裝配式鋼結(jié)構(gòu)在變電站建設(shè)中的應(yīng)用

朱瑞玲

摘要：隨著我國社會發(fā)展速度的持續(xù)加快，我國社會生產(chǎn)與居民生活對于電力資源的需求量持續(xù)增加，這使得變電站的建設(shè)也成為了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點。裝配式結(jié)構(gòu)變電站以其建設(shè)周期短、現(xiàn)場濕作業(yè)少、對周邊環(huán)境影響較小等優(yōu)勢，近年來逐步成為國家大力推廣的一種建站形式。本文主要針對裝配式鋼結(jié)構(gòu)在變電站建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：變電站;建設(shè);裝配式結(jié)構(gòu);鋼結(jié)構(gòu)

1. 裝配式鋼結(jié)構(gòu)在變電站建設(shè)中的優(yōu)勢

（1）減小環(huán)境破壞與污染

在變電站建設(shè)中，選擇裝配式鋼結(jié)構(gòu)就代表著工程中有許多構(gòu)件可以提前在工廠直接加工生產(chǎn)，不但構(gòu)件質(zhì)量容易控制，而且可以減少現(xiàn)場各種模板等原材料的使用，從而減少對環(huán)境的破壞。該結(jié)構(gòu)形式建筑內(nèi)外墻體可采用一體化墻板，無需砌筑抹灰，在構(gòu)件提前搭建時可以完成對管道的預(yù)埋，裝修準(zhǔn)備也可以提前完成。另外，與傳統(tǒng)的施工方案相比，這種裝配式鋼結(jié)構(gòu)模式在施工過程中產(chǎn)生的噪音很小，可以減少對周邊居民影響，更不會產(chǎn)生太多的揚塵和垃圾，從而能夠有效地保護(hù)環(huán)境，符合目前我國關(guān)于可持續(xù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)。

（1）縮短工期

事實上，對于建設(shè)項目來說，建設(shè)周期非常重要，而變電站的建設(shè)時間進(jìn)程往往要求在比較短的時間內(nèi)完成。變電站建筑的提前完工意味著其他相關(guān)工作可以提前進(jìn)行，無論是對于供電企業(yè)來說，還是對于社會居民來說都是非常有意義的。但是，當(dāng)變電站按照傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式（現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)）進(jìn)行施工時，工程竣工時間往往比較長。如果選用裝配式鋼結(jié)構(gòu)，工人只需在規(guī)定的時間內(nèi)將零件組裝好，然后將其運到施工現(xiàn)場進(jìn)行組裝，就可以完成變電站的施工。這樣，在一定程度上可以縮短工期，減少不必要的時間損耗。

（3）降低建設(shè)成本

目前，大多數(shù)建筑公司在進(jìn)行變電站的施工時都更傾向于選擇裝配式鋼結(jié)構(gòu)形式，其主要的原因在于，裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工能夠大大降低工程的資金投入。據(jù)了解，有部分環(huán)境比較惡劣的地區(qū)，變電站的施工難度較大，資金的需求較高，再加上長途物資運輸成本、人力資源成本、機(jī)器設(shè)備使用及運輸成本的增加，公司將面臨嚴(yán)重的資金短缺問題。在此情況下，使用裝配式鋼結(jié)構(gòu)的公司，由于該結(jié)構(gòu)在施工過程中不需要使用大型機(jī)械設(shè)備，也不需要投入太多的員工，這使得公司節(jié)省了大量的時間和成本，從而大大縮短了建設(shè)周期，有效增加公司的經(jīng)濟(jì)效益。

2. 變電站建設(shè)使用裝配式鋼結(jié)構(gòu)的具體形式

（1）輕型門式剛架

輕型門式剛架結(jié)構(gòu)主要是指承重結(jié)構(gòu)為單跨或多跨實腹門式剛架，主要以單層廠房鋼結(jié)構(gòu)為主。該結(jié)構(gòu)形式具有受力簡單、傳力路徑明確、構(gòu)件制作快捷等特點，其主構(gòu)架包括許多零部件，比如：剛架柱、斜梁、側(cè)向支撐、檁條、拉桿以及山墻框架等。該建筑結(jié)構(gòu)的工藝技術(shù)施工發(fā)展很快，就目前行業(yè)中的建筑企業(yè)來說，絕大部分企業(yè)員工都能夠很好的掌握該建筑施工方式。就實際施工效果而言，該結(jié)構(gòu)受力性能好，再加上制作起來相對簡單、工期短，在變電站建造單層建筑時可以選擇該結(jié)構(gòu)形式，如獨立布置的GIS室。

（2）冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系

冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系由墻體、樓板和屋面三個體系組成。所用零件必須在室溫下由鍍鋅薄壁鋼制成。最好選擇C形或U形截面。冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用不需要柱，在一定程度上節(jié)省了大量的空間。而且這種結(jié)構(gòu)體系施工完成后，具有很強的抗震、抗風(fēng)能力。對于變電站結(jié)構(gòu)來說非常適合。另外，冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系中的鋼材為輕鋼，比較適合單層建筑或小型建筑，不適用含GIS室等重載建筑的多層建筑。

（3）鋼框架結(jié)構(gòu)

具體地說，鋼框架是鋼框架與壓型鋼板組合樓蓋結(jié)構(gòu)體系的結(jié)合體，即空腹梁、柱支撐的鋼框架體系。該結(jié)構(gòu)體系目前是深圳地區(qū)近年來普遍推廣采用的一種多層結(jié)構(gòu)形式?？紤]到結(jié)構(gòu)防腐蝕的問題，變電站配電裝置樓的建設(shè)方式主要仍然以室外地面以下部分采用傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、地上部分采用鋼框架形式為主。

在截面選擇上，鋼框架柱主要以箱型截面為主，此截面形式無強、弱軸剛度之分，主次方向布置比較靈活。鋼框架梁主要以熱軋H型鋼為主，強軸方向受彎性能較好，同時可以節(jié)約鋼材。樓板主要以組合樓板為主，可采用“壓型鋼板-混凝土組合”施工技術(shù)，壓型鋼板作為澆灌混凝土的模板，節(jié)省了大量的木模板及其支撐，為各工程施工提供了寬廣的工作面，并可取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。

鋼框架梁柱節(jié)點通常選用柱貫通型剛接節(jié)點，鋼框架梁通過懸臂梁段與柱剛性連接，懸臂梁段與柱為全焊接連接，該部分均在工廠制作完成。梁的現(xiàn)場拼接采用全螺栓連接，施工方便、快捷。螺栓均采用摩擦型高強螺栓，該節(jié)點為全固接節(jié)點，抗震性能好，同時焊接工作在工廠完成，焊縫質(zhì)量容易得到保證。樓層次梁支座均采用鉸接節(jié)點，梁腹板通過連接板與支座梁加勁肋全螺栓連接，節(jié)點構(gòu)造簡單、施工方便。

鋼框架柱采用外包型剛接柱腳，基礎(chǔ)施工時先預(yù)埋短柱，短柱與上部框架柱采用全螺栓連接，施工方便，避免現(xiàn)場焊接作業(yè)，施工質(zhì)量容易得到保證。采用外包型剛接柱腳可實現(xiàn)柱腳的完全固接，能可靠傳遞柱底彎矩，保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定，同時可節(jié)省柱腳螺栓及加勁板鋼材。柱腳外包混凝土與地下室外墻及底板進(jìn)行整澆，防水性能好，同時解決鋼柱地下部分的防腐問題。

3. 結(jié)語

總之，隨著社會的發(fā)展，各行業(yè)都在持續(xù)的進(jìn)步當(dāng)中。當(dāng)今社會，無論是社會生產(chǎn)，還是居民生活，對于電力資源的需求都是呈現(xiàn)出持續(xù)上升的狀態(tài)，而變電站作為提供電力資源的主要場所，其建設(shè)周期及工程質(zhì)量尤為重要。對于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，由于工期長、投資大，其弊端逐漸顯露。裝配式鋼結(jié)構(gòu)屬于建設(shè)發(fā)展的新技術(shù)，具有工期短、投資少、操作簡單等特點，可以有效地縮短工程建設(shè)周期，使變電站盡快投入使用，盡早滿足社會和用戶需求。

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