装配式结构在电力工程中的应用及发展分析

装配式结构在电力工程中的应用及发展分析

王丹

连云港海连送变电工程有限公司，江苏 连云港 222000

摘要：装配式建筑推广发展的影响因素可归结为政策因素、技术因素、经济因素和市场因素，但最终其他因素都可转化为经济因素。在装配式建筑发展前期，由于技术标准化不成熟，预制构件的制作成本相对较高，市场认知度较低，装配式建筑在同价格较低的传统现浇模式建筑的竞争中难以凭借优势赢得市场，此阶段其主要借助政策因素实现发展。近年来，我国对装配式建筑的政策支持力度不断加大，一方面不断完善装配式建筑配套技术标准，另一方面对落实装配式建筑的发展提出了具体要求，装配式建筑呈现出欣欣向荣的发展态势。

关键词：装配式结构；电力工程；应用及发展

引言

装配式建筑可进行工厂化流水线生产，具有节能、环保、工期短、质量好等优势，代表了行业发展的重要方向，进一步提升装配式建筑的发展水平将对我国建筑行业的提质增效发挥积极作用。

1分析装配式结构在电力工程中发展历程及问题

我国装配式建筑的发展历程可分为三个阶段。第一阶段是20世纪50-80年代的创建期和起步期，主要是参照苏联的建造模式，具有代表性的有装配式多层框架结构、大板建筑等，同时当时的发电厂等工业厂房大都采用预制混凝土框、排架结构。第二阶段是20世纪80年代至2000年的探索期，期间随着商品混凝土的出现，新建建筑逐渐采用现浇式结构。而在电力工业领域，随着单机容量的增加，厂房高度、跨度越来越大，预制构件的单件重量越来越重，装配式建筑在设计能力、构件制备的质量控制和装配施工技术等方面的缺点愈加突出，因此其发展突然陷入停滞，相关研究也越来越少。第三阶段是2000年至今的快速发展期，随着我国经济社会的发展，基建规模的扩大，国家和地方政府接连出台多项政策大力支持装配式建筑发展，“发展智能建造，推广绿色建材、装配式建筑和钢结构住宅，建设低碳城市”被写入国家“十四五”规划纲要，我国建筑工业化进入新一轮的高速发展期。

2探讨关于电力工程中附属构筑物中装配式结构的应用

2.1在电力工程中装配式围墙、防火墙应用

装配式围墙主要由基础、围墙柱、预制墙板和压顶梁装配而成。根据材料类型的不同，目前在变电站、发电厂等电力工程中已经得到应用的装配式围墙形式主要有以下几种：预制混凝土柱加预制墙板实体围墙、预制型钢柱加预制墙板实体围墙、预制混凝土柱加挤压水泥纤维板围墙、预制混凝土柱加玻璃纤维增强水泥板围墙等。

围墙主要依靠预制围墙柱受力，柱设有凹槽，安装完成后卡入预制墙板，上部再采用压顶梁进行封口。围墙柱在基础中的常见安装方式有焊接、螺栓连接、杯口插入式连接三种。其中，杯口插入式最为可靠，需现场浇筑杯口基础和基础梁，插入围墙柱后二次浇灌强度等级高一级的细石混凝土；螺栓连接装配化程度最高，但对基础预留螺栓的精度要求也较高；焊接连接是将围墙柱底部的预置钢板和基础的预埋钢板焊接固定，需特别注意对现场施焊的部分做好防腐处理。

装配式防火墙与装配式围墙的构造原理基本相同，但由于防火墙通常高度较大，因此装配式防火墙需要采用框架结构，在墙顶处设置框架梁将框架柱连成一个整体；墙板需要梁作为支撑，故在地面处设置一道基础梁，作为预制墙板的基础；考虑到减少施工工序、节约工期的需求，装配式防火墙可以根据实际情况取消中间标高处的框架梁，仅在墙顶和墙底设置框架梁，以减少构件数量和节点数量。

2.2电力工程中附属构筑物中装配式电缆沟应用

作为敷设电缆的地下通道，电缆沟是电力土建工程的重要组成部分。电缆沟施工无论是砖砌还是现浇，其现场的施工工期都较长，在一些扩建工程中或低温阴雨、工期短等特殊条件下施工更是受到诸多制约。而装配式电缆沟具有施工工期短、质量可靠、现场安全好控制等优点。

装配式电缆沟采用混凝土和钢模板施工技术，先在工厂对电缆沟结构进行分段预制，然后运抵现场拼装完成。在确定装配式电缆沟的结构方案设计阶段，既要系统考虑混凝土电缆沟的安全性、功能适用性要求，又要结合装配式结构的特点，综合考虑基本段沟身及盖板的结构选型、交叉连接，以及转弯段沟身及盖板的结构选型与处理方式、预制段之间的拼装连接构造与防渗水措施、沟底排水沟坡度设置等各个方面的技术问题。

3浅析电力工程主体结构中装配式结构应用

钢结构具有天生的装配式属性，由于其轻量级、高强度、抗震性能好、可快速施工等优点，实际上已经逐渐应用于国内外地震高烈度区主厂房结构。

在设计过程中，设计团队采用STAAD软件建模计算，选取经济合理的钢梁、钢柱及支撑截面，梁柱连接、主次梁连接等各类型节点设计为全螺栓拼接，减少了现场焊接工作量。钢结构工厂采用Takela对图纸进行放样和节点深化设计，节点开孔、钢结构涂装等均在工厂内完成，有效提高了安装效率。

与民用钢结构建筑相比，火电厂主厂房因工艺的专业布置需求，常会出现一些楼板开孔、楼板不连续等平面不规则的情况，导致纵横向框架刚度分布不均匀。同时，重型设备如粉斗、煤斗、高低压加热器、除氧器等的质量分布相对集中且常位于结构高层，进而容易使主厂房产生抗震薄弱层。为增加钢结构厂房的抗侧刚度，需采用必要的抗震措施，目前常用的有框架-支撑体系、防屈曲耗能支撑、钢板剪力墙体系等。

装配式钢结构建筑抗火性能较差，而变电站等工业建筑通常要求具有较高的防火等级，为了防止和减小钢结构的火灾危害，必须对钢结构进行科学的抗火设计，采取安全可靠、经济合理的防火保护措施。钢结构防腐设计应综合考虑环境中介质的腐蚀性，以及周边环境条件、施工和维修条件等因素，因地制宜，综合制定防腐蚀方案和选择防腐蚀材料。

在新技术的融合方面，BIM技术现已较深入地应用于装配式变电站的设计和施工的全过程中，在现场精细化管理、缩短工期、节约成本、保证质量、提高项目管理水平方面发挥了较大作用，能够满足高精度的钢柱定位要求、避免构件干扰碰撞及提高现场装配率。

4阐述装配式结构在电力工程中发展趋势

建筑劳务用工市场的变化有利于装配式建筑的推广，新生代农民工逐步走向制造业和服务业就业，建筑行业劳动力用人成本呈现上升趋势，建筑行业的“人口红利”即将消失。而装配式结构相对于传统现浇模式可大幅减少建筑用工，其推广应用符合社会用工发展的需要。

投资方的投资意愿不足以及工程总承包体制的制约是现阶段装配式建筑在电力工程中难以推广应用的主要原因。电力工程，特别是发电厂工程中，建筑结构尺寸多样，缺乏规律，构件模数化处理难度较大，预制构件单价高等，导致投资方投资意愿不足；预制构件的吊装施工和现场施工管理要求和成本都更高，工程总承包单位受利润因素影响，应用意愿不足，使得装配式结构在电力工程中的发展滞后。但目前国家电网已做出全面推广预制装配式结构的决定，同时，在国外，海外发电厂总承包建设工程通常工期紧张，装配式钢结构建筑的应用优势逐渐凸显。

5结束语

综上述，装配式建筑是指结构系统、围护系统、设备与管线系统、内装系统的主要部分采用预制品部件集成的建筑。装配式建筑的各构件、部件在工厂中预制批量生产，在现场进行装配安装，大大缩短了施工工期，减少了环境污染，有利于实现建筑标准化设计、工业化生产，具有良好的经济效益和生态环境效益。

参考文献

[1]朱光业.电力管廊预制装配式快速施工技术[J].建筑技术开发,2021,48(10):98-100.

[2]王承军.电力工程企业开展装配式建筑可行性探讨[J].科技风,2019,(34):100+104.