生活垃圾焚烧发电项目建筑结构部分设计说明书.docx

1、生活垃圾焚烧发电项目建筑结构部分设计说明书生活垃圾焚烧发电项目建筑结构部分设计说明书1.1 概 述1.1.1 设计依据1.1.1.1 中华人民共和国的有关法律、法规及专用条件约定的部门规章 或工程所在地的地方法规。1.1.1.2 现行有关的国家标准、规范，专用条件约定的行业标准、规范 及有关省级地方标准、规范。火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程(DL 5053-1996)；电力技术管理法规(2010年执行的有效版本)；火电厂大气污染物排放标准(GB 13223-2003)；火力发电厂建筑设计规程（DL/T 5094-2012）火力发电厂建筑装修设计标准(DL/T 5029-2012)民用建筑

2、设计通则（GB 50352-2005）公共建筑节能设计标准(GB 50189-2005)火力发电厂土建结构设计技术规定DL 5022-2012火力发电厂主厂房荷载设计技术规程DL/T 5095-2007建筑地基基础设计规范GB 50007-2011建筑桩基技术规范JGJ 94-2008建筑抗震设计规范GB50011-2010砌体结构设计规范GB50003-2011建筑结构荷载规范GB50009-2012混凝土结构设计规范GB 50010-2010钢结构设计规范GBJ 50017-2003建筑钢结构焊接技术规程GB 50661-2011建筑结构可靠度设计统一标准GB 50068-20011.1.

3、1.3 黑山县生活垃圾焚烧发电项目工程(2300t)可行性研究报告 总说明书和附图。1.1.1.4 黑山县生活垃圾焚烧发电项目工程(2300t)主要设计原则讨论会 议纪要。1.1.2 垃圾电厂概况1.1.2.1 建设规模 项目建设规模为3300t/d垃圾焚烧线，发电总装机容量15MW。本期建设规模为日处理600t生活垃圾，2300t/d垃圾焚烧线，19.0MW发电 机组，预留机组扩建可能性。1.1.2.2 厂址概况 本工程为新建工程，厂址位于黑山县城南的珠珊镇安前村南边约600m处，省道S235东侧约50m的一处山丘坡地上。厂址西北距分宜县城27.5km， 北距黑山县区7.8km，东北距珠珊镇

4、工业园2.1km，距安前村800m，南距新 余市驴脚岭生活垃圾填埋场800m，距神山1.2km。，该厂址交通便利，水、 电、通讯等基础配套设施即将完成。1.1.3 设计范围 本期工程厂区围墙范围内全部生产、辅助及附属建(构)筑物的土建设计。其中锅炉上部钢结构由锅炉厂设计供货；电除尘器钢架由厂家设计供 货；综合水泵房等水工建(构)筑物由水工结构专业设计。1.2 厂址自然条件及设计主要技术资料1.2.1 水文气象 黑山县地处北半球亚热带内，受东亚季风影响，形成了亚热带季风气候。根据气候学划分季节标准和历史气候资料统计分析，新余地区有春、 秋季短，夏、冬季长的特点。虽然四季长短不同，但季节特征明显：

5、春季 温暖湿润，夏季炎热多雨，秋季凉爽干燥，冬季寒冷少雨。市内热量丰富、 雨水充沛，光照充足。统计黑山县气象站近30年气象要素值，具体如下：1.2.1.1 气压(hPa) 累年平均气压1006.4； 累年最高气压1032.7； 累年最低气压979.8。1.2.1.2 气温() 累年平均气温17.9； 极端最高气温40.0， 极端最低气温-8.2。1.2.1.3 湿 度 累年平均相对湿度为79%。1.2.1.4 风速与风向(m/s) 极端最大风速(瞬时)28.0，风向SE； 累年10min平均最大风速14，风向SE； 累年平均风速2.1。 30年一遇10min平均风速18.0； 50年一遇10m

6、in平均风速18.9。 全年主导风向NE。 黑山县全年各风向频率统计见附图。1.2.1.5 降水量(mm) 累年年最大降水量为2101.0； 累年年最小降水量为986.8； 累年平均降水量为1591.0；日最大降水量为154.3，出现于1969年6月26日。1.2.1.6 积雪最大深度(cm) 历年最大积雪深度20。基本雪压：0.30kN/m21.2.1.7 设计风速根据建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)风压图中查得：新余 50年一遇基本风压为0.3kN/m2；100年一遇基本风压为0.35kN/m2。本阶段 未收集到黑山县气象站历年最大风速数据，暂按风压图进行设计风速计 算，因此

7、，可得黑山县50年一遇基本风压取0.3kN/m2；100年一遇基本风 压取0.35kN/m2，10m高10min50年一遇最大风速为21.9m/s；10m高10min 100年一遇最大风速为23.7m/s。1.2.1.8 厂址设计洪水 厂址区现已平整，位于白沙河左岸，查黑山县水利志(1985年版)得白沙河五十年一遇洪峰流量，根据测量的河道断面，根据曼宁公式计算 得到厂址处五十年一遇洪水位为63.9m。厂址整平后的标高约79m，不受白 沙河洪水影响，据调查，无内涝现象。1.2.1.9 风玫瑰 根据黑山县风向频率统计资料，绘制得黑山县全年、夏季和冬季风向频率玫瑰图见图1.2.1-1，多年全年主导风

8、向为NE，频率为14%，静风频 率为23%；夏季主导风向为NE和S，频率均为10%，静风频率为20%；冬季主 导风向为NE，频率为18%，静风频率为32%。N15129630W 23% E全年SN N15129630W 20%15129630E W 32% ES S夏季 冬季频率值 风向(%)时段NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNWC全年57141092234442332223夏季43107534510883322120冬季510181471000121232132图1.2.1-1 黑山县气象站全年、夏季、冬季风向频率玫瑰图1.2.2 工程地质1.2.2.1

9、 区域地质及地震地质 拟建工程场地大地构造所处区域系扬子准地台(一级)之江南台隆(二级)之萍乡-乐平台陷(三级)之丰城-乐平凹断束(四级)的西端，袁水复式 向斜的南翼，与萍乡-高安凹断束相接。主要产出岩石为粉砂质千枚岩、含碳千枚岩、绢云母千枚岩。 区内深大断裂较发育，但拟选厂址未处在断裂带内，厂址附近发育了数条深大断裂：萍乡-广丰深断裂(2)，丰城-婺源深断裂(4)，文竹(永新)- 峡江大断裂。上述几条主要断裂全新世以来少有活动或活动微弱，且与 拟选厂址的距离在5公里以上 。根据岩土工程勘察规范 (GB50021-2008)5.8.2 条 、 5.8.3 条 及 建 筑 抗 震 设 计 规 范

10、 (GB50011-2010)4.1.7条规定，拟建厂址所处区域地质构造稳定，厂址位 于稳定地块上，断裂对厂址的稳定性影响甚小。图1.2.2-1 场址区域构造图(1：100万) 根据中国地震动峰值加速度区划图(1400万)及江西地震动参数区划工作用图(175万)，厂址区域内50年超越概率10%的地震动峰 值加速度小于0.05g，对应地震基本烈度小于6度。1.2.2.2 地形地貌 厂址位于黑山县珠珊镇林场西南，所在区域地貌类型属震旦系神山群千枚岩组成的构造剥蚀丘陵地貌，主要为起伏山丘、丘间沟谷，厂址外东 南侧沿沟谷有一条34m宽小河经过，为区域内主要的地表水。厂区地势 整体为南东高北西低，海拔7

11、5106m，地形整体起伏较大，最大高差约31m， 原始地形坡度多为2045。厂址内植被发育，主要为松树、杂树和杂草 覆盖。1.2.2.3 地基岩土构成及特性 厂址区域地层主要为前震旦系神山组上段千枚岩及其残坡积土层，北部及西部分布了一定厚度的填土，北侧局部地段分布冲洪积粉质粘土层。 现将场地地层由上至下分述如下：第四系(Q)：素填土(Q4ml)：棕红棕黄色；稍密；以粉质粘土和碎石为主，碎 石主要为千枚岩和少量石英碎块。分布于厂址西侧和北侧，主要为修路挖 方弃土，属新近填土。该层纵横方向工程特性差异较大。1粉质粘土(Q4al+pl)：黄褐色；冲洪积成因；软塑，湿；局部呈褐 色，含较多细砂及少量碎

12、石，分布于厂区北侧边缘，揭露厚度6.0m。2粉质粘土(Q4al+pl)：褐黄色；冲洪积成因；可塑，稍湿；局部呈 褐色，含细砂，厂址区北侧边缘钻孔有揭露，揭露厚度1.22.6m。1粉质粘土(Qel+dl)：棕黄黄色；残坡积成因；可塑；稍湿；切 面光滑，韧性一般，干强度中等，局部含少量千枚岩碎石。该层厚度较薄， 揭露最大厚度3.0m。2粉质粘土(Qel+dl)：棕黄黄红色；残坡积成因；硬塑；稍湿； 干强度中等，韧性中等，稍有光泽，含千枚岩碎块及石英碎石。在厂区内 均有揭露，揭露最大厚度2.8m。前震旦系神山组上段(Pt3sh2)：1千枚岩(Pt3sh2)：褐红色，黄红色；全风化，原岩结构已破坏，

13、呈土状，夹少量风化碎块，质软，局部含石英碎粒较多。主要分布于厂区 东南侧丘坡，揭露厚度06m。2千枚岩(Pt3sh2)：褐红灰绿色；强风化；主要为砂质千枚岩， 绢云母质千枚岩，千枚状构造，岩体破碎，节理裂隙发育，岩石为软质岩， 部分矿物成分已改变。该层厂区内均有分布，揭露最大厚度10.2m。3千枚岩(Pt3sh2)：灰绿灰色；中风化；主要为粉砂质千枚岩， 千枚状构造，变晶结构，岩体破碎，节理裂隙发育，岩石为较软岩，岩芯 断面平整，多呈黄褐色。厂区全场地分布。根据各个地层的原位试验及土样的室内试验数据，按规范推荐、工程 经验、类比其他工程等综合确定各层的物理力学指标。各岩土层物理力学 指标详见表

14、1.2-1：表 1.2.2-2 各岩土层物理力学指标一览表土层编号岩土名称重 力直剪推荐承载力密 度 内摩擦角粘聚力特征值qCq(kN/m3)(度)(kPa)(kPa)素填土1517.5/1粉质粘土(软塑)16187981060852粉质粘土(可塑)1718.512151821120140土层编号岩土名称重 力直剪推荐承载力密 度 内摩擦角粘聚力特征值qCq(kN/m3)(度)(kPa)(kPa)1粉质粘土(可塑)17.519182215181401602粉质粘土(硬塑)1819.5222517222202601千枚岩(全风化)18520192032352603002千枚岩(强风化)1920.

15、52224/3203503千枚岩(中等风化)21222830/7008001.2.3 水文地质 场地地下水为第四系松散覆盖层中的孔隙性潜水及风化裂隙中的基岩裂隙水。孔隙性潜水其水位的高低与季节有关，丰水季节时，雨水补给 充裕，水位上升；枯水季节时雨水补给量较小，地下水位下降。沟谷地带 水位埋深一般12m。地下水的补给方式为大气降水和地表水，丘陵斜坡 地带为径流区，排泄方式为蒸发及向低处渗透。基岩裂隙水，一般情况下 埋藏较深，水量较丰富，地下水的补给方式为大气降水和上层孔隙水向下 沿裂隙渗透，排泄方式为低处渗流，水位较稳定，一般不随季节变化。基 础施工时采取一定的降排水措施，对基础施工影响小。地

16、下水对混凝土结构具微腐蚀，地表水在强透水层中对混凝土结构具 弱腐蚀，地表水在弱透水层中对混凝土结构具微腐蚀，地下水和地表水对 钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。1.2.4 主要设计技术资料 基本风压：0.30kN/m2基本雪压：0.30kN/m2 场地土类别：类根据中国地震动峰值加速度区划图(1:400万)及江西地震动参 数区划工作用图(1:75万)，工程区域内50年超越概率10%的地震动峰值 加速度小于0.05g，对应地震基本烈度小于度。根据中国地震动反应谱特征周期区划图，工程区域地震动反应谱 特征周期为0.35s，设计地震分组为第一组。1.2.5 主要建筑材料1.2.5.1 混凝土现浇混凝土

17、构件： C25C40预制混凝土构件： C30C40素混凝土及垫层： C15C20 防渗混凝土：有防渗要求的混凝土内掺胶凝材料用量的10%的防水剂,S6S8。1.2.5.2 钢 材 钢筋：HPB300 fy=270N/mm2 HRB335 fy =300N/mm2 HRB400；fy =360N/mm2 钢材：Q345B fy =315N/mm2 Q235B fy=215N/mm2。普通热轧型钢(Q235B)：桁架、屋架、钢步道、钢梯等。 吊车钢轨：轧制吊车钢轨。1.2.5.3 砌块：混凝土空心砌块、小型混凝土砌块，实心砌块(零米以下)。1.2.5.4 砂浆：M5、M7.5混合砂浆，M5、M7.

18、5水泥砂浆。1.2.5.5 水泥：425,525号普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰 质硅酸盐水泥。1.2.5.6 焊条：E43XX、E50XX型1.2.5.7 高强螺栓：高强度大六角头螺栓和扭剪型高强度螺栓连接。 普通螺栓：C级粗制螺栓。1.2.5.8 防腐材料： 有防腐要求的化学建(构)筑物采用防腐衬板或玻璃钢防腐。 所有外露钢结构考虑刷防腐涂料，根据防火要求刷防火涂料。1.2.5.9 二次灌浆材料：C40细石混凝土灌浆料, 孔洞内采用高强灌浆料。1.3 地基与基础根据火力发电厂土建结构设计技术规定(DL 5022-93)中第4.1条 的要求，本工程主厂房、烟囱等建筑物，因破坏后果很严

19、重，其地基安全 等级为一级，传达室、厂区围墙等建筑物，因破坏后果不严重，其地基安 全等级为三级，其它生产、辅助及附属建筑物的地基安全等级为二级。根据总平面布置，场地设计场平标高79.0m。现对场平后厂区主要建 筑物的地基和基础方案分析如下。锅炉房、烟囱、垃圾池、卸料大厅、渗滤液收集池地段场平后基础位 于硬塑残积土、强风化千枚岩和中等风化千枚岩上，采用天然地基，以 2层、2层、3层作为基础持力层。综合楼、净化站、机械通风冷却塔地段原有0.9m8.2m不等的新近填土，属欠固结土，工程特性差，场平后填土增加约5m，该地段建(构)筑物 采用桩基础，桩型采用人工挖孔桩，以1、2作为基础持力层；当建(构)

20、 筑物荷载较小时，采用压实地基。汽机房、集控室、汽车衡地段原地形为陡斜坡，场地整平后建筑物两 侧填方厚度差异较大，为防止不均匀沉降对建筑的影响，汽机房、集控室 采用桩基础，桩型采用人工挖孔桩。汽车衡，传达室基础采用天然地基基 础(超挖，砂卵石回填)。1.4 主厂房建筑结构1.4.1 主厂房建筑1.4.1.1 主厂房布置 本期工程为2300t/d垃圾焚烧炉19MW机组工程，主厂房分为汽机房、集控楼、垃圾池、卸料大厅及锅炉房等功能部分。 在汽机房0.00m层，布置有给水泵、凝结水泵、辅助油泵、事故油泵、冷油器、射水泵等设备。汽机房3.50m层为加热器平台，布置有低压加热 器、主油箱等。汽机房7.0

21、0m层为运转层，布置有汽轮机、发电机等。汽 机房一端设有检修场地。集控楼0.00m层设低压配电室，高低压配电室,蓄电池室，4.2m层设置 电缆夹层，电气保护室、电子设备间、集控室、工程师室、交接班室及会 议室布置在7.00m层，集控楼每层都布置有卫生间。采用混凝土屋面。垃圾池及卸料大厅采用框架结构形式，垂直于集控楼、汽机房布置， 空压机房、化水车间、材料库及检修间布置在卸料大厅的0.00m层，采用压型 钢板屋面。集控楼及飞灰固化车间局部屋面采用混凝土屋面。锅炉为室内布置，锅炉房范围内的锅炉炉架、给料平台支架、管道支 架等钢支架及钢梯，由锅炉厂设计并供货，采用压型钢板屋面。锅炉房13.60m层布

22、置除氧器。1.4.1.2 主厂房交通 1) 水平交通汽机房和集控楼各层留有运行维护通道，各水平通道与厂房室外出口 或楼梯间连接。卸料大厅0.0m层为化水楼和检修间及材料库，都设置有直接对外的水 平交通出口，7.0m层设置有2个出入口：一个直接对外的卸料车出入口， 一个出入口与集控楼相连接。2) 主厂房垂直交通在集控楼4 轴设有室内封闭混凝土楼梯和电梯一台通向各层，直至 23m垃圾吊控制室。在汽机房的10轴设有通达各层的室外钢梯，能够到达汽机房各层和除 氧器层。通过上述的交通组织，使主厂房具备满足运行、检修及消防疏散等的 要求。满足工作人员正常工作需要，利用各层的水平交通通道至各工作区 域所有安

23、全出入口、楼梯及各层联系平台步道处均设置通行疏散和导向标 志，色彩醒目、突出。1.4.1.3 主厂房围护 主厂房外墙将采用压型钢板封闭，外墙1.0m以上采用单层压型钢板为围护结构，1.0m以下均采用砌体，外刷外墙弹性涂料。主厂房垃圾坑上部围护结构采用砌体到顶封闭，防止垃圾坑气味泄 露，造成污染。1.4.1.4 主厂房卫生设施、采光、防噪声、防排水等1) 生活卫生设施：集控楼0.0m、7.0m设有卫生间、渗沥液泵房0.0m 层设置有卫生间和淋浴间。2) 采光：主厂房的采光设计考虑节约能源，以自然采光为主，结合 电厂特殊的工艺布置状况，在自然采光不能解决的区域，辅助以人工照明。3) 噪声：汽机房的

24、噪声控制主要依赖于设备本身的消音和隔声罩壳 的处理，汽机房在压型钢板内侧设有保温吸音棉用铝箔衬面，集控室的噪 声控制则主要依赖于建筑隔声和吸音的设计。4) 防排水措施： 屋面排水：a) 部分屋面为压型钢板自防水屋面，提供检修时对屋面的保护。 b) 其它部分屋面为钢筋混凝土屋面，防水等级为级，设二道卷材防水；屋面雨水均通过水落管排至厂区排水系统。 卫生间楼、地面防水： a)有防水要求的楼地面必须设置防水隔离层，除门洞外，应向上做一道不小于200mm的混凝土翻边，与楼板一同浇筑，地面标高应比室内其它 房间地面低30mm以上。b)主管道穿过楼面处，应设置金属套管。 建筑外墙防水：请严格按照建筑外墙防

25、水工程技术规范（JGJ/T235-2011）施工。1.4.1.5 主厂房建筑防火1) 主厂房的生产类别应为丁类，建筑耐火等级不应低于二级。2) 垃圾焚烧厂房地上部分的防火分区的允许建筑面积不宜大于四 条焚烧线的建筑面积，地下部分不应大于一条焚烧线的建筑面积。汽轮发 电机组间与焚烧间合并建设时，应采用防火墙分隔。3) 设置在主厂房里的控制室、电缆夹层及长度大于7m的配电装置 室，应设两个安全出口。4) 疏散楼梯梯段宽度不小于1.10m，疏散走道净宽不应小于1.4m， 疏散门的净宽不应小于0.9m。集中控制室、电缆夹层、配电间的安全出口 均不少于两个。5) 疏散用的门及配电装置室和电缆夹层的门，应

26、向疏散方向开启； 当门外为公共走道或其它房间时，应采用乙级防火门。配电装置室的中间 门，应采用双向弹簧门。6) 主厂房内部的装修设计，应符合现行国家标准建筑内部装修设 计防火规范GB 50222的有关规定。7) 集中控制室、电子设备间、各单元控制室等电气用房内，应设消 防报警，严禁汽水管道、热风道及油管道穿过。1.4.1.6 主厂房建筑造型 主厂房立面处理力求简洁、明快。使之更能体现现代化厂房的蓬勃朝气。1.4.1.7 主厂房装修主厂房装修标准执行火力发电厂建筑装修设计标准 (DL/T5029-2012)的规定：1) 主厂房屋面部分采用双层保温压型钢板屋面，其它部分采用钢筋 混凝土屋面。2）

27、外墙：部分有保温要求的建筑外墙采用砌体加压型钢板砌筑，外 墙采用涂料，其它没有保温要求的厂房部分0.0m到1.0m采用砌体砌筑， 1.0m以上采用单层压型钢板外墙，外刷涂料。3) 内墙：采用空心混凝土砌块砌筑，墙面为内墙乳胶漆涂料。4) 楼地面：汽机房、除氧间、锅炉房地面采用细石混凝土地面，配 电室、电子设备间及集控室采用地砖地面；混凝土楼梯采用间地砖楼面； 化学加药间采用耐酸碱面砖面层。5) 主厂房运输大门采用彩色钢板卷帘门；其余大门采用彩钢板门； 有防火要求的采用防火门；窗采用铝合金窗。1.4.1.8 辅助及附属建筑物 其他辅助、附属建筑设计包括主次传达室、办公楼、生活楼、地磅房等，详见表

28、1.4-1：表1.4-1 辅助及附属建筑物一览序号建筑名称面 积(m2)层 数(层)结构形式1办公楼689.2二钢筋混凝土框架结构2生活楼1193.7三钢筋混凝土框架结构3主传达室50一砖混结构4次传达室35一砖混结构5地磅房12一钢筋混凝土框架结构6油泵房18一钢筋混凝土框架结构1) 办公楼 综合办公楼建筑面积689.2m2(包括报告厅)，二层钢筋混凝土框架结构，现浇钢筋混凝土楼屋面。基础采用钢筋混凝土独立基础。 2) 生活楼生活楼建筑面积1193.7m2，三层钢筋混凝土框架结构，现浇钢筋混凝 土楼屋面。基础采用钢筋混凝土独立基础。3) 次传达室建筑面积35m2，单层砖混结构，现浇钢筋混凝土

29、屋面。基 础采用素混凝土条基。4) 主传达室建筑面积50m2，单层砖混结构，现浇钢筋混凝土屋面。基 础采用素混凝土条基。5) 地磅房建筑面积12m2，单层框架结构，现浇钢筋混凝土屋面。基 础采用钢筋混凝土独立基础。6) 油泵房建筑面积18m2，单层框架结构，现浇钢筋混凝土屋面。基 础采用钢筋混凝土独立基础。1.4.1.9 节能篇本工程建筑专业的节能标准参照公共建筑节能设计标准(GB 50189-2005)。厂区建筑按使用功能主要分为工业建筑(主厂房等)和兼有民用功能 的建筑(综合楼等)。以主厂房为首的工业建筑，厂房的平面体形布置受限于工艺要求，形成了模块化布置，对于此类建筑，本专业着重从建筑材料着手：尽可能采 用传热系数低的砌体做外墙围护；采用保温屋面；使用自然通风等，以减 少建筑本身的使用能耗。在进行综合楼等建筑的设计时，我们本着接近自然和节能的精神，具 体考虑如下：1) 原则上应减少建筑物外表面积，适当控制建筑体形系数(即建筑 外表面与其所包围的体积之比)，减少建筑面宽，加大进深或增加组合体， 考虑良好的遮阳、遮光条件。以此减少空调使用能耗。2) 限制使用粘土砖，取代之使用空心混凝土砌块。尽可能采用传热 系数低的砌体做外墙围护。3) 屋面采用节能设计，主要以保温屋面为主。4) 门窗