土建變電站設(shè)計中的結(jié)構(gòu)安全耐久性問題研究

陳中國

（國網(wǎng)四川省電力公司經(jīng)濟技術(shù)研究院，四川 成都 610041）

一、土建變電站工程設(shè)計中的結(jié)構(gòu)安全性

土建變電站工程設(shè)計中結(jié)構(gòu)的安全性主要由結(jié)構(gòu)的設(shè)計以及施工水平來決定，土建變電站工程設(shè)計中結(jié)構(gòu)安全性的目標(biāo)是保證土建結(jié)構(gòu)在受到各種物理或者是化學(xué)等因素的影響時，能夠保持結(jié)構(gòu)的完整性，避免倒塌對工作人員造成傷害。土建變電站工程設(shè)計中結(jié)構(gòu)安全性主要有以下幾種表現(xiàn)：

（一）整體結(jié)構(gòu)牢固性

整體結(jié)構(gòu)牢固性指的是在結(jié)構(gòu)受到自然或人為的物理、化學(xué)作用下，能夠保持結(jié)構(gòu)的完整性，并能夠持續(xù)正常的發(fā)揮作用。所以在土建變電站的設(shè)計中，首先要是對地質(zhì)進行大體的勘察，了解施工地點的地層巖性和巖土物理力學(xué)特性。經(jīng)過測試，場地內(nèi)的巖土層工程指標(biāo)如表1所示：

（二）結(jié)構(gòu)的承載能力

測量結(jié)構(gòu)的承載能力有兩個指標(biāo)，一是材料強度分項系數(shù)與荷載分項系數(shù)的實際大小，它是在計算結(jié)構(gòu)構(gòu)件固有的承載能力時把構(gòu)件材料的強度標(biāo)準(zhǔn)值加以縮小的一個系數(shù)；另一個是行業(yè)規(guī)范所規(guī)定的結(jié)構(gòu)的承載負荷。以上所說的用量值所表現(xiàn)出來的具體系數(shù)，體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件在給定的標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下的安全度。土建變電站樓板的荷載計算參數(shù)如下：

（三）結(jié)構(gòu)的耐久性

結(jié)構(gòu)的耐久性在實際的工程建設(shè)施工過程中很少被人重視，人們經(jīng)常會把關(guān)注點放在各種負荷作用條件下結(jié)構(gòu)強度的要求上。由于混凝土的腐蝕以及內(nèi)部鋼筋的銹蝕作用而引起的事故的嚴(yán)重性要比因為結(jié)構(gòu)構(gòu)件沒有達到承載能力安全水準(zhǔn)帶來的危害要大得多，所以，工程的建設(shè)施工人員必須高度重視結(jié)構(gòu)的耐久性的問題。

表2

二、土建變電站工程設(shè)計中的結(jié)構(gòu)耐久性

經(jīng)研究調(diào)查，土建變電站工程的耐久性隨著建筑使用年限的增加而減弱。如果在工程建設(shè)中忽視了對結(jié)構(gòu)耐久性的研究，必然會導(dǎo)致工程建筑在經(jīng)歷一定的時間之后進行重新的建設(shè)和維修，增加了土建變電站的維護成本。針對工程建筑耐久性的重要性，工程人員要在工程建設(shè)完成后，定期對工程進行檢測和維護，來提高土建變電站的安全性和使用壽命。只注重工程的一次性投入，而忽視了工程建筑的后期維護與管理，必定會影響土建變電站的安全性以及正常功能的發(fā)揮，而且在經(jīng)濟上也是非常不劃算的。

三、土建變電站建構(gòu)中容易出現(xiàn)的問題

（一）土建變電站建構(gòu)中容易出現(xiàn)裂縫

1 施工引起的裂縫原因，如：土石顆粒級配不良；現(xiàn)場模板拆除不當(dāng)；澆灌混凝土方法不對；混凝土在大面積澆灌時，沒有做好保溫工作；水灰配比比例不合適，造成保水性不良以及混凝土離析；骨科含泥量過大等。

2 氣候等自然原因引起的裂縫主要是溫差導(dǎo)致的。由于鋼筋混凝土與磚砌體的熱膨脹性不同，混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生伸縮變形，從而導(dǎo)致磚砌體內(nèi)部的應(yīng)力超過其材料的抗拉成度，使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

（二）土建變電站的維護工作不到位

對土建變電站進行定期的檢修和維護工作，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，并不是建筑過程的結(jié)束，還要對工程進行必要的定期維護與檢測。在過去，很多企業(yè)和單位對土建工程的安全性和耐久性的要求很低，并且經(jīng)常忽視對工程的日后檢測和維護，導(dǎo)致了工程建筑中存在著很多隱患，危害一旦發(fā)生，必然導(dǎo)致其功能的不能正常發(fā)揮。

（三）建筑材料和施工質(zhì)量差

由于我國對水泥質(zhì)量的監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)要求低，影響到了混凝土的耐久性。此外，有的建筑企業(yè)為了節(jié)約建設(shè)成本，提高盈利，把質(zhì)量差或者是質(zhì)量不合格的鋼材、水泥等建筑材料運用到工程建筑中，以次充好，使土建變電站的安全性和耐久性受到了很大的影響，使工程建筑充滿安全隱患，影響其使用壽命以及功能的正常發(fā)揮。不僅施工的材料存在著問題，而且在工程的招投標(biāo)、施工建設(shè)等方面也存在著多多少少的問題，例如：高資質(zhì)中標(biāo)，低能力建設(shè)；建設(shè)工程層層轉(zhuǎn)包，施工企業(yè)良莠不齊；工程施工過程中管理水平低，缺乏必要的行業(yè)行為約束等。

四、提高土建變電站工程設(shè)計中結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的對策

（一）正確處理土建變電站工程中出現(xiàn)的各種荷載

不論是在工程的施工建設(shè)過程中還是竣工后，工程建筑都會不可避免的受到來自自然環(huán)境、人為作用以及自身（自重等）等因素產(chǎn)生的荷載。種種的荷載對工程的質(zhì)量、安全性和耐久性都產(chǎn)生了或大或小的影響。面對這種情況，我們必須采取相應(yīng)的措施來降低這種影響，保證工程的質(zhì)量。一般我們采取的措施主要有：一是工程建筑設(shè)計必須使用嚴(yán)格的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和合理的安全系數(shù)，避免開發(fā)商只強調(diào)利潤而采取模糊不準(zhǔn)的計算模式的現(xiàn)象的發(fā)生；二是配置完善的受力鋼筋骨架，設(shè)計合理的混凝土結(jié)構(gòu)體系安全有效的傳遞，避免因結(jié)構(gòu)開裂以及裂縫寬度超出限值而導(dǎo)致鋼筋侵蝕；三是采用有利于物件結(jié)構(gòu)耐久性的最小配筋率并且安置限裂鋼筋，合理設(shè)置后澆帶以及變形縫，形成合理的構(gòu)造系統(tǒng)；四是通過嚴(yán)格的計算和實驗對特殊環(huán)境中的混凝土進行合理配比，提高混凝土的抗拉強度；五是完善工程施工設(shè)計圖，詳細的注明工程中混凝土結(jié)構(gòu)的特點、材料要求以及施工注意事項，指導(dǎo)施工單位和人員的行為，從而保證工程的質(zhì)量。

（二）樹立施工人員的質(zhì)量意識

人在工程建設(shè)中處于主體地位，工程質(zhì)量的好壞主要是由施工人員的技術(shù)水平、施工觀念等因素決定的，所以說，提高施工人員的質(zhì)量意識在保證工程質(zhì)量方面具有非常深遠的意義。工程建設(shè)的相關(guān)部門和施工企業(yè)要時刻謹(jǐn)記“質(zhì)量第一”，不斷加強工程質(zhì)量的宣傳，提高施工人員的質(zhì)量意識，使他們在施工過程中嚴(yán)格遵守相關(guān)的要求和規(guī)定，規(guī)范施工行為，提高施工技術(shù)，保證工程的質(zhì)量。

（三）加強對工程的定期檢測和維護

加強對工程的定期檢測和維護不僅體現(xiàn)在施工的過程中，還體現(xiàn)在工程竣工之后。在施工過程中，工程人員要不斷的檢測工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、建筑材料的可靠性以及施工技術(shù)方法的合理性等，如果在施工的過程中發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)、材料和施工方法上的問題，要及時的更正，把工程的安全隱患消滅在萌芽之中；同時，工程的竣工并不代表著工程建設(shè)的結(jié)束，還要對工程進行必要的維護，如果在工程維護的過程中，工程內(nèi)外部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了腐蝕、裂縫等情況，要及時的進行維修，維持建筑的功能，避免發(fā)生安全隱患。

結(jié)語

土建變電站設(shè)計中的安全耐久性問題一直是業(yè)界關(guān)注的重點和熱點。實際建設(shè)施工過程中，工程技術(shù)人員以及施工人員要樹立責(zé)任意識和安全意識，在吸收和借鑒國內(nèi)外建設(shè)經(jīng)驗外，還要不斷發(fā)展和完善傳統(tǒng)的工程建筑理念和方法，提高土建變電站結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性。工程管理和監(jiān)督人員，要嚴(yán)把工程材料的質(zhì)量關(guān)、工程施工的技術(shù)關(guān)，為建設(shè)優(yōu)質(zhì)、安全、可靠的工程奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。只有這樣，才能保證變電站運行的穩(wěn)定性，提高變電站的使用壽命，更好的適應(yīng)我國現(xiàn)代化建設(shè)的需求。

[1]鄭志榮.變電所土建工程設(shè)計中結(jié)構(gòu)安全性與耐久性問題探討[J].工程技術(shù)，2008（26）.

[2]王鋼.變電站土建工程設(shè)計中的結(jié)構(gòu)安全性與耐久性探析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（251）.