談預制裝配式鋼結構配電站的推廣應用以及經濟性分析

林通

【摘 要】 對于預制裝配式鋼結構而言，絕大多數構件都能夠在工廠內完成制造與加工，之后再將其運輸到相應的施工現場進行裝配。隨著國內電力事業的不斷發展，配電站建設中預制裝配式鋼結構的應用越來越廣泛。本文先對預制裝配式鋼結構的技術優勢以及裝配式配電站的特點進行探討，并進一步研究推廣應用以及經濟性方面的內容。

【關鍵詞】 預制裝配式 鋼結構 配電站 推廣應用

經濟性分析

1引言

以往在進行配電站的建設工作時，多使用鋼筋混凝土結構。這種建筑形式不僅會消耗大量的人力、物力與財力，同時施工過程中還會對周圍環境造成較大的破壞。預制裝配式鋼結構配電站不僅有著較快的施工速度與較強的性能優勢，同時配電站的抗震性與環保性能夠得到有效的提升。因而，現階段探討裝配式配電站的推廣應用有著重要的意義。

2預制裝配式鋼結構配電站的概述

2.1技術優勢

裝配式鋼結構配電站的技術優勢主要體現在鋼結構的性能以及施工、使用等方面。首先，施工中所用的鋼材具有材質均勻、各向同性體等方面的優勢，相比于混凝土結構而言，鋼材的強度優勢明顯，并且在抗震性能方面更加突出。其次，鋼材有著較強的塑性、韌性，配電站施工運行過程中，即使存在超載問題，也不能出現突然的斷裂問題。較好的韌性能夠有效抵抗配電站動力荷載的破壞，進而提升配電站的抗震性。此外，鋼結構配電站施工與構件制作相對簡便，因而施工工期能夠得到有效控制。

2.2裝配式變電站的特點分析

對于變電站內部的配電裝置樓而言，其層數多是2-3層。樓體內部需要放置大量的電氣設備，因而配電站的跨度、層高較大，并且要具備一定的防火要求。

3預制裝配式鋼結構配電站的推廣應用

3.1配電站的選型

配電站選型時，可以將梁柱截面選為箱型或者是H型鋼截面，這一過程中需要對支座以及荷載情況進行分析。梁截面的高度，要取跨度的1/20到1/50。 在進行翼緣寬度的確定時，可以將梁間側向支撐間距作為重要的依據，并且要將1/b 作為最終的限值。選型時，還要參考結構的長細比對柱截面做出合理的預估。一般而言，構件的長細比要控制在50到150左右，大多情況下長細比一般為100。

3.2裝配式鋼結構的預制

配電站的基礎大多是現澆基礎，基礎工程施工時要做好埋件以及插筋的預留。對于全裝配式鋼結構配電站而言，其設計與預制要求較高，并且預制過程中要做好構件接口分界處理，對于設計工作中的埋件與留孔要進行統籌安排。配電站梁柱節點連接可以采用濕式連接以及干式連接兩種不同的方式，并且為柱、梁節點連接的兩種方式，施工過程中主要用到干式連接技術，因而要對其進行嚴格的把控。

3.3接地防雷

在功能方面，因為配電站內部所有的設備都有接地要求，因而需要配備接地系統。對于全鋼裝配式配電站而言，可以借助于結構優勢，把接地扁鋼全部在墻體內進行接地處理，之后再和龍骨進行焊接，龍骨通過和主鋼結構進行焊接之后，就可以完成全部的接地工作。對于這一連接方式而言，能夠有效防止大量扁鋼暴露在室內的問題，并且可以提升配電站的美觀效果。此外，對于防雷設計來說，規范要求屋面鋼板的厚度要超過0.6 mm，這一要求可以滿足屋面作為防雷接閃器的基本要求。另外，滿足這一要求就不必在屋面結構上設置相應的避雷帶或者是避雷針。

3.4防火方面的要求

配電站對于主變配電室有著較為嚴格的防火要求，因而裝配式鋼結構配電站推廣應用過程中要做好防火設計與施工。此外，由于配電站部分區域墻體要具備泄爆要求，因而設計施工過程中可以采用以下方案進行處理：首先，對于外墻要求防火一小時的配電站，設計時可以采用巖棉夾芯鋼板；其次，為了提升配電站的防腐與使用年限，施工過程中可以采用夾心彩色鋼板，并且外層材料可以選用XPD氟碳防腐涂層。

4預制裝配式鋼結構配電站的經濟性分析

對于配電站的經濟性分析，不僅要對造價方面進行考慮，同時還要對配電站的有效使用面積以及結構抗震性能進行分析，并且要對地基處理和空間布置、工期等方面進行全面研究，將上述指標作為綜合經濟效益分析的重要參考依據。通過對大量文獻、資料的收集與研究得出，目前鋼結構的施工成本維持在1850元/平方米左右，對于裝配式混凝土結構而言，其施工建造成本維持在1950元/平方米左右。但是，以往采用現澆鋼筋混凝土形式的建筑，其成本只有1450元/平方米。但是，考慮到配電站上部結構的造價以及建筑的有效使用面積等方面的影響，鋼結構和混凝土結構在綜合效益方面基本持平。因而，近幾年來我國積極借鑒發達國家的建造經驗，并鼓勵裝配式鋼結構配電站的推廣與應用。這不僅是由于施工過程較為簡便、快捷，同時因為這一結構形式較為環保、節能。

以110kV戶內常規配電站為例，結構的設計使用年限是30年。在對鋼結構進行設計、制作以及施工安裝工作時，采用的是預制鋼結構框架。其中，對于鋼次梁而言，樓板施工所使用的是壓型鋼板作為底模。外墻主要使用裝配式的ASLOC板，內墻使用的是裝配式埃特板。這一結構形式的傳力途徑如下：通過鉸接的方式進行鋼柱和基礎的連接，通過剛接的方式進行梁和柱的連接。次梁和主梁之間采用鉸接，支撐和框架梁之間也使用鉸接的方式。設計施工時，用到的材料主要為H 型鋼或者是HW型的軋制型鋼，施工過程中均使用Q345-B鋼。其中，鋼框架梁柱、次梁是工廠內加工的，預制裝配率達到了94.6%。相比于混凝土結構而言，裝配式鋼結構配電站的費效比是38.59%左右，混凝土結構方案的費效比是38.92%左右，從數據可以看出裝配式鋼結構配電站的經濟效益更優越。

5結束語

裝配式鋼結構配電站雖然前期投資稍有增加，但是從全壽命周期費效分析能夠看出，這一結構形式有著突出的經濟優勢。因而，預制裝配式鋼結構配電站值得大力推廣使用。

【參考文獻】

[1] 張勤裕，錢南淳，陸文紅.預制裝配式鋼結構配電站的推廣應用[J].華東電力，2014（7）：34-36.