土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方向論文

       本文選自國(guó)家級(jí)期刊《城市建筑》，《城市建筑》雜志是經(jīng)國(guó)家新聞出版總署批準(zhǔn)，住建部指導(dǎo)的一本建筑行業(yè)核心雜志，本刊由中國(guó)建筑學(xué)會(huì)、黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社聯(lián)合創(chuàng)辦。國(guó)際刊號(hào) ISSN：1673-0232，國(guó)內(nèi)刊號(hào)CN：23-1528/TU。郵發(fā)代號(hào)14-23。本刊為半月刊。在國(guó)內(nèi)外建筑界影響深遠(yuǎn)。

　　摘要：做為脫硫FGD的重要組成部分之一，制漿系統(tǒng)承擔(dān)著原料供應(yīng)的重要任務(wù)，而系統(tǒng)內(nèi)所包含的各個(gè)建構(gòu)筑物根據(jù)電廠對(duì)采用制粉與買粉的方案不同，也會(huì)大不相同，本文就制粉方案的脫硫項(xiàng)目中制漿系統(tǒng)的各建構(gòu)筑物在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)遇到的一些問(wèn)題進(jìn)行探討，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以供設(shè)計(jì)參考。

　　關(guān)鍵詞：脫硫,制漿系統(tǒng),土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　從2011年頒布的GB13223-2011<火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)>對(duì)火電廠煙氣污染物排放各項(xiàng)指標(biāo)要求的變化中不難看出，國(guó)家大幅收緊了對(duì)二氧化硫、氮氧化物以及煙塵排放的限值。而隨著國(guó)家對(duì)火電廠大氣污染防治、監(jiān)管力度的加大，各電網(wǎng)的火電廠將在煙氣脫硫方面投入更多的資金與技術(shù)。做為脫硫FGD的重要組成部分之一，制漿系統(tǒng)承擔(dān)著原料供應(yīng)的重要任務(wù)，而系統(tǒng)內(nèi)所包含的各個(gè)建構(gòu)筑物根據(jù)電廠對(duì)采用制粉與買粉的方案不同，也會(huì)大不相同，本文就制粉方案的脫硫項(xiàng)目中制漿系統(tǒng)的各建構(gòu)筑物在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)遇到的一些問(wèn)題進(jìn)行探討，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以供設(shè)計(jì)參考。

　　對(duì)于采用制粉方案的脫硫項(xiàng)目，其制漿系統(tǒng)所包含的功能建（構(gòu)）筑主要有：

　　1、磨機(jī)房（也叫制漿車間），主要布置濕制球磨機(jī)，用于磨制石灰石粉。

　　2、石灰石塊倉(cāng)，主要用于儲(chǔ)存石灰石料塊，為圓形筒倉(cāng)，塊倉(cāng)下一般布置石灰石漿液箱。

　　3、石灰石卸料間，主要是將石灰石料塊從地面運(yùn)送到塊倉(cāng)頂

　　以上這四個(gè)建（構(gòu)）筑物在總平面布置上受到工藝設(shè)備尺寸的限制，距離十分靠近，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)處理起來(lái)比較困難，而且像塊倉(cāng)這樣的特種建筑，其上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也有應(yīng)特別關(guān)注的方面。

　　一、各建筑構(gòu)筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中常見的問(wèn)題及處理建議

　　1、建（構(gòu)）筑物間基礎(chǔ)的碰撞問(wèn)題

　　從工藝流程特點(diǎn)上來(lái)看，石灰石卸料間內(nèi)的斗提機(jī)要依靠石灰石塊倉(cāng)壁上的鋼架將石灰石料塊送到倉(cāng)頂，在平面布置上不宜拉的太開，一般外邊線間距在1.5米左右。而倉(cāng)錐斗下的皮帶稱重給料機(jī)的長(zhǎng)度又決定了磨機(jī)房與石灰石塊倉(cāng)的距離。因此，這三個(gè)建筑構(gòu)物布置的平面距離十分靠近，從而給予基礎(chǔ)放置的空間位置就十分有限，設(shè)計(jì)中常常會(huì)因?yàn)榛A(chǔ)底面積過(guò)大而相互碰撞，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)實(shí)際情況，將各建筑物基礎(chǔ)結(jié)合起來(lái)考慮，選擇不同的基礎(chǔ)形式，采取有效的措施。

　　例如，當(dāng)采用天然基礎(chǔ)時(shí)，塊倉(cāng)與磨機(jī)房的基礎(chǔ)埋深應(yīng)盡量設(shè)計(jì)在同一標(biāo)高處。為了控制基礎(chǔ)尺寸，可將倉(cāng)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)成圓形整板基礎(chǔ)或環(huán)形條基。由于塊倉(cāng)下部框支架內(nèi)常常布置石灰石漿液箱，將倉(cāng)基礎(chǔ)做圓形整板基礎(chǔ)可以直接用做石灰石漿液箱的基礎(chǔ)。若倉(cāng)采用環(huán)形條基時(shí)，可在條基環(huán)內(nèi)填灌低標(biāo)號(hào)混凝土，在頂面鋪間距200直徑12的雙向鋼筋網(wǎng)作為箱罐基礎(chǔ)。另外，對(duì)于相鄰受影響的磨機(jī)房基礎(chǔ)，可以將柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為條基或異形偏心。

　　2、建構(gòu)筑物基礎(chǔ)埋深高差問(wèn)題

　　石灰石卸料間地下室標(biāo)高一般在-7.0米～-6.5米左右，而石灰石塊倉(cāng)及磨機(jī)房的基礎(chǔ)埋深則在-2～-3米左右，根據(jù)基礎(chǔ)施工先施工深基礎(chǔ)的原則，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)針對(duì)不同的基礎(chǔ)形式采用不同的措施。

　　當(dāng)采用天然基礎(chǔ)時(shí)，考慮石灰石卸料間的基坑開挖放坡對(duì)塊倉(cāng)基礎(chǔ)的影響，可適當(dāng)降低塊倉(cāng)基礎(chǔ)的埋深。也可在設(shè)計(jì)時(shí)，可要求待卸料間地下室施工完后，對(duì)受影響的粉倉(cāng)基坑土采用砂石或夯實(shí)素土回填到設(shè)計(jì)標(biāo)高，從而保證地基承載力。另外，在設(shè)計(jì)石灰石卸料間地下室時(shí)，也應(yīng)該適當(dāng)考慮粉倉(cāng)基底附加應(yīng)力對(duì)地下室混凝土墻壁的作用。

　　3、石灰石卸料間地下水與結(jié)構(gòu)抗浮問(wèn)題

　　地下水位及其變幅是進(jìn)行石灰石卸料間地下室抗浮設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，在設(shè)計(jì)時(shí)不能只考慮正常極限狀態(tài)，還應(yīng)充分考慮洪水期水位線以及施工過(guò)程中的空室狀態(tài)，從設(shè)計(jì)上要求，要適當(dāng)考慮加大結(jié)構(gòu)安全系數(shù)，保留余量。從施工上要求，實(shí)際過(guò)程中應(yīng)采取相應(yīng)措施，做好基坑降水，保證地水位在正常極限狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)施工過(guò)程中抗浮不夠而對(duì)局部結(jié)構(gòu)造成破壞的情況。在通長(zhǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，抗浮驗(yàn)算不夠，可采用加厚底板，加大底板外挑面積的方法。

　　二、石灰石塊倉(cāng)上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)特別關(guān)注的問(wèn)題

　　從節(jié)約經(jīng)濟(jì)、便于施工的角度，地震設(shè)防烈度在8度以下的塊倉(cāng)可采用下部混凝土框架柱支撐上部混凝土筒倉(cāng)墻及鋼錐斗的結(jié)構(gòu)形式；設(shè)防烈度在8度以上的采用鋼筋混凝土落地倉(cāng)則更為經(jīng)濟(jì)。

　　對(duì)于采用柱支撐的筒倉(cāng)，根據(jù)筒倉(cāng)的直徑不同，下部可布置6或8混凝土框架柱。結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，因?yàn)樯喜客矀}(cāng)為混凝土墻，下部為框架梁柱，上下部剛度差異較大，應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)剪重比以及地震力作用下剛度突變層的層間位移。通常的作法是加大下部柱端與上部筒倉(cāng)剛度突變層的側(cè)向約束,即加大鋼錐斗支撐處、筒倉(cāng)與框架柱交接處環(huán)梁的截面尺寸及配筋，并適當(dāng)加大下部框架各層梁的截面尺寸，增加下部結(jié)構(gòu)的整體剛度，提高結(jié)構(gòu)的整體抗震能力。

　　另外由于倉(cāng)下部框架內(nèi)放置石灰石漿液箱及料斗，柱間無(wú)法拉梁，僅在外側(cè)布置環(huán)向梁，因此結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)要注意修改柱的計(jì)算長(zhǎng)度。

　　設(shè)計(jì)上部料筒時(shí)，貯料計(jì)算高度可按如下方法來(lái)取值：上端：當(dāng)貯料頂面水平時(shí)，取貯料頂面，當(dāng)貯料頂面斜坡時(shí)，取貯料錐形重心。下端：錐斗采用鋼錐斗，取到錐斗頂面。還應(yīng)注意，根據(jù)GB50077-2003鋼筋混凝土筒倉(cāng)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，HD<1.5為淺倉(cāng)，但規(guī)范也規(guī)定了，當(dāng)H≥18m且直徑D≥15m時(shí)的圓形淺倉(cāng)還需按深倉(cāng)計(jì)算貯料壓力。

　　三、結(jié)束語(yǔ)

　　脫硫工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同于其它工業(yè)或民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不能單單只考慮建筑個(gè)體的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，而是要立足于整個(gè)脫硫系統(tǒng)，從方案布置到結(jié)構(gòu)計(jì)算，都要考慮工藝流程的要求，所以一定要消化工藝資料，與工藝形成良好的互動(dòng)。只要確定了合理的結(jié)構(gòu)方案，設(shè)計(jì)時(shí)注意了脫硫建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，一定能成功完成脫硫工程的設(shè)計(jì)工作。

　　參考文獻(xiàn)：GB50077-2003《鋼筋混凝土筒倉(cāng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

　　DL5022—2012《火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》

　　GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》

　　HJ/T179-2005《火力發(fā)電廠脫硫工程技術(shù)規(guī)范石灰石/石灰——石膏法》