變電站預(yù)制混凝土電纜溝排水及防滲的技術(shù)處理方案

黃振喜，龔 俊，周秋鵬，張先進(jìn)，劉 蕾，袁 緣

(1.國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司，湖北 武漢 430077；2.湖北省送變電工程公司，湖北 武漢 430063；3.國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，湖北 武漢 430077；4.華中科技大學(xué)，湖北 武漢 430074）

0 引言

隨著智能變電站技術(shù)的快速發(fā)展，變電站的建設(shè)也從傳統(tǒng)建設(shè)模式向裝配式建設(shè)方向轉(zhuǎn)變。電纜溝是變電站建設(shè)中重要內(nèi)容之一，鋼筋混凝土裝配式電纜溝是裝配式電纜溝的主要研究方向。鋼筋混凝土裝配式電纜溝與常規(guī)電纜溝相比，具有施工工期短、質(zhì)量可靠、現(xiàn)場(chǎng)安全文明好控制等優(yōu)點(diǎn)，但預(yù)制電纜溝受模具的限制，電纜溝尺寸難以連續(xù)變化，有明顯的分段接縫，在電纜溝排水和滲水處理技術(shù)等方面仍處于研究探索階段，還沒(méi)有成熟的處理方案。

本文結(jié)合鋼筋混凝土裝配式電纜溝的自身特點(diǎn)及工藝的要求，比較鋼筋混凝土裝配式電纜溝排水和防滲的幾種處理方式，并結(jié)合500 kV變電站建設(shè)裝配式電纜溝的應(yīng)用實(shí)踐，提出變電站工程預(yù)制混凝土電纜溝排水及防滲的技術(shù)方案。

1 電纜溝排水方案

電纜溝在變電站內(nèi)布置范圍廣泛，縱橫交錯(cuò)，常規(guī)戶(hù)外500 kV變電站電纜溝長(zhǎng)度可達(dá)2 km。根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)，在變電站運(yùn)行期間，電纜溝內(nèi)部不應(yīng)長(zhǎng)期積水，允許雨季有少量雨水進(jìn)入，但應(yīng)及時(shí)排出。

電纜溝排水方案分為順場(chǎng)地坡向的電纜溝排水、垂直于場(chǎng)地坡向的電纜溝排水以及場(chǎng)地水需要從電纜溝一側(cè)排向電纜溝另外一側(cè)時(shí)溝道頂部過(guò)水三個(gè)方面[1]。

1)順場(chǎng)地坡向的電纜溝排水方案

方案一：電纜溝坡度與場(chǎng)地坡度保持一致，即在預(yù)制混凝土電纜溝構(gòu)件鋪設(shè)前，順著場(chǎng)地坡度，在澆筑混凝土墊層時(shí)形成溝道縱向排水坡度，溝道排水縱坡與場(chǎng)地坡度保持一致，一般不宜小于0.5%，在局部困難地段不應(yīng)小于0.3%[2]。

方案二：預(yù)制電纜溝安裝時(shí)按零縱坡控制，通過(guò)加密排水口的方式解決溝道排水問(wèn)題，即允許電纜溝底部凹槽（“溝中溝”）適量積水，形成水頭，讓積水向排水口流動(dòng)。預(yù)制電纜溝底部設(shè)置半圓形縱向排水槽，半徑40 mm。根據(jù)試驗(yàn)，排水口間距超過(guò)20 m時(shí)，溝內(nèi)積水會(huì)漫過(guò)溝底凹槽（“溝中溝”），在溝底形成積水。因此，考慮不超過(guò)20 m設(shè)置一處排水口，保證電纜溝的正常使用功能。

方案一排水更為順暢，但由于場(chǎng)地坡度較小，預(yù)制件安裝時(shí)精度要求高，影響安裝工效，方案二排水效果略差，電纜溝凹槽（“溝中溝”）內(nèi)可能有少量積水，但安裝便于控制。

2)垂直于場(chǎng)地坡向的電纜溝排水方案

方案一：采取加深電纜溝方式，在安裝完成后用水泥砂漿找坡，即預(yù)制電纜溝本身是零坡度，安裝后在溝底用水泥砂漿找坡形成排水坡度。

方案二：預(yù)制電纜溝安裝時(shí)按零縱坡控制，通過(guò)加密排水口的方式解決溝道排水問(wèn)題，與順場(chǎng)地坡向的電纜溝排水方案二相同。

方案一的優(yōu)點(diǎn)是可以形成較好的排水坡度，排水通暢，缺點(diǎn)是增加了現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)的內(nèi)容，與裝配式施工減少現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)的初衷不符。方案二無(wú)濕作業(yè)，但排水效果不如方案一順暢。

3)溝道頂部過(guò)水問(wèn)題

電纜溝安裝完成后，其頂面高出溝外站區(qū)場(chǎng)地地面150 mm，局部電纜溝切斷站區(qū)排水通道，需考慮電纜溝頂?shù)倪^(guò)水問(wèn)題，設(shè)置過(guò)水裝置。為保證電纜溝的有效使用凈空高度，提出如下兩種解決方案。

方案一：在預(yù)制電纜溝側(cè)壁上預(yù)埋套管，套管內(nèi)徑110 mm，套管數(shù)量根據(jù)排水流量大小確定。電纜溝預(yù)制構(gòu)件就位及電纜安裝完畢后，安裝PVC過(guò)水管，如圖1所示。過(guò)水管與預(yù)埋套管之間的縫隙用硅酮耐候膠密封。

圖1 預(yù)留過(guò)水口詳圖(單位：mm)Fig.1 The detail of reserved drainpipe(Units∶mm)

方案二：采取預(yù)制混凝土“U”型過(guò)水槽方式，預(yù)制混凝土過(guò)水槽寬度490 mm，槽內(nèi)過(guò)水?dāng)嗝鎯魧挾?70 mm，過(guò)水槽設(shè)在電纜溝蓋板之下，如圖2所示。

圖2 預(yù)制過(guò)水槽拼裝詳圖(單位：mm)Fig.2 The detail of precast water channel(Units∶mm)

在預(yù)制電纜溝側(cè)壁頂部預(yù)留槽口，待電纜溝預(yù)制構(gòu)件就位及電纜安裝完畢后，鋪設(shè)預(yù)制混凝土過(guò)水槽，預(yù)制混凝土過(guò)水槽與預(yù)制混凝土溝道壁之間的縫隙采用專(zhuān)用膩?zhàn)用芊?，再用硅酮耐候膠勾縫。

方案三：在場(chǎng)地被電纜溝分割、容易積水的地方，增設(shè)場(chǎng)地雨水口，規(guī)避電纜溝過(guò)水的問(wèn)題。

方案一實(shí)施起來(lái)更為方便，不影響蓋板鋪設(shè)，相對(duì)較好，方案二設(shè)計(jì)的過(guò)水構(gòu)件重量大，安裝不方便，方案三會(huì)少量增加排水工程的投資。

2 電纜溝防滲方案

與磚砌或現(xiàn)澆電纜溝不同，預(yù)制電纜溝在分段拼接處存在縫隙滲水問(wèn)題。在混凝土防滲技術(shù)措施的基礎(chǔ)上，結(jié)合預(yù)制混凝土電纜溝的防水要求，提出下述三種預(yù)制電纜溝接縫防滲措施，并提出與之適應(yīng)的電纜溝的細(xì)部斷面形式。

2.1 填充發(fā)泡劑+硅酮耐候膠勾縫止水

在每段預(yù)制混凝土電纜溝的兩端沿端面內(nèi)外壁邊緣（底板下部除外）預(yù)留20 mm×3 mm槽口，考慮制作及施工偏差，拼縫寬度取5 mm，預(yù)制電纜溝拼接就位后，在預(yù)留槽口內(nèi)填充發(fā)泡劑，后用硅酮耐候膠勾縫形成止水縫，如圖3所示。

填充發(fā)泡劑除具有一定的止水效果外，其主要作用是一旦外層硅酮耐候防水膠遭到破損時(shí)能有效防止溝外泥漿滲入溝道內(nèi)。

該方法施工簡(jiǎn)單，沒(méi)有濕作業(yè)，施工速度快，而且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

圖3 發(fā)泡劑+硅酮耐候膠止水措施詳圖(單位：mm)Fig.3 The detail of sealing up steps for aerating powder&silicone sealant(Units∶mm)

2.2 外側(cè)螺栓拉結(jié)+止水橡膠條止水

每段預(yù)制溝的溝壁外側(cè)預(yù)設(shè)螺栓孔，每側(cè)安裝2個(gè)對(duì)拉螺栓，孔徑20 mm，螺栓外徑16～18 mm；預(yù)制電纜溝端面中心位置均預(yù)設(shè)梯形或半弧形公槽或母槽，安裝前將6 mm厚的通長(zhǎng)橡膠條固定在每段電纜溝端部的母槽內(nèi)，構(gòu)件就位后擰緊外側(cè)對(duì)拉螺栓擠壓橡膠條形成止水縫，如圖4所示。

圖4 橡膠條止水措施詳圖(單位：mm)Fig.4 The detail of sealing up steps for rubber sealing strip(Units∶mm)

該方法止水效果較為可靠，缺點(diǎn)是需設(shè)置螺栓拉結(jié)并擠壓橡膠條，成本增加，安裝時(shí)橡膠條容易跑動(dòng)，增加安裝的難度。

2.3 微膨脹漿料灌縫止水

預(yù)制電纜溝溝壁端面及底板端面中心位置均預(yù)設(shè)1/2圓弧凹槽，直徑40 mm，構(gòu)件就位后從頂部澆灌微膨脹漿料形成止水縫，見(jiàn)圖5。

圖5 微膨脹灌漿材料止水措施詳圖(單位：mm)Fig.5 The detail of sealing up steps for expansion filling material(Units∶mm)

在微膨脹漿料灌縫前，應(yīng)事先固定好拼縫外側(cè)的專(zhuān)用止?jié){橡膠條及夾具，以防漏漿。專(zhuān)用止?jié){橡膠條及夾具制作簡(jiǎn)單，且可重復(fù)使用。

澆灌前應(yīng)保證孔道及排氣孔暢通，必要時(shí)可采用鋼筋澆搗，以保證灌縫漿料澆灌密實(shí)。

該方法施工較為簡(jiǎn)單，成本不高，缺點(diǎn)是存在濕作業(yè)，電纜溝底部存在漏漿的可能。

3 工程實(shí)踐

500 kV臥龍變電站位于湖北襄陽(yáng)境內(nèi)，該工程為湖北省內(nèi)首座500 kV全裝配式變電站。變電站地下水位-2.0 m，電纜溝位于粉質(zhì)粘土層。根據(jù)上述研究成果，結(jié)合工程情況，此工程采用裝配式電纜溝，采用下述方式進(jìn)行實(shí)施。

采用預(yù)制U形電纜溝，預(yù)制電纜溝每段長(zhǎng)2 m，溝底自帶橫向排水坡度為2%，并在溝底中部設(shè)置半圓形縱向排水槽，半徑40 mm。每20 m設(shè)置一處排水口，排水口尺寸為250 mm×250 mm，預(yù)留在預(yù)制電纜溝中部（普通預(yù)制電纜溝位于1/2長(zhǎng)度處、T形和L形預(yù)制電纜溝位于軸線相交處）底板上，排水口頂面設(shè)鋼絲網(wǎng)篦子并連接場(chǎng)區(qū)排水管。順場(chǎng)地坡向和垂直于場(chǎng)地坡向的電纜溝均按零縱坡控制，適當(dāng)增加溝底排水口數(shù)量，控制排水口間距不大于20 m。在需要過(guò)水處的預(yù)制電纜溝側(cè)壁上預(yù)埋套管，預(yù)制電纜溝安裝就位且電纜安裝完畢后，安裝PVC過(guò)水管解決電纜溝“過(guò)水”問(wèn)題。

本工程地下水較少，電纜溝所在土層透水性不強(qiáng)，故預(yù)制電纜溝接縫采用填充發(fā)泡劑+硅酮耐候膠勾縫的止水方式，成本低，施工方便。

該工程已經(jīng)投產(chǎn)送電，預(yù)制鋼筋混凝土電纜溝防水、防滲效果良好。

[參考文獻(xiàn)]（References）

[1]DL/T5056-2007變電站總布置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國(guó)電力出版社,2008:17-18.DL/T5056-2007 Technical code of general plan de?sign forsubstation[S].Beijing:ChinaElectricPower Press,2008:17-18.

[2]DL/T5457-2012變電站建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程[S]:北京：中國(guó)計(jì)劃出版社,2012:55.DL/T5457-2012 Technicalcode forthe design of substation buildings and structures[S].Beijing:Chi?na Planning Press,2012:55.