文/趙群 南京蘇夏工程設(shè)計(jì)有限公司 江蘇南京 210036

電廠部分土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案分析與研究

文/趙群 南京蘇夏工程設(shè)計(jì)有限公司 江蘇南京 210036

土建工程是電廠工程建設(shè)中比不可少的一部分，特別是關(guān)于主廠房的土建工程，需要施工人員嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，以確保電廠工程得以順利展開。本文從主廠房地基設(shè)計(jì)、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)以及屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面分析了設(shè)計(jì)人員應(yīng)如何設(shè)計(jì)電廠土建結(jié)構(gòu)，并介紹了地下廊道伸縮縫設(shè)計(jì)方法，以期提高土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

電廠工程；土建結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)工作

電廠土建工程設(shè)計(jì)工作是電廠工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)之一。主廠房是電廠的核心建筑物之一，其土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案是否符合實(shí)際需求關(guān)系到電廠工程建設(shè)能否順利展開，同時也對之后電廠工作效率能否達(dá)到最大化形成影響。故而，工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)不斷優(yōu)化主廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，以確保工程建設(shè)得以順利進(jìn)行。

1、主廠房部分土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 主廠房地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員對主廠房地基進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，必須前往施工現(xiàn)場對現(xiàn)場地質(zhì)進(jìn)行調(diào)查，并熟悉關(guān)于地質(zhì)的文件資料。若發(fā)現(xiàn)地質(zhì)不適用于施工，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在設(shè)計(jì)方案中注明，并要求施工人員對地基進(jìn)行處理。建議設(shè)計(jì)人員選用獨(dú)立基礎(chǔ)作為廠房基礎(chǔ)，此外，樁基、條形以及箱型基礎(chǔ)也可作為廠房基礎(chǔ)部。主廠房地基設(shè)計(jì)工作可按照工程地質(zhì)實(shí)際條件，或是主廠房各個單元沉降的特征進(jìn)行設(shè)計(jì)，選用不同類型的地基處理方式或是樁基持力層對臨近結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行處理。若建筑物設(shè)計(jì)等級為甲級或是乙級，設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)地基變形進(jìn)行設(shè)計(jì)?；A(chǔ)平面的設(shè)計(jì)工作應(yīng)將臨近基礎(chǔ)關(guān)系納入考慮范圍當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時，不僅需要考慮主廠房基礎(chǔ)彼此之間的聯(lián)系，還需考慮平臺基礎(chǔ)、汽機(jī)基礎(chǔ)等設(shè)備基礎(chǔ)平面所處的位置以及埋設(shè)的深度，以免基礎(chǔ)之間出現(xiàn)碰撞問題。通常情況下，設(shè)計(jì)人員需盡量脫開位置，針對壓覆于主廠房基礎(chǔ)之上的設(shè)備基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)人員需考慮其對主廠房基礎(chǔ)的影響，并據(jù)此作出處理。此外，若條基或是箱基在一般地質(zhì)之上，總長不低于40m，尤其是基礎(chǔ)安置于巖石地基之上，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮施工后澆縫，或是將膨脹劑添加至砼內(nèi)。若砼受到地下水的侵蝕，則設(shè)計(jì)人員需采用防腐蝕措施對砼進(jìn)行處理，以此保證建筑物的安全性。

1.2 主廠房屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作

電廠主廠房設(shè)計(jì)是構(gòu)成電廠整體設(shè)計(jì)的重要部分，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中，必須將屋面結(jié)構(gòu)和屋面梁的配置工作納入考慮范圍之內(nèi)。通常情況下，房屋面結(jié)構(gòu)類型有兩種，分別為有檁與無檁屋蓋體系。其中，有檁結(jié)構(gòu)在實(shí)際工作中的應(yīng)用相對頻繁，由于該屋面結(jié)構(gòu)自身重量相對較輕，能夠滿足電廠對安全性以及耐久性的需要。屋面梁較為常用的結(jié)構(gòu)有以下三種：鋼屋架、實(shí)腹鋼梁以及空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，具體如下：

第一，鋼屋架結(jié)構(gòu)（如圖1所示）的優(yōu)勢在于其工藝較為成熟，施工質(zhì)量容易控制，但其整體抗震性能較差，需要消耗大量鋼材，施工過程中需要占用大面積場地用以存放材料以及完成預(yù)制或是拼裝工作，且需要耗費(fèi)大量時間。

圖1.鋼屋架結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場

第二，實(shí)腹鋼梁結(jié)構(gòu)較為美觀，且設(shè)計(jì)方法與制作流程較為簡便。但其消耗的鋼材量過多，該現(xiàn)象在大跨度工程中的體現(xiàn)尤為明顯。

第三，空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)抗震性能優(yōu)秀，鋼材耗損量低，制作質(zhì)量較為容易控制。施工過程中無需占用面積場地。建筑完成后美觀度較高，施工工期較其余兩種結(jié)構(gòu)更短。

設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，選擇上述三種結(jié)構(gòu)，若屋蓋跨度不低于30m，上述三種結(jié)構(gòu)均可使用。若低于30m，僅能選用鋼屋架或是鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時，不僅要考慮該工程需要投入的成本，同時也要考量所用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能否滿足電廠的實(shí)際需求。

1.3 主廠房抗震設(shè)計(jì)

部分電廠位于地震多發(fā)地帶，所以部分電廠管理人員對結(jié)構(gòu)的抗震性能頗為關(guān)注。設(shè)計(jì)人員往往選用反應(yīng)譜這一方式對結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行預(yù)估。針對部分對安全性能要求較高的主廠房，建議設(shè)計(jì)人員選用時程分析方式計(jì)算多遇地震狀態(tài)下房屋的抗震性能。設(shè)計(jì)人員可選取數(shù)條時程進(jìn)行計(jì)算，并取多條時程計(jì)算結(jié)果的平均值，或是取反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果中的最大值。按照以往工程建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，若主廠房選用鋼結(jié)構(gòu)或是鋼筋砼作為廠房主結(jié)構(gòu)，則必然存在薄弱層。故而，針對地震頻發(fā)區(qū)域內(nèi)的電廠結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)人員還需進(jìn)行薄弱層在地震狀態(tài)下彈塑性變形的計(jì)算工作。

2、地下廊道伸縮縫的設(shè)計(jì)工作

輸煤系統(tǒng)是電廠必不可少的系統(tǒng)之一，通常情況下，輸煤系統(tǒng)需要建設(shè)低下廊道，且要求低下廊道總長度較長。故而，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中，必須結(jié)合工程實(shí)際需求，設(shè)計(jì)滿足電廠需求的伸縮縫。地下輸煤通道往往每間隔30m便設(shè)立一條伸縮縫，并于地道轉(zhuǎn)折區(qū)域、變截面區(qū)域以及地上棧橋等區(qū)域內(nèi)設(shè)立抗震縫，伸縮縫寬度設(shè)定不宜低于30mm，而抗震縫的寬度則不應(yīng)少于50mm，設(shè)計(jì)人員不僅需要考慮伸縮縫與抗震縫是否滿足施工方案的要求，同時還需要考慮工程項(xiàng)目同附近既有建筑物之間的關(guān)系。若設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)不合理，便有可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，進(jìn)而發(fā)生滲水問題。當(dāng)滲水量達(dá)到一定程度，必然會對電廠的穩(wěn)定運(yùn)行造成負(fù)面影響。

結(jié)語：

主廠房是電廠的核心建筑物，其工程建設(shè)質(zhì)量與電廠日后的工作效率密不可分。而設(shè)計(jì)工作作為工程建設(shè)工作的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，自然受到大部分企業(yè)的高度重視，也成為電廠工程建設(shè)工作的重要環(huán)節(jié)。為此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)明確電廠部分土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與選型標(biāo)準(zhǔn)，以保證電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，確保電廠工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

[1]趙媛.電廠部分土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分析與探討[J].城市建筑,2013,10:47+49.

[2]劉振宇.電廠部分土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2015,29:120+122.

[3]宋俊國.電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分析與探討[J].中國住宅設(shè)施,2016,06:74-76.