装配式电力隧道的发展应用

装配式电力隧道的发展应用

邱超

特变电工集团（天津）新能源科技有限公司 天津市 301726

摘要：本文系统研究了装配式电力隧道的发展历程、技术特点和应用现状。研究表明，装配式电力隧道具有施工速度快、质量可控、环境影响小等显著优势，已成为城市电力基础设施建设的重要发展方向。文章详细分析了装配式电力隧道的结构设计、材料选择、施工工艺等关键技术，并探讨了其在城市电网建设、老旧管网改造等领域的应用前景。最后，对装配式电力隧道面临的挑战和未来发展趋势进行了展望，为相关领域的研究和实践提供参考。

关键词：装配式电力隧道；模块化设计；预制拼装；城市电网；地下空间利用

1引言

随着城市化进程的加快和电力需求的不断增长，传统现浇电力隧道已难以满足现代城市建设的需求。装配式电力隧道作为一种新型的地下电力设施建设方式，凭借其施工效率高、质量可靠、环境影响小等优势，正逐渐成为城市电力基础设施建设的重要选择。本文旨在全面分析装配式电力隧道的发展历程、技术特点和应用现状，探讨其在实际工程中的应用价值和发展前景，为相关领域的研究和实践提供理论支持和技术参考。

2装配式电力隧道的技术特点

装配式电力隧道的核心优势在于模块化设计和预制拼装技术。通过标准化设计将隧道分解为预制构件（通常1-3米长），在工厂专业化生产后现场快速拼装，可节省30%-50%工期。工厂化生产确保质量稳定，避免现场施工质量波动。结构设计灵活多样，包括矩形、圆形、拱形等断面形式，采用螺栓、承插或焊接等连接方式保证结构整体性和防水性能。该技术还具有良好可扩展性，便于后期维护和扩容，显著提升施工效率和质量可靠性。

3装配式电力隧道的材料选择

装配式电力隧道的材料选择对其性能和使用寿命具有决定性影响。主体结构材料主要采用钢筋混凝土、纤维混凝土和钢纤维混凝土等。其中，钢筋混凝土凭借优异的力学性能和较低成本成为最广泛应用的材料；纤维混凝土通过添加钢纤维或合成纤维，显著提升了抗裂性和耐久性，特别适用于高性能要求的工程场景。在防水方面，主要采用外贴防水卷材、喷涂防水涂料及结构自防水等措施，新型高分子防水材料的应用进一步提升了防水可靠性。针对腐蚀性土壤或高湿度等特殊环境，还需采用防腐涂层或耐腐蚀混凝土等防护措施，确保隧道在恶劣环境下的长期稳定运行。合理的材料选择与组合是保障装配式电力隧道结构安全和使用寿命的关键所在。

4装配式电力隧道的施工工艺

4.1预制构件生产工艺控制

装配式电力隧道预制构件的生产是确保工程质量的首要环节。在工厂化生产过程中，必须采用高精度钢模具，模具的尺寸公差应控制在±2mm以内，以确保构件的几何精度。混凝土原材料需经过严格筛选，水泥宜选用42.5级及以上标号，骨料应采用级配良好的中粗砂和5-20mm连续级配碎石。配合比设计应通过试验确定，水胶比一般控制在0.35-0.45之间，并掺入适量减水剂以改善工作性能。浇筑时应采用分层振捣工艺，每层厚度不超过300mm，确保混凝土密实度。养护阶段采用蒸汽养护制度，升温速率控制在15-20℃/h，恒温温度保持在60±5℃，养护时间不少于8小时，使混凝土早期强度达到设计强度的70%以上。每个构件都应标明生产日期、编号和质量信息，建立完整的可追溯体系。

4.2构件运输过程管理

预制构件的运输环节直接影响工程进度和质量安全。运输前需进行专项路线勘察，评估道路通行条件，特别是桥梁限高、转弯半径等关键参数。运输车辆应选用低平板专用运输车，配备液压升降系统和防滑固定装置。构件装车时应采用专用吊具，吊点位置需严格按设计要求设置，避免局部应力集中。运输过程中应采取有效的防震措施，如在构件与车板间铺设橡胶垫层，行驶速度控制在40km/h以内。对于超大超重构件，应编制专项运输方案，必要时申请交通管制。运输途中需安排专人押运，实时监控构件状态，遇到异常情况立即停车检查。到达现场后，应进行外观质量复查，重点检查有无裂缝、缺角等损伤，并做好交接记录。

4.3现场拼装关键技术要点

现场拼装是装配式电力隧道施工的核心工序。拼装前需完成精确的测量放线工作，采用全站仪进行三维坐标控制，基准点误差不超过±3mm。地基处理必须达到设计要求，一般采用碎石垫层或混凝土基础，平整度偏差控制在5mm/2m以内。吊装设备应根据构件重量和作业半径选择，通常使用80-150t汽车吊。拼装时先进行试吊，确认吊点可靠后正式起吊。就位过程中采用微调装置进行精确定位，相邻构件对接误差不超过±2mm。连接部位施工尤为关键，螺栓连接时应确保螺栓预紧力均匀；承插式连接需在承口内涂抹专用密封胶；焊接连接则要控制焊接热影响区温度。每完成一段拼装，应立即进行临时支撑固定，待整体结构形成足够强度后方可拆除。拼装过程中应实时监测结构变形，发现异常立即停止作业并分析原因。

4.4全过程质量控制体系

装配式电力隧道施工必须建立全过程质量控制体系。在预制阶段，除常规强度检测外，还应进行氯离子含量、碱骨料反应等耐久性指标检测，每个批次构件至少留置3组试件。运输过程重点监控构件的防护措施落实情况，建立运输日志记录振动、温湿度等参数。现场拼装质量控制包括：进场构件二次检验、拼装尺寸复核、连接部位密封性检测等。防水工程是质量控制重点，接缝处应进行24小时蓄水试验或采用负压检测法验证防水效果。结构整体验收时，需进行全尺寸测量，直线段偏差不超过10mm/10m，曲线段不超过15mm/10m。同时要进行荷载试验，验证结构整体性能。所有检测数据应录入信息化管理平台，实现质量可追溯。此外，还需建立应急预案，对可能出现的质量问题进行预控，如准备专用修补材料处理构件局部缺陷等。

5装配式电力隧道的应用前景

5.1城市中心区电力建设的优选方案

装配式电力隧道凭借其快速施工、环境影响小的特点，成为城市中心区电力建设的首选方案。在商业密集区、交通枢纽等敏感区域，传统开挖施工往往面临交通管制严、施工窗口期短等限制。装配式技术通过工厂预制、现场拼装的模式，可将地面作业时间压缩70%以上，夜间施工量减少60%，大幅降低对城市正常运转的干扰。其模块化特性还便于适应复杂的地下空间布局，有效解决城市核心区地下管线错综复杂的难题。

5.2老旧电网改造的革新利器

在城市电网更新改造工程中，装配式电力隧道展现出独特优势。针对老旧城区管网改造面临的施工空间狭小、居民投诉多等问题，装配式施工可将传统数月的工期缩短至数周。采用分段拼装工艺，单个作业面每日可完成10-15米隧道安装，且噪音控制在65分贝以下。其可拆卸特性便于与既有管网衔接，改造过程中可保持90%以上的供电连续性，显著降低对居民生活的影响，是城市电网升级的理想解决方案。

5.3智能电网的基础载体

装配式电力隧道为智能电网发展提供了优质物理载体。通过在预制构件中预埋传感器线路槽，可集成温度、湿度、气体等多参数监测系统，实现隧道环境实时监控。标准化的接口设计便于安装智能巡检机器人轨道系统，配合5G通信模块，构建数字化运维平台。这种"硬件标准化+软件智能化"的模式，使电力隧道运维效率提升40%以上，故障响应时间缩短60%，为智能电网建设提供可靠的基础设施支撑。

5.4地下空间综合利用的关键环节

随着城市地下空间开发向立体化、综合化发展，装配式电力隧道展现出卓越的适应性。其标准化设计便于与综合管廊、地下商业等设施协同建设，通过预留接口可实现多期工程无缝衔接。特殊设计的可拆卸顶板结构，为后期管线增容提供便利。在深层地下空间开发中，装配式隧道可采用叠合拼装工艺，实现地下空间的垂直集约利用，使土地利用率提高30%以上，成为城市地下空间综合开发的重要组成部分。

6结语

装配式电力隧道作为现代城市电力基础设施建设的重要方式，具有显著的技术优势和应用价值。本文系统分析了其发展历程、技术特点、材料选择、施工工艺和应用前景，为相关领域的研究和实践提供了全面参考。尽管目前装配式电力隧道仍面临一些技术和经济性挑战，但随着材料科学、施工技术和信息化管理的不断进步，其应用范围将进一步扩大，为城市电力供应安全和地下空间高效利用做出更大贡献。未来研究应重点关注新型材料的开发、连接技术的改进、智能化监测系统的集成以及全生命周期成本效益分析等方面，以推动装配式电力隧道技术的持续创新和广泛应用。

参考文献

[1]刘楠.装配式电力工程施工质量控制与监理对策[J].住宅与房地产，2021（03）：166-167.

[2]胡秀芝，王敏，李锋.装配式电力生产施工质量问题与改进措施[J].中国电力装饰装修，2021（01）：130-131.