土建變電站設計中的結構安全耐久性問題研究

陳中國

（國網四川省電力公司經濟技術研究院，四川 成都 610041）

一、土建變電站工程設計中的結構安全性

土建變電站工程設計中結構的安全性主要由結構的設計以及施工水平來決定，土建變電站工程設計中結構安全性的目標是保證土建結構在受到各種物理或者是化學等因素的影響時，能夠保持結構的完整性，避免倒塌對工作人員造成傷害。土建變電站工程設計中結構安全性主要有以下幾種表現：

（一）整體結構牢固性

整體結構牢固性指的是在結構受到自然或人為的物理、化學作用下，能夠保持結構的完整性，并能夠持續正常的發揮作用。所以在土建變電站的設計中，首先要是對地質進行大體的勘察，了解施工地點的地層巖性和巖土物理力學特性。經過測試，場地內的巖土層工程指標如表1所示：

（二）結構的承載能力

測量結構的承載能力有兩個指標，一是材料強度分項系數與荷載分項系數的實際大小，它是在計算結構構件固有的承載能力時把構件材料的強度標準值加以縮小的一個系數；另一個是行業規范所規定的結構的承載負荷。以上所說的用量值所表現出來的具體系數，體現了結構構件在給定的標準荷載作用下的安全度。土建變電站樓板的荷載計算參數如下：

（三）結構的耐久性

結構的耐久性在實際的工程建設施工過程中很少被人重視，人們經常會把關注點放在各種負荷作用條件下結構強度的要求上。由于混凝土的腐蝕以及內部鋼筋的銹蝕作用而引起的事故的嚴重性要比因為結構構件沒有達到承載能力安全水準帶來的危害要大得多，所以，工程的建設施工人員必須高度重視結構的耐久性的問題。

表2

二、土建變電站工程設計中的結構耐久性

經研究調查，土建變電站工程的耐久性隨著建筑使用年限的增加而減弱。如果在工程建設中忽視了對結構耐久性的研究，必然會導致工程建筑在經歷一定的時間之后進行重新的建設和維修，增加了土建變電站的維護成本。針對工程建筑耐久性的重要性，工程人員要在工程建設完成后，定期對工程進行檢測和維護，來提高土建變電站的安全性和使用壽命。只注重工程的一次性投入，而忽視了工程建筑的后期維護與管理，必定會影響土建變電站的安全性以及正常功能的發揮，而且在經濟上也是非常不劃算的。

三、土建變電站建構中容易出現的問題

（一）土建變電站建構中容易出現裂縫

1 施工引起的裂縫原因，如：土石顆粒級配不良；現場模板拆除不當；澆灌混凝土方法不對；混凝土在大面積澆灌時，沒有做好保溫工作；水灰配比比例不合適，造成保水性不良以及混凝土離析；骨科含泥量過大等。

2 氣候等自然原因引起的裂縫主要是溫差導致的。由于鋼筋混凝土與磚砌體的熱膨脹性不同，混凝土的內部結構發生伸縮變形，從而導致磚砌體內部的應力超過其材料的抗拉成度，使結構出現裂縫。

（二）土建變電站的維護工作不到位

對土建變電站進行定期的檢修和維護工作，有利于提高工程建筑的安全性和耐久性。所以，在一些工程竣工以后，并不是建筑過程的結束，還要對工程進行必要的定期維護與檢測。在過去，很多企業和單位對土建工程的安全性和耐久性的要求很低，并且經常忽視對工程的日后檢測和維護，導致了工程建筑中存在著很多隱患，危害一旦發生，必然導致其功能的不能正常發揮。

（三）建筑材料和施工質量差

由于我國對水泥質量的監測標準要求低，影響到了混凝土的耐久性。此外，有的建筑企業為了節約建設成本，提高盈利，把質量差或者是質量不合格的鋼材、水泥等建筑材料運用到工程建筑中，以次充好，使土建變電站的安全性和耐久性受到了很大的影響，使工程建筑充滿安全隱患，影響其使用壽命以及功能的正常發揮。不僅施工的材料存在著問題，而且在工程的招投標、施工建設等方面也存在著多多少少的問題，例如：高資質中標，低能力建設；建設工程層層轉包，施工企業良莠不齊；工程施工過程中管理水平低，缺乏必要的行業行為約束等。

四、提高土建變電站工程設計中結構安全性與耐久性的對策

（一）正確處理土建變電站工程中出現的各種荷載

不論是在工程的施工建設過程中還是竣工后，工程建筑都會不可避免的受到來自自然環境、人為作用以及自身（自重等）等因素產生的荷載。種種的荷載對工程的質量、安全性和耐久性都產生了或大或小的影響。面對這種情況，我們必須采取相應的措施來降低這種影響，保證工程的質量。一般我們采取的措施主要有：一是工程建筑設計必須使用嚴格的設計標準和合理的安全系數，避免開發商只強調利潤而采取模糊不準的計算模式的現象的發生；二是配置完善的受力鋼筋骨架，設計合理的混凝土結構體系安全有效的傳遞，避免因結構開裂以及裂縫寬度超出限值而導致鋼筋侵蝕；三是采用有利于物件結構耐久性的最小配筋率并且安置限裂鋼筋，合理設置后澆帶以及變形縫，形成合理的構造系統；四是通過嚴格的計算和實驗對特殊環境中的混凝土進行合理配比，提高混凝土的抗拉強度；五是完善工程施工設計圖，詳細的注明工程中混凝土結構的特點、材料要求以及施工注意事項，指導施工單位和人員的行為，從而保證工程的質量。

（二）樹立施工人員的質量意識

人在工程建設中處于主體地位，工程質量的好壞主要是由施工人員的技術水平、施工觀念等因素決定的，所以說，提高施工人員的質量意識在保證工程質量方面具有非常深遠的意義。工程建設的相關部門和施工企業要時刻謹記“質量第一”，不斷加強工程質量的宣傳，提高施工人員的質量意識，使他們在施工過程中嚴格遵守相關的要求和規定，規范施工行為，提高施工技術，保證工程的質量。

（三）加強對工程的定期檢測和維護

加強對工程的定期檢測和維護不僅體現在施工的過程中，還體現在工程竣工之后。在施工過程中，工程人員要不斷的檢測工程的結構穩定性、建筑材料的可靠性以及施工技術方法的合理性等，如果在施工的過程中發現結構、材料和施工方法上的問題，要及時的更正，把工程的安全隱患消滅在萌芽之中；同時，工程的竣工并不代表著工程建設的結束，還要對工程進行必要的維護，如果在工程維護的過程中，工程內外部結構出現了腐蝕、裂縫等情況，要及時的進行維修，維持建筑的功能，避免發生安全隱患。

結語

土建變電站設計中的安全耐久性問題一直是業界關注的重點和熱點。實際建設施工過程中，工程技術人員以及施工人員要樹立責任意識和安全意識，在吸收和借鑒國內外建設經驗外，還要不斷發展和完善傳統的工程建筑理念和方法，提高土建變電站結構的耐久性和安全性。工程管理和監督人員，要嚴把工程材料的質量關、工程施工的技術關，為建設優質、安全、可靠的工程奠定物質基礎。只有這樣，才能保證變電站運行的穩定性，提高變電站的使用壽命，更好的適應我國現代化建設的需求。

[1]鄭志榮.變電所土建工程設計中結構安全性與耐久性問題探討[J].工程技術，2008（26）.

[2]王鋼.變電站土建工程設計中的結構安全性與耐久性探析[J].中國新技術新產品，2012（251）.