摘要：電桿的排桿、對(duì)接與焊接，是線路施工中的一個(gè)重要生產(chǎn)流程，而傳統(tǒng)的人力挖坑式排焊接技術(shù)，影響著工程的施工進(jìn)度和質(zhì)量。該文就電桿排焊的方法、質(zhì)量和速度等方面展開(kāi)研究，研制出免開(kāi)挖可調(diào)排桿、旋轉(zhuǎn)焊接架，對(duì)其構(gòu)造、原理和使用方法進(jìn)行了闡述。

    關(guān)鍵詞：電桿排、焊接技術(shù)；線路施工

    輸配電線路的架設(shè)是電網(wǎng)建設(shè)中的一部分，而電桿的排桿、對(duì)接與焊接是線路施工中一項(xiàng)重要的生產(chǎn)流程，也是關(guān)系到整個(gè)工程施工質(zhì)量、施工進(jìn)度的重要環(huán)節(jié)。

    架空電力線路建設(shè)施工中，直線桿一般采用水泥單桿，利用現(xiàn)澆混凝土套筒基礎(chǔ)與電桿連接，它的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高，經(jīng)久耐用，占地少，方便農(nóng)業(yè)機(jī)械化耕作。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，目前農(nóng)村房屋的樓層一般為2~3層。電力線路與房屋及“三線”的交叉跨越不可避免，這就要求提高電力線路桿塔高度，如今直線桿已普遍使用24m、27m、30m水泥桿，水泥桿直徑大，整體重量達(dá)到7~8t，必須分節(jié)加工，每棵電桿的接頭數(shù)量少則3個(gè)，多則5個(gè)，而焊接質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響到電力線路安全運(yùn)行。過(guò)去水泥桿的排焊都是采用挖坑式的排焊法（簡(jiǎn)稱挖坑法），但焊接后常會(huì)因水泥桿彎曲度超標(biāo)而返工，而且還額外地增加了土方施工，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，對(duì)城區(qū)道路、綠化環(huán)境及農(nóng)田、作物等造成較大破壞。

    1 傳統(tǒng)方法存在的問(wèn)題

    首先，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。采用挖坑法焊接水泥桿的地下部分時(shí)，焊工必須蹲在坑里面，采用仰焊接方式，且易受到焊工水平的制約，而身體又無(wú)法伸展，苦累不堪。焊接時(shí)產(chǎn)生的有害煙霧沉積在坑內(nèi)，對(duì)人體的危害很大，使焊接工作不能連續(xù)進(jìn)行。

    其次，增加了額外的土方工程量，使農(nóng)田土層遭到破壞。焊坑還土后，破壞了農(nóng)田原土層，老百姓意見(jiàn)很大，使得群眾工作難度加大，同時(shí)也增加了工程賠償費(fèi)用，使供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益減少。

    第三，焊接彎曲度大，質(zhì)量難以保證。過(guò)去水泥桿的調(diào)直是用泥土做墊層，由于泥土是松軟的，雖然施工時(shí)確已調(diào)直，但泥土墊層的游動(dòng)，難免使得電桿有下沉、讓位的現(xiàn)象，而且焊接時(shí)焊縫受熱不均也會(huì)使水泥桿彎曲，造成返工。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料：每焊接20個(gè)接頭，就有1個(gè)彎曲度超標(biāo)，而返工1個(gè)接頭大約需要排焊1個(gè)接頭2~3倍的時(shí)間。

    第四，地下水位高（江蘇如皋地區(qū)地下水位在0.8~1.0m左右）。夏季施工水田較多，水田焊坑積水無(wú)法解決，只有安排專人進(jìn)行排水處理。冬季施工土壤凍結(jié)，開(kāi)挖焊坑困難。

    第五，氣候環(huán)境的困擾。夏天40℃左右的高溫，焊接人員在水田施工中還要穿長(zhǎng)筒靴、防水衣褲，很容易發(fā)生人員中暑。

    例如，2006年如皋供電公司在110kV龍河變整個(gè)線路配套工程中共有水泥桿104棵（27m的62棵，24m的24棵，21m的18棵，接頭共338個(gè)），全部工程工期只有85天，當(dāng)時(shí)正值夏季施工，水田較多，焊坑開(kāi)挖難度大，僅排桿、焊接這一施工過(guò)程就花費(fèi)了24個(gè)輔助工、6個(gè)電焊工、4名技工28天時(shí)間。因?yàn)榻宇^彎曲度超標(biāo)而返工12次，也就是說(shuō)，大約花去5天的時(shí)間返工處理接頭。

    2 對(duì)策措施

    針對(duì)開(kāi)挖式排焊接存在的以上問(wèn)題，如皋供電公司抓住主要因素，從以下幾個(gè)方面制定了相應(yīng)的解決措施：

    消除土方施工：增加支架高度，消除了土方施工，利用小扒桿，調(diào)直水泥桿。

    改善工作環(huán)境：采用地面焊接以改善通風(fēng)，降低疲勞，避免土方施工，減小對(duì)環(huán)境的破壞。

    消除水泥桿變形：在電桿支撐底槽安裝軸承，并可調(diào)節(jié)水泥桿，均勻轉(zhuǎn)動(dòng)焊接。

    解決電桿的調(diào)直：利用千斤頂并配以左右及上下調(diào)節(jié)螺桿，方便調(diào)直。

    消除電桿下沉：加大底座底面積，增加受力面積。

    提高焊接工藝：加強(qiáng)焊工焊接技能的培訓(xùn)，焊接方法改為全平焊。

    3 實(shí)施情況

    根據(jù)以上對(duì)策措施，并經(jīng)過(guò)反復(fù)研究、調(diào)整、改進(jìn)排焊接方法，加工出排桿、焊接支架（見(jiàn)下圖）。

免開(kāi)挖可調(diào)排桿、旋轉(zhuǎn)焊接架示意圖

    3.1 構(gòu)造及原理

    免開(kāi)挖可調(diào)式排桿、旋轉(zhuǎn)焊接架是由底座、千斤頂、同步咬合齒輪、左右調(diào)節(jié)螺桿、高低調(diào)節(jié)螺桿、桿身旋轉(zhuǎn)滾輪六部分組成。

    底座。由角鐵加工成的長(zhǎng)方體，其作用一是支撐千斤頂，并可左右調(diào)節(jié)螺絲螺桿，二是利用底座的底板增加與地面的接觸面積，從而減小地面的壓力，避免電桿下沉。

    千斤頂。它的形狀是一個(gè)等邊平行四邊形，上、下一對(duì)頂點(diǎn)，可以咬合齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，左、右一對(duì)頂點(diǎn)與上下調(diào)節(jié)螺桿連接，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)上下調(diào)節(jié)螺桿，使四邊形的形狀發(fā)生變化，從而達(dá)到升高或降低電桿的目的。千斤頂?shù)牡撞坑幸粔K鐵板平放在底座上，它可以左右移動(dòng)。

    高低調(diào)節(jié)螺桿。它是由一根直徑為24cm的螺桿及2只螺母組成，2只螺母（牙紋相反）分別放在千斤頂水平方向上的一對(duì)頂點(diǎn)上，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿以改變螺母之間的水平距離，從而使千斤頂?shù)男螤畎l(fā)生變化。

    左右調(diào)節(jié)螺桿。它與千斤頂?shù)装暹B接，螺桿的另一端與千斤頂?shù)鬃佑|，左右調(diào)節(jié)螺桿（一邊調(diào)松，一邊調(diào)緊），使電桿在左右方向上偏移。

    同步咬合齒輪。是由2對(duì)共4個(gè)圓周上帶有齒輪的圓盤組成，每對(duì)咬合齒輪可以繞各自圓心相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)（即1對(duì)咬合齒輪中的兩個(gè)齒輪轉(zhuǎn)向是相反的）。

    桿身旋轉(zhuǎn)滾輪。它是安裝在頂部凹型構(gòu)件兩個(gè)垂直邊的頂點(diǎn)上，待焊接的電桿就平放在兩個(gè)滾輪之間，電桿在滾輪上可以任意轉(zhuǎn)動(dòng)。

     另外配備了兩副三腳扒桿，并配上手扳葫蘆，用來(lái)將電桿吊起放在焊接架上。

    3.2 使用方法

    根據(jù)電桿起吊方向，選好場(chǎng)地，初步找平放置焊接支架下面的土壤，并夯實(shí)；利用三角架將電桿吊起，平放在排、焊接支架上，并進(jìn)行初步調(diào)直；通過(guò)經(jīng)緯儀的觀察，調(diào)節(jié)各支架，調(diào)節(jié)螺絲，將桿段對(duì)直，根據(jù)要求調(diào)整焊縫間隙；先在接頭圓周等分地焊接三點(diǎn)，然后對(duì)接頭上部進(jìn)行焊接，再邊轉(zhuǎn)動(dòng)桿身邊繼續(xù)焊接；接頭焊接、桿身彎曲度檢查以及防銹處理等完全完畢后，將桿身吊起，取出支架。

    3.3 優(yōu)點(diǎn)

    由于采用地面焊接，使得施工人員一直在上方焊接，有效地避免了仰焊，改善了焊接人員的施工環(huán)境，使得在高溫季節(jié)及水田施工中，焊接人員勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。焊接速度得到較大提高，焊接質(zhì)量不再受場(chǎng)地的制約。

    免去了現(xiàn)場(chǎng)土方開(kāi)挖，外用工的用工量減少到只需3人即可完成，提高了排桿速度。同時(shí)也減少了對(duì)農(nóng)田土層的破壞，減少了青苗賠償費(fèi)用。

    解決了因土壤下沉而引起的電桿焊接處彎曲，且由于水泥桿可自由旋轉(zhuǎn)，均勻焊接，使焊接質(zhì)量得到大大提高。

    利用小扒桿調(diào)直水泥桿，使排桿人數(shù)減少，減少工作時(shí)間，提高工作效率，縮短了工期。

    對(duì)使用免開(kāi)挖可調(diào)排桿、旋轉(zhuǎn)焊接法前后的單根水泥桿的焊接以三個(gè)焊工一天的焊接根數(shù)以及外用工用量。

    4 綜合效益

    以110kV新民變線路架設(shè)共有水泥桿92棵，其中27m（5節(jié)）電桿41棵，24m（4節(jié)）電桿22棵，21m（2節(jié)）電桿18棵，18m（2節(jié)）電桿11棵，每天焊工3人為例。

    技術(shù)效果。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)水泥桿排桿、焊接技術(shù)的使用，使原來(lái)平均3個(gè)焊工一天最多焊接2棵水泥桿提高到6棵，提高了焊接質(zhì)量，減小了水泥桿的彎曲變形，避免了土方施工，降低了對(duì)農(nóng)田作物等的破壞。

    經(jīng)濟(jì)效果。由于工效的提高，使原來(lái)需52個(gè)工作日才能完成的焊接量減少至22個(gè)工作日，每天的外用工用量由12人減至5人，并減少了青苗賠償?shù)乳_(kāi)支，節(jié)約費(fèi)用數(shù)十萬(wàn)元，且工程質(zhì)量、進(jìn)度得到了保證，由于工期的縮短、送電時(shí)間的提前，增加了企業(yè)的電費(fèi)收入。

    免開(kāi)挖可調(diào)排桿、旋轉(zhuǎn)焊接架在110kV新民變、110kV丁西變等線路架設(shè)工程施工中，大顯身手，受到公司領(lǐng)導(dǎo)及同行們的充分肯定和一致好評(píng)。

    現(xiàn)場(chǎng)水泥桿排桿、焊接技術(shù)的改進(jìn)在施工中，既節(jié)約施工時(shí)間及人力、物力，又提高了工程進(jìn)度及施工質(zhì)量，既促進(jìn)安全生產(chǎn)，又提高了經(jīng)濟(jì)效益，并根治了施工中易返工的難題，而且減少了對(duì)農(nóng)田作物的毀壞，值得推廣使用。