发电有限责任公司煤场全封闭项目可行性研究报告.doc

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1、发电有限责任公司煤场全封闭项目可行性研究报告目 录第一章 总 论11.1项目概论11.2项目建设单位基本情况11.3 项目建设规模21.4 项目建设内容21.5 建设方案21.6主要经济技术指标（项目达产后）31.7编制依据31.8综合评价4第二章 项目背景及现状评价52.1项目建设背景52.2 地理位置与自然资源82.3社会经济状况与现状评价10第三章 项目投资环境分析143.1项目建设有利条件143.2项目区产业优势173.3项目提出的必要性19第四章 产品市场分析254.1农业观光旅游的基本属性254.2 农业观光旅游市场前景254.3目标市场分析274.4目标市场定位334.5市场营销

2、策略35第五章 规划布局及设计方案375.1规划原则375.2规划布局设计方案385.3规划布局要求41第六章 建设内容与建设标准466.1主导产业建设466.2辅助设施建设516.3建设标准56第七章 产品工艺技术设计方案597.1网箱养鱼技术597.2优质水果种植技术637.3 优质饮用水生产工艺技术667.4大力推广引进设施农业新技术70第八章 环境影响评价738.1 影响环境因素分析738.2 环境保护措施738.3 环境保护应用标准758.4劳动保护与安全758.5环保部门结论与建议76第九章 企业组织与劳动定员779.1项目建设单位基本情况779.2组织机构789.3管理体系799

3、.4劳动定员81第十章 投资估算及资金筹措8410.1 投资估算依据8410.2投资估算8610.3资金使用计划8810.4资金筹措89第十一章 实施进度与措施9011.1实施计划9011.2工作措施92第十二章 财务分析与效益评价9412.1 产品成本和费用估算9412.2销售收入估算9512.3财务评价96第十三章 结论与建议10013.1结论10013.2建议1001 总论1.1 工程概况为了满足日益严格的环保要求，消除煤场扬尘对周围环境的影响，#发电有限责任公司煤场拟采用全封闭条形煤场方案。该项目是河南优化电力产业结构、推动节能减排的重点工程。工程场地距鹤壁市淇县庙口乡原本庙村北约50

4、0m，东边距离鹤壁新区约8km，南距省道S222约500m。煤场现位于厂区西侧，拟在已有露天煤场条件下进行煤场封闭，已有露天煤场长248m，宽130m，场地中央布置两台斗轮机，串联布置 ，高度为24.645米，回转半径为40.6米。煤场周围有防风抑尘网；煤场西侧为卸煤沟，防风抑尘网区域内，平面尺寸为长135米宽126米，区域中心建有约115 米18米平板网架结构，高度14.5m。煤场四周设有防风抑尘网，满足工程设计时的环保要求。随着国家环保政策的逐渐严格，越来越多电厂进行煤场全封闭改造。为此，#发电有限责任公司拟进行煤场全封闭改造的可行性研究，论证煤场全封闭改造的可行性及技术经济性。1.2 项

5、目研究必要性火力发电厂煤场的主要污染物为煤尘，其排放源主要有煤场、转运站、碎煤机室、运煤胶带输送机通廊等。煤尘主要是煤在运输、装卸、粉碎等操作过程中向大气逸散而形成的污染。煤场作为输煤生产工序的操作区，为粉尘污染的主要场所。#发电有限责任公司建设封闭式储煤场，对于彻底解决大风天气煤粉扬尘的污染问题，提高环境空气质量，大幅度降低燃煤扬尘流损，降低电厂运行成本，具有明显的必要性，也是公司可持续发展目标实现的根本保证。1.3 项目研究范围及分工根据#发电有限责任公司煤场封闭相关文件，我单位对#发电有限责任公司煤场封闭改造的必要性、可行性和经济性进行评估，为项目改造提供依据。1.4 工作过程1.4.1

6、 工作过程我公司技术人员和#发电有限责任公司有关技术人员一起对电厂煤场、附近构建筑物等场地进行了现场踏勘，收集资料。可研工作编制过程中就初步方案设想向业主方进行汇报。1.5 主要编制依据1.5.1国家相关法律法规1）中华人民共和国环境保护法（ 1989 年 12 月 26 日）；2）中华人民共和国环境影响评价法（ 2002 年 10 月 28 日）；3）中华人民共和国大气污染防治法（ 2000 年 4 月 29 日）；4）中华人民共和国水污染防治法（ 2008 年 2 月 28 日修订）；5）中华人民共和国环境噪声污染防治法（ 1997 年 3 月 1 日）；6）中华人民共和国固体废物污染环境

7、防治法（ 2005 年 4 月 1 日）；7）中华人民共和国水土保持法（ 1991 年 6 月 29）；8）中华人民共和国节约能源法（ 1998 年 1 月 1 日）； 9）中华人民共和国清洁生产促进法（ 2003 年 6 月 29 日）；10）建设项目环境保护管理条例国务院第 253 号令（ 1998 年 11 月29 日）；11）建设项目环境影响评价分类管理名录国家环境保护部令第 2 号（ 2008 年 10 月 1 日）；12）电力工业环境保护管理办法中华人民共和国电力工业部1996第 9 号令（ 1996 年 12 月 2 日）；国务院关于环境保护若干问题的决定（国发199631 号）

8、；1.5.2 现行的规程规范详见工程设想中各专业设计依据。1.5.3 与煤场封闭改造相关的设计文件1.6 可研设计原则1.6.1 结合现场实际情况及业主方对封闭储料量的要求，充分利用现有场地，在原总平面规划布置中做到布局合理，布置紧凑，工艺顺畅，运行管理方便。1.6.2 贯彻业主方要求，充分利用原有生产设施及条件，技改工程中尽可能采用国产技术成熟、性能可靠的设备，要求选择最优技术经济方案；在满足环保的要求下尽可能节省投资。1.7 项目研究范围本项目研究范围1）根据国家环保政策及地方环保批文，确定煤场封闭改造的必要性。2）针对本工程特点提出煤场封闭多个方案，并进行方案比选；3） 本项目投资估算、

9、效益分析；4） 本项目环境生态保护与水土保持、劳动安全、职业卫生、节能分析、项目实施的条件和建设进度及工期分析等。1.8主要结论及建议1.8.1 项目建设的必要性通过对煤场煤尘污染条件分析，火力发电厂煤场主要污染物为煤尘，煤尘主要是煤体在运输、装卸等操作过程中向大气逸散而形成的污染。煤场作为输煤生产工序的操作区，为粉尘污染的主要场所。从国家环保政策演变历程以及周边省份实际工程实践，尽快对现有煤场进行全封闭改造，以达到环保要求是必要的。1.8.2 项目建设的可行性技术可行性随着科技的发展，新技术新材料的大量涌现，大跨度空间结构建筑技术已经不再难点，大量的运用于体育场馆、会展中心、影剧院、大型商场

10、、工厂车间等，储煤场采用大跨度空间结构建筑技术进行全封闭在技术上完全可行。目前国内满足环保全封闭要求的封闭储煤设施，主要有条形封闭煤场、筒仓、圆形煤场以及球形料场等形式，相对于后三种设施，条形料场封闭具有技术经济性好。1.8.3 问题和建议本工程为改造工程，建议业主下阶段充分落实实施条件和时间，减少改造对机组运行的影响。工程实施前，需尽快落实地方环保部门对煤场全封闭改造支持性文件。通过对煤场煤尘污染条件分析， 火力发电厂煤场主要污染物为煤尘，煤尘主要是煤体在运输、装卸等操作过程中向大气逸散而形成的污染。煤场作为输煤生产工序的操作区，为粉尘污染的主要场所。从国家环保政策演变历程以及周边省份实际工

11、程实践，尽快对现有煤场进行全封闭改造，以达到环保要求是必要的。2 岩土工程条件2.1 工程地质条件2.1.1 本工程地质条件拟建场地位于鹤壁市淇县庙口乡与高村镇的交界地带，场地现状为旱田耕地，场地内及其周围附近地面无高大建筑物，地下无管网设施，工程环境条件简单良好。场地周围毗邻公路，交通便利，对施工有利。2.1.1.1 地形地貌本工程场地地貌上处于豫北太行山东麓的山前斜坡地带，地势由西北向东南倾斜，地面呈现大台阶状下降（台间高差多在1m上下），地势开阔平缓，场地地面高层变化较大，自然高层在126.88140.60m（1985国家高层基准）。场地标高在126.05m139.27m间。2.1.1.

12、2 地层情况厂区的工程地质条件较为复杂，浅部地层分布非常不均匀,中下部地层则为缓倾斜地层。地基土全为冲洪积地层：上部由第四纪全新世的粉质黏土、粉土夹卵石组成，中下部主要为第四纪中早更新世的粉质黏土夹卵石组成，具一定的固结成岩作用。勘探深度内揭露的岩土地层依据其物理性质及工程特性差异可分为6个主层和7个亚层,需要指出的是本次勘测地层与主厂房和冷却塔区勘测结果有一些差异,原因是本次勘测部分区域经过了场平,因此在主层中增加了亚层3素填土,厂前区第主层中存在着透镜体分布的亚层3粉土层。层序如下：层粉质黏土，层1粉土，层2卵石，3素填土；层粉质黏土，层1卵石，层2粉质黏土，层3粉土；层粉质黏土，层1卵石

13、；层粉质黏土；层粉质黏土，层1卵石；层粉质黏土，层1卵石。各岩土地层的构成与特征简述如下：层粉质黏土：硬塑，具中压缩性。地层分布连续。层1粉 土：稍密为主，湿，具中压缩性。分布于层的下部，局部缺失。层2卵 石：充填物多为黏性土，局部混大量细砂。稍密中密，稍湿。呈不连续透镜体状分布于层的中下部。层3素填土：主要成份为粉质粘土、粉土等，含卵石、砖块等，具中等密实度，中压缩性。不连续分布于层的上部。层粉质黏土：可塑-硬塑，具中压缩性。地层分布连续。层1卵 石：充填物多为黏性土，局部混大量细砂。稍密中密，稍湿。呈不连续透镜体状分布于层中。层2粉质黏土：可塑-硬塑，具中压缩性。层3粉土：稍密为主，稍湿，

14、具中压缩性，呈不连续透镜体状分布于场地东南侧。层粉质黏土：混大量白色钙质沉淀物和多量钙质结核(粒径25cm)，局部含灰绿色团块或伴有一定程度的钙质胶结。坚硬，具低压缩性。主要分布于场地的东南侧。层1卵 石：充填物多为砾砂、细砂，局部混大量黏性土。稍密中密，稍湿湿。呈较大的透镜体状分布于层中。层粉质黏土：坚硬，具低压缩性。主要分布于勘测场地的东南侧。层粉质黏土：坚硬，具低压缩性。主要分布于勘测场地的中部。层1卵 石：充填物多为砾砂、细砂，局部混黏性土或伴有一定程度的钙质胶结。中密密实，稍湿湿。呈较大的透镜体状分布于层中。层粉质黏土：坚硬，具低压缩性。主要分布于勘测场地的西部。层1卵 石：充填物多

15、为砾砂混大量粗砂，局部混黏性土或伴有一定程度的钙质胶结。中密密实，稍湿湿。呈较大的透镜体状分布于层中。2.1.1.3 地基土的物理力学性质指标建筑主要为煤场、卸煤沟。将煤场区地基各岩土地层的主要物理与工程特性指标建议值汇总列于表2.1中。表2.1 煤场区主要物理性质及工程特性指标推荐表推荐 指标地层名称天然含水量%天然密度g/cm3天然孔隙比e液性指数IL黏粒含量c%压缩模量Es12MPa黏聚力ckkPa内摩擦角k（）承载力特征值fakkPa层 粉质黏土20.8 1.96 0.670 0.12/15.035 17.8 180层1 粉 土22.4 1.90 0.740 /14.04.526 18

16、.2 90层2 卵 石/2.20/25.0/40.0300层 粉质黏土22.4 1.97 0.702 0.10/11.043 18.0 230层1 卵 石/2.10/22.0/35.0250层2粉质黏土25.2 1.91 0.789 0.27/8.066 16.4 90层 粉质黏土21.1 1.99 0.667 -0.02/12.070 18.4 300层1 卵 石/2.20/40.0/4502.1.2.4地基土液化判别 拟建场地地面下20m深度范围内，场地地基土第主层内分布有1粉土，但粉土层均位于地下水位之上，且黏粒含量均大于13%，根据地下水埋深和黏粒含量综合判定,为非液化场地,可不考虑地

17、基土地震液化的影响，地基可按非液化地基设计。本工程封闭煤场区域暂按不液化考虑。2.1.2.5场地土类型和建筑场地类别建场地土类型属中硬土，建筑场地类别为类。对建筑抗震来说场地处于一般地段。2.1.2 地下水根据研究结果，可以不考虑其对地基基础设计与施工的影响。按类环境类型评价，场地土和场地地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性。2.1.3 地基土岩土工程分析与评价2.1.4.1 地基均匀性评价拟建场地地基岩土地层有分布不连续且不稳定、主要持力层和下卧层层面坡度起伏较大，地基土存在有厚度与物质组成差别很大的卵石与粉土透镜体，工程特性除了在垂直方向上变化较大外，水平方向上变化也较大

18、。除了地基土沉积年代的原因，还与物质组成及硬质物不均匀分布有很大关系，因此可以判定场地地基为不均匀地基。2.1.4.2地基土综合评价拟建场地主要持力层范围地基土以层粉质黏土以上地层为主，地层分布连续但不稳定；整个场地地层分布呈软硬相间出现，尤其是常规地基持力层深度内地层的物理性质与工程特性相对较弱，对地基整体性能不利。因此作为项目建设场地，场地地基土的整体工程特性相对较差。2.1.4.3地基土胀缩性评价根据相关试验成果表明，地基内层以下黏性土普遍分布有膨胀土体，具体结果如下： 层粉质黏土：试验4组，自由膨胀率ef =1736%，无膨胀潜势； 层1粉 土：试验7组，ef =230%，无膨胀潜势；

19、 层粉质黏土：试验7组，ef =3370%，具弱中膨胀潜势； 层2粉质黏土：试验1组，ef =30%，无膨胀潜势； 层粉质黏土：试验2组，ef =3341%，具弱膨胀潜势； 层粉质黏土：试验4组，ef =3945%，具弱膨胀潜势。拟建场地属于平坦场地，根据河南省建筑地基基础勘察设计规范(征求意见稿)，鹤壁地区膨胀土的湿度系数为0.71，大气影响深度为4.0m，大气影响急剧层深度为1.8m。由于膨胀土均分布在大气影响深度以下，本区大部分建(构)筑物可不考虑膨胀土的胀缩影响，按一般地基土进行基础设计。但对于深开挖基坑的施工有一定影响：若有基础进入层深度范围内，施工时除了对基坑土体结构加以保护外(尽

20、量减少含水量变化、缩短暴露时间)，更重要的是应采取和加强支护措施，防止因胀缩而造成鼓出崩塌现象的发生，以免影响施工和造成人身与设备伤亡事故。2.1.4.4地基土承载力根据室内土工试验成果、野外原位测试成果结合现场勘探的实际情况，通过以室内土工试验指标和原位测试数据统计成果结合当地建筑经验采用有关经验公式计算，综合得出拟建场地地基各岩土地层的承载力特征值见前表2.1。2.1.4.5地基基础方案建议根据勘测成果，拟建场地上部地层分布连续但不稳定，整个场地地层分布呈软硬相间出现，中下部地层工程性能较为优良，尤其是地基主要持力层深度内(即上部)地层的工程特性相对较弱，对地基整体性能不利。按照“勘测任务

21、书”预定的基础埋深，主要持力层范围地基土为层粉质黏土以上，其综合性能相对较差、承载能力相对较低。根据场地的地层特征，场地内分布有厚度较大的卵石层，且下部地层具有一定的成岩作用且伴有钙质胶结或含有大量钙质结核，混凝土预制桩很难穿透卵石层和坚硬的粉质黏土层。对于干灰库，建议采用以层为桩端持力层的钻孔灌注桩基础；对于其它附属辅助建筑，尽量采用加大基础埋深和基础尺寸来解决采用天然地基之强度不足的问题，并进行下卧层强度验算。本次勘测期间，主厂房区和冷却塔区已完成了灌注桩桩基原体试验，具体的桩基参数应以现场原体试验成果为准。由于场地内局部存在粒径较大的卵石，故对钻孔灌注桩的施工会造成一定困难。提请施工部门

22、在桩体施工时引起足够重视，采取合理的施工工艺与对策，以免延误桩基施工工期。2.2 水文地质条件2.2.1 工程气象 本煤场采用淇县气象站的观测资料，所在地属暖温带半湿润型季风气候，四季分明，光照充足，温差较大。春季多风少雨，夏季炎热湿润，秋季秋高气爽，冬季寒冷多雾。表2.2 淇县气象站气象特征值成果表序号项 目单位数 值出 现 时 间资 料 年 限1多年平均气温14.4-198220112多年平均气压hPa1008.1-198220113多年平均风速m/s2.6-198220114多年平均相对湿度%65-198220115累年最小相对湿度%2-建站20116多年平均降水量mm594.0-198

23、220117累年最大降水量mm970.12000建站20118极端最高气温41.92009.06.25、2005.06.23建站20119极端最低气温-17.41990.01.31建站201110定时最大风速m/s18.01977.07.02建站201111最大积雪深度cm191971.12.24建站201112*最大冻土厚度cm412003.01.02建站201113累年连续一次最大降水量mm455.52000.07.0208建站201114累年最大一日降水量mm251.82000.07.05建站201115多年平均雷暴日数d24-1982201116年最多雷暴日数d401985建站2011

24、表2.3 多年各月平均温、湿、压成果表月份123456789101112全年平均气温()-0.53.08.515.621.226.327.125.821.315.67.64.114.4平均最高气温()4.88.514.121.426.932.131.330.326.921.513.36.919.9平均最低气温()-4.7-1.63.39.915.320.523.021.716.610.52.8-3.06.9平均气压(hPa)1018.91016.21011.61005.61001.3996.6995.1998.81000.61011.91015.81018.71008.1平均相对湿度(%)59

25、585861646077807367666265平均降水量(mm)4.07.018.724.758.667.0169.1130.565.629.515.43.9594.0平均蒸发量(mm)67.493.4163.0223.3263.4312.7230.0159.4173.3153.9104.771.12015.6平均风速(m/s)2.22.42.92.92.72.42.01.81.81.92.22.12.5图2.1 淇县气象站全年、冬季、夏季风向频率玫瑰图2.2.2 厂区洪涝(需要业主补充提供)3 总平面规划及方案设想3.1 厂址概述3.1.1 地理位置工程场地距鹤壁市淇县庙口乡原本庙村北约5

26、00m，东边距离鹤壁新区约8km，南距省道S222约500m，交通便利。地处河南省北部，太行山东麓向华北平原过渡地带，地势由西北向东南倾斜，地势开阔平缓，工程环境条件简单良好。3.1.2 厂址条件该煤场煤质挥发份较高。储煤场现有防尘措施为防风抑尘网，防风抑尘网能够在一定程度上降低煤场扬尘污染，但在在大风季节时，防风抑尘网不能起到很好的防尘作用，尤其在煤场内存在运煤车辆行驶或煤场机械进行堆取料作业时，煤场的扬尘无法得到有效控制。煤场造成的煤场扬尘不仅给电厂现有生产生活区造成了严重的污染，且对电厂周围的村庄农田产生较大的环境影响，不利于公司对外树立良好的企业形象。另外，煤场扬尘造成的燃煤流失给电厂

27、带来了经济损失。3.1.3 高程系统与坐标系统本工程勘探点坐标为1980年西安坐标系，采用的高程系统为85国家高程系统。3.1.4 建设场地本次封闭煤场改造项目是针对现有的煤场，该区域场地封闭后的煤棚尺寸为128m270m。封闭煤场改造工程竖向设计取用的标高和煤场整体设计保持一致。3.2 交通运输3.2.1 公路 （需业主方补充）3.2.2 铁路 （需业主方补充）。综上所述，#发电有限责任公司煤场所在地的交通条件良好，完全能够满足本次煤场改造工程的通行需要。3.3 总平面规划及方案设想施工场地可利用现有煤场，由于施工过程中煤场堆取料设备需正常运行，故本工程应分区域施工，施工区域场地需进行平整。

28、施工生活用地在附近临时租用场地。封闭煤场建设无特大设备，公路交通便利，所有设备可采用公路直接运输到现场。本项目在满足工艺布置要求的前提下，尽可能减小对煤场的影响。由于本工程为改造工程，在开始本工程前，需要先拆除现有场地范围内的防风抑尘网，建设中若损坏已建的厂区道路，将予以修复，道路的结构形式、材料采用等同已建部分的道路。竖向设计与原煤场相适应。4 运煤专业工程方案设想4.1 运煤系统现状场地中央串联布置两台斗轮机，高度为24.645米，回转半径为40.6米，煤场尺寸露天煤场长248m，宽130m。4.2 2014-2016年月度入厂煤煤质数据统计 （需业主方补充）2017年02月5 储煤场全封

29、闭设计方案煤场位于厂区西侧，拟在已有露天煤场条件下进行煤场封闭，已有露天煤场长248m，宽130m，场地中央串联布置两台斗轮机，高度为24.645米，回转半径为40.6米。煤场周围有防风抑尘网。国内常见的煤场封闭结构方案一般采用钢结构形式，但是在一些小型的煤场封闭项目中也有采用膜结构形式的。膜结构形式初始投资较小，施工周期短，但后期运行成本较高（主要是充气风机能耗），施工期间对煤场运行有一定影响。 图a 膜结构内部图景图 b 膜结构外部图景 图5.1 膜结构图景利用气膜结构的轻质特点实现对储煤厂采用气膜系统进行覆盖，保护储煤免受自然环境变化的影响，起到降尘节能等环保作用，是气膜建筑深化煤炭行业

30、应用的一种专门的建筑结构形式。但是气膜结构只是应用于一些小型、临时性的封闭结构，并不适用于大跨度煤场封闭项目，气膜结构的耐久性较差，一般PVC膜的耐用年限，依使用环境不同在58年，PVDF膜与一般的PVC 膜比较，耐用年限改善至710 年左右，PTFE膜材耐用年限可达到20年，但价格昂贵，而且PTFE膜材料在火灾环境温度超过250后，会释放出有毒气体，会造成的危害。气膜结构内部通风不是自然通风，工作环境比较差，煤粉尘飘扬，对作业人员身体伤害较大，日常维护较多，外部设备依赖性高，可靠性相对于钢结构系统来说要低。膜结构形式在国内应用业绩较少，尤其在超过100m的大跨度煤场应用很少。具体实施时需做充

31、分调研，详细了解消防、除尘及安全运行等工程详细措施，本项目中煤场跨度较大，不推荐采用膜结构形式。以下将几种可实施的钢结构方案进行方案对比。5.1方案一：螺栓球网架结构方案螺栓球网架是由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。构成网架的基本单元有三角锥，三棱体，正方体，截头四角锥等，具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点，网架结构是高次超静定结构体系。螺栓球网架是一种常见的大跨空间结构体系，由于杆件之间的相互支持作用，能承受来自各方的荷载，其刚度大、整体性好、抗震能力强。而且能够承受由于地基不均匀沉降所带来的不利影响，能自动调节杆件内力，保持结构安全。螺栓球网架的设计、安装

32、都比较简单，但对螺栓球的加工制作有一定的要求，由于螺栓球是在工厂加工好运到现后进行安装，要求安装的精度比较高，由于网架结构的杆件或部件规格划一，适应工厂化生产。从而为加快工程进度，提供了有利条件和保证。本方案采用螺栓球网架结构，两端平山墙封闭，屋面覆盖彩钢板。采用四角锥螺栓球节点形式，网架长边点支撑，相邻支座距离8m，网壳顶部最高约为28米，网壳厚约3m，网格尺寸约为4m4m，两端采用竖直山墙封闭，在两端山墙预留门洞以方便运煤车辆及推土机的进出，及通风防止煤自燃，网架部分为全封闭结构。封闭后的煤棚尺寸为128m270m。网壳两侧山墙封闭主体结构均采用网架结构，山墙网架顶部与主结构边跨拱形网壳弦

33、杆连接，下部支承与混凝土短柱顶部。同时考虑在不同荷载组合作用下,网架的上下弦杆受力状态的复杂性,即拉杆变压杆，本工程的拉杆长细比控制为 220，压杆长细比控制为 180。网架支座处为铰接点，支撑在混凝土立柱上。弦杆、腹杆主要采用直缝焊管或无缝钢管，钢材均采用 Q345B低合金高强度结构钢，节点采用螺栓球节点，受力明确，连接方便，便于加工。以下为本项目煤场封闭网架的方案图,网架方案见图5.2所示。 图a 轴测图图b 平面布置图图c 立面布置图图d 煤场结构横向剖面布置图图e 煤场结构山墙立面布置图图5.2 螺栓球网架方案螺栓球网架的节点和檩条用钢量大，总用钢量比较大；支座和基础数量多，基础工程量

34、较大；螺栓球的施工质量不好控制，容易出现假拧紧现象；总体的加工、施工安装质量不容易保证，施工周期长。本方案中，以层粉质粘土层作为桩端持力层，采用独立承台桩基础。在煤场长度方向，各支座下部布设6根桩，山墙处基础采用独立承台下布设3根桩，基础埋深2.5m。桩基采用混凝土灌注桩，桩径800mm，桩长约12m。挡煤墙进行常规设置，挡煤墙高1.5m，墙基础埋深2.5m。5.2方案二：管桁架结构方案本方案采用拱形钢管桁架结构方案，纵向两端为钢结构平山墙封闭，屋面覆盖彩钢板。拱形钢管桁架为相贯焊接。针对本项目煤场封闭的结构方案的尺寸为：平面尺寸为128m270m，桁架顶部最高约为34m，桁架厚约3.5m，平

35、面网格尺寸约为4m4m，沿长度方向支座间距15m。煤场两端为钢结构山墙，山墙结构型式采用钢桁架，山墙桁架顶部与主结构边跨拱形弦杆连接，下部支承于混凝土短柱顶部。此方案柱间距15m，屋面檩条需要采用高强度冷弯薄壁C型钢，风荷载50年一遇基本风压0.45kN/m2，檩条间距布置较密，檩条截面规格需用到较大的截面高度，檩条工程量较大。弦杆、腹杆主要采用直缝焊管或无缝钢管，钢材均采用Q345低合金高强度结构钢。桁架节点采用相贯节点，将腹杆通过焊缝连接于弦杆上。圆管相贯节点构造简单，受力明确，连接方便，便于加工，是目前应用最为广泛的一种节点。桁架支座处为铰接点，支撑在混凝土立柱上，每隔一定柱距设柱间支撑

36、，保证其具有足够的刚度和强度。桁架设计方案见图5.3所示。（a）轴测图（b）断面图（c）平面图（d）立面图图5.3 管桁架方案管桁架主结构传力体系明确，柱距15m，比网架的柱距要稍大，基础数量比传统网架方案少，主桁架的用钢量比传统网架稍小，但是因柱距较大，风荷载较大，檩条的用钢量要比传统网架大，总用钢量及基础工程量与传统网架相差不大。经济方面，常规柱距钢管桁架与传统网架相差不大，但是钢管桁架管件数量少，相贯焊接施工质量比螺栓球更有保证。本方案中，由于柱距较大，各短柱受到的水平力较大，故在煤场长度方向，各支座下部布设8根桩，山墙处基础采用独立承台下布设4根桩，基础埋深2.5m。桩基采用混凝土灌注

37、桩，桩径800mm，桩长约12m。挡煤墙进行常规设置，挡煤墙高1.5m，墙基础埋深2.5m。5.3方案三：拱形钢管桁架+轻型网架结构方案本工程煤场封闭上部采用拱形桁架加轻型网架结构，桁架结构采用三心圆柱面方案，两端采用钢结构平面山墙封闭。轻型网架能够显著减少结构自重和用钢量，设计平面尺寸为128m270m，桁架间距为21m，桁架顶部最高约为39m，桁架厚度为变截面，顶部厚度约4m，肩部厚度约为5m，平面网格尺寸约为4m4m，纵向设置联系桁架与拱架支撑。山墙结构采用钢桁架形式，山墙桁架顶部与主结构边跨拱形弦杆连接。本工程钢桁架结构纵向长度270m，桁架杆件数量少，节省结构材料用量，桁架落地点较少

38、，节省基础材料用量，且每榀桁架均可焊接拼接成形，施工速度快，节省施工周期。轻型网架与钢桁架连接容易，受力明确，自重轻，最大限度节省用钢量。下部支承于混凝土短柱顶部，采用桩基础形式。弦杆、腹杆主要采用直缝焊管或无缝钢管，钢材均采用 Q345低合金高强度结构钢。桁架节点采用相贯节点，将腹杆通过焊缝连接于弦杆上。圆管相贯节点构造简单，受力明确，连接方便，便于加工，是目前应用最为广泛的一种节点。桁架支座处为铰接点。方案如图5.4所示，图5.5为主桁架、轻型网架、两端平山墙的结构组成。（a）轴测图（b）断面图（c）平面图（d）立面图图5.4 拱形钢管桁架+轻型网架方案（a）主桁架（b）轻型网架（c）山墙

39、桁架图5.5结构组成拱形桁架之间采用轻型网架联系，煤场两端为钢结构平山墙，山墙与主体结构联为整体，底部均铰支承于混凝土短柱顶部。煤场封闭屋面上铺单层彩色压型钢板封闭。根据建筑设计防火规范的要求，封闭式煤场火灾危险性分类为丙类，干煤棚堆煤高度5m范围内的钢结构采取涂刷防火涂料的防火保护措施，其耐火极限不小于1h，与煤堆接触的挡墙应采取隔热措施。干煤棚屋面采用压型钢板围护并有可靠的抗风固定措施，压型钢板屋面中部采用具有透光性能的采光板，提高中间部位的天然采光照度，干煤棚两端山墙用压型钢板进行封闭。构件截面布置：主桁架弦杆主要杆件规格为P102x4、P114x5、P133X5、P159x6、P180

40、x6、P180x8、P203x8、P219x10、P245X12、P273x14、P299x16、P325x16。主桁架腹杆主要杆件规格为P89x4、P102x4、P114x5、P133X5、P159x6、P180x6、P180x8。联系桁架主要杆件规格为P76x3.5、P89x4、P102x4、P114x5、P133X5、P159x6、P180x6。轻型网架主要杆件规格为P48x2.75、P60x2.75、P76X3.75、P89x2.75、P95x2.75。本方案中，与桁架结构方案相同，即在煤场长度方向，各支座下部布设9根桩，山墙处基础采用独立承台下布设4根桩，基础埋深2.5m。桩基采用混

41、凝土灌注桩，桩径800mm，桩长约12m。挡煤墙进行常规设置，挡煤墙高1.5m，墙基础埋深2.5m。5.4 新型网架与传统网架的比较5.4.1传统网架技术特点目前国内常用的网架结构体系主要为焊接空心球网架结构体系和螺栓球网架结构体系。网架杆件采用直缝焊管或热轧无缝圆钢管。当采用焊接空心球网架时，网架钢管直接焊接于空心球上。当采用螺栓球网架时，网架杆件通过高强螺栓与球节点相连。图5.6 螺栓球节点 图5.7 焊接球球节点螺栓球节点型式网架，杆件与球体通过高强螺栓连接，焊接工作在工厂完成，现场安装，是目前应用最广泛的节点型式。焊接球节点网架，杆件与球体需现场焊接，焊接工作大，一般用于受力较大或特殊

42、项目中，在煤场封闭结构中也有采用。钢网架结构在煤场封闭结构中应用较多，但多为中小型网架公司实施，在设计、生产、安装等环节存在较多的问题。广泛使用的螺栓球网架还存在结构用钢量大、防腐性能差等缺点。节点高强螺栓大部分在高空施工，施工监督困难，存在“假拧紧”现象，在国内已造成多次较大安全事故。5.4.2新型网架技术优点Free Dome网架技术（以下简称新型网架）对传统的节点进行了改进，采用榫卯式连接方式，并且在结构体系的设计上也有独到之处，能够实现的建筑造型也比较丰富，使得建筑的造型美观且经济性好，得到了广泛的应用。Geometrica迄今为止已在超过25个国家和地区拥有良好的工程业绩。民用建筑方

43、面，Geometrica的新型网架在体育设施、展览中心、火车站、商场、及其他的众多领域有应用案例，为大跨度民用建筑提供了美观且经济有效的结构解决方案。工业建筑方面，Geometrica的新型网架系统在电厂、矿场、水泥厂、港口等工业行业的封闭储运系统和大跨度工业厂房领域得到了大量的应用，为客户提供了经济、实用的大跨度空间。（a）（b）图5.8 新型网架技术节点（a）（b）图5.9 新型网架自由形态（a）智利Coemin选矿厂（b）突尼斯DJEBEL RESSAS水泥厂料仓（c）台电高雄电厂圆形煤仓（d）游泳馆图5.10 新型网架工程案例新型网架结构特点：（1）结构体系简洁、美观，受力合理、节点设计新颖、独特。与传统螺栓球网架相比，连接更可靠、安全。（2）生产完全实现工厂预制，加工制作过程更为简单，现场施工全程无焊接，也无需安装大量的螺栓。（3）节点承载力高：杆件截面无削弱，可承受拉、压、弯、剪等复合载荷工况；节点接近固结，可承受较大的弯矩和横向荷载（传统螺栓球节点：杆件和球体之间靠高强螺栓进行