Стартовая >> Архив >> Генерация >> Здания и сооружения тепловых электростанций

Полы и фундаменты здания - Здания и сооружения тепловых электростанций

Оглавление
Здания и сооружения тепловых электростанций
Общие сведения о гражданских зданиях
Основные положения индустриализации, типизации и стандартизации
Основные положения по проектированию жилых и общественных зданий
Строительная теплотехника
Строительная акустика
Строительная светотехника
Архитектура, ее задачи и основные этапы развития
Русская и советская архитектура
Планировка и застройка населенных мест
Жилые поселки тепловых электростанций
Жилые дома в поселках тепловых электростанций
Общественные здания в поселках тепловых электростанций
Естественные и искусственные основания
Фундаменты
Стены
Перекрытия и полы
Крыши и кровли
Перегородки
Окна и двери
Лестницы и лифты
Крупноблочные здания
Крупнопанельные здания
Здания из пространственных блоков
Промышленные районы и генеральные планы промышленных предприятий
Классификация и схемы промышленных зданий и сооружений
Основные положения по проектированию промышленных зданий
Типизация, унификация и стандартизация
Подъемно-транспортное оборудование промышленных зданий
Объемно-планировочные и конструктивные решения бытовых и административных помещений
Фундаменты
Несущие конструкции одноэтажных зданий
Несущие конструкции многоэтажных зданий
Вертикальные ограждения промышленных зданий
Покрытия промышленных зданий
Световые и аэрационные фонари
Окна, двери и ворота
Полы
Общие сведения о тепловых электростанциях
Выбор площадки для строительства
Санитарно-защитные зоны
Компоновка генерального плана
Подъездные и внутриплощадочные железные и автомобильные дороги
Размещение сетей коммуникаций, благоустройство
Основные положения по строительному проектированию ТЭС
Краткие сведения о расчете строительных конструкций
Выбор строительных конструкций
Строительные компоновки главных корпусов ТЭС
Каркасы главных корпусов ТЭС
Покрытия
Международные перекрытия
Стеновые ограждающие конструкции
Бункера
Полы и фундаменты здания
Фундаменты под оборудование
Особенности строительных конструкций полуоткрытых и открытых электростанций
Дымовые трубы и газоходы
Состав и классификация гидротехнических сооружений ТЭС
Водозаборные сооружения и насосные станции
Плотины, водосбросы, затворы
Пруды-охладители
Напорные водоводы, отводящие каналы
Градирни и брызгальные бассейны
Сооружения системы гидрозолоудаления
Дренажи
Схемы топливоподачи угольных, торфяных и газомазутных электростанций
Разгрузочные и размораживающие устройства
Склады топлива
Дробильные устройства
Сооружения основного тракта топливоподачи
Сооружения мазутного хозяйства
Сооружение газового хозяйства
Сооружения электрической части ТЭС
Установка трансформаторов
Закрытые распределительные устройства и щиты управления
Каналы и туннели для кабелей и трубопроводов
Эстакады и опоры для надземной прокладки трубопроводов
Опоры золопроводов
Объединенный вспомогательный корпус
Некоторые подсобно-производственные объекты
Районные базы энергетического строительства
Строительные конструкция временных сооружений

10-6. ФУНДАМЕНТЫ И ПОДЗЕМНОЕ ХОЗЯЙСТВО
А. ПОЛЫ И ФУНДАМЕНТЫ ЗДАНИЯ
Подземное хозяйство главного корпуса состоит из фундаментов здания и различных площадок и фундаментов под оборудование (турбогенераторы, котлы, мельницы, вентиляторы, насосы, подогреватели, испарители, фильтры и т. п.), а также из каналов, туннелей, колодцев и приямков различного назначения, размеров и конструкций.
Наиболее насыщено фундаментами и различными коммуникациями подземное хозяйство машинного и деаэраторного отделений, носящее название конденсационный пол.
Благодаря наличию большого количества различных фундаментов под площадки и оборудование, прокладываемые в конденсационном полу на разных отметках коммуникации часто приходится размещать в двух и даже трех уровнях, что весьма усложняет работы по обратной засыпке грунта и препятствует использованию механизмов.
1 Это название произошло от слова конденсатор — часть турбины, в которой отработанный пар превращается в воду (обслуживается с отметки 0,00 м).
В целях индустриализации строительства и создания условий для массового внедрения сборных железобетонных конструкций на большинстве современных тепловых электростанций конденсационный пол сооружается со сплошным подвалом, в котором размещаются все коммуникации, а оборудование устанавливается на перекрытии подвала.
Полы котельного и бункерного отделений (так называемые «зольные полы») в меньшей степени насыщены строительными конструкциями и коммуникациями и выполняются обычно бесподвальными.
Значительный объем работ при сооружении подземного хозяйства главного корпуса составляет возведение фундаментов здания.
Колонны несущего каркаса главного корпуса передают на фундаменты весьма значительные нагрузки, в связи с чем фундаменты приобретают большие размеры в плане и по высоте. Глубина заложения фундаментов главного корпуса, принимаемая обычно равной 3—5 м, определяется необходимостью размещения развитого подземного хозяйства и, как правило, превосходит глубину промерзания грунтов.
Одиночные железобетонные монолитные фундаменты сооружаются ступенчатого типа с размерами сторон подошвы до 5—6м. Фундаменты армируются сварными сетками, укладываемыми на бетонную подготовку перед бетонированием. Верхняя часть фундамента— подколонник—снабжается анкерными болтами для крепления башмака стальных колонн или выпусками арматуры для соединения с арматурой железобетонных колони.
Если площадь подошвы одиночных фундаментов по расчету оказывается недостаточной, сооружают ленточные или плитные фундаменты.
При назначении размеров и глубины заложенных ленточных фундаментов, кроме расчетных данных, учитываются условия размещения фундаментов под турбогенераторы в машинном отделении, а также необходимость пропуска над фундаментной лентой фасадной стены машинного отделения трубопроводов циркуляционного водоснабжения и проходных кабельных туннелей.
Фундаменты бункерно-деаэраторного отделения проектируются с учетом размещения в бункерном отделении фундаментов шаровых мельниц. При выборе типа и размеров фундаментов бункерно-деаэраторного отделения (продольные ленты, поперечные ленты, сплошная плита) следует стремиться к тому, чтобы вылет фундаментов в сторону машинного и котельного отделений были минимальным. Такое решение способствует рациональному размещению фундаментов под турбогенераторы в машинном отделении и фундаментов под котлы в котельном отделении главного корпуса.
Ленточные и плитные монолитные фундаменты изготовляются из бетона марок 150—200. Под фундаментами устраивается подготовка из тощего бетона толщиной 100 мм. Бетонирование ленточных и плитных фундаментов производится отдельными участками длиной 20—25 м, между которыми оставляются участки, не заполненные бетоном (с сохранением арматуры), так называемые рабочие швы.
После стабилизации усадочных деформаций в отдельных блоках рабочие швы заполняются бетоном. Кроме того, в лентах и плитах устраиваются постоянные швы, располагаемые обычно через 48—72 м (кратно котельным ячейкам).
Из рассмотренных типов монолитных фундаментов наиболее экономичными и простыми являются одиночные фундаменты, в связи с чем во всех случаях, когда это возможно по условиям размещения подземного хозяйства и несущей способности грунтов основания, под колонны каркаса главного корпуса сооружаются фундаменты одиночного типа.
Теплоэлектропроектом разработаны конструкция и номенклатура сборных сплошных фундаментов и фундаментных плит, широко применяемых в настоящее время для колонн несущего каркаса главного корпуса и других тяжело натруженных зданий и сооружений (рис. 10-20).
Сплошные фундаменты представляют собой ленты таврового сечения длиной 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 м с полкой шириной 3,0 м и ребром шириной 0,9 м. Высота ребра принята 1,2 и 1,5 м. В верхней плоскости ребра предусматриваются выпуски арматуры для стыкования с колонной.
Сплошные фундаменты рассчитаны на установку колонн сечением от 0,6x0,6 до 2,4 X 0,6 м и имеют площадь подошвы от 9 до 18 м2. Стык колонн с фундаментами осуществляется с помощью «зуба» (предусматриваемого в колонне), сварки выпусков арматуры и последующего добетонирования опорной части колонны в пределах высоты «зуба» (см. § 10-2).
Сплошные фундаменты изготовляются из бетона марки 300 и 400 и армируются сетками и каркасами.
Сплошные фундаменты имеют вес от 14,0 до 34,3 г, доставляются с заводов на площадку железнодорожным транспортом или трайлерами и монтируются кранами соответствующей грузоподъемности. Для установки парных колонн (в температурных швах) применяются фундаменты с местным уширением ребра весом до 40,8 т. Сплошные фундаменты устанавливаются на тщательно выравненную песчаную подсыпку толщиной 100 мм.


Рис. 10-20. Сборные фундаменты под колонны с большой нагрузкой. Конструкция днища подвала. а — план, разрез и общие виды; б — деталь стыка подкладных плит; в —деталь стыка плит днища подвала; 1 — колонна; 2 — фундамент сплошной; 3 — стык колонны с фундаментом; 4 — плиты днища подвала; 5 — подкладные фундаментные плиты; 6 — стык подкладных плит; 7 — цементный раствор; 8 — стержни рабочей арматуры; 9 —стыковой стержень; 10 — сварной стык внахлестку; 11 — ванная сварка выпусков арматуры; 12 — замоноличиваемый зазор; 13 — петлевые выпуски; 14 — дополнительные арматурные стержни.

При необходимости увеличения площади подошвы сборного фундамента применяются подкладные плиты, образующие составную нижнюю плиту, на которую устанавливается сплошной фундамент.
Сборные железобетонные фундаментные подкладные плиты имеют толщину 0,3; 0,4 и 0,6 м. Вдоль длинных боковых граней плиты имеют выпуски арматуры, соединяемые между собой на сварке или с помощью петлевого стыка. Зазор между плитами, предусматриваемый при укладке плит для образования стыка, заполняется бетоном.
Подкладные плиты укладываются на песчаную подсыпку или бетонную подготовку по слою пластичного цементного раствора толщиной 20—30 мм.
Установка сплошных фундаментов на подкладные плиты производится по слою свежеуложенного цементного раствора. Для того чтобы подкладные плиты и башмак (сплошной фундамент) работали совместно, как единое целое, необходимо обеспечить достаточное сцепление между их контактными плоскостями.
Обеспечение контакта между подкладными плитами и фундаментом по всей площади достигается укладкой фундаментов с применением вибрации (вибропосадки). Под влиянием вибрации (для чего используется вибропогружатель для свай со снятым наголовником) цементный раствор уплотняется и разравнивается равномерным слоем по всей площади фундамента.
Применение сборных составных фундаментов взамен монолитных способствует индустриализации строительства и повышению степени сборности зданий и сооружений.
Дальнейшая работа по сокращению трудозатрат и экономик материалов при сооружении фундаментов главного корпуса проводится в направлении замены многослойных сборных фундаментов однослойными, а также замены фундаментов на естественном основании фундаментами из свай-оболочек или из буронабивных свай.
Применение свай-оболочек для основания под фундаменты главного корпуса и основного технологического оборудования позволяет уменьшить размеры фундаментов в плане, сократить объем земляных работ, а в отдельных случаях и размеры здания в плане.
Для сооружения фундаментов могут быть использованы сваи-оболочки диаметром от 800 до 2 400 мм. Сваи погружаются вибрационным способом, при этом для погружения свай больших диаметров необходимо производить частичную выемку грунта, что приводит к большим трудозатратам.
С колонной здания свая-оболочка соединяется оголовком, который укрепляется на свае после погружения ее в проектное положение.
Сваи-оболочки целесообразно применять на площадках, где на глубине 10—12 м залегают средне- и крупнозернистые пески, а также крупнообломочные грунты и скальные породы.
В настоящее время работы по внедрению фундаментов под главный корпус из свай- оболочек и буронабивных свай находятся в стадии опытной проверки на отдельных строительных площадках.
Как оказано выше, главные корпуса современных тепловых электростанций в пределах машинного зала имеют подвал глубиной 3,3— 3,5 м. В главном корпусе ГРЭС-1200 (рис. 10-4) днище подвала выполнено в виде монолитной железобетонной (плиты толщиной 0,3 м и соединено с монолитными железобетонными фундаментными плитами с помощью выпусков арматуры. Днище подвала и фундаменты имеют одинаковую отметку изложения — 5,0 м. Под всем днищем и фундаментами устраивается гидроизоляция из рулонных материалов или холодной асфальтовой мастики.


Рис. 10-21. Подвал машинного отделения ГРЭС.
1— железобетонное днище из сборных плит; 2 — сборные подкладные фундаментные плиты; 3 — сборный башмак; 4 — ребристые плиты перекрытия подвала; 5 — то же плоские; 6 — ребристые плиты подпорных стен; 7 — то же плоские; 8 — рандбалка; 9 — стеновая панель, 10—колонна подвала; 11— фундамент стаканного типа; 12— ригели нижнего ростверка фундамента турбогенератора; 13 — колонны фундамента турбогенератора; 14 — съемный настил из рифленой стали

Над плитой днища укладывается пригруз из песка или тощего бетона, предназначенный для погашения гидростатического напора грунтовых вод. Цементный пол подвала выполняется с уклоном в сторону дренажных приямков, предназначенных для сбора и отвода случайных вод. Перекрытие над подвалом выполняется из сборных железобетонных ребристых, и плоских плит размером 3,0X3,0м, опирающихся углами на железобетонные колонны.
Плиты рассчитаны на воспринятие полезной равномерно распределенной нагрузки, равной 3 -5 Г/м2, а также на нагрузку от железнодорожного состава. Плиты изготавливаются из бетона марки 300 и армируются стержневой арматурой.
Крепление плит к колоннам осуществляется сваркой закладных частей либо арматурных выпусков с последующим замоноличиванием стыка и всего перекрытия.
Колонны сечением 400X400 мм устанавливаются по сетке 3,0X3,0 м в сборные фундаменты, опирающиеся на днище подвала. В период монтажа конструкций главного корпуса по двум рядам плит перекрытия подвала укладывается временный железнодорожный путь, по которому подаются на монтаж строительные конструкции и оборудование. Стойки подвала, поддерживающие пролетное строение железнодорожного пути, раскрепляются временными связями. В ряде случаев этот путь сохраняется как постоянный.
Подпорные стены подвала выполняются из ребристых сборных железобетонных плит, опирающихся на подколонники фундаментов. В местах прохода циркуляционных водоводов, большого диаметра подпорные стены выполняются из монолитного железобетона.
В главных корпусах ГРЭС-2400, универсальном и ряде других проектов днище подвала выполняется из плоских сборных железобетонных плит толщиной 300 мм (рис. 10-21). Плиты днища подвала монтируются по песчаному слою толщиной 50 мм, уложенному поверх гидроизоляции, и соединяются между собой петлевыми стыками с последующим омоноличиванием (рис. 10-20,в). Плиты днища подвала могут выполнять роль подкладных плит (с консолями не более 0,5 м) при устройстве фундаментов здания. Сплошные фундаменты, а при необходимости и подкладные фундаментные плиты укладываются на плиты подвала на слое свежеуложенного цементного раствора, как описано выше.
В целях сокращения объема земляных и гидроизоляционных работ в универсальном проекте главного корпуса уменьшена глубина заложения фундаментов и соответственно днище подвала расположено на более высокой отметке. Так, например, в главном корпусе ГРЭС чистый пол подвала имеет отметку —2,7 м, а перекрытие над подвалом — отметку +0,6 м.
Для главных корпусов ТЭЦ, сооружаемых по универсальному проекту, отметка чистого пола перекрытия над подвалом установлена равной +1,6 м, а пол подвала имеет небольшое заглубление (—1,7 м). При таком заглублении подвала грунтовые воды в большинстве случае отсутствуют, в связи с че м железобетонное днище под машинным отделением не выполняется.

а - план пола; б — поперечный разрез багерной насосной; в — сборные железобетонные элементы подземного хозяйства; 1- золоудаления; 2 — канал шлакоудаления; 3 — канал приемок для лифта; 4 — кабельный туннель и временный железнодорожный путь; 5 — кабельный блок; 6 — кабельный колодец; 7- насосная; 8 — фундамент под электродвигатель мельницы; 9 — канал для кабелей; 10 — плита перекрытия каналов; 11— плоские плиты подпорных стен; 12 — колонна; 13 — ригель; 14 — монолитное днище; 15 — рама насоса; для кабеля; 16 — трубы.


Рис. 10-22. Подземное хозяйство

После окончания основных строительных и монтажных работ на перекрытии над подвалом устраивается чистый цементный, мозаичный или полимерцементный пол толщиной 30 мм.

Подземное хозяйство котельного и бункерного отделений (зольный пол) состоит из фундаментов под оборудование (котлы, мельницы, дутьевые и мельничные вентиляторы и т. п.), различных коммуникаций, багерной насосной и т. п.
Основными коммуникациями, прокладываемыми в зольном полу, являются каналы гидрозолоудаления, кабельные туннели и блокотельного отделения.
ки (рис. 10-22), сооружаемые из унифицированных сборных железобетонных элементов.
Сбрасываемый из топок котлов шлак в специальных аппаратах подвергается дроблению, охлаждается водой и в таком виде попадает в шлаковые каналы, выполняемые из сборных железобетонных лотков. Лотки укладываются в зольном полу с уклоном не менее 1,5% по армированной бетонной подготовке, предотвращающей образование щелей в каналах от возможных местных просадок засыпки. В нижней части лотки облицовываются специальными литыми базальтовыми или чугунными плитами, хорошо сопротивляющимися истиранию шлаковой пульпой.
В местах поворотов и примыканий каналов друг к другу выполняются участки из монолитного железобетона. Глубина каналов зависит от их протяженности и обычно достигает 1,5—2,0 м и более.
Верхняя часть стенок каналов наращивается по уклону бетонными камнями, железобетонными брусьями или выполняется монолитной (при небольшой высоте стенки) одновременно с устройством бетонного пола котельной.
Улавливаемая золоуловителями зола поступает в золовые каналы, имеющие такую же конструкцию, как и шлаковые каналы, но укладываемые с меньшим уклоном (равным 1%).
Шлаковые и золовые каналы на прямых участках перекрываются на уровне пола котельной сборными железобетонными съемными плитами, а в местах закруглений — настилом из рифленой стали. Для предотвращения выпадения золы и шлака и образования заторов в местах поворотов каналов устанавливают побудительные сопла, подающие в канал воду под давлением.
По системе шлаковых и зольных каналов смешанные с водой шлак и зола поступают в бункер специального приямка, в котором расположены багерные и шламовые насосы, предназначенные для перекачки золошлаковой пульпы в золоотвал. Приямок, называемый багерной насосной, располагается у постоянного торца котельного отделения или между фундаментами котлов. Иногда багерные насосные выносятся за пределы главного корпуса и сооружаются в виде отдельного здания.

Глубина заложения багерных насосных определяется отметкой лотка золошлаковых каналов в месте присоединения к бункеру насосной, потребной емкостью бункера, размерами устанавливаемого оборудования и колеблется обычно в пределах 5—6 м.

На рис. 10-22,б изображена багерная насосная, сооружаемая в зольном полу универсального главного корпуса с блоками по 300 Мвт из сборных железобетонных элементов.
Каркас насосной состоит из трех однопролетных железобетонных замкнутых рам с жесткими верхними и нижними узлами. Стены насосной выполняются из плоских сборных железобетонных плит, применяемых для подпорных стен подвала машзала.
Плита днища, бункер и обвязочные балки (уложенные поверх стеновых панелей) выполняются в монолитном железобетоне. Поверх плиты днища укладывается пригруз из бетона (для предотвращения всплывания насосной под влиянием грунтовых вод), в котором закреплены стальные опорные рамы багерных насосов.
Днище и стены насосной покрываются гидроизоляцией из холодной асфальтовой мастики. Для сбора случайных вод, попадающих в насосную извне, в пригрузке днища предусмотрен дренажный приямок. Цементный пол насосной выполнен с уклоном в сторону дренажного приямка.
Для обеспечения возможности обслуживания оборудования мостовыми кранами котельного отделения багерные насосные обычно не имеют перекрытия на уровне пола зольного помещения.
Для прокладки кабелей в зольном полу используются сборные железобетонные элементы туннелей, каналов и кабельные блоки. Одиночные кабели прокладываются в стальных трубах.
Проходные кабельные туннели собираются из отдельных сборных элементов и устанавливаются на бетонную подготовку. При необходимости устройства отверстий для люков и проемов для примыкающих каналов применяются туннели с усиленным армированием. В местах пересечений и углов поворотов туннелей создаются монолитные железобетонные кабельные колодцы либо устраиваются отверстия в одной из стенок туннеля.
Над кабельным туннелем вдоль бункерного отделения обычно прокладывается железнодорожный путь. Для воспринятая нагрузки от железнодорожного пути конструкции туннеля усиливают путем укладки сборных или монолитных железобетонных плит толщиной 300 мм над перекрытием и под днищем туннеля.
При наличии грунтовых вод туннели покрываются гидроизоляцией из холодной асфальтовой мастики либо из рулонных материалов. Для стока случайных вод в туннелях устраивается уклон в сторону водоприемника (зумпфа), сообщающегося с системой дренажной канализации.
Кабельные блоки сооружаются для прокладки небольшого количества кабелей на прямых участках трассы между кабельными туннелями или колодцами. Блок состоит из многоканальной или нескольких одноканальных сборных железобетонных груб прямоугольного сечения с круглыми отверстиями, укладываемых на растворе с перевязкой швов на бетонную подготовку. Иногда кабельные блоки выполняют из нескольких обетонированных асбоцементных, реже стальных труб. При наличии грунтовых вод кабельные блоки покрывают гидроизоляцией.
Для прокладки маслопроводов, трубопроводов технической воды и т. п. в зольном полу сооружаются каналы из сборных железобетонных лотков прямоугольного сечения, перекрываемых на уровне пола сборными железобетонными плитами.
Для сбора случайных вод и дренажа подземных сооружений (туннелей, приямков, колодцев) в зольном полу прокладывается дренажная канализация, состоящая из системы чугунных трубопроводов и дренажных колодцев из сборных кольцевых элементов.
Чистый пол в котельном отделении выполняется с уклоном в 1% в сторону каналов, гидрозолоудаления.



 
« Защита от однофазных замыканий на землю в сетях 6 кВ СН ТЭЦ   Измерение тока ротора генератора с бесщеточным возбуждением »
электрические сети