變電站基礎(chǔ)工程冬季施工經(jīng)濟技術(shù)性比較

趙春鋒

摘 要：嚴寒地區(qū)的工程當受工期限制時，必須采取一定的冬季施工措施，而基礎(chǔ)工程的冬季養(yǎng)護更是費用高、技術(shù)難度大。本文就具體項目中的不同冬季施工方案進行對比分析，從經(jīng)濟合理、技術(shù)先進的角度討論加熱法養(yǎng)護的技術(shù)方案并予以優(yōu)選。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)工程；冬季施工；技術(shù)性

中圖分類號： TM63 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）28-83-2

0 引言

大同采煤沉陷區(qū)國家先進技術(shù)光伏示范基地基礎(chǔ)設(shè)施工程為國家能源局啟動的全國第一個100萬千瓦光伏“領(lǐng)跑者”示范基地中各光伏發(fā)電廠電能外送的配套項目。工程分兩個片區(qū)建設(shè)，南郊片區(qū)包含1座容量2×300MVA的220kV匯集站、4座容量100MVA的110kV匯集站及相應外送架空線路，該項目采用EPC工程總承包模式，其中施工共分為3個標段。在項目建設(shè)過程中，全面響應國家能源局、山西省委省政府以及大同市政府提出的促進光伏技術(shù)進步、綜合利用沉陷區(qū)土地、調(diào)整山西能源結(jié)構(gòu)、推動區(qū)域經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的號召，各匯集站大量應用國家電網(wǎng)標準配送式智能變電站的建設(shè)理念，將標準化設(shè)計、工廠化加工、裝配式建設(shè)的思路貫徹到工程的方方面面，施工工期縮短至5個月。

恰逢2015年大同市冬季進入十年一遇的嚴寒氣候，最低溫度達到零下30攝氏度，按照《建筑工程冬季施工規(guī)程》的關(guān)于冬季施工氣溫條件的要求，整個項目冬季施工持續(xù)時間達到100天左右，優(yōu)選冬季施工方案在費用控制和質(zhì)量保障方面提出了要求。

1 基礎(chǔ)冬季養(yǎng)護的技術(shù)性比較

匯集站內(nèi)預制艙基礎(chǔ)選用符合地質(zhì)條件要求的鋼筋混凝土筏板加剪力墻結(jié)構(gòu)，冬季施工方案按照負溫法、加熱法、暖棚法綜合運用的方式考慮。本文以三種不同自然環(huán)境下，外形尺寸為22.3米（長）×6.4米（寬）×2.5米（高），地質(zhì)條件為黃土、風化片巖、粉狀巖土的35kV預制艙基礎(chǔ)的養(yǎng)護為例，重點對暖棚法、加熱法分析。

1.1 暖棚、加熱養(yǎng)護的施工方案

1.1.1 暖棚加燃煤加熱方式（方案一）

暖棚結(jié)構(gòu)為鋼管框架，由內(nèi)到外周邊包有防火油布加棉氈加彩條布，棚頂和棚腳背風面間隔設(shè)置通氣孔，最外面用尼龍繩經(jīng)緯交叉緊固，周邊用土壓腳。棚內(nèi)隨溫度變化設(shè)置80cm×40cm×50cm大型火爐若干，煙囪棚內(nèi)回轉(zhuǎn)設(shè)置進行加熱和排煙。

1.1.2 暖棚加電加熱方式（方案二）

暖棚結(jié)構(gòu)為鋼管框架，由內(nèi)至外周邊包有厚塑料薄膜加工業(yè)棉被加彩條布，最外層用大眼尼龍網(wǎng)遮蓋，周邊采用鋼地錨緊固。棚內(nèi)隨溫度變化設(shè)2000W取暖器若干臺，并設(shè)加濕器3臺。

1.1.3 暖棚加鍋爐蒸汽加熱方式（方案三）

暖棚框架充分利用混凝土模板支護結(jié)構(gòu)，增設(shè)部分鋼管以連通，由內(nèi)至外周邊包有厚塑料薄膜加棉氈，最外面用尼龍繩經(jīng)緯交叉緊固。在棚外設(shè)鍋爐間，隨溫度變化設(shè)2t/h常壓蒸汽鍋爐若干臺，蒸汽管道沿暖棚周邊布置，每30cm設(shè)蒸汽噴嘴一處。

1.2 不同養(yǎng)護方法的技術(shù)性對比

在三個基礎(chǔ)養(yǎng)護期記錄中，選擇養(yǎng)護期中間室外溫度接近的連續(xù)三天，取測量平均值后作為比較依據(jù)，統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表1：

其中經(jīng)查閱此期間的維護記錄，方案一暖棚因大風影響受損后修補過一次，更換了五分之一的棚頂；方案二發(fā)生回路跳閘一次；方案三因存水結(jié)冰曾短暫停爐3小時。

由于匯集站完全取消傳統(tǒng)構(gòu)筑物設(shè)置，由具備支持體系加外圍護結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)強度、隔聲性能、防火性能、斷熱性能等方面有優(yōu)良的使用性能的集裝箱式艙體組成，艙內(nèi)按需選用生產(chǎn)生活設(shè)施、屏柜、電纜通道、照明、消防、暖通、安防等模塊?？紤]到運輸要求，工廠預制時按尺寸分解為一個或多個分艙體拼接，如該35kV預制艙即由8節(jié)組成。混凝土基礎(chǔ)含設(shè)備槽鋼基礎(chǔ)應一次成活，滿足艙體拼接中平面度、直線度、水平度的誤差要求，在施工中就必須考慮提供足夠的作業(yè)空間；同時標準配送式變電站的一大突出特點就是能減少資源消耗、縮短建設(shè)工期，也就需要提高模板等周轉(zhuǎn)率、人機工效和安全質(zhì)量控制效能，而這可確定為在對養(yǎng)護方案做技術(shù)性比較時的主要考慮因數(shù)。

方案一站址為該地區(qū)風道的一處山頂上，全年長期刮大風?；拥刭|(zhì)情況為風化片巖，施工采用大開挖至基底標高、基礎(chǔ)養(yǎng)護完成后二次回填的方案。使用中，油布抗拉強度高、厚實，爐火功率大、可利用自然風排煙助燃。但受加熱和大風影響，基礎(chǔ)表面水分揮發(fā)較快，需要不定期澆水，導致過程中濕度不均衡；燃煤爐雖設(shè)有煙囪排煙，但棚內(nèi)煙氣濃度依然高，對維護人員人身安全存在一定危險，且為明火作業(yè)，棚內(nèi)有木模板、方木等存在火災隱患。

方案二站址位于濕陷性黃土區(qū)域，全站按擠密樁并整場換填三七灰土做地基處理，因此在基坑周邊能提供足夠的作業(yè)面寬度，暖棚搭設(shè)加固選用了尼龍繩加地錨的方式。選用電加熱器配合加濕器來控制棚內(nèi)溫濕度，維護人員期間無作業(yè)僅需保障供電。使用中，維護人員要求具備電工專業(yè)技能，對站內(nèi)臨時用電干支線運行狀況也需同時檢查；棚內(nèi)需設(shè)置專用導線通道，設(shè)備周邊圍護，夜間防光污染等措施。

方案三基坑為小開挖放坡、僅較基礎(chǔ)增加施工作業(yè)面寬度。暖棚結(jié)構(gòu)類似于地窩，可以節(jié)省搭設(shè)材料。鍋爐設(shè)有專門鋼結(jié)構(gòu)操作間，無火災、窒息等隱患。維護人員期間無須進入棚內(nèi)，僅需維持鍋爐運作。棚內(nèi)充滿蒸汽，能維持溫濕度平穩(wěn)，較傳統(tǒng)方法可縮短養(yǎng)護周期。但基礎(chǔ)澆筑時需預留排水路徑，增加了局部二次澆筑的工作；因鍋爐容量小，需頻繁添加燃料、水，對維護人員的責任心要求高；砼澆筑后棚內(nèi)作業(yè)空間小，不利于基礎(chǔ)收面、模板的重復利用。

2 養(yǎng)護方案的經(jīng)濟性比較

方案一結(jié)合材料周轉(zhuǎn)率等大體匡算如下，暖棚搭設(shè)費用9300元，取暖設(shè)備780元。養(yǎng)護周期18天，期內(nèi)燃煤費1200元/天，維護人員工資800元/天，維護材料費50元/天，全程合計約46980元。

方案二結(jié)合材料周轉(zhuǎn)率等大體匡算如下，暖棚搭設(shè)費用8900元，取暖設(shè)備940元。養(yǎng)護周期16天，期內(nèi)電費690元/天，維護人員500元/天，維護材料費40元/天，全程合計約29520元。

方案三結(jié)合材料周轉(zhuǎn)率等大體匡算如下，暖棚搭設(shè)費用5800元，取暖設(shè)備1920元。養(yǎng)護周期15天，期內(nèi)燃煤費950元/天，維護人員600元/天，維護材料費20元/天，折合31270元。

雖然上述三個方案都能滿足規(guī)程中溫度、濕度的要求，但從操作便利性、經(jīng)濟性、技術(shù)先進性、安全風險、質(zhì)量控制等的角度綜合評價后，可以看出在大同這種嚴寒、大風頻繁的地區(qū)，暖棚宜選用方案一中的樣式，而加熱模式則應選用方案二中的樣式。

3 結(jié)論

任何施工方案的制定都不能脫離本項目的建設(shè)特點和當?shù)刈匀粭l件、氣候條件、施工條件等因數(shù)。雖然從全局角度看殊途同歸，但一個經(jīng)過精心測算、比選的方案能提供最簡單直接的路徑去實現(xiàn)建設(shè)目標，尤其是在冬季施工這類難度大、投入高的施工項目中更有現(xiàn)實意義。

參 考 文 獻

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