智能变电站土建工程常见问题分析与改进措施
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【摘要】随着我国电网建设现代化进程的加快，智能电网作为未来电网的发展方向，渗透到发电、输电、变电、通信信息等各个环节。在上述环节中，智能变电站无疑是最核心的一环。国家电网公司于2010年3月开始对变电站的建设提出了智能化、集约化的要求。其中，土建工程作为智能变电站建设的关键环节，其质量好坏高低直接关系智能变电站在以后实际应用中的经济效益与社会效益的高低。因此，本文对智能变电站的土建工程中可能影响工程质量的影响因素、建设过程中出现的各种问题，以深入研究，并在此基础上提出相关对策。
【关键词】影响因素，常见问题，改进措施
中图分类号： V552+.4 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
随着国家电网公司对变电站建设提出集约化、智能化的要求，智能变电站在土建工程建设方面的设计、施工方面就必须建立严格的标准。在这种高标准、严要求的形势下，一些影响智能变电站正常建设的因素以及建设过程中的质量问题，就纷纷暴露出来。成为工程质量创优的重大障碍。因此，作为智能变电站的主要建设者与管理者，就必须对智能变电站土建工程中的相关因素与问题进行深入分析于研究，并对此提出针对性的解决措施，为智能变电站的高标准建设提供技术支持。
二、智能变电站土建工程质量的影响因素
土建工程施工是智能变电站建设的关键环节之一，涉及到基础及主体、给排水、电气设备安装、消防监控和采暖通风等多项内容，影响着整个智能变电站建设工程的进度、质量和安全。本文从以下几个方面对智能变电站土建工程质量的影响因素进行了总结。
1.土建工程基础质量
智能变电站土建工程基础的施工组织极为重要，如场平土方回填压实、桩基础、强夯基础等，在实施过程中任何环节控制失当都将给工程质量带来无可挽回的质量隐患。
2.混凝土质量
智能变电站土建工程中，混凝土是工程建设过程中最主要和最起初的要素。因此，混凝土的质量是影响工程使用年限、结构安全和工程造价的直接因素。对混凝土质量的严格控制，从某种意义上来说，是保证智能变电站土建工程建设质量的前提条件。
3.建、构筑物钢筋及焊接质量
在智能变电站土建工程建设中，大量的钢筋及其焊接构件在工程中得以使用，因此对于整个智能变电站工程结构的安全性及耐久性而言，无疑钢筋本身质量情况及焊接质量有着直接的影响。这就需要在对钢筋质量进行严格控制的同时，必须安排聘请有经验的焊接人员作为质量监督员，对施工方式和质量进行全过程检查和指导，避免因施工人员业务水平不足而导致质量问题。
三、常见问题
根据近年来实际工程经验调查，智能变电站土建工程中常见的质量问题主要集中在构支架、主设备基础、道路开裂以及屋面渗漏等几个方面；
1.构支架存在问题及原因分析
智能变电站构支架建设安装过程中，通常使用螺栓连接，以满足简便快速的施工要求。在早期的设计文件中，当采用高强螺栓时，设计文件经常忽略了螺栓的紧固力矩。因此导致在施工过程中，经常因为操作时紧固力矩过大而导致螺栓产生一定程度的破损。
设备支架封顶板上部的支撑钢梁通常需要预先开孔，以便上部电气绝缘子底座安装固定。对于同一型号的电气设备装置，不同厂家的安装要求不同，土建接口不同。如果施工时订货的设备厂家与初步设计时估计的有出入，则经常导致土建安装时需要进行现场二次开孔和焊接，将削弱钢材受力截面，破坏热镀锌防腐面层，不利于设备的安全运行和后期的运行维护。
2.主设备基础存在问题及原因分析
主设备基础主要指变压器、电抗器、电容器、户外GIS 设备等大型设备基础。该类型基础通常采用无筋扩展基础，如果设备荷载偏心较大，一般采用钢筋混凝土扩展基础。
由于大型设备基础混凝土体积较大，如果没有在设计文件或施工交底中对沉降缝或后浇带、混凝土施工工艺加以规定或明确，通常会带来混凝土收缩裂缝等影响观感的问题。
主设备基础表面预埋件表面积一般较大，如果没有在预埋件表面预先开始二次振捣孔，基础表面混凝土难以振捣密实，易发生空鼓现象。
3. 屋面渗漏问题及原因分析
屋面渗漏问题严重影响智能变电站建筑及电气设备的正常使用。屋面渗漏原因主要有:第一，屋面积水:由于设计屋面坡度较小或排水分区不合理,引起屋面积水不易排除, 造成屋面防水层破坏而导致渗漏;第二，温度变化及屋面阳角处配筋不足: 在温差变化剧烈的情况下, 屋面板收缩引起应力集中导致出现45度角左右的斜裂缝。第三，屋面防水层次不足:仅采用建筑柔性防水材料, 若使用时间过长, 则材料易老化变形, 导致其丧失防水功能,发挥不了作用。
4. 道路存在问题及原因分析
目前在智能变电站建设过程中,常采用“永临结合”道路, 即利用临时施工道路作为永久性道路的路基,上部再铺设永久性道路的面层。道路缩缝设置间距一般取4-6m, 并在转弯处、纵坡变化处设置横向胀缝( 缝宽一般20mm) 。考虑到路面受热面积大,且厚度较薄,混凝土材料本身的热膨胀率和温度敏感性也较大,在转弯处、纵坡变化处设置横向胀缝的区域膨胀量较大, 使得20mm的缝宽无法满足膨胀量要求而使路面产生应力集中造成起拱。路面下部原碾压、夯实的碎石垫层在整个路面的推动下,使碎石堆积在一起, 在一定程度上加剧路面的起拱。
1.构支架改进措施
根据上述原因分析，一般应在设计文件中明确高强螺栓的紧固力矩。在设计条件允许的情况下，构支架封顶板及上部钢梁的螺栓孔距应能满足设备安装和二次引下管要求，避免出现现场二次开孔和焊接。
根据国家电网公司典型设计和湖南省实际情况，220kV 及以下变电站构支架设计通常采用钢筋混凝土环形杆，其耐久性和经济性均比钢管杆优越。如果采用钢管杆，则需在构支架基础内预埋排水管或者在柱脚二次浇灌孔处接排水管。
2.主设备基础改进措施
当设备基础体积较大，且长度较长时，如户外GIS 设备基础长度大于40m 时，一般宜设置后浇带。
另外，针对大体积混凝土带来水化热大、易产生收缩裂缝等问题，施工时宜采用减水率高、分散性能好、对混凝土收缩影响小的外加剂，减水率一般不应低于8%。大体积混凝土的养护应采取保温、保湿或降温措施。当无设计要求时，混凝土内部和表面的温差不应超过25℃。设备基础预埋件中间应开孔并二次振捣，防止空鼓。
3. 屋面改进措施
屋面防水工程是一个系统性复杂工程, 必须统筹兼顾。首先,保证屋面排水分区设计合理,尽量采用结构找坡来满足排水坡度的要求；其次,屋面板合理配筋, 防止温差变化引起的构造性裂缝的出现。加强屋面板面及四周阳角的构造配筋, 防止温度变化引起屋面板的开裂; 再次,合理布置预埋管线,避免过于集中导致屋面混凝土截面受到削弱；最后,加强屋面强度和刚度设计,如采用外加剂增强混凝土的密实性和防水性、采用多道防水设防, 优先采用卷材与薄膜相结合的柔性方案或使用多层新型卷材,不宜选择对温度变形和裂缝比较敏感的细石混凝土等刚性防水材料。
4. 道路改进措施
根据起拱的原因分析, 建议采取以下措施消除或者减轻路面的起拱现象:
(一)“水临结合” 道路面层施工时, 应对临时路面进行打毛或破碎, 并加设灰土等柔性材料作为路基, 使应力能通过路基向下传递, 消除或减轻路面的膨胀量。
(二)适当减小胀缝的设置间距, 胀缝宽度根据施工季节进行调整, 冬季取30mm,其他取25mm。
(三)路面工艺推荐采用表面拉毛或压痕处理, 使道路毛细孔内的气体在受热后能及时排出。
（四）面层施工时，永临结合部位应采用薄膜分离处理，并于薄膜下铺设20mm厚细砂，以确保上下层有效隔离。面层切缝时应与底层缝对齐，防止出现不均匀裂缝。
五、结语
在智能变电站的建设过程中，对质量产生影响的因素是各种各样的，存在的各种问题也难以一一列举。对于解决这些实践中的困难，需要智能变电站的建设者具体问题具体分析。本文的探讨仅限于供施工单位的参考。建设管理者们应完善管理机制和采用先进合理的施工技术方案，才能实现智能变电站土建工程的质量创优目标。
参考文献：
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