论文部分内容阅读
摘要：变电站的质量安全性与变电站土建设计和土建施工关系十分紧密。因此，在进行设计与施工时，必须保证科学合理的设计、施工人员丰富的实践经验以及对整个工程的深入了解，并注重设计、施工与实际经验相结合，从而使整个安装工程在保证质量的前提下高效率地完成。
关键词：变电站；土建；设计；施工
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
1变电站土建设计阶段
1.1变电站位置的选择
选择变电站位置时，应结合规划部门和国土部门的要求，同时应靠近负荷中心，选择地形平坦、道路连接短、拆迁量少、能直接利用水源、市政设施的区域，对高差过大的地形应尽量避开。利用市政设施可以节约给排水及消防设施费用和职工配套设施费，节约进站公路费用等。
1.2具体设计阶段
具体阶段设计，主要对确定站址位置从总平面及竖向布置及挖填方量、挡土墙、边坡、建筑、基础、道路、上下水等不同设计方案比较后提供经济合理的方案，确定站址最终征地面积，一般要求设计三个方案比较合理。
1.2.1总平面的设计
主要从进出线、道路接口、排水接口、安全距离、消防、运输方面进行优化。根据规范、规程对已确定规模的各建构筑物合理布置，尽量合并共用设施，减少道路占地面积，尽量向空中发展，使平面布置更加紧凑，节约用地。例如：电容器室和配电室合建为一字型，可以取消消防间距。配电室、电容器室、控制室合为一体，减少占地，也無须考虑建筑物之间消防间距。例如某220KV变电站，扩建时充分进行平面优化，控制楼两侧为两台主变，背后为一字型10KV配电室和电容器室，布置紧凑合理，110KV户外配电装置采用半高型布置，向空间发展，节约土地约5亩。
1.2.2竖向设计
无论平坡式还是阶梯式布置，必须尽量利用原有地形，场地平整挖填方小，减少不必要的开挖量。根据所处位置地形高差大小，确定采用阶梯形或平坡式布置，降低平整场地和基础费用，设计中应考虑基坑开挖土石方及边坡和挡土墙开挖量。阶梯式布置两平面高差最好不大于3.5米，便于满足站内道路连接坡度。重庆市江北某220KV变电站，原地形高差近30米，采用阶梯式布置，两平面最大高差3.0米，共分三个平面，两个平面取2%坡度，一个平面采用双向坡度，大大节约挡土墙和挖填方量，降低工程造价。
对于地形较平坦的站址，采用平坡式设计，坡度尽量与原地形一致，但坡度不小于0.5%，考虑场地排水。某郊县220KV变电站，场地平坦，采用平坡式设计，经多次软件调式计算，优化坡度，挖方量不足50立方米，大部分用基坑土回填。
1.2.3挡土墙的设计
挖填方量变化微小的条件下，挡土墙高度越小越好，高度低于6.0米挡土墙是比较经济节约，高度超过8.0米，一般采用钢筋混凝土扶壁式挡土墙。经过平面和竖向优化后，挡土墙高度一般也较为优化，根据不同地质条件和用途选择不同断面形式。挖方区高度不超过5米，尽量采用挖方区挡土墙，减少边坡开挖和占地。此处不在举例。
1.2.4边坡设计
开挖高度6米以内做边坡不经济，因为若按1：1放边坡，多增加征地面积为6平方米/米，同时增加挖方量约18立方米/米，还需做护坡，经比较采用挖方区条石挡土墙经济合理。高度大于7米以上，适宜采用放边坡，挡土墙断面较大，不经济。
1.2.5建筑结构设计
根据变电站设计规模确定建筑面积，尽量在满足使用功能要求时，减少不必要的附属面积。根据现有规范，多层建筑层高超过3.6米，砖混结构已不满足抗震要求。建议电容器室、配电室、控制室等尽量综合安排，建在一整栋楼房比较合理，降低建筑单位面积造价，适宜采用框架结构，形成大空间，便于电气设备布置。节约占地面积。也节约房屋间消防间距面积，节约造价。
1.2.6基础设计
建构筑物基础选型时，必须结合地质情况，因地制宜，充分利用天然地基，普通条形基础在建筑物总造价中占比例为15%~20%，因此有必要对基础优化。一般情况下首先考虑利用天然地基，独立基础及条形放大基础。老粘土夯实地基，位于地下水位以上考虑挖深2.5米左右，采用三七灰土或三合土人工或机械夯实，每次虚填土厚度25厘米左右，夯实至厚度为15厘米，直至基础底面。对基础埋深过大的，采用块石灌浆放大基础，减少基础埋深。承载力在150KPa的天然地基，考虑采用换填土放大基础，一般换填土采用级配卵石放大基础。对回填区填土压实系数不小于0.94，实测其承载力，直接在其上部做单层建筑物没有问题。对于多层建筑根据持力层深度大于5米采用桩基础，3~5米以内超深基础采用块石灌浆比较经济。
2变电站土建施工要点
2.1土建施工现场质量管理
2.1.1在工程实施前应先进行全盘计划安排，结合现场场地设备，回路的实际情况，分析施工中不确定因素、作业危险点，提前做好控制体系，制定详细施工组织设计和质量控制实施细则、作业指导书应急预案确保整个目标的工作重心及方案实施，才能在遇到问题时临危不乱，避免或者规避一些可预测的风险发生。
2.1.2土建施工现场质量管理要认真贯彻国家的技术政策，按照国家规范和规程拟定符合本单位情况的技术规定管理制度，积极组织新技术和新的施工技巧交流和使用，解决施工环节中的一些显要问题，进行重点管理。
2.2变电站土建施工具体方法
2.2.1砖砌体砌筑的施工要求
首先，砖砌材料的选取需严格把关，确保材料的合格需要现场抽样进行检测。围墙砌筑前，施工人员应先将砖面浇水湿润，砌筑时，采用立皮数杆、带线砌筑，砌筑中墙面溢出的砂浆要及时清除干净，以确保灰缝厚度均匀一致，墙体平整顺直，从而避免砌体有不均匀沉陷、发生裂缝的通病现象；砌筑时沉降缝应断开，并与毛石挡土墙沉降缝保持一致；填充墙砌筑时，砌块要放平顺，砂浆饱满上下错缝搭接，避免出现通缝。
2.2.2模板的安装方法
模板支设前先在基础垫层上弹出边线，复核无误后按照边线支立模板。主龙骨利用斜撑作为支撑系统，在纵横两道主龙骨通过扣件连接好后，保证支撑钢管不走位、错位。上紧对拉钢筋后再次仔细检查轴线位置及表面平整度。浇筑用的平桥不能架设在模板上，浇筑工人也不能站在模板上振捣混凝土。浇筑过程中设专人观测模板的位置及平整度，发现走位立即进行调整。
2.2.3钢筋隐蔽施工方法
钢筋隐蔽前，相关人员在确保其出厂合格的情况下，需严格对照图纸和图集对钢筋品种、规格、数量、尺寸、位置、搭接长度、锚固长度、弯钩形状等进行检查，确保钢筋安装符合设计、规范及“强条”标准要求。
2.2.4混凝土施工细节
工程建设过程中所使用混凝土的质量，直接影响着工程的使用年限、结构安全和工程造价，因此，在工程建设过程中，有关人员必须要对混凝土质量、配比指标等内容进行严格控制。
要保证土建混凝土工程质量，必须从源头抓起，杜绝不合格原材料进场，每一批水泥、粉煤灰、钢筋进场，均应有试验报告、质量证明书、产品合格证书等。
2.3变电站土建施工的防火与防水要点
2.3.1变电站土建施工中防火措施
就变电站建筑物而言，国家电力防火规范规定最低耐火等级为二级，火灾危险性类别主控制室和继电器室为戊类，配电室为丙或丁类；建筑物的屋面应采用非燃烧体。电缆消防应采用的主要措施是分隔及阻燃。变压器是变电站内最重要的设备，防火要求更高，应在设计中加以重视。
2.3.2变电站土建施工中防水措施
首先，施工中加强过程控制及监督，砌筑砂浆所用水泥应合格，不同品种的水泥不得混合使用。其次，仔细检查雨篷根部，如果根部空鼓，则剔开后重新堵抹，如果有必要可以在根部做SBS防水处理。雨篷上部抹灰前找好坡度，在根部做泛水使其不存水。
结语：综上所述，在变电站设计与施工时，必须保证严格遵守国家与施工企业相关的规章制度与标准，定期对项目进行检查。而且进行不定期抽查工程质量，每次抽查，都要确保上次抽查中出现质量问题的部分进行重点检查并改正，以确保工程质量的安全。
参考文献：
[1]马伟华.变电站土建设计与施工分析[J]，科技风，2009.
[2]周璇璇. 220 kV变电站施工组织设计的实例[J]，电力建设，2009.
[3]赵军. 浅析变电站设计[J],科技资讯，2011.
关键词：变电站；土建；设计；施工
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
1变电站土建设计阶段
1.1变电站位置的选择
选择变电站位置时，应结合规划部门和国土部门的要求，同时应靠近负荷中心，选择地形平坦、道路连接短、拆迁量少、能直接利用水源、市政设施的区域，对高差过大的地形应尽量避开。利用市政设施可以节约给排水及消防设施费用和职工配套设施费，节约进站公路费用等。
1.2具体设计阶段
具体阶段设计，主要对确定站址位置从总平面及竖向布置及挖填方量、挡土墙、边坡、建筑、基础、道路、上下水等不同设计方案比较后提供经济合理的方案，确定站址最终征地面积，一般要求设计三个方案比较合理。
1.2.1总平面的设计
主要从进出线、道路接口、排水接口、安全距离、消防、运输方面进行优化。根据规范、规程对已确定规模的各建构筑物合理布置，尽量合并共用设施，减少道路占地面积，尽量向空中发展，使平面布置更加紧凑，节约用地。例如：电容器室和配电室合建为一字型，可以取消消防间距。配电室、电容器室、控制室合为一体，减少占地，也無须考虑建筑物之间消防间距。例如某220KV变电站，扩建时充分进行平面优化，控制楼两侧为两台主变，背后为一字型10KV配电室和电容器室，布置紧凑合理，110KV户外配电装置采用半高型布置，向空间发展，节约土地约5亩。
1.2.2竖向设计
无论平坡式还是阶梯式布置，必须尽量利用原有地形，场地平整挖填方小，减少不必要的开挖量。根据所处位置地形高差大小，确定采用阶梯形或平坡式布置，降低平整场地和基础费用，设计中应考虑基坑开挖土石方及边坡和挡土墙开挖量。阶梯式布置两平面高差最好不大于3.5米，便于满足站内道路连接坡度。重庆市江北某220KV变电站，原地形高差近30米，采用阶梯式布置，两平面最大高差3.0米，共分三个平面，两个平面取2%坡度，一个平面采用双向坡度，大大节约挡土墙和挖填方量，降低工程造价。
对于地形较平坦的站址，采用平坡式设计，坡度尽量与原地形一致，但坡度不小于0.5%，考虑场地排水。某郊县220KV变电站，场地平坦，采用平坡式设计，经多次软件调式计算，优化坡度，挖方量不足50立方米，大部分用基坑土回填。
1.2.3挡土墙的设计
挖填方量变化微小的条件下，挡土墙高度越小越好，高度低于6.0米挡土墙是比较经济节约，高度超过8.0米，一般采用钢筋混凝土扶壁式挡土墙。经过平面和竖向优化后，挡土墙高度一般也较为优化，根据不同地质条件和用途选择不同断面形式。挖方区高度不超过5米，尽量采用挖方区挡土墙，减少边坡开挖和占地。此处不在举例。
1.2.4边坡设计
开挖高度6米以内做边坡不经济，因为若按1：1放边坡，多增加征地面积为6平方米/米，同时增加挖方量约18立方米/米，还需做护坡，经比较采用挖方区条石挡土墙经济合理。高度大于7米以上，适宜采用放边坡，挡土墙断面较大，不经济。
1.2.5建筑结构设计
根据变电站设计规模确定建筑面积，尽量在满足使用功能要求时，减少不必要的附属面积。根据现有规范，多层建筑层高超过3.6米，砖混结构已不满足抗震要求。建议电容器室、配电室、控制室等尽量综合安排，建在一整栋楼房比较合理，降低建筑单位面积造价，适宜采用框架结构，形成大空间，便于电气设备布置。节约占地面积。也节约房屋间消防间距面积，节约造价。
1.2.6基础设计
建构筑物基础选型时，必须结合地质情况，因地制宜，充分利用天然地基，普通条形基础在建筑物总造价中占比例为15%~20%，因此有必要对基础优化。一般情况下首先考虑利用天然地基，独立基础及条形放大基础。老粘土夯实地基，位于地下水位以上考虑挖深2.5米左右，采用三七灰土或三合土人工或机械夯实，每次虚填土厚度25厘米左右，夯实至厚度为15厘米，直至基础底面。对基础埋深过大的，采用块石灌浆放大基础，减少基础埋深。承载力在150KPa的天然地基，考虑采用换填土放大基础，一般换填土采用级配卵石放大基础。对回填区填土压实系数不小于0.94，实测其承载力，直接在其上部做单层建筑物没有问题。对于多层建筑根据持力层深度大于5米采用桩基础，3~5米以内超深基础采用块石灌浆比较经济。
2变电站土建施工要点
2.1土建施工现场质量管理
2.1.1在工程实施前应先进行全盘计划安排，结合现场场地设备，回路的实际情况，分析施工中不确定因素、作业危险点，提前做好控制体系，制定详细施工组织设计和质量控制实施细则、作业指导书应急预案确保整个目标的工作重心及方案实施，才能在遇到问题时临危不乱，避免或者规避一些可预测的风险发生。
2.1.2土建施工现场质量管理要认真贯彻国家的技术政策，按照国家规范和规程拟定符合本单位情况的技术规定管理制度，积极组织新技术和新的施工技巧交流和使用，解决施工环节中的一些显要问题，进行重点管理。
2.2变电站土建施工具体方法
2.2.1砖砌体砌筑的施工要求
首先，砖砌材料的选取需严格把关，确保材料的合格需要现场抽样进行检测。围墙砌筑前，施工人员应先将砖面浇水湿润，砌筑时，采用立皮数杆、带线砌筑，砌筑中墙面溢出的砂浆要及时清除干净，以确保灰缝厚度均匀一致，墙体平整顺直，从而避免砌体有不均匀沉陷、发生裂缝的通病现象；砌筑时沉降缝应断开，并与毛石挡土墙沉降缝保持一致；填充墙砌筑时，砌块要放平顺，砂浆饱满上下错缝搭接，避免出现通缝。
2.2.2模板的安装方法
模板支设前先在基础垫层上弹出边线，复核无误后按照边线支立模板。主龙骨利用斜撑作为支撑系统，在纵横两道主龙骨通过扣件连接好后，保证支撑钢管不走位、错位。上紧对拉钢筋后再次仔细检查轴线位置及表面平整度。浇筑用的平桥不能架设在模板上，浇筑工人也不能站在模板上振捣混凝土。浇筑过程中设专人观测模板的位置及平整度，发现走位立即进行调整。
2.2.3钢筋隐蔽施工方法
钢筋隐蔽前，相关人员在确保其出厂合格的情况下，需严格对照图纸和图集对钢筋品种、规格、数量、尺寸、位置、搭接长度、锚固长度、弯钩形状等进行检查，确保钢筋安装符合设计、规范及“强条”标准要求。
2.2.4混凝土施工细节
工程建设过程中所使用混凝土的质量，直接影响着工程的使用年限、结构安全和工程造价，因此，在工程建设过程中，有关人员必须要对混凝土质量、配比指标等内容进行严格控制。
要保证土建混凝土工程质量，必须从源头抓起，杜绝不合格原材料进场，每一批水泥、粉煤灰、钢筋进场，均应有试验报告、质量证明书、产品合格证书等。
2.3变电站土建施工的防火与防水要点
2.3.1变电站土建施工中防火措施
就变电站建筑物而言，国家电力防火规范规定最低耐火等级为二级，火灾危险性类别主控制室和继电器室为戊类，配电室为丙或丁类；建筑物的屋面应采用非燃烧体。电缆消防应采用的主要措施是分隔及阻燃。变压器是变电站内最重要的设备，防火要求更高，应在设计中加以重视。
2.3.2变电站土建施工中防水措施
首先，施工中加强过程控制及监督，砌筑砂浆所用水泥应合格，不同品种的水泥不得混合使用。其次，仔细检查雨篷根部，如果根部空鼓，则剔开后重新堵抹，如果有必要可以在根部做SBS防水处理。雨篷上部抹灰前找好坡度，在根部做泛水使其不存水。
结语：综上所述，在变电站设计与施工时，必须保证严格遵守国家与施工企业相关的规章制度与标准，定期对项目进行检查。而且进行不定期抽查工程质量，每次抽查，都要确保上次抽查中出现质量问题的部分进行重点检查并改正，以确保工程质量的安全。
参考文献：
[1]马伟华.变电站土建设计与施工分析[J]，科技风，2009.
[2]周璇璇. 220 kV变电站施工组织设计的实例[J]，电力建设，2009.
[3]赵军. 浅析变电站设计[J],科技资讯，2011.