火力發(fā)電廠中輸煤棧橋的結(jié)構(gòu)選型及其優(yōu)缺點(diǎn)分析

王 芳 茹

(上海外服(陜西)人力資源服務(wù)有限公司，陜西 西安 710075)

在火力發(fā)電廠中，輸煤系統(tǒng)在發(fā)電廠中起著非常重要的作用。輸煤棧橋是輸煤系統(tǒng)的運(yùn)送燃料的地上建筑物，若輸煤皮帶位于地面以下，則做成地下隧道來(lái)實(shí)現(xiàn)燃料的運(yùn)輸。輸煤棧橋平面呈細(xì)長(zhǎng)型，立面通常為傾斜形式。

輸煤棧橋常用的結(jié)構(gòu)形式有：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)。由于磚混結(jié)構(gòu)的輸煤棧橋高度及跨度的限制，抗震性能不好，火力發(fā)電廠已經(jīng)很少采用這種結(jié)構(gòu)形式。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)這兩種結(jié)構(gòu)形式的棧橋可以做成封閉式和敞開(kāi)式。要求采暖的地區(qū)，對(duì)防雨，防潮有嚴(yán)格要求的棧橋，一般采用封閉式棧橋，否則可以采用敞開(kāi)式棧橋。

下面就以某工程輸煤系統(tǒng)中輸煤棧橋?yàn)槔齺?lái)說(shuō)明輸煤棧橋的各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。

某火力發(fā)電廠工程輸煤棧橋采用了兩種結(jié)構(gòu)的棧橋：鋼筋混凝土棧橋，鋼結(jié)構(gòu)棧橋。由于本工程位于北方地區(qū)，棧橋需要采取保溫措施，所以棧橋采用封閉式棧橋。

輸煤系統(tǒng)中的碎煤機(jī)室之前的輸煤棧橋最高點(diǎn)20 m左右，選用了混凝土棧橋，碎煤機(jī)室到主廠房的棧橋高度最高點(diǎn)45 m左右，選用了鋼結(jié)構(gòu)棧橋。

1 鋼筋混凝土棧橋結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)

本工程的鋼筋混凝土棧橋，棧橋支柱采用混凝土柱，柱距采用12 m，棧橋的樓面和屋面的梁及板均采用混凝土結(jié)構(gòu)，側(cè)面圍護(hù)采用壓型鋼板封閉。柱斷面采用600×600,縱向混凝土梁采用400×900。

鋼筋混凝土棧橋的優(yōu)點(diǎn)：鋼筋混凝土棧橋整體性好，可模性好，耐久性和耐火性優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)，密封性好，有利于水沖洗和設(shè)備維護(hù)。保溫性能較好，適合北方寒冷地區(qū)?；炷翖虻墓こ淘靸r(jià)及維護(hù)費(fèi)用較低。鋼筋混凝土棧橋的缺點(diǎn):棧橋高度大于24 m時(shí)不便于支模板，混凝土柱距比較小，構(gòu)件容易出現(xiàn)裂縫，結(jié)構(gòu)自重比較大，室外施工受天氣和季節(jié)的限制，施工周期比較長(zhǎng)?；炷翖虻牧褐鶖嗝姹容^大，立面效果不是很理想。側(cè)面圍護(hù)結(jié)構(gòu)的固定需要在混凝土構(gòu)件上預(yù)埋埋件，棧橋內(nèi)的電纜橋架及供水噴灑水系統(tǒng)的固定也需要在混凝土構(gòu)件上預(yù)埋埋件，埋件數(shù)量較多，給施工帶來(lái)很大麻煩。

2 鋼結(jié)構(gòu)棧橋的優(yōu)缺點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)棧橋包括：鋼桁架輸煤棧橋，管桁架輸煤棧橋，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的輸煤棧橋。

2.1 鋼桁架輸煤棧橋

本工程從碎煤機(jī)到主廠房之間的棧橋選用了鋼桁架輸煤棧橋。最初本段棧橋業(yè)主要求采用混凝土棧橋。本段混凝土棧橋柱子高度在40 m左右，做了初步計(jì)算后，混凝土棧橋的柱子斷面高度需要2 m多，由于棧橋柱子間距小，柱子斷面大，棧橋底下原來(lái)布置的渣倉(cāng)需要移出棧橋?qū)挾确秶猓覘虻紫略械墓芫W(wǎng)很難布置。給廠區(qū)整體布置帶來(lái)很大麻煩?；炷林訑嗝娲螅炔幻烙^，也不實(shí)用，混凝土棧橋的方案不是很合理，最終方案改為鋼桁架棧橋。鋼桁架棧橋采用25 m左右的柱距?？v向鋼桁架主要由腹桿和上下弦構(gòu)成。其中上下弦為連續(xù)桿，腹桿通過(guò)節(jié)點(diǎn)板與上下弦進(jìn)行連接。在上下弦的鋼桁架節(jié)點(diǎn)位置設(shè)置水平支撐和橫梁形成水平方向上的桁架。為了確保結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性，在其兩端設(shè)置門(mén)形鋼架，稱為端門(mén)架。門(mén)形鋼架及支撐的設(shè)置，讓棧橋兩側(cè)兩榀單獨(dú)的桁架形成整體，使結(jié)構(gòu)變得更加合理和可靠。

桁架的高度一般取值為：桁架高度可取為1/10L，同時(shí)還要滿足工藝專業(yè)提出的棧橋的凈高要求，工藝專業(yè)要求此段棧橋的凈高不小于3 m，因此，本工程上主廠房的棧橋的高度軸線距離取值為3.4 m。棧橋?qū)挾裙に噷I(yè)要求凈寬為7.8 m，在做設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留出桁架自身的寬度及其擋水沿的寬度，棧橋一側(cè)加300，棧橋?qū)挾鹊妮S線距離取為8.4 m。桁架節(jié)間以斜腹桿傾角為30°～60°比較合適，節(jié)間劃分時(shí)節(jié)間數(shù)量為偶數(shù)。棧橋支柱采用鋼管柱，單柱采用直徑為500的鋼管，橫向設(shè)置柱間支撐，比較高的棧橋柱采用直徑為400的鋼管雙肢柱，相比混凝土支柱，大大減小了柱斷面尺寸。本工程桁架的上下弦，采用雙角鋼組合截面。在設(shè)計(jì)中當(dāng)雙角鋼不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可以采用寬翼緣H型鋼，寬翼緣H型鋼更利于大跨度的設(shè)計(jì)及其頂部的找坡節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，H型鋼X，Y向慣性矩更優(yōu)于組合截面，又減少了焊接的施工組合。

鋼桁架輸煤棧橋的優(yōu)點(diǎn)就是單段可以采取較大的跨度，可以提高棧橋下面空間利用率。棧橋下面地下管網(wǎng)和道路及建(構(gòu))筑物布置更加靈活。鋼結(jié)構(gòu)棧橋的自重比較輕，外形輕巧。棧橋內(nèi)的工藝的管線可以在桁架的腹桿上直接焊接。但由于存在節(jié)點(diǎn)板，外觀不美觀，受力點(diǎn)集中，一旦控制不嚴(yán)格，容易發(fā)生質(zhì)量事故。

2.2 管桁架輸煤棧橋

鋼管桁架結(jié)構(gòu)是采用鋼管空心球桁架。封閉式鋼管桁架棧橋是由一個(gè)受力桁架和上下弦風(fēng)撐桁架組成的空間桁架體系，空間桁架內(nèi)部無(wú)交叉支撐，為了避免上下弦風(fēng)撐桁架在風(fēng)荷載下產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)，棧橋桁架的端部設(shè)置封閉鋼架。鋼管桁架結(jié)構(gòu)其特點(diǎn)是從設(shè)計(jì)到制作安裝，相對(duì)比較簡(jiǎn)單，用鋼量比較省，鋼管桁架由于自身的特點(diǎn)，刷漆比較方便，后期的圍護(hù)也比較容易。

2.3 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

網(wǎng)架是由多根桿件按照一定的網(wǎng)格形式通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接而成的空間結(jié)構(gòu)。在節(jié)點(diǎn)荷載作用下，網(wǎng)架的桿件主要承受軸向力，能夠充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度，自重輕，能夠節(jié)省材料。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)各個(gè)桿件互相起支撐作用，故其整體性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，空間剛度大，抗震性能好，支承跨度更大，用料更省。缺點(diǎn)是匯交于節(jié)點(diǎn)上的桿件數(shù)量較多，制作安裝較平面結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

3 結(jié)語(yǔ)

綜合分析，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的棧橋和鋼結(jié)構(gòu)棧橋都有自己的優(yōu)勢(shì)，可根據(jù)需要選擇合適的結(jié)構(gòu)形式。