摘要：電桿的排桿、對接與焊接，是線路施工中的一個重要生產流程，而傳統(tǒng)的人力挖坑式排焊接技術，影響著工程的施工進度和質量。該文就電桿排焊的方法、質量和速度等方面展開研究，研制出免開挖可調排桿、旋轉焊接架，對其構造、原理和使用方法進行了闡述。
關鍵詞：電桿排、焊接技術；線路施工
輸配電線路的架設是電網建設中的一部分，而電桿的排桿、對接與焊接是線路施工中一項重要的生產流程，也是關系到整個工程施工質量、施工進度的重要環(huán)節(jié)。
架空電力線路建設施工中，直線桿一般采用水泥單桿，利用現澆混凝土套筒基礎與電桿連接，它的優(yōu)點是強度高，經久耐用，占地少，方便農業(yè)機械化耕作。隨著社會經濟的發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，目前農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，整體重量達到7~8t，必須分節(jié)加工，每棵電桿的接頭數量少則3個，多則5個，而焊接質量的優(yōu)劣將直接影響到電力線路安全運行。過去水泥桿的排焊都是采用挖坑式的排焊法（簡稱挖坑法），但焊接后常會因水泥桿彎曲度超標而返工，而且還額外地增加了土方施工，費工費時，對城區(qū)道路、綠化環(huán)境及農田、作物等造成較大破壞。
1 傳統(tǒng)方法存在的問題
首先，工人勞動強度大，效率低。采用挖坑法焊接水泥桿的地下部分時，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，而身體又無法伸展，苦累不堪。焊接時產生的有害煙霧沉積在坑內，對人體的危害很大，使焊接工作不能連續(xù)進行。
其次，增加了額外的土方工程量，使農田土層遭到破壞。焊坑還土后，破壞了農田原土層，老百姓意見很大，使得群眾工作難度加大，同時也增加了工程賠償費用，使供電企業(yè)經濟效益減少。
第三，焊接彎曲度大，質量難以保證。過去水泥桿的調直是用泥土做墊層，由于泥土是松軟的，雖然施工時確已調直，但泥土墊層的游動，難免使得電桿有下沉、讓位的現象，而且焊接時焊縫受熱不均也會使水泥桿彎曲，造成返工。根據統(tǒng)計資料：每焊接20個接頭，就有1個彎曲度超標，而返工1個接頭大約需要排焊1個接頭2~3倍的時間。
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，水田焊坑積水無法解決，只有安排專人進行排水處理。冬季施工土壤凍結，開挖焊坑困難。
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），全部工程工期只有85天，當時正值夏季施工，水田較多，焊坑開挖難度大，僅排桿、焊接這一施工過程就花費了24個輔助工、6個電焊工、4名技工28天時間。因為接頭彎曲度超標而返工12次，也就是說，大約花去5天的時間返工處理接頭。
2 對策措施
針對開挖式排焊接存在的以上問題，如皋供電公司抓住主要因素，從以下幾個方面制定了相應的解決措施：
消除土方施工：增加支架高度，消除了土方施工，利用小扒桿，調直水泥桿。
改善工作環(huán)境：采用地面焊接以改善通風，降低疲勞，避免土方施工，減小對環(huán)境的破壞。
消除水泥桿變形：在電桿支撐底槽安裝軸承，并可調節(jié)水泥桿，均勻轉動焊接。
解決電桿的調直：利用千斤頂并配以左右及上下調節(jié)螺桿，方便調直。
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：加強焊工焊接技能的培訓，焊接方法改為全平焊。
3 實施情況
根據以上對策措施，并經過反復研究、調整、改進排焊接方法，加工出排桿、焊接支架（見圖1）。
圖1 免開挖可調排桿、旋轉焊接架示意圖
3.1 構造及原理
免開挖可調式排桿、旋轉焊接架是由底座、千斤頂、同步咬合齒輪、左右調節(jié)螺桿、高低調節(jié)螺桿、桿身旋轉滾輪六部分組成。
底座。由角鐵加工成的長方體，其作用一是支撐千斤頂，并可左右調節(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。它的形狀是一個等邊平行四邊形，上、下一對頂點，可以咬合齒輪同步轉動，左、右一對頂點與上下調節(jié)螺桿連接，通過轉動上下調節(jié)螺桿，使四邊形的形狀發(fā)生變化，從而達到升高或降低電桿的目的。千斤頂的底部有一塊鐵板平放在底座上，它可以左右移動。
高低調節(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頂點上，通過轉動螺桿以改變螺母之間的水平距離，從而使千斤頂的形狀發(fā)生變化。
左右調節(jié)螺桿。它與千斤頂底板連接，螺桿的另一端與千斤頂底座接觸，左右調節(jié)螺桿（一邊調松，一邊調緊），使電桿在左右方向上偏移。
同步咬合齒輪。是由2對共4個圓周上帶有齒輪的圓盤組成，每對咬合齒輪可以繞各自圓心相對轉動（即1對咬合齒輪中的兩個齒輪轉向是相反的）。
桿身旋轉滾輪。它是安裝在頂部凹型構件兩個垂直邊的頂點上，待焊接的電桿就平放在兩個滾輪之間，電桿在滾輪上可以任意轉動。
另外配備了兩副三腳扒桿，并配上手扳葫蘆，用來將電桿吊起放在焊接架上。
3.2 使用方法
根據電桿起吊方向，選好場地，初步找平放置焊接支架下面的土壤，并夯實；利用三角架將電桿吊起，平放在排、焊接支架上，并進行初步調直；通過經緯儀的觀察，調節(jié)各支架，調節(jié)螺絲，將桿段對直，根據要求調整焊縫間隙；先在接頭圓周等分地焊接三點，然后對接頭上部進行焊接，再邊轉動桿身邊繼續(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
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，焊接人員勞動強度大大降低。焊接速度得到較大提高，焊接質量不再受場地的制約。
免去了現場土方開挖，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。同時也減少了對農田土層的破壞，減少了青苗賠償費用。
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，均勻焊接，使焊接質量得到大大提高。
利用小扒桿調直水泥桿，使排桿人數減少，減少工作時間，提高工作效率，縮短了工期。
對使用免開挖可調排桿、旋轉焊接法前后的單根水泥桿的焊接以三個焊工一天的焊接根數以及外用工用量。
4 綜合效益
以110kV新民變線路架設共有水泥桿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。
技術效果。通過現場水泥桿排桿、焊接技術的使用，使原來平均3個焊工一天最多焊接2棵水泥桿提高到6棵，提高了焊接質量，減小了水泥桿的彎曲變形，避免了土方施工，降低了對農田作物等的破壞。
經濟效果。由于工效的提高，使原來需52個工作日才能完成的焊接量減少至22個工作日，每天的外用工用量由12人減至5人，并減少了青苗賠償等開支，節(jié)約費用數十萬元，且工程質量、進度得到了保證，由于工期的縮短、送電時間的提前，增加了企業(yè)的電費收入。
免開挖可調排桿、旋轉焊接架在110kV新民變、110kV丁西變等線路架設工程施工中，大顯身手，受到公司領導及同行們的充分肯定和一致好評。
現場水泥桿排桿、焊接技術的改進在施工中，既節(jié)約施工時間及人力、物力，又提高了工程進度及施工質量，既促進安全生產，又提高了經濟效益，并根治了施工中易返工的難題，而且減少了對農田作物的毀壞，值得推廣使用。
關鍵詞：電桿排、焊接技術；線路施工
輸配電線路的架設是電網建設中的一部分，而電桿的排桿、對接與焊接是線路施工中一項重要的生產流程，也是關系到整個工程施工質量、施工進度的重要環(huán)節(jié)。
架空電力線路建設施工中，直線桿一般采用水泥單桿，利用現澆混凝土套筒基礎與電桿連接，它的優(yōu)點是強度高，經久耐用，占地少，方便農業(yè)機械化耕作。隨著社會經濟的發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，目前農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，整體重量達到7~8t，必須分節(jié)加工，每棵電桿的接頭數量少則3個，多則5個，而焊接質量的優(yōu)劣將直接影響到電力線路安全運行。過去水泥桿的排焊都是采用挖坑式的排焊法（簡稱挖坑法），但焊接后常會因水泥桿彎曲度超標而返工，而且還額外地增加了土方施工，費工費時，對城區(qū)道路、綠化環(huán)境及農田、作物等造成較大破壞。
1 傳統(tǒng)方法存在的問題
首先，工人勞動強度大，效率低。采用挖坑法焊接水泥桿的地下部分時，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，而身體又無法伸展，苦累不堪。焊接時產生的有害煙霧沉積在坑內，對人體的危害很大，使焊接工作不能連續(xù)進行。
其次，增加了額外的土方工程量，使農田土層遭到破壞。焊坑還土后，破壞了農田原土層，老百姓意見很大，使得群眾工作難度加大，同時也增加了工程賠償費用，使供電企業(yè)經濟效益減少。
第三，焊接彎曲度大，質量難以保證。過去水泥桿的調直是用泥土做墊層，由于泥土是松軟的，雖然施工時確已調直，但泥土墊層的游動，難免使得電桿有下沉、讓位的現象，而且焊接時焊縫受熱不均也會使水泥桿彎曲，造成返工。根據統(tǒng)計資料：每焊接20個接頭，就有1個彎曲度超標，而返工1個接頭大約需要排焊1個接頭2~3倍的時間。
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，水田焊坑積水無法解決，只有安排專人進行排水處理。冬季施工土壤凍結，開挖焊坑困難。
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），全部工程工期只有85天，當時正值夏季施工，水田較多，焊坑開挖難度大，僅排桿、焊接這一施工過程就花費了24個輔助工、6個電焊工、4名技工28天時間。因為接頭彎曲度超標而返工12次，也就是說，大約花去5天的時間返工處理接頭。
2 對策措施
針對開挖式排焊接存在的以上問題，如皋供電公司抓住主要因素，從以下幾個方面制定了相應的解決措施：
消除土方施工：增加支架高度，消除了土方施工，利用小扒桿，調直水泥桿。
改善工作環(huán)境：采用地面焊接以改善通風，降低疲勞，避免土方施工，減小對環(huán)境的破壞。
消除水泥桿變形：在電桿支撐底槽安裝軸承，并可調節(jié)水泥桿，均勻轉動焊接。
解決電桿的調直：利用千斤頂并配以左右及上下調節(jié)螺桿，方便調直。
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：加強焊工焊接技能的培訓，焊接方法改為全平焊。
3 實施情況
根據以上對策措施，并經過反復研究、調整、改進排焊接方法，加工出排桿、焊接支架（見圖1）。
3.1 構造及原理
免開挖可調式排桿、旋轉焊接架是由底座、千斤頂、同步咬合齒輪、左右調節(jié)螺桿、高低調節(jié)螺桿、桿身旋轉滾輪六部分組成。
底座。由角鐵加工成的長方體，其作用一是支撐千斤頂，并可左右調節(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。它的形狀是一個等邊平行四邊形，上、下一對頂點，可以咬合齒輪同步轉動，左、右一對頂點與上下調節(jié)螺桿連接，通過轉動上下調節(jié)螺桿，使四邊形的形狀發(fā)生變化，從而達到升高或降低電桿的目的。千斤頂的底部有一塊鐵板平放在底座上，它可以左右移動。
高低調節(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頂點上，通過轉動螺桿以改變螺母之間的水平距離，從而使千斤頂的形狀發(fā)生變化。
左右調節(jié)螺桿。它與千斤頂底板連接，螺桿的另一端與千斤頂底座接觸，左右調節(jié)螺桿（一邊調松，一邊調緊），使電桿在左右方向上偏移。
同步咬合齒輪。是由2對共4個圓周上帶有齒輪的圓盤組成，每對咬合齒輪可以繞各自圓心相對轉動（即1對咬合齒輪中的兩個齒輪轉向是相反的）。
桿身旋轉滾輪。它是安裝在頂部凹型構件兩個垂直邊的頂點上，待焊接的電桿就平放在兩個滾輪之間，電桿在滾輪上可以任意轉動。
另外配備了兩副三腳扒桿，并配上手扳葫蘆，用來將電桿吊起放在焊接架上。
3.2 使用方法
根據電桿起吊方向，選好場地，初步找平放置焊接支架下面的土壤，并夯實；利用三角架將電桿吊起，平放在排、焊接支架上，并進行初步調直；通過經緯儀的觀察，調節(jié)各支架，調節(jié)螺絲，將桿段對直，根據要求調整焊縫間隙；先在接頭圓周等分地焊接三點，然后對接頭上部進行焊接，再邊轉動桿身邊繼續(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
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，焊接人員勞動強度大大降低。焊接速度得到較大提高，焊接質量不再受場地的制約。
免去了現場土方開挖，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。同時也減少了對農田土層的破壞，減少了青苗賠償費用。
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，均勻焊接，使焊接質量得到大大提高。
利用小扒桿調直水泥桿，使排桿人數減少，減少工作時間，提高工作效率，縮短了工期。
對使用免開挖可調排桿、旋轉焊接法前后的單根水泥桿的焊接以三個焊工一天的焊接根數以及外用工用量。
4 綜合效益
以110kV新民變線路架設共有水泥桿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。
技術效果。通過現場水泥桿排桿、焊接技術的使用，使原來平均3個焊工一天最多焊接2棵水泥桿提高到6棵，提高了焊接質量，減小了水泥桿的彎曲變形，避免了土方施工，降低了對農田作物等的破壞。
經濟效果。由于工效的提高，使原來需52個工作日才能完成的焊接量減少至22個工作日，每天的外用工用量由12人減至5人，并減少了青苗賠償等開支，節(jié)約費用數十萬元，且工程質量、進度得到了保證，由于工期的縮短、送電時間的提前，增加了企業(yè)的電費收入。
免開挖可調排桿、旋轉焊接架在110kV新民變、110kV丁西變等線路架設工程施工中，大顯身手，受到公司領導及同行們的充分肯定和一致好評。
現場水泥桿排桿、焊接技術的改進在施工中，既節(jié)約施工時間及人力、物力，又提高了工程進度及施工質量，既促進安全生產，又提高了經濟效益，并根治了施工中易返工的難題，而且減少了對農田作物的毀壞，值得推廣使用。
