变电站土建设计中的结构安全性与耐久性探析丁洋

变电站土建设计中的结构安全性与耐久性探析丁洋

丁洋

（盐城电力设计院有限公司江苏省盐城市224002）

摘要：土建变电站设计中的结构安全性和耐久性一直是业界所关注的热点问题。在实际建设施工过程中，为了确保其安全耐久性，就要求技术人员和施工人员树立高度的责任意识和安全意识，积极吸收和借鉴国内外建设经验，并不断改进和完善传统建筑理念；工程管理和监督人员也要严格把握工程所使用材料的质量关和技术关，为建设优质、安全、可靠的变电站工程奠定坚实基础。也只有这样，才能全方位、多角度地保证变电站工程的稳定性，提高变电站的使用寿命，更好的适应我国现代化建设的需要。本文将针对土建变电站工程设计中的结构安全性与耐久性作详细阐述，并在指出变电站建构中容易出现问题的基础上提出解决策略。

关键词：变电站；土建设计；安全性；耐久性

1土建结构安全性分析

结构的安全性是指在各种作用下防止结构遭到破坏和倒塌，使得人员受到保护不受伤害的能力。其主要取决于结构设计与施工水平的高低来决定的，正确使用结构也是一个重要影响因素。结构的安全性在土建结构工程主要体现在以下几个方面。

1.1结构的整体牢固性

土建工程的整体牢固性是其安全性的体现，牢固性就是指在遭受局部破坏后，不会有大范围的连续破坏，使得其能力遭受破坏。

1.2构件承受能力的安全性

结构构件的安全相关因素有两个，一个是具有承载较大的载荷规范，例如楼板的承受活载荷各国标准不同，我国的为1.5KPA，美国为2.4KPA，其将荷载标准值放大为一个细数，用以计算结构构件的实际载荷作用。另一个是对材料强度分项系数与载荷分项系数实际大小进行相应的规范。具体用量值可以体现结构构件的标准荷载作用下的安全情况。

1.3结构的安全耐久性

我国长期以来较为重视土建结构中混凝土腐蚀钢筋造成的安全事故，把重点放在了负荷作用下结构强度的要求上了，极易忽视结构构件安全水平的设计上，因此有必要将结构构件的安全耐久性进行深入分析，重视这一问题。

2提高结构安全性的措施

2.1正确处理工程中的各种荷载

在变电站土建施工中，无论是在施工前、施工中还是施工后，施工人员都应充分考虑自然环境、人为作用以及工程自身（自重等）因素所产生的荷载，减少这些因素对工程结构安全性的影响，保证变电站的工程质量。为此，施工单位必须采取科学合理，与之相适应的具体措施：一是工程建筑设计必须使用严格的设计标准和合理的安全系数，避免开发商只强调利润而采取模糊不准的计算模式；二是合理配置钢筋骨架的受力情况，设计合理的混凝土结构体系，避免因结构开裂以及裂缝宽度超出限值而导致钢筋侵蚀；三是采用有利于物件结构安全性的最小配筋率，并在此基础上形成合理的构造系统。

2.2提高施工技术

施工人员在工程建设中处于主体地位，工程质量的好坏主要是由施工人员的技术水平、施工观念等因素决定的，也就是说，提高施工人员的质量意识对于保证变电站工程的质量具有非常重要的意义。在土建变电站工程设计施工中，工程建设的相关部门和施工单位要时刻谨记“质量第一”的施工理念，不断加大工程质量的宣传力度，提高施工人员的质量意识，确保他们严格遵守相关的要求和规定，规范施工行为，提高施工技术，保证工程质量。与此同时，施工单位还应完善工程施工设计图，详细注明工程中混凝土结构的特点、材料要求以及施工注意事项，指导施工单位和人员的行为。

2.3及时检查维修

除了在施工过程中加强变电站的结构安全性外，还应注重工程完结后和使用过程中的检测和维修。施工过程中，工程人员要不断检测工程的结构稳定性、建筑材料的可靠性以及施工技术方法的合理性，一旦发现结构、材料和施工方法上的问题，就必须及时更正，把工程的安全隐患消灭在萌芽中。与此同时，土建变电站工程竣工且投入使用后，相关负责人也要提高安全意识，定期对变电站进行详细的检测和维修，比如，使用后发现工程外部出现了腐蚀、裂缝等情况时，就要在第一时间采取措施，处理好裂缝等问题，确保变电站的正常运作。

3土建变电站工程设计中的结构耐久性

3.1变电站设计结构耐久性现状

早在20世纪80年代，由于对结构耐久性的忽视，国内大多数工业建筑物的使用年限仅有25―30年。而变电站结构由于其工程的特殊性，耐久性问题就显得尤其重要。耐久性不足的话就会引起变电站停电，还要花费大量的后期维修和维护费用。

经研究调查，土建变电站工程的耐久性随着建筑使用年限的增加而减弱。变电站土建结构工程的耐久性是指材料在抵抗自身和自然环境双重因素长期破坏作用的影响下，其使用寿命的长短。也就是说，变电站的结构耐久性越强，其使用寿命也就越长，同时还能减少工程的维修成本，提升施工单位的经济效益。因此，土建变电站设计结构的耐久性被越来越多的企业所重视，政府部门也根据本行业的实际情况颁布了一些有关建筑结构耐久性的规范和规程。

3.2结构耐久性差的原因

变电站土建工程结构设计的耐久性问题与现行政策、法规以及电力事业未来的经济进展息息相关，是一个复杂的系统工程，结构设计人员需高度重视土建工程的结构的耐久性，在国家有关可靠性设计统一标准规范的基础上，积极研究和学习新技术，适当提升土建结构设计的安全水准，结构耐久性和建筑寿命，提升变电站土建工程结构耐久性。

在土建变电站工程设计过程中，导致结构耐久性差的原因多种多样，主要包括人为和自然环境两个方面。其中，人为因素表现在：一是部分施工单位在对变电站工程进行预算时，只注重项目的一次性投入，没有将工程的检测维修费用考虑进去，致使工程得不到科学合理的维护；行业内的混凝土质量检验基本上以单一强度指标作为衡量标准，配合比列不合理，容易使混凝土出现固化和裂缝，影响其使用寿命；由于变电站工程的工期普遍要求较短，施工单位不适当地加速施工进度，对混凝土没有进行及时合理的养护；变电站的户外结构比较多，且容易受到当地气候因素的影响，例如昼夜温差、风吹日晒、工业腐蚀和酸雨等因素都会影响其耐久性，缩短变电站的使用寿命。

3.3提高结构耐久性的措施

为了提高变电站结构的耐久性，在设计中应严格规范执行，充分考虑施工地的具体情况：一是严格按照相关规范进行设计计算，尽量使框架结构与实际情况保持一致，做到荷载有效传递，受力明确结构清晰，且不采用混合类型受力结构，确保变电站工程安全等级、抗震等级和基础等级的各项参数；二是采取合理的构造措施，适当配置构造柱和圈梁，保证结构的整体性，并在适当部位设置变形缝或后浇带，减少温度应力产生的裂缝；三是对特殊环境中的混凝土进行准确配比，选择适合的品种和标号水泥，提升混凝土的抗拉强度；四是在钢中加入一定量的铬、镍、钛等合金元素，不断提高钢材的耐锈蚀能力。

4结语

对变电站的土建结构进行设计的过程是复杂而又系统的，而且需要设计人员具备丰富的专业知识以及极高的水平，所以，在对变电站的土建结构进行设计时，安全性与耐久性就成为了两个关键的因素。文章对变电站土建设计中的结构安全性与耐久性进行了分析总结，希望对相关行业可以起到一定的帮助作用；

参考文献：

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[2]郑智雄.蒸压加气混凝土砌块填充墙施工质量监理要点[J].重庆建筑.2010，13（14）：74~75.