浅析电厂土建结构设计技术分析

浅析电厂土建结构设计技术分析

温宏亮

(华润电力（锡林郭勒）有限公司内蒙古锡林浩特026000)

摘要：土建结构设计是电厂建设中必不可少的一部分，目前，我国的电力基础设施逐渐向着智能化、自动化的方向发展，对其进行规范化、标准化的设计是非常重要的。本文主要对电厂土建结构设计技术展开分析，从设计原则出发，探讨结构设计方法。如华润五间房电厂。

关键词：电厂；土建结构；结构设计；电厂土建

引言

土建结构在工程中的重要性不言而喻，但是在实际工作中，土建结构仍然存在较多问题。基于此，华润电力人需要结合现实情况，从根源上解决问题。

华润电力五间房电厂一期为2×660MW超超临界燃煤发电机组工程，是锡盟首条1000kV交流特高压输电线路(内蒙古锡盟-山东1000kV特高压交流输电工程）配套的清洁发电项目。

1土建结构设计的原则

1.1坚持以人为本的原则

华润五间房电厂的建筑物的建造都是为华润人提供一定的便利，满足华润人的物质以及精神方面的需求。华润人能够享受更多的自然环境，体现人与自然的和谐。

1.2选型

华润五间房电厂土建结构体系的设计与选择，要符合电厂的基本需求，土建结构选型时，根据华润理念及企业文化的需求，设计建筑物的形态，首先要设计简单的建筑物选型，确定建筑物的形态后，再设计细节上的内容，因为土建结构中存在很多特殊的结构设计，所以后期还要详细的设计结构体系，依照土建结构的选型设计，选用设备、材料，还要考虑土建选型中受力体系、承重体系是否合理，不能影响土建结构的选型问题。

1.3简图计算

该原则对于整体工程而言起到了关键性作用，图纸在设计时需要满足整体结构要求，计算简图与工作实际相符对整体施工而言非常重要。计算简图是指在施工环节，通过对工程进行仔细观察从而得出的设计图纸，设计图纸需要体现出建筑的全部需求。图纸能够对施工过程具体操作起到一定指导作用，鉴于此对其质量要求非常高，由此也可以避免在施工过程中引发质量问题。

1.4选择合适的施工方案

华润五间房电厂土建工程最初设计方案的制定要根据工程地质条件、结构类型以及施工条件等相关因素的综合分析，制定合理的施工计划。对于工程设计方面应该根据当地的地理环境、施工条件等情况进行综合分析，设计多种方案进行比较，选择最优方案。

根据地质报告，主厂房、侧煤仓、锅炉房及烟囱等建（构）筑物基础采用天然地基，以④残积土层为基础持力层，基础形式为独立基础或筏形基础。

主厂房结构（汽机房、除氧间）与侧煤场结构均为独立的受力结构，采用支撑框架钢结构体系。梁与柱、支撑与梁柱、柱脚均为铰接。竖向荷载由柱承受，纵横向均设有足够的垂直支撑承担水平荷载及地震作用，楼层开孔较大处设有支撑以保证楼面的水平刚度及结构的空间协调。

除氧间、侧煤仓各层楼屋面采用压型钢板做底模的钢梁现浇板。汽机房中间层平台、运转层平台采用压型钢板做底模的钢梁现浇板，并按钢筋混凝土组合梁设计，汽机基础采用钢筋混凝土框架式结构，底板采用钢筋混凝土筏板基础。

每台炉设置6个悬吊式钢煤斗，锥斗部分内衬为不锈钢板。

2电厂土建工程设计技术分析

2.1做好准备工作

要确保土建工程能够快速施工，其前提在于勘察报告的质量达到标准。某些特殊情况下，后期工作也无法有效解决，则需要重新开展勘察工作，也会导致工程总体成本增加。对于此问题解决的方法是将勘察与设计工作有效的结合到一起。设计工作进行的过程，就需要对建筑信息进行全面的分析，以此确定适合的施工与结构设计方案。若未对地面建筑分析，可能会导致地基无法承载压力。设计工作中还需要对折减系数做相应处理，折减系数处理不标准也会影响到载荷值计算，最终会对工程施工安全与质量造成影响。

2.2基础设计

根据地质的基本情况，从而确定好基础形式。在一般情况下，常用的支架基础有以下几种：条形基础；桩基础；独立基础；筏板基础；箱形基础。在设计直接基础设计角度来看，需要根据场区的地勘报告，再分析场区的基本地质类型，通过软件计算来加以校核，最终确定好何种形式的支架基础。主厂房、锅炉房、侧煤仓、条形煤场主要采用独立基础和筏板基础，翻车机机室地下结构为钢筋混凝土箱型结构，地基处理主要以混凝土和级配砂石换填为主，全厂换天方量约5万方。主要换填部位有主厂房基础、锅炉房基础、送引风机基础、输煤系统各转运站基础、翻车机室地下结构。

2.3完善混凝土土建结构设计与施工

①减少温变裂缝。目前普遍存在一个现象是随着温度的上升或剧烈下降，某些电厂工程墙体会出现裂缝，这实际上是一种混凝土内部的物理作用导致。因此，在工程施工过程中，要依赖一定的降温措施来缓解温变裂缝。采取的措施主要是对混凝土内增加导管，控制温度、大体积浆料中添加和料等等。②避免电厂土建结构出现含碱集料相互反应所致裂缝。含碱集料在配比过程中，要尽量减少水泥中碱的比例。尽可能使用低碳水泥，以减少含碱水泥与其他材料混合后发生化学反应。目前，在建筑施工过程中，比较普遍使用的是硅酸盐水泥，其各项特质比普通水泥要好一些，对于施工质量具有一定的保障作用。③适当加入和料改善混凝土性能。在电厂土建工程中，可以使用水泥浆来代替粘稠剂。在钢筋混凝土中，如果集料与水泥浆充分混合，会降低混凝土质量。加入和料，是为了充分融合各种集料，改善混净土性能的同时控制施工成本，提升混凝土耐久性和施工性能，从而确保电厂土建结构设计的合理性。

2.4优化结构方案

结构方案设计对于工程开展有着十分重要的作用，方案设计的过程中需要保持谨慎，确保结构方案的有效性，预防电厂土建结构有裂缝、变形的情况。土建结构优化方面，在墙体结构上，设计了伸缩缝，适应电厂土建的混凝土结构，促使电厂土建结构，能够适应外界的环境。整体结构需要体现出不同的受力情况。结构单元作为设计工作中重要的组成部分，在结构单元一致的情况下，建筑体系也需要保持一致。了解工程建设材料使用及供应情况，施工地质条件等。确定结构方案的时候需要综合考虑到各方面因素产生的影响，从而在众多的方案中选择最优方案。

2.5总图运输设计和竖向布置设计

竖向设计是确定设施和建筑高程关系的工作，要根据厂区地形、水文地质和工程地质等基本要求，最终确定好厂址区域中的建设设计工程量和场地设计工程量之中。

华润五间房电厂主道路为四纵四横环形布置，500KV升压站布置厂区南侧；高厂变、主变、励磁变一字型布置在主厂房A排外；主厂房采用钢结构形式，A、B、C、三列布置，依次为汽机房、除氧间；煤仓间布置在两炉中间，集控室布置在生产办公楼内，通过天桥与主厂房连接；两座间冷塔布置在主厂房南侧，高度178m；烟囱内筒采用双内筒钛钢复合板；外筒高度210m；输煤栈桥穿烟囱与侧煤仓T-9转运站连接；煤场采用条形网架，彩钢板全封闭结构，网架平面尺寸为290m×103m×2座，网架结构形式：采用正放四角锥螺栓球节点球壳网架，合理使用年限50年。满足环保要求；化学、燃油、制氢、氨区系统并排布置在厂区东侧。

结语

在电厂土建方面中，厂房是最重要的结构，也是结构设计的核心，在土建设计中，规范主厂房的设计与应用，提升土建结构设计的基本水平。土建结构的设计，主要是维护电厂的完整性，为电厂运营提供基础依据，强化电厂土建结构的设计过程，优化土建工程在电厂中的运行和使用，支持电厂事业的发展。

参考文献:

［1］李志强，徐涛．土建结构设计的原则以及问题研究［J］．四川水泥，2015，(05)．

［2］季陆．土建结构设计的原则以及问题研究［J］．建材与装饰，2016，(05)．

［3］陈鹤昇．浅析电厂土建结构设计的具体分析［J］．江西建材，2014(2)．

［4］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(6):74－76．