生物質電廠主廠房土建結構設計探討

劉衛(wèi)民

中國能源建設集團湖南省電力設計院有限公司 湖南 長沙 410007

1 生物質電廠土建結構設計的概述

電廠建設實施建設的工作中，土建結構設計是需要重點研究的課題之一，電廠的土建工程建設是電廠工程建設過程中非常重要的內容，在土建結構設計過程中，需要重視基礎、墻體、梁柱等結構的設計，增強其承重系數(shù)和抗拉系數(shù)，從而為了電廠的安全運行打下夯實的基礎。

在現(xiàn)階段的電廠土建結構的設計和管理過程中，可以把土建結構設計分為三個階段進行分析：第一，結構選型階段，這一個階段的主要工作內容就是根據(jù)電廠建設施工的實際情況和要求進行施工圖紙的設計，并對設計過程中的建筑結構形式和建筑物基礎形式實施有效的控制。在實施土建工程設計的時候，首先要確定好結構形態(tài)，然后參考其具體的要求對工程施工工藝、方法和設備進行確認和選擇，而且還要有效地對與其相應的承重體系和受力體系實施科學合理的布置。第二，設計階段。設計階段的核心工作就是結構計算，主要的設計方式就是利用一個卷冊和有關資料作為管理措施。第三，施工圖紙的設計階段，該階段的核心工作就是結合工程項目結構的現(xiàn)實情況來選出合適的工程結構配件，同時設計出更加科學的，適用性更強的施工圖，從而確保工程可以順利開展施工工作[1]。

2 生物質電廠土建結構的設計要點

2.1 主廠房地基基礎設計

首先對施工現(xiàn)場的地質情況進行勘測，獲得詳細的地質資料。當發(fā)現(xiàn)不良情況時，及時對地基進行處理。在選擇主廠房基礎類型的過程中，優(yōu)先采用獨立基礎，也可以選擇依次采用樁基、條形、筏板基礎。針對主廠房地基進行設計時一定要充分考慮工程地質條件及主廠房各單元的沉降特點，選用不同地基處理形式或不同的樁基持力層對相鄰結構單元進行處理。對設計等級為乙、丙級的建筑物，都必須按照地基變形進行設計。在進行基礎平面布置的時候一定要充分考慮相鄰基礎關系，不僅要考慮廠房自身基礎的相互關系，也要對汽機基礎、電動給水泵基礎、平臺基礎及其他設備基礎的平面位置和埋置深度給予充分的重視，避免發(fā)生碰撞，可以優(yōu)先采用將主廠房基礎與設備基礎脫開的方案。

2.2 主廠房屋面結構的設計

汽機房屋面結構的屋蓋體系一般包括有檁和無檁兩種。在目前的生物質電廠工程中最為常見的是壓型鋼板有檀體系屋面，這種屋面結構具備自重輕和施工簡捷的優(yōu)點。屋面梁通常都是選擇鋼屋架、實腹鋼梁結構。屋架形式通常選擇梯形屋架、平行弦屋架或下承式屋架等。如果屋蓋的跨度在12～21m之間，上述2種屋面梁都能選擇使用，但也要結合實際情況進行選擇。如果屋蓋的跨度超過了18m，優(yōu)先采用鋼屋架結構。鋼屋架形式具備技術成熟和質量保證的優(yōu)勢，但是也具有抗震性差、消耗鋼材量大、鋼桁架平面外剛度差、需占用大量施工的場地及施工周期長的缺點。實腹鋼梁的優(yōu)勢就是美觀、設計制作簡單，但是消耗鋼材的量也較大，尤其是在跨度較大時更加突出。

2.3 主廠房的抗震設計

在電廠主廠房的抗震設計中，設計者主要是利用時程分析方法對時間歷程曲線中平均值的計算，并與反應譜法相互融合計算得到較大的值，從得到達到主廠房對安全性的設計要求的結果，這樣的補充計算方法在電廠建設中應用的很廣泛。然而，主廠房的結構一般都是很復雜。例如，鋼結構或鋼筋混凝土結構中的交錯層和相關層高度存在問題，這些問題的出現(xiàn)是不可避免的，因此我們能夠通過對部分發(fā)生大地震比較多的地區(qū)進行數(shù)據(jù)分析，來達到對主廠房薄弱層的有效驗算的目的[2]。

3 提高生物質電廠土建結構設計的措施

3.1 優(yōu)化材料的選擇

在電廠土建結構設計過程中，基礎層墊設計中要設定一個混凝土強度標準，使得監(jiān)理人員和設計人員都能有一個標準作為參考。在現(xiàn)實工程中，使用C10等級強度的混凝土就能滿足基礎層墊的施工要求，若選用C15等級強度的混凝土就會導致不必要的資源浪費。因為對規(guī)定的理解出現(xiàn)誤解造成了對混凝土強度等級的分歧。強度的標準值是鋼筋混凝土的標準值，不是基礎層墊的標準值?；A層墊施工中不會選用鋼筋混凝土作為施工的混凝土，主要就是為了使得基土更加的穩(wěn)固，確保其結構不會被施工設備進行作業(yè)時發(fā)出的振動造成破壞。

3.2 優(yōu)化砌體結構設計

地下防塵和防潮設計是砌體優(yōu)化設計的重要內容，有利于確保砌體結構的長期使用。比如在潮濕的環(huán)境下對砂漿的要求是M7.5以上，那么就要使用MU15的磚進行堆砌。然而有些設計人員仍然會使用M5的砂漿和MU10的磚體進行標準設定，這樣就很難保證砌體的長時間使用，因此優(yōu)化砌體結構設計具有重要的現(xiàn)實意義。

3.3 優(yōu)化結構構造

在土建結構設計中留置伸縮縫可以有效減少墻體裂縫。在外部環(huán)境溫度變化的影響下，混凝土會出現(xiàn)膨脹和緊縮，導致墻體開裂，因此，設計人員一定要嚴格按照土建設計的相關規(guī)定，并依據(jù)建筑所在的位置和周邊環(huán)境設計出合適的伸縮縫寬度，從而減少墻體開裂，減弱裂縫對整體結構的不利影響。

3.4 保護層厚度

混凝土的耐久度對保護層的厚度有直接的影響，當基礎設計不可避免地要接觸到水的時候，一定要把混凝土的強度合理的加強，從而確?；炷潦褂玫钠谙薷娱L久。并且，基礎的保護層厚度一定要比原有設計中的厚度大一點，這樣做能夠有效提高混凝土的耐久度，大大延長了混凝土的使用時間。

4 結束語

綜上所述，土建結構設計在生物質電廠建設過程中起著至關重要的作用，因此，為了實現(xiàn)電廠為社會提供更加安全穩(wěn)定的供電服務，就必須結合電廠建設的實際情況和標準要求進行有效的土建結構設計，從而保障我國的電力事業(yè)更好更快的發(fā)展。