火力发电厂主厂房钢结构安装施工及其质量控制

发表时间:2020/5/27   来源:《建筑实践》2020年1月第3期   作者:卫勇涛
[导读] 火力发电是我国的电力生产主要方式,各领域的电力需求基本
        摘  要:火力发电是我国的电力生产主要方式,各领域的电力需求基本依赖于火力发电厂的运转。火力发电厂规模也随国家基建建设不断扩大,这就对发电厂主厂房的施工建设质量提出了更高标准。本文就火力发电厂主厂房土建施工要点及其质量控制做出相应探讨,望给一些相关研究发展工作带来可行思路。
        关键词:火力发电厂;主厂房设计;钢结构;质量管理

        我国火电厂主厂房放置大量火力发电设备机组,线路及设备复杂。钢结构施工安装质量不合格,会阻碍火力发电机组正常运行,严重时还会造成安全事故,给火电厂带来严重经济损失,还会造成城镇供电不良。
1 火力发电厂主厂房重要性
        火电厂主厂房的土建施工工程是一项过程复杂、施工难度大的系统性“生命线”工作,施工过程中影响工程质量的因素很多。为避免火电厂主体厂房土建施工过程质量不过关,造成发电、运行事故问题,必须加强火电厂主厂房结构施工(见图1)质量管理,保证日后火电厂的供电质量和运行状态的平稳程度。
        主厂房结构设计形式多为金属框架结构、混凝土带剪力墙排架结构和混凝土框排架结构,其中钢结构的抗震性能在几种类型里面相对较好,能够满足火力发电厂运作需求,目前在火电厂等土建工程中应用较多。
       
       
       
       
       
图1 主厂房钢结构施工示意图
2 主厂房钢结构的安装施工常见问题
        钢屋架的安装内容包括以下方面:钢屋架、垂直支架、水平支架、檩条拉杆、风机支架及压型钢板等安装构件的。钢结构厂房施工包含支撑结构连接方式繁杂、工序多以及构件安装精度要求高等特点。
        首先,在进行施工规划设计时,施工单位通常较重视前期工作,容易忽视后期施工中的材料连接(接料)工作。实际施工中容易出现的问题是:钢材规格型号不符合施工标准,影响钢筋结构密度;材料进场监管不到位;备料不足;钢材施工环境问题。其中较为常见的问题是,部分施工单位将采购的钢材长期堆放在施工简易仓库,但缺少仓库环境管理的重视意识,出现材料存放问题,例如冷脆、腐蚀等问题,影响钢材使用质量和施工进度。
        其次,在实际钢材安装施工过程,容易出现以下几点问题:①组装钢结构支撑体系时忽略了钢结构重量对整体厂房结构的影响问题;②根据设计图纸安装时,忽视了钢结构螺栓位置在重力作用下发生较小位移的现象,造成衔接不良问题。 ;③螺栓安装时热处理方式不当,连接结构表面粘有污物,造成螺栓“超拧”、“跟丝”问题。;④安装人员高空切割作业,施工安全隐患问题增加。
3主厂房钢结构施工质量控制要点分析
        超高层和大跨度钢结构支撑框架的安装工作是一项高风险技术操作作业。对于火力发电厂的钢结构主厂房的安装施工来说,工作细节的把握与施工准则的严格遵守是非常必要的,当然这也是其他钢结构高层建筑施工中必须遵循的。只要从施工的源头开始,到厂房验收环节,以认真负责的态度进行质量控制,坚持管理标准,严格开展管理工作,并加以实施有效的预防措施,那么钢结构作为新型建筑支撑结构体系,就会更好地深入发展,得以广泛应用。以下是几点质量控制措施:
3.1 施工钢材材料准备管理
        需要预先根据施工设计与建设单位要求备好所有结构安装材料及工具,应注意的几点是:①采购时要注意检查钢材来源、质检证明,还有钢材型号、规格等细节;②钢材入库时,应注意仓内环境(湿度、空气质量),做好防火措施,并安排人员按时查看仓库内环境,确保空气处于干燥状态,避免钢材腐蚀;③严格执行材料出入库规定,防止材料疏于登记造成浪费,保证现场施工的及时供应,但也应该注意钢材库存,避免长期堆积。
3.2 高强度螺栓安装管理
        高强度螺栓(见图2)属于钢结构主厂房安装施工时的关键环节,其安装质量直接关系到整个钢架结构的稳固性。环境因素(湿度、温度、钢板摩擦)对螺栓的施拧扭矩值有很大影响,这时要注意不要将工程验收时间拖延太久,在相对稳定的温度状态下完成整个安装过程,不然容易由于温差因素造成“超拧”问题。另外,螺母与连接板之间由于灰尘、污渍等影响,摩擦值过大时容易产生“跟丝”问题,因此须确保连接结构表面光滑干净,验收时需注意松动现象,及时复拧。
       
       
       
       
       
图2 钢结构用高强度螺栓示意图
3.3 钢结构安装环境因素控制
        厂房施工环境会对钢结构安装产生一定影响,因此要注意施工环境控制。北方地区冬季寒冷,金属材料冲击韧性会出现波动,会呈现冻脆状态,抗击性能有所降低。因此进行搭接工作时,应做好相关控制工作,避免造成框架的断裂和倒塌。在潮湿多雨的南方沿海地区,施工时须注意施工地附近空气湿度的影响问题。另外,制作钢材结构部件之前,需要先按照施工设计图纸制作样品进行模拟,这样可以通过放样测量结果发现设计中的一些缺陷,并及时对其进行修改。这样一来,在保证厂房钢结构施工质量的同时,减少后期调整,顺利用过审核,保证施工进度。
3.4 主厂房钢结构使用及维护管理
        火电厂主厂房的钢结构支撑结构在日常使用期间,应重点注意的问题是钢架腐蚀问题,所需维护成本大多也用在防腐方面。金属结构腐蚀是使用期常见的问题之一。火电厂主厂房内部的腐蚀性因素在一定程度商会影响到钢结构的正常性质,使其产生物理或化学反应,发生变形、变质现象,结构遭到破坏。因此,管理人员须定期进行钢材检测和维护工作,延长钢结构的使用寿命。一般来说,第一次维修工作须在厂房主体结构建成后的第15年进行,此后每5年进行一次。
4 总结
        火力发电厂的主厂房质量直接影响到供电厂的运行状态,对其房屋结构的优化设计方案以及科学质量监管工作是非常重要的,起到基础性支持作用,因此,对于火电厂主厂房的钢结构的质量控制以及施工安装监管具有非常重要的现实意义,未来的相关研究仍应给予的足够重视。

参考文献:
        [1]康灵果,白国良,李红星,李晓文,赵春莲.大型火力发电厂框排架主厂房结构动力特性研究[J].东南大学学报(自然科学版),2009,39(S2):151-157.
        [2]苗永青.火电厂主厂房土建施工中常见问题分析及质量控制[J].科学技术创新,2017(29):68-69.
        [3]余洁.火力发电厂主厂房设计中钢结构支撑框架结构体系应用[J].山西建筑,2018,44(07):24-26.
        [4]张兰.火电厂钢结构单框架主厂房设计及优化[J].武汉大学学报(工学版),2010,43(S1):95-99.
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