大型火力发电厂全过程沉降监测及效果分析

2020-11-25茹建云

商品与质量 2020年34期

茹建云

河北建设勘察研究院有限公司河北石家庄 050227

为确保大型火电厂建筑物的应用寿命以及建筑物安全性，同时向后续勘察设计以及施工工作提供详尽的、可靠地资料与沉降参数，监测建筑物沉降具有非常重要的作用。尤其是在建设火电厂时应用沉降观测对全过程进行监控，保证施工工序的合理性，防止施工中有不均匀沉降问题出现，并第一时间向勘察设计部门反馈信息，使其有效掌握相应的资料，放置在沉降的影响下破坏建筑物结构和产生裂缝影响结构应用功能，以此形成严重损失。

1 工程概况及监测方案

这一大型火电厂安装2×330 MW 的机组，处于的地区地层是自重湿陷性黄土，有着35 mm 的厚度。对这一电厂进行全过程沉降观测，并设计出合理的监测方案以及措施，获得了精度高、可靠性强的原始数据，达到监测工作的目的。这一工程主要对火电厂中的主厂房、烟囱、启动锅炉房等建筑物和工业设施进行监测。沉降监测工作开展的另一个目的是在施工以及运行过程中，结合不同的处理地基方案，在上部负荷增加、投产初期震动和自然降水影响等条件下对建筑物沉降量进行严密监测，将各监测对象沉降情况及时充分的反映出来，保证工程顺利开展。

2 布设高程基准点和沉降观测点

2.1 布设沉降控制网

火电厂的建筑物不仅多而且分散，所以需要考虑单体沉降，同时考虑整体沉降，布设的沉降观测点较多，这一工程需要根据两个层次来布网，分别是扩展网和控制网。控制网的组成是工作基准点和高程基准点，其能够对整体沉降趋势加以掌握。而扩展网是由沉降观测点以及工作基点组成的，主要对单体沉降进行监测[1]。

2.2 选择和埋设高程基准点

应在具有良好通视条件、利于联测、保存以及埋设的位置布设高程基准点。根据厂区布置图以及相关地质资料，选择具有较浅岩层的位置，尽可能避开未来交通主干道以及需要埋设各种地下管线的位置对工作基点和高程基准点进行布设。通过实地勘测，科学设置工作基点以及高程基准点，为钢管水准基点深埋标石。结合火电厂地质条件，埋设工作基点的深度至稳定层，埋设高程基准点的深度至基岩。

2.3 布设沉降观测点

布设沉降观测点需要将建筑物沉降和地基变形特点全面反映出来，综合考虑建筑物的结构、形状、桩型以及地质条件等内容，通常在建筑物沉降量较大位置、有明显不同的地质条件区段或是沉降缝两侧布设沉降观测点；烟囱等高耸建筑物需要沿着其周边以及基础轴线交汇对称位置进行布设；而对于锅炉等重型设备基础以及动力设备基础，可布设在其四角、埋深改变处、基础形式、地质变化处两侧；对于框架结构的建筑物来说，可布设在每个柱基上。

3 沉降观测

3.1 建立高程系统

在火电厂统一建立高程系统，基准点将设计一等基准点作为基准，将一等水准点作为起算点，根据一等水准精度对高程控制网进行观测。从而使得工作基准点与高程基准点和电厂高程系统一致。

3.2 布设水准路线

一等水准网是首级控制网，水准结点网的组成是多个闭合环。沉降观测根据二级水准来施测，每组建筑物能够组成闭合环，对闭合环线进行布设[2]。

3.3 沉降观测方法

联测高程基准点以及观测沉降点，应用徕卡DNA03 电子水准仪以及GPCL3 条码式铟瓦合金标尺进行，仪器内部需设置BFFB固程序，开展一等水准观测以及二级水准测量。根据往返测观测附合路线以及闭合路线。开始观测沉降工作时，根据《国家一、二等水准测量规范》中的规定进行仪器的i 角检验，值最大为1．8″，与相关要求符合。每次观测工作需采用三固定方式，分别是人员固定、测站数固定以及仪器设备固定。观测中，尽可能将设站数减少，对于近距离的沉降点尽可能使用间视法进行一次观测，将高程传递误差减少。

4 监测数据分析

随着观测日期的推移，被监测的大多数对象沉降速率逐渐减缓，这与沉降规律符合。其中启动锅炉房存有过大沉降情况，墙体存有多处裂缝，而烟囱有较大的沉降速率，并且减缓较慢。启动锅炉房一侧存在右烟道偏大沉降量情况，其累计差异沉降量比较大，由于连接了烟囱，这两建筑体间没有较大的沉降差异，建筑体表面没有损伤。虽然个别建筑物累计的差异沉降量较大，但可能因为观测点处于建筑物对角线上，或是建筑体内部结构分割，因此墙体表面和结构上没有明显损伤。