变电站土建工程常见问题分析与改进措施

建筑设计与规划

福建建设科技 2010 N o 6

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变电站土建工程常见问题分析与改进措施

高献(福建省福州电业局 350009)

[摘 要] 为贯彻国家电网公司建设 两型一化!变电站的要求,针对变电站土建工程常见的道路裂缝、房屋渗漏、地坪沉陷、土方计算等问题进行分析,并提出改进措施,供从事变电土建工程设计和施工人员参考。

[关键词] 变电站 土建 设计施工

C ommon quality problems and correction measures in the substation civil construction

Abstract:A iming at t he commo n quality problems in the civil constructio n o f the substation,the article gives the cor rectio n meas ures,which fully implements SGCC's r equirements o n building resource co nserv ing,enviro nmental fr iendly,and industr ialized !subst ations

Key words:substatio n;civil construction;desig n and co nstr uction 作者简介:高献(1981.3-),男,硕士,工程师,国家二级注册结构工程师,从事变电站土建设计工作。

1前言

随着国家电网公司对变电站提出的 两型一化!(资源节约型、环境友好型、工业化)建设要求,对变电站土建建设工艺的要求越来越高,一些变电站设计施工过程中的细节问题往往成为工程创优和工程零缺陷的重大障碍。因此有必要针对变电工程中常见的质量问题进行分析并提出改进措施,为工程创优提供坚实技术保障。

变电土建工程中常见的质量问题主要有:道路开裂、屋面及门窗渗漏、室内底层地坪下陷或开裂、结构防腐考虑不足和土方计算误差较大等。

2道路

2 1存在问题及原因分析

目前在变电站建设过程中,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、板宽变化处设置横向胀缝(缝宽一般取25mm)。当环境温度升高至35∀以上时,局部道路胀缝处常有起拱现象,致使道路局部产生裂缝,严重影响道路观感。

产生该问题的主要原因是环境温度的剧烈升高,当环境温度升高至35∀以上时,道路表面温度通常可升高至60∀以上。根据我省年平均温度,道路施工时的环境温度一般为18∀左右。因此,路面温差变化相当剧烈。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、板宽变化处设置横向胀缝的区域膨胀量较大,使得25mm 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。

若道路施工的季节在冬季,则环境温度较低,也将加剧道

路表面温度的变化幅度。道路面层混凝土等级一般较高(常为C30),水泥用量较大,混凝土干缩性和热膨胀量均较大。这些因素均有可能加剧路面的起拱。

2 2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:

(1) 永临结合!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;

(2)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 。

(3)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;

(4)采取措施降低混凝土内部水化热,如优化配合比设计、掺加优质粉煤灰、掺加混凝土防水剂等;

(5)道路施工力求避开低温季节或采用施工后浇带。2 3特殊部位的路面处理

对于在挡土墙伸缩缝(一般间隔20m)旁的道路路面,若不设缝或不锯缝,常因挡土墙在温差变化下产生温度应力或因挡土墙沉降不均匀(伸缩缝与沉降缝合一处)的影响而产生裂缝。因此,在挡土墙伸缩缝处的道路路面应留一道伸缩缝,即可消除或减轻路面裂缝。

另外,道路边角进行倒圆角处理,可以解决棱角边经常因设备搬运磕碰破损的问题。

3屋面

3 1存在问题及原因分析

屋面渗漏问题严重影响变电站建筑及电气设备的正常使用。屋面渗漏原因主要有:

(1)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;

(2)温度变化及屋面阳角处配筋不足:在温差变化剧烈的

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情况下,屋面板收缩引起应力集中导致出现45#角左右的斜裂缝。

(3)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。

3 2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门窗

4 1存在问题及原因分析

门窗渗水是变电站大修改造中的一个常见问题,常见有窗台渗水、窗框渗水和窗扇渗水。窗台渗水一般出现在窗角部位,主要由于塞缝前未彻底清理造成塞缝不实,外抹面空鼓,密封膏有空隙及裂缝,窗台未进行建筑找坡而积水等原因造成。窗框渗水和窗扇渗水主要由于拼装缝隙不严造成。

4 2改进措施

首先,在窗台施工时,应要求建筑外坡,高差不小于20mm,并且在窗台下抹滴水线,避免在墙体留下水渍。其次,选择高性能发泡膨胀材料塞填窗框周边。最后,应根据相关验收规范对安装工艺进行严格要求,并在安装完成后进行现场试水试验。

5室内底层地坪

5 1存在问题及原因分析

若变电站所在场地位于高填方区或基础持力层下具有软弱下卧层,室内底层地坪常见有裂缝出现或出现不同程度的下陷。其原因主要是回填土不易密实,产生不均匀沉降。

5 2改进措施

首先,要进行基础的沉降计算,合理估计建筑物的沉降指标,满足∃建筑地基基础设计规范%(G B50007-2002)的相关要求。其次,采取相应结构措施或构造措施。如基础持力层下无软弱下卧层且回填土较浅,可采用分层夯实,保证回填土密实度达到规范的相关要求即可;如回填土较深,则可采用配筋地面,即在地面基层混凝土内配置双层双向钢筋网;若基础持力层下具有软弱下卧层且回填土较深,则可设地下框架梁板,使地面荷载传导至建筑物基础。

6结构防腐

6 1存在问题及原因分析

我省较多变电站位于滨海地区,滨海地区地下水存在较多的腐蚀物质。在与钢筋混凝土耐久性有关的因素中,氯盐是最为重要的一种腐蚀物质,将会导致钢筋锈蚀而使结构耐久性降低而过早破坏。如根据厦门地区经验,场地地下水对混凝土结构具有微腐蚀性,在长期浸水状态下及地下水干湿交替对钢筋混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性;对钢结构具有弱腐蚀性。

6 2改进措施

对于建筑物基础标高在地下水位标高以下的地区,应判别地下水对结构的腐蚀性。对于地下水对混凝土结构具有微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性的情况,宜采用增加基础混凝土保护层厚度及在混凝土拌制过程中掺加适量粉煤灰改善混凝土抗氯盐性能等措施。

7土方计算

7 1存在问题及原因分析

土方计算与变电站站址选择关系密切,站址选择应不占或少占耕地,避免选择高低起伏较大的地形,尽量减少土石方量。土方计算本身并不复杂,但往往由于没有充分考虑土方的种类差别和施工工艺差别,或没有充分考虑土方的压缩性等变化因素,使得实际施工的土方数量与设计计算数量会出现较大出入。土方计算一般包括站区土方计算和进站道路土方计算。站区土方计算包括场地平整、建(构)筑物基础及地下设施基槽余土、站外护坡及挡土墙设施的土方工程量,计算范围一般为站区围墙外2m(填方区)或1 5m(挖方区)。

7 2改进措施

场地标高的设置在满足当地规划部门要求、且高于百年或五十年一遇洪水位标高、内涝水位标高的基础上,应尽量使土方计算所得的取土或弃土量最小。岩土勘测专业在现场作业时,应全面了解场地各层土壤的地址情况,全面考虑表层土的土质性状,确定是否进行挖除翻晒或直接外弃。在土质较为松散的地区,由于土壤尤其是表层土有一定的压缩性,应根据土工试验仔细分析,选取合适的土壤松散系数。以减少土方计算中的误差。

8结语

变电站建设过程中的通病形形色色,难以穷举,以上仅列出在实践过程中经常遇到的相关问题及相关解决方案,以供建设单位参考。要解决质量通病,必须坚持设计是基础、施工是主导!的原则,业主、设计、监理、施工等相关各方通力合作,完善管理制度和施工技术,才能实现工程创优和工程零缺陷的目标。

参考文献

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[2]GB50010-2002,混凝土结构设计规范[S] 中国建筑工业出版社,北京:2002

[3]GB50204-2002,混凝土结构工程施工质量验收规范[S] 中国建筑工业出版社,北京:2002

[3]GB50207-2002,屋面工程质量验收规范[S] 中国建筑工业出版社,北京:2002

[4]GB50007-2002,建筑地基基础设计规范[S] 中国建筑工业出版社,北京:2002

[5]GB50202-2002,建筑地基基础工程施工质量验收规范[S] 中国计划出版社,北京:2002