变电站土建结构设计的安全性与耐久性研究

变电站土建结构设计的安全性与耐久性研究

袁巧云

摘要:随着经济发展,电力逐渐应用于生产生活的各个方面,变电站的作用日益凸显,为了保证变电站整体运行安全,必须提高变电站土建结构的安全性和耐久性。在设计中,要着重体现土建结构的安全性和耐久性设计。本文主要探究变电站土建结构中影响安全性和耐久性的因素,并提出解决对策,希望可以对参阅人员起到一定的参考作用。

关键词:变电站;土建结构;安全耐久

变电站土建结构的安全性与耐久性对变电站的后期运营使用有着极其重要的影响,保障变电站土建结构的安全性与耐久性不仅可以保障变电站投入使用后的稳定运行,而且可以使变电站取得良好的经济与社会效益。变电站土建结构设计是一项极其复杂的工作,在设计过程中,要求设计者必须以高度的责任心来制定设计方案,同时为保障变电站正常运行,还要制定结构检测方案,提高土建结构抵抗环境变化的能力,提高土建结构的安全性与耐久性。

一、变电站土建结构的安全性与耐久性分析

在进行变电站土建结构设计时,必须充分考虑设计能否满足结构安全性与耐久性要求。

第一,安全性。土建结构的安全性主要体现在三方面:构成部分安全性、设计结构安全性和建筑结构的整体安全性。这三方面决定了变电站土建结构的安全性,如构成部分安全性是指所有在变电站土建结构建造中使用的部分,如:结构承载力、建筑材料、各项参数等必须满足土建结构设计要求;设计结构安全性是指充分考虑后排除建造过程所有可能威胁土建结构安全的因素;土建结构整体安全性是指当土建结构部分出现不可逆转的损害时,可以将损害范围控制在可接受范围内。

第二,耐久性。耐久性是指变电站土建结构在使用过程中能满足建设者所期望的使用期限,耐久性与土建结构的稳定性有一定关系,土建结构的稳定性与建筑结构材料的耐用性一起决定着土建结构的耐久性,保障土建结构的耐久性可以在一定程度上延长土建结构的使用寿命,创造更高的经济效益,满足生产生活需求。

二、影响变电站土建结构安全性与耐久性的因素

外界环境因素

在进行变电站土建结构设计时,一般会考虑周边环境因素。但在设计中往往忽略当土建结构周边环境发生较大改变时土建结构的防护措施,例如当变电站所处区域气温骤变时,土建结构的设计在满足国家相关设计规范的同时有一定的抗寒能力;当变电站处于海风较为流通的环境中时,设计中也要考虑风向变化,划分顺风与背风处。在设计时,设计者必须充分考虑变电站位置周边的环境因素,而当前,部分参与土建结构设计的人员只参考原有的设计经验进行设计,未对外界环境进行考察,导致变电站土建结构投入使用后,面临较多的问题。

混凝土质量和结构因素

建造变电站土建结构的原料主要是混凝土,因此混凝土质量对于整个变电站的土建结构安全具有十分重要的意义。变电站土建结构建造中对于混凝土质量有着多方面的要求,但目前市场上的混凝土大多只对混凝土强度有要求,对其他部分的要求较为宽松,混凝土质量无法得到有效保障。在建造过程中,除混凝土强度外,混凝土中骨料硬度、水泥的粗细度都是影响土建结构安全性与耐久性的因素。另外在满足混凝土标准的前提下,混凝土结构也会影响土建结构的安全性与耐久行,在混凝土投入施工建设之后,外加剂、水灰比都要满足设计要求,如果混凝土中的水灰比、外加剂达不到要求,将会对混凝土结构产生影响,进而影响,变电站土建结构的安全性与耐久性。

结构检测的影响

为保障变电站土建结构的安全性与耐久性,要经常对结构进行检测。但由于变电站经常建立在较偏远的地区,当地政府和使用部门在变电站建设完成之后,往往忽略土建结构的结构检测工作。另外在进行变电站土建结构设计时,设计中往往体现不出土建结构的结构检测,或设计的检测周期与结构的正常使用没有关联性,导致变电站投入使用后,管理部门和使用者无法及时发现土建结构中潜在的安全隐患,从而对变电站土建结构的安全性与耐久性造成威胁[1]。

保障变电站土建结构安全性与耐久性的措施

为保障变电站土建结构的安全性与耐久性,在进行土建工程设计时,要着重对影响变电站土建结构安全性与耐久性进行研究,以保证变电站投入使用后,土建结构的安全性与耐久性能满足实际要求。

针对外部影响的对策

在对变电站土建结构进行设计时,要重点考虑影响土建结构安全性与耐久性的外部影响因素,设计者除按照国家标准处理外部环境因素之外,还要重点提高混凝土使用的规范性,混凝土使用的规范性是保证土建结构耐久性的基础,以一座设计耐久性为100年的变电站土建结构为例,土建结构中使用的钢筋混凝土,混凝土结构的最低预应力等级不得低于C40,强度等级不得低于C30,氯离子含量不得超过0.05%。为了保障土建结构的耐久性,在选择混凝土时,建议选取非碱性的骨料,且混凝土中骨料含碱量不得超过3.0kg/m3,混凝土保护层建设过程中,必须制定混凝土的表面防护措施,在建造过程中,为满足实际建造需求,还可适当降低混凝土防护层的厚度[2]。在变电站土建结构设计中,要着重体现混凝土构件的耐久性设计,在保证土建结构耐久性的同时,提高土建结构对抗环境变化的能力。

提高施工中的混凝土质量

在进行混凝土采购时,混凝土的质量应满足变电站土建结构施工建设过程的各项要求,在使用中,要严格参照土建结构设计标准进行,例如混凝土结构的预应力。必须根据土建结构中设计要求制定一定的防护措施,同时还要对土建结构进行标准化检验,检验项目主要包括:混凝土的配料比、参数、性能、硬度等特性,待检验合格确保满足实际生产需求的情况下才可以将其投入土建结构的施工建设。由于混凝土一旦投入土建结构施工后,不可发生二次更改,因此,在施工使用前,必须保证混凝土各项参数满足设计需求,避免因质量和结构问题对土建结构的正常使用造成影响,

在选择混凝土时,要综合考虑变电站所处的周边环境状况,尽量减少环境因素对混凝土的影响,部分混凝土对周边环境较为敏感,遇阳光直射和雨水湿润很容易发生化学变化,影响混凝土的稳定性。混凝土被内部的钢筋有一定的保护作用,如果混凝土受损,可能会对内部钢筋正常使用产生影响。

制定合理的检测方案

在制定土建结构设计方案的同时,还应制定合理的检测方案来保证土建结构的安全性与耐久性,同时在施工中要根据施工实际情况,及时对检测方案进行更新和维护。目前常用的土建结构检测方案的检测内容主要包括:1、以国家标准为检测基础,对土建结构的安全性和耐久性进行定期的整体检测。2、在施工中,根据土建结构的施工情况对单独的某一项进行抽样检测,此项检测的检测依据主要是土建结构设计时制定的标准规范。3、对土建结构建造过程中可能涉及的各项参数进行检测,如土建结构的高度、宽度,坡度等进行实际检测,此检测的检测依据也是根据设计时所制定的检测方案中的参数标准[3]。

结语:

变电站土建结构的安全性和耐久性是土建结构设计时要考虑的主要因素,也是工程项目最重要的部分,因此要求设计者在设计过程中,不仅要在设计中着重体现土建结构的安全性与耐久性,还要制定相应的防护措施来满足土建结构在使用中的安全性与耐久性,只有这样,才能保证变电站土建结构满足实际需求,创造经济效益并实现可持续发展。

参考文献:

[1]王刚.变电站土建结构设计的安全性与耐久性探析[J].中国新科技新产品.2012,(23):251-252.

[2]周迪江,于芳.变电站土建结构设计的安全性与耐久性探析[J].建筑设计管理.2014,(6):68-69+74.

[3]安金霞.论变电站土建结构设计的安全性与耐久性[J].科技资讯.2013,(30):38.

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