电厂部分土建结构设计方案分析与研究

文/赵群 南京苏夏工程设计有限公司 江苏南京 210036

电厂部分土建结构设计方案分析与研究

文/赵群 南京苏夏工程设计有限公司 江苏南京 210036

土建工程是电厂工程建设中比不可少的一部分，特别是关于主厂房的土建工程，需要施工人员严格控制施工质量，以确保电厂工程得以顺利展开。本文从主厂房地基设计、地基基础设计以及屋面结构设计方面分析了设计人员应如何设计电厂土建结构，并介绍了地下廊道伸缩缝设计方法，以期提高土建结构设计质量。

电厂工程；土建结构；设计工作

电厂土建工程设计工作是电厂工程建设的重要环节之一。主厂房是电厂的核心建筑物之一，其土建结构设计方案是否符合实际需求关系到电厂工程建设能否顺利展开，同时也对之后电厂工作效率能否达到最大化形成影响。故而，工程设计人员应不断优化主厂房结构设计工作，以确保工程建设得以顺利进行。

1、主厂房部分土建结构设计

1.1 主厂房地基结构设计

设计人员对主厂房地基进行设计之前，必须前往施工现场对现场地质进行调查，并熟悉关于地质的文件资料。若发现地质不适用于施工，设计人员应在设计方案中注明，并要求施工人员对地基进行处理。建议设计人员选用独立基础作为厂房基础，此外，桩基、条形以及箱型基础也可作为厂房基础部。主厂房地基设计工作可按照工程地质实际条件，或是主厂房各个单元沉降的特征进行设计，选用不同类型的地基处理方式或是桩基持力层对临近结构单元进行处理。若建筑物设计等级为甲级或是乙级，设计人员必须根据地基变形进行设计。基础平面的设计工作应将临近基础关系纳入考虑范围当中，设计人员在设计时，不仅需要考虑主厂房基础彼此之间的联系，还需考虑平台基础、汽机基础等设备基础平面所处的位置以及埋设的深度，以免基础之间出现碰撞问题。通常情况下，设计人员需尽量脱开位置，针对压覆于主厂房基础之上的设备基础，设计人员需考虑其对主厂房基础的影响，并据此作出处理。此外，若条基或是箱基在一般地质之上，总长不低于40m，尤其是基础安置于岩石地基之上，设计人员在设计过程中应考虑施工后浇缝，或是将膨胀剂添加至砼内。若砼受到地下水的侵蚀，则设计人员需采用防腐蚀措施对砼进行处理，以此保证建筑物的安全性。

1.2 主厂房屋面结构设计工作

电厂主厂房设计是构成电厂整体设计的重要部分，设计人员在设计过程中，必须将屋面结构和屋面梁的配置工作纳入考虑范围之内。通常情况下，房屋面结构类型有两种，分别为有檩与无檩屋盖体系。其中，有檩结构在实际工作中的应用相对频繁，由于该屋面结构自身重量相对较轻，能够满足电厂对安全性以及耐久性的需要。屋面梁较为常用的结构有以下三种：钢屋架、实腹钢梁以及空间网架结构，具体如下：

第一，钢屋架结构（如图1所示）的优势在于其工艺较为成熟，施工质量容易控制，但其整体抗震性能较差，需要消耗大量钢材，施工过程中需要占用大面积场地用以存放材料以及完成预制或是拼装工作，且需要耗费大量时间。

图1.钢屋架结构施工现场

第二，实腹钢梁结构较为美观，且设计方法与制作流程较为简便。但其消耗的钢材量过多，该现象在大跨度工程中的体现尤为明显。

第三，空间网架结构抗震性能优秀，钢材耗损量低，制作质量较为容易控制。施工过程中无需占用面积场地。建筑完成后美观度较高，施工工期较其余两种结构更短。

设计人员应根据实际情况，选择上述三种结构，若屋盖跨度不低于30m，上述三种结构均可使用。若低于30m，仅能选用钢屋架或是钢网架结构。

设计人员在设计时，不仅要考虑该工程需要投入的成本，同时也要考量所用结构设计能否满足电厂的实际需求。

1.3 主厂房抗震设计

部分电厂位于地震多发地带，所以部分电厂管理人员对结构的抗震性能颇为关注。设计人员往往选用反应谱这一方式对结构的抗震性能进行预估。针对部分对安全性能要求较高的主厂房，建议设计人员选用时程分析方式计算多遇地震状态下房屋的抗震性能。设计人员可选取数条时程进行计算，并取多条时程计算结果的平均值，或是取反应谱法计算结果中的最大值。按照以往工程建设的经验，若主厂房选用钢结构或是钢筋砼作为厂房主结构，则必然存在薄弱层。故而，针对地震频发区域内的电厂结构，设计人员还需进行薄弱层在地震状态下弹塑性变形的计算工作。

2、地下廊道伸缩缝的设计工作

输煤系统是电厂必不可少的系统之一，通常情况下，输煤系统需要建设低下廊道，且要求低下廊道总长度较长。故而，设计人员在设计过程中，必须结合工程实际需求，设计满足电厂需求的伸缩缝。地下输煤通道往往每间隔30m便设立一条伸缩缝，并于地道转折区域、变截面区域以及地上栈桥等区域内设立抗震缝，伸缩缝宽度设定不宜低于30mm，而抗震缝的宽度则不应少于50mm，设计人员不仅需要考虑伸缩缝与抗震缝是否满足施工方案的要求，同时还需要考虑工程项目同附近既有建筑物之间的关系。若设计人员设计不合理，便有可能导致结构出现裂缝，进而发生渗水问题。当渗水量达到一定程度，必然会对电厂的稳定运行造成负面影响。

结语：

主厂房是电厂的核心建筑物，其工程建设质量与电厂日后的工作效率密不可分。而设计工作作为工程建设工作的基础环节，自然受到大部分企业的高度重视，也成为电厂工程建设工作的重要环节。为此，设计人员应明确电厂部分土建结构的设计与选型标准，以保证电厂土建结构设计的合理性，确保电厂工程项目的设计质量。

[1]赵媛.电厂部分土建结构设计的分析与探讨[J].城市建筑,2013,10:47+49.

[2]刘振宇.电厂部分土建结构设计的研究[J].科技创新导报,2015,29:120+122.

[3]宋俊国.电厂土建结构设计的分析与探讨[J].中国住宅设施,2016,06:74-76.