变电站土建结构工程的安全性与耐久性设计分析

陈鹏

摘要：随着社会的不断发展，我国的经济水水平也在不断升高，人们对电力的需求也越来越高。但是从我国的变电站土建结构工程现状来看，变电站常出现寿命周期过短以及受损情况严重的现象出现，归根结底在于设计人员在实际进行结构设计时在耐久性、安全性方面没有进行全面考虑，才导致使用时间不长、破损厉害的现象出现。现本文主要探讨研究变电站土建结构工程的安全性与耐久性设计进行分析，并提出相应的防护措施。

关键词：变电站土建结构工程；安全性；耐久性

变电站的建设在电网企业中具有枢纽般的关键作用，并且整个变电站工程具有较强的系统性，涉及的环节包括有土建、通风、给排水、设备安装、采暖等，而其中土建工程部分作为整项工程的首发，很大程度上影响着后期工程的质量以及运行[1]。故为稳定变电站能够高效运行，现本文主要探讨研究变电站土建结构工程的安全性与耐久性设计并进行分析，并提出以下几点相应的完善措施，报告如下。

1.变电站土建结构工程的安全性与耐久性的概述

1.1安全性对变电站土建结构工程的具体体现

变电站土建结构工程的安全性就是工程结构在各种作用力下对坍塌、破坏的防护能力，而影响结构安全性的主要因素主要与施工水平以及结构设计水平挂钩，安全性的具体表现体现于以下几点中：（1）该工程结构具有牢固性，就是在土建结构中即使其局部遭到人为或自然灾害破坏受损，也不会影响整体结构的运行以及造成大范围破坏的连锁反应。（2）构件的承载能力是提高结构整体安全性的重要保障，其主要受结构承受荷载系数、材料强度系数等主要因素影响，其中，结构承受荷载对于不同国家其具体的结构承受荷载标准水平也不同，近年来，我国的楼板承受活荷载标准通常是2kPa，而英国与美国的承受荷载标准为2.5kPa、2.4kPa，工程结构的荷载指标如果与这些荷载标准指标严重不符或者有较大出入的话，对其整体的安全性也会造成一定的影响[2]。结构构件中的材料质量问题会对其结构安全性造成影响，若其构件材料强度系数不足，当有较大的荷载力作用出现时，将无法保障其结构的安全性。

1.2耐久性对变电站土建结构工程的具体体现

变电站土建结构工程的耐久性就是工程结构在使用时是否具有适用性以及其应有的功能是否能够持续有效的发挥。历年来在设计人员设计变电站建筑结构，大部分多将混凝土加以设计中以来提高其结构耐久性，但是据多项工程实验证明，外界环境因素也会导致这种材料出现受损现象。例如混凝土因为受环境因素影响出现腐蚀现象，对其整体耐久性会造成一定的影响。所以在变电站结构投入使用到一定的年限，通常都会需要维修人员进行维护修理来保障变电站土建结构能够持续使用，提高其耐久性。

2.变电站土建结构的耐久性问题与安全性问题分析

2.1结构裂缝问题的存在

从变电站土建结构现状来看，大部分问题都因其结果出现裂缝问题而造成，其裂缝的产生主要有以下这两方面：（1）混凝土结构建立时，其混凝土内包含有强度等级、浇筑中保温措施、混凝土保水性以及养护措施等多方面，若是在施工时其某方面出现问题或温度、水性控制不当，都会影响混凝土的均匀性以及密实性，然后易造成其裂缝现象出现。（2）温差裂缝问题。在变电站土建结构设计中，常采用砖混结构形式运用于于大开间结构建立中，例如对于继电器室这种建筑结构形式时，因温差造成的裂缝问题现象常有出现，其中，其窗户结构以及纵横墙面上造成的裂缝问题较为严重。而砖混结构对于高压配电室这种长条型形式建立中，其温差裂缝主要聚集在结构层拐角、纵横墙面上[3]。总的来说，裂缝问题的出现，大部分主要因其砖混结构自身具有热膨胀的特性，砖砌体内部应力与混凝土结构的伸缩、变形所产生的拉力作用無法成正比，从而造成温度差异大，裂缝问题就会伴随出现。

2.2混凝土质量问题

混凝土的质量问题影响着整个变电站土建结构工程的建设，其混凝土的所含成分应当包含有矿物以及比例合适、细密度合理的水泥。但是根据变电站建筑结构设计现状来看，施工人员在水泥质量方面，由于过于盲目的调制混凝土以及不做基本的强度分析导致其水泥质量根本无法达到施工要求，直接影响了混凝土结构的整体耐久性，并且施工过程中材料质量差、设备使用性能低的现象常有出现，会对工程的整体结构质量造成影响。

2.3结构维护与检修的缺失

对于变电站建筑结构设计中常有较多的安全隐患问题，需要维护人员进行定期的检查、维修，保障其结构的耐久性以及安全性。若维修人员检修不当，当某个内部结构部件出现损坏，不仅对整个结构的安全性造成影响，还会容易触发周边环境的危险因素并威胁周边群众。然根据现状来看，一旦当前变电站建筑投入使用后，常因相关人员对检修的意识不强，导致其出现常年失修的现象，并且其自身由于不具备有结构维护与检修的技术，就会使得结构的安全性以及耐久性较低。

3.提高变电站土建结构工程的安全性与耐久性的相关措施

3.1提高结构耐久性与安全性的措施

想要有效提高结构的耐久性以及安全性，在实际操作中应当将混凝土结构体系方面作为首要解决问题。首先在结构体系设计时实际人员应当全方面着手，最大程度上保持结构体系设计的合理性来做好相应的数值计算以及试验。比如在变电站建筑结构中其受力钢筋骨架的设计，需计算出其强度与刚度并预估出裂缝的宽度以来限制其后期结构会出现的裂缝宽度，能够有效解决钢筋出现腐蚀的问题。然后全面考虑结构设计中的资源供给、结构失效后出现的风险性等问题做好安全水准的设计，并做出相应的安全策略，以及以制定的安全水准指标为标准做好定期的检测、维修工作。最后，分析结构中的荷载与配合比。其中，荷载包含有多方面的因素，例如施工方面、结构自身以及外界环境因素所产生的荷载，都应当在设计过程中考虑不同荷载的安全系数进行分析判断，其安全系数的合理才能够有效提高结构的安全性。而在计算配合比时，应当根据变电站建筑的位置计算，而大多数变电站建筑多位于人口稀少且环境特殊的地方，故在进行混凝土配合比时应当尽量保证其具有较高的抗位强度，并注意其比例配比情况。

3.2变电站土建工程结构设计的整体思路

设计人员在设计变电站结构时，应当从方位、范围大小、以及建筑、地质的实际情况进行分析考虑。首先从设计变电站结构时的总平面以及布置方面入手，大多数平面设计图能够调整的地方不多，多是从局部地方根据竖向布置调整为依据来入手调整，然后对总平面进行布置，便于最大程度上降低护坡量、场平工程量，以来保证标高的合理性。其次大部分在变电站建筑施工时，设计人员应当提前通过考察边坡、挡土坡以及其地理位置、地质情况进行结构设计，并作出相应的完善措施。例如施工地位于地基承载力较弱的位置，应当适当减少基础埋置深度、扩大基础范围以来保持结构的稳定。需要注意的是，若是采用砖混结构的形式进行结构设计，还要对室外配电装置进行计算，以及控制结构中框架的数量，若上述两者较为合理，即可考虑是否将钢筋混凝土环形杆引入使用，便于提升变电站土建建筑工程结构的安全性以及耐久性。

在实际设计操作中，设计人员应当正确认识变电站土建工程结构的耐久性与安全性的表现，其次根据设计中常见的混凝土质量、裂缝等问题实行相应的措施进行完善，并明确结构设计的整体思路，有利于提高结构的耐久性和安全性，望采纳。

参考文献：

[1]李婉.变电站土建设计中的结构安全性及耐久性探究[J].信息化建设，2016（01）：152.

[2]赵甜甜，郝金.变电站土建结构安全性及耐久性的探析[J].建筑知识，2016（01）：293.

[3]文志洪.变电站土建设计中的结构安全性与耐久性探析[J].建材与装饰，2016（05）：228-229.