浅谈火力发电厂土建结构设计要点和注意事项

2019-11-28敖霞

商品与质量 2019年33期

敖霞

中国电建集团江西省电力设计院有限公司江西南昌 330000

1 火力发电厂土建结构设计要点

土建结构是火力发电厂建设中的重要组成内容，其设计质量的好坏直接影响着厂房结构安全及其它专业的设计难度和厂房的后期使用效果。所以，在设计中要结合火力发电厂的整体结构性能进行协调设计，同时，每一个土建结构设计人员需要很强的责任心和扎实的专业知识及善于与其它专业配合协调沟通的能力[1]。

1.1 设计形态的确定

在可行性研究阶段，要选择合理的结构受力体系，确保其满足电厂的使用特点和要求，充分结合火电厂的实际需要和厂址的地理位置，有效结合土建项目布局进行综合形式设计和确定。在设计中，应以主厂房为主导，合理计算其具体结构形式和设计水平。确定了初步设计方案后，选取原材料和大型设备的选择参数，避免了火力发电投入运行后设备的基础承载力和动载等因素的影响；影响火电厂的正常运行。

1.2 设计过程的计算

选取的参数是否合理，直接关系到电厂土建设计中相关计算结果是否合理有效，直接影响到土建相关建设项目的质量。在土建结构设计中，数据参数的准确性对数据支持起着很好的作用，同时也决定着土木结构设计的实际质量和设计效果。在具体参数选择计算中，应结合电厂的受力特点，并对电厂所在地的实际情况进行调研，采用有效建模手段，进行合理规划土建结构模型，通过建立的模型有效计算与现场有关的实际数据。

1.3 结构图纸的设计

土建结构设计的第一个成果体现在设计图纸上。根据设计图纸中的参考分布和数据值，可以对土建结构的最终走向进行分析。因此，在图纸设计中，我们需要做好内力和应力的说明以及相关附件的匹配。在图纸设计之前，要对施工现场进行勘察分析，收集现场资料，结合火电厂的实际情况，进行合理设计。图纸设计完成后，应结合现场情况进行有效的数据评估，对设计中不适当的部分应及时变更。

2 火力发电厂土建结构设计内容

土建结构设计是火力发电厂整体建筑设计的基础，所以需要在设计中应该更加重视关键内容与要点，以下对火力发电厂中主厂房的设计进行不同设计内容的分析。

2.1 总体设计

主厂房体系与结构形式是总体设计中应当首先确定的内容，其结构形式以钢-砼结构、钢筋砼结构、钢结构这三种最为常见。实际选择时，设计人员应当考虑到电厂实际需求，保证主厂房设计符合电力生产的工艺流程，保证结构刚度的均匀有效，框排架要设置必要的抗侧力构件。整个结构要设置沉降缝、伸缩缝与抗震缝，注意若是钢筋砼结构，纵向伸缩缝应当小于100米；若是现浇砼结构，纵向伸缩缝则应当小于75米；若是钢结构，纵向伸缩缝则应当小于150米。

2.2 主厂房地基的基础设计

主厂房是火力发电厂建筑结构中最重要的部分，在设计之前，工作人员应到施工现场全面了解和掌握相关条件，充分了解火电厂主厂房的相关要求，分析现有基础是否需改进。在火力发电厂基础选择中，可采用桩基础、独立基础或条形基础，最好是独立的基础形式。根据基础的设计，可选择相邻结构单元的地基处理。不同单元的地质条件和沉降特性可作为设计依据。同时，地基的变形也可用于建筑物的设计，在基础平面布置时，应重点关注相邻基础之间的关系[2]。

2.3 主厂房屋面结构的设计

现阶段，火电厂主厂房屋面主要有无檩屋面和檩屋面两种。根据实际情况，檩条屋面被广泛采用。在檩条屋盖的设计中，最常用的材料是压型钢板。在屋盖梁的选择上，最常用的是空间网架结构和钢屋架结构。而钢屋架和钢网架主要用于跨度30米以上的屋面。根据实践经验分析，钢屋架作为主设计类型，可以节省原材料在总体设计中的使用，有利于提高主厂房的抗震性能，为主厂房的整体抗震性能提供保证。

3 火力发电厂土建结构设计中的注意事项

3.1 加强设计前期的沟通协调

由于火电厂土建混凝土结构设计工作是一项比较繁杂的工作，只有做好技术交底工作以及各个部门之间的沟通，才会使得火电厂土建混凝土结构设计满足施工要求。因此在开展火电厂土建混凝土结构设计工作时，需要做好沟通工作，只有交流的彻底，才会使结构设计效果达到最佳，为火电厂开展生产工作带来诸多便利。

3.2 钢筋混凝土结构的防腐防火设计

在高强度火力发电的生产中，为避免生产设备的使用效果差，必须进行综合防腐设计。由于钢的腐蚀很容易对结构造成损伤，所以有必要使用防腐材料来降低腐蚀的可能性。构件的防腐工作是以环境为基础的。例如，内陆地区和沿海地区的气候有一定差异，造成腐蚀程度也会不同，运营成本也会有很大差异，因此，合理地设计结构构件是非常重要的。

3.3 混凝土结构的抗震设计

在火电厂土建结构设计中，建筑物的抗震性能是非常重要的，也是建筑设计中需要考虑的主要因素。剪力墙混凝土与框架柱混凝土强度等级不宜相差太大，剪力墙配筋仍需改进。先屈服剪力墙、后屈服框架柱的破坏模式是一种理想的抗震模式结构类型。因此，在采取措施使剪力墙先屈服后，框架既不能发生后续破坏，又能承受一定的地震作用，从而延长结构的破坏过程；在抗震设计中，需要对极端地震作用下的参数进行分析，从而对结构的抗震性能进行综合评价[3]。