敖霞

中國電建集團(tuán)江西省電力設(shè)計(jì)院有限公司 江西南昌 330000

1 火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

土建結(jié)構(gòu)是火力發(fā)電廠建設(shè)中的重要組成內(nèi)容，其設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞直接影響著廠房結(jié)構(gòu)安全及其它專業(yè)的設(shè)計(jì)難度和廠房的后期使用效果。所以，在設(shè)計(jì)中要結(jié)合火力發(fā)電廠的整體結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，同時(shí)，每一個(gè)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要很強(qiáng)的責(zé)任心和扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)及善于與其它專業(yè)配合協(xié)調(diào)溝通的能力[1]。

1.1 設(shè)計(jì)形態(tài)的確定

在可行性研究階段，要選擇合理的結(jié)構(gòu)受力體系，確保其滿足電廠的使用特點(diǎn)和要求，充分結(jié)合火電廠的實(shí)際需要和廠址的地理位置，有效結(jié)合土建項(xiàng)目布局進(jìn)行綜合形式設(shè)計(jì)和確定。在設(shè)計(jì)中，應(yīng)以主廠房為主導(dǎo)，合理計(jì)算其具體結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計(jì)水平。確定了初步設(shè)計(jì)方案后，選取原材料和大型設(shè)備的選擇參數(shù)，避免了火力發(fā)電投入運(yùn)行后設(shè)備的基礎(chǔ)承載力和動(dòng)載等因素的影響；影響火電廠的正常運(yùn)行。

1.2 設(shè)計(jì)過程的計(jì)算

選取的參數(shù)是否合理，直接關(guān)系到電廠土建設(shè)計(jì)中相關(guān)計(jì)算結(jié)果是否合理有效，直接影響到土建相關(guān)建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量。在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)參數(shù)的準(zhǔn)確性對(duì)數(shù)據(jù)支持起著很好的作用，同時(shí)也決定著土木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際質(zhì)量和設(shè)計(jì)效果。在具體參數(shù)選擇計(jì)算中，應(yīng)結(jié)合電廠的受力特點(diǎn)，并對(duì)電廠所在地的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)研，采用有效建模手段，進(jìn)行合理規(guī)劃土建結(jié)構(gòu)模型，通過建立的模型有效計(jì)算與現(xiàn)場有關(guān)的實(shí)際數(shù)據(jù)。

1.3 結(jié)構(gòu)圖紙的設(shè)計(jì)

土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的第一個(gè)成果體現(xiàn)在設(shè)計(jì)圖紙上。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中的參考分布和數(shù)據(jù)值，可以對(duì)土建結(jié)構(gòu)的最終走向進(jìn)行分析。因此，在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中，我們需要做好內(nèi)力和應(yīng)力的說明以及相關(guān)附件的匹配。在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)之前，要對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行勘察分析，收集現(xiàn)場資料，結(jié)合火電廠的實(shí)際情況，進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完成后，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場情況進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)評(píng)估，對(duì)設(shè)計(jì)中不適當(dāng)?shù)牟糠謶?yīng)及時(shí)變更。

2 火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容

土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是火力發(fā)電廠整體建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，所以需要在設(shè)計(jì)中應(yīng)該更加重視關(guān)鍵內(nèi)容與要點(diǎn)，以下對(duì)火力發(fā)電廠中主廠房的設(shè)計(jì)進(jìn)行不同設(shè)計(jì)內(nèi)容的分析。

2.1 總體設(shè)計(jì)

主廠房體系與結(jié)構(gòu)形式是總體設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)首先確定的內(nèi)容，其結(jié)構(gòu)形式以鋼-砼結(jié)構(gòu)、鋼筋砼結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)這三種最為常見。實(shí)際選擇時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)考慮到電廠實(shí)際需求，保證主廠房設(shè)計(jì)符合電力生產(chǎn)的工藝流程，保證結(jié)構(gòu)剛度的均勻有效，框排架要設(shè)置必要的抗側(cè)力構(gòu)件。整個(gè)結(jié)構(gòu)要設(shè)置沉降縫、伸縮縫與抗震縫，注意若是鋼筋砼結(jié)構(gòu)，縱向伸縮縫應(yīng)當(dāng)小于100米；若是現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu)，縱向伸縮縫則應(yīng)當(dāng)小于75米；若是鋼結(jié)構(gòu)，縱向伸縮縫則應(yīng)當(dāng)小于150米。

2.2 主廠房地基的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

主廠房是火力發(fā)電廠建筑結(jié)構(gòu)中最重要的部分，在設(shè)計(jì)之前，工作人員應(yīng)到施工現(xiàn)場全面了解和掌握相關(guān)條件，充分了解火電廠主廠房的相關(guān)要求，分析現(xiàn)有基礎(chǔ)是否需改進(jìn)。在火力發(fā)電廠基礎(chǔ)選擇中，可采用樁基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)，最好是獨(dú)立的基礎(chǔ)形式。根據(jù)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，可選擇相鄰結(jié)構(gòu)單元的地基處理。不同單元的地質(zhì)條件和沉降特性可作為設(shè)計(jì)依據(jù)。同時(shí)，地基的變形也可用于建筑物的設(shè)計(jì)，在基礎(chǔ)平面布置時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注相鄰基礎(chǔ)之間的關(guān)系[2]。

2.3 主廠房屋面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段，火電廠主廠房屋面主要有無檁屋面和檁屋面兩種。根據(jù)實(shí)際情況，檁條屋面被廣泛采用。在檁條屋蓋的設(shè)計(jì)中，最常用的材料是壓型鋼板。在屋蓋梁的選擇上，最常用的是空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和鋼屋架結(jié)構(gòu)。而鋼屋架和鋼網(wǎng)架主要用于跨度30米以上的屋面。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析，鋼屋架作為主設(shè)計(jì)類型，可以節(jié)省原材料在總體設(shè)計(jì)中的使用，有利于提高主廠房的抗震性能，為主廠房的整體抗震性能提供保證。

3 火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)

3.1 加強(qiáng)設(shè)計(jì)前期的溝通協(xié)調(diào)

由于火電廠土建混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)比較繁雜的工作，只有做好技術(shù)交底工作以及各個(gè)部門之間的溝通，才會(huì)使得火電廠土建混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足施工要求。因此在開展火電廠土建混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要做好溝通工作，只有交流的徹底，才會(huì)使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果達(dá)到最佳，為火電廠開展生產(chǎn)工作帶來諸多便利。

3.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的防腐防火設(shè)計(jì)

在高強(qiáng)度火力發(fā)電的生產(chǎn)中，為避免生產(chǎn)設(shè)備的使用效果差，必須進(jìn)行綜合防腐設(shè)計(jì)。由于鋼的腐蝕很容易對(duì)結(jié)構(gòu)造成損傷，所以有必要使用防腐材料來降低腐蝕的可能性。構(gòu)件的防腐工作是以環(huán)境為基礎(chǔ)的。例如，內(nèi)陸地區(qū)和沿海地區(qū)的氣候有一定差異，造成腐蝕程度也會(huì)不同，運(yùn)營成本也會(huì)有很大差異，因此，合理地設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件是非常重要的。

3.3 混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

在火電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑物的抗震性能是非常重要的，也是建筑設(shè)計(jì)中需要考慮的主要因素。剪力墻混凝土與框架柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜相差太大，剪力墻配筋仍需改進(jìn)。先屈服剪力墻、后屈服框架柱的破壞模式是一種理想的抗震模式結(jié)構(gòu)類型。因此，在采取措施使剪力墻先屈服后，框架既不能發(fā)生后續(xù)破壞，又能承受一定的地震作用，從而延長結(jié)構(gòu)的破壞過程；在抗震設(shè)計(jì)中，需要對(duì)極端地震作用下的參數(shù)進(jìn)行分析，從而對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[3]。

4 結(jié)語

總之，在火力發(fā)電廠中，土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)起到了關(guān)鍵作用，直接影響著火力發(fā)電廠的整體設(shè)計(jì)效果。在火電廠土建專業(yè)設(shè)計(jì)中，其重點(diǎn)在于選型、計(jì)算、圖紙，而在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，先要做好總體設(shè)計(jì)工作，然后再做好基礎(chǔ)設(shè)計(jì)以及屋面的設(shè)計(jì)，最后還需要加強(qiáng)相關(guān)注意事項(xiàng)的控制，從而達(dá)到有效合理的設(shè)計(jì)。