談?lì)A(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)配電站的推廣應(yīng)用以及經(jīng)濟(jì)性分析

林通

【摘 要】 對于預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)而言，絕大多數(shù)構(gòu)件都能夠在工廠內(nèi)完成制造與加工，之后再將其運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)的施工現(xiàn)場進(jìn)行裝配。隨著國內(nèi)電力事業(yè)的不斷發(fā)展，配電站建設(shè)中預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來越廣泛。本文先對預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢以及裝配式配電站的特點(diǎn)進(jìn)行探討，并進(jìn)一步研究推廣應(yīng)用以及經(jīng)濟(jì)性方面的內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】 預(yù)制裝配式 鋼結(jié)構(gòu) 配電站 推廣應(yīng)用

經(jīng)濟(jì)性分析

1引言

以往在進(jìn)行配電站的建設(shè)工作時(shí)，多使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。這種建筑形式不僅會消耗大量的人力、物力與財(cái)力，同時(shí)施工過程中還會對周圍環(huán)境造成較大的破壞。預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)配電站不僅有著較快的施工速度與較強(qiáng)的性能優(yōu)勢，同時(shí)配電站的抗震性與環(huán)保性能夠得到有效的提升。因而，現(xiàn)階段探討裝配式配電站的推廣應(yīng)用有著重要的意義。

2預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)配電站的概述

2.1技術(shù)優(yōu)勢

裝配式鋼結(jié)構(gòu)配電站的技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)的性能以及施工、使用等方面。首先，施工中所用的鋼材具有材質(zhì)均勻、各向同性體等方面的優(yōu)勢，相比于混凝土結(jié)構(gòu)而言，鋼材的強(qiáng)度優(yōu)勢明顯，并且在抗震性能方面更加突出。其次，鋼材有著較強(qiáng)的塑性、韌性，配電站施工運(yùn)行過程中，即使存在超載問題，也不能出現(xiàn)突然的斷裂問題。較好的韌性能夠有效抵抗配電站動(dòng)力荷載的破壞，進(jìn)而提升配電站的抗震性。此外，鋼結(jié)構(gòu)配電站施工與構(gòu)件制作相對簡便，因而施工工期能夠得到有效控制。

2.2裝配式變電站的特點(diǎn)分析

對于變電站內(nèi)部的配電裝置樓而言，其層數(shù)多是2-3層。樓體內(nèi)部需要放置大量的電氣設(shè)備，因而配電站的跨度、層高較大，并且要具備一定的防火要求。

3預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)配電站的推廣應(yīng)用

3.1配電站的選型

配電站選型時(shí)，可以將梁柱截面選為箱型或者是H型鋼截面，這一過程中需要對支座以及荷載情況進(jìn)行分析。梁截面的高度，要取跨度的1/20到1/50。 在進(jìn)行翼緣寬度的確定時(shí)，可以將梁間側(cè)向支撐間距作為重要的依據(jù)，并且要將1/b 作為最終的限值。選型時(shí)，還要參考結(jié)構(gòu)的長細(xì)比對柱截面做出合理的預(yù)估。一般而言，構(gòu)件的長細(xì)比要控制在50到150左右，大多情況下長細(xì)比一般為100。

3.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)制

配電站的基礎(chǔ)大多是現(xiàn)澆基礎(chǔ)，基礎(chǔ)工程施工時(shí)要做好埋件以及插筋的預(yù)留。對于全裝配式鋼結(jié)構(gòu)配電站而言，其設(shè)計(jì)與預(yù)制要求較高，并且預(yù)制過程中要做好構(gòu)件接口分界處理，對于設(shè)計(jì)工作中的埋件與留孔要進(jìn)行統(tǒng)籌安排。配電站梁柱節(jié)點(diǎn)連接可以采用濕式連接以及干式連接兩種不同的方式，并且為柱、梁節(jié)點(diǎn)連接的兩種方式，施工過程中主要用到干式連接技術(shù)，因而要對其進(jìn)行嚴(yán)格的把控。

3.3接地防雷

在功能方面，因?yàn)榕潆娬緝?nèi)部所有的設(shè)備都有接地要求，因而需要配備接地系統(tǒng)。對于全鋼裝配式配電站而言，可以借助于結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，把接地扁鋼全部在墻體內(nèi)進(jìn)行接地處理，之后再和龍骨進(jìn)行焊接，龍骨通過和主鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接之后，就可以完成全部的接地工作。對于這一連接方式而言，能夠有效防止大量扁鋼暴露在室內(nèi)的問題，并且可以提升配電站的美觀效果。此外，對于防雷設(shè)計(jì)來說，規(guī)范要求屋面鋼板的厚度要超過0.6 mm，這一要求可以滿足屋面作為防雷接閃器的基本要求。另外，滿足這一要求就不必在屋面結(jié)構(gòu)上設(shè)置相應(yīng)的避雷帶或者是避雷針。

3.4防火方面的要求

配電站對于主變配電室有著較為嚴(yán)格的防火要求，因而裝配式鋼結(jié)構(gòu)配電站推廣應(yīng)用過程中要做好防火設(shè)計(jì)與施工。此外，由于配電站部分區(qū)域墻體要具備泄爆要求，因而設(shè)計(jì)施工過程中可以采用以下方案進(jìn)行處理：首先，對于外墻要求防火一小時(shí)的配電站，設(shè)計(jì)時(shí)可以采用巖棉夾芯鋼板；其次，為了提升配電站的防腐與使用年限，施工過程中可以采用夾心彩色鋼板，并且外層材料可以選用XPD氟碳防腐涂層。

4預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)配電站的經(jīng)濟(jì)性分析

對于配電站的經(jīng)濟(jì)性分析，不僅要對造價(jià)方面進(jìn)行考慮，同時(shí)還要對配電站的有效使用面積以及結(jié)構(gòu)抗震性能進(jìn)行分析，并且要對地基處理和空間布置、工期等方面進(jìn)行全面研究，將上述指標(biāo)作為綜合經(jīng)濟(jì)效益分析的重要參考依據(jù)。通過對大量文獻(xiàn)、資料的收集與研究得出，目前鋼結(jié)構(gòu)的施工成本維持在1850元/平方米左右，對于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)而言，其施工建造成本維持在1950元/平方米左右。但是，以往采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土形式的建筑，其成本只有1450元/平方米。但是，考慮到配電站上部結(jié)構(gòu)的造價(jià)以及建筑的有效使用面積等方面的影響，鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)在綜合效益方面基本持平。因而，近幾年來我國積極借鑒發(fā)達(dá)國家的建造經(jīng)驗(yàn)，并鼓勵(lì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)配電站的推廣與應(yīng)用。這不僅是由于施工過程較為簡便、快捷，同時(shí)因?yàn)檫@一結(jié)構(gòu)形式較為環(huán)保、節(jié)能。

以110kV戶內(nèi)常規(guī)配電站為例，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限是30年。在對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作以及施工安裝工作時(shí)，采用的是預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)框架。其中，對于鋼次梁而言，樓板施工所使用的是壓型鋼板作為底模。外墻主要使用裝配式的ASLOC板，內(nèi)墻使用的是裝配式埃特板。這一結(jié)構(gòu)形式的傳力途徑如下：通過鉸接的方式進(jìn)行鋼柱和基礎(chǔ)的連接，通過剛接的方式進(jìn)行梁和柱的連接。次梁和主梁之間采用鉸接，支撐和框架梁之間也使用鉸接的方式。設(shè)計(jì)施工時(shí)，用到的材料主要為H 型鋼或者是HW型的軋制型鋼，施工過程中均使用Q345-B鋼。其中，鋼框架梁柱、次梁是工廠內(nèi)加工的，預(yù)制裝配率達(dá)到了94.6%。相比于混凝土結(jié)構(gòu)而言，裝配式鋼結(jié)構(gòu)配電站的費(fèi)效比是38.59%左右，混凝土結(jié)構(gòu)方案的費(fèi)效比是38.92%左右，從數(shù)據(jù)可以看出裝配式鋼結(jié)構(gòu)配電站的經(jīng)濟(jì)效益更優(yōu)越。

5結(jié)束語

裝配式鋼結(jié)構(gòu)配電站雖然前期投資稍有增加，但是從全壽命周期費(fèi)效分析能夠看出，這一結(jié)構(gòu)形式有著突出的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。因而，預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)配電站值得大力推廣使用。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 張勤裕，錢南淳，陸文紅.預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)配電站的推廣應(yīng)用[J].華東電力，2014（7）：34-36.