變電站土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性設(shè)計(jì)分析

陳鵬

摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國的經(jīng)濟(jì)水水平也在不斷升高，人們對(duì)電力的需求也越來越高。但是從我國的變電站土建結(jié)構(gòu)工程現(xiàn)狀來看，變電站常出現(xiàn)壽命周期過短以及受損情況嚴(yán)重的現(xiàn)象出現(xiàn)，歸根結(jié)底在于設(shè)計(jì)人員在實(shí)際進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)在耐久性、安全性方面沒有進(jìn)行全面考慮，才導(dǎo)致使用時(shí)間不長、破損厲害的現(xiàn)象出現(xiàn)?，F(xiàn)本文主要探討研究變電站土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的防護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：變電站土建結(jié)構(gòu)工程；安全性；耐久性

變電站的建設(shè)在電網(wǎng)企業(yè)中具有樞紐般的關(guān)鍵作用，并且整個(gè)變電站工程具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性，涉及的環(huán)節(jié)包括有土建、通風(fēng)、給排水、設(shè)備安裝、采暖等，而其中土建工程部分作為整項(xiàng)工程的首發(fā)，很大程度上影響著后期工程的質(zhì)量以及運(yùn)行[1]。故為穩(wěn)定變電站能夠高效運(yùn)行，現(xiàn)本文主要探討研究變電站土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性設(shè)計(jì)并進(jìn)行分析，并提出以下幾點(diǎn)相應(yīng)的完善措施，報(bào)告如下。

1.變電站土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性的概述

1.1安全性對(duì)變電站土建結(jié)構(gòu)工程的具體體現(xiàn)

變電站土建結(jié)構(gòu)工程的安全性就是工程結(jié)構(gòu)在各種作用力下對(duì)坍塌、破壞的防護(hù)能力，而影響結(jié)構(gòu)安全性的主要因素主要與施工水平以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平掛鉤，安全性的具體表現(xiàn)體現(xiàn)于以下幾點(diǎn)中：（1）該工程結(jié)構(gòu)具有牢固性，就是在土建結(jié)構(gòu)中即使其局部遭到人為或自然災(zāi)害破壞受損，也不會(huì)影響整體結(jié)構(gòu)的運(yùn)行以及造成大范圍破壞的連鎖反應(yīng)。（2）構(gòu)件的承載能力是提高結(jié)構(gòu)整體安全性的重要保障，其主要受結(jié)構(gòu)承受荷載系數(shù)、材料強(qiáng)度系數(shù)等主要因素影響，其中，結(jié)構(gòu)承受荷載對(duì)于不同國家其具體的結(jié)構(gòu)承受荷載標(biāo)準(zhǔn)水平也不同，近年來，我國的樓板承受活荷載標(biāo)準(zhǔn)通常是2kPa，而英國與美國的承受荷載標(biāo)準(zhǔn)為2.5kPa、2.4kPa，工程結(jié)構(gòu)的荷載指標(biāo)如果與這些荷載標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)嚴(yán)重不符或者有較大出入的話，對(duì)其整體的安全性也會(huì)造成一定的影響[2]。結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的材料質(zhì)量問題會(huì)對(duì)其結(jié)構(gòu)安全性造成影響，若其構(gòu)件材料強(qiáng)度系數(shù)不足，當(dāng)有較大的荷載力作用出現(xiàn)時(shí)，將無法保障其結(jié)構(gòu)的安全性。

1.2耐久性對(duì)變電站土建結(jié)構(gòu)工程的具體體現(xiàn)

變電站土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性就是工程結(jié)構(gòu)在使用時(shí)是否具有適用性以及其應(yīng)有的功能是否能夠持續(xù)有效的發(fā)揮。歷年來在設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)變電站建筑結(jié)構(gòu)，大部分多將混凝土加以設(shè)計(jì)中以來提高其結(jié)構(gòu)耐久性，但是據(jù)多項(xiàng)工程實(shí)驗(yàn)證明，外界環(huán)境因素也會(huì)導(dǎo)致這種材料出現(xiàn)受損現(xiàn)象。例如混凝土因?yàn)槭墉h(huán)境因素影響出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，對(duì)其整體耐久性會(huì)造成一定的影響。所以在變電站結(jié)構(gòu)投入使用到一定的年限，通常都會(huì)需要維修人員進(jìn)行維護(hù)修理來保障變電站土建結(jié)構(gòu)能夠持續(xù)使用，提高其耐久性。

2.變電站土建結(jié)構(gòu)的耐久性問題與安全性問題分析

2.1結(jié)構(gòu)裂縫問題的存在

從變電站土建結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀來看，大部分問題都因其結(jié)果出現(xiàn)裂縫問題而造成，其裂縫的產(chǎn)生主要有以下這兩方面：（1）混凝土結(jié)構(gòu)建立時(shí)，其混凝土內(nèi)包含有強(qiáng)度等級(jí)、澆筑中保溫措施、混凝土保水性以及養(yǎng)護(hù)措施等多方面，若是在施工時(shí)其某方面出現(xiàn)問題或溫度、水性控制不當(dāng)，都會(huì)影響混凝土的均勻性以及密實(shí)性，然后易造成其裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)。（2）溫差裂縫問題。在變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，常采用磚混結(jié)構(gòu)形式運(yùn)用于于大開間結(jié)構(gòu)建立中，例如對(duì)于繼電器室這種建筑結(jié)構(gòu)形式時(shí)，因溫差造成的裂縫問題現(xiàn)象常有出現(xiàn)，其中，其窗戶結(jié)構(gòu)以及縱橫墻面上造成的裂縫問題較為嚴(yán)重。而磚混結(jié)構(gòu)對(duì)于高壓配電室這種長條型形式建立中，其溫差裂縫主要聚集在結(jié)構(gòu)層拐角、縱橫墻面上[3]?？偟膩碚f，裂縫問題的出現(xiàn)，大部分主要因其磚混結(jié)構(gòu)自身具有熱膨脹的特性，磚砌體內(nèi)部應(yīng)力與混凝土結(jié)構(gòu)的伸縮、變形所產(chǎn)生的拉力作用無法成正比，從而造成溫度差異大，裂縫問題就會(huì)伴隨出現(xiàn)。

2.2混凝土質(zhì)量問題

混凝土的質(zhì)量問題影響著整個(gè)變電站土建結(jié)構(gòu)工程的建設(shè)，其混凝土的所含成分應(yīng)當(dāng)包含有礦物以及比例合適、細(xì)密度合理的水泥。但是根據(jù)變電站建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀來看，施工人員在水泥質(zhì)量方面，由于過于盲目的調(diào)制混凝土以及不做基本的強(qiáng)度分析導(dǎo)致其水泥質(zhì)量根本無法達(dá)到施工要求，直接影響了混凝土結(jié)構(gòu)的整體耐久性，并且施工過程中材料質(zhì)量差、設(shè)備使用性能低的現(xiàn)象常有出現(xiàn)，會(huì)對(duì)工程的整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量造成影響。

2.3結(jié)構(gòu)維護(hù)與檢修的缺失

對(duì)于變電站建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常有較多的安全隱患問題，需要維護(hù)人員進(jìn)行定期的檢查、維修，保障其結(jié)構(gòu)的耐久性以及安全性。若維修人員檢修不當(dāng)，當(dāng)某個(gè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件出現(xiàn)損壞，不僅對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性造成影響，還會(huì)容易觸發(fā)周邊環(huán)境的危險(xiǎn)因素并威脅周邊群眾。然根據(jù)現(xiàn)狀來看，一旦當(dāng)前變電站建筑投入使用后，常因相關(guān)人員對(duì)檢修的意識(shí)不強(qiáng)，導(dǎo)致其出現(xiàn)常年失修的現(xiàn)象，并且其自身由于不具備有結(jié)構(gòu)維護(hù)與檢修的技術(shù)，就會(huì)使得結(jié)構(gòu)的安全性以及耐久性較低。

3.提高變電站土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性的相關(guān)措施

3.1提高結(jié)構(gòu)耐久性與安全性的措施

想要有效提高結(jié)構(gòu)的耐久性以及安全性，在實(shí)際操作中應(yīng)當(dāng)將混凝土結(jié)構(gòu)體系方面作為首要解決問題。首先在結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)際人員應(yīng)當(dāng)全方面著手，最大程度上保持結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)的合理性來做好相應(yīng)的數(shù)值計(jì)算以及試驗(yàn)。比如在變電站建筑結(jié)構(gòu)中其受力鋼筋骨架的設(shè)計(jì)，需計(jì)算出其強(qiáng)度與剛度并預(yù)估出裂縫的寬度以來限制其后期結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)的裂縫寬度，能夠有效解決鋼筋出現(xiàn)腐蝕的問題。然后全面考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的資源供給、結(jié)構(gòu)失效后出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)性等問題做好安全水準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，并做出相應(yīng)的安全策略，以及以制定的安全水準(zhǔn)指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)做好定期的檢測、維修工作。最后，分析結(jié)構(gòu)中的荷載與配合比。其中，荷載包含有多方面的因素，例如施工方面、結(jié)構(gòu)自身以及外界環(huán)境因素所產(chǎn)生的荷載，都應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)過程中考慮不同荷載的安全系數(shù)進(jìn)行分析判斷，其安全系數(shù)的合理才能夠有效提高結(jié)構(gòu)的安全性。而在計(jì)算配合比時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)變電站建筑的位置計(jì)算，而大多數(shù)變電站建筑多位于人口稀少且環(huán)境特殊的地方，故在進(jìn)行混凝土配合比時(shí)應(yīng)當(dāng)盡量保證其具有較高的抗位強(qiáng)度，并注意其比例配比情況。

3.2變電站土建工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體思路

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)變電站結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)當(dāng)從方位、范圍大小、以及建筑、地質(zhì)的實(shí)際情況進(jìn)行分析考慮。首先從設(shè)計(jì)變電站結(jié)構(gòu)時(shí)的總平面以及布置方面入手，大多數(shù)平面設(shè)計(jì)圖能夠調(diào)整的地方不多，多是從局部地方根據(jù)豎向布置調(diào)整為依據(jù)來入手調(diào)整，然后對(duì)總平面進(jìn)行布置，便于最大程度上降低護(hù)坡量、場平工程量，以來保證標(biāo)高的合理性。其次大部分在變電站建筑施工時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)提前通過考察邊坡、擋土坡以及其地理位置、地質(zhì)情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并作出相應(yīng)的完善措施。例如施工地位于地基承載力較弱的位置，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減少基礎(chǔ)埋置深度、擴(kuò)大基礎(chǔ)范圍以來保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。需要注意的是，若是采用磚混結(jié)構(gòu)的形式進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還要對(duì)室外配電裝置進(jìn)行計(jì)算，以及控制結(jié)構(gòu)中框架的數(shù)量，若上述兩者較為合理，即可考慮是否將鋼筋混凝土環(huán)形桿引入使用，便于提升變電站土建建筑工程結(jié)構(gòu)的安全性以及耐久性。

在實(shí)際設(shè)計(jì)操作中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識(shí)變電站土建工程結(jié)構(gòu)的耐久性與安全性的表現(xiàn)，其次根據(jù)設(shè)計(jì)中常見的混凝土質(zhì)量、裂縫等問題實(shí)行相應(yīng)的措施進(jìn)行完善，并明確結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體思路，有利于提高結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性，望采納。

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