特高压蒙西变电站土建施工中基础夯实工作探究
2021-03-16李鹏伟
李鹏伟
摘要:在电力建设工程中变电站施工是其中选址特殊、投资最高、要求最严、技术含量最高的工程建设项目。不同于其他基建项目,变电站所处的地形环境、自然环境都较为特殊,这就决定了它的基础工程建设项目涉及着多个领域的范围和内容。如何夯实变电站土建施工基础、确保项目质量将是本文所要重点论述的话题。在此,文章就針对特高压蒙西变电站所处地区准格尔旗境境内水土流失、风沙侵蚀严重的情况,在变电站基建施工时采取有效的措施保证变电站建筑、电气设备基础无沉降和塌陷现象,保证设备安全稳定运行。
关键词:特高压蒙西变电站;土建施工;基础工作
中图分类号:TU204;TM63
蒙西-天津南工程是特高压电网进入全面大规模建设新阶段的重要工程,经济、社会、环境效益巨大。工程对于促进蒙西与山西能源基地开发,加快资源优势向经济优势转化,拉动内需和经济增长,带动装备制造业转型升级,提高华北地区电网承载能力,满足京津冀地区用电需求,支撑国家能源消耗强度降低目标实现,落实国家大气污染防治行动计划,改善大气环境质量等均具有十分重要的意义。
特高压蒙西变电站是蒙西-天津南1000千伏特高压交流输变电工程的起点站,于2015年1月获得国家发改委核准,2015年3月27日开工建设,该工程是继“两交一直”工程(淮南-南京-上海、锡盟-山东、宁东-浙江)核准开工后,第4条获得核准开工的国家大气污染防治行动计划重点输电通道,是华北特高压交直流主网架的重要组成部分。
一、特高压蒙西变电站站址情况
特高压蒙西变电站地处内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗东南面约40km的魏家峁镇魏家峁村附近,站址东距黄河约4km,处于黄河中下游黄土高原的边缘地带。站址海拔1255m,地震基本烈度为7度,地处残塬塬面上,地形较平缓开阔,略有起伏,50年一遇设计风速29.7m/s,100年一遇设计风速31.0m/s。年平均气温7.3℃,最高气温33.3℃,最低气温-27.5℃。年平均降雨量400毫米,多集中于7~9月。年日照2800~3100小时,无霜期120~160天,早霜10月中旬,晚霜4月中旬,年风日35~60天。土质少部分属栗钙土,大部分为白垩纪岩层,由紫色、红色、灰色沙质岩构成,中间夹杂薄层紫色泥质贝岩,互相交错,纹理明显。岩层上覆盖黄土或轻黑卢土,结构疏松,缺磷,少氮,多钾,极易风化。
二、场地设备基础施工
受Ⅰ级非自重湿陷性黄土影响,结合场地排水方案,核实场地铺设碎石可行性,结合以往工程经验,场地设置300mm厚3:7灰土封闭层,配电装置场地采用灰土封闭层再铺设碎石方案。回填土厚度较深的1000千伏构架、GIS基础、主变基础、高抗基础及主控通信楼采用PHC桩基处理(桩长23~26m);其余建构筑物基础采用灰土换填处理。
由于站区场地采用灰土封闭层隔断雨水下渗,因此站区雨水径流系数需增大至0.9,站区汇水流量增大至1527L/s。站区雨水管道管径相应增大。站外排水管采用1根DN1300高密度聚乙烯缠绕增强管,长度为65m,出水口采用八字式排水口,出水口部分设跌水消能及护坡措施,减小水流对沟道的冲刷。
站区挖方区边坡采用护坡方案,填方区采用挡土墙和护坡相结合方案,护坡11220㎡,挡墙2500m³。
三、房屋建筑施工
站区建有主控通信楼、继电器小室、备品备件库、站用电室和水工等建筑物。本期站内总建筑面积3423㎡,其中主控通信楼1784㎡、继电器小室(本期3个,远期共5个)925㎡,备品备件库676㎡(设10t电动桥式起重机2台)。
本工程地震基本烈度7度,地震动峰值加速度0.10g,主要生产建筑按8度采取抗震措施,主控通信楼、继电器小室采用钢筋混凝土框架结构,备品备件库采用钢筋混凝土排架结构(轻钢屋盖)。地基基础设计等级乙级,基础为钢筋混凝土柱下独立承台,桩基础采用预应力高强度混凝土管柱(PHC桩),工程的室内环境类别为一类,室外及基础环境类别为二b类。
四、构支架施工
变电站构支架施工的步骤通常包括构架焊接组立、设备支架组立两大部分。1000千伏构架(出线2回,进线2回)、设备支架及1000千伏 GIS基础按本期规模建设,500千伏构架、主变构架、主变基础、500千伏 GIS基础按终期规模建设。
1000千伏构架采用矩形变断面钢管格构柱、钢管格构梁;主变构架、500千伏构架采用A型钢管柱、格构钢梁。1000千伏设备支架采用钢管格构式结构,其余设备支架均采用钢管结构,GIS基础均采用钢筋混凝土筏板基础。
特高压蒙西变电站1000千伏设备支架基础基础形式为钢筋混凝土基础。设计使用年限为50年,结构安全等级为一级。基础均采用预应力混凝土管桩承台基础。工程建筑场地类别为二类,无砂性土地震液化影响,站址土壤标准冻结深度为1.5m。混凝土强度:基础C30,垫层C15,地脚螺栓和螺帽材料选用Q345C钢。钢筋保护层厚度:桩基承台底部钢筋为100mm,其余均为50mm。基坑回填土采用3:7灰土分层回填,压实系数≥0.95。
五、结束语
随着国家能源开发的西移和北移,能源产地与能源消费地区之间的距离越来越大,使得我国能源配置的距离、特点和方式都发生了巨大变化,决定了能源和电力跨区域大规模流动的必然性。建设特高压电网是促进煤电就地转化,提高能源利用效率,将北部的电能大规模输送到中、东部地区,在全国更大范围内优化资源配置,实现以电力工业的可持续发展支撑经济、社会快速发展的必然选择。而在具体的建设过程中,相关部门和施工单位要在分析实际情况的基础上,通过采用混凝土PHC桩基独立承台基础,增强了特高压蒙西变电站内建筑物、电气设备、构支架基础,保证了设备安全稳定运行,从而为特高压电网提供坚强的保障。
[]参考文献:
[1]变电(换流)站土建工程施工质量验收规范Q/GDW1183-2012.
[2]变电(换流)站土建工程施工质量评价规程Q/GDW1856-2012.
[3]1000千伏变电站初步设计内容深度规定 Q/GDW11216-2014.
[4]1000千伏变电站施工图设计内容深度规定Q/GDW11217-2014.
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