浅谈垃圾焚烧发电厂主厂房结构设计

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1、浅谈垃圾焚烧发电厂主厂房结构设计中国核电工程有限公司深圳设计院广东深圳518031摘要：考虑垃圾焚烧发电厂结构抗震的复杂性及厂房总长度及宽度超过规范规定的伸缩缝最大间距，一般在横向设一抗震兼伸缩缝，汽机间、除氧间及集中控制室部分为一块，采用钢筋混凝土框架结构。卸料大厅、垃圾池、锅炉间、烟气净化间为一块，采用钢筋混凝土框架剪力墙结构。木文以实例对垃圾焚烧发电厂主厂房结构设计进行论述。关键词：垃圾焚烧发电厂：结构设计：溶洞：裂缝一、引言近年来，随着科技的发展和人们生活水平的提高，城市生活垃圾也在飞速增加。调查表明，全国有三分之一

2、以上的城市被垃圾包围，垃圾填埋场已无法满足垃圾的快速增长。垃圾填埋场带来的恶臭及污水严重影响周围居民的生活,甚至污染环境。目前各地开始兴建垃圾焚烧发电厂，生活垃圾焚烧，作为最有效垃圾处理手段，在许多发达国家得到广泛应用，也正在成为中国大中城市生活垃圾处理的发展趋势。此方式占地少，处理周期短，无害化程度高，且产生的热量可作能源利用，资源化效果好。垃圾焚烧过程中控制好二噁英等污染物的排放,垃圾焚烧灰濟可用来制砖，垃圾燃烧产生的热量乂可以用来发电，既环保乂产生了经济效益。二、工程概况木人以刚设计完成的贵州某垃圾焚烧发电厂为例，阐述

3、对主厂房结构设计的认识，以供参考。该工程场地喀斯特岩溶地貌，为覆盖型岩溶区，上覆土层为填土、粉质粘土，下伏基岩岩性为二迭系下统茅口组石灰岩。场地岩石表面起伏不平，局部有较大的溶沟、溶槽，因此，根据《贵州建筑岩土工程技术规范》，场地岩溶发育程度为中等发育。场区建筑及施工不存在地下水的影响。场区抗震设防烈度为6度（0.05）,设计地震分组为第一组，特征周期值为0.35s,区域稳定性好。该场地类别为II类场地。设计使用年限为50年，基本风压W0=0.30KN/m2,基本雪压S0=0.20KN/m2,结构安全等级为二级。主厂房内结构

4、活荷载详见下表：项目总体建设规模为垃圾日处理量为1200吨，采用机械式炉排炉焚烧方式，设置1台12MW的汽轮发电机组。主厂房包括烟气浄化间、焚烧间、垃圾池、卸料大厅、汽机间及中控楼。其中烟气净化间、焚烧间、垃圾池及卸料大厅为一块，中间设置后浇带，属框架剪力墙结构；汽机间与中控楼为一块，在汽机间合理位置设置后浇带，属框架结构。烟气浄化间跨度为42m，柱顶标高为31m,屋面为网架结构；焚烧间跨度为28m，柱顶标高为41m,屋面为网架结构；垃圾池跨度为33m,柱顶标高为32m,屋面为轻钢结构；卸料人厅跨度为22m,柱顶标高为22m

5、,屋面为轻钢结构；汽机间柱顶标高为17.8m,屋面为轻钢结构；中控楼柱顶标高为22.6m,屋面为钢筋混凝土结构。主厂房总建筑面积为17737m2o主厂房建筑平面图、剖面图详见下图：因现在建筑用地紧张，本场区不可避免的落在岩溶发育区域，但大量的工程实践证明，岩溶地基经过适当的处理后，是可以做为建筑地基的。由于岩溶发育具有严重的不均匀性，故在详细地质勘察吋严格按照一个桐架柱下做一个探孔，做到全面了解场区的地质情况。本垃圾焚烧发电厂主厂房框架柱轴力较大，结合当地的常用做法，可采用钻孔灌注桩。施工吋不容易掌握桩基的钻孔深度，所以在设

6、计吋根据地勘报告精确计算每根桩的长度，确保桩遇到溶洞吋都能穿越，并保证桩底以下5m范围内无溶洞存在。在施工后必须对场区内所奋桩基进行钻芯取样检测，钻芯取样深度至少要达到桩底以下5米，桩底以下5米范围内为中风化岩层II无溶洞即为基底持力层合格。结构计算软件采用PKPM、midas等。本工程主要采用PM建模计算，确定梁、板、柱配筋。但垃圾焚烧发电厂主厂房结构复杂，烟气间、焚烧间、垃圾池基本无楼板，属于平面不规则建筑，并II在主厂房内还包含一个垃圾池，PKPM无法精确模拟垃圾对垃圾池壁的侧向推力。因此用PM建模计算整体模型后，用P

7、K对空旷排架柱进行复核，用midas对垃圾池进行验算。综合考虑后，主厂房梁、板、桐架柱配筋可根据SATWE来确定（屋面梁板需考虑裂缝配筋）;排架柱应按PK模型弯矩来确定配筋，根据经验PK模型中的柱配筋会比PM模型中的柱配筋大；垃圾池壁配筋应按midas来确定。垃圾焚烧发电厂主厂房结构设计的难点是垃圾池结构设计。电厂运营后，垃圾装在垃圾池里面会产生强腐蚀性的渗滤液，如果垃圾池壁开裂，渗滤液渗漏到周围土体，会严重污染周围环境，而II会腐蚀池壁内钢筋，使得渗漏更加严重，因此在垃圾池结构设计时，要求池壁满足强度的冋吋做好抗渗、防腐措

8、施。垃圾池采用C35/P8防水混凝土，需加占胶凝材料的10%的抗腐蚀抗裂、膨胀防水剂。为减免混凝土收缩裂缝，提高混凝土密实性、耐久性，垃圾池、渗滤液池采用掺加高性能混凝土膨胀剂的补偿收缩混凝土。为了提高抗渗性能、耐磨性能、抗冲击性能及韧性，应在垃圾池、滲滤液池掺加1.0kg/m3聚丙烯纤维