關(guān)于10kV裝配式多層布置鋼結(jié)構(gòu)變電站應(yīng)用

摘 要 當(dāng)前，各類變電站的項(xiàng)目建設(shè)隨著我國各類生產(chǎn)生活活動(dòng)用電需求的增加而不斷增加，在傳統(tǒng)的變電站結(jié)構(gòu)設(shè)置之中，一般采用的結(jié)構(gòu)形式為同建筑工程類似的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，在混凝土材料內(nèi)部充填鋼筋，在不需要承受荷載的墻體部位使用砌體結(jié)構(gòu)填充，雖然有著較為廣泛的應(yīng)用，但是在人工成本、現(xiàn)場施工工作量以及變電站建設(shè)周期等多個(gè)方面，傳統(tǒng)的鋼筋混凝土變電站結(jié)構(gòu)形式均較新型裝配式多層布置鋼結(jié)構(gòu)變電站結(jié)構(gòu)形式有著顯著缺陷。本文針對當(dāng)前10KV裝配式多層布置鋼結(jié)構(gòu)變電站的建設(shè)和應(yīng)用進(jìn)行分析，以供類似工程參考。

關(guān)鍵詞 10kV輸電線路;裝配式;鋼結(jié)構(gòu);變電站

引言

在傳統(tǒng)的變電站結(jié)構(gòu)施工過程之中，一般較多的采用鋼筋混凝土材料進(jìn)行變電站建設(shè)。由于混凝土材料是一種混合型材料，需要多種材料的現(xiàn)場拌和，并且施工過程中需要多種類的大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行輔助，具有施工工序復(fù)雜、施工現(xiàn)場環(huán)境惡劣、施工周期較長以及存在著一定程度的資源浪費(fèi)現(xiàn)象[1]。當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式正朝著綠色環(huán)保模式轉(zhuǎn)變，這種傳統(tǒng)的變電站建筑結(jié)構(gòu)愈發(fā)難以適應(yīng)當(dāng)前發(fā)展趨勢。新型裝配式多層布置鋼結(jié)構(gòu)變電站改變了以往的傳統(tǒng)鋼筋混凝土變電站建設(shè)模式，在變電站現(xiàn)場施工工作量、變電站建設(shè)周期以及變電站施工人力成本等多個(gè)方面有著顯著優(yōu)勢，并且新型裝配式多層布置鋼結(jié)構(gòu)變電站施工過程較為簡便，減少了復(fù)雜施工工序推進(jìn)的難度和復(fù)雜性，能夠最大程度上減少各類資源的浪費(fèi)現(xiàn)象和對環(huán)境的不良影響，最大程度上實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)變電站建設(shè)同周圍環(huán)境、預(yù)期使用功能以及全周期使用費(fèi)用的協(xié)調(diào)。

1裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展概述

裝配式建筑體系，作為一種新型的建筑結(jié)構(gòu)體系能夠很好地適應(yīng)當(dāng)前建筑工程領(lǐng)域不斷產(chǎn)業(yè)化的需求，裝配式結(jié)構(gòu)以其獨(dú)特的使用優(yōu)勢和施工效率受到了當(dāng)前建筑工程領(lǐng)域的重視。裝配式建筑結(jié)構(gòu)形式包括混凝土結(jié)構(gòu)的裝配式結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)裝配式結(jié)構(gòu)等多個(gè)形式，當(dāng)前在建筑工程領(lǐng)域應(yīng)用較多的是預(yù)制混凝土構(gòu)件。作為一種新型建筑材料，鋼結(jié)構(gòu)形式由于在結(jié)構(gòu)形式上具有優(yōu)越性和輕質(zhì)性，在未來一段時(shí)間內(nèi)可能逐漸成為各類建筑結(jié)構(gòu)的新方向。在電網(wǎng)系統(tǒng)之中，鋼結(jié)構(gòu)變電站更是應(yīng)用了10個(gè)以上，大部分是單層門式鋼架結(jié)構(gòu)，多層鋼結(jié)構(gòu)僅2～3個(gè)。新型裝配式多層布置鋼結(jié)構(gòu)變電站形式在變電站的傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)設(shè)置結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)施工模式以及土建工程開展等多個(gè)方面對傳統(tǒng)鋼筋混凝土變電站形式進(jìn)行了優(yōu)化，鋼結(jié)構(gòu)不需要現(xiàn)場制備和切割等工藝，而是通過專業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)材料加工工廠進(jìn)行預(yù)制，徹底將建筑材料的生產(chǎn)、加工環(huán)節(jié)同現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)進(jìn)行分離，從而實(shí)現(xiàn)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、集約化以及工業(yè)化的生產(chǎn)模式，將傳統(tǒng)的變電站模式由低技術(shù)含量的施工作業(yè)轉(zhuǎn)向具有一定技術(shù)專業(yè)性的精細(xì)化建設(shè)模式[2]。

2裝配式鋼結(jié)構(gòu)變電站特點(diǎn)

2.1 配式鋼結(jié)構(gòu)變電站電氣設(shè)備安裝特點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)變電站雖然在建筑結(jié)構(gòu)形式上同傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)變電站不同，但是其主要使用功能是一致的，而要想實(shí)現(xiàn)變電站使用功能的充分發(fā)揮，就離不開變電站中相關(guān)電氣設(shè)備的安裝。在傳統(tǒng)的鋼筋混凝土變電站結(jié)構(gòu)之中進(jìn)行電氣設(shè)備安裝時(shí)，由于受到自身結(jié)構(gòu)形式的影響，電氣設(shè)備的安裝一般較為分散，同時(shí)電氣設(shè)備自身也具有較多的零部件，安裝過程較為煩瑣。與此同時(shí)，在電氣設(shè)備進(jìn)場之后，需要專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場安裝指導(dǎo)，并逐一對電氣設(shè)備所使用的電纜線路進(jìn)行專業(yè)的排布，還需要在剝絕緣層后在現(xiàn)場制作電纜頭，最后才能進(jìn)行電氣設(shè)備的調(diào)試工作[3]。而裝配式鋼結(jié)構(gòu)在電氣設(shè)備的整體布局上進(jìn)行了改變，其電氣安裝應(yīng)用“裝配”模式，即對于中壓、低壓電氣設(shè)備的安裝工作，采用專業(yè)生產(chǎn)廠家預(yù)先生產(chǎn)，并且在工廠內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)的過程中就對其中各類元器件進(jìn)行集成和設(shè)備封口，在電氣設(shè)備進(jìn)入新型鋼結(jié)構(gòu)變電站安裝流程之后，只需要現(xiàn)場安裝人員依據(jù)其給定的安裝順序進(jìn)行組合和安裝即可，在安裝工作完成之中，將所有電氣設(shè)備可以統(tǒng)一進(jìn)行調(diào)試工作，從而極大的提升現(xiàn)場安裝效率。

2.2 配式鋼結(jié)構(gòu)變電站土建施工過程特點(diǎn)

在變電站的土建工程施工過程之中，由于變電站結(jié)構(gòu)形式的不同而施工特點(diǎn)不同。在傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)變電站施工過程中，涉及了混凝土材料的拌和、現(xiàn)場澆筑、振搗密實(shí)以及相關(guān)配套的鋼筋工程綁扎以及模板工程的安裝與拆除，涉及諸多施工流程，施工周期較長，所需施工人員較多，與此同時(shí)，混凝土材料自身容易受到其他環(huán)境因素的干擾而強(qiáng)度形成時(shí)間不一，環(huán)境友好性較差。而在新型裝配式多層布置鋼結(jié)構(gòu)變電站的土建工程施工過程中，由于所采用的建筑材料為鋼結(jié)構(gòu)形式，在絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件均有鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成的體系之中就不需要大量的混凝土材料的拌和、振搗以及其相關(guān)的模板工程、墊層澆筑以及鋼筋綁扎工作，這就大大地減少了施工的難度和施工周期，給鋼結(jié)構(gòu)變電站施工帶來極大的便利性，與此同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件也不是通過現(xiàn)場切割型鋼而獲得的，而是將設(shè)計(jì)圖紙交給專業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件生產(chǎn)廠家進(jìn)行批量化的生產(chǎn)，從而最大程度上發(fā)揮出裝配式結(jié)構(gòu)的施工優(yōu)越性[4]。變電站的結(jié)構(gòu)支架、設(shè)備支架、圍墻、大門等都采用組合式裝配鋼結(jié)構(gòu)，有利于實(shí)現(xiàn)變電站施工過程的標(biāo)準(zhǔn)化、流程化以及集約化，有利于實(shí)現(xiàn)施工周期的縮短和建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)，并且不需要現(xiàn)場進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的切割工作也很大程度上節(jié)約了施工場地資源，使得新型裝配式多層布置鋼結(jié)構(gòu)變電站的建設(shè)具有更高科技含量的同時(shí)，極大地節(jié)約了資源消耗。

3裝配式鋼結(jié)構(gòu)變電站應(yīng)用實(shí)例分析

我國南方某城市的10kV裝配式多層布置鋼結(jié)構(gòu)變電站建設(shè)，其建筑面積為2998m2，占地面積為3992m2，結(jié)構(gòu)共分為地上和地下兩部分，其中地上結(jié)構(gòu)兩層，地下結(jié)構(gòu)一層，總體建筑高度為11.5m。該鋼結(jié)構(gòu)變電站的抗震設(shè)防烈度設(shè)計(jì)值為7度，設(shè)計(jì)使用壽命為50年。

在建筑外立面形式的選用上，使用了灰藍(lán)色的方正體型，同時(shí)在屋面形式上選用了四坡輕鋼屋面形式，在充分保留了大氣沉穩(wěn)的建筑風(fēng)格同時(shí)，也兼具活力。配電綜合樓采用地下一層（地下室）為現(xiàn)澆鋼筋混凝土、地上兩層鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)在地下室空間內(nèi)制止了消防設(shè)施和電纜層。屋面采用輕鋼結(jié)構(gòu)坡屋面，樓面采用樓承鋼板組合樓蓋，梁間踏步采用折形鋼板，面層鋪設(shè)水泥砂漿，室內(nèi)樓梯采用鋼梁作為主承重構(gòu)件。在鋼結(jié)構(gòu)變電站內(nèi)部所有鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件均采用廠家直接生產(chǎn)和現(xiàn)場直接拼裝的施工形式，同傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式相比，室內(nèi)濕作業(yè)工作量減少了50%以上，同時(shí)可以將工期縮短至原來的一般，并且在資源利用率和建筑垃圾的產(chǎn)生方面，較傳統(tǒng)方式減少了80%以上。

4結(jié)束語

綜上所述，隨著當(dāng)前我國人們物質(zhì)生活水平的不斷提升，建設(shè)越來越多的變電站是滿足當(dāng)前不斷增加的用電需求的重要環(huán)節(jié)。在變電站結(jié)構(gòu)形式的選用上，現(xiàn)階段主要的結(jié)構(gòu)形式是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，但是新型裝配式多層布置鋼結(jié)構(gòu)變電站，無論是在變電站的土建工程施工過程之中，還是在變電站的電氣設(shè)備安裝工程之中，都具備更為綠色環(huán)保、簡單高效以及施工質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益更好的特點(diǎn)。新型裝配式多層布置鋼結(jié)構(gòu)變電站的不斷建設(shè)和推廣，將在未來一段時(shí)間內(nèi)更好地服務(wù)于電網(wǎng)建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

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[4] 杜杰，梁培新，張?jiān)?裝配式鋼結(jié)構(gòu)在變電站站房中的應(yīng)用研究[J].江蘇建材，2019，（2）：35-39.

作者簡介

王佐（1985-），女;學(xué)歷：碩士，工程師，現(xiàn)就職單位：昱安電力設(shè)計(jì)有限公司，研究方向：變電土建設(shè)計(jì)、造價(jià)工程。