云南院典设指标分析.docx
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云南院典设指标分析
限额指标分析
1、限额边界条件：
《电网工程限额设计控制指标》（2009年水平）中工程量指标对应的边界条件如下：
（1）未使用拉线塔；
（2）耐张塔比例为杆塔总数的10％；
（3）未考虑林区高跨的影响；
（4）交叉跨越按一般情况考虑，未考虑城市近郊等多跨越情况的影响；
（5）污秽等级按II级考虑，绝缘子按三相I串考虑；
（6）海拔高度按1000m以下考虑；
（7）丘陵、山区塔位地形坡度在20°～25°之间；
（8）河网泥沼地形中灌注桩基数比例杆塔总数的按10％考虑；
（9）河网泥沼地形中地基承载力标准值按60～70kPa考虑；
（10）山地和高山大岭铁塔采用全方位高低腿方型铁塔；
（11）导线规格4×LGJ-400/50（30m/s，20mm）模块耐张塔比例为杆塔总数的15％；
（12）紧凑型线路平地、丘陵、河网泥沼地形耐张塔比例为杆塔总数的12％，山地、高山地形为15％。
（13）杆塔指标未考虑地震烈度9度及以上的影响，基础指标未考虑地基土液化的影响。
2、指标分析
本典型指标是以50km线路测算，气象条件为10mm覆冰，27m风速，导线型号为4xLGJ-400/50,地线型号为LBGJ-150,基本技术参数和指标见下表
（一）、基本技术参数和指标
冰区
项目
典设指标
线路长度（km）
50
杆塔总数（基）
117
直线塔基数（基）
150
耐张塔基数（基）
18
耐张比例（％）
15%
直线塔平均呼高（m）
36
耐张塔平均呼高（m）
30.
铁塔钢材（t/km）
41.14
基础钢材（t/km）
5.46
现浇混凝土（m3/km）
68.24
1.折算指标计算
地形系数为：
平地5%，丘陵35%，河网泥沼5%，山地47％，高山8％。
对比《电网工程限额设计控制指标》（2009年水平），按此地形系数，导线规格为4×LGJ-400/35（27m/s、10mm）单回路限额指标折算见下表：
序号
材料名称
单位
导线规格4XLGJ-400/35（27m/s，10mm）
平地
丘陵
河网泥沼
山地
高山
峻岭
折算指标
1
杆塔钢材
t
30.32
30.63
33.67
35.90
36.67
37.25
33.73
2
基础钢材
t
4.39
4.27
11.29
5.12
5.12
5.38
5.09
3
现浇混凝土
m3
62.75
61.07
125.50
64.02
64.02
67.23
66
4
工程地形系数
5%
35%
5%
47%
8%
100%
2、对比限额指标分析
主要材料指标比较表
比较项目
单位
限额设计
4×LGJ-400/35
（27m/s，10mm冰）A
典型造价
4×LGJ-400/50
（27m/s,10mm冰）B
差额
B-A
导线
t/km
16.19
18.12
1.93
铁塔钢材
t/km
33.73
41.14
7.41
基础钢材
t/km
5.09
5.46
0.37
混凝土
m3/km
66
68.24
2.24
本体投资
万元/km
88.51
112.4
23.89
本典型造价指标与限额折算指标主要差异及其原因在于：
（1）铁塔：
考虑高强钢Q420的应用，相比不用Q420高强钢节省钢材约3%，铁塔单公里耗量减少：
1.01t/km
a、限额导线规格为4×LGJ-400/35，地线规格为GJ-100，本典设采用4×LGJ-400/50导线,，地线规格为LBGJ-150-20，采用4×LGJ-400/50导线，LBGJ-150-20地线，铁塔荷载增大，导致铁塔耗量有一定增加，综合考虑导地线的影响，经计算与比较统计，铁塔耗量增加约8.5%，因此，这部分因素导致铁塔单公里耗量增加：
33.73×8%＝2.87t/km；
b、本典设按1500-2600m设计，相比1000m以下海拔电气间隙有所增加，塔头尺寸及横担尺寸增大，相应铁塔计算荷载也有所增加，经计算比较，按1500-2600m海拔设计时，铁塔耗量比按1000mm以下海拔设计增加约6%~8％，综合考虑以上因素对典设的影响，经计算与比较实际工程，考虑7％增重，则相应每公里耗钢量增加（33.73+2.87）×7％＝2.56t/km。
c、本典设共测算铁塔117基，其中耐张塔18基，耐张比例为15％，比限额（10%耐张比例）增加5.9基耐张塔。
在满足同等使用条件要求下（主要为档距及对地高度），结合塔型的使用情况，单基耐张塔比直线塔平均增重约9.5t/基，则相应每千米耗钢量增加5.9×9.5/50=1.12t/km。
d、本典设使用猫头型直线塔，经测算使用猫头型直线塔比酒杯型直线塔平均增重约5%，因此，这部分因素导致铁塔单公里耗钢量增加33.73×0.05=1.69t/km
e、为满足地形坡度要求，铁塔最大级差有所增加，此因素导致铁塔单公里耗钢量增加约0.37t/km
f、以上因素共导致铁塔每公里耗钢量增加7.6t/km。
综上所述，折算限额指标33.73t/km加上与典设边界条件差异引起的钢材指标增量7.6t/km后的控制指标应为41.33t/km，典设指标41.14t/km略小于限额指标41.33，因此，本典设铁塔指标是合理的。
（2）基础钢材
本典设耐张比例为15％，大于限额设计10%的耐张比例。
根据典设塔型及基础选型情况，考虑耐张比例增加影响及抬高部分基础立柱的影响，基础钢材增加约0.39t/km。
限额设计基础钢材指标为：
5.09t/km，典设指标为5.46t/km，限额指标折算到与典设实际边界条件相同时控制指标应为5.09+0.39=5.48t/km。
因此，典设基础钢材指标是合理的。
（3）基础现浇混凝土
（a）耐张比例影响
根据线路的实际地形条件及初步估算的基础，结合塔型使用情况，通过计算比较，由于耐张比例增加的影响，基础混凝土平均增加约1.8m3/km。
（b）基础高立柱的影响
由于部分基础立柱较高，为满足承载力及偏心的要求，在加高立柱情况下，同时需适当加大基础底板尺寸。
综合考虑小底板高立柱、大底板高立柱基础，根据本线路估算的基础型号，经过计算比较，由于高立柱的影响，基础混凝土增加约0.8m3/km。
综上所述，折算限额指标66m3/km，加上典设特殊条件引起的增量2.6m3/km后的控制指标应为68.6m3/km，典设指标略小于限额折算控制指标。
3.技经部分
原因分析：
①限额导线采用LGJ-400/35型钢绞线，典型设计采用LGJ-400/50型钢绞线，导致单公里导线增重1.93吨，根据测算，平均每吨导线综合本体造价为1.95万元，因此此项变动增加造价3.76万元；2根GJ-100镀锌钢绞线，典型设计则采用2根150截面的LBGJ铝包钢绞线，地线型号不一致导致典型设计本体投资增加约1.3万元/km。
②由于塔材每公里增加7.41吨，根据测算平均每吨塔材综合本体造价为1.15万元，因此此项变动导致本体投资增加8.52万元。
③典型设计采用06版线路补充定额，导致典型设计投资增加约3万元/km。
④混凝土用量每公里增加2.24立方米，根据测算平均每立方米混凝土综合本体造价为0.28万元，因此此项变动，导致本体投资0.63万元/km。
基础钢材用量每公里增加0.37吨，根据测算平均每吨基础钢材增加本体投资0.7万元/km，本项变动增加单公里本体投资0.3万元。
⑤由于限额指标中的绝缘子配置为中相I串，而典型造价指标中的绝缘子配置为中相V串，因此绝缘子数目每公里增加约100片，3.13万元/km。
挂线金具相应每公里增加0.37吨，根据经验挂线金具每增加1吨，本体造价单公里增加3.2万元，本项变动增加单公里本体投资1.2万元。
综合上述各项分析，考虑由于以上原因导致的本体投资增加27.95万元/km，限额方案的本体投资调整为116.46万元/km，而典型设计本体单位投资为112.4万元/km，，由此可见典型设计的投资略优于限额设计。
典型造价与实际工程对比
1、基本技术参数和指标
冰区
项目
实际工程指标
线路长度（km）
74.8
杆塔总数（基）
159
直线塔基数（基）
85
耐张塔基数（基）
74
耐张比例（％）
46.5%
铁塔钢材（t/km）
55.35
基础钢材（t/km）
6.11
现浇混凝土（m3/km）
94.89
（1）.折算指标计算
地形系数为：
丘陵35%，山地57％，高山8％。
对比本次典型设计限额指标，按此地形系数，导线规格为4×LGJ-400/50（27m/s、10mm）单回路限额指标折算见下表：
序号
材料名称
单位
导线规格4XLGJ-400/35（27m/s，10mm）
平地
丘陵
河网泥沼
山地
高山
折算指标
1
杆塔钢材
t
41.25
40.1
41.42
41.67
42.38
41.18
2
基础钢材
t
5.19
5.05
10.38
5.30
5.30
5.21
3
现浇混凝土
m3
64.88
63.15
129.76
66.19
66.19
65.13
4
工程地形系数
35%
57%
8%
2、实际工程对比典型造价指标分析（技术部分）
主要材料指标比较表
比较项目
单位
典设限额
4×LGJ-400/50
（27m/s，10mm冰）A
实际工程
4×LGJ-400/50
（27m/s,10mm冰）C
差额
C-A
导线
t/km
18.12
19.53
1.41
铁塔钢材
t/km
41.18
55.35
14.17
基础钢材
t/km
5.21
6.11
0.9
混凝土
m3/km
65.13
94.89
29.76
本体造价
万元/km
112.58
161.28
48.7
本典设限额指标与实际工程指标主要差异及其原因在于：
铁塔：
a、实际工程共使用铁塔159基，其中耐张塔74基，耐张比例为46.5％，比典设限额（15%耐张比例）增加50.1基耐张塔。
在满足同等使用条件要求下（主要为档距及对地高度），结合塔型的使用情况，单基耐张塔比直线塔平均增重约9.5t/基，则相应每千米耗钢量增加50.1×9.5/74.8=6.36t/km。
b、实际工程线路途径大量密林区，为减少对森林的破坏，保护环境，需采用高塔跨越的长度约为44km，共计93.5基塔，按塔高平均增加9m跨树考虑，塔高每增加一米塔重平均约增加580kg，则相应每公里铁塔耗钢量增加93.5×9×0.58/74.8=6.53/km。
以上因素共导致铁塔每公里耗钢量增加12.89t/km。
折算典设限额指标41.14t/km加上与典设边界条件差异引起的钢材指标增量12.89t/km后的控制指标应为54.03t/km，略小于实际工程指标55.35t/km，因此，本典设铁塔指标是合理的。
基础钢材
实际工程耐张比例为46.5％，大于典设限额设计15%的耐张比例。
根据实际工程塔型及基础选型情况，考虑耐张比例增加影响及抬高部分基础立柱的影响，基础钢材增加约0.88t/km。
典设限额设计基础钢材指标为：
5.21t/km，实际工程指标为6.11t/km，典设限额指标折算到与典设实际边界条件相同时控制指标应为5.21+0.88=6.09t/km。
因此，典设基础钢材指标是合理的。
基础现浇混凝土
（a）耐张比例影响
由于实际工程耐张比例增加的影响，基础混凝土增加约17.5m3/km。
（b）基础高立柱的影响
由于实际工程地形条件十分恶劣，多数塔位位于高陡边坡，少数塔位位于40度以上陡坡，另有部分塔为位于高坎台地中，导致基础立柱平均抬高较大，由于立柱加高较大导致底板弯矩增加较大，为满足底板承载力要求，底板相应加大，此因素导致基础混凝土增加约5.5m3/km。
（c）由于塔高增加导致基础荷载有一定增加，此因素导致基础混凝土增加约2.2m3/km。
综上所述，折算典设限额指标65.13m3/km加上实际工程特殊条件引起的增量25.2m3/km后的控制指标应为90.33m3/km，小于实际工程指标94.89m3/km。
3、实际工程对比典型造价指标分析（经济部分）
原因分析：
①典型设计为计算驰度、跳线长度而实际工程计列，导致单公里导线增重1.41吨，根据测算，平均每吨导线综合本体造价为1.95万元，因此此项变动增加造价2.75万元；地线实际工程采用1根GJ-100镀锌钢绞线，典型设计则采用2根150截面的LBGJ铝包钢绞线，地线型号不一致导致典型设计本体投资增加约1.4万元/km。
②由于塔材每公里增加14.17吨，根据测算平均每吨塔材综合本体造价为1.15万元，因此此项变动导致本体投资增加16.3万元。
④混凝土用量每公里增加29.76立方米，根据测算平均每立方米混凝土综合本体造价为0.28万元，因此此项变动，导致本体投资8.33万元/km。
基础钢材用量每公里增加0.9吨，根据测算平均每吨基础钢材增加本体投资0.7万元/km，本项变动增加单公里本体投资0.54万元。
⑤挂线金具相应每公里增加2.48吨，根据经验挂线金具每增加1吨，本体造价单公里增加3.2万元，本项变动增加单公里本体投资7.94万元。
实际工程间隔棒的单公里指标为82片，而典型造价间隔棒的单公里指标为52片，经测算每增加一件间隔棒，本体投资增加400元，因此项差异每公里增加本体造价约1.2万元。
由于实际工程中的工地运输距离人力运输半径为1.1公里，典型造价方案中的运输距离为0.827公里，且由于受工程建设地点距离水泥厂较远等因素影响，因此项差异每公里增加本体造价约4.8万元。
实际工程耐张比为46.5%，而典型造价耐张比为15.16%，经测算此项差异，引起单公里本体投资增加2.2万元。
典型造价中未考虑降阻剂，而实际工程中每公里的降阻剂指标为1.9吨，经测算，每增加一吨降阻剂本体投资增加3685元，此项差异引起单公里本体投资增加0.7万元。
综合上述各项分析，考虑由于以上原因导致的本体投资增加46.16万元/km，限额方案的本体投资调整为115.12万元/km，而典型设计本体单位投资为112.4万元/km，，由此可见典型设计的投资略优于限额设计。
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