110kV變電站土建結構設計存在的問題及策略

王仲緯

摘 要：110kV變電站比較常用，其建設數量較多，為保證質量，須做好其土建結構設計；但在施工中實際還存在一些問題，例如選用的混凝土質量不合格，澆筑后混凝土出現裂縫；在變電站大體積主設備施工中，或因材料質量不過關和綜合設計不到位，設計中沒有考慮設備的特殊性，導致出現裂縫好空鼓問題，進行變電站選址中，受到綜合因素的制約，很多變電站不得不選擇在復合地基，軟土地基中建設，導致施工難度加大，如果處理不到位，就會出現變電站沉降、裂縫等問題。下面就分析問題和具體的處理方法，希望給有關人士一些借鑒。

關鍵詞：110kV變電站；土建結構設計；問題策略

變電站土建工程主設備基礎施工非常重要，直接決定主設備的使用情況，常見的主設備基礎有戶外GIS設備、電容器、電抗器、變壓器等，這些都屬于大型設備基礎，進行施工過程中，技術人員都選用無筋擴展基礎方式，當設備荷載出現較大的偏心時，技術人員可以使用鋼筋混凝土作為擴展基礎，對于這種大型的設備基礎而言，進行混凝土澆筑時，設計的整體體積會非常大，因此在設計中要予以重視。

1 110kV變電站土建結構設計存在的問題分析

1.1混凝土材料出現問題

對變電站進行設計過程中，經常發現其周圍道路出現裂縫，例如某市變電站道路修建中，為了方便建設和資源的利用，施工中選用了永臨結合的方式，將其作為道路的永久性基礎，有利于節省資源，但是具體落實過程中，先進行面層的鋪設，由于施工時間為夏季，溫度在35°以上，永臨結合的道路出現的了嚴重的裂縫。技術人員根據情況進行了分析，由于溫度變化幅度較大，混凝土材料對溫度比較敏感，導致混凝土表面溫度和環境溫度差異大，溫差導致膨脹問題的發生，橫向脹縫不能滿足要求，因此導致裂縫的出現，在以后的施工中，必須有效進行預防和處理[1]。

1.2主設備施工中存在的問題

施工前做好交底工作，但是實踐施工中經常出現混凝土施工工藝、后澆帶、沉降縫等沒有按照標準，那么在工程中的表現為混凝土出現收縮裂縫，不僅影響結構外觀，也會影響結構的應力和承載力，導致主設備基礎的使用壽命降低。對于主設備基礎而言，其表面的預埋件表面積很大，當沒有對其進行二次振搗時，澆筑后基礎層會出現空鼓問題，一般露出地面的設備基礎都是直角，當檢修人員和施工人員不注意時，就容易出現擦碰，角部混凝土如果沒有完全凝結，其硬度沒有達到標準要求，角部會出現嚴重的破損，為了解決這一問題，設計中要增加倒角設計，并在其硬度達到要求后再在其周圍進行其他方面的施工。大體積主設備施工存在問題，主要是主設備自身的特殊性，當前的工程文件中對其沒有具體要求，導致實際施工不符合根本要求，進而出現裂縫問題。主設備自身有一定的特殊性，體積大、表面積大，需要進行預埋件的埋設，當沒有對材料進行二次振搗時，就會出現空鼓問題。

1.3變電站復合地基出現變形問題

在進行變電站建設中，由于地形復雜，容易發生變形問題，例如在很多地區，存在黃土和紅土，或者在海陸交互時產生大量的沉積，進而出現了大量的軟土，進行變電站選址過程中，經常會發現一些承載力低、壓縮性高的軟土分布，為了保證工程質量，通常都是使用置換法，對軟土進行置換，如果軟土比較深，置換時施工量很大時，技術人員會選擇使用深層水泥土攪拌樁技術，有效對地基進行處理。但是技術人員往往會忽視在正常情況下，對豎向承載攪拌樁符合地基變形情況進行計算，最終導致施工中出現地基變形問題[2]。

2 110kV變電站土建結構設計的具體策略分析

2.1對混凝土裂縫問題有效進行處理

在對上述道路進行施工操作中，對臨時路面進行打毛，并進行破碎處理，在此基礎上，在道路基礎中鋪設一些柔性材料，減小脹縫的間距，減少路面的膨脹，使用混凝土材料時，先結合實際需求，對配合比進行優化，摻入一定量的防水劑，可以降低內部水化熱問題，有效避免出現裂縫和起拱問題。建設110kV變電站時，必須對環境因素和天氣因素進行考慮，嚴格按照設計標準執行，保證使用鋼筋和混凝土的安全系數，使用鋼筋時，可以選用耐久性最強的最小配筋率，結合工程實際情況，適當增加限裂鋼筋，對道路進行抗裂計算，配置足夠的受力鋼筋骨架，保證整體的施工質量。

2.2主設備施工的策略

為了控制混凝土出現大裂縫，進行變電站設計時，采取后澆帶的設計方式，在設計中明確要求好后澆帶和沉降縫工藝，保證滿足工程要求。另一方面，為了降低混凝土裂縫，拌合混凝土時，可以適當添加一些減水劑，選用分散性好、減水率高的減水劑，嚴格對其質量進行檢查，檢驗合格后才能使用。在施工設計中，對于容易發生空鼓的設備，可以在預埋件中間開孔，然后進行二次振搗，在設計中可以增加對倒角施工工藝要求，對于露出地面的部分，采取倒圓角的方式處理，避免在檢修和施工中出現損壞。另一方面，完成澆筑工作后，還要做好后期的養護工作，做好保溫、保濕、降溫等工作，如果對其沒有設計要求，要求混凝土表面和內部的溫度差控制在25℃范圍內。對于設備基礎中的預埋件而言，同樣要在其中間開孔，并對其進行二次振搗，避免出現空鼓問題。設置的排氣孔間距為200mm，對外露的設備基礎設置倒角，其半徑最佳在20-30mm范圍。

2.3嚴格對地基進行處理

設計110kV變電站時，根據變形控制原則操作，對沉降情況進行驗算時，必須對正確的使用情況進行分析，計算豎向承載攪拌樁符合地基變形計算時，必須也要對攪拌樁復合土層壓縮變形情況進行計算，對樁端加固土層的壓縮變形情況進行計算等。如果變電站工程選用了預應力混凝土管樁作為地基基礎，那么在具體施工過程中，要先對樁基的水平承載力進行驗算，進行抗震方面的驗算時，水平地面的地震剪力必須滿足不同的抗震強度，如果施工遇到強腐蝕性的場地，而且還必須使用預應力混凝土管樁施工，技術人員必須嚴格按照場地要求進行試驗，通過理論論證合格后才能正式使用，確保施工的可靠性。另一方面，為了避免變電站基礎出現下沉和不均勻沉降問題，在變電站選址過程中，必須進行綜合分析，盡量不選擇軟土層和其他土層，選擇基礎堅實的土層，保證變電站的質量。

總結：通過以上對110kV變電站土建結構設計存在的問題及策略分析，雖然實踐施工中存在一些問題，但是都是可以避免的，因此在以后的變電站建設中，要求管理人員選擇有資質的施工單位，保證技術水平和質量標準，在此基礎上，對施工過程進行嚴格的監督管理，對存在的問題制定針對性解決方案，例如混凝土裂縫問題，要求工作人員重視對混凝土材料、混凝土施工的檢查，對地基下沉問題，要求工作人員科學進行選址，合理對軟土地基進行處理，避免類似問題的發生。如果實踐中出現這些問題，對相關責任人進行嚴格的懲罰。

參考文獻：

[1]汪宇.淺析110kV變電站土建結構設計存在的問題及針對性措施[J].華東科技：學術版，2017（3）：211-211.

[2]楊曰利.新形勢下110kv及以下變電維修中存在的問題對策研究[J].經濟管理：全文版，2016（7）：00089-00089.endprint