110kV全预制装配式变电站建设实践

110kV全预制装配式变电站建设实践

王丙义

国网山东省电力公司枣庄供电公司，山东省枣庄市， 277100

摘要：110kV全预制装配式变电站的建设，会降低资源消耗和成本支出，预制装配技术是当前变电站建设工程中较为先进的技术方法之一，通过新材料、新工艺的运用，以可靠的连接技术来缩短传统变电站的建设时间，对于地区发展有着重要意义。

关键词：110ｋＶ变电站；全预制装配式；建设实践

中图分类号：TM63文献标志码：Ｂ

1全预制装配式变电站概述

全预制装配式变电站改变了传统变电站的电气系统布局、土建设计和施工方式。变电站建设分为工厂预制和现场安装两个阶段。其标准化设计、模块化组合、工业化生产、集约化施工，使变电站建设朝着高科技含量、低资源消耗、环境污染少、精细化建设的方向发展。

（1）土建工程中：改变传统的电气系统布局，实行建筑节能、节材、节水、节地的方针，力求使建筑结构轻量化，现场采用快速装配工艺，将施工串联流程改为平行流程，缩短施工周期。

（2）电气方面：分为接线模块、主变压器模块、接线模块、综合自动化模块、无功补偿模块和消弧线圈模块。每个模块之间的现场连接是一个技术难点。

（3）全预制装配式变电站建设模式需要现代预制件厂房和钢构件厂房的支撑，传统土建工程招投标的调整和投标区划，采购方式和施工组织的重新界定。

2变电站主体结构建设应用

2.1装配式生产综合楼结构形式

变电站关系到人们的日常生活和国家经济发展，因此其防火性能要求较高，钢结构的耐火性和抗腐蚀性能较差，难以满足变电站的实际需求。因此，当前预制装备式结构多是使用混凝土结构。混凝土工业厂房有钢架结构和排架结构２种，前者主要是装配式门式钢架，其柱和横梁接成一个构件，柱和基础进行铰接。排架结构主要是通过柱与屋架较接，然后与基础刚接。当前排架结构的受力结构更加科学，并且构造简单，是单层厂房结构的基本形式。变电站综合楼虽然是工业厂房，但是由于是智能化无人值守，因此其设计工作还是需要和其他工业厂房有所区别。

２柱与钢梁的连接设计

由于钢筋混凝土柱－钢梁组合结构是当前较为常用的结构形式，这种结构能同时发挥钢材和混凝土材料的优势，使整体构件有较强的强度和延展性，并且有一定的抗压能力和刚度。２种材料的有效结合，是保障在地质灾害发生时，变电站规避损害的重要方式。变电站纵向柱列的跨梁和柱是刚性连接，对于结构完整有着较大的意义。变电站地下电缆的走线比较复杂，并且由于使用现浇混凝土结构，因此主体框架和基础的快速连接是设计关键内容^[1]。

2.3柱与基袖的连接

全预制装配式变电站建设中，柱与基础的连接设计应当十分注意预应力问题，在混凝土现浇阶段应当预埋钢筋，留出表面，通过直螺纹套筒和插入柱体预留孔道中的同型号钢筋进行连接，从而形成较大的侧向刚度，提高建筑工程主体的耐受力，提高稳定性。预制混凝土柱与扩大端通过机械连接形成狗骨式柱脚，从而扩大现浇基础并形成有机整体。施工中一些问题会影响预应力钢筋的柱顶张拉力，故需人工的现场操作，较为危险。

3围护结构连接实践

3.1维护结构种类选择

装配式围护结构可以选择不同的材料，如粘土砖墙、混凝土板材、复合板材等等，焊接方式：将抗风柱底部的预置钢板和基础的预埋钢板焊接固定，焊接时应先点焊固定，再进行垂直度、间距等尺寸校核。该板材精度较高，能提供气密性良好的空间和室内环境，并且能承受较大的荷载，其抗震性能也比较优秀，由于自重较轻，在发生地质灾害时，能有效降低损失^[2]。

3.2墙板的连接施工

当主体框架装备结束后，即可利用外围护表面装备工作。由于变电室的层高较小，为降低视觉上的误差和感觉，可将外表面维护采用竖向的装配方式，固定在主体结构中，通过钩头螺丝进行固定，下端搁置在混凝土板上，利用管板、射钉和混凝土板上端固定，并做好密封工作，避免渗水问题。根据“ALC墙板”的安装技术，竖向板上端采用的钩头螺栓和焊接的钢梁角钢扣住进行焊接。

4采用裝配式围墙建设实践

4.1装配式结构的特点

（1）施工周期工短。预制装配式围墙，主要的组成部分可以在工厂内制造，然后进行调试。这样不仅有利于在施工现场进行施工时可以快速拼装，还保障了施工的质量与效率，这些比传统的现浇变电站围墙技术明显高很多^[3]。

（2）占地面积小。装配式变电站围墙技术，与传统的变电站围墙技术相比，在占地面积上有明显的减少，在进行施工时，对施工临时占用的场地上也比传统的施工方法所占用区域小。在进行装配式变电站建设时，可以更好地对施工现场进行控制，更有利于贯彻安全可靠，经济适用的设计思想。

（3）对环境造成的污染小。预制装配式围墙技术，装配式结构在进行施工时，由于构件是在工厂预制加工好的，因此，在现场进行施工时，无污染、无噪音、无湿式作业，因此减少了对施工人员的健康造成的不良影响，同时也降低了对水资源的浪费，也降低了对施工现场周围环境的影响。

4.2工艺特点与操作要点

（1）预制装配式围墙的工艺特点

首先，应在围墙抗风柱基础和底部预埋钢板，并保证预埋的钢板之间要焊接并进行相连。围墙的抗风柱、墙板及压顶均要采用定性的钢模板，钢模板预先在工厂进行加工制作，再进行蒸汽养护，确保预制构件的质量。

其次，在围墙的抗风柱及墙板上，要预留吊环，方便在现场进行吊起安装，墙板与抗风柱之间要承插连接，在墙板的两端与抗风柱之间要留有空隙，方便进行安装^[4]。

（2）预制装配式围墙的操作要点

钢模板的加工中，围墙构件包括围墙抗风柱、墙板及围墙压顶。围墙抗风柱钢模板主要为定型钢模板，模板采用厚度在三毫米左右的钢板，进行加工，边角采用角钢进行加固，而模板固定的卡扣之间的距离，应按照设计图纸要求进行设置，同时在每道卡扣之间设置钢板进行加固，以保障围墙的质量。墙板也采用定型的钢模板，在预制场先将三块模板作为一组，再进行浇筑，在此之前，对模板之间先采用螺栓进行固定^[5]。而两侧的墙板与底部之间采用螺栓进行连接，进而形成整体，同时，在模板顶板上设置防止变形的限位孔。围墙压顶钢模板主要包括抗风柱顶部压顶模板和墙板顶部的压顶模板，压顶钢模板的结构应严格按照压顶模板的预先设计好的尺寸进行加工。

5结束语

在全预制装配式变电站建设中，能有效降低资源消耗，减少变电站的占地面积和建筑面积，减少建材和土地资源的使用，降低成本，能有效提升工程的收益。预制装配式建设工程能缩短施工周期，降低成本，提高工程的质量。因此，在110ｋＶ变电站工程建设中实现全预制装配式变电站建设，对于国家发展和经济进步将起到进一步带动作用。

参考文献

[1]陈伟，武亚帅，邹松，李辉，童明德.基于SEM的装配式建筑建造成本影响因素分析[J/OL].土木工程与管理学报，2019(05)：50-55.

[2]张健新，丁传林，戎贤，杨洪渭.装配式高强钢筋钢纤维混凝土框架节点抗震性能试验研究[J/OL].土木与环境工程学报(中英文)：1-9.

[3]朱敏，张哨军，孙静，李子昌.基于BIM技术的装配式混凝土建筑成本控制研究[J].价值工程，2019，38(30)：268-270.

[4]李新春，何世兵，张超.装配式建筑预制构件运输费浅析[J].重庆建筑，2019，18(10)：61-63.

[5]张丽娜，尚可，陈秋霞，孙龙龙.基于BIM的装配式建筑构件库的创建与应用[J].居舍，2019(30)：84-85+87.