張榮發(fā)

桂林豐源電力勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司

關(guān)于裝配式變電站土建設(shè)計(jì)要點(diǎn)的探究

張榮發(fā)

桂林豐源電力勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司

建設(shè)變電站時(shí)利用全預(yù)制裝配的結(jié)構(gòu)，并采取生產(chǎn)預(yù)制以及現(xiàn)場(chǎng)裝配安裝的方式，以便縮短工程設(shè)計(jì)以及施工所需的時(shí)間，并有效減少變電站的占地面積，節(jié)約了大量的土地資源。基于此，本文詳細(xì)闡述了裝配式變電站的土建設(shè)計(jì)，為我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

裝配式；變電站；土建設(shè)計(jì)

前言

傳統(tǒng)的變電站土建設(shè)計(jì)、施工模式受裝配式變電站的影響，發(fā)生了一定的變化。裝配式變電站建設(shè)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)、工廠化加工等方面的需求，還能有效提高變電站工程的施工進(jìn)度以及施工效率。然而現(xiàn)階段，我國(guó)在裝配式變電站建設(shè)方面還有所欠缺，存在著較多的缺陷，所以對(duì)其進(jìn)行深入的研究有一定的意義。

1　裝配式變電站建筑、結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)原則

依據(jù)構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化要求，為減少構(gòu)件類(lèi)型，對(duì)建筑柱距、跨度、層高等進(jìn)行合理歸并、統(tǒng)一。建筑設(shè)計(jì)時(shí)，在滿(mǎn)足電氣專(zhuān)業(yè)設(shè)備布置及使用功能要求的同時(shí)，還應(yīng)滿(mǎn)足建筑模數(shù)協(xié)調(diào)原則，以實(shí)現(xiàn)建筑構(gòu)件在不同變電站之間、同站不同建筑之間、同建筑的不同部位之間的通用性和互換性。大量規(guī)格化、定型化構(gòu)件的生產(chǎn)可穩(wěn)定部件生產(chǎn)質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本；通用化構(gòu)件的互換能力，可促進(jìn)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)和構(gòu)件生產(chǎn)水平的提高。

裝配式變電站建筑的設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)建造方式的設(shè)計(jì)，需要在設(shè)計(jì)過(guò)程綜合考慮預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)工藝、運(yùn)輸條件、安裝方法、現(xiàn)場(chǎng)條件等因素，必須結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)和地區(qū)資源條件才能確定總體的技術(shù)方案，在方案階段，應(yīng)根據(jù)業(yè)主需求、生產(chǎn)、安裝單位的實(shí)際情況進(jìn)行綜合策劃。對(duì)于裝配式變電站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除了正常使用階段的結(jié)構(gòu)計(jì)算之外，還需要對(duì)預(yù)制構(gòu)件的脫模、運(yùn)輸、吊裝過(guò)程等施工階段進(jìn)行兩階段驗(yàn)算，同時(shí)，對(duì)于施工操作要點(diǎn)及施工順序，也應(yīng)當(dāng)具有詳細(xì)的說(shuō)明。

在確定裝配式變電站結(jié)構(gòu)方案時(shí)，應(yīng)充分考慮到變電站地址條件，并進(jìn)行站址運(yùn)輸條件、構(gòu)件堆放場(chǎng)地、吊裝場(chǎng)地等條件論證。特別對(duì)于建在市區(qū)或市郊，占地狹小的全戶(hù)內(nèi)變電站，由于預(yù)制構(gòu)件尺度大、自重大、安裝作業(yè)面要求寬大，構(gòu)件運(yùn)輸、安裝條件將是變電站結(jié)構(gòu)方案選擇以及構(gòu)件拆分的重要依據(jù)。

在進(jìn)行裝配式變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合變電站結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)；500kV變電站主控通信樓等主要結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為一級(jí)；330kV及以上變電站、220kV及以下電壓等級(jí)重要樞紐變電站的主控通信樓及配電室抗震設(shè)防類(lèi)別為重點(diǎn)設(shè)防類(lèi)（乙類(lèi)）。應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)的可靠度，不宜盲目追求太高的預(yù)制化率，不宜采用全裝配式結(jié)構(gòu)，宜采用裝配整體式結(jié)構(gòu)方案，以增加結(jié)構(gòu)的整體剛度，提高結(jié)構(gòu)抵抗水平荷載的能力和抗震能力。

2　裝配式構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

2.1構(gòu)、支架設(shè)計(jì)

構(gòu)、支架設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式與傳統(tǒng)變電站相同，對(duì)于220kV以上的變電站構(gòu)架柱，一般選用圓形或是多邊形鋼管構(gòu)成的鋼結(jié)構(gòu)；對(duì)于構(gòu)架橫梁，則采用等比邊角鋼或者是以鋼管為主要材料而構(gòu)成的三角形斷面鋼結(jié)構(gòu)。同時(shí)，對(duì)于110kV以下的變電站構(gòu)架柱，則應(yīng)當(dāng)選用混凝土等徑環(huán)形桿；對(duì)于其構(gòu)架橫梁，則應(yīng)當(dāng)選用以等邊角鋼為主要材料構(gòu)成的三角形斷面焊接鋼結(jié)構(gòu)。對(duì)于構(gòu)、支架基礎(chǔ)，均選用重力式混凝土杯形基礎(chǔ)。

此外，對(duì)于主要設(shè)計(jì)，具體如下：構(gòu)件接頭均采用螺栓連接，以此來(lái)避免工程現(xiàn)場(chǎng)火情的發(fā)生，并且避免對(duì)防腐層造成損害，或是使其出現(xiàn)色差，有利于文明建設(shè)。對(duì)于變電站鋼結(jié)構(gòu)防銹防腐設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)選用“冷噴鋅+面漆”的防腐工藝進(jìn)行，有利于環(huán)境保護(hù)。

2.2裝配式圍墻、防火墻設(shè)計(jì)

預(yù)制式圍墻一般由墻板、壓頂、鋼筋混凝土預(yù)制式立柱、柱帽構(gòu)成。其中，圍墻立柱、墻板壓頂、柱帽全部選用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)工廠化，并且按照清水混凝土施工工藝生產(chǎn)的預(yù)制件，墻體則選用工廠預(yù)制加工的成品蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土墻板，也就是所謂的ALC板。同時(shí)，對(duì)于變電站頂部的一塊ALC板，應(yīng)當(dāng)選用預(yù)制混凝土梁壓頂。此外，在進(jìn)行安裝操作時(shí)，需要將預(yù)制件插入圍墻立柱的預(yù)留凹槽中，并采用ALC嵌縫劑處理板縫，然后還要對(duì)其涂抹一道丙乳密封液，以及涂刷一道護(hù)防水膩?zhàn)印傻劳鈮Ψ浪畯椥酝苛?。?duì)于裝配式防火墻設(shè)計(jì)，與圍墻設(shè)計(jì)基本相同。

2.3裝配式電纜溝設(shè)計(jì)

預(yù)制式電纜溝一般由鋼筋混凝土預(yù)制式電纜溝單體、溝蓋板構(gòu)成，同時(shí)，電纜溝單體及溝蓋板統(tǒng)一采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)工廠化生產(chǎn)的鋼筋混凝土預(yù)制段。對(duì)于電纜溝預(yù)制長(zhǎng)度，也要考慮其能夠便于運(yùn)輸、安裝，且還需要將每段的自重控制在1500kg以?xún)?nèi)。為了給現(xiàn)場(chǎng)安裝提供便利，并確保滿(mǎn)足防水需求，需要在電纜溝單體的一端U形端面上設(shè)置凸緣，另一個(gè)端面設(shè)置相對(duì)應(yīng)的凹槽，連接時(shí)，需要使得凹凸槽完全吻合，對(duì)于兩者之間存在的縫隙，應(yīng)當(dāng)采用密封膠進(jìn)行密封。此外，還需在預(yù)埋在溝壁的扁鋼上焊接電纜支架，并在每一個(gè)電纜溝的單體底部開(kāi)設(shè)匯水溝槽，有利于增強(qiáng)溝底的排水能力，減少積水。電纜溝單體底面由兩側(cè)壁垂直于中間匯水溝槽方向，在工廠預(yù)制時(shí)設(shè)置為斜面。圖1為電纜溝（單側(cè)支架）示意圖。

圖1　電纜溝（單側(cè)支架）示意圖

3　裝配式變電站建筑裝飾及設(shè)備管線(xiàn)的集成化設(shè)計(jì)

當(dāng)特定的工廠在進(jìn)行變電站墻板的預(yù)制時(shí)，可有效結(jié)合保溫、基層墻板、裝飾層，形成一集保溫與裝飾的一體板，此板材的外表面也用于各種類(lèi)型的仿石材、仿面磚的圖案、機(jī)理的制作，內(nèi)表面則可用于各種內(nèi)飾涂料的制作。但在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)，嚴(yán)禁濕作業(yè)，只需要直接將其安裝在墻上就可以了，有利于環(huán)保、節(jié)能。

在進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)其與電氣、暖通等專(zhuān)業(yè)的有效結(jié)合進(jìn)行全面的考慮，并預(yù)先做好加工圖的設(shè)計(jì)工作，例如電氣專(zhuān)業(yè)的開(kāi)關(guān)、動(dòng)力箱等。在進(jìn)行土建排板操作時(shí)，還需確保其能夠符合電氣等專(zhuān)業(yè)的需求，然后將專(zhuān)用的板材設(shè)置在相應(yīng)的部位，例如插座板等，最后在統(tǒng)計(jì)好各種專(zhuān)用板具體種類(lèi)與實(shí)際數(shù)量之后，進(jìn)行訂貨。當(dāng)這些材料都到貨之后，可以直接安裝，無(wú)需多余的操作。

4　結(jié)束語(yǔ)

總而言之，近年來(lái)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展，在此情況下，裝配式變電站也獲得了進(jìn)一步發(fā)展，雖然其已進(jìn)入探索階段，但依舊存在一些問(wèn)題亟待解決，因此，必須不斷探索相對(duì)應(yīng)的解決措施，推動(dòng)我國(guó)電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

［1］熊承偉.裝配式變電站土建設(shè)計(jì)［J］.低碳世界，2014（21）：53～55.