關于10kV裝配式多層布置鋼結構變電站應用

摘 要 當前，各類變電站的項目建設隨著我國各類生產生活活動用電需求的增加而不斷增加，在傳統的變電站結構設置之中，一般采用的結構形式為同建筑工程類似的現澆混凝土結構，在混凝土材料內部充填鋼筋，在不需要承受荷載的墻體部位使用砌體結構填充，雖然有著較為廣泛的應用，但是在人工成本、現場施工工作量以及變電站建設周期等多個方面，傳統的鋼筋混凝土變電站結構形式均較新型裝配式多層布置鋼結構變電站結構形式有著顯著缺陷。本文針對當前10KV裝配式多層布置鋼結構變電站的建設和應用進行分析，以供類似工程參考。

關鍵詞 10kV輸電線路;裝配式;鋼結構;變電站

引言

在傳統的變電站結構施工過程之中，一般較多的采用鋼筋混凝土材料進行變電站建設。由于混凝土材料是一種混合型材料，需要多種材料的現場拌和，并且施工過程中需要多種類的大型機械設備進行輔助，具有施工工序復雜、施工現場環境惡劣、施工周期較長以及存在著一定程度的資源浪費現象[1]。當前我國經濟發展模式正朝著綠色環保模式轉變，這種傳統的變電站建筑結構愈發難以適應當前發展趨勢。新型裝配式多層布置鋼結構變電站改變了以往的傳統鋼筋混凝土變電站建設模式，在變電站現場施工工作量、變電站建設周期以及變電站施工人力成本等多個方面有著顯著優勢，并且新型裝配式多層布置鋼結構變電站施工過程較為簡便，減少了復雜施工工序推進的難度和復雜性，能夠最大程度上減少各類資源的浪費現象和對環境的不良影響，最大程度上實現鋼結構變電站建設同周圍環境、預期使用功能以及全周期使用費用的協調。

1裝配式鋼結構建筑發展概述

裝配式建筑體系，作為一種新型的建筑結構體系能夠很好地適應當前建筑工程領域不斷產業化的需求，裝配式結構以其獨特的使用優勢和施工效率受到了當前建筑工程領域的重視。裝配式建筑結構形式包括混凝土結構的裝配式結構和鋼結構裝配式結構等多個形式，當前在建筑工程領域應用較多的是預制混凝土構件。作為一種新型建筑材料，鋼結構形式由于在結構形式上具有優越性和輕質性，在未來一段時間內可能逐漸成為各類建筑結構的新方向。在電網系統之中，鋼結構變電站更是應用了10個以上，大部分是單層門式鋼架結構，多層鋼結構僅2～3個。新型裝配式多層布置鋼結構變電站形式在變電站的傳統電氣系統設置結構、設計施工模式以及土建工程開展等多個方面對傳統鋼筋混凝土變電站形式進行了優化，鋼結構不需要現場制備和切割等工藝，而是通過專業的鋼結構材料加工工廠進行預制，徹底將建筑材料的生產、加工環節同現場施工環節進行分離，從而實現模塊化、標準化、集約化以及工業化的生產模式，將傳統的變電站模式由低技術含量的施工作業轉向具有一定技術專業性的精細化建設模式[2]。

2裝配式鋼結構變電站特點

2.1 配式鋼結構變電站電氣設備安裝特點

鋼結構變電站雖然在建筑結構形式上同傳統的鋼筋混凝土結構變電站不同，但是其主要使用功能是一致的，而要想實現變電站使用功能的充分發揮，就離不開變電站中相關電氣設備的安裝。在傳統的鋼筋混凝土變電站結構之中進行電氣設備安裝時，由于受到自身結構形式的影響，電氣設備的安裝一般較為分散，同時電氣設備自身也具有較多的零部件，安裝過程較為煩瑣。與此同時，在電氣設備進場之后，需要專業的技術人員進行現場安裝指導，并逐一對電氣設備所使用的電纜線路進行專業的排布，還需要在剝絕緣層后在現場制作電纜頭，最后才能進行電氣設備的調試工作[3]。而裝配式鋼結構在電氣設備的整體布局上進行了改變，其電氣安裝應用“裝配”模式，即對于中壓、低壓電氣設備的安裝工作，采用專業生產廠家預先生產，并且在工廠內進行生產的過程中就對其中各類元器件進行集成和設備封口，在電氣設備進入新型鋼結構變電站安裝流程之后，只需要現場安裝人員依據其給定的安裝順序進行組合和安裝即可，在安裝工作完成之中，將所有電氣設備可以統一進行調試工作，從而極大的提升現場安裝效率。

2.2 配式鋼結構變電站土建施工過程特點

在變電站的土建工程施工過程之中，由于變電站結構形式的不同而施工特點不同。在傳統的鋼筋混凝土結構變電站施工過程中，涉及了混凝土材料的拌和、現場澆筑、振搗密實以及相關配套的鋼筋工程綁扎以及模板工程的安裝與拆除，涉及諸多施工流程，施工周期較長，所需施工人員較多，與此同時，混凝土材料自身容易受到其他環境因素的干擾而強度形成時間不一，環境友好性較差。而在新型裝配式多層布置鋼結構變電站的土建工程施工過程中，由于所采用的建筑材料為鋼結構形式，在絕大多數結構構件均有鋼結構構件組成的體系之中就不需要大量的混凝土材料的拌和、振搗以及其相關的模板工程、墊層澆筑以及鋼筋綁扎工作，這就大大地減少了施工的難度和施工周期，給鋼結構變電站施工帶來極大的便利性，與此同時，鋼結構構件也不是通過現場切割型鋼而獲得的，而是將設計圖紙交給專業的鋼結構構件生產廠家進行批量化的生產，從而最大程度上發揮出裝配式結構的施工優越性[4]。變電站的結構支架、設備支架、圍墻、大門等都采用組合式裝配鋼結構，有利于實現變電站施工過程的標準化、流程化以及集約化，有利于實現施工周期的縮短和建設經濟效益的實現，并且不需要現場進行鋼結構構件的切割工作也很大程度上節約了施工場地資源，使得新型裝配式多層布置鋼結構變電站的建設具有更高科技含量的同時，極大地節約了資源消耗。

3裝配式鋼結構變電站應用實例分析

我國南方某城市的10kV裝配式多層布置鋼結構變電站建設，其建筑面積為2998m2，占地面積為3992m2，結構共分為地上和地下兩部分，其中地上結構兩層，地下結構一層，總體建筑高度為11.5m。該鋼結構變電站的抗震設防烈度設計值為7度，設計使用壽命為50年。

在建筑外立面形式的選用上，使用了灰藍色的方正體型，同時在屋面形式上選用了四坡輕鋼屋面形式，在充分保留了大氣沉穩的建筑風格同時，也兼具活力。配電綜合樓采用地下一層（地下室）為現澆鋼筋混凝土、地上兩層鋼結構的結構形式，同時在地下室空間內制止了消防設施和電纜層。屋面采用輕鋼結構坡屋面，樓面采用樓承鋼板組合樓蓋，梁間踏步采用折形鋼板，面層鋪設水泥砂漿，室內樓梯采用鋼梁作為主承重構件。在鋼結構變電站內部所有鋼結構構件均采用廠家直接生產和現場直接拼裝的施工形式，同傳統的鋼筋混凝土結構形式相比，室內濕作業工作量減少了50%以上，同時可以將工期縮短至原來的一般，并且在資源利用率和建筑垃圾的產生方面，較傳統方式減少了80%以上。

4結束語

綜上所述，隨著當前我國人們物質生活水平的不斷提升，建設越來越多的變電站是滿足當前不斷增加的用電需求的重要環節。在變電站結構形式的選用上，現階段主要的結構形式是鋼筋混凝土結構，但是新型裝配式多層布置鋼結構變電站，無論是在變電站的土建工程施工過程之中，還是在變電站的電氣設備安裝工程之中，都具備更為綠色環保、簡單高效以及施工質量、經濟效益更好的特點。新型裝配式多層布置鋼結構變電站的不斷建設和推廣，將在未來一段時間內更好地服務于電網建設。

參考文獻

[1] 商文念，楊海波，劉小云，等.鋼結構變電站體系優化設計研究[J].建筑結構，2017，47（S2）：194-199.

[2] 劉士李，趙迎迎，陳付雷，等.安徽省110kV變電站門式框架結構技術設計研究[J].工程與建設，2020，34（1）：45-47.

[3] 毛士成.110kV全預制裝配式變電站建設實踐[J].建筑技術開發，2019，46（10）：26-27.

[4] 杜杰，梁培新，張元良.裝配式鋼結構在變電站站房中的應用研究[J].江蘇建材，2019，（2）：35-39.

作者簡介

王佐（1985-），女;學歷：碩士，工程師，現就職單位：昱安電力設計有限公司，研究方向：變電土建設計、造價工程。