劉衛(wèi)民

中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)湖南省電力設(shè)計(jì)院有限公司 湖南 長(zhǎng)沙 410007

1 生物質(zhì)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概述

電廠建設(shè)實(shí)施建設(shè)的工作中，土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是需要重點(diǎn)研究的課題之一，電廠的土建工程建設(shè)是電廠工程建設(shè)過程中非常重要的內(nèi)容，在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需要重視基礎(chǔ)、墻體、梁柱等結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，增強(qiáng)其承重系數(shù)和抗拉系數(shù)，從而為了電廠的安全運(yùn)行打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。

在現(xiàn)階段的電廠土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和管理過程中，可以把土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為三個(gè)階段進(jìn)行分析：第一，結(jié)構(gòu)選型階段，這一個(gè)階段的主要工作內(nèi)容就是根據(jù)電廠建設(shè)施工的實(shí)際情況和要求進(jìn)行施工圖紙的設(shè)計(jì)，并對(duì)設(shè)計(jì)過程中的建筑結(jié)構(gòu)形式和建筑物基礎(chǔ)形式實(shí)施有效的控制。在實(shí)施土建工程設(shè)計(jì)的時(shí)候，首先要確定好結(jié)構(gòu)形態(tài)，然后參考其具體的要求對(duì)工程施工工藝、方法和設(shè)備進(jìn)行確認(rèn)和選擇，而且還要有效地對(duì)與其相應(yīng)的承重體系和受力體系實(shí)施科學(xué)合理的布置。第二，設(shè)計(jì)階段。設(shè)計(jì)階段的核心工作就是結(jié)構(gòu)計(jì)算，主要的設(shè)計(jì)方式就是利用一個(gè)卷冊(cè)和有關(guān)資料作為管理措施。第三，施工圖紙的設(shè)計(jì)階段，該階段的核心工作就是結(jié)合工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的現(xiàn)實(shí)情況來(lái)選出合適的工程結(jié)構(gòu)配件，同時(shí)設(shè)計(jì)出更加科學(xué)的，適用性更強(qiáng)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(zhì)電廠土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 主廠房地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

首先對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況進(jìn)行勘測(cè)，獲得詳細(xì)的地質(zhì)資料。當(dāng)發(fā)現(xiàn)不良情況時(shí)，及時(shí)對(duì)地基進(jìn)行處理。在選擇主廠房基礎(chǔ)類型的過程中，優(yōu)先采用獨(dú)立基礎(chǔ)，也可以選擇依次采用樁基、條形、筏板基礎(chǔ)。針對(duì)主廠房地基進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)一定要充分考慮工程地質(zhì)條件及主廠房各單元的沉降特點(diǎn)，選用不同地基處理形式或不同的樁基持力層對(duì)相鄰結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行處理。對(duì)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙、丙級(jí)的建筑物，都必須按照地基變形進(jìn)行設(shè)計(jì)。在進(jìn)行基礎(chǔ)平面布置的時(shí)候一定要充分考慮相鄰基礎(chǔ)關(guān)系，不僅要考慮廠房自身基礎(chǔ)的相互關(guān)系，也要對(duì)汽機(jī)基礎(chǔ)、電動(dòng)給水泵基礎(chǔ)、平臺(tái)基礎(chǔ)及其他設(shè)備基礎(chǔ)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(chǔ)與設(shè)備基礎(chǔ)脫開的方案。

2.2 主廠房屋面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

汽機(jī)房屋面結(jié)構(gòu)的屋蓋體系一般包括有檁和無(wú)檁兩種。在目前的生物質(zhì)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(jié)構(gòu)具備自重輕和施工簡(jiǎn)捷的優(yōu)點(diǎn)。屋面梁通常都是選擇鋼屋架、實(shí)腹鋼梁結(jié)構(gòu)。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(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行選擇。如果屋蓋的跨度超過了18m，優(yōu)先采用鋼屋架結(jié)構(gòu)。鋼屋架形式具備技術(shù)成熟和質(zhì)量保證的優(yōu)勢(shì)，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(chǎng)地及施工周期長(zhǎng)的缺點(diǎn)。實(shí)腹鋼梁的優(yōu)勢(shì)就是美觀、設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)單，但是消耗鋼材的量也較大，尤其是在跨度較大時(shí)更加突出。

2.3 主廠房的抗震設(shè)計(jì)

在電廠主廠房的抗震設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者主要是利用時(shí)程分析方法對(duì)時(shí)間歷程曲線中平均值的計(jì)算，并與反應(yīng)譜法相互融合計(jì)算得到較大的值，從得到達(dá)到主廠房對(duì)安全性的設(shè)計(jì)要求的結(jié)果，這樣的補(bǔ)充計(jì)算方法在電廠建設(shè)中應(yīng)用的很廣泛。然而，主廠房的結(jié)構(gòu)一般都是很復(fù)雜。例如，鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的交錯(cuò)層和相關(guān)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(duì)部分發(fā)生大地震比較多的地區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，來(lái)達(dá)到對(duì)主廠房薄弱層的有效驗(yàn)算的目的[2]。

3 提高生物質(zhì)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的措施

3.1 優(yōu)化材料的選擇

在電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，基礎(chǔ)層墊設(shè)計(jì)中要設(shè)定一個(gè)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，使得監(jiān)理人員和設(shè)計(jì)人員都能有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)作為參考。在現(xiàn)實(shí)工程中，使用C10等級(jí)強(qiáng)度的混凝土就能滿足基礎(chǔ)層墊的施工要求，若選用C15等級(jí)強(qiáng)度的混凝土就會(huì)導(dǎo)致不必要的資源浪費(fèi)。因?yàn)閷?duì)規(guī)定的理解出現(xiàn)誤解造成了對(duì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)的分歧。強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值是鋼筋混凝土的標(biāo)準(zhǔn)值，不是基礎(chǔ)層墊的標(biāo)準(zhǔn)值?；A(chǔ)層墊施工中不會(huì)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(jié)構(gòu)不會(huì)被施工設(shè)備進(jìn)行作業(yè)時(shí)發(fā)出的振動(dòng)造成破壞。

3.2 優(yōu)化砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

地下防塵和防潮設(shè)計(jì)是砌體優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，有利于確保砌體結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期使用。比如在潮濕的環(huán)境下對(duì)砂漿的要求是M7.5以上，那么就要使用MU15的磚進(jìn)行堆砌。然而有些設(shè)計(jì)人員仍然會(huì)使用M5的砂漿和MU10的磚體進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定，這樣就很難保證砌體的長(zhǎng)時(shí)間使用，因此優(yōu)化砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3.3 優(yōu)化結(jié)構(gòu)構(gòu)造

在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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?xí)霈F(xiàn)膨脹和緊縮，導(dǎo)致墻體開裂，因此，設(shè)計(jì)人員一定要嚴(yán)格按照土建設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定，并依據(jù)建筑所在的位置和周邊環(huán)境設(shè)計(jì)出合適的伸縮縫寬度，從而減少墻體開裂，減弱裂縫對(duì)整體結(jié)構(gòu)的不利影響。

3.4 保護(hù)層厚度

混凝土的耐久度對(duì)保護(hù)層的厚度有直接的影響，當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不可避免地要接觸到水的時(shí)候，一定要把混凝土的強(qiáng)度合理的加強(qiáng)，從而確保混凝土使用的期限更加長(zhǎng)久。并且，基礎(chǔ)的保護(hù)層厚度一定要比原有設(shè)計(jì)中的厚度大一點(diǎn)，這樣做能夠有效提高混凝土的耐久度，大大延長(zhǎng)了混凝土的使用時(shí)間。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在生物質(zhì)電廠建設(shè)過程中起著至關(guān)重要的作用，因此，為了實(shí)現(xiàn)電廠為社會(huì)提供更加安全穩(wěn)定的供電服務(wù)，就必須結(jié)合電廠建設(shè)的實(shí)際情況和標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行有效的土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而保障我國(guó)的電力事業(yè)更好更快的發(fā)展。