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垃圾焚烧厂主厂房土建设计应注意的问题

作者:侯向煜  来源:互联网  发布时间:2008-6-24 10:53:37
。此外化水系统、电气系统等也需预留相应的余量。厂房扩建通常是在扩建端预留双柱或柱上设置牛腿等方式来实现,但卸料间及燃料间由于垃圾池的存在,如按常规扩建方案考虑时,将会有多个技术问题难以解决。首先燃料间在正常工作状态下需保持密闭负压状态以防臭气外泄,但在扩建时难以保证原燃料间的密闭性;其次垃圾池在原有的垃圾池上扩建时,由于原垃圾池内存有大量的垃圾渗虑液,在扩建端处的垃圾池竖壁及底板防渗问题难以解决。另外原建和新建垃圾池间的沉降差异也难以避免,容易引起垃圾池结构上的破坏;再者由于燃料间内部环境恶劣,施工质量及安全难以保证。如果扩建燃料间及卸料间与原车间完全独立时,虽可解决上述问题,但在工艺流程上不合理,且造价也将大大增加。所以笔者认为,垃圾焚烧主厂房在考虑扩建方案时,燃料间及卸料间需根据未来的需要,一次建设到位,不宜按常规方式扩建。
3垃圾池问题
《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》(CJJ90-2002)第13.2.8条规定“垃圾池应采用钢筋混凝土结构,宜与垃圾焚烧厂房主体结构分开”。这是因为垃圾池容积大,重量重且变化幅度广,同时要求防渗、防裂。常规做法是将垃圾池作为一个独立的敞口池子,全部与厂房脱开。这种方案有很大弊端。首先这种池子的结构型式是将池竖壁作为悬臂板来考虑,为了保证混凝土池壁不变形和开裂,池壁的厚度需保证一定的尺寸以满足刚度要求,一般按照池壁高度的二十分之一取值,而垃圾池底板的厚度通常按大于或等于池壁的厚度来取值。由于垃圾池竖向高度和宽度一般在20米左右,而长度可达数十米,这样垃圾池的混凝土和钢筋用量就相当可观;其次垃圾池底板按照四边固定的倒置楼盖来考虑,为了满足底板受力合理和抗浮需要,底板需挑出竖壁外一定的尺寸。由于不能与厂房的基础连到一起,这样垃圾池竖壁与厂房框架柱之间留有相当的空间,而这部分空间很难利用,造成了厂房空间的浪费;再者燃料间的跨度由于垃圾池的原因而相对较大,垃圾抓斗吊车及屋盖的跨度亦相对变大,从而使厂房的造价亦相应增加。笔者经过对比分析,在实际设计中采用了另外一种方案,即将垃圾池壁与燃料车间四周的框、排架柱一并浇筑,垃圾池底板通过设置沉降缝与四周池壁完全脱开。由于框、排架柱作为垃圾池竖壁的侧向约束,可将壁板视作多跨连续板,壁板的厚度和配筋可大大减少。同时由于垃圾池底板与四周竖壁完全脱开,计算时可视作弹性地基板,底板厚度及配筋亦可减少。此种方式完全避免了第一种方案的缺点,且造价大为节省。但方案二需处理好垃圾池底板与四周池壁接缝的施工,可同时采用附贴式和埋入式止水带以保证底板既能沉降自由又密闭不泄漏。以问题1中的垃圾池为例,按上述两种方案设计比较如下:

4钢筋混凝土框架结构设计应注意的问题
根据高层建筑的定义,10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物就属于高层建筑。垃圾焚烧厂主厂房的燃料间、锅炉间、尾气车间高度一般都大于28m的高度,因此该部分属于高层建筑,设计时需满足相应的规程要求。《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第6.1.3条规定框架梁、柱中心线宜重合。当梁柱中心线不能重合时,在计算中应考虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造的不利影响,以及梁荷载对柱子的偏心影响。在主厂房实际设计当中,框架梁、柱中心线宜重合的条件很难全部满足。这是因为主厂房的柱子为满足层高、跨度、荷载等要求,其断面尺寸往往很大。特别是柱断面在某个方向上,尺寸在1.5m甚至2m以上的很常见。有些部位的梁柱可通过建筑或工艺专业进行适当的调整,使得框架梁、柱中心线能够做到基本重合。而有些部位,如厂房四周外围护部分,为满足建筑专业的外观效果,框架梁在起到填充墙承重梁的时候,只能梁外侧与柱外侧平齐,这样梁中心线与柱中心线就会偏差很大。当梁、柱中心线之间的偏心距大于柱截面在该方向宽度的1/4时,虽可采取增设梁的水平加腋等措施,但加腋需做的很大,同时仍需考虑梁柱偏心的不利影响。另外用于外围护的框架梁还需承担水平方向的风荷载,由于柱间距往往较大且没有楼板作为侧向约束的情况下,导致梁在水平方向的强度或刚度不满足。笔者认为在这种情况下,采用H形梁,且H形梁的水平方向尺寸同柱截面在该方向宽度,即可很好的解决上述两个方面的问题。
5结语
上述问题在垃圾焚烧厂房设计中常会遇到,而且受工艺流程、地质条件、场地大小、建材型式等诸多因素影响。因此需要具体问题具体分析,通过多种方案的综合比较,一定可找到经济合理的解决方案。
参考文献
[1]GJJ90-2002,生活垃圾焚烧处理工程技术规范[S].
[2]JGJ3-2002,高层建筑混凝土结构技术规程[S]
[3]汪玉林主编,垃圾发电技术及工程实例[S].

作者简介:侯向煜,1994年毕业于中国矿业大学建筑系工民建专业。大学毕业后从事结构设计工作至今,现为国家一级注册结构工程师、国家注册咨询工程师、国家注册监理工程师。
联系地址:江苏省南京市四牌楼2号东南大学建筑设计院热电所,邮编:210096,联系电话:025-83792872。

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