裝配式圍墻在110 kV變電站中的應用

李海龍, 劉金慧, 楊雪鋒

(1.國網遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽 110004；2.安徽華電工程咨詢設計有限公司，安徽合肥 230022)

裝配式圍墻在110 kV變電站中的應用

李海龍1, 劉金慧1, 楊雪鋒2

(1.國網遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽 110004；2.安徽華電工程咨詢設計有限公司，安徽合肥 230022)

隨著社會經濟的發展，110 kV裝配式變電站在各地電力系統得到廣泛推廣和應用，變電站生產建筑采用裝配式具有“標準化設計、模塊化組合、工廠化加工和集約化施工”的特點，相較于傳統砌體圍墻，裝配式圍墻墻體材料性能好，可以有效解決常見裂縫、施工周期短，使用壽命長等優勢。通過對裝配式圍墻墻柱和墻板的分析，對于如何選擇裝配式圍墻結構及材料提供了有效參考。

裝配式圍墻；變電站；應用

110kV裝配式變電站是為了滿足整個社會日益增加的用電負荷和提升電網的供電能力而建設的。它對于緩解各個城市的緊張供電局面，對于推薦電網革新有著非常重要的意義。110 kV裝配式變電站有其獨特的建設特點和施工特點，在施工中用到了很多新技術[1-2]，本文主要圍繞裝配式圍墻展開。

傳統磚砌圍墻的主要形式有干粘石飾面圍墻、清水磚圍墻和水泥砂漿粉刷圍墻。砌體材料以磚砌體為主，磚砌體作為最古老的建筑材料之一，具有物理力學性能良好、取材方便、生產和施工簡單、造價低廉等優點[3]，目前也是我國主要的砌筑材料。但是磚砌體材料也存在以下缺點：施工機械化水平較低、抗震性能較差。當砌體圍墻位于特殊地質條件及高填方區時，其基礎形式的選擇需要特別重視，否則，圍墻可能會出現開裂等現象[4]。由于國家提倡節能降耗、保護環境、提高質量等要求，促使裝配式圍墻迎來發展機遇[5]。

1 裝配式圍墻概況

目前變電站已應用的裝配式圍墻形式主要有以下幾種：廠家成品鋼柱加鋼格柵通透式圍墻、預制混凝土柱加預制墻板實體圍墻、型鋼柱加預制墻板實體圍墻。

廠家成品鋼柱加鋼格柵通透式圍墻工廠加工，現場組裝，無需起吊設備，無濕作業，施工快捷方便，單價低[6]。但在防止動物包括人類進入變電站方面起的作用不如各種實體圍墻，也不能有效地阻止變電站內噪聲向外傳播。

裝配式實體圍墻和傳統砌體圍墻、砌塊砌體圍墻相比有以下優點：與常規砌體圍墻對比，能縮短施工工期； 裝配式圍墻的柱基礎在整體結構上，采用鋼筋混凝土基礎梁所有圍墻柱基礎連接成一個整體，構成一個防沉降的共同體；預制墻板可采用清水混凝土預制條板、ALC板、FC板(纖維水泥板)、 水泥基擠塑空心板，具有傳統砌體圍墻和砌塊砌體圍墻不具有的隔音效果好、耐火性強、抗凍抗滲性好，并且自重小、質量均勻，方便加工等優點[7]；預制墻板是整體大塊裝配，不須做裝飾面抹灰，避免了外觀因抹灰問題形成的顏色色差及溫度裂紋。

綜合來看，應從裝備式實體圍墻中選擇一種作為變電站的推薦圍墻。

2 裝配式圍墻結構及材料

裝配式圍墻一般由柱、墻板、壓頂和柱帽構件組成，所有構件采用工廠預制。基礎施工完成后，上部預制構件按立柱-插板-壓頂-柱帽現場裝配，裝配過程由中、小型吊裝設備完成，施工方便。

裝配式圍墻與防火墻按照應用現狀可歸結為預制混凝土結構(預制混凝土柱+預制混凝土板)[8]、鋼柱+輕質墻板結構以及混合結構(預制混凝土柱+輕質墻板或鋼柱+預制混凝土板)。預制壓頂和柱帽一般選用混凝土或輕質材料，與墻、柱選材統一。

2.1 墻 柱

(1) 預制混凝土柱：墻柱可采用預制混凝土柱，柱兩側設置凹槽用于固定墻板，下側固定預制地梁。其優點是柱與墻材料統一、美觀，可以采取二次粉刷飾面，結構可靠，較鋼柱抗腐蝕性好；其缺點是混凝土柱較重，運輸吊裝較為麻煩。

(2) 型鋼柱：墻柱也可采用型鋼柱，多為H型鋼，兩側上下翼緣之間可用于固定墻板。其優點是制作簡單，重量較輕，便于運輸吊裝；缺點是鋼柱需做好防腐措施，型鋼柱與墻體色澤不統一(金屬與混凝土色差)。另外，當變電站接地電阻無法滿足地電位升的要求時，為防止轉移電位可能對變電站站外人員造成危害，應對H型鋼與地網之間采取隔離措施，使H型鋼與主接地網絕緣。

(3) 玻璃鋼H型柱：拉擠玻璃鋼型材是以纖維(包括玻璃纖維、碳纖維、有機纖維和其他金屬、非金屬纖維)為增強材料，以樹脂(主要是環氧樹脂、聚脂樹脂、酚醛樹脂)為膠聯劑，輔之其他輔助材料(主要輔料：脫模劑、固化劑、催化劑、封模劑、UV光穩定劑、潔模水、膠衣等)復合而成的，它具有耐高溫、抗腐蝕、強度高、比重小、吸濕低、延伸小等特點，與型鋼柱相比，玻璃鋼柱還具有良好的絕緣性能，避免了可能的轉移電位帶來的安全隱患。但其缺點是玻璃鋼材料會出現老化現象，在紫外線、風沙雨雪、化學介質及機械應力的作用下，隨著時間的推移，玻璃鋼型材的力學性能會逐漸下降，通過生產工藝的改良，其正常使用壽命可以達到15～20 a，無法滿足變電站圍墻的設計使用年限要求。

2.2 墻 板

(1) 清水混凝土預制條板:清水混凝土板加工制作簡單，且耐久性很好，從長期來看，采用預制混凝土條板較為經濟。但混凝土板自重較大，運輸和安裝都較為麻煩，且加工成品易出現色差，外表不美觀，存在額外二次粉刷修補的工作量。

(2) ALC板(蒸壓輕質加氣混凝土板):ALC板是以粉煤灰(或硅砂)、水泥、石灰等為主原料，經過高壓蒸汽養護而成的多氣孔混凝土成型板材(內含經過處理的鋼筋增強)。其主要優點有: 容重輕、強度高、耐火性優良、抗震性優越、隔音性好、施工方便等[9-10]。其主要缺點有: 運輸路途需要加強成品保護，否則難免缺棱掉角后要現場修補，同時由于產品批次的問題和現場安裝時的表面污染，就位后板材整體觀感上存在一定的色差，有一定的二次外裝修工作量;該墻板上開孔困難，電力管線需要全部明設，不夠美觀; ALC板中有許多封閉氣孔在切割時被割開而形成許多小凹槽，表面就形成了不平整狀態，不能直接作為外墻面，需做二次粉飾。

(3) FC板(纖維水泥板):FC板是以纖維、水泥為主要原材料，配以其他輔料，經制漿、抄取、加壓、養護等工序生產而成的一種新型環保建筑材料，常用規格為1 200 mm×2 400 mm，厚度有8、10、12 mm。其生產原料纖維分為：礦物纖維如溫石棉等，植物纖維如紙漿等，人造纖維如玻璃絲、維綸等；水泥一般采用425硅酸鹽水泥。主要優點: 防火性能好。板材屬國家不燃A級材料，具有很好的防火性能、抗震性能、防水性能、整體性、隔聲性能好、施工快速、輕質高強、綠色環保等。主要缺點：結構成型現場有二次澆注作業；墻面如有色彩效果要求，則需要進行批涂膩子后噴涂料，有二次外裝修工作量。

(4) 水泥基擠塑空心板:水泥基墻板是以無機凝膠材料(水泥、石膏)、工業廢渣(粉煤灰、礦渣、鋼渣、爐渣)、增強劑等材料一次性擠塑成形的輕質墻體板材。

水泥基墻板具有以下優點：板材為不燃材料，單板防火>1.5 h，雙板復合>4 h，隔聲39 dB，板材質地緊密，表面吸水率低，無需做防水處理；施工速度快，采用工廠預制和現場組裝的施工方法，濕作業少，施工工期短；綠色環保：產品無任何有害物質，并通過放射性檢測，屬于環保型產品；美觀、表面平整，特有的清水混凝土色簡約厚重，無需做二次涂刷。立面穩重、大方、持久；抗老化耐候性：可在溫差較大的范圍內正常工作，不受雨、雪、風沙惡劣氣候的影響，該產品的使用年限與建筑結構相同。免除后期維護，節約維護成本；防潮(水)性：外部板材為水泥真空擠壓成型，密實度高，使其防潮(水)，且板內設計有流水孔，保證積水隨時排空。內部材料具有透氣不透水的性能，可保證其干燥不變形。

3 結束語

變電站圍墻主要起到防御和隔離的作用，是變電站的重要組成部分。合理選擇的圍墻形式，不僅可滿足三級綠色變電站的要求，還可縮短施工工期，合理控制工程造價。裝配式圍墻的核心工藝就是墻柱和墻板的設計和施工，本文通過深入分析傳統砌體圍墻和裝配式圍墻，得出裝配式圍墻具有許多傳統圍墻不具備的優點，因而在變電站領域是值得推廣應用的，并且對于目前裝配式圍墻體系中的墻柱和墻板材料進行了詳細分析，對于如何選擇裝配式圍墻的結構和材料給出了有效的參考。

[1] 侯璽莎，沈秀蘭.110 kV裝配式變電站特點和新技術運用[J].電力與能源,2013(6):286～288.

[2] 邢曉莉.110 kV裝配式變電站特點和新技術應用[J].電力建設,2013(10):273～274.

[3] 王 煒.裝配式圍墻在實際工程中的應用[J].貴州電力技術,2015(6):61～63.

[4] 高美金，傅旭華．標準配送式變電站的特點與建設[J]．浙江電力，，2014(3)：31～34．

[5] 牛 強，徐 啟，鐘家勇，等.模塊化智能變電站建設模式研究[J].電力電氣,2014,33(21):21～23.

[6] 方曉肆，龔 收.變電站裝配式圍墻設計與施工的研究[J].湖北電力,2009(12):19～20.

[7] 周 建，萬 新．工業化裝配式圍墻結構研究及在變電站工程中的應用[J]．建材與裝飾，2015(48)：238～239．

[8] 鄧子星．基于裝配式變電站探索及其安裝技術分析[J]．能源·電力，2016(9)：31～32．

[9] 肖向東，司為國，戴 陽，等．預制裝配式變電站設計和建造技術研究[J]．建筑技術，2008，39(12)：939～942．

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

2016-10-24；修改日期：2016-10-29

李海龍(1981-)，男，內蒙古赤峰人，國網遼寧省電力有限公司高級工程師．

TM63

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1673-5781(2016)05-0635-03