装配式围墙在110 kV变电站中的应用

李海龙, 刘金慧, 杨雪锋

(1.国网辽宁省电力有限公司，辽宁 沈阳 110004；2.安徽华电工程咨询设计有限公司，安徽合肥 230022)

装配式围墙在110 kV变电站中的应用

李海龙1, 刘金慧1, 杨雪锋2

(1.国网辽宁省电力有限公司，辽宁 沈阳 110004；2.安徽华电工程咨询设计有限公司，安徽合肥 230022)

随着社会经济的发展，110 kV装配式变电站在各地电力系统得到广泛推广和应用，变电站生产建筑采用装配式具有“标准化设计、模块化组合、工厂化加工和集约化施工”的特点，相较于传统砌体围墙，装配式围墙墙体材料性能好，可以有效解决常见裂缝、施工周期短，使用寿命长等优势。通过对装配式围墙墙柱和墙板的分析，对于如何选择装配式围墙结构及材料提供了有效参考。

装配式围墙；变电站；应用

110kV装配式变电站是为了满足整个社会日益增加的用电负荷和提升电网的供电能力而建设的。它对于缓解各个城市的紧张供电局面，对于推荐电网革新有着非常重要的意义。110 kV装配式变电站有其独特的建设特点和施工特点，在施工中用到了很多新技术[1-2]，本文主要围绕装配式围墙展开。

传统砖砌围墙的主要形式有干粘石饰面围墙、清水砖围墙和水泥砂浆粉刷围墙。砌体材料以砖砌体为主，砖砌体作为最古老的建筑材料之一，具有物理力学性能良好、取材方便、生产和施工简单、造价低廉等优点[3]，目前也是我国主要的砌筑材料。但是砖砌体材料也存在以下缺点：施工机械化水平较低、抗震性能较差。当砌体围墙位于特殊地质条件及高填方区时，其基础形式的选择需要特别重视，否则，围墙可能会出现开裂等现象[4]。由于国家提倡节能降耗、保护环境、提高质量等要求，促使装配式围墙迎来发展机遇[5]。

1 装配式围墙概况

目前变电站已应用的装配式围墙形式主要有以下几种：厂家成品钢柱加钢格栅通透式围墙、预制混凝土柱加预制墙板实体围墙、型钢柱加预制墙板实体围墙。

厂家成品钢柱加钢格栅通透式围墙工厂加工，现场组装，无需起吊设备，无湿作业，施工快捷方便，单价低[6]。但在防止动物包括人类进入变电站方面起的作用不如各种实体围墙，也不能有效地阻止变电站内噪声向外传播。

装配式实体围墙和传统砌体围墙、砌块砌体围墙相比有以下优点：与常规砌体围墙对比，能缩短施工工期； 装配式围墙的柱基础在整体结构上，采用钢筋混凝土基础梁所有围墙柱基础连接成一个整体，构成一个防沉降的共同体；预制墙板可采用清水混凝土预制条板、ALC板、FC板(纤维水泥板)、 水泥基挤塑空心板，具有传统砌体围墙和砌块砌体围墙不具有的隔音效果好、耐火性强、抗冻抗渗性好，并且自重小、质量均匀，方便加工等优点[7]；预制墙板是整体大块装配，不须做装饰面抹灰，避免了外观因抹灰问题形成的颜色色差及温度裂纹。

综合来看，应从装备式实体围墙中选择一种作为变电站的推荐围墙。

2 装配式围墙结构及材料

装配式围墙一般由柱、墙板、压顶和柱帽构件组成，所有构件采用工厂预制。基础施工完成后，上部预制构件按立柱-插板-压顶-柱帽现场装配，装配过程由中、小型吊装设备完成，施工方便。

装配式围墙与防火墙按照应用现状可归结为预制混凝土结构(预制混凝土柱+预制混凝土板)[8]、钢柱+轻质墙板结构以及混合结构(预制混凝土柱+轻质墙板或钢柱+预制混凝土板)。预制压顶和柱帽一般选用混凝土或轻质材料，与墙、柱选材统一。

2.1 墙 柱

(1) 预制混凝土柱：墙柱可采用预制混凝土柱，柱两侧设置凹槽用于固定墙板，下侧固定预制地梁。其优点是柱与墙材料统一、美观，可以采取二次粉刷饰面，结构可靠，较钢柱抗腐蚀性好；其缺点是混凝土柱较重，运输吊装较为麻烦。

(2) 型钢柱：墙柱也可采用型钢柱，多为H型钢，两侧上下翼缘之间可用于固定墙板。其优点是制作简单，重量较轻，便于运输吊装；缺点是钢柱需做好防腐措施，型钢柱与墙体色泽不统一(金属与混凝土色差)。另外，当变电站接地电阻无法满足地电位升的要求时，为防止转移电位可能对变电站站外人员造成危害，应对H型钢与地网之间采取隔离措施，使H型钢与主接地网绝缘。

(3) 玻璃钢H型柱：拉挤玻璃钢型材是以纤维(包括玻璃纤维、碳纤维、有机纤维和其他金属、非金属纤维)为增强材料，以树脂(主要是环氧树脂、聚脂树脂、酚醛树脂)为胶联剂，辅之其他辅助材料(主要辅料：脱模剂、固化剂、催化剂、封模剂、UV光稳定剂、洁模水、胶衣等)复合而成的，它具有耐高温、抗腐蚀、强度高、比重小、吸湿低、延伸小等特点，与型钢柱相比，玻璃钢柱还具有良好的绝缘性能，避免了可能的转移电位带来的安全隐患。但其缺点是玻璃钢材料会出现老化现象，在紫外线、风沙雨雪、化学介质及机械应力的作用下，随着时间的推移，玻璃钢型材的力学性能会逐渐下降，通过生产工艺的改良，其正常使用寿命可以达到15～20 a，无法满足变电站围墙的设计使用年限要求。

2.2 墙 板

(1) 清水混凝土预制条板:清水混凝土板加工制作简单，且耐久性很好，从长期来看，采用预制混凝土条板较为经济。但混凝土板自重较大，运输和安装都较为麻烦，且加工成品易出现色差，外表不美观，存在额外二次粉刷修补的工作量。

(2) ALC板(蒸压轻质加气混凝土板):ALC板是以粉煤灰(或硅砂)、水泥、石灰等为主原料，经过高压蒸汽养护而成的多气孔混凝土成型板材(内含经过处理的钢筋增强)。其主要优点有: 容重轻、强度高、耐火性优良、抗震性优越、隔音性好、施工方便等[9-10]。其主要缺点有: 运输路途需要加强成品保护，否则难免缺棱掉角后要现场修补，同时由于产品批次的问题和现场安装时的表面污染，就位后板材整体观感上存在一定的色差，有一定的二次外装修工作量;该墙板上开孔困难，电力管线需要全部明设，不够美观; ALC板中有许多封闭气孔在切割时被割开而形成许多小凹槽，表面就形成了不平整状态，不能直接作为外墙面，需做二次粉饰。

(3) FC板(纤维水泥板):FC板是以纤维、水泥为主要原材料，配以其他辅料，经制浆、抄取、加压、养护等工序生产而成的一种新型环保建筑材料，常用规格为1 200 mm×2 400 mm，厚度有8、10、12 mm。其生产原料纤维分为：矿物纤维如温石棉等，植物纤维如纸浆等，人造纤维如玻璃丝、维纶等；水泥一般采用425硅酸盐水泥。主要优点: 防火性能好。板材属国家不燃A级材料，具有很好的防火性能、抗震性能、防水性能、整体性、隔声性能好、施工快速、轻质高强、绿色环保等。主要缺点：结构成型现场有二次浇注作业；墙面如有色彩效果要求，则需要进行批涂腻子后喷涂料，有二次外装修工作量。

(4) 水泥基挤塑空心板:水泥基墙板是以无机凝胶材料(水泥、石膏)、工业废渣(粉煤灰、矿渣、钢渣、炉渣)、增强剂等材料一次性挤塑成形的轻质墙体板材。

水泥基墙板具有以下优点：板材为不燃材料，单板防火>1.5 h，双板复合>4 h，隔声39 dB，板材质地紧密，表面吸水率低，无需做防水处理；施工速度快，采用工厂预制和现场组装的施工方法，湿作业少，施工工期短；绿色环保：产品无任何有害物质，并通过放射性检测，属于环保型产品；美观、表面平整，特有的清水混凝土色简约厚重，无需做二次涂刷。立面稳重、大方、持久；抗老化耐候性：可在温差较大的范围内正常工作，不受雨、雪、风沙恶劣气候的影响，该产品的使用年限与建筑结构相同。免除后期维护，节约维护成本；防潮(水)性：外部板材为水泥真空挤压成型，密实度高，使其防潮(水)，且板内设计有流水孔，保证积水随时排空。内部材料具有透气不透水的性能，可保证其干燥不变形。

3 结束语

变电站围墙主要起到防御和隔离的作用，是变电站的重要组成部分。合理选择的围墙形式，不仅可满足三级绿色变电站的要求，还可缩短施工工期，合理控制工程造价。装配式围墙的核心工艺就是墙柱和墙板的设计和施工，本文通过深入分析传统砌体围墙和装配式围墙，得出装配式围墙具有许多传统围墙不具备的优点，因而在变电站领域是值得推广应用的，并且对于目前装配式围墙体系中的墙柱和墙板材料进行了详细分析，对于如何选择装配式围墙的结构和材料给出了有效的参考。

[1] 侯玺莎，沈秀兰.110 kV装配式变电站特点和新技术运用[J].电力与能源,2013(6):286～288.

[2] 邢晓莉.110 kV装配式变电站特点和新技术应用[J].电力建设,2013(10):273～274.

[3] 王 炜.装配式围墙在实际工程中的应用[J].贵州电力技术,2015(6):61～63.

[4] 高美金，傅旭华．标准配送式变电站的特点与建设[J]．浙江电力，，2014(3)：31～34．

[5] 牛 强，徐 启，钟家勇，等.模块化智能变电站建设模式研究[J].电力电气,2014,33(21):21～23.

[6] 方晓肆，龚 收.变电站装配式围墙设计与施工的研究[J].湖北电力,2009(12):19～20.

[7] 周 建，万 新．工业化装配式围墙结构研究及在变电站工程中的应用[J]．建材与装饰，2015(48)：238～239．

[8] 邓子星．基于装配式变电站探索及其安装技术分析[J]．能源·电力，2016(9)：31～32．

[9] 肖向东，司为国，戴 阳，等．预制装配式变电站设计和建造技术研究[J]．建筑技术，2008，39(12)：939～942．

[10] 熊承伟．装配式变电站土建设计[J]．低碳世界，2014(21)：53～55．

2016-10-24；修改日期：2016-10-29

李海龙(1981-)，男，内蒙古赤峰人，国网辽宁省电力有限公司高级工程师．

TM63

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1673-5781(2016)05-0635-03