電廠部分土建結構設計方案分析與研究

[摘要]土建工程是電廠工程建設中比不可少的一部分，特別是關于主廠房的土建工程，需要施工人員嚴格控制施工質量，以確保電廠工程得以順利展開。本文從主廠房地基設計、地基基礎設計以及屋面結構設計方面分析了設計人員應如何設計電廠土建結構，并介紹了地下廊道伸縮縫設計方法，以期提高土建結構設計質量。

[關鍵詞]電廠工程；土建結構；設計工作

電廠土建工程設計工作是電廠工程建設的重要環節之一。主廠房是電廠的核心建筑物之一，其土建結構設計方案是否符合實際需求關系到電廠工程建設能否順利展開，同時也對之后電廠工作效率能否達到最大化形成影響。故而，工程設計人員應不斷優化主廠房結構設計工作，以確保工程建設得以順利進行。

1、主廠房部分土建結構設計

1.1主廠房地基結構設計

設計人員對主廠房地基進行設計之前，必須前往施工現場對現場地質進行調查，并熟悉關于地質的文件資料。若發現地質不適用于施工，設計人員應在設計方案中注明，并要求施工人員對地基進行處理。建議設計人員選用獨立基礎作為廠房基礎，此外，樁基、條形以及箱型基礎也可作為廠房基礎部。主廠房地基設計工作可按照工程地質實際條件，或是主廠房各個單元沉降的特征進行設計，選用不同類型的地基處理方式或是樁基持力層對臨近結構單元進行處理。若建筑物設計等級為甲級或是乙級，設計人員必須根據地基變形進行設計。基礎平面的設計工作應將臨近基礎關系納入考慮范圍當中，設計人員在設計時，不僅需要考慮主廠房基礎彼此之間的聯系，還需考慮平臺基礎、汽機基礎等設備基礎平面所處的位置以及埋設的深度，以免基礎之間出現碰撞問題。通常情況下，設計人員需盡量脫開位置，針對壓覆于主廠房基礎之上的設備基礎，設計人員需考慮其對主廠房基礎的影響，并據此作出處理。此外，若條基或是箱基在一般地質之上，總長不低于40m，尤其是基礎安置于巖石地基之上，設計人員在設計過程中應考慮施工后澆縫，或是將膨脹劑添加至砼內。若砼受到地下水的侵蝕，則設計人員需采用防腐蝕措施對砼進行處理，以此保證建筑物的安全性。

1.2主廠房屋面結構設計工作

電廠主廠房設計是構成電廠整體設計的重要部分，設計人員在設計過程中，必須將屋面結構和屋面梁的配置工作納入考慮范圍之內。逼常情況下，房屋面結構類型有兩種，分別為有檁與無檁屋蓋體系。其中，有檁結構在實際工作中的應用相對頻繁，由于該層面結構自身重量相對較輕，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構有以下三種：鋼屋架、實腹鋼梁以及空間網架結構，具體如下：

第一，鋼屋架結構（如圖1所示）的優勢在于其工藝較為成熟，施工質量容易控制，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制或是拼裝工作，且需要耗費大量時間。

第二，實腹鋼梁結構較為美觀，且設計方法與制作流程較為簡便。但其消耗的鋼材量過多，該現象在大跨度工程中的體現尤為明顯。

第三，空間網架結構抗震性能優秀，鋼材耗損量低，制作質量較為容易控制。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構更短。

設計人員應根據實際情況，選擇上述三種結構，若屋蓋跨度不低于30m，上述三種結構均可使用。若低于30m，僅能選用鋼屋架或是鋼網架結構。

設計人員在設計時，不僅要考慮該工程需要投入的成本，同時也要考量所用結構設計能否滿足電廠的實際需求。

1.3主廠房抗震設計

部分電廠位于地震多發地帶，所以部分電廠管理人員對結構的抗震性能頗為關注。設計人員往往選用反應譜這一方式對結構的抗震性能進行預估。針對部分對安全性能要求較高的主廠房，建議設計人員選用時程分析方式計算多遇地震狀態下房屋的抗震性能。設計人員可選取數條時程進行計算，并取多條時程計算結果的平均值，或是取反應譜法計算結果中的最大值。按照以往工程建設的經驗，若主廠房選用鋼結構或是鋼筋砼作為廠房主結構，則必然存在薄弱層。故而，針對地震頻發區域內的電廠結構，設計人員還需進行薄弱層在地震狀態下彈塑性變形的計算工作。

2、地下廊道伸縮縫的設計工作

輸煤系統是電廠必不可少的系統之一，通常情況下，輸煤系統需要建設低下廊道，且要求低下廊道總長度較長。故而，設計人員在設計過程中，必須結合工程實際需求，設計滿足電廠需求的伸縮縫。地下輸煤通道往往每間隔30m便設立一條伸縮縫，并于地道轉折區域、變截面區域以及地上棧橋等區域內設立抗震縫，伸縮縫寬度設定不宜低于30mm，而抗震縫的寬度則不應少于50mm，設計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目同附近既有建筑物之間的關系。若設計人員設計不合理，便有可能導致結構出現裂縫，進而發生滲水問題。當滲水量達到一定程度，必然會對電廠的穩定運行造成負面影響。

結語：

主廠房是電廠的核心建筑物，其工程建設質量與電廠日后的工作效率密不可分。而設計工作作為工程建設工作的基礎環節，自然受到大部分企業的高度重視，也成為電廠工程建設工作的重要環節。為此，設計人員應明確電廠部分土建結構的設計與選型標準，以保證電廠土建結構設計的合理性，確保電廠工程項目的設計質量。