10千伏鋼筋混凝土預制式配電站的研發與建設

董艷林

摘 要：淺析了珠三角地區10千伏傳統配電站建設存在的問題，闡述了混凝土預制式配電站的設計理念、施工工藝、建設流程及優勢和效益，為經濟發達、土地稀缺地區的配電站建設提供了新參考。

關鍵詞：鋼筋混凝土；預制式；配電站；研發；建設

中圖分類號：TD611+.2 文獻標志碼：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 傳統配電站建設問題分析

城市配電網是城市規劃的重要組成部分，是國民經濟和社會發展的基礎。隨著珠三角地區經濟迅速發展，土地資源日益稀缺，特別是中山市轄區面積小、經濟體量大、電力設施布點多，加上人民群眾對電力建設的認識誤區，導致10千伏配電站建設也逐漸因選址難、項目所在地周圍居民抵制等因素而難以實施。同時，傳統配電房土建工程采用現場綁扎鋼筋、現澆混凝土的方式施工，存在工期長、人力投入多、作業風險高、對周圍環境影響大等問題，如何安全、高質、快速、節約、環保地完成配電房建設，已成為經濟發達地區急需解決的現實問題。傳統的配電站在建設主要存在以下主要問題：

1.1 施工作業面廣，現場作業工期長、任務重

1.1.1 傳統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面，且需進行全封閉圍蔽施工，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 傳統的配電站施工大約需要62個工作日，同時受到雷雨、大風等天氣的干擾比較嚴重。而中山市的雨水天氣比較多，造成了工期延誤，導致了趕工期的情況經常出現，對保證配電站的施工進度、安全、質量是極其不利的，而且施工周期長，對于項目及時投運以解決用電問題及發揮經濟效益方面均有較大影響。

1.2 難以滿足“安全、健康、環保”的管理理念

1.2.1按照目前工作流程的運轉，配電站的建設主要集中在夏季，施工人員的作業環境惡劣，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 配電站往往建設在亟需用電的居民區附近，土建工程施工過程中，不可避免地會出現揚塵、噪聲等環境危害并產生建筑垃圾，而酷暑和雷雨天氣又加重了揚塵和周圍環境污染的程度。此種情況下，一方面對施工現場作業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生活及周邊環境帶來影響。

1.3 傳統配電站易存在質量通病

（1）參建單位現場管理和施工人員的水平參差不齊，經常出現作業標準執行偏差較大、安裝標準不統一、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的質量。

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

2 預制式配電站研發及建設

針對以往配電站建設過程中存在的突出問題，通過了解，目前預制式房屋已在國內普遍開展建設，220千伏及110千伏預制裝配式變電站也在國家電網和南方電網范圍開展建設，建設模式基本是地面主要建筑構件均在工廠車間統一批量生產，不需要在施工現場進行制作，現場施工只需要對各部位的構件按照設計圖紙進行逐一吊裝拼接就可以完成主建筑工程建設。借鑒預制式房屋和預制裝配式變電站的設計思路和建設經驗，中山供電局通過系統梳理預制式配電站的整體建設流程、設計思路、施工要求等環節，形成了完整的預制式配電站建設標準并已在中山地區推廣建設。

設計思路及建設流程：

預制式配電站的設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）根據抗震要求，基礎施工時，配電房墻角、墻中位置處預埋插筋，加強墻體與基礎的連接，組裝后采用C60高強度灌漿料二次灌注。

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

（3）根據防雷要求，預制構件制造時，預埋好防雷帶。

（4）天面組裝后，增加現澆60mm厚抗滲砼，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）各構件在工廠內按照設計圖紙尺寸及要求完成生產，電房基礎完成后開始構件吊裝，墻板構件就位，用專用支撐桿臨時固定，調整墻板垂直度。

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

（3）墻板連接節點，構件對接部位為凹槽設計，墻與墻之間的連接通過墻側預埋的鋼絲套強，節點內現場灌注C60高強灌漿料（無收縮），構件之間設10mm安裝調節縫，灌漿完成后，用密封硅膠進行填縫處理。

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

（5）屋面為預制60mm疊合樓板，疊合樓板現場吊裝完成后，鋪設上層鋼筋并立即進行上層鋼筋綁扎，以疊合樓板作為免拆模板，直接在上面澆注60-90mm混凝土。該做法為萬科地產部分產業化小區采用的預制方案，在香港該做法被廣泛應用于公屋工程。

（6）預制混凝土墻板外飾面于工廠內完成瓷磚粘貼施工，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）預制混凝土墻板室內面層平整，無需進行二次抹灰打平施工，只需進行簡單內墻膩子灰施工后即可粉刷刷面。

（8）室內照明電源、設備安裝預埋件等均可在構件生產時進行預留預埋，避免現場對墻體開槽或鉆墻工序。

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

3 效果分析

在前期試點實施的基礎上，截止2016年12月，中山供電局已在全市6個鎮區進行了7個預制式配電站的推廣建設，取得良好的成效。以2015年投運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（現場圖片見圖8、圖9、及圖10），按照傳統電房的施工工藝，即使將道路完全封閉也難以滿足施工要求，而且長達兩三個月的封閉施工，所帶來的施工噪音、建筑垃圾、現場揚塵等環境問題也幾乎無法被居民接受，工期更加難以保障。采用預制式配電站建設，可以全面解決上述問題，相關效益如下。

（1）社會效益及經濟效益：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，對周邊居民的生產生活幾乎無影響，實現了建設全過程居民“零投訴”，帶來了良好的社會效應；主建筑施工周期比傳統配電房施工周期縮短近兩個月，實現了提前增資增收。

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

（3）安全效益及質量效益：地面主建筑各構件全部實現工廠預制化，降低了施工人員高空作業時間和風險及在揚塵環境、高溫環境中的工作時間，同時也統一了各構件的流程化、標準化工廠化生產，避免了因施工工藝及施工質量不良帶來的質量隱患。

4 結束語

經過研發及建設實踐可以看出，10千伏鋼筋混凝土預制式配電站在經濟發達、土地資源稀缺的地區配電網建設中具有明顯優勢和效益。主建筑所有地上構件均通過工廠標準化預制生產，排除了現場人工澆筑可能出現的質量通病問題，建筑質量得到有效保障。而現場吊裝施工時間大幅縮短、施工風險大幅降低、施工占地范圍大幅減少、對周圍環境影響遠遠小于常規建設模式，充分體現了安全、高質、健康、環保和節約資源等特點。接下來，通過完善設計標準、生產要求、施工流程、造價取費等標準，10千伏混凝土預制式配電站的建設將逐步走向成熟，成為配電網建設的重要選擇之一。

參考文獻：

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