变电站土建设计中的结构安全性与耐久性分析

建筑技术　Ｃｈｉｎａ　Ｎｅｗ　Ｔｅｃｈｎｏｌ———　Ｌ＿＝ｏｇｉｅｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏ　ｄｕｃｔｓ　变电站土建设计中的结构安全性与耐久性分析　罗惠平　（湖南省吉首市湘西电业局电力设计院．湖南吉首４１６０００）　摘要：变电站土建设计中的结构安全性与耐久性一直以来就是相关设计人员和使用者所关心的问题。它关系到安全与经济的协　调、基础设施的投资。所以及时地认识到土建设计中的结构安全性与耐久性的重要性以及影响结构安全性与耐久性因素的认识是　十分迫切的。本文就变电站土建设计中的结构安全性与耐久性进行了分析。　关键词：土建结构；安全性；耐久性；工程施工　变电站建构常见的安全与耐久的问题　四．土建设计中如何提高结构安全『生与耐久　资源供给、乃至公众的意向等多种因素。随着我　一．混泥土质量不过关　由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强　度指标作为衡量标准，导致水泥工业对水泥强　度的不适当追求，使水泥细度增加，早强的矿物　成份比例提高，这些都不利于混凝土的耐久性。　我国Ｘ￣，Ｔｋ泥质量的检验在强度上只要求不低于　规定的最低许可值，而国外则同时还要求不高　于规定的最高值，如强度超过了也被认为不合　格，这种要求还有利水泥产品质量的均匀性。　二．容易产生裂缝　一）温差产生的裂缝　对于站内高压配电室等长条型砖混结构建　筑物，温差裂缝主要分布在两端靠近屋盖下檐　的纵横墙面上，主要为水平裂缝，也有主要分布　在屋面结构层的四个拐角处的斜裂缝和包角裂　缝。对于继电器室等方型大开问的砖混结构建　筑物，温差裂缝主要分布在四周靠近屋盖下檐　的纵横墙面上，主要为水平裂缝；在窗户的上下　口也可能出现裂缝。温差裂缝属稳定型裂缝，缝　隙一般较小。温差裂缝产生的主要原因是钢筋　混凝土构件与砖砌体的热膨胀性不同，混凝土　结构屋面的伸缩变形引起其下砖砌体内部应力　超过其材料抗拉强度的结果。　二）混凝土结构的裂缝　形成裂缝的原因主要有骨料含泥量过大，　颗粒级配不良；外加剂选择不当；设计强度等级　过高造成混凝土胞『生大、易开裂；配合比中水灰　比不合适，造成混凝土和易性偏差，导致混凝土　离析：泌水、保水性不良，形成裂缝；浇捣混凝土　时振捣或插入不当，影响混凝土的密实性和均　匀性，诱导裂缝的产生；大体积混凝土浇筑时保　温工作不到位，引起内外温差过大，产生温度裂　缝；现场养护措施不到位及现场模板拆除不当，　也会引起混凝土裂缝。　三．土建结构工程使用阶段的正常检测与维　护　变电站土建结构耐久性和使用寿命与使用　阶段的检测、维护和修理不能分割，为了保证结　构安全性和耐久性，一些工程在建成后的使用　过程中应该进行定期检测和维护。过去因为规　范对结构安全与耐久性的设置水准相对较低，　使得有一些已建好的工程中往往存在较多隐　患，在使用过程中又缺乏应有的例行检测而导　致失效。有些国家对于结构的损坏可能导致公　众安全的建筑物与桥、隧等公共工程，强制规定　必须定期检测；即使是建筑物的玻璃幕墙和外　墙面砖等建筑部件，因其坠落后容易伤及公众，　也有强制定期检测的要求。我国由于施工管理　水平和事故操作人员的素质相对较差，质量控　制与质量保证制度不够健全，规范对结构安全　与耐久性的设置水准又相对较低，已建的工程　中往往存在较多隐患，所以更有必要从法制上　确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。　性　国经济形势的巨大变化，有必要重新审视现行　（一）充分考虑各种荷载　土建结构工程设计规范的安全设置水准。　一）自重、施工、风．雪，温度等作用产生的荷　变电站土建安全ｌ生与耐久ｌ生施工设计　载。　对初步设计审查确定的方案，按现行的规　二）地震作用等某些混凝土结构因开发商　范及规程或国家标准，设备的订货尺寸，先局部　或设计者过分强调利润而采用模糊不准确的计　后整体调整，调整原则不得超过初步设计确定　算模式，降低合理的安全系数，导致钢筋配置偏　原则。所有尺寸确定无误后，对初步设计估算的　少，使混凝土结构开裂。因此，在设计中必须使　各建构筑物结构尺寸进行详细计算和经济比　用合理的安全系数和严格的设计标准。　较，应按照因地制宜，就地取材原则。采用先进　（二）设计合理的混凝土结构体系安全有效　的技术工艺和合理的断面，选用地方的材料，减　地传递，以精确的理论计算或完善的试验结果　少不必要运输费用。根据地质详堪资料合理处　作为前提保证。配置完善的受力钢筋骨架，不但　理基础，尽量条形基础，一般基础埋深要求达到　进行强度和刚度计算还应进行抗裂或裂缝宽度　２．０米左右，超深不足３米不采用桩基础。　验算，避免因结构开裂或裂缝宽度超出限值而　（一）总平面及竖向布置　使钢筋受侵蚀。　总平面布置一般按初步确定原则，无须大　（三）采取合理的构造措施设置合理的构造　的调整，局部可以压缩小的调整，主要针对竖向　系统，必要的构造钢筋，采用有利于结构耐久性　布置调整，使确定标高最优，达到场平工程量最　的最小配筋率，配置限裂钢筋。消除不合理的约　小，挡土墙和护坡量最小。　束因素，合理设置变形缝或后浇带。　（二）挡土墙及边坡　（四）准确计算配合比对特殊环境中的混凝　根据施工设计场地平整计算高程，确定合　土，应通过计算和试验给出较为准确合理的配　理的挡土墙断面和边坡断面，挡土墙和边坡设　合比，努力提高混凝土的抗拉强度。　计应充分利用地质资料。对逆坡地质情况可以　（五）完善施工图在施工图中，应详细写明　简单处理。对于顺坡地质情况可考虑护坡与挡　混凝土结构的特点和施工注意事项，对施工单　土墙结合的形式。填方区挡土墙根据地基承载　位提出具体的技术要求，以保证工程质量。　力情况，确定挡土墙材料和断面形式，地基承载　五加强土建结构的安全『生和耐久．眭的相关　力较差的地区，宜把基础放大，减少基础埋置深　措施。变电站工程的混凝土结构耐久眭，已是当　度。高度大于８米以上采用扶壁式挡土墙，基础　前亟待采取措施应对的重大问题。否则，变电站　尽量利用天然地基。　工程的正常使用功能和安全性将得不到有效保　（三）建筑结构　证，我国的现代化建设和国民经济会蒙受巨大　建筑设计尽量与周围环境协调，满足立面　损失，并将给生产和公众生活带来长期困扰。为　和使用功能要求同时减少不必要附属建筑面　了改善我国变电站土建结构工程的安全ｌ生与耐　积，根据设备的运行要求减小跨度压缩层高。满　久性，就应当做出相应的防治拮施。　足规范要求同时，尽量采用砖混结构，减少钢筋　（一）结构设计人员要高度重视工程的安全　混凝土框架结构。室外配电装置计算满足规范　性和耐久Ｊ眭，在设计说明中明确土建工程的设　原则时尽量采用成型预制钢筋混凝土环形杆。　计应有最低使用寿命的要求。　结论　（二）土建工程使用过程中的安全陛，应有　变电站土建工程结构设计的安全Ｊ『生与耐久　定期的检测和正常的维护修理加以保证。　性一直值得关注的问题，它关系到安全与经济　（三）合理设置土建结构设计的安全水准，　的协调、基础设施的投资。结构设计人员要高度　必须考虑工程失效的风险后果、资源供给乃至　重视土建工程的结构安全性和耐久陛。要运用　公众的意向等多种因素。　新的先进技术，结合结构耐久性的理论研究，适　（四）设计合理的混凝土结构体系。安全有　当提高土建结构设计的安全『生和结构耐久性。　效地传递，以精确的理论计算或完善的试验结　这样才能够提高变电站土建工程结构的安全Ｊ眭　果作为前提保证。配置完善的受力钢筋骨架，不　和耐久性，更好的适应我国现代化建设的需求。　但进行强度和刚度计算还应进行抗裂或裂缝宽　参考文献　度验算，避免因结构开裂或裂缝宽度超出限值　『１１张吉珂．土建结构工程的安全性与耐久性．　而使钢筋受侵蚀。　２００６年第Ｏ６期　（五）采取合理的构造措施。设置合理的构　『２１张方龙．如何有效提高土建结构工程的安全．｝生　造系统，必要的构造钢筋，采用有利于结构耐久　与耐久性．２０１０年第０６期　性的最小配筋率，配置限裂钢筋。消除不合理的　Ｉ３１徐昆明．土建工程结构安全性与耐久性设计．　约束因素，合理设置变形缝或后浇带。　２００８年第１１期　（六）合理设置土建结构设计的安全水准，　『４１变电站土建设计方案优化的合理化思考技宿　必须考虑工程失效的风险后果、社会的财富与　州学院学报．２００９，２４（５）　中国新技术新产品　一１６９—