紧，至少应做到外圈填土袋装。

(2)填土道路、填土平台的根部应抛填大型块石，以尽量减少大风天气波浪对填土的冲刷流失。

(3)海中、鱼塘虾池的填土、钢栈桥平台，施工完毕后均须清理、拆除。

(4)灌注桩基础施工将产生大量的泥浆，而工程处在近海，有大量海产养殖场，若泥浆直接排入海中，将造成一定的污染，影响海产养殖，进而给工程造成不小的干扰。故泥浆不能直接排入海中，需要加工泥浆箱，将泥浆及时排入泥浆箱，再运用码头吊将泥浆箱吊到运输船；运输到岸后再用吊车吊至龙马车，运至指定的排放点排放。

5 结语

滨海地区的输电线路工程与常规线路工程有较大的差异性，设计中应注意提前充分考虑可行的施工进场方案、环境保护措施及计列相应的特殊措施费用；施工单位应注意提前做好施工组织设计，购置或租赁相应的特殊施工装备，同时施工中应注意考虑清理恢复方案，最大限度地避免对环境造成不利影响。

[1] 程晓红.钢栈桥设计与施工技术的研究[J]．山西建筑，2013(05)：172-173.

[2] 高禄巍. 海中复杂地质钢栈桥设计及施工技术[J]．山西建筑，2013(09)：145-148.

[3] 刘热强. 水上钢平台及钢便桥的设计与施工[J]．中国建设信息，2013(07)：76-78.

Approaching plan of transmission line project construction in coastal region

LUZhou

(Fujian Electric Power Survey & Design Institute, Fuzhou 350003)

There are great differences between approaching plans of transmission line project construction in coastal region and in Common area. Corresponding special measures and costs should be considered during its designing & construction. Combining the experience of designing & construction in a 500kV transmission line project, the features and application range of construction platform & access road made of soil or steel have been introduced, with technical and economic comparison between them.

Coastal region; Steel trestle; Access road；Construction platform; Transmission line

陆洲 (1976.7- )，男，高级工程师。

E-mail:46663244@qq.com

2016-06-21

TU745.2

A

1004-6135(2016)10-0056-04