關于裝配式變電站土建設計要點的探究

張榮發

桂林豐源電力勘察設計有限責任公司

關于裝配式變電站土建設計要點的探究

張榮發

桂林豐源電力勘察設計有限責任公司

建設變電站時利用全預制裝配的結構，并采取生產預制以及現場裝配安裝的方式，以便縮短工程設計以及施工所需的時間，并有效減少變電站的占地面積，節約了大量的土地資源。基于此，本文詳細闡述了裝配式變電站的土建設計，為我國電力系統的發展奠定了堅實的基礎。

裝配式；變電站；土建設計

前言

傳統的變電站土建設計、施工模式受裝配式變電站的影響，發生了一定的變化。裝配式變電站建設應符合標準化的設計、工廠化加工等方面的需求，還能有效提高變電站工程的施工進度以及施工效率。然而現階段，我國在裝配式變電站建設方面還有所欠缺，存在著較多的缺陷，所以對其進行深入的研究有一定的意義。

1　裝配式變電站建筑、結構總體設計原則

依據構建標準化要求，為減少構件類型，對建筑柱距、跨度、層高等進行合理歸并、統一。建筑設計時，在滿足電氣專業設備布置及使用功能要求的同時，還應滿足建筑模數協調原則，以實現建筑構件在不同變電站之間、同站不同建筑之間、同建筑的不同部位之間的通用性和互換性。大量規格化、定型化構件的生產可穩定部件生產質量、降低生產成本；通用化構件的互換能力，可促進市場的競爭和構件生產水平的提高。

裝配式變電站建筑的設計不同于傳統建造方式的設計，需要在設計過程綜合考慮預制構件的生產工藝、運輸條件、安裝方法、現場條件等因素，必須結合項目特點和地區資源條件才能確定總體的技術方案，在方案階段，應根據業主需求、生產、安裝單位的實際情況進行綜合策劃。對于裝配式變電站的結構設計，除了正常使用階段的結構計算之外，還需要對預制構件的脫模、運輸、吊裝過程等施工階段進行兩階段驗算，同時，對于施工操作要點及施工順序，也應當具有詳細的說明。

在確定裝配式變電站結構方案時，應充分考慮到變電站地址條件，并進行站址運輸條件、構件堆放場地、吊裝場地等條件論證。特別對于建在市區或市郊，占地狹小的全戶內變電站，由于預制構件尺度大、自重大、安裝作業面要求寬大，構件運輸、安裝條件將是變電站結構方案選擇以及構件拆分的重要依據。

在進行裝配式變電站結構設計時，應結合變電站結構自身的特點；500kV變電站主控通信樓等主要結構安全等級為一級；330kV及以上變電站、220kV及以下電壓等級重要樞紐變電站的主控通信樓及配電室抗震設防類別為重點設防類（乙類）。應充分考慮結構的可靠度，不宜盲目追求太高的預制化率，不宜采用全裝配式結構，宜采用裝配整體式結構方案，以增加結構的整體剛度，提高結構抵抗水平荷載的能力和抗震能力。

2　裝配式構筑物設計

2.1構、支架設計

構、支架設計結構形式與傳統變電站相同，對于220kV以上的變電站構架柱，一般選用圓形或是多邊形鋼管構成的鋼結構；對于構架橫梁，則采用等比邊角鋼或者是以鋼管為主要材料而構成的三角形斷面鋼結構。同時，對于110kV以下的變電站構架柱，則應當選用混凝土等徑環形桿；對于其構架橫梁，則應當選用以等邊角鋼為主要材料構成的三角形斷面焊接鋼結構。對于構、支架基礎，均選用重力式混凝土杯形基礎。

此外，對于主要設計，具體如下：構件接頭均采用螺栓連接，以此來避免工程現場火情的發生，并且避免對防腐層造成損害，或是使其出現色差，有利于文明建設。對于變電站鋼結構防銹防腐設計，應當選用“冷噴鋅+面漆”的防腐工藝進行，有利于環境保護。

2.2裝配式圍墻、防火墻設計

預制式圍墻一般由墻板、壓頂、鋼筋混凝土預制式立柱、柱帽構成。其中，圍墻立柱、墻板壓頂、柱帽全部選用標準設計工廠化，并且按照清水混凝土施工工藝生產的預制件，墻體則選用工廠預制加工的成品蒸壓輕質加氣混凝土墻板，也就是所謂的ALC板。同時，對于變電站頂部的一塊ALC板，應當選用預制混凝土梁壓頂。此外，在進行安裝操作時，需要將預制件插入圍墻立柱的預留凹槽中，并采用ALC嵌縫劑處理板縫，然后還要對其涂抹一道丙乳密封液，以及涂刷一道護防水膩子、兩道外墻防水彈性涂料。對于裝配式防火墻設計，與圍墻設計基本相同。

2.3裝配式電纜溝設計

預制式電纜溝一般由鋼筋混凝土預制式電纜溝單體、溝蓋板構成，同時，電纜溝單體及溝蓋板統一采用標準化設計工廠化生產的鋼筋混凝土預制段。對于電纜溝預制長度，也要考慮其能夠便于運輸、安裝，且還需要將每段的自重控制在1500kg以內。為了給現場安裝提供便利，并確保滿足防水需求，需要在電纜溝單體的一端U形端面上設置凸緣，另一個端面設置相對應的凹槽，連接時，需要使得凹凸槽完全吻合，對于兩者之間存在的縫隙，應當采用密封膠進行密封。此外，還需在預埋在溝壁的扁鋼上焊接電纜支架，并在每一個電纜溝的單體底部開設匯水溝槽，有利于增強溝底的排水能力，減少積水。電纜溝單體底面由兩側壁垂直于中間匯水溝槽方向，在工廠預制時設置為斜面。圖1為電纜溝（單側支架）示意圖。

圖1　電纜溝（單側支架）示意圖

3　裝配式變電站建筑裝飾及設備管線的集成化設計

當特定的工廠在進行變電站墻板的預制時，可有效結合保溫、基層墻板、裝飾層，形成一集保溫與裝飾的一體板，此板材的外表面也用于各種類型的仿石材、仿面磚的圖案、機理的制作，內表面則可用于各種內飾涂料的制作。但在進行現場操作時，嚴禁濕作業，只需要直接將其安裝在墻上就可以了，有利于環保、節能。

在進行預制構件設計時，需要對其與電氣、暖通等專業的有效結合進行全面的考慮，并預先做好加工圖的設計工作，例如電氣專業的開關、動力箱等。在進行土建排板操作時，還需確保其能夠符合電氣等專業的需求，然后將專用的板材設置在相應的部位，例如插座板等，最后在統計好各種專用板具體種類與實際數量之后，進行訂貨。當這些材料都到貨之后，可以直接安裝，無需多余的操作。

4　結束語

總而言之，近年來科學技術的發展帶動了建筑行業的發展，在此情況下，裝配式變電站也獲得了進一步發展，雖然其已進入探索階段，但依舊存在一些問題亟待解決，因此，必須不斷探索相對應的解決措施，推動我國電力行業的持續發展。

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