智能變電站預(yù)制艙基礎(chǔ)施工方案設(shè)計

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摘要：在新一代智能變電站模塊化建設(shè)過程中，預(yù)制艙的應(yīng)用越來越廣泛，因此對預(yù)制艙基礎(chǔ)的施工也需要更加重視。對預(yù)制艙基礎(chǔ)的施工進行了初步研究，提出了預(yù)制艙基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的一些基本要求，同時對基礎(chǔ)中的一些關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)的作用進行了分析，使得預(yù)制艙基礎(chǔ)在施工時要求更加明確，確保加快施工進度，縮短施工周期。

關(guān)鍵詞：變電站；預(yù)制艙；基礎(chǔ)施工方案；結(jié)構(gòu)設(shè)計

隨著中國電力行業(yè)的迅猛發(fā)展，電網(wǎng)工程數(shù)量迅速增加，變電站現(xiàn)有的建設(shè)模式已無法適應(yīng)新時代的要求，為了提高變電站的建設(shè)效率，一般通過加快變電站的施工進度來實現(xiàn)，而智能變電站預(yù)制艙的應(yīng)用能夠有效加快施工進度，因此預(yù)制艙的應(yīng)用越來越廣泛[1]。為了縮短施工周期，一般需要在預(yù)制艙生產(chǎn)完成前先一步完成預(yù)制艙的基礎(chǔ)施工，這樣當(dāng)預(yù)制艙運到施工現(xiàn)場時可以立即開始接下來的工作，避免因為基礎(chǔ)施工緩慢而耽誤后道工序進程。而要想盡快完成預(yù)制艙基礎(chǔ)的施工，需要提前設(shè)計好預(yù)制艙基礎(chǔ)的施工方案，這樣才能盡可能節(jié)約時間，完成基礎(chǔ)施工[2-3]。

1預(yù)制艙基礎(chǔ)對變電站建設(shè)的影響

智能化變電站的建設(shè)，離不開土建工程的施工，而變電站土建工程對變電站的穩(wěn)固性和安全性有著直接的影響，其中預(yù)制艙基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)又是變電站土建工程施工過程中一個重要而又基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，如果基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)沒有處理好，那么就會直接影響變電站建設(shè)的質(zhì)量，甚至有可能會出現(xiàn)沉降、塌陷等嚴重問題[4]。在預(yù)制艙基礎(chǔ)設(shè)計的過程中，需要充分考慮各種因素的影響，以設(shè)計出符合安全要求的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，以保證變電站各電器設(shè)備能夠安全運行，因此需對預(yù)制艙基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計提出一些必要相關(guān)的要求。

2預(yù)制艙基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

2.1單艙基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計

單艙形式的預(yù)制艙指艙體尺寸不是很大，能夠直接滿足運輸?shù)囊?，那么這種形式的預(yù)制艙的基礎(chǔ)就可采用如圖1所示的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)除了必須具有的艙體承重墻外，還應(yīng)具備預(yù)埋件、爬梯、臺階、散水坡道、電纜溝入口和集水坑等結(jié)構(gòu)，根據(jù)具體工程情況，有些工程還需要安裝電纜支架等一些結(jié)構(gòu)件。

2.2拼艙基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計

拼艙形式的預(yù)制艙指艙體尺寸比較大，不能夠滿足直接運輸?shù)囊?，那么這種形式的預(yù)制艙就需要采用拼艙結(jié)構(gòu)，把整個預(yù)制艙分拆成兩個或者多個預(yù)制艙，使得每個預(yù)制艙都能夠滿足運輸?shù)囊?，而對于這類形式的預(yù)制艙基礎(chǔ)就可以采用類似如圖2所示的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。此種形式的預(yù)制艙除了必須具有單艙形式基礎(chǔ)所有的結(jié)構(gòu)（艙體承重墻、預(yù)埋件、爬梯、臺階、散水坡道、電纜溝入口和集水坑）外，還需在基礎(chǔ)中間加上一定量的中間支撐梁，而在中間支撐梁上還需預(yù)留一定數(shù)量的孔洞，中間支撐梁起到支撐艙體的作用，預(yù)留孔洞的作用是連接相鄰艙體間的電纜光纜等。

2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

不論是單艙形式的基礎(chǔ)，還是拼艙形式的基礎(chǔ)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，都需要滿足一定的設(shè)計要求，才能夠保證工程質(zhì)量，具體設(shè)計要求如下所示?；A(chǔ)外露部分應(yīng)采用清水混凝土工藝，混凝土中可摻入一定量的鋼筋阻銹劑，混凝土材料可選C30，墊層材料可選C15，鋼材可采用Q235-B，焊條選用E43XX；地下部分基礎(chǔ)外露表面采用防水水泥砂漿粉刷，艙體安裝完成后，與基礎(chǔ)連接處采用硅酮耐候膠封閉；基礎(chǔ)預(yù)埋件周圍需留有10mm寬縫變形，深度與埋件厚度一致，或者基礎(chǔ)預(yù)埋件露出基礎(chǔ)頂面3～5mm即可，埋件整體水平高差不得超過±1mm，采用硅酮耐候膠封閉；外露基礎(chǔ)陽角均做成25mm的圓弧倒角；基礎(chǔ)持力層的殘積粘性土承載力特征值fak≥100kPa，基礎(chǔ)開挖時，應(yīng)采取措施避免擾動土層并防止基坑泡水，基坑開挖后，應(yīng)進行基坑驗槽后方可進行基礎(chǔ)施工，基礎(chǔ)底及基坑回填土應(yīng)分層夯實，每層厚度不大于300mm，壓實系數(shù)應(yīng)大于等于0.94，嚴禁采用建筑垃圾土、淤泥土、雜質(zhì)土、鹽漬土、凍土、膨脹性土以及有機質(zhì)含量大于5%的土進行回填，嚴格控制工程質(zhì)量；二次設(shè)備艙基礎(chǔ)外四周應(yīng)設(shè)置散水坡道，細石混凝土散水，細石砼散水間設(shè)置一個3～4mm的伸縮縫，與基礎(chǔ)間應(yīng)留沉降縫，縫寬為20mm，填充橡膠泡沫板，用硅酮耐候膠密封，散水坡道寬度約為600mm，需向外找個坡度，坡度約為3%；艙門外應(yīng)設(shè)置臺階，臺階材料可以采用火燒板，基礎(chǔ)與臺階間需預(yù)留一個20mm的縫隙，在縫隙內(nèi)填充瀝青麻絲或者瀝青砂漿，封表面采用中性硅酮耐候膠密封處理；艙體就位后需和基礎(chǔ)上預(yù)埋件焊接連接，焊后需做防腐處理；電纜光纜進入艙內(nèi)可采用兩種方式，即電纜光纜可以通過埋管進入艙內(nèi)、電纜光纜可以通過在基礎(chǔ)上直接挖一個方孔進入艙內(nèi)；下方基礎(chǔ)內(nèi)部需挖出一定深度的通道，方便人員在里面行走鋪設(shè)電纜光纜。

3預(yù)制艙基礎(chǔ)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)作用

3.1預(yù)埋件

預(yù)埋件一般是預(yù)埋鐵或者鋼板，所有預(yù)埋件均需要與接地網(wǎng)可靠連接，當(dāng)預(yù)制艙艙體坐落在預(yù)埋件上時，一方面預(yù)埋件起到直接支撐艙體的作用，另一方面艙體也可以通過預(yù)埋件實現(xiàn)接地的目的。預(yù)埋件如圖3所示。

3.2爬梯

預(yù)制艙基礎(chǔ)內(nèi)部一般會挖出一個一定深度的通道，方便施工人員在艙體下面接線操作，因此在艙體底部一般會設(shè)置一個或多個人井口，操作人員通過人井口下到艙體下面。但是因為基礎(chǔ)是有一定深度的，為了方便操作人員下到基礎(chǔ)內(nèi)，所以需要在人井口位置基礎(chǔ)內(nèi)壁上安裝一定數(shù)量的爬梯，方便操作人員攀爬，如圖4所示。

3.3臺階

因為基礎(chǔ)上表面與地平面間有一定的高度，所以需要在艙門口位置設(shè)置相應(yīng)的臺階，方便人員進出預(yù)制艙內(nèi)。臺階剖面如圖5所示。

3.4散水坡道

預(yù)制艙基礎(chǔ)外需設(shè)置一個散水坡道，確保雨水雪水等不會聚集在基礎(chǔ)外，進而可以避免因基礎(chǔ)被雨水雪水長期浸泡而導(dǎo)致出現(xiàn)的工程質(zhì)量問題。散水坡道示意圖如圖6所示。3.5電纜溝入口電纜溝入口處的基礎(chǔ)上如果采用預(yù)埋管的形式，那預(yù)埋管需要選擇鍍鋅鋼管材料，預(yù)埋管一端需要伸出預(yù)制艙基礎(chǔ)100mm，另一端則埋入附近電纜溝中，如果采用在基礎(chǔ)上挖方孔的形式，則需要根據(jù)電纜溝具體位置來挖，預(yù)埋管數(shù)量或方孔大小需要根據(jù)具體電光纜數(shù)量來確定。預(yù)埋管或方孔的作用都是走電光纜的，電光纜通過預(yù)埋管或方孔進入基礎(chǔ)內(nèi)，進而連接到預(yù)制艙內(nèi)需要接線的位置。

3.6集水坑

預(yù)制艙基礎(chǔ)底部需要設(shè)置一個集水坑，基礎(chǔ)底部需要有一點點坡度，保證雨水能匯集到集水坑中，然后雨水再通過連接到集水坑中的埋管排放出去，進而保證艙底基礎(chǔ)內(nèi)相對干燥，其中積水坑上的篦子板起到過濾的作用，防止一些大型垃圾堵到埋管入口而影響排水。集水坑剖面如圖7所示。

3.7電纜支架電纜支架

根據(jù)具體工程的需要而設(shè)置，一般是設(shè)置在基礎(chǔ)內(nèi)壁上，起到支撐電光纜的作用。

4結(jié)語

通過對預(yù)制艙基礎(chǔ)的施工方案進行設(shè)計分析，預(yù)先做好預(yù)制艙基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，不僅能夠有效保證預(yù)制艙基礎(chǔ)的施工質(zhì)量，提升土建基礎(chǔ)的穩(wěn)固性，而且能夠加快施工進度。

參考文獻：

［1］葉健，孫福鵬.模塊化變電站在南方電網(wǎng)的應(yīng)用可行性分析［J］.廣西電力，2018，41（5）：48-51.

［2］王琨，尹軍華，寇新民，等.預(yù)裝式變電站免基礎(chǔ)系統(tǒng)研究［J］.科技視界，2017（23）：114-115.

［3］趙春鋒.變電站基礎(chǔ)工程冬季施工經(jīng)濟技術(shù)性比較［J］.中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2016（10）：83-84.

［4］紀星.變電站土建設(shè)計要點及其優(yōu)化［J］.通訊世界，2019，26（8）：324-325.

作者：李釗 吳俊輝 陸朝陽 劉廣州 袁孟佼 單位：常州博瑞電力自動化設(shè)備有限公司