朱瑞玲

摘要：随着我国社会发展速度的持续加快，我国社会生产与居民生活对于电力资源的需求量持续增加，这使得变电站的建设也成为了基础设施建设的重点。装配式结构变电站以其建设周期短、现场湿作业少、对周边环境影响较小等优势，近年来逐步成为国家大力推广的一种建站形式。本文主要针对装配式钢结构在变电站建设中的应用进行详细分析。

关键词：变电站;建设;装配式结构;钢结构

1. 装配式钢结构在变电站建设中的优势

（1）减小环境破坏与污染

在变电站建设中，选择装配式钢结构就代表着工程中有许多构件可以提前在工厂直接加工生产，不但构件质量容易控制，而且可以减少现场各种模板等原材料的使用，从而减少对环境的破坏。该结构形式建筑内外墙体可采用一体化墙板，无需砌筑抹灰，在构件提前搭建时可以完成对管道的预埋，装修准备也可以提前完成。另外，与传统的施工方案相比，这种装配式钢结构模式在施工过程中产生的噪音很小，可以减少对周边居民影响，更不会产生太多的扬尘和垃圾，从而能够有效地保护环境，符合目前我国关于可持续发展的标准。

（1）缩短工期

事实上，对于建设项目来说，建设周期非常重要，而变电站的建设时间进程往往要求在比较短的时间内完成。变电站建筑的提前完工意味着其他相关工作可以提前进行，无论是对于供电企业来说，还是对于社会居民来说都是非常有意义的。但是，当变电站按照传统的结构形式（现浇钢筋混凝土框架结构）进行施工时，工程竣工时间往往比较长。如果选用装配式钢结构，工人只需在规定的时间内将零件组装好，然后将其运到施工现场进行组装，就可以完成变电站的施工。这样，在一定程度上可以缩短工期，减少不必要的时间损耗。

（3）降低建设成本

目前，大多数建筑公司在进行变电站的施工时都更倾向于选择装配式钢结构形式，其主要的原因在于，装配式钢结构施工能够大大降低工程的资金投入。据了解，有部分环境比较恶劣的地区，变电站的施工难度较大，资金的需求较高，再加上长途物资运输成本、人力资源成本、机器设备使用及运输成本的增加，公司将面临严重的资金短缺问题。在此情况下，使用装配式钢结构的公司，由于该结构在施工过程中不需要使用大型机械设备，也不需要投入太多的员工，这使得公司节省了大量的时间和成本，从而大大缩短了建设周期，有效增加公司的经济效益。

2. 变电站建設使用装配式钢结构的具体形式

（1）轻型门式刚架

轻型门式刚架结构主要是指承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架，主要以单层厂房钢结构为主。该结构形式具有受力简单、传力路径明确、构件制作快捷等特点，其主构架包括许多零部件，比如：刚架柱、斜梁、侧向支撑、檩条、拉杆以及山墙框架等。该建筑结构的工艺技术施工发展很快，就目前行业中的建筑企业来说，绝大部分企业员工都能够很好的掌握该建筑施工方式。就实际施工效果而言，该结构受力性能好，再加上制作起来相对简单、工期短，在变电站建造单层建筑时可以选择该结构形式，如独立布置的GIS室。

（2）冷弯薄壁型钢结构体系

冷弯薄壁型钢结构体系由墙体、楼板和屋面三个体系组成。所用零件必须在室温下由镀锌薄壁钢制成。最好选择C形或U形截面。冷弯薄壁型钢结构的应用不需要柱，在一定程度上节省了大量的空间。而且这种结构体系施工完成后，具有很强的抗震、抗风能力。对于变电站结构来说非常适合。另外，冷弯薄壁型钢结构体系中的钢材为轻钢，比较适合单层建筑或小型建筑，不适用含GIS室等重载建筑的多层建筑。

（3）钢框架结构

具体地说，钢框架是钢框架与压型钢板组合楼盖结构体系的结合体，即空腹梁、柱支撑的钢框架体系。该结构体系目前是深圳地区近年来普遍推广采用的一种多层结构形式。考虑到结构防腐蚀的问题，变电站配电装置楼的建设方式主要仍然以室外地面以下部分采用传统的钢筋混凝土结构、地上部分采用钢框架形式为主。

在截面选择上，钢框架柱主要以箱型截面为主，此截面形式无强、弱轴刚度之分，主次方向布置比较灵活。钢框架梁主要以热轧H型钢为主，强轴方向受弯性能较好，同时可以节约钢材。楼板主要以组合楼板为主，可采用“压型钢板-混凝土组合”施工技术，压型钢板作为浇灌混凝土的模板，节省了大量的木模板及其支撑，为各工程施工提供了宽广的工作面，并可取得一定的经济效益。

钢框架梁柱节点通常选用柱贯通型刚接节点，钢框架梁通过悬臂梁段与柱刚性连接，悬臂梁段与柱为全焊接连接，该部分均在工厂制作完成。梁的现场拼接采用全螺栓连接，施工方便、快捷。螺栓均采用摩擦型高强螺栓，该节点为全固接节点，抗震性能好，同时焊接工作在工厂完成，焊缝质量容易得到保证。楼层次梁支座均采用铰接节点，梁腹板通过连接板与支座梁加劲肋全螺栓连接，节点构造简单、施工方便。

钢框架柱采用外包型刚接柱脚，基础施工时先预埋短柱，短柱与上部框架柱采用全螺栓连接，施工方便，避免现场焊接作业，施工质量容易得到保证。采用外包型刚接柱脚可实现柱脚的完全固接，能可靠传递柱底弯矩，保证结构的整体稳定，同时可节省柱脚螺栓及加劲板钢材。柱脚外包混凝土与地下室外墙及底板进行整浇，防水性能好，同时解决钢柱地下部分的防腐问题。

3. 结语

总之，随着社会的发展，各行业都在持续的进步当中。当今社会，无论是社会生产，还是居民生活，对于电力资源的需求都是呈现出持续上升的状态，而变电站作为提供电力资源的主要场所，其建设周期及工程质量尤为重要。对于传统的钢筋混凝土框架结构，由于工期长、投资大，其弊端逐渐显露。装配式钢结构属于建设发展的新技术，具有工期短、投资少、操作简单等特点，可以有效地缩短工程建设周期，使变电站尽快投入使用，尽早满足社会和用户需求。

参考文献：

[1] 李政道，谭波，陈哲，等. 预制装配式结构在变电站工业化项目中的应用[J]. 建筑施工，2021，43（2）：228-231.

[2] 张珊. 装配式钢结构在变电站站房中的应用研究[J]. 环球市场，2020（4）：127.

[3] 张金龙. 装配式结构在变电站建设中的应用探析[J]. 百科论坛电子杂志，2020（6）：1496.

[4] 陈杰，施亚军. 装配式结构在变电站建设中的应用探析[J]. 数字化用户，2019，25（46）：193.