架空光纜架設(shè)方案設(shè)計與工程造價分析

王愛國 譚金龍

摘? ?要： 運營商目前采用的架空光纜主要有非自承式和自承式兩大類。以非自承式架空光纜GYTS、自承式架空光纜F8和ADSS為研究對象，進(jìn)行架設(shè)方案設(shè)計，并對不同方案下的工程造價進(jìn)行優(yōu)化比選。研究發(fā)現(xiàn)：1）GYTS光纜和F8光纜檔距通常僅能達(dá)到100 m左右，而采用預(yù)絞式金具的ADSS光纜檔距可高達(dá)500 m;2）當(dāng)檔距為200 m時，ADSS光纜綜合成本相比GYTS光纜可節(jié)約50%以上，能夠保障施工效率，產(chǎn)品壽命長達(dá)25年。運營商應(yīng)該大力推廣使用200 m檔距的ADSS光纜，以提高施工效率，降低運維成本。

關(guān)鍵詞： 架空光纜;GYTS光纜;ADSS光纜;工程造價;預(yù)絞式金具;施工規(guī)范

引言

我國電信運營商目前采用的架空光纜主要有非自承式和自承式兩大類。非自承式架空光纜主要有GYTS（全稱“金屬加強構(gòu)件、松套層絞填充式、鋼—聚乙烯粘結(jié)護(hù)套通信用室外光纜”）、GYTA（全稱“金屬加強構(gòu)件、松套層絞填充式、鋁—聚乙烯粘結(jié)護(hù)套通信用室外光纜”）、GYFTY（全稱“非金屬加強構(gòu)件、松套層絞填充式、聚乙烯護(hù)套通信用室外光纜”）[1]等;自承式架空光纜主要有F8（又稱“‘8字形光纜”）[2]和ADSS（全稱“全介質(zhì)自承式光纜”）[3]。

數(shù)十年來，我國多數(shù)電信運營商一直沿襲早期的施工規(guī)范，習(xí)慣采用非自承式架空光纜。非自承式架空光纜存在施工效率低、工程造價高、運行壽命短、后期運維成本高等缺陷。最近幾年，部分地區(qū)的運營商開始使用F8光纜和試用ADSS光纜，但未成為主流;經(jīng)過調(diào)查和原因分析，運營商不是擔(dān)憂自承式架空光纜的產(chǎn)品質(zhì)量和施工效率等問題，而是因為新產(chǎn)品設(shè)計指標(biāo)、施工規(guī)范尚不明確，使得工程造價得不到準(zhǔn)確估算。

據(jù)此，本文首先對非自承式架空光纜和自承式架空光纜進(jìn)行對比，分析自承式架空光纜的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢和施工優(yōu)勢;其次，基于GYTS、F8和ADSS三種光纜的架設(shè)方案，明確施工規(guī)范，進(jìn)行各方案的工程造價估算;最后，分析得出最具成本優(yōu)勢的架空光纜類型和架設(shè)方案。

1? 架空光纜對比分析

1.1? 非自承式架空光纜

如引言所述，非自承式架空光纜主要有GYTS、GYTA和GYFTY三種纜型。

非自承式架空光纜的共同特點是抗拉強度較小。光纜架空時，必須附掛在鋼絞線等吊線上，于是就要施工至少兩次：一次架設(shè)吊線，一次吊掛光纜[4-5]，除耗費大量人力成本外，還消耗大量施工材料。

以GYTS為例，光纜基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。GYTS、GYTA含有金屬加強件和金屬鎧裝層（鋼帶或鋁帶）。GYFTY為非金屬結(jié)構(gòu)，為成本計，很少在纜芯中增加芳綸紗或玻璃紗，僅靠中心纖維增強復(fù)合材料（FRP）加強件作為抗拉元件，其抗拉強度不足以達(dá)到所需的力值，必須借助鋼絞線等作為吊線來施工。

1.2? 自承式架空光纜

自承式架空光纜最基本的特征是：光纜自身含有足夠的加強材料來支撐施工環(huán)境條件下光纜的安全可靠性，無需加掛鋼絞線等吊線，一次施工即可完成施工線路的安裝。根據(jù)光纜類型和設(shè)計條件，光纜檔距可以設(shè)計為100～500 m，除人力成本外，還可以節(jié)省大量水泥桿的成本以及青苗補償費、材料運輸費等附加成本。

如引言所述，目前自承式架空光纜主要有F8和ADSS兩種。F8光纜基本結(jié)構(gòu)如圖2所示，既可以采用金屬結(jié)構(gòu)，也可以采用非金屬結(jié)構(gòu)。作為承力部分的吊線，金屬結(jié)構(gòu)有鋼絞線或單鋼絲，非金屬結(jié)構(gòu)有芳綸纖維增強復(fù)合材料（KFRP）或FRP等。光纜纜芯部分同樣有金屬加強件和非金屬加強件之分，光纜芯數(shù)不大時，還可以直接使用松套管作為纜芯。

ADSS光纜基本結(jié)構(gòu)如圖3所示，是完全的非金屬結(jié)構(gòu)。

2? 架設(shè)方案設(shè)計與工程造價分析

本章以GYTS、F8（金屬型）和ADSS三種纜型為例，構(gòu)思施工方案，并進(jìn)行工程造價分析。在計算前，我們比較了不同芯數(shù)光纜的成本。因為目前光纖的價格非常低，所以不同芯數(shù)對光纜的成本差異相對于施工費用幾乎可以忽略，所以下文以最常用的24芯光纜為準(zhǔn)進(jìn)行比較。

光纜普遍采用水泥桿或木桿進(jìn)行架空。由于木桿需要作防腐處理，耗費時間長，而且對樹種、樹干等有基本的要求，不利于保護(hù)生態(tài)，因此不建議采用。對我國而言，水泥桿是很容易制作的，所以本文統(tǒng)一采用水泥桿進(jìn)行對比。其他的緊固金具，如抱箍等，也是以水泥桿為基準(zhǔn)的。為便于比較，光纜價格以2019年某運營商集采價格作為參考，其他材料按照市場平均價格進(jìn)行測算，光纜盤長統(tǒng)一取2 km。

2.1? GYTS光纜

GYTS光纜架設(shè)施工時，檔距一般取50 m，通常不超過80 m，極個別情況可達(dá)120 m。檔距越大，所需要的鋼絞線就越粗?，F(xiàn)以最常用的50 m檔距GYTS-24B1.3為例，計算每公里綜合造價，匯總于表1。GYTS光纜施工線路金具安裝情況如圖4所示。

GYTS光纜架設(shè)依靠“人海戰(zhàn)術(shù)”，如圖5所示。多年前，與光纜成本相比，人力成本幾乎可以忽略。但是近幾年，人力成本迅猛增加，目前一般而言應(yīng)按200～300元/天計。

架設(shè)施工中不可避免的環(huán)節(jié)或成本還包括：1）將水泥桿從路邊搬運至埋設(shè)地點;2）水泥桿基坑開挖、填埋;3）水泥桿埋設(shè)后的加固;4）水泥桿埋設(shè)期間損壞的莊稼、禾苗、樹木，以及后續(xù)農(nóng)田機械化耕種的負(fù)面影響賠償?shù)?，費用不菲。此外，過密的桿路，也必然會耗費大量的人力成本和補償費用。以上環(huán)節(jié)不僅耗費大量時間，還影響施工效率，隱性成本難以估量。

值得一提的是，表1中的施工費用參考了我國某電信運營商給工程隊的結(jié)算費用。事實上，每一種纜型的施工都會涉及這筆費用開支，但施工方法不同，水泥桿數(shù)量各異，施工人員數(shù)量也有一些差別。

2.2? F8光纜

F8光纜采用楔形金具[6]。施工線路上除水泥桿外，對應(yīng)的配套金具有：抱箍、楔形夾具（卡具）、懸垂夾具、余纜架、接頭盒等。F8光纜檔距一般可以達(dá)到100 m，最大可以達(dá)到150 m?，F(xiàn)以50 m和100 m檔距下采用24芯光纜為例，計算每公里綜合造價，匯總于表2。F8光纜施工線路金具安裝情況如圖6所示。

若F8光纜采用不銹鋼帶抱箍，則成本更低。當(dāng)然，前提是光纜的強度和抱箍的使用壽命滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.3? ADSS光纜

在ADSS光纜施工線路上，配套的金具既可以采用預(yù)絞式金具[7-10]，也可以采用楔形金具。

若采用楔形金具，則檔距受限制，一般小于100 m，與F8光纜金具及施工成本相差不大。

若采用預(yù)絞式金具，則最大檔距可以達(dá)到1 000 m，但受制于桿路的加固和弧垂的影響，檔距超過500 m后，施工難度加大，沒有明顯的成本優(yōu)勢。下面以100～500 m檔距下采用24芯光纜為例，計算每公里綜合造價，匯總于表3。ADSS光纜施工線路金具安裝情況如圖7所示。

3? 綜合研究與比選

3.1? 綜合成本分析

根據(jù)第2章計算結(jié)果，歸納了三種光纜的綜合成本，如表4所示?？梢钥闯?，無論檔距如何，F(xiàn)8光纜和ADSS光纜的綜合成本總是比GYTS光纜低，最低甚至小于GYTS光纜的50%。當(dāng)檔距為200 m時，ADSS光纜綜合成本最低。

3.2? 金具優(yōu)劣勢分析

表5針對施工時所用的金具優(yōu)劣勢進(jìn)行了對比。

3.3? ADSS光纜優(yōu)勢分析和后續(xù)改進(jìn)

ADSS光纜周邊加強元件基本為芳綸紗，但芳綸紗比較稀缺，如果大規(guī)模使用，必然導(dǎo)致成本優(yōu)勢的喪失。然而，運營商所用光纜無需大跨越，這樣就可以審慎采用諸如FRP鎧裝、玻纖、碳纖維等進(jìn)行加強，特別是可以采用較低成本的玻璃纖維，那么在目前測算基礎(chǔ)上還可以繼續(xù)降低光纜的制造成本。

運營商使用的光纜不在高壓桿塔上敷設(shè)，所以光纜外護(hù)套也沒必要采用成本較高的耐電痕護(hù)套料，更不存在帶電施工的難題。除此之外，ADSS光纜為全非金屬結(jié)構(gòu)，無感應(yīng)電隱患，更不會受雷電沖擊。該光纜及配套金具使用壽命一般為25年，各項性能能夠經(jīng)受考驗。

此外，在跨越河溝、池塘、峽谷，以及直接在兩個山頭之間架設(shè)ADSS光纜，可以極大節(jié)約施工成本。

4? 結(jié)論

本文對GYTS光纜、金屬型F8光纜以及ADSS光纜的施工方案進(jìn)行了工程造價分析，并對各光纜施工方案的優(yōu)劣勢進(jìn)行了對比，可以看出：

（1）運營商目前采用的GYTS等光纜，不僅綜合成本高，而且施工效率低，難以保證施工質(zhì)量，后期維護(hù)的成本也會相應(yīng)增加。

（2）F8光纜和ADSS光纜綜合成本相比GYTS光纜可節(jié)約50%左右。當(dāng)安裝檔距為200 m、光纜芯數(shù)為24芯時，ADSS光纜綜合成本最低，并且可以節(jié)省諸如水泥桿等費用及其他附加費用。

（3）ADSS光纜及配套金具使用壽命可高達(dá)25年，極大減少后期的維護(hù)成本。

綜上所述，運營商應(yīng)該大力推廣使用200 m檔距的ADSS光纜，以提高施工效率，降低運維成本。

參考文獻(xiàn)

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