10千伏鋼筋混凝土預(yù)制式配電站的研發(fā)與建設(shè)

董艷林

摘 要：淺析了珠三角地區(qū)10千伏傳統(tǒng)配電站建設(shè)存在的問題，闡述了混凝土預(yù)制式配電站的設(shè)計理念、施工工藝、建設(shè)流程及優(yōu)勢和效益，為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、土地稀缺地區(qū)的配電站建設(shè)提供了新參考。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；預(yù)制式；配電站；研發(fā)；建設(shè)

中圖分類號：TD611+.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）29-0174-03

Abastract： Problems existed in construction of 10kV traditional distribution substations in the Pearl River Delta were analyzed， expounding design concept， construction technology， construction procedures， advantages and benefits of prefabricated reinforced concrete distribution substations， providing a new reference for construction of distribution substations in the areas with developed economy and scarcity of land.

Keywords： reinforced concrete； prefabricated； distribution substations； research and development； construction

1 傳統(tǒng)配電站建設(shè)問題分析

城市配電網(wǎng)是城市規(guī)劃的重要組成部分，是國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著珠三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，土地資源日益稀缺，特別是中山市轄區(qū)面積小、經(jīng)濟(jì)體量大、電力設(shè)施布點多，加上人民群眾對電力建設(shè)的認(rèn)識誤區(qū)，導(dǎo)致10千伏配電站建設(shè)也逐漸因選址難、項目所在地周圍居民抵制等因素而難以實施。同時，傳統(tǒng)配電房土建工程采用現(xiàn)場綁扎鋼筋、現(xiàn)澆混凝土的方式施工，存在工期長、人力投入多、作業(yè)風(fēng)險高、對周圍環(huán)境影響大等問題，如何安全、高質(zhì)、快速、節(jié)約、環(huán)保地完成配電房建設(shè)，已成為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)急需解決的現(xiàn)實問題。傳統(tǒng)的配電站在建設(shè)主要存在以下主要問題：

1.1 施工作業(yè)面廣，現(xiàn)場作業(yè)工期長、任務(wù)重

1.1.1 傳統(tǒng)的配電站土建工程施工時除占用本體土地面積外，因施工場地需要，還需占用配電站外圍周邊較大的施工作業(yè)面，且需進(jìn)行全封閉圍蔽施工，在目前土地使用價值越來越高的情況下，長時間大面積圍蔽施工阻擾重重。

1.1.2 傳統(tǒng)的配電站施工大約需要62個工作日，同時受到雷雨、大風(fēng)等天氣的干擾比較嚴(yán)重。而中山市的雨水天氣比較多，造成了工期延誤，導(dǎo)致了趕工期的情況經(jīng)常出現(xiàn)，對保證配電站的施工進(jìn)度、安全、質(zhì)量是極其不利的，而且施工周期長，對于項目及時投運(yùn)以解決用電問題及發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益方面均有較大影響。

1.2 難以滿足“安全、健康、環(huán)?！钡墓芾砝砟?/p>

1.2.1按照目前工作流程的運(yùn)轉(zhuǎn)，配電站的建設(shè)主要集中在夏季，施工人員的作業(yè)環(huán)境惡劣，長時間暴露在32℃以上的烈日下工作，對施工人員的身體健康不利，且影響施工效率。

1.2.2 配電站往往建設(shè)在亟需用電的居民區(qū)附近，土建工程施工過程中，不可避免地會出現(xiàn)揚(yáng)塵、噪聲等環(huán)境危害并產(chǎn)生建筑垃圾，而酷暑和雷雨天氣又加重了揚(yáng)塵和周圍環(huán)境污染的程度。此種情況下，一方面對施工現(xiàn)場作業(yè)人員的健康造成損害，另一方面也會給施工地點附近的居民生產(chǎn)生活及周邊環(huán)境帶來影響。

1.3 傳統(tǒng)配電站易存在質(zhì)量通病

（1）參建單位現(xiàn)場管理和施工人員的水平參差不齊，經(jīng)常出現(xiàn)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行偏差較大、安裝標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、施工隨意性大，施工工藝水平差等情況，影響了配電站工程建設(shè)的質(zhì)量。

（2）傳統(tǒng)的配電站門窗的鑲嵌處和配電站的墻體、樓頂容易出現(xiàn)裂縫甚至漏水的情況。

2 預(yù)制式配電站研發(fā)及建設(shè)

針對以往配電站建設(shè)過程中存在的突出問題，通過了解，目前預(yù)制式房屋已在國內(nèi)普遍開展建設(shè)，220千伏及110千伏預(yù)制裝配式變電站也在國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)范圍開展建設(shè)，建設(shè)模式基本是地面主要建筑構(gòu)件均在工廠車間統(tǒng)一批量生產(chǎn)，不需要在施工現(xiàn)場進(jìn)行制作，現(xiàn)場施工只需要對各部位的構(gòu)件按照設(shè)計圖紙進(jìn)行逐一吊裝拼接就可以完成主建筑工程建設(shè)。借鑒預(yù)制式房屋和預(yù)制裝配式變電站的設(shè)計思路和建設(shè)經(jīng)驗，中山供電局通過系統(tǒng)梳理預(yù)制式配電站的整體建設(shè)流程、設(shè)計思路、施工要求等環(huán)節(jié)，形成了完整的預(yù)制式配電站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)并已在中山地區(qū)推廣建設(shè)。

設(shè)計思路及建設(shè)流程：

預(yù)制式配電站的設(shè)計重點在于解決配電房的抗震、防雷、防水等問題，解決措施主要為以下幾點：

（1）根據(jù)抗震要求，基礎(chǔ)施工時，配電房墻角、墻中位置處預(yù)埋插筋，加強(qiáng)墻體與基礎(chǔ)的連接，組裝后采用C60高強(qiáng)度灌漿料二次灌注。

（2）墻板組裝后，在墻板連接處，插通長鋼筋，并采用C60高強(qiáng)度灌漿料二次灌注，加強(qiáng)墻體間的連接，提高整體抗震性能。

（3）根據(jù)防雷要求，預(yù)制構(gòu)件制造時，預(yù)埋好防雷帶。

（4）天面組裝后，增加現(xiàn)澆60mm厚抗?jié)B砼，然后再作二級防水處理，保證天面的防水效果。

具體實施過程如下：

（1）各構(gòu)件在工廠內(nèi)按照設(shè)計圖紙尺寸及要求完成生產(chǎn)，電房基礎(chǔ)完成后開始構(gòu)件吊裝，墻板構(gòu)件就位，用專用支撐桿臨時固定，調(diào)整墻板垂直度。

（2）預(yù)制混凝土墻板，門窗直接預(yù)埋在墻體里，防止窗框二次安裝造成的雨水滲漏現(xiàn)象。

（3）墻板連接節(jié)點，構(gòu)件對接部位為凹槽設(shè)計，墻與墻之間的連接通過墻側(cè)預(yù)埋的鋼絲套強(qiáng)，節(jié)點內(nèi)現(xiàn)場灌注C60高強(qiáng)灌漿料（無收縮），構(gòu)件之間設(shè)10mm安裝調(diào)節(jié)縫，灌漿完成后，用密封硅膠進(jìn)行填縫處理。

（4）墻板利用本身的預(yù)留抽孔（間隔150mm），與地基預(yù)留鋼筋穿插，通過現(xiàn)場灌注C60高強(qiáng)度灌漿料，與基礎(chǔ)有效連接。屋面板是通過預(yù)留孔及后插鋼筋，與樓板進(jìn)行灌漿連接。

（5）屋面為預(yù)制60mm疊合樓板，疊合樓板現(xiàn)場吊裝完成后，鋪設(shè)上層鋼筋并立即進(jìn)行上層鋼筋綁扎，以疊合樓板作為免拆模板，直接在上面澆注60-90mm混凝土。該做法為萬科地產(chǎn)部分產(chǎn)業(yè)化小區(qū)采用的預(yù)制方案，在香港該做法被廣泛應(yīng)用于公屋工程。

（6）預(yù)制混凝土墻板外飾面于工廠內(nèi)完成瓷磚粘貼施工，或采用反打工藝與混凝土一次成形。外墻磚飾面外墻板采用反打工藝，即飾面磚緊貼鋼平模，澆筑出裝飾性外墻板，其允許偏差不大于2mm。

（7）預(yù)制混凝土墻板室內(nèi)面層平整，無需進(jìn)行二次抹灰打平施工，只需進(jìn)行簡單內(nèi)墻膩子灰施工后即可粉刷刷面。

（8）室內(nèi)照明電源、設(shè)備安裝預(yù)埋件等均可在構(gòu)件生產(chǎn)時進(jìn)行預(yù)留預(yù)埋，避免現(xiàn)場對墻體開槽或鉆墻工序。

（9）天面防雷由設(shè)計單位提供圖紙給廠家，廠家在廠內(nèi)按圖紙生產(chǎn)帶天面防雷帶的預(yù)制墻體。防雷工程利用女兒墻抽孔位置，預(yù)埋避雷帶支撐圓鋼，插入深度需滿足錨固要求；防雷引下線安裝，可在相應(yīng)位置預(yù)埋螺栓，安裝固定支架，然后與引下線進(jìn)行焊接。

3 效果分析

在前期試點實施的基礎(chǔ)上，截止2016年12月，中山供電局已在全市6個鎮(zhèn)區(qū)進(jìn)行了7個預(yù)制式配電站的推廣建設(shè)，取得良好的成效。以2015年投運(yùn)的石岐分局中興大街公用配電站為例，該電房位于多棟居民樓中間，電房外墻與居民樓的平均距離不足2米（現(xiàn)場圖片見圖8、圖9、及圖10），按照傳統(tǒng)電房的施工工藝，即使將道路完全封閉也難以滿足施工要求，而且長達(dá)兩三個月的封閉施工，所帶來的施工噪音、建筑垃圾、現(xiàn)場揚(yáng)塵等環(huán)境問題也幾乎無法被居民接受，工期更加難以保障。采用預(yù)制式配電站建設(shè)，可以全面解決上述問題，相關(guān)效益如下。

（1）社會效益及經(jīng)濟(jì)效益：地面主體建筑吊裝僅用1天即完成，加上屋頂及女兒墻收尾，整體地上建筑施工僅用時5天，對周邊居民的生產(chǎn)生活幾乎無影響，實現(xiàn)了建設(shè)全過程居民“零投訴”，帶來了良好的社會效應(yīng)；主建筑施工周期比傳統(tǒng)配電房施工周期縮短近兩個月，實現(xiàn)了提前增資增收。

（2）環(huán)保效益：主建筑全預(yù)制式工廠化生產(chǎn)，大大降低現(xiàn)場施工周期，地面建筑施工幾乎全過程不產(chǎn)生建筑垃圾，并消除了傳統(tǒng)施工模式帶來的揚(yáng)塵、噪聲等不良影響。

（3）安全效益及質(zhì)量效益：地面主建筑各構(gòu)件全部實現(xiàn)工廠預(yù)制化，降低了施工人員高空作業(yè)時間和風(fēng)險及在揚(yáng)塵環(huán)境、高溫環(huán)境中的工作時間，同時也統(tǒng)一了各構(gòu)件的流程化、標(biāo)準(zhǔn)化工廠化生產(chǎn)，避免了因施工工藝及施工質(zhì)量不良帶來的質(zhì)量隱患。

4 結(jié)束語

經(jīng)過研發(fā)及建設(shè)實踐可以看出，10千伏鋼筋混凝土預(yù)制式配電站在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、土地資源稀缺的地區(qū)配電網(wǎng)建設(shè)中具有明顯優(yōu)勢和效益。主建筑所有地上構(gòu)件均通過工廠標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制生產(chǎn)，排除了現(xiàn)場人工澆筑可能出現(xiàn)的質(zhì)量通病問題，建筑質(zhì)量得到有效保障。而現(xiàn)場吊裝施工時間大幅縮短、施工風(fēng)險大幅降低、施工占地范圍大幅減少、對周圍環(huán)境影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于常規(guī)建設(shè)模式，充分體現(xiàn)了安全、高質(zhì)、健康、環(huán)保和節(jié)約資源等特點。接下來，通過完善設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)要求、施工流程、造價取費(fèi)等標(biāo)準(zhǔn)，10千伏混凝土預(yù)制式配電站的建設(shè)將逐步走向成熟，成為配電網(wǎng)建設(shè)的重要選擇之一。

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