淺談電廠部分土建結構設計

王藤錦

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。土建工程是電廠建設中不可忽視的重要環節，尤其是主廠房的建設，其質量將會影響后續的生產環節。為了提高土建結構設計的合理性與有效性，應當對相關設計工作予以足夠的重視。文中將對發電廠土建部分結構設計以及主廠房土建部分結構設計展開探究與討論。

關鍵詞：電廠;土建結構設計;主廠房

電廠土建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。因此在開展土建施工時必須做好全面的結構設計，尤其應對主廠房土建結構設計予以關注，避免其出現滲漏等結構問題。對土建結構設計展開探究有著重要的現實意義。

一、發電廠土建部分結構設計

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。

2.主廠房屋面結構設計工作。土建部分是電廠施工建設的重要內容之一，具體來說，可以將發電廠土建部分結構設計工作分為以下三個階段。

第一階段的工作主要為結構選型。設計人員需要對建筑基礎情況以及結構情況進行分析，并全面考慮施工場地的周圍環境、施工進度、建筑高度等相關因素，然后在此基礎上展開結構選型工作，當確定了結構形式后，設計人員需要針對結構形式的需求，選擇適宜的施工工藝、受力構件、承重體系以及施工設備與材料。

第二階段的工作主要為計算結構的相關參數。工作人員需要將相關提資以及卷冊作為建模計算的依據，但是不可僅憑這些資料盲目展開建模工作，設計人員之間應當進行必要的溝通與交流，共同對電廠的土建情況展開綜合分析，做好統計工作，計算好空洞、埋件以及荷載，然后在綜合各種數據資料與相關意見的基礎上，根據荷載規范展開計算，并建立相應的數學模型。

第三階段的工作主要為設計、繪制施工圖。為了保證建筑的受力能力可以滿足實際需求，設計人員需要根據計算出相關規定以及結構內力情況選擇適宜的材料、配件以及設備，然后在此基礎上繪制出相應的施工圖，通常來說出圖會選擇應用平面出圖法，這樣可以減少圖紙數量。

二、 主廠房土建部分結構設計

1.總體設計。主廠房體系與結構形式是總體設計中應當首先確定的內容，其結構形式以鋼-砼結構、鋼筋砼結構、鋼結構這三種最為常見。具體來說，鋼-砼結構兼具鋼筋砼結構以及鋼結構的優勢，其形式較為靈活、施工相對簡便、施工方案可以進行有效的優化、自重輕且工期短，常用的這種結構包括組合梁結構、外包鋼結構、鋼管砼結構以及型鋼砼結構等。鋼筋砼結構主要包括現澆砼結構以及裝配式砼結構兩種，相比較而言，現澆砼的抗震性與整體性更優。通常在土建施工設計當中，現澆與預制方案會進行必要的組合，如樓面現澆+縱梁預制+框架現澆;樓面預制+縱梁預制+框架現澆等。合式的結構屬于新型現澆鋼筋砼結構，其優勢在于設計與施工較為簡便、整體性強、耗鋼少但剛度大、耐久性與耐火性以及耐腐蝕性強等;其缺點則包括施工實踐長、高空作業多、冬季施工難度大、石料堆場大、構件存在較大斷面等。鋼結構這一體系較為理想，以此結構形式構件的廠房具有自重輕、結構受力性強、構件斷面小、抗震性與延展性好、材料均勻、工期短、無需預埋等優勢，但是鋼結構的防腐蝕性、防火性較差、成本投入高。

在實際施工選擇時，設計人員應當考慮到電廠的實際需求，保證主廠房設計符合電力生產的工藝流程，保證結構剛度的均勻有效，框排架需要設置必要的抗側力構件。整個結構要設置要的沉降縫、伸縮縫與抗震縫，要注意如果是鋼筋砼結構，那縱向伸縮縫應當小于100米;如果是現澆砼結構，縱向伸縮縫則應當小于75米;如果是鋼結構，縱向伸縮縫則應當小于150米。

2.地基基礎設計。在開展地基基礎設計以前，設計人員應當全面考察當地的地質條件，對地質資料進行深入的分析，如果有不利于施工建設的情況存在，那么需及時予以必要處理。在基礎設計中，設計人員可以根據需要采取獨立基礎，也可以綜合運用樁基、筏板、條形以及箱形等基礎。鄰近的兩個結構單元也可以以具有差異性的樁基持力層或地基處理形式予以處理。如果建筑的設計等級為乙級或甲級，則應當根據地基變形展開設計。為了避免發生碰撞等不良情況，在布置基礎平面時，應當全面考慮廠房自身基礎之間的相互關系、平臺基礎、磨煤機基礎等問題，處理好相鄰關系。如需深埋處理，要對深度予以關注，盡量提升地基的牢固度。如果在巖石地基上施工或在普通地基上箱基、條基長度超過40米，那么施工后則應當加入膨脹劑或進行澆縫處理，如果地下水可能會對砼造成腐蝕，那么還應當做好相應的防腐處理。

3.屋面結構設計。汽機房的屋面梁與屋面結構是設計中應當關注的重點內容，屋面梁可以應用下承式屋架、平行弦屋架或梯形屋架;屋面結構則可以選擇有檁或無檁的屋架體系。要注意，如果屋蓋跨度在30米以上，那么其結構只能選擇鋼網架或鋼屋架，這樣才能夠保證廠房質量，但是其耗鋼量大且抗震性較差。在設計網架結構、支撐桿件以及屋架弦桿時，設計人員要對方法房柱可能產生的壓力或附加拉力進行考慮。

4.抗震設計。地震屬于不可抗的自然因素，一旦發生極有可能對電廠造成極大的損失，因此做好抗震設計是十分必要的。在設計過程中，工作人員可以利用反應譜以及時程分析法等展開計算，然后依次為依據做好相應處理。同時還要利用彈塑性變形驗算等方式找到鋼結構以及鋼筋砼結構的薄弱層，如梁柱等位置，做好相應處理。

三、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。

參考文獻：

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