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土建设计范文1
0 引言
装配式变电站是在国家电网公司“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”的理念指导下,借鉴了民用、工业建筑装配生产的经验,针对标准配送式智能变电站设计需求,推动设计理念创新,突出工业化设施定位,实现变电站设计、施工过程的组织集约化的产物。它通过现场拼装预制构件、电气设备即插即用的形式,尽量减少现场浇筑和制作安装的时间,从而大幅提高施工效率。
资源节约型和环境友好型社会建设理念的提出,伴随着电力行业包括管理、设备厂家、设计、施工等单位的技术发展,推动了变电站建设模式的发展。近几年,许多装配式变电站试点工程相继完工,装配式变电站建设模式逐渐成熟,标志着国家电网智能变电站建设跨入了新阶段。
1 装配式变电站特点
装配式变电站与传统变电站相比,具有以下几个特点:
1.1 工厂化生产、施工周期短
传统变电站土建施工周期较长,占整个变电站施工周期的一半以上。其主要原因是各施工工序无法同时进行,必须是上一个施工工序完成后下一个工序方可开始,而且钢筋混凝土的浇筑和养护时间都比较长,同时比如基础开挖、土方平整、混凝土养护等工序又受到天气等诸多因素影响,由于天气原因的停工屡见不鲜。
装配式变电站可通过各施工工序同时进行大幅提高施工进度,比如,现场土方平整的同时,建筑物构件的加工制作可同时在工厂中展开;另外,现场安装过程中拼装、焊接等工艺较简单、快捷,从而达到减少施工时间的目的。同时,工厂化生产方式也最大程度地减少了工程的外部制约因素,间接的缩短了工期。
1.2 质量可靠、管理成本低
传统变电站的土建施工过程中存在原材料多、采购渠道多样;施工工序繁杂、施工队伍多;受环境影响大、现场防护条件有限的特点。从而导致了土建施工现场,用于施工管理的人力、物力多,增加工程成本的同时,质量风险点多样且难以控制。
装配式变电站的主要建筑构件均采用预制构件,由特定的标准化生产厂家加工,其制作工艺成熟、制作环境优良、成品检验规范,从而大大提高了构件的成品质量,使工程质量可控、在控。例如,楼板采用彩钢板,因为彩钢板层层紧扣,其密封性和建筑结构得到了非常好的保障,内墙则采用了轻钢龙骨石膏板取代原有砌筑式墙面,硬度和防火性均有大幅提高。同时,构件预制厂家流水化生产、成熟的技术研发、成品检验简便等因素降低了主要构件的生产和检验成本。现场施工工序简洁、原材料采购量少也降低了工程的现场管理成本。
1.3 节能环保、可持续
传统变电站土建施工对于环境的破坏较大。其主要原因是施工现场投入的人工、材料和大型施工机械较多,导致施工临建和材料加工用地较多,同时产生较多的生活及建筑垃圾、污水及废水,不利于环保和节能减排。
装配式变电站采用工厂化生产,现场施工工序减少,人工、材料、大型机械的需求量少,从而减少了占地和垃圾、污水的排放量,有利于环境保护。另外,建构筑物的主体结构体系构件使用寿命一般高于变电站使用寿命,可循环持续使用,加大了变电站的可持续性。
综上所述,装配式变电站是“资源节约型、环境友好型、工业化”(即“两型一化”)理念的完美体现,有着传统变电站无法比拟的优势,是变电站建设领域的必然趋势。
2 装配式变电站土建设计原则
装配式变电站土建设计要针对标准配送式智能变电站设计需求,推动设计理念创新,引领工程技术进步方向,突出工业化设施定位,优化集成。
贯彻节能环保、可持续发展的设计理念,以安全可靠为前提,信息数据为支撑,多方案比选为手段,以变电站全寿命周期成本最优为目标,统筹考虑,精心设计。以工业标准化生产检验代替现场浇筑制作;以各施工工序并联进行代替施工串联流程。
采用标准化设计,联合设备厂家规范统一电气设备安装接口,即在设备未订货前,设备基础、设备穿墙方式、埋管布线方式形成统一接口标准。方便设备招标、设计、运行维护的同时,避免土建施工等待设备招标采购而延长工期的现状,实现土建施工先行的可操作性,缩短工程建设周期。
3 装配式建筑设计
目前装配式变电站内的建筑结构形式一般有钢结构、劲性混凝土结构、预制混凝土结构等。建筑物构配件设计一般分三个层次,分别是主体结构、附属结构和特殊构件。
主体结构起支撑作用,其使用寿命不能低于建筑物的使用寿命,主要包括主板、柱、斜撑等构件。
附属结构的使用寿命可低于主体结构,到达使用寿命时可更换。附属结构应具有装配方便、模数化、标准通用的特点。装配式建筑物附属结构主要包括:围护结构、电气管线、上下水管线和其它部品系统等。围护结构一般是指外墙、屋面、门窗等。内隔墙采用轻钢龙骨石膏板或轻质条板制成,并将电线、插座、挂件或门窗等集中在几个专用墙板内,其它设置成空白墙板,使装修何布线在内隔墙在生产时已经完成。
针对变电站的使用功能,对设备房间的特殊构件进行专门设计,一般有以下几种制作方式:
(1)视建筑物防火重要性,不同位置墙板选用拆卸方案。除主变房间外其他墙体选用可拆卸墙板,墙体拆卸方便,工程扩建和检修,设备进出入不受墙体约束。墙体内预埋管线,管线走向在内墙面示意,解决了墙体预埋线的问题,同时墙面平整美观。
(2)GIS基础与楼板分离,形成基础模块,楼体建设进度不受设备订货限制。模块尺寸、高度可以根据设备调整,解决了穿墙套管高度处墙体留孔受设备的制约问题。
GIS基础模块在构件厂预制,现场拼装,形成独特的锚拼节点。
(3)GIS室次梁二次安装,采用锚拼节点,可以任意调整次梁位置,使GIS室可以适应不同设备厂家的设备,为变电站扩建提供便利。同时次梁间沟槽可以兼作电缆沟使用,同时解决了设备电缆放置问题。
4 装配式构筑物设计
4.1 装配式围墙
围墙采用无柱式基础与墙板插接式方案。
围墙基础采用条形混凝土基础,基础顶部设置墙槽,墙槽顶部设一圈预埋件。墙板插入基础墙槽,板底部预埋件与杯口预埋件焊接连接。
在板顶用金属夹具实现板与板之间的连接。
无柱墙质量可靠,施工方便,不用现场为墙体绑扎钢筋、支模板,加快施工速度,节省工期,节约了柱子工程量。
4.2 装配式主变基础
将主变基础底板与支墩分开,底板现场浇注,支墩工厂预制,现场采用独特的锚拼节点安装。使基础的施工不受设备影响,支墩标准化,并以设备部件的形式出现,施工快捷,工期可缩短近一半。
装配式主变基础是将底板和支墩分开处理,底板现场浇注,支墩在工厂预制,支墩在现场安装在底板上。
主变基础底板尺寸和重量均很大,且底板受设备安装影响程度小,故底板在现场浇注并预埋埋件。
支墩采用预制,支墩设预留孔,方便与基础底板连接。
待支墩到货后,先在预留孔位置的筏板钢板上焊接锚筋或预埋件,基础就位后锚筋刚好在预留孔中,再在孔中浇注膨胀混凝土固定。
4.3 装配式防火墙
目前,装配式变电站防火墙主要采用以下几种结构型式:
1)现浇钢筋混凝土柱+预制墙板方案:
防火墙的基础与墙柱同时浇筑,基础采用独立基础。钢筋混凝土现浇柱根据主变构架钢管根开设置,柱顶预留地脚螺栓,用于固定主变构架。柱两侧设置沟槽,用于固定预制墙板。
该方案混凝土现场浇筑工程量较大,工期较长,“装配式”优势不明显。
2)预制钢筋混凝土柱+预制墙板方案:
防火墙由基础、预制钢筋混凝土柱、预制墙板和封口梁组成。立柱基础采用现浇杯形基础,立柱采用插入式。柱设有特殊凹槽,安装完柱后卡入预制墙体,上部用预制钢筋混凝土梁进行封口。
该方案主要受力构件在工厂预先加工完成,现场组装拼接,能有效的缩短施工工期,节约人力资源。
3)钢柱+预制墙板方案:
钢柱采用热轧H型钢柱或钢管柱,基础采用现浇杯形基础,立柱插入后采用细石混凝土二次灌浆填实,钢柱两侧及顶部预制墙板包裹。
该方案能有效的加快施工进度及减少劳动强度,减少现场的湿作业,缺点是造价偏高,墙板节点安装采用螺栓,破坏镀锌层,对防腐不利,且在风荷载作用下,变形大于钢筋混凝土柱。
5 结束语
伴随着国家电网公司一批试点工程的成功建成并投入运行,装配式变电站设计技术已逐渐走出初级阶段,但仍然存在一些问题亟待解决,如结构体系理论研究,配套构件的兼容性、国内技术规范的缺失、施工人才缺乏等。需要我们电力设计行业技术人员继续开拓创新,为装配式变电站设计技术成熟增砖添瓦。
【参考文献】
[1]李勇.关于变电站土建设计要点的分析[J].广东科技,2011(24):132-134.
土建设计范文2
关键词:变电站;土建设计;要点分析
中图分类号:TU271.1 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)06-0162-02
随着建设加强智能电网的进程不断深入,我国投入大量资金进入变电站的升级和改造,变电站土建工程日益增多。变电站土建设计是一个复杂的系统工程,从前期选址、可行性研究到初步设计、施工图设计到后期施工都需要充分预估,并将防火问题、防噪音问题等变电站土建设计的特殊问题考虑在内。下文将对变电站土建设计的要点进行详细分析和阐述。
1 变电站土建设计阶段的要点
变电站土建的设计阶段,主要有下面几个要点,其设计主要有三个,即前期准备、初步设计,还包括施工图纸设计,具体示意图如图1所示。
1.1 变电站土建设计前期准备阶段
1.1.1 前期选址
对于选择变电站的建设地址来说,首先应确定负荷中心在变电站中的位置,然后对负荷分布、城乡规划进行综合性的考虑,合理调整网络结构,尽可能不占或少占农业耕地,降低土石方的使用量,尽量选择使用价值较低的劣地或荒地建站。
对于初步确定的变电站地址,要从下面几个方面进行综合性的分析:
①变电站选址应遵循节约用地的原则,选择土地使用价值较低的位置建站,因此,变电站多离城市中心较远,要考虑交通运输是否能够满足变电站日常需求。
②变电站选址应充分考虑城市建设的整体规划,不能占用公路、铁路等线路。
③变电站的建设,应考虑是否与周围环境相适应,不能随意建在机场、游览区以及军事要地附近,须经有关部门批准。
1.1.2 可行性研究
变电站建站位置一经确定,须经有关审查部门的批复,然后对审核通过的站址建设方案进行详细的分析和论述,着重解决对项目是否可行的论证,这是变电站开展土建设计中的首要条件,可行性研究阶段主要进行的工作是论证占地规模、地基处理措施、土地的利用和居民拆迁等问题。
①占地规模,为了设计达到规范要求,力图日后运营维护的便利,各类型变电站设计方案,大多数都有着一套标准,但是基于我国紧张的土地资源状况,变电站的建设,只能在标准化基础上,根据当地实际对设计方案进行优化。
②对于地基的处理,以及地下隐蔽设备问题,要在可行性研究阶段,具体问题具体分析,通过评价建站地址稳定性的方案,判断和评估地址周边区域是否存在不良地质,如溶洞、滑坡等,并制定防范措施。
③经济作物、林木的拆迁补偿问题,变电站开工后,需要占用较大的土地,因此不可避免的涉及土地征用、拆迁补偿,要进行详尽的收集和分析,以利于在后期工作阶段,能够计算出合理的费用。
1.2 初步设计阶段
变电站可行性研究批复之后,即可着手进行初步设计。以下对此阶段设计所涉及的几方面做简单介绍。
1.2.1 变电站的总平面布置设计
应按照国家有关规范,遵循电力系统规程,优化道路运输,着力于引接、进出线位置,关注安全距离,对已确认规模的建筑物进行合理安排,尽可能少占平面用地。
1.2.2 竖向布置设计
可分为阶梯式和平坡式两种布置方式,需要重视的是,无论使用何种方式,都要本着平衡填挖方量的原则,尽量减少平整填挖量。
1.2.3 建筑结构
变电站的建设应严格遵从国家建筑规范,为达到抗震、承载力的要求,当建筑物高度高于3.6 m时,必须采用钢筋混凝土结构,而且建筑物构架和支架也必须采用钢结构,建筑物若低于此高度,可采用砖混结构。
1.2.4 地基处理
变电站工程耗资巨大,站内电气设备一般体型较大,占用地基多,因此,就基础选型来说,设计人员应根据经济性的原则,结合难易度等方面进行全面的分析,进而选择地基处理的最佳方案,以达到经济性和技术性的双赢。
1.3 施工图设计阶段
施工图设计应在初步设计之后加快进行,其根据国家有关标准和规范要求,在已批复的方案基础上,遵循初步设计审查明确的范围要求进行设计。为确保变电站实现建筑规格要求,以及提高土建项目施工图质量,要有效把握施工图的设计,可从以下三种措施着手,以提高施工效率:
①认真核实已有的资料、尺寸,经确认无误,才能进行下一步的设计。
②建立和完善各专业资料共享制度,避免因沟通不畅而产生问题。
③变电站土建施工过程中,设计人员和相关部门应该加强沟通和交流,并制定科学合理的变电站工程施工反馈制度。
2 变电站土建设计优化方案
2.1 变电站站址方案的比较及选择
分析上述情况之后,经过认真比对多个参选方案,有关专家初步评估这次方案的可行性。在评估过程中,审查建议和意见应引起高度重视,以从中选择最佳方案。通过科学评价体系,充分考虑工程实际,在此基础上,评出首选方案,此外,还需要产生出备选方案,以满足施工实际需要。
2.2 变电站的主要建构方案设计与优化
变电站的建构是一项复杂的系统工程,包含了平面、立面、结构、地基处理、基础施工等各个环节,因此,对变电站设计的方案优化通常采用联合布置方式,这种方式最大化的避免了对土地的占用,也更加美观新颖,符合大众审美。
在地基处理方案设计时,针对填土较厚的情况,采用强夯法较为适宜;对于土质较好的部位,适于采用天然地基处理技术;当出现淤泥较厚的情况时,可选择预压法、灌注桩管法,或者水泥搅拌桩法。
满足设备运行要求,符合消防需要是暖通风及水工方案设计的主要目的。对于结构方案设计来说,变电站结构目前采用钢筋混凝土框架、支架和构架使用钢结构的现象较为普遍。变电站的建设,还应考虑两方面:一是变电站的重要程度,二是变电站位置的防裂抗震程度。
2.3 变电站站区排水及消防系统方案设计与优化
生活给水和消防给水,是变电站给水系统担负的主要功能,若条件允许,两套系统要独立设置,分开使用。无论是生活给水,还是消防给水,其用水量不大,可通过市政水网供水,为了达到最优供水效果,可以使用分流排放的方式进行。变电站消防系统的方案设计,先要对变电站站内诸多设备、建筑物,是否处在安全距离范围之内进行检查,若是符合相关规定,可不做处理,若是不符合间距要求,则需采用防火墙,或者使用防火帘进行处理。
2.4 屋外构支架的设计与优化
变电站电气主接线方式是选择屋外构支架类型,以及采用何种布置方式的依据。变电站通常采用联合构架,使用两个间隔一跨的方式,并设置单端支撑于构架纵向中部的位置,这样能够减少纵向尺寸,还能够降低土地使用面积。钢管杆和水泥杆是屋外构支架主要的材料,通过LCC全寿命比较分析法的运用,可选择出与变电站周期一致的杆材料,这样,可大大降低建设成本。
2.5 围墙、电缆沟的设计与优化
变电站的建设,通常采用现场组装,装配式围墙和工厂化定做的方式,这样能够提高施工效率,缩短工期。对于变电站的电缆沟来说,也要尽可能使用现场装配的施工方法,并结合数字变电站建设的特点,少使用或者不使用电缆沟,可通过电缆埋管,以及预制电缆槽盒、预制电缆沟等方式,改善施工环境和条件,从而提高管沟施工的质量和效率。
2.6 暖通系统的设计与优化
为节约用水,保护环境,变电站内部卫生间通常为智能化的环保卫生间。同时,为降低能耗,站内暖通系统采用节能型的排风机、变频空调等设备。另外,站内的雨水口、检查井、消暗管等通常采用自然排水的方式,从而有效减降了能源使用。
3 结 语
作为我国单位建设的重要组成部分,变电站是电能运输好和传送的基本单位,变电站土建工程的质量与我国电网安全息息相关。变电站的土建设计是一项常规工作,也是一项“只有更好,没有最好”的研究工作。对于变电站土建设计工作者来说,必须本着高度的责任心,充分考虑土建工程的各个细节,打造变电站土建的精品工程。
参考文献:
[1] 许永安.浅谈变电站土建设计中的几个问题[J].山西建筑,2011,(7).
[2] 杨宏钦.地下变电站与上部建筑相结合建造的转换层结构设计[J].上海建设科技,2011,(2).
土建设计范文3
1.1地址的选择
建设变电站的地方最好不要占农耕地或经济林区,而且还要做到节约用地即高效地利用土地资源。我们的变电站最好是选择在交通方便,利于工作人员上班和资源配送的地方,真正地围绕以人为本的核心。为了减轻变电站对环境造成污染,我们选择建设变电站的地方必须是位于变电站所在地最小频率风向的上侧。我们选择地址要避免选那些易发生断层、坍塌和山体滑坡等地质灾害多发地区,最好是比较开阔的地带便于我们架设各种高架线。我们的变电站最好距离工矿等负荷中心近一些,方便我们电气与电站的协调。
1.2竖向布置分布情况
变电站地基的设计要结合具体的地质情况,最好能够充分地利用原有的地势地貌。对于整个地基鉴于要做挡土墙和场地排水,我们要采用平坡式或者阶梯式布置。我们要确保在地下水位上方25cm以上处挖地基做条形基础,之后用三合土或三七灰土来填充并夯实(可以采用机械夯实或人工夯实)与地面齐平即可。
1.3建筑结构
(1)建筑的安全性。要想保证土建设计和构件的安全性,我们必须做到严格规定结构的荷载量,并且认真确定材料强度和荷载分项系数的大小,另外要保证标准荷载下的安全度。
(2)建筑的牢固性。要求建筑在发生局部破损时不会引发大面积坍塌,来减小灾难损失。
(3)建筑的耐久性。要使建筑能够在荷载压力作用下,能够持久耐用,尤其是在应对混凝土的腐蚀的情况,更要做到较大的耐用性。
2土建设计方案存在的问题
为了提高工程施工的综合竞争力和经济效益,我们要保证变电站工程的质量够硬,安全性够好,进度够快。要做到这些我们首先要做的就是了解变电站中所有可能存在的问题。第一,站址选取时的问题。变电站无论选择在哪,都要面临赔偿问题,可能是拆迁费用,可能是土地征用费用或商户补偿费用,这些赔偿都会一定程度上造成资金压力。第二,预估土方时的问题。即使我们在施工之前做了精确的预估土方,但是一旦真正开始还是会有很多我们预想不到的情况,这就造成现实与预估土方之间的冲突。第三,结构腐蚀的问题。混凝土的腐蚀是影响建筑施工安全的重要因素,但是我们又不能做到完全避免。第四,温度对道路建设的影响。在变电处一些特殊位置存在“永临结合”的建筑方式,使得温度一旦升高后就可能对道路造成一些损害。第五,室内排水和防火问题。在室内设计时,常常会有屋顶门窗渗漏,地面硬度不够,防火不达标,高度不符合安全带电距离等问题。
3土建设计方案的优化
3.1可行性的研究
(1)占地面积的可行方案。我们要合理布置规模就要注意控制主变数量和出线回数。针对室外配电装置场地,要注重它与建构筑物之间的关系,为了有效减少占地面积,我们必须要采用先进的工艺设备节省空间。建筑物在不影响它本身的功能的前提下合并为一栋楼,另外也要降低一些楼宇附属场地的各种费用。经过相关的技术分析,为了减少占地面积,主变压器一般选用两台比较合适,35kV要与110kV对称布置,以10到12个为35kV的出线间隔和以2到4个为110kV的出线间隔。作为可研设计的人员要做到出线间隔和主变数量成比例等前期的科学规划。以皖北的某一个变电站为例,整个占地面积仅仅是3700m2左右,具体设计就是主变和功能建筑位于中间,旁边采用防火墙,10kV和110kV对称分布的开关场地,10kV的出线间隔为24个。
(2)位置选择的可行方案。位置选择需要全面综合考虑,不仅要考虑负荷量,网络结构还要考虑征地情况,城乡规划。要做到减少土石方量,尽量不占经济效益较高的土地,而占用荒地或坡地。要做到尽量配合规划部门和城乡管理部门的统一规划,避免相互交叉的架空线路。还有站址要靠近负荷中心,且要方便利用一些基础设施,地势平坦利于运输。
(3)地下处理的可行方案。在研究可行性阶段要先了解建设变电站的地下情况,对于地下有防空洞、滑坡、要塞管道或是回填区就要避开。例如曾经在皖北某县本来选址的地方却在可行性研究时发现地下是杂土回填区,以前发生过坍塌,不仅如此地下还深埋着主要污水管道,因为要解决这些问题所需要的费用远远超出预算,最终决定另寻合适的地址。
3.2初步设计阶段要完成的工作
(1)总体规划设计。我们在确定变电站的具体规划方案与规则之前,必须考虑变电站所在地的地形地貌、水源电源、气象条件以及交通情况,不仅如此我们还要考虑变电站对生态环境的影响,变电站施工和工艺布置情况以及后续变电站的运行维护。变电站在达到它本身的功能要求后,要做到施工、运行、检修时资源节约,环境友好生态平衡的目的。
(2)平面布置设计。变电站的平面布置设计是在符合总体规划的前提下为了实现方便交通节约占地面积的目的。因此,我们必须在吸取电气平面布置经验后采取合理的工艺技术来达到我们的目的。对于总平面布置要进行模块化,即将总平面划分成若干个功能区,例如主变场区,110kV配电装置场区、配电装置区等,变电站的道路要将变电站内的各个功能区连接起来。变电站内道路设计要求满足各种检修、大体积物体配送、防火、防灾的具体规定。建筑物的布局方面要尽量减少土地的占用量,无形中就得增加建筑物的密集程度,但是这一切都有一个前提就是建筑物之间必须符合消防安全距离的规定。
(3)建筑方案设计。降低变电站的占地面积一直是我们强调的问题,所以我们在设计变电站的建筑方案中采用了联合布置的方式。具体操作就是尽量使变电站的电气设备安装在同一座主控楼或是同一座配电装置楼中,当然还是得以符合工艺技术要求为前提。变电站的平面布置设计要求变电站里的每个房屋都有足够的空间来进行设备的运行和维修;变电站的立面设计要求使变电站与它周围的环境相互融合统一。进行变电站建筑设计时,对于材料的使用主要是钢筋和混凝土,因为大部分的建筑物都使用钢筋混凝土框架,其他类似支架和构架的主要是钢结构。变电站的抗震等级主要是由当地的设防烈度和变电站的重要等级相结合来确定的。建筑物所采用的基础形式一般不会选用筏式基础或条形基础,因为要考虑到变电站所在地的地址情况和整个建筑结构承受的载荷大小,大部分情况下独立基础和桩基础可以很好地满足相关要求。对于变电站地基的情况我们不能一概而论,需要按照当地具体的地质情况分别采取适当方案处理。如果站址所在地区的填土层比较厚时,我们就要进行强夯处理;如果站址所在地有厚度特别大的淤泥层时,我们就必须则考虑水泥搅拌桩、预压法、管桩或灌注桩等方法来进行处理;当然如果站址所在地的地质情况比较好,那么我们就可以直接使用这种天然地基了。对于变电站的暖通以及通风设计,只要能使设备正常运行而且符合消防的相关要求即可。对于变电站中温度和空气质量的调节,我们需要根据以前变电站中的换气和防爆次数以及具体的温度要求,采用空调,自然或是机械方式进行调控。
3.3变电站施工图设计阶段
变电站土建的施工图设计阶段是将总图,暖通,结构,排水,建筑等这些通过审查检验的方案真正应用到实践当中。因为这涉及很多的专业所以必须在施工前进行专业沟通,以防各专业在交接的时候出现一些不必要的麻烦。我们可以采用一些有益的措施来提高施工图的质量以及土建工程的施工效率。
(1)因为变电站的特殊性使得变电站内建筑物基本都不会发生变动,所以我们可以进行具有自己独特风格的标准化设计。
(2)由于变电站的具体工作会涉及到很多的专业学科,所以为了减少各专业之间不能互相及时沟通而产生不必要的矛盾的现象,我们必须建立各专业之间资料互提共享机制。建立变电站土建施工的快速反馈机制,这样设计部门就可以快速处理在土建施工中遇到的问题,使得土建设计更加地完善合理。
4结语
土建设计范文4
【关键词】超临界;双框架;钢筋混凝土;设计;植筋;施工
1、工程概况
1.1 电厂简介
本工程系扩建电厂性质,一期工程建设规模为2×600MW燃煤机组,是国内首台国产化超临界机组,二期工程建设规模为2×600MW超临界机组,本期建设2×1000MW国产超超临界燃煤机组。
1.2 主要建筑物结构形式
主厂房采用双框架布置,即汽机房、除氧间和煤仓间。汽机房外侧柱纵向为框架-钢支撑结构体系,除氧间、煤仓间横向与纵向均为现浇钢筋混凝土框架,除氧间、煤仓间各层楼板均采用钢梁现浇混凝土板(压型钢板底模)组合结构。锅炉炉架为钢结构,采用独立岛式露天布置,辅助建筑物均为钢筋混凝土结构。
2、设计过程中的常见问题
2.1 工艺、土建配合问题
火力发电厂的自身特点决定了工艺专业和土建专业之间必须相互紧密配合,尽可能减少土建施工图中的问题,避免现场在土建施工完毕后,出现大量的需要修改的地方,在施工图中修改总比在现场既成事实后修改要简单的多。从本工程的土建设计变更原因分类统计可以看出,有超过一半的设计变更原因是由于工艺专业资料的修改而引起的土建设计变更。
第一类是土建施工图设计时,工艺专业还没有本工程的具体设备资料(设备未招标),而是根据以往的类似工程预估的一种假设资料。以这种资料设计出的土建施工图,对于结构设计本身的安全性来说没有多大问题,但按此图施工,后期设备安装时就有可能出现与设备尺寸不符的情况。对于这类问题,土建主要设计人和分册设计人要及时督促工艺专业提供准确的设备资料,最好能在土建施工图送印前有一个比较准确的设备资料,以减少后期土建设计变更数量和土建施工的难度,同时能够保证安装阶段的工程质量。
第二类是土建施工图设计时,有工艺专业设备资料。土建施工图已经按此设备资料设计完成,但后来由于业主、供货商等原因造成设备发生变化,这种设备资料发生变化的情况,若是工艺专业又没及时给土建重新补提变化后的设备资料,往往会造成现场已经按土建图纸施工完毕,等到后期安装时才发现土建结构与设备尺寸、标高不符。这时不管是改造结构还是更换设备,不管哪种方式,都会造成工期、费用的增加。为了尽量减少这种损失,只能希望工艺专业能够尽早把发生变化的设备资料提供给土建设计人,在现场还没施工前发设计变更处理,这是最好的处理方式,否则就会造成工期、费用的损失。
要是上述两类问题在土建施工前还没有解决,那后期设备安装阶段就会出现很多问题,例如预留埋件、孔洞位置大小不准确、缺少埋件孔洞、设备基础偏小……等。本工程汽机房400v配电室零米电气设备就属于比较突出的第一类问题,土建出第一版施工图时没有资料,后来出了个升版图,但电气资料不断的变化(这也和业主招标有关),后来又出了两个变更,搞的施工单位返工,费时费力。第二类问题对于设计者来说就是发个变更,处理起来很简单。但对于施工来说就不是那么容易的事情了。例如缺少埋件,并且该埋件要承受较大的拉力、剪力,处理起来施工难度很大,要请专业队伍来进行化学植筋、在梁柱上“打包箍”处理。植筋施工时,基材表面温度和孔内表层含水率应符合设计和胶粘剂使用说明书要求,无明确要求时,基材表面温度不应低于150C;植筋施工严禁在大风、雨雪天气露天进行。而且对于承重结构植筋的锚固深度应经设计计算确定;不得按短期拉拔试验值或厂商技术手册的推荐值采用。“打包箍”施工时虽然没有那么苛刻的要求,但处理后外表不美观,要进行二次装修处理。总之,应在浇筑混凝土前尽量减少此类问题。
2.2工艺、土建自身问题
土建自身问题的多少主要取决于图纸设计人和主要设计人对工作的细心程度。施工图设计质量的好坏,主要体现在细节问题是否考虑的周全,这些恰恰需要设计人和主要设计人有认真仔细的态度。火力发电厂建筑物种类繁多、构造复杂,施工图设计时是由好几个人员共同完成的,这往往会造成接口对不上,如尺寸标高前后不符、管道与基础相碰、工艺专业的电缆桥架、汽机管道相碰等。这些问题若是在施工前解决不好,施工过程中才发现势必会影响工程进度。虽然都是些小问题,但能体现出每个设计人员的细心程度。因此,我们每个设计人员应尽量做到减少差错、仔细核对,提高施工图成品质量。
3、土建设计与施工
3.1 土建设计与施工工艺
通常设计时会将框架结构的梁、板、柱的混凝土强度设计成不同的强度等级,虽然不是什么错误,但按混凝土施工工艺的要求需要连续浇筑,框架柱的混凝土能采用不同的设计强度来浇筑,但梁和板混凝土就很难按不同的设计强度来浇筑了,只能按同一强度等级连续浇筑。另外,有的设计为了达到更经济的效果,梁、柱钢筋规格使用过多,尤其是钢筋直径只差一个级别时,施工人员很容易混淆搞错,这种情况在隐蔽验收时常有发生。
针对这种现象,设计人员应多了解一些常见的施工工艺,有必要时可以深入施工现场,对施工作业有更进一步的熟悉和认识。这样,在以后的设计过程中才能设计出既经济又方便施工的施工图,而不是纸上谈兵,不切实际的施工图。
3.2土建施工
在这里简单说一下土建施工方面应注意的事,主要是施工顺序问题,从平面和空间布置上来说应从里向外、从深到浅依次施工。实际工程中经常会遇到地下管道已经施工,后来开挖准备施工地上建(构)筑物时发现此处该建(构)筑物基础埋深比已经施工的管道还深,这种情况肯定会造成返工,费时费工;另外,还有一种情况就是不按图纸施工,凭借以往的经验施工,安装时才发现管道与结构梁相碰,这时解决方案有两种:调整管道走向或改造结构,不管哪种方案,造成的后果就是费用增加、工期延误。因此,为了避免后期返工,在施工前应做一个全面的统筹规划,制定一个切实可行的计划,施工过程中及时跟踪计划的落实情况,发现问题及时提出整改措施,确保工程质量达到设计要求。
4、结束语
火力发电厂建设是一项工艺复杂、专业化程度高、建设周期长的工程。为确保火电厂后期的正常运行,无论是勘察设计还是施工,都应做到技术可靠、安全适用、经济合理、确保工程质量。
参考文献:
土建设计范文5
关键词:风电场升压站站区布置建筑结构设计方案
1、梨树沟升压站建设规模
梨树沟风电场规划总装机容量为200MW,本期梨树沟风电场装机2×49.5MW,计划2012年投产。风力发电场的建设,对于改善当地电力系统的能源结构、减少燃煤发电厂的环境污染有着重要的意义。风电场的建设不仅具有较好的发展前景,同时对于地区经济发展也具有十分重要的意义。
2、 站区总布置与交通运输
2.1 站区总体规划
1)站址地形地貌:站址区域地形起伏,均为丘陵地貌。北侧自然地面高程315.72-312.61m,南侧地自然地面高程309.44-308.3m,西侧自然地面高程为315.72-309.44m,东侧自然地面高程312.61-308.3m。站区南北高差较大。
2)交通运输:在升压站东侧围墙大门新建4.5米宽沥青道路60米,与原有乡道衔接。该站址交通运输方便,具备建筑施工和设备运输的要求。
升压站周围没有居民和村庄,本站的建设不会影响当地居民的生活。
3)升压站规模:升压站66千伏1回出线,35千伏4回出线,本期工程一次建成,站址周围开阔,进出线方便。
4)供水方式:站外打水,铺设管道供水。站区排水采用场区自然排水和地下管道排水方式,将雨水和生活污水排至升压站围墙外的截水沟和排水沟中。
5)根据水文气象报告,站区不受百年一遇洪涝水的影响。
2.2 站区总平面布置
1) 拟建升压站东侧短边围墙与指北针顺时针5°布置,围墙内占地面积100×72.5=7250㎡,围墙总长度345米,进站道路60米,征地宽度11米,进站道路征地面积:660㎡。征地面积为围墙外4米,北侧围墙护坡征地面积为围墙外8米,站址征地面积为:8870㎡。
2)生产楼布置在站址的南侧,生活楼布置在站址的北侧,两个附属建筑布置在东侧大门入口处的两侧。
升压站大门布置在站区的东侧。
3)建筑物、构筑物之间的安全距离,按照火灾危险性类别及最低耐火等级划分,其间距均满足《变电所总布置设计技术规程》的规定。
站区设计的道路兼做消防通道,道路内缘半径为9米,消防车可顺利通至各建、构物所在场地。
2.3 竖向布置
1)竖向布置方式:本工程配电装置场地南北方向设置0.5%坡度,东西方向不设坡。
2)站区场地雨水排放采用自然排水和组织排水两种方式排水,站区南北放坡0.5%,雨水通过围墙南侧排水坑,排至站外排水沟;事故排油池等通过地下管道排至站外排水沟。
3、 建筑
3.1 生产建筑物
1)生产楼建筑物平面呈东西方向一字形布置,是一栋南北朝向建筑物。
按各专业提出的用房功能要求,结合升压站运行特点:采用有人值守的运行方式,平面布置有继电保护室、消防器材室、会议室、办公室、监控室、卫生间。继电保护室、监控室室内净高3米。
2)建筑物外墙采用涂料罩面,墙体采用ESP保温板的节能墙体,勒脚采用蘑菇石罩面,内墙采用刮大白刷乳胶漆,建筑物采用保温轻钢彩板坡屋顶,外门采用不锈钢平开门,窗采用中空节能窗(单框双玻璃平开塑钢窗),房间内门采用实木门,配门锁。
3)35千伏屋内配电装置室布置在主变与无功补偿装置中间,按照电气专业提出的用房功能,层高定为5.8米。外墙采用涂料罩面,墙体采用ESP保温板的节能墙体,勒脚采用蘑菇石罩面,内墙采用刮大白刷乳胶漆,建筑物采用平屋顶,外门采用不锈钢平开门,窗采用中空节能窗(单框双玻璃平开塑钢窗)。
3.2 建筑物的节能
本站建筑物采用外墙保温节能方式。由于本站地处东北,冬季严寒,风雪较大,按照国家电网“两型一化”的要求,可以采用保温轻钢彩板坡屋顶。
4、 结构
4.1 设计主要技术依据
工程地质资料
地抗震设防烈度为7度,设计地震基本加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组。场地内无可液化土层。标准冻结深度1.40米。持力层强风化花岗岩。
4.2 生产建筑结构
1)生产楼和35千伏配电装置室的结构设计安全等级为二级,设计使用年限为50年,站址区域地震基本烈度为7度,根据最新建筑抗震设计规范中有关规定,生产楼抗震设防类别为乙类,地震作用按7度进行抗震计算,按8度采取抗震构造措施。
2)生产楼为二层框架结构,粉煤灰砖填充墙,现浇钢筋混凝土梁板柱。
35千伏配电装置室单层框架结构,粉煤灰砖填充墙,现浇钢筋混凝土梁板柱。
3)本工程生产楼和35千伏配电装置室按照规程、规范的要求,不需要设置伸缩缝、沉降缝和抗震缝。
4)生产楼地基基础设计等级为乙级。本工程生产楼处在填方处,需做毛石加深处理,基础采用混凝土独立基础,基础坐在持力层上,并且基础埋深需要在冻土深度以下。
4.3屋外配电装置构(支)架
1)本工程屋外配电装置构(支)架分别为66千伏构架、66千伏设备支架、主变构架、主变附属设备构支架,结构设计安全等级为二级,设计使用年限为50年,抗震设防类别为丙类,地震作用按7度进行抗震计算,按8度进行抗震构造措施。
2)本工程采用钢管结构柱和三角形断面格构式钢梁,这种设计外表美观,节约钢材,方便施工等优点,能够缩短工期,有显著的经济效益。
构架柱与梁连接采用螺栓连接。基础采用杯形独立基础。
独立避雷针采用钢管结构。
3)设备支架均采用钢管支架柱,型钢支架梁。
4)本站所有构支架均采用钢管结构,设计使用年限为50年,结构的耐久性是保证其承载力和正常使用的必要条件。因此所有的钢结构的构支架应在工厂定制加工,然后进行锌铝镍合金热浸镀防腐,镀膜厚度不小于86μm。
4.4全站建、构筑物的地基与基础
生产楼、生活楼、配电装置室均采用钢筋混凝土独立基础,地基基础设计等级为乙级。附属建筑采用毛石条形基础。本工程所有构(支)架基础均采用钢筋混凝土杯形基础,地基基础设计等级为乙级。所有建(构)筑物基础埋深需在冻土深度以下并坐在持力层上。在回填区,当基础埋深不够时,需要用毛石混凝土换填到持力层。
土建设计范文6
关键词:110kv变电站;土建设计;地质选择
变电站的土建设计水平,对变电站后期的施工能否顺利开展有着直接影响。通常情况下,要想做好变电土基设计工作,需要从多个方面对问题进行思考。目前我国在变电站土建设计上虽然有所提高,但仍然存在一些问题有待解决,希望本文内容对相关工作人员能够有所启迪。
1.选择变电站的地址
在进行110kV变电站土建设计时要做好地点选择工作,首先需要对变电站的负荷中心位置进行明确。此项工作的顺利开展,需要系统人员依据电网规划对负荷中心位置进行确定,除此之外,还需要在设计过程中,还应适当的接入到系统方案中。在地点选择上应当依据提供的资料,初步确定变电站的几个选址,这些选址应尽量靠近负荷中心,最大程度降低网损,对不同的选址进行对比时,应当对以下几个因素进行考虑。
1.1选定的变电站选择的地址不能与当地政府的规划产生冲突,特别是不能破坏当地农田保护区,除非当地的土地规划得到了适当的调整,否则不能因为修建变电站而侵占当地的农田。此外,在选址问题上,应当积极同当地政府部门进行沟通,确保变电站选址中不会对当地的整体规划造成不良影响。
1.2交通运输、水文地质、土地征用是否便利可行都是在变电站选址中需要考虑的问题;同时在电网建设中为了实现资源节约型和环境友好型电网,在变电站选址上尽量使用荒地、劣地,远离矿区,地震带。因为变电站经常会修建在偏远地区,因此需要对交通问题加以考虑,需要确保道路坡度、半径、宽度能够满足施工要求,确保变电站修建中使用的建筑材料能够顺利的运入到施工现场。
1.3变电站选址时,需要对变电站周围是否存在旅游景点、军事要地、飞机场等,如果存在,在建设前需要同有关部门进行适当的协商,确保可以建站后,才可以进行施工,如果未得到对方的允许,则应当另行选址。此外,带地址选择时,还需要了解选址地区是否政府划定的需要保护的历史文物和矿产资源等。
2.选择线路
变电站的路径需要与地址的选择进行适当协调,线路选择的共走人员需要与地址选择人员进行适当配合,对变电站的线路方案进行明确。线路的造价要远高于变电站造价。因此,一条合理的线路可以使变电站土建设计的经济性得到进一步提高,而且也有助变电站通过前期审查。此外,在线路选择上应当主要以下内容。
2.1进行变电站的线路选择时尽量避开自然保护区、通讯设施等地区,在线路选择上应当进行适当的避让,从而降低补偿费用,避免对周边的环境造成不必要的影响,如果因为客观原因实在无法避让,则需要和相关部门进行协调后,确定线路。
2.2重视水库、铁路等跨越点的选择,特别是在修建过程中,如果线路必选要跨过大河、高速公路时,需要尽量的减小跨度减小风险、降低投资,并且减小项目对航运以及交通造成的不良影响。
3、110kV变电站的初步设计
土建设计的初步阶段,重点工作是再去定变电站的位置的前提下,对内容进行细化,对比设计方案中的竖向布置、平面布置等,从中选出一条最佳的设计方案,并且确定最终的设计方案。
3.1竖向布置
竖向布置上,应当在满足洪水的基础上,对变电站建设地点的地形进行合理应用,除此之外还需要对变电站的排水能力进行合理考虑,如果施工地点比较平整,在施工中则可以采用阶梯式、斜坡式等。竖向布置在满足防洪涝基础上,应当尽量使土石方量能实现自平衡,如果无法实现,则可以对技术、经济等方面因素进行适当的对比,利用防洪墙或外购土方的方式实现平衡。在竖向布置上必须要做好边坡设计,在确定场地的平整性后,在对设计边坡高度,坡率的确定需要依据实验数据完成。依据边坡高度,在设计过程中可以采用护坡或挡土墙的方式对边坡进行保护,如果情况需要,也可以综合两种方式提高保护效果。在竖向布置中为了稳固边坡,并确保其不会遭受到雨水的冲刷,发生水土流失,可以在坡脚或坡顶处适当的设置排水沟。
3.2平面布置
土建设计平面布置需要以电气为主,应当在满足电气应用的基础上,对运输、消防、电气安全问题等方面进行优化,同时对各类建筑物的布置需要严格的依据相应的规范进行。
3.3结构设计
在结构设计上需要依据变电站规模,在满足功能需求上,最终对建筑的面积进行确定。建筑外立面需要与周围的环境特点进行合理融合,在条件允许的情况下,变电站内的建筑的结构设计应当尽量应用混凝土框架,扩大变电站的空间,使其抗震能力能够有所提高,便于变电站中电气的设备的安装和应用。
地基处理方案需要依据地质的实际情况进行适当选择,从施工和投资角度对问题进行分析,最好使天然地基,然后依次选择换填、桩基等方式对地基进行处理。
3.4设计施工图纸阶段
在完成对设计的初步审查后,土建设计工作应当依据相应的规范进行,设备的订货尺寸,应先局部,后整体,设计原则是实际投资的成本与初步审计的投资成本的波动不能大于10%。
3.4.1总图设计
场地处理通常情况下需要进行绿化处理,如果施工地点缺水比较严重,在处理上可以通过碎石场地完成,对于电缆沟的而处理可以采用复合材料盖板或内嵌式角钢包边等。
3.4.2建筑设计
110kV变电站的通信机房在设计上,面积应当依据60m2和20m2进行考虑,对于建筑外墙的粉刷,应当采用《常用建筑物》所规定的白色、灰色、蓝山三种色调,对于建筑物外墙的设计使用的防盗门的材料应该具有较强防火性能的不锈钢材料。
3.4.3结构设计
110kV变电站建筑内部应当使用框架结构,比较常见的结构为钢筋混凝土结构。
3.4.4给排水及暖通作业
在110kV变电站中,对消防器材有着严格的规定,一般采用的灭火系统为泡沫喷淋或水喷雾,布置在电容器内的气体消防喷,不能出现电容器上方,布置在室内的消防栓也不能出现在设备屋内。
在110 kV变电站的主控楼道内设置的空调,最好为分体式,在高压室内最尽量不设置空调,采取自然通风的方式解决问题。
3.4.5节能设计
在设计上为了尽量降低能源损耗,在电抗器、变压器等设备的选择上,应当尽量选择低噪音、低损耗,站内使用的照明灯尽量选择节能型灯具,在门窗、屋面、外墙的设计上也应当尽量采取节能的方式建造。
4、结束语:
我国经济的快速发展,使我国的用电量总量急剧增加,这在一定程度上增加了110 kV变电站的数量,在变电建设过程中要做好土建设计工作。变电站土建设计合理,不仅可以使变电站的有效性得到提高,而且可以使变电站的安全性得到提升,延长变电站的寿命。由此可见,110kV变电站土建设计中的关键问题进行分析意义重大。
参考文献
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[2] 谭群艳.110kV变电站总平布置优化及地质勘察要求[J].企业技术开发,2013,01:114-115.
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