周健 萬新
(1.廣州供電局有限公司廣東廣州 5106102.廣州電力設計院廣東廣州 510610)
工業化裝配式圍墻結構研究及在變電站工程中的應用
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(1.廣州供電局有限公司廣東廣州5106102.廣州電力設計院廣東廣州510610)
本文首先介紹了裝配式圍墻結構制造工廠化、施工裝配化的特點,重點分析了裝配式圍墻結構的施工應用要點,并通過在廣州地區變電站建設工程中的應用,研究了裝配式圍墻結構的安裝事項及注意要點,最后通過工程應用總結經驗并提出改進建議。
裝配式圍墻;輕質板;安裝
在變電站的生產、輔助廠房及圍墻等構筑物建設方面,長期以來均采用現場澆筑鋼筋混凝土框架梁、板、柱,圍護結構采用磚砌體砌筑,然后內外抹灰貼磚或刷墻漆的工藝,即便近年來在變電站工程中推廣應用的清水混凝土施工工藝,都存在著費時費工、質量不容易保證、不環保等弊端。
21世紀初,國內電網公司就已開始研究裝配式變電站,將國內外工程建設方面的新技術、新材料、新工藝等逐步運用到變電站建設中,對變電站的主要建構筑物采用工廠預制加工、現場安裝的方式施工,不但減少了現場混凝土和砂漿攪拌需要的大量水資源和能源消耗,減小了對工地周圍環境的影響,而且大大縮短了變電站的土建施工工期。隨著電網公司試點實施的裝配式變電站陸續建成,裝配式變電站目前的設計水平已達到了較高水準,建筑物主體結構、墻板、圍墻、防火墻、電纜溝等工廠預制件的材料選擇及其加工工藝、現場組裝施工工藝也日趨成熟完善。目前,廣州供電局正在全面開展裝配式變電站的試點建設工作,所以對圍墻等構筑物進行裝配式研究顯得尤其重要。
現在主要使用的圍墻主要有以下三種:傳統砌筑圍墻、預制板式圍墻和輕質板裝配式圍墻。傳統圍墻,很難依靠現場施工達到整齊劃一,粉刷彩色涂料不僅出現色差而且易褪色,質量不容易保證;預制板式圍墻采用現鋼模澆注而成,成品重量大,吊裝不方便,且鋼模規格偏差較大,安裝后板與板之間縫隙大需要二次裝飾才能達到預期效果,且墻體表面需要二次涂刷;輕質板裝配式圍墻:采用高壓真空擠出一次成型,板與板采用槽式層插方式安裝,板與板之間用專用密封膠密封處理,使整體圍墻更加層次感,密封膠為專用建筑耐候膠,使用環境廣,50年免維護,且輕質板裝配式圍墻板有多種形式可供選擇,板長可根據現場隨意調整,且為中空擠壓成型板,質量輕,安裝方便快捷;表面經打磨處理,無色差無需二次裝飾,節省施工時間和二次涂裝費用。裝配式圍墻主要有以下兩方面的特點:
1.1制造工廠化
裝配式圍墻的輕質板、立柱及基礎都可以工廠化制作,現場安裝。若將圍墻看成是一個大設備,現代化的建筑材料是這臺設備的零部件。這些零部件經過嚴格的工業生產可以保證其質量,組裝出來的圍墻才能達到功能要求。相比之下,采用一些水泥、磚瓦石灰、砂子、鋼筋、木材等建筑材料,利用人工的方法在施工現場建造房屋,其施工現場質量就相形見絀了。
1.2施工裝配化
裝配式圍墻構件運到現場后,全部采用機械化施工。由于裝配化圍墻多采用輕型材料,自重要比傳統建房自重減輕一半,因此,地基也簡化了。工廠預制好的建筑構件運來后,在現場工人們按圖組裝,工地上再也不會出現過去那種大規模和泥、抹灰、砌墻等濕作業了。裝配化施工具有下列優點:
(1)交叉作業方便有序,勞動力減少,施工成本降低;
(2)進度快,可在短期內交使用,且每道工序都可以像設備安裝那樣檢查精度,保證質量;
(3)施工現場噪音小,散裝物料減少,廢物及廢水排放很少,有利于環境保護。
裝配式圍墻采用現場預制承插式預制柱基礎,工廠化生產承插式預制柱及蒸壓處理的輕質混泥土板。預制柱基礎澆筑與普通基礎無異,承插式預制柱制作根據輕質墻板尺寸及圍墻設計高度定制。其結構類似于工字鋼結構,采用鋼模澆筑。輕質板是蒸壓輕質加氣混泥土板,是以硅砂、水泥、石灰等為原料,配經防銹處理的鋼筋焊網,經過高溫、高壓、蒸汽養護和表面加工而成的多空混泥土板材。輕質板氣干密度0.5~0.55,是粘土標準磚的1/4,空心磚的1/3,普通混泥土的1/5,可以減輕建筑物自重。現場采用干式施工法安裝,現場拼裝工藝簡單,工期短。輕質板上加氣制品,板內有眾多微小、互不貫通的孔隙,其保溫、隔熱性能上同條件下的普通混泥土的10倍,可以隔絕建筑物外的噪聲。且本身在高溫下不會產生有毒氣體,導熱系數低,熱傳導慢,能防火。板材厚度一般在75~150mm之間,輕質板與預制柱通過嵌縫固定連接構成整體墻。圍墻承插式預制柱為凹槽形柱,由于每段圍墻的實際長度并不符合設計間距模數,因此改變一定數量承插式柱的間距,一般比設計柱間距小200~300mm,使其預制柱的間距感觀效果上沒有明顯差異,根據圍墻承插式柱間距的策劃,對承插式預制柱進行定位,其定位誤差應該不大于5mm。承插式預制柱采用定制鋼模板,鋼模板周轉次數多,不易變形,方便安裝,易控制,澆筑后的混泥土基本可以達到清水混凝土的要求,不需要粉刷,避免粉刷層開裂、脫落等質量通病,同時也符合資源節約型的要求。承插式圍墻柱混凝土澆筑、拆模與養護按照規程規范的要求進行控制。輕質裝配式圍墻的組件詳見圖1。

圖1 裝配式圍墻組件圖
3.1工程概況
220kV鏡湖變電站站址位于花都區雅瑤鎮,本站為220kV戶外變電站,且位于花都郊區,使用3.5m高的實體圍墻,因此本站非常適合應用裝配式技術施工。鏡湖變電站擬使用的預制裝配式技術有:擠壓成型水泥板裝配式圍墻、裝配式防火墻、預制式電纜溝及預制式電纜溝蓋。變電站圍墻長138m,寬109m。裝配式圍墻加工圖詳見圖2~3。

圖2 裝配式圍墻立面圖

圖3 裝配式圍墻剖面圖
3.2安裝方法
首先基礎施工完成后安裝抗風柱,然后調整好軸線柱距離和垂直度后安裝輕質板,輕質板安裝調試后板與板間用專用密封膠密封處理,輕質板安裝完畢后安裝壓頂和柱帽。
圍墻輕質板的安裝采用小型吊車,5T吊帶和25mm的白麻繩,安裝時先吊輕質板,然后隨槽口慢慢插入槽內,先安裝底層板并逐一向上安裝,輕質板的臨時固定采用小木抄楔兩側同時輕輕打入槽口內,永久固定采用1:3的干硬性砂槳進行灌填或用密封膠打入槽內,然后取出小木抄楔。輕質板安裝完成后要先將面板清理干凈,修補修補破損部位,然后進行填充劑溝縫,再刮膩子,刷封閉底漆,涂刷外墻彈性涂料2~3遍進行墻面裝修。其中,板面破損部位的修補需要專用修補料修補,在縫面涂刷配套的專用底漆,再使用打膠槍擠出密封膠均勻分布在縫內,專用刮刀一次刮布成光滑、均勻的凹縫,防止滲漏。外墻涂刷顏色采用南網綠與白相間,外觀美觀。安裝效果詳見圖4。
3.3生產和加工要點
立柱:輕質板裝配式圍墻立柱是由工廠模具化生產,強度達到C60混凝土的標號要求,表面光潔,平整度高,無需二次裝飾,配筋方法按照廣州地區50年一遇風壓設計,滿足當地使用要求,柱腳預埋鋼板,安裝方便快捷。
輕質板:輕質板采用雙面細條紋打磨墻板,產品為一次性擠塑成型,符合國家相關標準,物理性能穩定,墻板與立柱之間無色差,達到清水墻效果,無需二次裝飾。

圖4 裝配式圍墻安裝效果圖
圍墻的壓頂、柱帽等配件產品和立柱同樣使用模具化生產,表面光潔度高,強度大,安裝方便快捷,壓頂和柱帽底部設計U型滴水線槽,保證雨季無淹水現象。產品按照國家相關標準生產。
基礎形式:輕質板裝配式圍墻基礎設計形式根據國家建筑地基及基礎設計規范設計,按照站址建設區的地質結構不同,設計不同的基礎形式,有兩種基礎形式可選用,杯口基礎形式和條形基礎形式。本工程采用了條形基礎形式。
綜上所述,裝配式圍墻施工進度快、工期短、造價低,據統計,按傳統建筑施工,每延長米圍墻約需2個工日,而裝配式圍墻一個工日人均安裝可達20m,可節約大量人力,降低造價10~15%,工期縮短70%;且裝配式圍墻施工現場噪音小,散裝物料大大減少,廢物及廢水排放也很少有利于環境的保護,但是由于南方電網地區特別是廣州地區,生產和加工輕質裝配式圍墻板的廠家少,導致運輸距離較長,成本較高,若要大規模推廣使用,還需要本地區本地化生產。
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1673-0038(2015)48-0238-02
2015-11-12
周健(1982-),男,工程師,本科,主要從事電網建設輸變電管理和研究工作。