抽蓄电站厂房无梁厚板结构形式

知识点：发电机层

厂房是抽水蓄能电站的心脏，厂区枢纽布置实际就是围绕电站厂房为中心展开的。无梁楼板作为一种成熟的楼板做法在工程中大量应用也有十几年了，相对梁板结构，无梁楼板模板更少，能够加快施工进度。

地下厂房的结构布置与机电设备布置是结合在一起进行的，因为具有高水头、高转速、双向运转、振源多、过渡过程复杂且开关机频繁等特点，与常规水电站相比，机组支撑结构承受的机械离心力、电磁不平衡力矩以及流道压力脉动产生的振动都大得多。我国抽蓄电站厂房各楼层支撑结构形式也是从以往抽蓄建设过程的经验不断完善。如GX2借鉴GX1厂房刚度较小，振动相对较大的经验教训，采取了以下措施:(1)一台机组一个结构缝 （2）各层楼板相应增加，梁柱截面也相应增大 （3）上下游边墙改用混凝土边墙，紧贴岩壁浇筑，墙厚也相应增加 （4）转轮拆御孔周边加强等。从运行效果看，振动明显减小。

如某抽蓄厂房结构的主体为大体积混凝土结构, 本身具有相当的刚度和抗振性能, 因此厂房结构因振动导致破坏的极少。结构振动的大小最直接的反应是人员对运行环境感觉上的安全感和舒适感, 其对结构本身的危害有个能量积累的过程。由于计算分析上的复杂性和边界条件假定上的不甚精确, 国内外目前对此并没有成熟的分析理论和分析方法, 也不作严格的数量上的规定, 而以满足结构安全要求为主。

地下厂房的结构设计不仅仅按照结构强度要求来确定, 而是通过系统的机墩组合结构刚度和动力影响分析, 结合结构减振措施要求来进行设计的, 这也是ABCDE地下厂房结构设计的一大特点。

我国抽水蓄能电站建设起步较晚，设计经验不足，没有成熟的规范参考。在A厂厂房结构中采用两机一缝，常规板梁柱结构，施工阶段为满足各台机组先后投产需要，在1#与2#机组、3#与4#之间各增设一条施工缝。但近年来，在A厂主厂房的发电机层、中间层、水泵水轮机层的梁、板构件上发现了一些裂缝，裂缝主要分布在施工缝、吊物孔和楼梯间等孔口部位。在分析研究这些裂缝产生的原因后，B厂及C、 D厂厂房结构采用一机一缝，加厚板梁柱结构。B厂、C、D厂厂房结构抗振性能极大改善，厂房运行至今还未发现明显裂纹。

影响机墩组合结构的刚度有效范围并不大, 基本上在一个机组段范围。由于两个机组段之间仅由普通梁板结构连接, 相邻机墩组合结构间的刚度增强影响非常有限, 起不了决定性作用, 相邻机墩组合结构间的振动影响因素却反而增大了。由于抽水蓄能机组的运行工况较为复杂, 为避免机组运行时的振动相互影响, 减少结构振动风险, 在每个机组段之间均设永久结构缝, 每个机组段成为一个相对独立的机墩组合结构, 结构受力状态和边界条件均较明确。

但无梁楼板也有以下几点施工过程中常见的问题：

（1）由于支座负筋主要集中在柱帽范围内，而且钢筋直径较大，所以锚固长度很长，但施工单位一般都是统一下钢筋，在一些柱网较大的区域往往锚固长度不够，钢材长度包不住弯矩范围，往往会造成安全隐患。

（2）楼板钢筋与外墙进行锚固连接时，楼板钢筋应放置在墙钢筋上部，如放到下面，当顶板荷载过大时，楼板与外墙会增大发生剪切破坏的可能，而且是连锁倒塌。

（3）无梁楼板整体刚度较有梁楼板弱很多，模板必须在混凝土强度达到100%才可拆除，尤其后浇带周围的楼板。曾经有过这样的事故，混凝土强度没有设计要求，为了赶工期，施工单位提前拆模，在没有覆土的情况下，无梁楼板跨中板带已整体下弯，挠度及裂缝均已超过规范要求，最后也很难加固处理。

而某抽蓄厂房结构设计在吸取A B C D厂房结构设计成功经验的基础上进一步总结提高，采用无梁厚板结构形式，简化厂房楼板结构，提高厂房整体抗振性能，且利于厂房管路和电缆布置，机电设备布置整洁美观，改善厂房运行环境。

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