變電站預制混凝土電纜溝排水及防滲的技術處理方案

黃振喜，龔 俊，周秋鵬，張先進，劉 蕾，袁 緣

(1.國網湖北省電力公司，湖北 武漢 430077；2.湖北省送變電工程公司，湖北 武漢 430063；3.國網湖北省電力公司經濟技術研究院，湖北 武漢 430077；4.華中科技大學，湖北 武漢 430074）

0 引言

隨著智能變電站技術的快速發展，變電站的建設也從傳統建設模式向裝配式建設方向轉變。電纜溝是變電站建設中重要內容之一，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電纜溝相比，具有施工工期短、質量可靠、現場安全文明好控制等優點，但預制電纜溝受模具的限制，電纜溝尺寸難以連續變化，有明顯的分段接縫，在電纜溝排水和滲水處理技術等方面仍處于研究探索階段，還沒有成熟的處理方案。

本文結合鋼筋混凝土裝配式電纜溝的自身特點及工藝的要求，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，并結合500 kV變電站建設裝配式電纜溝的應用實踐，提出變電站工程預制混凝土電纜溝排水及防滲的技術方案。

1 電纜溝排水方案

電纜溝在變電站內布置范圍廣泛，縱橫交錯，常規戶外500 kV變電站電纜溝長度可達2 km。根據行業特點，在變電站運行期間，電纜溝內部不應長期積水，允許雨季有少量雨水進入，但應及時排出。

電纜溝排水方案分為順場地坡向的電纜溝排水、垂直于場地坡向的電纜溝排水以及場地水需要從電纜溝一側排向電纜溝另外一側時溝道頂部過水三個方面[1]。

1)順場地坡向的電纜溝排水方案

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

方案二：預制電纜溝安裝時按零縱坡控制，通過加密排水口的方式解決溝道排水問題，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。預制電纜溝底部設置半圓形縱向排水槽，半徑40 mm。根據試驗，排水口間距超過20 m時，溝內積水會漫過溝底凹槽（“溝中溝”），在溝底形成積水。因此，考慮不超過20 m設置一處排水口，保證電纜溝的正常使用功能。

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

2)垂直于場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：預制電纜溝安裝時按零縱坡控制，通過加密排水口的方式解決溝道排水問題，與順場地坡向的電纜溝排水方案二相同。

方案一的優點是可以形成較好的排水坡度，排水通暢，缺點是增加了現場濕作業的內容，與裝配式施工減少現場濕作業的初衷不符。方案二無濕作業，但排水效果不如方案一順暢。

3)溝道頂部過水問題

電纜溝安裝完成后，其頂面高出溝外站區場地地面150 mm，局部電纜溝切斷站區排水通道，需考慮電纜溝頂的過水問題，設置過水裝置。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：在預制電纜溝側壁上預埋套管，套管內徑110 mm，套管數量根據排水流量大小確定。電纜溝預制構件就位及電纜安裝完畢后，安裝PVC過水管，如圖1所示。過水管與預埋套管之間的縫隙用硅酮耐候膠密封。

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

方案二：采取預制混凝土“U”型過水槽方式，預制混凝土過水槽寬度490 mm，槽內過水斷面凈寬度370 mm，過水槽設在電纜溝蓋板之下，如圖2所示。

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

在預制電纜溝側壁頂部預留槽口，待電纜溝預制構件就位及電纜安裝完畢后，鋪設預制混凝土過水槽，預制混凝土過水槽與預制混凝土溝道壁之間的縫隙采用專用膩子密封，再用硅酮耐候膠勾縫。

方案三：在場地被電纜溝分割、容易積水的地方，增設場地雨水口，規避電纜溝過水的問題。

方案一實施起來更為方便，不影響蓋板鋪設，相對較好，方案二設計的過水構件重量大，安裝不方便，方案三會少量增加排水工程的投資。

2 電纜溝防滲方案

與磚砌或現澆電纜溝不同，預制電纜溝在分段拼接處存在縫隙滲水問題。在混凝土防滲技術措施的基礎上，結合預制混凝土電纜溝的防水要求，提出下述三種預制電纜溝接縫防滲措施，并提出與之適應的電纜溝的細部斷面形式。

2.1 填充發泡劑+硅酮耐候膠勾縫止水

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

填充發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能有效防止溝外泥漿滲入溝道內。

該方法施工簡單，沒有濕作業，施工速度快，而且經濟實用。

圖3 發泡劑+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 外側螺栓拉結+止水橡膠條止水

每段預制溝的溝壁外側預設螺栓孔，每側安裝2個對拉螺栓，孔徑20 mm，螺栓外徑16～18 mm；預制電纜溝端面中心位置均預設梯形或半弧形公槽或母槽，安裝前將6 mm厚的通長橡膠條固定在每段電纜溝端部的母槽內，構件就位后擰緊外側對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，缺點是需設置螺栓拉結并擠壓橡膠條，成本增加，安裝時橡膠條容易跑動，增加安裝的難度。

2.3 微膨脹漿料灌縫止水

預制電纜溝溝壁端面及底板端面中心位置均預設1/2圓弧凹槽，直徑40 mm，構件就位后從頂部澆灌微膨脹漿料形成止水縫，見圖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，應事先固定好拼縫外側的專用止漿橡膠條及夾具，以防漏漿。專用止漿橡膠條及夾具制作簡單，且可重復使用。

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

該方法施工較為簡單，成本不高，缺點是存在濕作業，電纜溝底部存在漏漿的可能。

3 工程實踐

500 kV臥龍變電站位于湖北襄陽境內，該工程為湖北省內首座500 kV全裝配式變電站。變電站地下水位-2.0 m，電纜溝位于粉質粘土層。根據上述研究成果，結合工程情況，此工程采用裝配式電纜溝，采用下述方式進行實施。

采用預制U形電纜溝，預制電纜溝每段長2 m，溝底自帶橫向排水坡度為2%，并在溝底中部設置半圓形縱向排水槽，半徑40 mm。每20 m設置一處排水口，排水口尺寸為250 mm×250 mm，預留在預制電纜溝中部（普通預制電纜溝位于1/2長度處、T形和L形預制電纜溝位于軸線相交處）底板上，排水口頂面設鋼絲網篦子并連接場區排水管。順場地坡向和垂直于場地坡向的電纜溝均按零縱坡控制，適當增加溝底排水口數量，控制排水口間距不大于20 m。在需要過水處的預制電纜溝側壁上預埋套管，預制電纜溝安裝就位且電纜安裝完畢后，安裝PVC過水管解決電纜溝“過水”問題。

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

該工程已經投產送電，預制鋼筋混凝土電纜溝防水、防滲效果良好。

[參考文獻]（References）

[1]DL/T5056-2007變電站總布置設計技術規程[S].北京：中國電力出版社,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變電站建筑結構設計技術規程[S]:北京：中國計劃出版社,2012:55.DL/T5457-2012 Technicalcode forthe design of substation buildings and structures[S].Beijing:Chi?na Planning Press,2012:55.