62 建筑工程剖析.docx
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62建筑工程剖析
6.2建筑工程
本工程位于山东泉城――济南市，济南是一座有着悠久历史的古城，有着9000年人类活动史和2600年建城史，是具有深厚文化积淀的齐鲁古城，是近代中国内陆第一个自开商埠的城市；1998年12月被国务院公布为国家历史文化名城，有着许多历史文化名人、及历史文化建筑和遗址。
根据济南市的城市风貌及地理位置特征等，在建筑设计中遵循以下原则：
（1）体现齐鲁文化为主的风貌特征的原则。
（2）以人为本的原则
（3）体现生态性、环保性的原则。
（4）体现可持续发展的绿色建筑的原则
6.2.1建筑造型及构想
（1）空间布局的独特性和象征性
演绎的齐鲁文化主要特色，以一本本书的叠加的建筑形象表达了该城市的文化内涵。
（2）建筑造型注重避免出现古板的形象，并注意与周边环境的协调。
采用对比、几何构图的手法。
主厂房用一本本书的造型进行高矮的对比、凸出与凹进的对比、大体块的实墙与玻璃对比；最后用个大笔造型的烟囱，成为造型点晴之笔，突显齐鲁文化；场区里其它的建筑物与主厂房相协调。
整个建筑造型上，力求实用与效率、艺术的综合品质。
（3）体现建筑的生态性与环保性
从生态性、环保性角度考虑，最大限度的减少垃圾收集站对周围环境的影响。
在建筑材料上选用环保、节能型材料。
（4）建筑特点
主厂房是场区内体量及高度最大的建筑单体，为全场的标志性建筑。
建筑造型紧密结合工艺需求，在设计过程中引入了现代元素–––金属屋面、砌块墙体、长窗、钢结构。
在建筑体量上采用对比的手法，主厂房用一本本书的造型进行高矮的对比、凸出与凹进的对比、大体块的实墙与玻璃对比；最后用个大笔造型的烟囱，成为造型点晴之笔，突显齐鲁文化。
屋面上条形采光窗满足了卸料大厅的采光、通风要求的前提下更增添了建筑的现代元素。
在建筑色彩上采用灰色及白色，以白色外墙涂料为主，灰色为辅。
在立面窗户的处理上结合厂房各功能用房，通过门窗与分层线的划分体现了厂房的大尺度，大空间特征，加强了时代感。
综合办公楼是厂区内管理层和技术人员的工作生活的场所，为全厂的决策核心。
综合楼与主厂房建筑体量、色彩遥相呼应。
（5）景观设计
从生态环境保护和建设的高度，尊重厂区周边的自然环境，在充分利用现有资源的基础上，合理分配空间，整合用地结构，确定建设模式并组织绿地系统，营造清新宜人的生态型厂区空间和环境。
在生态绿化、高效节约、人文关怀的总设计思想指导下，环境设计运用了自然式和人工式两种表现手法，它们在各环境节点中时而交相呼应，时而自成一统，在充满现代感的垃圾焚烧厂环境中营造简洁明快而又不失自然情趣的厂区空间。
绿化是焚烧厂的重要组成部分，对美化环境、减少臭气外逸起着十分重要的作用，也是主要的环保措施之一。
焚烧厂四周布置立体绿化带，起到屏蔽作用，基地中部设置集中绿地，在集中绿地中设置小型水景观，用于美化环境及改善场内小气候并减少对周围环境的影响。
以绿化造景和绿化配景为主，充分发挥绿化、遮阳、隔声、净化空气、防风防尘的特殊功能。
苗木配置以抗污染植物和污染指标植物为主，建立以银杏、乌柏、夹竹桃为主题的上木系统，以女贞、棕榈、大叶黄杨为中木混交系统，以草坪、地锦为主的下木系统，提高净化环境和绿视率，将“美化、净化、绿化”达到完美的统一。
6.2.2设计内容
全厂新建建、构筑物共有11项，由主要生产设施、生产管理用房组成。
（1）主要生产设施
包括主厂房（垃圾卸料大厅、垃圾贮仓、焚烧炉余热锅炉车间、烟气处理间、汽轮发电机车间等），综合水泵房、循环冷却水塔（集水池）、油罐区/油泵房、渗沥液处理区、烟囱、高架引桥、门卫和地磅房、围墙、停车场、厂区道路、厂区排水及防洪沟等。
焚烧发电厂房位于全厂中部，东西宽119.4米，南北长163.5米，按工艺流程分成垃圾卸料大厅、垃圾贮坑、焚烧锅炉间、烟气净化间、汽轮发电机间等五个部分纵向展开，室内按钢筋混凝土平台及疏散走廊计算共有6层。
汽轮发电机组位于主厂房东南部，主控制室位于主厂房中部10千伏配电室上方。
整体为钢筋混凝土结构，烟气净化间采用钢筒格构柱。
屋顶采用大跨度钢屋架和钢梁，复合压型钢板屋面，屋顶设有屋面采光板，工房纵剖面用规则的方形屋顶满足室内各种设备及空间的不同高度要求。
墙身用素混凝土装饰面，粗犷有力，简洁大气。
焚烧发电厂房在标高7.00m、16.00m、25.5m层设有封闭的参观走廊，可以方便通达垃圾贮坑、焚烧间、汽机发电、中央控制及烟气处理等各房间。
主控室位于焚烧发电厂房中东部，位于7.00m，紧贴主厂房汽轮发电机组部分，东西长26.85米，南北宽10.65米，建筑面积286m2。
烟囱位于焚烧工房西侧，烟囱高100米，钢筋混凝土外框内置四根钢烟囱。
烟囱造型动感十足，既与整个建筑相协调又为建筑整体增色不少。
高架引桥位于垃圾卸料厅东侧，进出方便。
门卫及地磅房位于场地南侧，作为全厂垃圾车及物流进出口，线路简洁，管理方便。
（2）生产管理用房
综合楼位于厂区西北角，紧邻厂区主要人流口，处于场地上风向。
综合楼由办公、宿舍、食堂、环保教育基地等用房组成。
长40.0米，宽20.0米。
建筑面积2460m2。
建筑层数为三层，设置了办公室、宿舍、食堂、环保展示厅等房间。
6.2.3建筑消防
全厂所有建筑物均按二级耐火等级设计，可以满足《建筑设计防火规范》的要求。
焚烧发电厂房整体火灾危险级别为丁类，厂房主体为钢混结构，屋盖系统采用钢屋架，均做防火喷漆保护，达到二级耐火等级要求。
厂房每层的疏散楼梯、走道、门的宽度均符合《建筑设计防火规范》中的有关要求，焚烧间设有消防电梯及封闭楼梯间，平时人员不足10人，可满足人员疏散的要求。
6.2.4结构
6.2.4.1设计条件
本工程采用的主要规范、规程及标准：
（1）《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》CJJ90-2002
（2）《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001
（3）《建筑抗震设计规范》GB50011-2001
（4）《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2004
（5）《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
（6）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
（7）《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
（8）《钢结构设计规范》GB50017-2003
（9）《火力发电厂土建结构设计技术规定》DL5002-93
（10）《小型火力发电厂设计规范》GB50049-94
（11）《烟囱设计规范》GBJ50051-2002
场地工程及水文地质情况：
本项目位于济南市济阳县孙耿镇香火高家村南侧园地，厂区占地面积约7.99ha。
该场地属于黄河冲击平原。
焚烧厂区范围内无居民村落地形平坦开阔，海拔高程在20.5～22m。
本项目范围内的工程地质状况：
上部盖层主要为第四系冲洪积形成的粉质粘土、粉土，下伏地层主要为辉长岩及其残积土。
该场地地形平坦，孔口地面标高21.80～22.43m，最大地面高差为0.63m，场地地貌单元为黄河冲击平原，在勘察深度范围内，场地地层主要为第四黄河冲击层，地表为耕土，局部为填土，自上而下分为9层，分别为：
（１）耕土：
该层厚度0.4~0.5m，平均0.47m，该层结构松散，力学性质差。
（2）粉土（Q4al）：
该层厚度4.10～4.90m，平均4.6m；承载力特征值fak=110kpa.，压缩模量Es=7.5Mpa。
承载力特征值fak=110kpa，压缩模量Es=6.0Mpa，该层为中压缩性土。
（3）粘土（Q4al）：
该层厚度1.00～1.30m,平均1.17m，该层为中压缩性土。
承载力特性值fak=120kpa，压缩模量Es=6.5Mpa。
（4）粉土（Q4al）：
该层厚度5.00～6.20m,平均5.43米；该层为中压缩性土。
承载力特性值fak=130kpa，压缩模量Es=8.5Mpa。
（5）粘土（Q4al）：
该层厚度4.90～5.00m，平均4.97m，该层为中压缩性土。
承载力特性值fak=145kpa，压缩模量Es=7.0Mpa。
（6）粉质粘土（Q4al）：
该层厚度1.50～1.80m，平均1.63米；该层为中压缩性土。
承载力特性值fak=130kpa，压缩模量Es=5.5Mpa。
（7）粉土（Q4al）：
该层厚度5.50～5.70m，平均5.63m；承载力特征值fak=170kpa.，压缩模量Es=11.0Mpa。
（8）粉质粘土（Q4al）：
该层厚度5.00～5.40m,，平均5.23米；该层为中压缩性土。
承载力特性值fak=160kpa，压缩模量Es=7.0Mpa。
（9）粉土（Q3+4al）：
该层未击穿，最大揭露厚度为10.70m，最低标高为-18.14m,最大揭露厚度为40.00m平均5.63m；承载力特征值fak=190kpa.，压缩模量Es=12.5Mpa。
按照《建筑抗震设计规范》GB50011-2001有关规定，该建筑地类别为Ⅲ，特征周期值为0.55s，为建筑抗震一般场地。
该地区地震烈度为6度（重要工程的抗震性能要求按按烈度7度计算）。
地基承载力在100kpa以上。
按Ⅶ度地震设防设计。
本项目勘察范围内，场地地下水属于第四系孔隙潜水，主要补给来源为大气降雨及地下径流。
勘察期间从钻孔内测得地下水静止水位埋深1.4，～3.40m，水位标高18.46～21.43m。
按照《岩土工程勘察规范》GB50021-2001有关规定，综合评定其水质对混凝土结构具有强腐蚀性，对长期侵入混凝土中的钢筋无腐蚀性，对干湿交替混凝土结构中钢筋具有中等腐蚀性，对钢结构具有中等腐蚀性。
根据厂区工程地质报告，拟建场地及其周围无不良地质作用，为稳定场地，适宜本工程建设。
场地自然条件及主要活荷载标准值：
a基本风压值0.45kN/m2
b基本雪压值0.30kN/m2
c屋面活荷载0.70,0.50kN/m2
d焚烧间钢砼平台10kN/m2
e垃圾卸料平台20kN/m2
结构设计要求：
结构设计遵守现行的有关技术规范、规定及标准。
结构设计使用年限：
50年
结构安全等级：
二级
6.2.4.2结构选型
主厂房依据建筑物生产工艺功能的不同，结合工房结构的受力特点，设若干道抗震伸缩缝，将主厂房分为A、B、C、D四个分区。
A区：
包括卸料大厅、垃圾贮坑、（焚烧）炉前区。
采用现浇钢筋混凝土框排架结构体系，大跨度屋面采用大跨度钢管相贯式空间钢桁架屋架、C形轻钢檩条、复合彩色钢屋面板；楼板采用现浇钢筋混凝土梁板结构，长度超过55米时，增加温度筋，并设置后浇带。
后浇带的位置与垃圾贮坑后浇带的位置相协调。
垃圾卸料大厅下面设置了化水车间、空压机房等车间。
垃圾贮坑和渗沥液收集槽采取适当的抗撞击、耐腐蚀、抗渗、抗裂等措施。
具体做法如下：
A.垃圾贮坑和渗沥液收集槽侧的壁作法（由内而外）为:
B.垃圾贮坑和渗沥液收集槽的底板作法（由上而下）为:
1.喷涂聚脲防腐涂层
1.喷涂聚脲防腐涂层
2.自防水钢筋混凝土侧墙
2.自防水钢筋混凝土底板，
3.水泥基渗透结晶性涂料防水层（外）
3.水泥基渗透结晶性涂料防水层（下），（当采用桩基时，桩头上涂水泥基渗透结晶性涂料二道。
）
4.20mm厚1：
3水泥砂浆保护层
4.100mm厚C15素混凝土垫层，
5.回填土分层夯实
5.原状老土。
（当原状老土承载力太小时，采用级配砂石垫层。
）
垃圾贮坑上部设有3台垃圾抓斗桥式起重机，采用钢吊车梁。
B区：
包括焚烧锅炉间、烟气净化间、炉渣间和飞灰处理间。
焚烧锅炉间、烟气净化间、炉渣间和飞灰处理间，采用钢管混凝土格构柱、大跨度钢管相贯式空间钢桁架屋架；屋面采用C形轻钢檩条、复合彩色钢屋面板。
焚烧间内，根据设备外形及工艺功能要求铺设热浸锌钢格栅楼层板。
炉渣间（含炉渣坑、炉渣抓斗控制室、运输通道）采用钢筋混凝土框架结构，现浇钢筋混凝土楼板。
炉渣坑上部设有2台桥式起重机，采用钢吊车梁。
C区：
包括汽轮发电机房、配电室、变电站等。
采用现浇钢筋混凝土框排架结构体系，楼板采用现浇钢筋混凝土梁板结构，汽轮发电机房屋面采用实腹钢梁（腹板掏洞）、C形轻钢檩条、复合彩色钢屋面板，其它屋面采用现浇钢筋混凝土梁板。
汽轮机运转层上部设有1台桥式起重机，采用钢筋混凝土吊车梁。
D区：
包括主入口大厅、电梯间、卫生间等。
采用现浇钢筋混凝土框架结构体系，楼、屋面均采用现浇钢筋混凝土梁板。
烟囱钢筋混凝土外筒为受力构件,钢制内筒仅作为烟气通道,而不作为受力构件。
办公楼采用现浇钢筋混凝土砖混结构体系，楼、屋面板均采用现浇钢筋混凝土梁板结构。
其它建（构）筑物的上部结构方案见：
建筑物及构筑物一览表。
表6.2-1建筑物及构筑物一览表
序号
建筑物名称
建筑面积及占地面积（m2）
层数（高度）
结构型式
1
主厂房
41230
6层,45.3m
钢砼框架，钢结构
2
综合楼
2460
3层，10.5m
砖混
3
门卫
32
1层，3.3m
砖混
4
综合水泵房
1124
1层，3.9m
砖混
6
冷却塔（集水池）
1062
钢砼
9
油罐区及油泵房
222
1层，3.3m
砖混
10
门卫地磅房
438
1层，3.9m
钢结构
11
高架引桥
160m
钢砼
12
烟囱
64
100m
钢砼
6.2.4.3地基基础设计
（1）主厂房地基基础方案
根据的地勘资料，结合以往的工程经验，济南垃圾焚烧厂主厂房等上部荷载较大的建筑物、构筑物，采用桩基方案，桩尖持力层粉土或粉质粘土为宜。
汽轮发电机基础、烟气净化设备基础等设备基础与建筑物基础脱开。
主厂房结构基础、荷重较大的大型设备基础，均采用沉管灌注桩基础，以沉降控制为主，承载力控制为辅。
垃圾贮坑,因需要承受清空工况下巨大的地下水浮力,一部分桩设计为抗拔桩;炉渣坑下也有少部分桩设计为抗拔桩。
抗拔桩采用沉管灌注桩，可与基坑支护采用的灌注桩一道施工。
垃圾贮坑、炉渣坑采用防水混凝土，并采取加强养护等施工措施，设后浇带，但不设伸缩缝；坑内表面，均采取抗撞击、防腐蚀、控制裂缝等措施。
基坑支护，拟采用灌注桩＋水泥土搅拌桩止水帷幕方案。
烟囱基础采用沉管灌注桩。
（2）其他建筑物地基基础方案
对于上部荷载较小的建筑物、构筑物基础，可以采用天然浅基础，基底持力层可以选用②层粉土层。
综合楼采用钢筋混凝土条基。
其余建（构）筑物,针对其建筑功能要求及土层情况,采取相应的地基基础方案。
6.2.4.4抗震设计
抗震设计贯彻“小震不坏，中震可修，大震不倒”的原则。
主体建筑抗震设防烈度为：
7度；
设计基本地震加速度值为：
0.05g；
设计地震分组：
第二组；
抗震设防分类：
丙类；
场地类别：
Ⅱ类（待进行地勘后确定）。
主厂房抗震等级：
A区：
二级；
C区：
二级。
其它工房抗震等级：
三级。
6.2.4.5拟采用的主要建筑材料
混凝土强度等级：
上部结构不低于C25，基础不低于C25，基础垫层采用C10；防水混凝土不低于C25，抗渗等级S8，基础垫层采用C15。
钢筋强度等级：
纵向受力钢筋采用HRB335或HRN400级热轧钢筋，板内受力钢筋可采用HPB235级热轧钢筋；箍筋采用HPB235热轧钢筋。
砌体材料：
非粘土类烧结砖强度等级不应低于MU10，砌筑砂浆强度等级不应低于M5；混凝土小型空心砌块强度等级不应低于MU7.5，砌筑砂浆强度等级不应低于M7.5。
钢结构的钢材：
选用Q235-B或Q345-B。
6.2.4.6三材用量及土石方量说明
土石方量：
依据招标方提供的场地地形图，整个建设场地范围内地形平坦，最大地面高差为0.63米。
在总平布置中，充分利用地势，结合工艺要求，着眼大局，全盘考虑，合理确定建筑物标高，使挖填土石方量最为经济。
在施工中充分考虑施工对土石方的要求，开挖出来的好土及时回填和临时堆放，以做到最大最有效最经济的利用。
厂区内总挖方量为：
8.5万方，厂区内总填方量为：
7.9万方。
厂区土方根据施工顺序需外运土石方量为0.6万方。
根据主要建筑物与构筑物清单及相应的土建工程量（见商务方案的土建量清单计价表），以及以往的类似工程经验，估算相应的三材用量，分别是：
钢材：
8231吨
水泥：
25290吨
木材：
1735立方米
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