浅谈上海庙换流站阀厅彩钢板围护结构的防风沙质量控制

唐联华

（湖南电力建设监理咨询有限责任公司，湖南 长沙 410004）

上海庙——山东±800kV高压直流输电工程，是国家实施“西电东送”的输电工程之一，起点为内蒙古上海庙换流站，落点为山东临沂换流站，是将内蒙古地区的煤炭资源优势转化为经济优势，带动内蒙古地区太阳能、风能等清洁能源产业发展的重要项目。

上海庙换流站位于风沙严重的内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克前旗，对阀厅彩板围护结构的施工工艺要求要比一般地区更加严格，而且对彩板接缝及收边、门窗洞口包边等中间工序的施工标准也更高，特别是对彩板自身的选材、制作、安装上提出了更高的防风沙要求。

1 工程特点

上海庙换流站阀厅的平面形状为矩形，墙板采用双层压型钢板复合保温墙体，外墙彩板厚0.8mm，内墙彩板厚0.6mm，墙板搭的接缝采用丁基胶带密封，胶带搭接宽度30mm，并用缝合螺钉进行固定，屋面采用檩条明露型双层压型钢板复合保温屋面，360°直立锁边的连接方式。彩钢板的门窗洞口、接缝收边、屋脊、檐口部位必须符合防风沙的要求，不允许室外沙尘在风的作用下从彩板围护系统的缝隙侵入到室内，更不允许屋面檐口被大风揭破。墙板安装的施工工序多，施工难度大，安装彩板质量控制的难度较大。

2 彩钢板围护结构进风沙的原因分析

2.1 彩钢板的材料特性及气候环境因素

彩板导热系数大，当环境温度变化较大时，彩板会收缩变形，在接口处产生较大位移。由于西北地区昼夜温差大，大风及沙尘暴天气频繁，彩板结构本身在温度变化以及受风载、雪载等外力的作用下，容易发生弹性变形，在接缝及收口部位形成缝隙而进风沙；彩钢板墙面系统和屋面系统使用大量的自攻螺丝钉固定，搭接缝处满涂硅酮耐候胶密封，随着使用年限的增加，钉帽下的密封垫圈老化，硅酮耐候胶开裂、脱落，热胀冷缩也会导致自攻螺丝钉的松动及彩钢板围护系统的撕裂。

2.2 设计因素

屋面檐口及屋脊周边檩条的间距未按大风沙地区进行加密设计和验算,屋脊与檐口处的彩钢板没有加抗风夹，在屋脊与檐口位置容易风揭破坏，不能满足抗 9级以上大风能力的要求。

2.3 施工因素

（1）施工单位在接缝包边时，没有按节点大样图施工，减少施工工序，随意安装，降低质量标准，造成接缝、边角进风沙。《压型金属板工程应用技术规范》GB50896-2013中规定：压型金属板、泛水板等应固定可靠，牢固、防腐涂料涂刷和密封材料敷设应完好。在实际施工中，外墙板搭接口没有用丁基胶带粘接，外墙自攻钉安装没有垫片，防水、密封太差；彩板搭接长度过短，墙板扣合处内侧未贴密封胶带，收边与收边搭接存在漏涂胶的情况，外墙超长板大多采用分段板竖向搭接，造成局部进沙现象。

（2）收边与墙板接合处的泡沫堵头没有提前整条粘贴在墙板上，而是在收边完成后，把整条堵头撕成一小段，直接塞进缝隙内，日久堵头脱落，从缝隙口吸入风沙进入室内；墙面阴、阳角包边，墙面台度收边，边口直切没有卷边，易锈蚀；矮墙台度收边与墙板没有粘贴防风沙泡沫堵头。

（3）窗户洞口四周收边及封堵不严密 ，端口折边内侧未贴丁基胶带，墙面门窗百叶风机洞口深化图节点不详细，施工质量粗糙，导致围护系统不能满足防风沙的要求。洞口四周未用双层岩棉填充封堵，透气膜没有连续过洞口至室内（外）固定，洞口收边与彩钢板的交接位置未用堵头封密，沙尘从洞口四周收边封堵的缝隙位置进入室内，百叶窗回风时沙尘易通过百叶窗进入室内。

（4）屋面次檩系统及瓦支座打钉的数量不够，施工单位对屋面次檩及瓦的固定支座偷工减料，1个卡位只打 1 颗钉固定，屋面檐口和屋脊的关键部位没有打抗风钉和设置防风夹。避雷线塔出阀厅屋面密封不严、进砂，屋面变形缝只做单层盖缝板，彩钢板压接不密封，檐口堵头脱落。

（5）墙面通风系统的进风口、排风口为设置电动型双层防沙百叶窗，进风处的双层电动百叶窗内侧未设置过滤网。通风机、百叶窗留孔布置在墙面迎风面，空调系统风管、铜管、水管、电缆穿墙处未做好防风沙封堵。

3 防治阀厅彩钢板进风沙的措施

彩钢板强度高、经久耐用，具有一定的刚度和防腐性能，自身不存在进风沙的可能。如果彩钢板的接缝处理不当，易造成墙面进沙。因此，彩钢板的包边、接缝是墙面围护系统中最重要的环节，必须高度重视彩钢板的设计、选材和施工。

3.1 墙面接缝及洞口收边的防风沙措施

（1）彩板进场，首先检查彩钢板及附属材料的出厂合格证和质量检测报告，彩板质量不应有裂纹，涂、镀层不应有肉眼可见的裂纹、剥落、擦痕及颜色不匀等缺陷。选用的丁基橡胶带及硅酮耐候胶，其耐寒及耐老化的性能必须满足设计要求，为长久接口粘固提供保障。选用的钉帽须配有防水密封垫，其耐热、耐寒等耐老化性能必须满足设计要求。选用的自攻螺丝钉须具有很强的穿透韧性和防锈性能。

（2）墙面外板纵向搭接方式为上外下内，内板纵向搭接方式采用上内下外，搭接长度 200mm，搭接缝内填充丁基密封胶密封，胶带搭接宽度30mm，并用缝合螺钉进行固定，固定间距200mm；螺钉顶帽有EPDM防水垫圈，隔气、密闭性好；与台度处粘泡沫堵头，堵头贴丁基胶带不会脱落，可防风沙侵入，见图1。

（3）墙面底部与顶部内外收边，搭接长度100mm，搭接缝内侧前后填 2 道耐候胶、外侧搭接口涂胶严密，采用整段堵头及丁基胶带密封，并用缝合螺钉进行固定，固定间距 200mm，防止风沙侵入，见图2。

（4）外墙面板采用整板压制和整板起吊安装，确保了墙面的整体密闭性和防水防沙效果，避免了以往在阀厅超高外墙板分段压制和搭接安装时，容易从分段处侵入潮气及切口点暴露易锈蚀的现象。墙面台度收边内侧与墙板面末端双面整段粘贴泡沫堵头，墙板搭接扣合处内贴丁基胶带、外打加密缝合钉，工艺措施填充了板面的搭接缝隙，彻底隔绝墙面风沙的侵入。

图1 墙板搭接处粘贴丁基胶带密封

图2 彩钢板收边位置用堵头封密

图3 伸缩缝洞口填充岩棉板+铺隔汽膜

图4 屋面屋脊檩条加密

（5）门框四周、伸缩缝洞口收边与墙板面接合处的末端，双面整段粘贴泡沫堵头，收边与竖向墙板搭接处内贴丁基密封胶带，包边内部铺保温棉及隔气模；收边外口涂硅酮耐候胶，彻底隔绝外部风沙侵入室内。屋面围护系统进风沙的防治措施见图3。窗框及门框与砼梁柱的缝隙四周填充高标 C30 混凝土，与钢构面缝隙填充防火型聚氨酯发泡胶，彻底隔断雨水和风沙的侵入，活动门扇、窗扇与门窗框合页的开启处，内侧有双层超韧性密封带，抗摩擦能力强、经久耐用、气密性好，有很好的防水、防风沙效果。

3.2 屋面围护系统的防风沙措施

（1）减小屋面檩条间距至1.2m，在屋脊、檐口部位加密檩条，檩条间距小于0.6m，从而增加屋面板与檩条的固定点，增强屋面整体的抗风揭能力，为防风沙打下牢固的基础，见图4。

（2）屋面外层彩板采用360°直立锁边固定支座，间距 300mm；隐藏式安装方式将直立锁边屋面板360 °纵向咬合固定在固定座上，见图5。整个屋面除屋脊部位外没有螺钉穿透，屋面设有 Z 型辅檩，卡住每块瓦波峰，檐口、屋脊一排每个瓦支座打 6 颗钉固定；在辅檩上设有防冷桥保温条，用专用盖铁安装，防止该部位产生冷桥现象，屋面内层彩板内侧贴丁基胶带、外侧2块板磨漆打钉接地，既防风沙，又不影响接地效果。

（3）在屋脊和檐口各增加一排抗风钉，可有效防止在风压的作用下，屋面震动对屋脊和檐口密封处的不利影响。屋面瓦自动锁边机锁好瓦的边扣后，在屋脊和檐口位置，设置抗风夹，进一步增强了屋面瓦的抗风揭能力，见图6。屋脊收边内外接缝打胶，包边螺钉不直接穿透屋面瓦，增强了防水防风沙的能力。

图5 屋面压型钢板采用360 度直立锁边固定支座

图6 屋脊、檐口位置设置抗风夹，锁紧于彩钢板波峰位

（4）屋面天沟采用托架型式出挑，托架与主体钢结构刚性连接，从而保证屋面天沟的抗风性能，同时天沟沟壁高于屋面檐口，从而起到减小檐口部位风压的抬升效应；水槽四周及底部塞保温棉，防止檐口内外温差致使室内出现结凝水的现象。

3.3 墙面通风系统风口防风沙的措施

（1）在墙面洞口中安装轴流风机，固定在洞口四周的钢框架内，收边与框件打钉固定，两端口 180°折边，折边内侧贴丁基胶带，洞口上口收边插入墙板内侧，并在波峰缝隙塞整段泡沫堵头，洞口下口收边在墙板外侧，并在波谷缝隙塞整段泡沫堵头，洞口四周收边拐角接合处，外涂耐候胶密封。

（2）风机靠近室内的侧面安装1层过滤网，与收边接合处涂密封胶，在室内过滤网外侧安装1个内墙百叶窗，与收边接合处涂密封胶，风机靠近室外一侧安装电动百叶窗，与收边接合处涂密封胶，在电动百叶窗外侧面安装1层过滤网，与收边接合处涂密封胶，在最外墙面再安装1道防水百叶窗，与收边接合处涂密封胶。每个室外送、回风口设置2层防沙滤网，在风机运行时起到防沙作用。

（3）通风机、百叶窗不宜布置在迎风面，在空调系统风管、铜管、水管、电缆的穿墙处，应做好防沙封堵。

3.4 安装彩板时的现场管理

（1）施工前要认真研究图纸，领会每一道工序的意图，不能要求设计院擅自修改图纸，施工期间要严格按照图纸施工。洞口收边包角样板先行，严格质量监督，每完成一道工序都必须经监理检查，合格后才能进行下道工序。

（2）为减少外墙板竖向接缝，对超长 30 m高外墙面板采用整板压制和整板起吊安装：用于吊装的钢丝绳、吊装带、卸扣、吊钩等吊具，应经检查合格。由于采用了整板安装，确保了墙面的整体密闭性和防水防沙效果。

（3）彩板收边、盖缝板要根据现场裁剪好后再安装，安装时要求横平竖直，垂直度控制在20mm内，平直度不大于25mm。彩板在切割和钻孔时会产生铁屑，必须及时清除，用密封胶封堵缝时，应将附着面擦干净，使密封胶在彩板上有良好的结合面，彩板表面上的塑料保护膜在竣工后全部清除。

（4）洞口收边及包角为彩板防风沙的重要部位，要重点检查，接缝等需要打胶的地方，必须严格按要求打满密封胶，以免造成进风沙；外墙门窗洞口及屋面在安装完成后，持续淋水2h后进行检查，确保无漏水、无湿润现象。

（5）为避免损坏彩板面漆，单张彩板的搬运采用人工抬运，以不使钢板变形为准，损伤的板不得安装；不能将彩钢板直接与地面接触，如放在室外，必须加防水布加以完全覆盖，如板间进水，应尽快擦干晾干；彩钢板重叠堆放时，每叠不能超过4张，不能在彩钢板上放置重物和踩踏。

（6）安装屋面板时，不要在屋脊附近行走，这样会导致板的部分凹陷，结果会使板出现凹洞；在屋面钢板上行走，需穿不带钉、不带纹底的软鞋，双脚只能踩在钢板的凹槽部分；严禁踩踏板肋，严禁在天沟板上行走和站立。

4 结语

在上海庙换流站彩钢板围护结构的施工过程中，正确的施工工艺和监理控制措施，尤为重要，监理人员通过对彩板选材，制作、施工等进行全方位的控制，保证了彩板围护结构的防风沙效果。彩板围护结构的质量得到了业主及专家的一直好评，彩钢板表面平整、顺直，接缝及包边固定可靠、密封材料敷设完好，实体质量满足设计及施工的规范要求，为创国家优质工程奠定了基础。

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部· 压型金属板工程应用技术规范GB50896-2013〔S〕·北京：中国计划出版社，2013.

[2]国家电网公司. 变 电 （换流）站土建工程施工质量验收规范：Q/GDW1183— 2 0 1 2 〔S〕 . 2012.

[3]工程建设强制性条文· 房屋建筑部分(2013年版)GB50896-2013〔S〕·北京：中国建筑出版社，2013.