王 麗 李鈞超
(國網(wǎng)寧夏電力設(shè)計有限公司,寧夏 銀川 750021)
變電站土建工程的質(zhì)量決定著變電站工作是否能夠穩(wěn)定運行,其最大的特點就是受地基的影響大,地基的不穩(wěn)定可能導(dǎo)致變電站基礎(chǔ)沉降,甚至?xí)霈F(xiàn)變電站下沉建筑裂縫而無法工作的情況。另一個主要特點是變電站土建質(zhì)量結(jié)構(gòu)的好壞直接影響變電站是否能夠安全工作。因為變電站輸電規(guī)模、電壓等級的多種多樣,土建建筑物種類繁多、功能結(jié)構(gòu)上既相互獨立又聯(lián)系統(tǒng)一,因此土建建筑物質(zhì)量是評價土建工程項目的主要指標(biāo)。
變電站土建基礎(chǔ)設(shè)計主要可分為三部分,前期的調(diào)研分析,中期的工程設(shè)計規(guī)劃以及后期的施工質(zhì)量管理,每個部分都相對獨立,層層遞進,前期的工作都會對后期產(chǎn)生影響,因此每一個階段都要細心認真的進行。
前期調(diào)研規(guī)劃主要包括對變電線路的路徑、造價之間的關(guān)系進行研究,綜合分析變電站的選址、人員流動、用電需求以及電網(wǎng)未來規(guī)劃之間的相互作用,對變電站土建地點的地質(zhì)狀況、承載能力以及歷史資料進行調(diào)查分析,保證變電站選址的準(zhǔn)確性穩(wěn)定性。充分考慮當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟條件狀況,以及政府部門審查批復(fù)意見,科學(xué)論證選站位置、建站面積、站內(nèi)水電供應(yīng)等多種影響條件,完成變電站土建設(shè)計的可行性分析。
其中,變電站的選址是工作的重中之重,選址要結(jié)合變電站網(wǎng)絡(luò)布局、城鄉(xiāng)規(guī)劃等因素,不僅要減少對農(nóng)業(yè)用地的破壞或者占用,還要求有較少的土方石方量。在充分了解變電站土建面積、地基處理以及交通線路的情況下,節(jié)約用地面積,多使用荒地等經(jīng)濟效益不高、利用率低的土地,做好農(nóng)作物賠償?shù)认嚓P(guān)費用的預(yù)算工作,保障后期工作的順利進行。
在拿到政府的批復(fù)文件之后,通過對多個參考基建地址的分析研究,依據(jù)變電站經(jīng)濟效益,以及未來綜合預(yù)期能力,確定變電站的基建位置以及線路走廊。
在中期工程設(shè)計中,首先要做好全局的站區(qū)規(guī)劃,充分考察地形地貌氣候條件,依據(jù)實際情況做好站區(qū)內(nèi)的工藝布置,同時要注重站區(qū)周圍環(huán)境、生態(tài)平衡,盡可能在規(guī)劃的時候全面考慮到以后站區(qū)周邊環(huán)境的發(fā)展、人口流動以及生態(tài)保護,達到可持續(xù)發(fā)展的要求。
其次,站區(qū)的總體分布設(shè)計要充分參考電氣總平面,不僅要有明確的分區(qū),還應(yīng)秉承節(jié)約與發(fā)展的原則,通過站區(qū)內(nèi)設(shè)施建筑的不同功能,將站區(qū)隔離劃分為不同的模塊功能區(qū),既能滿足相似功能區(qū)集中工作以及人員的便捷交流,又能使得整個站區(qū)布置合理緊湊。
變電站一般都建設(shè)在山區(qū)或者比較偏遠的地區(qū),常常會有地形高差或者沖積平地,因此要充分考慮變電站的豎向分布情況,即高度方向上的分布情況。站區(qū)場地的設(shè)計標(biāo)高有規(guī)定要求,通常有階梯式和平坡式兩種布置方式,需要結(jié)合變電站電壓等級、填挖土方量平衡關(guān)系等影響因素,綜合出線走廊規(guī)劃以及站區(qū)工藝布置要求完成站區(qū)的豎向設(shè)計。
在完成了變電站的總體規(guī)劃及橫豎向布局后,即可進行變電站的方案構(gòu)建工作。方案內(nèi)容應(yīng)該包含變電站的總體平面功能分區(qū)、豎向功能分區(qū)、站址地基處理設(shè)計方案、水電供應(yīng)系統(tǒng)、整體結(jié)構(gòu)以及消防系統(tǒng)設(shè)計等方面。其中整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計要依據(jù)變電站的重要程度設(shè)計相關(guān)的抗震級數(shù)、結(jié)構(gòu)強度等相關(guān)要求,功能分區(qū)既要保證相關(guān)設(shè)備的緊湊,又要有足夠的工作及應(yīng)急空間,而變電站最終設(shè)計結(jié)果不僅應(yīng)當(dāng)與周圍環(huán)境和諧統(tǒng)一,還應(yīng)當(dāng)具有緊湊美觀大方的特點。
變電站在中期設(shè)計的時候還應(yīng)當(dāng)注意排水系統(tǒng)及消防系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化,對于水源的要求,可結(jié)合市政供給的條件來實現(xiàn)統(tǒng)籌安排,對于消防系統(tǒng),要根據(jù)消防要求、變電站建筑分布、功能分區(qū)等不同要求與標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計不同的分布消防系統(tǒng),對于部分消防要求較低或者無法進行消防設(shè)計的區(qū)域或建筑,要適當(dāng)?shù)脑黾臃阑鸫盎蛘叻阑饓Φ葢?yīng)急措施。
該階段旨在將前期的設(shè)計結(jié)果轉(zhuǎn)化為實際的建筑設(shè)施,是變電站土建方案的具體實施環(huán)節(jié)。變電站最終的經(jīng)濟效益取決于其施工質(zhì)量,需要施工隊伍與方案設(shè)計人員進行充分的交流溝通,保證在施工過程中不出現(xiàn)方案設(shè)計與施工工程矛盾的情況。在施工過程中,要嚴格按照規(guī)定的流程或者規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行,在土建總平面布置、土建結(jié)構(gòu)地基處理等方面廣泛聽取設(shè)計人員以及相關(guān)部門的審查意見,要注意建筑物的設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化以及不同專業(yè)間溝通交流,避免設(shè)計失誤,要建立質(zhì)量信息的實時檢查反饋更正以及相關(guān)設(shè)計制度,完善施工質(zhì)量的審查管理制度。
在進行變電站土建施工前,會對變電站站址進行詳細的勘察分析,其建筑基礎(chǔ)一般分為兩種:獨立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)。對于地質(zhì)條件較好的情況,進行天然地基處理即可,若地質(zhì)較厚則進行強夯處理,弱地質(zhì)厚且淤,則需進行灌注樁管樁或者水泥攪拌樁并進行預(yù)壓。若地基承載能力達不到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時,依據(jù)不同的地形圖以及土方圖,采用不同的處理方法提高地基承載能力,常用方法有片石墊層法、基礎(chǔ)底面積擴大法、降基法、擠密樁法以及強夯法等。
變壓器、構(gòu)架雖然都屬于獨立基礎(chǔ)范疇,但設(shè)備以及管線卻將這些獨立基礎(chǔ)連成一個整體,因此,在進行設(shè)計處理時必須將沉降控制在允許誤差內(nèi),規(guī)定范圍為≤10mm,若超過允許范圍,則應(yīng)當(dāng)根據(jù)地質(zhì)條件采取相應(yīng)的建筑基礎(chǔ)處理技術(shù)。
電纜溝、排水管道建筑基礎(chǔ)屬于條形基礎(chǔ)的范疇,電纜溝、排水管道重量較輕但線路較長,因此,除了采用傳統(tǒng)地基處理技術(shù)外,還可結(jié)合其自身特點進行處理,例如,在軟弱土質(zhì)條件下可進行灰土墊層,將弱土層換填為灰土土質(zhì)后進行夯實;如果對承載能力要求較高的話,在計算分析土壤承載能力與土層厚度后,可將弱土層全部替換為素土或者砂石,再配合以降基、擠密樁法進行土建基礎(chǔ)的處理。
在變電站施工過程中為提高施工效率,圍墻一般采用裝配式圍墻,而且處于挖填土的邊緣。在進行圍墻裝配時可將圍墻砌在擋土墻上,很少出現(xiàn)問題。擋土墻的高度與挖填方量相關(guān),設(shè)計要求也相對較高,因此要依據(jù)不同的地質(zhì)條件進行相應(yīng)設(shè)計。
本文通過對變電站土建基礎(chǔ)的特點、設(shè)計過程與相關(guān)基礎(chǔ)處理技術(shù)進行分析闡述,初步掌握了變電站土建基礎(chǔ)設(shè)計方法,了解了對其設(shè)計處理過程中應(yīng)當(dāng)注意的問題以及解決辦法,為變電站土建設(shè)計提供相關(guān)借鑒。在土建設(shè)計過程中要嚴格設(shè)計規(guī)范,施工過程中要堅持節(jié)約費用的原則,因地制宜,在后期交付過程中要嚴格審查制度,做到保質(zhì)保量的要求,為國家電力事業(yè)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻。
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