土建变电站设计中的结构安全耐久性问题研究

陈中国

（国网四川省电力公司经济技术研究院，四川 成都 610041）

一、土建变电站工程设计中的结构安全性

土建变电站工程设计中结构的安全性主要由结构的设计以及施工水平来决定，土建变电站工程设计中结构安全性的目标是保证土建结构在受到各种物理或者是化学等因素的影响时，能够保持结构的完整性，避免倒塌对工作人员造成伤害。土建变电站工程设计中结构安全性主要有以下几种表现：

（一）整体结构牢固性

整体结构牢固性指的是在结构受到自然或人为的物理、化学作用下，能够保持结构的完整性，并能够持续正常的发挥作用。所以在土建变电站的设计中，首先要是对地质进行大体的勘察，了解施工地点的地层岩性和岩土物理力学特性。经过测试，场地内的岩土层工程指标如表1所示：

（二）结构的承载能力

测量结构的承载能力有两个指标，一是材料强度分项系数与荷载分项系数的实际大小，它是在计算结构构件固有的承载能力时把构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数；另一个是行业规范所规定的结构的承载负荷。以上所说的用量值所表现出来的具体系数，体现了结构构件在给定的标准荷载作用下的安全度。土建变电站楼板的荷载计算参数如下：

（三）结构的耐久性

结构的耐久性在实际的工程建设施工过程中很少被人重视，人们经常会把关注点放在各种负荷作用条件下结构强度的要求上。由于混凝土的腐蚀以及内部钢筋的锈蚀作用而引起的事故的严重性要比因为结构构件没有达到承载能力安全水准带来的危害要大得多，所以，工程的建设施工人员必须高度重视结构的耐久性的问题。

表2

二、土建变电站工程设计中的结构耐久性

经研究调查，土建变电站工程的耐久性随着建筑使用年限的增加而减弱。如果在工程建设中忽视了对结构耐久性的研究，必然会导致工程建筑在经历一定的时间之后进行重新的建设和维修，增加了土建变电站的维护成本。针对工程建筑耐久性的重要性，工程人员要在工程建设完成后，定期对工程进行检测和维护，来提高土建变电站的安全性和使用寿命。只注重工程的一次性投入，而忽视了工程建筑的后期维护与管理，必定会影响土建变电站的安全性以及正常功能的发挥，而且在经济上也是非常不划算的。

三、土建变电站建构中容易出现的问题

（一）土建变电站建构中容易出现裂缝

1 施工引起的裂缝原因，如：土石颗粒级配不良；现场模板拆除不当；浇灌混凝土方法不对；混凝土在大面积浇灌时，没有做好保温工作；水灰配比比例不合适，造成保水性不良以及混凝土离析；骨科含泥量过大等。

2 气候等自然原因引起的裂缝主要是温差导致的。由于钢筋混凝土与砖砌体的热膨胀性不同，混凝土的内部结构发生伸缩变形，从而导致砖砌体内部的应力超过其材料的抗拉成度，使结构出现裂缝。

（二）土建变电站的维护工作不到位

对土建变电站进行定期的检修和维护工作，有利于提高工程建筑的安全性和耐久性。所以，在一些工程竣工以后，并不是建筑过程的结束，还要对工程进行必要的定期维护与检测。在过去，很多企业和单位对土建工程的安全性和耐久性的要求很低，并且经常忽视对工程的日后检测和维护，导致了工程建筑中存在着很多隐患，危害一旦发生，必然导致其功能的不能正常发挥。

（三）建筑材料和施工质量差

由于我国对水泥质量的监测标准要求低，影响到了混凝土的耐久性。此外，有的建筑企业为了节约建设成本，提高盈利，把质量差或者是质量不合格的钢材、水泥等建筑材料运用到工程建筑中，以次充好，使土建变电站的安全性和耐久性受到了很大的影响，使工程建筑充满安全隐患，影响其使用寿命以及功能的正常发挥。不仅施工的材料存在着问题，而且在工程的招投标、施工建设等方面也存在着多多少少的问题，例如：高资质中标，低能力建设；建设工程层层转包，施工企业良莠不齐；工程施工过程中管理水平低，缺乏必要的行业行为约束等。

四、提高土建变电站工程设计中结构安全性与耐久性的对策

（一）正确处理土建变电站工程中出现的各种荷载

不论是在工程的施工建设过程中还是竣工后，工程建筑都会不可避免的受到来自自然环境、人为作用以及自身（自重等）等因素产生的荷载。种种的荷载对工程的质量、安全性和耐久性都产生了或大或小的影响。面对这种情况，我们必须采取相应的措施来降低这种影响，保证工程的质量。一般我们采取的措施主要有：一是工程建筑设计必须使用严格的设计标准和合理的安全系数，避免开发商只强调利润而采取模糊不准的计算模式的现象的发生；二是配置完善的受力钢筋骨架，设计合理的混凝土结构体系安全有效的传递，避免因结构开裂以及裂缝宽度超出限值而导致钢筋侵蚀；三是采用有利于物件结构耐久性的最小配筋率并且安置限裂钢筋，合理设置后浇带以及变形缝，形成合理的构造系统；四是通过严格的计算和实验对特殊环境中的混凝土进行合理配比，提高混凝土的抗拉强度；五是完善工程施工设计图，详细的注明工程中混凝土结构的特点、材料要求以及施工注意事项，指导施工单位和人员的行为，从而保证工程的质量。

（二）树立施工人员的质量意识

人在工程建设中处于主体地位，工程质量的好坏主要是由施工人员的技术水平、施工观念等因素决定的，所以说，提高施工人员的质量意识在保证工程质量方面具有非常深远的意义。工程建设的相关部门和施工企业要时刻谨记“质量第一”，不断加强工程质量的宣传，提高施工人员的质量意识，使他们在施工过程中严格遵守相关的要求和规定，规范施工行为，提高施工技术，保证工程的质量。

（三）加强对工程的定期检测和维护

加强对工程的定期检测和维护不仅体现在施工的过程中，还体现在工程竣工之后。在施工过程中，工程人员要不断的检测工程的结构稳定性、建筑材料的可靠性以及施工技术方法的合理性等，如果在施工的过程中发现结构、材料和施工方法上的问题，要及时的更正，把工程的安全隐患消灭在萌芽之中；同时，工程的竣工并不代表着工程建设的结束，还要对工程进行必要的维护，如果在工程维护的过程中，工程内外部结构出现了腐蚀、裂缝等情况，要及时的进行维修，维持建筑的功能，避免发生安全隐患。

结语

土建变电站设计中的安全耐久性问题一直是业界关注的重点和热点。实际建设施工过程中，工程技术人员以及施工人员要树立责任意识和安全意识，在吸收和借鉴国内外建设经验外，还要不断发展和完善传统的工程建筑理念和方法，提高土建变电站结构的耐久性和安全性。工程管理和监督人员，要严把工程材料的质量关、工程施工的技术关，为建设优质、安全、可靠的工程奠定物质基础。只有这样，才能保证变电站运行的稳定性，提高变电站的使用寿命，更好的适应我国现代化建设的需求。

[1]郑志荣.变电所土建工程设计中结构安全性与耐久性问题探讨[J].工程技术，2008（26）.

[2]王钢.变电站土建工程设计中的结构安全性与耐久性探析[J].中国新技术新产品，2012（251）.