预制装配式电力井通过工厂化生产、模块化设计、标准化施工及先进技术应用,从结构设计、材料性能、施工工艺、安全防护等多方面提升了安全性,具体措施如下:
一、优化结构设计,增强整体稳定性
- 模块化与标准化设计
- 构件拆分合理:将电力井拆分为底板、侧板、盖板等标准化模块,通过螺栓连接或榫卯结构拼装,避免传统现浇施工中因模板支撑不稳导致的坍塌风险。
- 结构自防水设计:采用U型构件等自防水结构,减少接缝数量,降低渗水风险,避免因积水导致的电气安全隐患。
- 柔性防水接缝:在构件接缝处使用耐腐蚀密封膏或橡胶止水带,确保防水性能的同时,允许一定程度的位移,适应地基沉降或温度变化,防止结构开裂。
- 承载能力强化
- 超高性能混凝土(UHPC)应用:UHPC的抗压强度是普通混凝土的4倍,抗拉强度是其2倍,可显著提高构件的承载能力,减少因外力冲击或地基不均沉降导致的破坏。
- 结构冗余设计:在关键部位(如井口、连接处)增加钢筋配筋率或采用双层钢筋网,提升局部抗破坏能力。
二、选用高性能材料,提升耐久性
- UHPC材料优势
- 高强度与轻量化:UHPC构件重量减轻75%以上,便于运输和安装,同时减少对地基的荷载,降低沉降风险。
- 耐腐蚀性:UHPC的密实结构有效阻止氯离子、硫酸盐等侵蚀性介质渗透,延长电力井使用寿命,减少因材料老化导致的安全隐患。
- 抗火性能:UHPC在高温下仍能保持较高强度,提升电力井在火灾等极端情况下的安全性。
- 防腐与防火处理
- 螺栓防腐:对连接螺栓进行镀锌或达克罗处理,防止锈蚀导致连接松动。
- 防火涂层:在井内壁喷涂防火涂料,提升耐火极限,保护电缆等设备安全。
三、标准化施工工艺,减少人为误差
- 工厂化预制与质量管控
- 精准模具生产:采用标准化模具确保构件尺寸一致,避免现场施工中的尺寸偏差导致的安装问题。
- 全过程质量检测:在工厂内对构件进行强度、防水性能等全面检测,不合格品不得出厂,从源头杜绝质量隐患。
- 现场安装规范
- 编码与预拼装:对构件进行编码管理,安装前在厂区预拼装验证结构安全性,现场按编码顺序吊装,减少安装错误。
- 全干法螺栓拼装:采用螺栓连接替代湿法作业,避免混凝土养护时间,同时确保连接牢固,减少施工风险。
- 接缝封堵工艺:使用自密实混凝土或专用密封胶封堵螺栓安装手孔和套筒缝隙,防止渗水或小动物进入。
四、完善安全防护措施,保障人员与设备安全
- 井口防护
- 防坠落装置:在井口安装可开启式防护栏或防坠网,防止人员意外坠落。
- 警示标识:在井口周围设置反光警示标志和安全警示牌,提醒人员注意安全。
- 通风与照明
- 强制通风系统:在井内安装通风设备,确保空气流通,防止有害气体积聚。
- 防爆照明:使用防爆灯具,避免电气火花引发爆炸风险。
- 应急设施
- 逃生梯:在深井内设置固定式逃生梯,便于人员紧急撤离。
- 应急通讯设备:配备对讲机或应急电话,确保井下人员与外界联系畅通。
五、智能化监测与维护,实现动态安全管理
- 结构健康监测
- 传感器安装:在电力井内安装应变传感器、位移传感器等,实时监测结构变形、裂缝发展等情况,提前预警潜在风险。
- 数据远程传输:将监测数据上传至云端平台,实现远程监控和数据分析,为维护决策提供依据。
- 定期巡检与维护
- 制定巡检计划:定期对电力井进行外观检查、接缝密封性检测、螺栓紧固情况核查等,及时发现并处理隐患。
- 维护记录管理:建立维护档案,记录每次巡检和维护情况,为后续管理提供参考。
六、案例验证:安全性提升的实践效果
- 某轻量化装配式电力管井项目:通过采用UHPC材料和全干法螺栓拼装技术,构件重量减轻75%,安装效率提升50%,同时结构承载能力提高3倍,未发生任何安全事故。
- 某配电间桥架预制项目:利用BIM技术优化构件设计,避免埋件碰撞,现场安装一次性成功,减少了因返工导致的安全风险。