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摘要：在经济与技术高度发展的时代，电力在各个领域发挥着越来越重要的支撑作用，在保障社会正常生产生活及科技生产领域发展的同时，电力建设本身也不断寻求技术和方式上的创新与变化。在装配式建筑迅速发展的今天，在变电站建设中引入装配式钢结构成为变电站工程新的有效建设方式。
关键词：装配式；钢结构；装配式变电站；应用
1导言
如今变电站的建设大多为现浇砼结构。在建设过程中存在建设周期长，现浇构件质量难以保证，噪音难以控制，工人劳动强度较大及环境污染大等问题。而现在钢结构在经过多年的发展后已经形成了成熟的建设技术与管理经验，在工厂、大型场馆、高层和超高层建设等方面已经取得较多的建设成果，可以有效解决现浇砼结构存在的诸多问题。在变电站建设过程中引入装配式钢结构符合建筑行业发展的趋势，也符合电网绿色发展的理念。本文将通过分析钢结构装配式建筑的特点来说明钢结构装配式建筑在变电站建设应用中的优势。
2装配式建筑特点
装配式建筑是指使用预制构件在施工现场进行装配的建筑。相比于现浇砼结构需要在现场浇注制作构件，装配式建筑的构件大多数都是在工厂预制完成，受天气影响较小。现场以装配作业为主，以安装工程为主导。相比于现浇砼结构，工作量大大减少，缩短了工期，提高了建设效率。在设计上采用一体标准化设计，装修和建筑同步设计，配套施工。随着构件制作技术的发展，构件制作成本下降，性价比也逐年提高。由于大部分构件是在工厂内制作完成，因此可以有效减少工地现场的污水及有害气体的排放量。同时可以降低噪音污染，避免产生过多的粉尘，对建设工地周边环境影响较小，符合绿色建筑的要求。结合变电站建设的自身特点，引入的装配式钢结构主要用于变电站主控楼的建设。传统变电站中，主控楼建设使用现浇砼建设，建设周期较长，因设计单位和施工队伍的不同，建设质量以及建造方法在施工过程中存在较大差异，难以实现标准化设计，模块化建设。随着电网标准化建设的推进，装配式建筑结构体系中的钢框架结构成为变电站建设中较为常用的结构类型。
2.1 装配式钢框架结构的特点
变电站主控楼建设采用装配式钢框架结构，技术成熟，较为安全可靠。柱采用带悬臂梁形式，节点选用为栓焊混合节点，在工厂完成大部分焊接，减少现场焊接工作量。节点的连接形式采用柱脚刚接、梁柱刚接、梁梁铰接，梁柱选材均采用H型钢。屋面板采用压型钢板底模现浇板。外墙采用金属岩棉夹芯板，内墙采用石膏板轻质隔墙和水泥基轻质隔墙，具有安装简单，造价低，防水性能良好的特点。减少了脚手架工程和模板工程的现场工作量，能够实现施工现场的平行作业，合理利用建设资源，施工速度快。但装配式建筑设计方案定型之后，很少有变更和反工的机会，需要选择合理的结构体系和技术路线，在建设过程中应该严格按照图纸要求进行安装，合理安排安装工序。在对预制构件进行设计时应统筹考虑电气、暖通、消防、遥视安防等专业管线、槽盒的布置，提前做好预制构件的加工图设计。装配式建筑对于设计要求较为严格，在单个构件设计时需要配合多个专业同时进行，设计的方案选择决定了建筑的工期、质量和经济效益，因此在设计方案定型时需要和业主、设计、厂家以及施工单位做好协调沟通工作，共同完成对工程的监督建造工作，才能保证建筑质量，提高施工水平。
3 装配式钢结构在变电站建设中的应用
2015年开始，湖北省电力公司先后建设了卧龙500kV变电站，仙东、郧县、径河220kv变电站，枣阳、竹溪、保康110kV变电站共7座装配式变电站。主控楼均采用装配式钢结构，梁柱均选用预制H型钢。除钢框架以外，主要维护结构也采用预制构件，实现除地基以外全预制，维护构件材料详见表1
表1 主要维护结构材料表
从表中可知，7座变电站维护结构均采用工厂预制构件，按照设计选用对应的型号，标准化模块化程度较现浇砼结构高。相同规格变电站选材大致相同，设计方案相似，有利于设计的标准化，也有利于不断提高建设队伍熟练度，稳步提高施工质量和施工速度。
3.1与现浇砼方案技术经济对比
以湖北省现有的C-8方案装配式变电站为例与框架结构常规建筑进行技术经济比较。详见表2
表2 技术经济比较表
从表中可以看出，钢结构装配式建筑平均初始投资造价5044元/M2，与钢筋砼框架结构2733元/M2相比较高。但从全寿命周期综合考虑，装配式钢结构构件使用周期长，维护周期短。报废时建筑钢材可以100%回收，报废时资产残值回收收入抵扣报废处置费用，报废成本相较于常规钢筋砼方案优势明显。因此从全寿命周期角度考虑，装配式方案与常规方案成本接近。施工过程中产生的粉尘，废水，噪音都较常规方案小，产生环境污染小，符合绿色建筑的要求。综合考虑LCC成本及缩短工期提前投产两方面的因素，装配式方案相较于常规钢筋砼框架方案在经济上具有优势。
4 结语
发展装配式建筑是当今建筑行业发展的趋势，在变电站引入装配式钢结构是变电站建设的需求所在。运用新技术新方式可以加快电力建设的步伐，更好的服务社会的发展，更好的完成电力对于各行各业的支撑作用。已经完成的工程表明，装配式钢结构建筑符合绿色建筑的要求，与电网清洁能源的本质相契合。在施工周期、经济技术指标、对环境的影响等方面都更加满足绿色电网的建设要求。合理推进“标准化设计，模块化建设”的方针，可以提高工程建设的建设效率，在保证质量的前提下有效助力工程建设的发展。
参考文献：
[1]卫永梅.预制式钢结构建筑在装配式变电站中的应用[J].中国建筑金属结构，2016，（09）：56-60.
[2]吴萌萌.预制装配式钢结构建筑经济性研究[J].江西建材，2016，（13）：100.
[3]陈志国.装配式钢结构建筑消防问题及解决对策[J].企业技术开发，2015，34（22）：47-48.
论文作者:宋永东
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/29
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