裝配式圍墻在110 kV變電站中的應(yīng)用

李海龍, 劉金慧, 楊雪鋒

(1.國網(wǎng)遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽 110004；2.安徽華電工程咨詢?cè)O(shè)計(jì)有限公司，安徽合肥 230022)

裝配式圍墻在110 kV變電站中的應(yīng)用

李海龍1, 劉金慧1, 楊雪鋒2

(1.國網(wǎng)遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽 110004；2.安徽華電工程咨詢?cè)O(shè)計(jì)有限公司，安徽合肥 230022)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，110 kV裝配式變電站在各地電力系統(tǒng)得到廣泛推廣和應(yīng)用，變電站生產(chǎn)建筑采用裝配式具有“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化組合、工廠化加工和集約化施工”的特點(diǎn)，相較于傳統(tǒng)砌體圍墻，裝配式圍墻墻體材料性能好，可以有效解決常見裂縫、施工周期短，使用壽命長等優(yōu)勢(shì)。通過對(duì)裝配式圍墻墻柱和墻板的分析，對(duì)于如何選擇裝配式圍墻結(jié)構(gòu)及材料提供了有效參考。

裝配式圍墻；變電站；應(yīng)用

110kV裝配式變電站是為了滿足整個(gè)社會(huì)日益增加的用電負(fù)荷和提升電網(wǎng)的供電能力而建設(shè)的。它對(duì)于緩解各個(gè)城市的緊張供電局面，對(duì)于推薦電網(wǎng)革新有著非常重要的意義。110 kV裝配式變電站有其獨(dú)特的建設(shè)特點(diǎn)和施工特點(diǎn)，在施工中用到了很多新技術(shù)[1-2]，本文主要圍繞裝配式圍墻展開。

傳統(tǒng)磚砌圍墻的主要形式有干粘石飾面圍墻、清水磚圍墻和水泥砂漿粉刷圍墻。砌體材料以磚砌體為主，磚砌體作為最古老的建筑材料之一，具有物理力學(xué)性能良好、取材方便、生產(chǎn)和施工簡單、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)[3]，目前也是我國主要的砌筑材料。但是磚砌體材料也存在以下缺點(diǎn)：施工機(jī)械化水平較低、抗震性能較差。當(dāng)砌體圍墻位于特殊地質(zhì)條件及高填方區(qū)時(shí)，其基礎(chǔ)形式的選擇需要特別重視，否則，圍墻可能會(huì)出現(xiàn)開裂等現(xiàn)象[4]。由于國家提倡節(jié)能降耗、保護(hù)環(huán)境、提高質(zhì)量等要求，促使裝配式圍墻迎來發(fā)展機(jī)遇[5]。

1 裝配式圍墻概況

目前變電站已應(yīng)用的裝配式圍墻形式主要有以下幾種：廠家成品鋼柱加鋼格柵通透式圍墻、預(yù)制混凝土柱加預(yù)制墻板實(shí)體圍墻、型鋼柱加預(yù)制墻板實(shí)體圍墻。

廠家成品鋼柱加鋼格柵通透式圍墻工廠加工，現(xiàn)場組裝，無需起吊設(shè)備，無濕作業(yè)，施工快捷方便，單價(jià)低[6]。但在防止動(dòng)物包括人類進(jìn)入變電站方面起的作用不如各種實(shí)體圍墻，也不能有效地阻止變電站內(nèi)噪聲向外傳播。

裝配式實(shí)體圍墻和傳統(tǒng)砌體圍墻、砌塊砌體圍墻相比有以下優(yōu)點(diǎn)：與常規(guī)砌體圍墻對(duì)比，能縮短施工工期； 裝配式圍墻的柱基礎(chǔ)在整體結(jié)構(gòu)上，采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁所有圍墻柱基礎(chǔ)連接成一個(gè)整體，構(gòu)成一個(gè)防沉降的共同體；預(yù)制墻板可采用清水混凝土預(yù)制條板、ALC板、FC板(纖維水泥板)、 水泥基擠塑空心板，具有傳統(tǒng)砌體圍墻和砌塊砌體圍墻不具有的隔音效果好、耐火性強(qiáng)、抗凍抗?jié)B性好，并且自重小、質(zhì)量均勻，方便加工等優(yōu)點(diǎn)[7]；預(yù)制墻板是整體大塊裝配，不須做裝飾面抹灰，避免了外觀因抹灰問題形成的顏色色差及溫度裂紋。

綜合來看，應(yīng)從裝備式實(shí)體圍墻中選擇一種作為變電站的推薦圍墻。

2 裝配式圍墻結(jié)構(gòu)及材料

裝配式圍墻一般由柱、墻板、壓頂和柱帽構(gòu)件組成，所有構(gòu)件采用工廠預(yù)制?；A(chǔ)施工完成后，上部預(yù)制構(gòu)件按立柱-插板-壓頂-柱帽現(xiàn)場裝配，裝配過程由中、小型吊裝設(shè)備完成，施工方便。

裝配式圍墻與防火墻按照應(yīng)用現(xiàn)狀可歸結(jié)為預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)(預(yù)制混凝土柱+預(yù)制混凝土板)[8]、鋼柱+輕質(zhì)墻板結(jié)構(gòu)以及混合結(jié)構(gòu)(預(yù)制混凝土柱+輕質(zhì)墻板或鋼柱+預(yù)制混凝土板)。預(yù)制壓頂和柱帽一般選用混凝土或輕質(zhì)材料，與墻、柱選材統(tǒng)一。

2.1 墻 柱

(1) 預(yù)制混凝土柱：墻柱可采用預(yù)制混凝土柱，柱兩側(cè)設(shè)置凹槽用于固定墻板，下側(cè)固定預(yù)制地梁。其優(yōu)點(diǎn)是柱與墻材料統(tǒng)一、美觀，可以采取二次粉刷飾面，結(jié)構(gòu)可靠，較鋼柱抗腐蝕性好；其缺點(diǎn)是混凝土柱較重，運(yùn)輸?shù)跹b較為麻煩。

(2) 型鋼柱：墻柱也可采用型鋼柱，多為H型鋼，兩側(cè)上下翼緣之間可用于固定墻板。其優(yōu)點(diǎn)是制作簡單，重量較輕，便于運(yùn)輸?shù)跹b；缺點(diǎn)是鋼柱需做好防腐措施，型鋼柱與墻體色澤不統(tǒng)一(金屬與混凝土色差)。另外，當(dāng)變電站接地電阻無法滿足地電位升的要求時(shí)，為防止轉(zhuǎn)移電位可能對(duì)變電站站外人員造成危害，應(yīng)對(duì)H型鋼與地網(wǎng)之間采取隔離措施，使H型鋼與主接地網(wǎng)絕緣。

(3) 玻璃鋼H型柱：拉擠玻璃鋼型材是以纖維(包括玻璃纖維、碳纖維、有機(jī)纖維和其他金屬、非金屬纖維)為增強(qiáng)材料，以樹脂(主要是環(huán)氧樹脂、聚脂樹脂、酚醛樹脂)為膠聯(lián)劑，輔之其他輔助材料(主要輔料：脫模劑、固化劑、催化劑、封模劑、UV光穩(wěn)定劑、潔模水、膠衣等)復(fù)合而成的，它具有耐高溫、抗腐蝕、強(qiáng)度高、比重小、吸濕低、延伸小等特點(diǎn)，與型鋼柱相比，玻璃鋼柱還具有良好的絕緣性能，避免了可能的轉(zhuǎn)移電位帶來的安全隱患。但其缺點(diǎn)是玻璃鋼材料會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象，在紫外線、風(fēng)沙雨雪、化學(xué)介質(zhì)及機(jī)械應(yīng)力的作用下，隨著時(shí)間的推移，玻璃鋼型材的力學(xué)性能會(huì)逐漸下降，通過生產(chǎn)工藝的改良，其正常使用壽命可以達(dá)到15～20 a，無法滿足變電站圍墻的設(shè)計(jì)使用年限要求。

2.2 墻 板

(1) 清水混凝土預(yù)制條板:清水混凝土板加工制作簡單，且耐久性很好，從長期來看，采用預(yù)制混凝土條板較為經(jīng)濟(jì)。但混凝土板自重較大，運(yùn)輸和安裝都較為麻煩，且加工成品易出現(xiàn)色差，外表不美觀，存在額外二次粉刷修補(bǔ)的工作量。

(2) ALC板(蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板):ALC板是以粉煤灰(或硅砂)、水泥、石灰等為主原料，經(jīng)過高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的多氣孔混凝土成型板材(內(nèi)含經(jīng)過處理的鋼筋增強(qiáng))。其主要優(yōu)點(diǎn)有: 容重輕、強(qiáng)度高、耐火性優(yōu)良、抗震性優(yōu)越、隔音性好、施工方便等[9-10]。其主要缺點(diǎn)有: 運(yùn)輸路途需要加強(qiáng)成品保護(hù)，否則難免缺棱掉角后要現(xiàn)場修補(bǔ)，同時(shí)由于產(chǎn)品批次的問題和現(xiàn)場安裝時(shí)的表面污染，就位后板材整體觀感上存在一定的色差，有一定的二次外裝修工作量;該墻板上開孔困難，電力管線需要全部明設(shè)，不夠美觀; ALC板中有許多封閉氣孔在切割時(shí)被割開而形成許多小凹槽，表面就形成了不平整狀態(tài)，不能直接作為外墻面，需做二次粉飾。

(3) FC板(纖維水泥板):FC板是以纖維、水泥為主要原材料，配以其他輔料，經(jīng)制漿、抄取、加壓、養(yǎng)護(hù)等工序生產(chǎn)而成的一種新型環(huán)保建筑材料，常用規(guī)格為1 200 mm×2 400 mm，厚度有8、10、12 mm。其生產(chǎn)原料纖維分為：礦物纖維如溫石棉等，植物纖維如紙漿等，人造纖維如玻璃絲、維綸等；水泥一般采用425硅酸鹽水泥。主要優(yōu)點(diǎn): 防火性能好。板材屬國家不燃A級(jí)材料，具有很好的防火性能、抗震性能、防水性能、整體性、隔聲性能好、施工快速、輕質(zhì)高強(qiáng)、綠色環(huán)保等。主要缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)成型現(xiàn)場有二次澆注作業(yè)；墻面如有色彩效果要求，則需要進(jìn)行批涂膩?zhàn)雍髧娡苛?，有二次外裝修工作量。

(4) 水泥基擠塑空心板:水泥基墻板是以無機(jī)凝膠材料(水泥、石膏)、工業(yè)廢渣(粉煤灰、礦渣、鋼渣、爐渣)、增強(qiáng)劑等材料一次性擠塑成形的輕質(zhì)墻體板材。

水泥基墻板具有以下優(yōu)點(diǎn)：板材為不燃材料，單板防火>1.5 h，雙板復(fù)合>4 h，隔聲39 dB，板材質(zhì)地緊密，表面吸水率低，無需做防水處理；施工速度快，采用工廠預(yù)制和現(xiàn)場組裝的施工方法，濕作業(yè)少，施工工期短；綠色環(huán)保：產(chǎn)品無任何有害物質(zhì)，并通過放射性檢測(cè)，屬于環(huán)保型產(chǎn)品；美觀、表面平整，特有的清水混凝土色簡約厚重，無需做二次涂刷。立面穩(wěn)重、大方、持久；抗老化耐候性：可在溫差較大的范圍內(nèi)正常工作，不受雨、雪、風(fēng)沙惡劣氣候的影響，該產(chǎn)品的使用年限與建筑結(jié)構(gòu)相同。免除后期維護(hù)，節(jié)約維護(hù)成本；防潮(水)性：外部板材為水泥真空擠壓成型，密實(shí)度高，使其防潮(水)，且板內(nèi)設(shè)計(jì)有流水孔，保證積水隨時(shí)排空。內(nèi)部材料具有透氣不透水的性能，可保證其干燥不變形。

3 結(jié)束語

變電站圍墻主要起到防御和隔離的作用，是變電站的重要組成部分。合理選擇的圍墻形式，不僅可滿足三級(jí)綠色變電站的要求，還可縮短施工工期，合理控制工程造價(jià)。裝配式圍墻的核心工藝就是墻柱和墻板的設(shè)計(jì)和施工，本文通過深入分析傳統(tǒng)砌體圍墻和裝配式圍墻，得出裝配式圍墻具有許多傳統(tǒng)圍墻不具備的優(yōu)點(diǎn)，因而在變電站領(lǐng)域是值得推廣應(yīng)用的，并且對(duì)于目前裝配式圍墻體系中的墻柱和墻板材料進(jìn)行了詳細(xì)分析，對(duì)于如何選擇裝配式圍墻的結(jié)構(gòu)和材料給出了有效的參考。

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2016-10-24；修改日期：2016-10-29

李海龍(1981-)，男，內(nèi)蒙古赤峰人，國網(wǎng)遼寧省電力有限公司高級(jí)工程師．

TM63

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1673-5781(2016)05-0635-03