裝配式變電站混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的對

比分析摘要：自國家大力推廣工業(yè)化建筑以來，裝配式建造的技術(shù)越來越多的應用在變電站的建造中。國家電網(wǎng)自2007年以來就開始大力提倡建設“兩型一化”變電站，逐步摒棄傳統(tǒng)建設方式的弊端。鋼結(jié)構(gòu)由于自身重量輕、制造簡單、施安裝周期短的優(yōu)點，被廣泛應用在各種廠房建筑中，而裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)則憑借其整體性好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定而大量應用在住宅建筑中。對于變電站的裝配式建造，這2種結(jié)構(gòu)選型目前都有應用，但是卻沒有一個明確的選擇標準，本文在裝配式變電站的設計中比較了混凝土和鋼結(jié)構(gòu)，并討論了使用兩種不同結(jié)構(gòu)形式裝配式變電站的優(yōu)缺點。關(guān)鍵字：裝配式變電站；混凝土結(jié)構(gòu)；鋼結(jié)構(gòu)；對比裝配式建筑是當前建筑施工行業(yè)發(fā)展的重要體現(xiàn)，是建筑行業(yè)科學化的發(fā)展的重要方向。裝配式建筑的發(fā)展與普及是傳統(tǒng)建筑工程項目發(fā)生了巨大改變，變電站建設就是其中之一，隨著我國電網(wǎng)工程事業(yè)發(fā)展，變電站建設項目不斷增加，為居民工作生活中電力資源供應了重要保證。在裝配式變電站設計中，主要分為混凝土結(jié)構(gòu)裝配式變電站以及鋼結(jié)構(gòu)裝配式變電站兩種，是當前裝配式變電站建設的主要方式。本文在裝配式變電站的設計中比較了混凝土和鋼結(jié)構(gòu)，并討論了使用兩種不同結(jié)構(gòu)形式裝配式變電站的優(yōu)缺點。1裝配式建筑特點及適用范圍1.1裝配式混凝土建筑。1.精度高、質(zhì)量好、耐久性強。預制混凝土構(gòu)件在工廠模具中生產(chǎn)，模具可以嚴絲合縫，混凝土不會漏漿;墻、柱等立式構(gòu)件大澆筑、振搗方便、效果更好，養(yǎng)護質(zhì)量、構(gòu)件的強度、耐久性和精度大大提高。2.有效節(jié)約材料。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑節(jié)約模具材料達80%以上，減少模具材料消耗，預制構(gòu)件表面光潔平整，可以取消找平層和抹灰層;減少腳手架材料消耗達70%以上;裝配式建筑精細化和集成化會降低各個環(huán)節(jié)材料與能源消耗。3.不受冬季施工影響。裝配式建筑把很多現(xiàn)場作業(yè)轉(zhuǎn)移到工廠進行，高處或高空作業(yè)轉(zhuǎn)移到平地進行;風吹日曬雨淋的室外作業(yè)轉(zhuǎn)移到車間里進行；工作環(huán)境大大改善，冬雨季施工的成本比現(xiàn)澆建筑降低很多。裝配式混凝土建筑適宜發(fā)展居住類建筑。1.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑。1.符合建筑節(jié)能可持續(xù)發(fā)展的要求。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑是用鋼構(gòu)件作為主要材料，再使用保溫隔熱，高強度等材料作圍護結(jié)構(gòu)完成的建筑。鋼結(jié)構(gòu)建筑減少了對粘土磚、砌塊、水泥、砂、石、灰的用量，減輕對資源的破壞，保護了生態(tài)環(huán)境。同時，鋼材還可以再次回收利用，在新建和拆除建筑物時對環(huán)境污染相對較小，屬于綠色節(jié)能環(huán)保建筑。2.強度高、重量輕。鋼結(jié)構(gòu)自重輕，約是混凝土結(jié)構(gòu)的一半。由于減小了房屋自重，從而提高了承載力。同時還降低了建筑的造價。3.工業(yè)化程度高，符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求。鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件大多在工廠制作，后經(jīng)現(xiàn)場加工完成的建筑。鋼結(jié)構(gòu)建筑安裝方便，適宜大批量生產(chǎn)。鋼結(jié)構(gòu)改進了生產(chǎn)方式，促進了建筑產(chǎn)業(yè)從粗放型到集約型的轉(zhuǎn)變，促進了生產(chǎn)力的發(fā)展。4.抗震性能好。由于鋼材彈性好，塑性強，因此提高了建筑的安全性可靠性。鋼結(jié)構(gòu)具有鋼材的特征，強度高、彈性好、塑性區(qū)，極大改善結(jié)構(gòu)的受力性能，尤其是提高了抗震性能。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑適宜公共建筑、高檔住宅、工業(yè)建筑。2裝配式變電站設計中混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的對比分析2.1裝配式變電站設計中混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)濟成本對比傳統(tǒng)變電站設計都是采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主體，然后通過混凝土澆筑的形式進行變電站整體結(jié)構(gòu)建設，而裝配式變電站則是通過結(jié)構(gòu)預制構(gòu)件的形式，采用混凝土預制構(gòu)件或者鋼結(jié)構(gòu)預制構(gòu)件進行現(xiàn)場拼裝和安裝施工，實現(xiàn)變電站的建設。成本控制作為設計工作的重要組成，在裝配式變電站設計開始前，筆者經(jīng)過對大量變電站建設成本資料的分析，得出：傳統(tǒng)澆筑式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)變電站的建設成本約為1450元/m2，裝配式變電站建設中的混凝土結(jié)構(gòu)建設成本造價約為1950元/m2,鋼結(jié)構(gòu)裝配式變電站的建設成本則約為1850元/m2。鋼結(jié)構(gòu)裝配式變電站的建設成本更低是由于我國鋼結(jié)構(gòu)裝配式構(gòu)件預制技術(shù)較為成熟，技術(shù)發(fā)展時間較長，而混凝土裝配構(gòu)件預制則還處于剛剛起步的狀態(tài)，裝配構(gòu)件預制廠家的混凝土構(gòu)件預制技術(shù)成熟度不足，再加之重量以及運輸成本的影響，導致預制成本的增加。因此在進行裝配式變電站設計中進行成本控制時，要根據(jù)建設現(xiàn)象的實際情況，因地制宜，進行最優(yōu)化成本設計的考慮，降低變電站的建設成本，提升裝配式變電站設計的科學性和適宜性。2.2裝配式變電站設計中混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件預制和運輸技術(shù)對比現(xiàn)階段裝配式建筑構(gòu)件預制的形式主要有兩種：（1）工廠預制構(gòu)件，也就是由固定位置的裝配構(gòu)件預制工廠進行統(tǒng)一的構(gòu)件預制，然后通過運輸將構(gòu)件運送到施工現(xiàn)場；（2）游牧式構(gòu)件預制，是指在施工地點附近進行裝配式構(gòu)件的預制，降低了運輸成本，但其預制生產(chǎn)效率以及預制構(gòu)件的質(zhì)量相較于工廠預制的形式則處于落后的局面。在裝配式變電站設計建設中，混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件預制中，混凝土結(jié)構(gòu)預制構(gòu)件本質(zhì)上屬于二次加工材料，在構(gòu)件預制過程中，涉及到了模板制作安裝、鋼筋結(jié)構(gòu)制作安裝、混凝土構(gòu)件制備等等，還有養(yǎng)護、脫模，預制等流程，預制周期較長。而鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件則是一次加工材料，構(gòu)件預制過程較為簡單，但鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件預制過程中涉及到了大量的焊接工程，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的焊接質(zhì)量直接關(guān)系到了裝配式變電站建設的整體質(zhì)量。因此，在進行裝配式變電站設計過程中，要綜合對鋼結(jié)構(gòu)裝配件及混凝土結(jié)構(gòu)裝配件的綜合考察和評估，從最優(yōu)化設計角度出發(fā)，對裝配式變電站建設的結(jié)構(gòu)進行選擇。2.3裝配式變電站設計中應進行混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)的安裝施工技術(shù)對比在裝配式變電站建設中，主要的安裝施工就是對裝配式構(gòu)件的吊裝以及構(gòu)建拼裝節(jié)點的連接。混凝土結(jié)構(gòu)裝配式變電站建設中，由于混凝土裝配構(gòu)件的重量和體積原因，需要運用大型吊裝設備，對現(xiàn)場施工空間的要求較為嚴格，同時其施工風險性和施工難度也更高，因此也導致了混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝施工周期更長。而鋼結(jié)構(gòu)裝配構(gòu)件則由于質(zhì)量較輕以及構(gòu)件截面較小的原因，吊裝施工的難度更低，使用小型機械吊裝施工設備僅能夠?qū)崿F(xiàn)對鋼結(jié)構(gòu)裝配式變電站的吊裝對接。而在裝配構(gòu)件的拼裝節(jié)點連接中，混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的拼裝精度要求更高，對施工技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)要求以及機械設備的使用要求也較高，容易受到外界環(huán)境因素的影響，而導致構(gòu)件節(jié)點拼裝質(zhì)量受到?jīng)_擊。因此，在進行裝配式變電站設計時，要對施工現(xiàn)場的實際情況和工程技術(shù)的成熟性進行充分考察，以保證設計方案的科學性和合理性，選擇最優(yōu)化的裝配結(jié)構(gòu)形式。2.4裝配式變電站設計中混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)運維工作對比維護工作對裝配式變電站建設具有重要意義，直接關(guān)系到了變電站的功能發(fā)揮以及供電穩(wěn)定性和安全性，因此是裝配式變電站設計中重要的設計影響因素之一?；炷两Y(jié)構(gòu)裝配式變電站的耐火耐腐蝕能力都較為優(yōu)越，對切對外界環(huán)境因素影響的抵抗能力也較強，后期進行維護保養(yǎng)時，維護保養(yǎng)更加簡單便捷。因此設計要根據(jù)施工地點的維護方便性和養(yǎng)護環(huán)境條件，進行相應科學化裝配結(jié)構(gòu)的選擇。3結(jié)束語總而言之，本文主要從經(jīng)濟成本、構(gòu)件預制和運輸技術(shù)、安裝施工技術(shù)和運維工作上分析了預制混凝土結(jié)構(gòu)和預制鋼結(jié)構(gòu)的差異，比較了2種結(jié)構(gòu)方案在經(jīng)濟上和技術(shù)上的優(yōu)劣。綜合上述，對于的建筑來說，鋼結(jié)構(gòu)除了在維護階段較為麻煩之外，在其他方面都比預制混凝土結(jié)構(gòu)略勝一籌。因此，在的綜合樓建設中選擇鋼結(jié)構(gòu)更為合適。參考文