摘要：变电站土建结构作为现行电网建设中的重要组成部分,其性能质量对整个电力系统都有重要的影响。近年来较多变电站有电力事故的发生,原因在于有温差裂缝等问题存在,其会使结构内部的电力系统设备面临受损害问题,如雨水侵蚀等,容易诱发安全事故。但如何保证土建结构在耐久性、安全性方面较高,又成为当前变电站土建设计中面临的主要难题。因此,对结构耐久性、安全性在实际设计中的体现进行研究,具有十分重要的意义。
关键词：变电站；土建工程；设计结构；安全性；耐久性
在变电站土建设计中,安全性和耐久性是十分重要的两个因素,而混凝土结构作为土建结构的重要组成部分,在土建设计时就必须对此进行充分考虑并在设计中予以体现。对此,在进行变电站土建结构设计中,应该注意提升混凝土结构设计水平,综合考虑环境因素的影响,同时正确处理各类荷载因素,并做好结构检测,使结构的安全性和耐久性达到设计预期要求。
1影响变电站土建结构工程安全性与耐久性的因素
1.1混凝土结构不稳定
由于该变电站土建工程结构具有一定的复杂性,在混凝土施工过程中,采用的施工材料质量较差,会降低变电站工程混凝土结构的安全性与耐久性。另外,由于变电站工程混凝土结构重量较大,在一定程度上影响变电站土建结构的稳定性。为了保证变电站混凝土结构施工质量得到更好的提升,减少混凝土结构失稳现象的出现,变电站工程中的施工人员要严格控制混凝土施工材料质量,针对质量不达标的施工材料,严禁进入到施工现场,在提升变电站土建结构工程安全性与耐久性的同时,减少混凝土施工材料的浪费。
1.2结构裂缝问题的存在
从现行变电站土建结构常出现的问题看,首先表现在裂缝问题方面,而裂缝的产生又包含两方面。第1,裂缝在混凝土结构中的原因,包括混凝土结构强度等级、骨料含泥量、颗粒级配、浇筑中保温措施、混凝土保水性以及养护措施等,这些问题的存在都可能对混凝土均匀性、密实性造成影响,裂缝问题极易出现。第2,温差裂缝问题。变电站土建结构设计中,对于大开间结构多采用砖混结构形式为主,如继电器室,这种建筑结构形式下的温差裂缝较为明显,尤其在窗户结构、纵横墙面上有水平裂缝存在。而砖混结构在长条型形式下,如高压配电室等,温差裂缝的存在集中表现在结构层拐角、纵横墙面上。通常温差裂缝的产生,很大程度归结于砖混结构自身的热膨胀性,砖砌体内部应力在混凝土结构出现变形或伸缩后,因无法承受拉力作用,由此便出现温度裂缝。
2全面提升变电站土建工程设计结构的安全性与耐久性
2.1结构构件承载能力的安全性
工程施工规范对于工程结构构件的安全水准具有较为直接的关系,一方面是规范规定结构本身需要承受的荷载标准值,也就是说所能够承受的最大荷载,以我国楼板规定承受的荷载为例,要求为1.5kPa,而英国和美国则分别要求为2.5kPa和2.4kPa。另一方面是规范规定的材料强度分项系数和荷载分项系数的大小,材料强度分项系数,是计算结构构件自身固有的承载能力时将构件材料的强度标准值进行缩小所得到的系数,而荷载分项系数则是计算荷载对结构构件的作用过程中,放大荷载标准值所得到的系数。通过这些量值,对构件承载系数进行表示,能够体现出构件在相应规范下的安全度,这将能够为表明构件材料的自身安全性效果提供良好的条件。
2.2结构整体稳定性
在变电站土建结构设计中,主体结构不仅应具有抵抗相应荷载的能力,同时还应保证结构整体稳定、协调满足设计要求。对此,可先从局部结构破坏角度出发,避免出现单个构件先行破坏或构件间的不相称破坏,通过对变电站土建结构的延性以及赘余度进行有效控制,使得结构既能抵抗长期作用荷载,对地震以及其他不可预见抗力又能具有一定的安全储备。
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2.3结构构件自身的整体牢固性
土建工程结构构件的安全性,除了具有较高的承载能力之外,还需要能够有较强的整体牢固性作为支撑。整体牢固性,体现在工程结构之中,能够当结构的某个部分受到破坏或者出现损坏时不至于出现大范围连续破坏性倒塌,这是衡量结构构件安全性的重要方面。
2.4全面提升混凝土质量控制的整体水平
混凝土强度会影响到变电站土建结构的实际性能,对此,在设计结构工作进行中,就首先需要针对混凝土的种类进行合理选择。按照土建工程结构设计标准,进行混凝土的采购工作,使其能有效符合相应的规定和标准。其次,针对混凝土强度、耐久方面的最佳分配比进行科学计算,保证混凝土配置过程中不会因为过度追求结构施工强度而减低耐久性。再者,控制混凝土的质量,需要全面按照结构设计中的参数和数据,开展相应的配置工作,并且在实际开展施工工作之前,更是需要针对混凝土的抗腐蚀性和抗渗性能进行全面检测,使其能够符合相应的设计施工标准。
2.5制定完善的土建构造措施
通过制定合理的变电站土建结构构造措施,能够保证该变电站土建结构体系更加健全,提高变电站土建结构工程的安全性与耐久性。在该变电站土建结构工程中,施工人员要做好相应的配筋工作,防止钢筋出现断裂。变电站土建结构工程中的施工管理人员要对施工人员进行安全教育,让施工人员真正认识到变电站土建结构施工安全的重要性,降低变电站土建结构工程安全事故的发生概率。除此之外,变电站土建结构工程中的设计人员还要结合外界荷载分布情况,不断完善土建构造措施,并选择相应的土建结构造参数,防止变电站土建结构出现大面积裂缝。由于该变电站土建结构工程的施工难度比较大,工程中的设计人员在实际工作当中,要认真按照施工图纸进行施工,针对变电站土建施工方案中不明确的内容,及时与设计人员沟通,在提升变电站土建结构工程施工安全的基础之上,不断提高变电站工程土建结构工程的耐久性。
2.6合理设计土建结构检测方案
为提升变电站土建结构的安全性和耐久性,在结构设计中,需要综合考虑变电站工程实际情况优化结构检测方案,应该注意以下3点:(1)在变电站土建结构设计中,对土建结构设计所需要的数据参数和技术参数进行综合分析,然后在此基础上进行优化设计,对建筑结构的长度、宽度、高度和坡度等进行检测分析;(2)在检测土建结构项目模块时,需要综合考虑变电站土建结构施工情况,结合设计中的结构检测方案检测该阶段内竣工的土建结构;(3)在对变电站土建结构的安全性和耐久性进行检测分析时,不仅需要对结构质量进行定期检测,同时还应该严格依据国家相关标准,提升变电站工程设计水平。
结论
综上,通过运用合理的混凝土施工技术、制定完善的土建构造措施、采取先进的土建结构检测方案,能够保证变电站土建结构工程的安全性与耐久性得到更好的提升,减少变电站土建结构施工材料的浪费。对于变电站土建结构工程中的施工人员来说,要结合变电站土建结构施工过程中存在的问题,采取妥善的处理方案,保证变电站土建结构施工得以顺利开展。
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论文作者:刘大伟
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
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