淺析高原高海拔高寒地區(qū)變電站工程建筑物鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

（四川科銳得實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司建設(shè)分公司，四川 成都 610021）

淺析高原高海拔高寒地區(qū)變電站工程建筑物鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

莊 錦

（四川科銳得實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司建設(shè)分公司，四川 成都 610021）

隨著近幾年來藏區(qū)水電的外送，輸變電工程穿梭在青藏高原的崇山峻嶺當(dāng)中，更多的變電站也坐落在高海拔高寒的地區(qū)。而高寒高海拔地區(qū)冬期、混凝土施工環(huán)境惡劣，施工難度大，施工技術(shù)要求高，為了避免混凝土工程質(zhì)量通病，變電站主控通信樓、GIS室均采用了鋼結(jié)構(gòu)工程。通過川藏聯(lián)網(wǎng)工程4個(gè)變電站的工程實(shí)踐證明，在高寒地區(qū)采用鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，可以滿足功能需要，避免傳統(tǒng)工藝質(zhì)量通病，有效的節(jié)約工期。

高海拔高寒；變電站；鋼結(jié)構(gòu)；優(yōu)點(diǎn)；流程

隨著近幾年來藏區(qū)水電的外送，輸變電工程穿梭在青藏高原的崇山峻嶺當(dāng)中，更多的變電站也坐落在高海拔高寒的地區(qū)，比如川藏聯(lián)網(wǎng)工程中的巴塘500kV變電站﹑昌都500kV變電站﹑邦達(dá)220kV變電站以及玉龍220kV變電站。這些變電站都坐落在海拔3000米以上的高海拔地區(qū)，甚至邦達(dá)﹑玉龍變電站的地理位置已經(jīng)達(dá)到了海拔4000米以上。他們的共同特點(diǎn)就是海拔較高，溫度低﹑冬期長(zhǎng)﹑年最高溫度在20℃左右，最低溫度可以甚至?xí)_(dá)到-30℃，年平均施工周期短。為了達(dá)到節(jié)省工期和保證施工質(zhì)量的目的，高海拔變電站如主控通訊樓﹑GIS配電室等主要建筑物均采用了鋼結(jié)構(gòu)。

鋼結(jié)構(gòu)工程是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。鋼結(jié)構(gòu)在房屋建筑和廠房中應(yīng)用的較多，變電站目前應(yīng)用相對(duì)較少，主要應(yīng)用與高海拔高寒以及工期相對(duì)緊張的工程。主要有以下原因：

在高海拔高寒地區(qū)建筑物采用鋼結(jié)構(gòu)可以大量減少混凝土養(yǎng)護(hù)工作，節(jié)約工作量。在高原高寒地區(qū)常年低溫，根據(jù)《建筑工程冬期施工規(guī)程》規(guī)定，當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5天低于5℃，穩(wěn)定低于5℃，混凝土施工應(yīng)按冬期施工方法進(jìn)行施工，施工單位需要編制專項(xiàng)《冬期施工措施》，如果建筑物采用混凝土結(jié)構(gòu)將會(huì)大大增加混凝土的攪拌﹑澆筑以及養(yǎng)護(hù)的工作量，比如采用熱水甚至對(duì)砂﹑石等骨料進(jìn)行加熱后進(jìn)行拌合，搭設(shè)保溫棚對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)等措施。在高海拔高寒缺氧的條件下，機(jī)具﹑人力勞動(dòng)力降效嚴(yán)重，設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮如何在有限的條件下提高勞動(dòng)效率，主要建筑物采用鋼結(jié)構(gòu)就可以降低冬期施工難度，避免大量的混凝土工作，節(jié)約工作量。

一﹑采用鋼結(jié)構(gòu)施工速度快，有效節(jié)約工期

變電站鋼結(jié)構(gòu)工廠除了基礎(chǔ)采用混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)澆筑外，其余構(gòu)件如主框架﹑外墻板﹑屋面均采用工廠預(yù)制構(gòu)架進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝。川藏聯(lián)網(wǎng)工程中，在惡劣的氣候施工條件下，500kV變電站主要建筑物鋼結(jié)構(gòu)從安裝到裝修完畢工期不到4個(gè)月，220kV變電站鋼結(jié)構(gòu)工程鋼結(jié)構(gòu)工期不到3個(gè)月，比傳統(tǒng)住宅體系大大減少。

二﹑采用鋼結(jié)構(gòu)可以有效避免混凝土工程中的質(zhì)量通病

按照國(guó)網(wǎng)公司“兩型一化”的要求，建筑物外墻面宜采用普通彈性涂料，但是按照目前的施工水平以及氣候等原因，外墻面在涂刷普通彈性涂料一段時(shí)間后，面層難免會(huì)出現(xiàn)脫落﹑龜裂等混凝土抹灰工程的常見質(zhì)量通病，特別在高原地區(qū)晝夜溫差十分大，出現(xiàn)這些問題的幾率將會(huì)更大。而鋼結(jié)構(gòu)外墻板采用彩鋼板密封，內(nèi)墻面采用石膏板封閉后刷乳膠漆，外墻和內(nèi)墻中間加夾巖棉。巖棉夾層能有效的保溫隔熱防火，外墻一次成型，美觀大方，可以完全避免傳統(tǒng)工藝面層脫落﹑龜裂等質(zhì)量通病。

三﹑鋼結(jié)構(gòu)體系用于建筑可充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的延性好﹑塑性變形能力強(qiáng)，具有優(yōu)良的抗震抗風(fēng)性能，大大提高了住宅的安全可靠性

尤其在高原地帶地質(zhì)比較破碎，地質(zhì)災(zāi)害較多，地震較為頻繁，常年風(fēng)力也比較大。因此，在高海拔地區(qū)建筑物采用鋼結(jié)構(gòu)能夠充分利用它的抗震抗風(fēng)性能。

在高原地區(qū)采用鋼結(jié)構(gòu)，滿足綠色施工要求，節(jié)能環(huán)保效果好在青藏高原地區(qū)，植被較少，生態(tài)極為脆弱。因此，在高原施工，環(huán)保要先行。鋼結(jié)構(gòu)施工時(shí)大大減少了砂﹑石﹑灰的用量，所用的材料主要是綠色，100%回收或降解的材料；在運(yùn)行檢修時(shí)，大部分拆除下來材料可以再用或降解，不會(huì)造成垃圾。

變電站工程中鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用高度響應(yīng)了國(guó)家電網(wǎng)公司“兩型一化”中“工業(yè)化”的要求。鋼結(jié)構(gòu)適宜工廠大批量生產(chǎn)，工業(yè)化程度高，并且能將節(jié)能﹑防水﹑隔熱﹑門窗等先進(jìn)成品集合于一體，成套應(yīng)用，提高了工程建設(shè)的水平。

四﹑具有勻質(zhì)﹑高強(qiáng)﹑施工速度快﹑抗震性好和回收率高等優(yōu)越性

鋼結(jié)構(gòu)與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有勻質(zhì)﹑高強(qiáng)﹑施工速度快﹑抗震性好和回收率高等優(yōu)越性，鋼比磚石和砼的強(qiáng)度和彈性模量要高出很多倍，因此在荷載相同的條件下鋼構(gòu)件的質(zhì)量輕。在施工過程中，濕作業(yè)工作較少，主要進(jìn)行裝配工作，大大提高了工作效率。從被破壞方面看，鋼結(jié)構(gòu)是在事先有較大變形預(yù)兆，屬于延性破壞結(jié)構(gòu)，能夠預(yù)先發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)，從而避免事故發(fā)生。在高海拔高寒地區(qū)，鋼結(jié)構(gòu)的以上特點(diǎn)，更加與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況高度契合。

五﹑鋼結(jié)構(gòu)的安裝過程中應(yīng)該注意問題以及主要流程

施工準(zhǔn)備工作。施工圖紙專業(yè)會(huì)審?fù)戤叄?施工作業(yè)指導(dǎo)書編制完成，并與相關(guān)專業(yè)討論確定，完成審批；起重器械根據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)選型完畢，檢修及報(bào)審?fù)戤叄粶?zhǔn)備好施工過程中所用儀器﹑儀表；特殊工種人員必須通過崗前培訓(xùn)且持證上崗；施工作業(yè)前，對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)﹑安全交底，明確技術(shù)要求。

1 吊裝流程

鋼柱吊裝→鋼柱校正→柱間支撐安裝→屋面梁安裝→屋面支撐安裝→高強(qiáng)螺栓連接→鋼結(jié)構(gòu)焊接→鋼結(jié)構(gòu)補(bǔ)漆。

2 壓型鋼板安裝流程

墻面﹑屋面檁條安裝→外墻壓型鋼板安裝→屋面內(nèi)板裝飾層安裝 屋面外層防水結(jié)構(gòu)安裝→墻面防護(hù)鋁鎂板安裝→收邊﹑細(xì)部結(jié)構(gòu)處理。

結(jié)語

通過以上敘述，基本對(duì)高海拔高寒地區(qū)變電站主要建筑物鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)以及施工主要流程應(yīng)該有了大致的了解。雖然鋼結(jié)構(gòu)也存在易腐蝕，不耐火﹑低溫易脆斷等缺點(diǎn)，但是在高寒地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用是遠(yuǎn)遠(yuǎn)利大于弊的，更因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)具有節(jié)約工期﹑環(huán)保等特點(diǎn)，因此鋼結(jié)構(gòu)目前在特高壓換流站已經(jīng)廣泛應(yīng)用，相信在以后平原地區(qū)變電站中的應(yīng)用也會(huì)越來越多。

[1]李建立，范新彬.談鋼結(jié)構(gòu)工程的特點(diǎn)及鋼材選擇原則[J].民營(yíng)科技，2010（07）.

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