黄河万家寨水利枢纽主厂房设计

（一）主厂房上部结构

厂房上部结构包括排架、吊车梁和屋盖系统等。

1.排架柱

厂房上、下游均为梁柱结构，机组段长为24.0m，分为3跨，柱间净距为6.2m，牛腿以上中柱断面尺寸为1.5m×1.8m（宽×高），边柱断面尺寸1.2m×1.8m，牛腿以下中柱断面尺寸1.5m×2.5m，边柱断面尺寸1.2m×2.5m，排架柱横向净间距为22.0m。排架柱底部上游侧固结于水轮机层高程900.30m 大体积混凝土上，下游侧固结于蜗壳层高程893.30m 大体积混凝土上。高程909.00m以上设有4道联系梁，以加强柱间纵向刚度。梁柱间填充加气混凝土块。

2.吊车梁

主厂房设有2台4000/1000kN单小车桥式起重机，发电机转子由2台桥机利用平衡梁联合起吊，发电机定子采用专用的井字梁由1台桥机主钩起吊，桥机最大轮压为628kN。吊车梁标准跨度为6.2m。在主安装场上游侧进厂大门处吊车梁净跨为12.4m，采用山海关桥梁厂制造的钢梁，其余吊车梁均采用预制“T”形钢筋混凝土吊车梁，梁高1.80m。

3.屋盖系统

初步设计阶段，屋盖系统采用大型混凝土预制屋面板和双坡梯形钢屋架。技施阶段，为加快施工进度，改为球型节点钢网架结构。网架跨度为25.2m，共分8段，主、副安装场及主机组段网架长度分别为30.9m、20.4m 和23.6m。网架形式为正放四角锥，中心高度为2740mm，双坡坡度为4.2%，支撑在上、下游高程928.00m排架柱顶承重梁上，网架杆件采用Q235B无缝钢管，节点为空心焊接球形节点。预制混凝土屋面板标准尺寸为3.0m×3.0m×0.4m。屋面板就位后板肋下预埋件与网架上弦顶座钢板焊接。

（二）厂房下部结构

1.尾水管结构

水电站1～6号机组均采用哈尔滨电机责任有限公司提供的弯肘型尾水管。其中1～4号机组水轮机由天津通用电气阿尔斯通水电设备有限公司（以下简称天津阿尔斯通公司）提供，为了更好地满足水轮机转轮性能的要求，天津阿尔斯通公司对尾水肘管第1、9、10节的形状进行了改造。

尾水管总长27.0m，其中肘管段长8.914m，扩散段长10.086m，肘管段最底高程878.01m。扩散段分2孔，单孔出口尺寸为8.30m×3.77m。扩散段底板上翘角度为9.326°，中墩厚2.20m，右边墩厚2.667m，左边墩厚2.533m。尾水管锥管以下高度为12.19m，锥管高度因水轮机制造厂家不同而不同，1～4号机组锥管高4.344m，尾水管总高16.534m。5号、6号机组锥管高4.065m，尾水管总高15.255m。尾水管扩散段顶板采用预制混凝土倒“T”形梁。

2.尾水平台结构(www.xing528.com)

尾水平台宽18.45m，平台顶高程为909.00m，与发电机层高程相同。尾水平台设有1台2×800kN尾水门机。尾水平台下904.50m高程设水轮机管路室，管路室宽5.70m。高程900.30m设供水室，宽5.50m。高程893.30m设阀门室，宽5.50m。另外在2～6号机组尾水副厂房管路室下游设有排沙钢管出口工作闸门启闭机室。

（三）厂房二期混凝土结构设计

1.蜗壳外围混凝土结构设计

电站采用全埋式外包软垫层的金属蜗壳，包角为345°。1～4号机组蜗壳进口断面直径为6.700m，与直径7.500m的压力钢管采用渐变段连接。5～6号机组蜗壳进口断面直径7.500m，与压力钢管直接连接。蜗壳外壁上半环铺设2.0cm厚软垫层，其中1～4号机组垫层铺设包角为210°，5号、6号机组为180°。蜗壳顶部混凝土最小厚度1～4 号机组为2.40m，5 号、6 号机组为2.05m。

2.机墩设计

机墩包括下机架基础、转子制动器（风闸）基础和定子基础。电站制动器基础和定子基础采用矮机墩形式，下机架基础高程为900.57m，1～4号机组基础宽0.80m，机坑里衬直径8.60m；5、6号机组基础宽0.99m，机坑里衬直径8.220m；下机架共12个支臂，分布圆半径为9.80m。转子制动器基础顶面高程903.86m，基础高0.686m，每台机组设12个，分布圆半径为11.10m。定子基础顶面高程904.42m，中心分布圆直径14.85m，共12 个，基础高1.22m，沿风罩基础内壁均布。

3.风罩

风罩为钢筋混凝土薄壁圆筒结构，内壁直径17.5m，壁厚0.60m，基础高程903.20m，顶高程909.00m。顶部内侧设12个上支架水平千斤顶基础，壁厚增至1.05m，高1.40m，为环行牛腿形式。风罩壁设5 个1.10m×0.90m 机组通风孔，上、下游侧设3.80m×1.40m母线出线洞和中性点引出线洞，风罩进人门设在第二象限沿+Y逆时针20°方向。风罩与发电机层楼板整体浇筑。

4.各层楼板设计

主厂房内主机间发电机层和电缆层楼面为板梁结构，靠风罩一端楼板和梁与风罩整体浇注，上、下游侧简支于一期混凝土预留的带状牛腿上，左、右端与框架梁、柱整体浇注。主、副安装场各层楼板均为板梁结构，梁板与主副安装场上下游侧及左右侧钢筋混凝土墙整体浇注，靠主机间一侧与框架梁柱整体浇注。

主机间发电机层楼板设计荷载为50kN/m2，楼板厚度为0.50m，梁断面尺寸为0.50m×1.00m（宽×高）；电缆层楼板设计荷载为10kN/m2，楼板厚度为0.20m，梁断面尺寸为0.40m×0.80m（宽×高）。

主安装场909.00m 层楼板设计荷载为180kN/m2，楼板厚度为0.50m，主梁0.80m×1.70m（宽×高），次梁0.60m×1.50m。主安装场904.50m 层楼板设计荷载为40kN/m2，板厚0.30m，主梁0.50m×1.20m，次梁0.50m×1.00m，柱断面尺寸0.80m×0.80m。