深圳市寶安區老虎坑垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)三期工程位于深圳市寶安區老虎坑環(huán)境園內，占地面積約120766m2，建筑面積為150350m2。垃圾處理規模確定為3800t/d；配套5×850 t/d機械爐排型高溫焚燒爐，3×45MW凝汽式汽輪機+3×50MW發(fā)電機組，五套煙氣凈化處理系統。全年365天連續運行，年處理生活垃圾138.7萬(wàn)噸。焚燒線(xiàn)等主要設備年運行333天，8000小時(shí)，總發(fā)電量約5.808×108kW·h/a。
已經(jīng)完工的老虎坑二期項目，在國內的垃圾焚燒行業(yè)已經(jīng)樹(shù)立了標桿；老虎坑三期項目，在立項之初就提出了要全方位的超越自我，做到國際領(lǐng)先。本項目的建筑方案為國際招標，最終確定由AECOM公司進(jìn)行建筑方案設計。方案強調了去工業(yè)化，實(shí)現建筑與自然的有機融合，更多地融入了公用建筑的設計理念。?
一、方案階段
在面對這種多方聯(lián)合設計，體量巨大，專(zhuān)業(yè)較多的項目，結構專(zhuān)業(yè)必須較早地參與到方案設計中。很多其他專(zhuān)業(yè)的需求，在融匯到結構專(zhuān)業(yè)時(shí)，是存在矛盾的，從專(zhuān)業(yè)自身的需求，結構專(zhuān)業(yè)也需要對最終的方案可行性把關(guān)。合理的方案必須具有前瞻性和大局意識，以促進(jìn)專(zhuān)業(yè)間的協(xié)同，避免設計通病。因此項目在啟動(dòng)初期就組織骨干力量就主廠(chǎng)房結構形式與分區、混合地基、各子結構相互關(guān)系、綜合樓超限等問(wèn)題召開(kāi)多次科室內部評審會(huì )及外部視頻會(huì )議，解決了一系列設計難題：?
1、本項目主廠(chǎng)房建筑方案復雜，平面尺寸267m×179m（總平面布置圖達16A1），屋脊高77m，為大型的鋼-混凝土混合結構的單體建筑，主廠(chǎng)房柱網(wǎng)在布置上存在以下制約因素：
工藝設備布置緊密而繁雜，由于垃圾處理工藝要求的特殊性，其垃圾坑必須連續，其后的進(jìn)料、焚燒設備、煙氣處理系統均對結構面有整體要求，加上嵌入主廠(chǎng)房?jì)鹊钠麢C間區域，導致偌大的廠(chǎng)房又顯得如此緊湊。
地下是星羅棋布的地下室、綜合管廊、電纜隧道；地上廠(chǎng)房中部縱向設置了“一線(xiàn)天”的屋頂中庭花園以及屋面的光伏發(fā)電系統，周邊連接2座上料斜橋和1個(gè)參觀(guān)連廊，122m煙囪緊接其后。
結構上大柱網(wǎng)、大跨度，也不適宜太過(guò)零碎的結構分區分縫，多方問(wèn)題交織在一起，給結構設計帶來(lái)了巨大的挑戰。最終經(jīng)多次評審，確立了采用八大結構分區配合后澆帶、加強帶的方案。合理的結構分區，在初步設計審查時(shí)，也得到了評審專(zhuān)家的認可和好評。
2、綜合樓建筑方案新穎別致，也帶來(lái)了一系列結構難點(diǎn)，主要有：
筑形體長(cháng)寬比大，扭轉不規則；
多功能廳跨度大，中間不能加柱，豎向構件不連續；
部分樓層樓板開(kāi)洞面積大，錯層、局部不連續，造成平面剛度急劇變化。
前期該單體被定義為超限高層，通過(guò)與方案公司及超限審查專(zhuān)家多次溝通，方案上調整布置，設計上通過(guò)對豎向抗側力構件進(jìn)行合理優(yōu)化，使結果滿(mǎn)足各項規范指標要求，規避了超限審查。?
二、設計階段
1、本項目主廠(chǎng)房及煙囪存在高度較高，造型復雜的特點(diǎn)，且本地區設計風(fēng)壓較大（0.75kN/m2），風(fēng)荷載成為設計的主要控制參數。特別是結構造型復雜，規范無(wú)相應的體型系數取值，為更為安全經(jīng)濟合理地開(kāi)展設計，結構專(zhuān)業(yè)專(zhuān)門(mén)提請業(yè)主委托同濟大學(xué)土木工程防災國家重點(diǎn)實(shí)驗室結構風(fēng)效應研究室，對主廠(chǎng)房、煙囪、以及綜合樓風(fēng)荷載進(jìn)行了剛性模型測壓風(fēng)洞試驗及風(fēng)致動(dòng)力響應研究。風(fēng)洞試驗的結果促進(jìn)了結構設計的優(yōu)化工作，特別是主廠(chǎng)房鋼結構部分，經(jīng)初步核算，節省鋼材約1000噸。
2、為滿(mǎn)足工藝及建筑造型需要，優(yōu)化主廠(chǎng)房煙氣區域鋼結構柱網(wǎng)布置，該區域鋼結構屋面存在跨度大（最大跨約70m）、高度高（最高處約77m）、出屋面的造型復雜（造型的最大高差約9m）及覆蓋面積廣（約175m×179m）等特點(diǎn)，在設計時(shí)參考機場(chǎng)及高鐵站等公共建筑的做法，采用鋼格構柱+傘形網(wǎng)架的結構形式，造型美觀(guān)、制作安裝方便，同時(shí)滿(mǎn)足結構安全性、適用性的要求。
3、主廠(chǎng)房渣坑頂及汽機間頂為余熱鍋爐設備層，面臨的問(wèn)題有：
荷載大：最大荷載約500噸；
工藝對凈高的要求；
施工因素：大跨度的鋼筋混凝土梁施工難度大且質(zhì)量難以保證；
設計時(shí)因地制宜，渣坑頂平臺梁采用連續跨型鋼混凝土梁，汽機間頂平臺梁采用鋼箱梁以滿(mǎn)足各方需求。
4、煙囪為高聳結構，結構外立面復雜，對風(fēng)荷載敏感；結構底部有出入車(chē)輛的大開(kāi)洞，中間層有煙囪入口大開(kāi)洞，對結構的豎向剛度影響很大；建筑方案確定的基底投影面積較小，在風(fēng)荷載下產(chǎn)生的拔力較大，基礎面臨抗拔，抗不均勻沉降、抗傾覆等諸多問(wèn)題。在設計時(shí)通過(guò)對結構剪力墻的布置進(jìn)行多次迭代優(yōu)化調整，很好地滿(mǎn)足了各項指標要求。
三、實(shí)施階段
自結構室老虎坑三期項目組成立以來(lái)，在單位領(lǐng)導的重視下、科室領(lǐng)導的指導關(guān)懷下，全體成員辛勤勞動(dòng)、頑強拼搏、通力協(xié)作、密切配合，克服了設計任務(wù)繁重、時(shí)間緊迫的重重阻力，六個(gè)月以來(lái)，大家為了共同的目標，燃燒激情，夜以繼日、聚精會(huì )神地奮戰在設計一線(xiàn)，或調模型、或查資料、或繪藍圖……,200多個(gè)日日夜夜，緊張與匆忙為伴，艱難與困苦相隨，機遇與挑戰并存，困難與希望同在，全體成員在本職崗位上恪盡職守、攻堅克難，克服了一個(gè)又一個(gè)難題，取得了階段性的成果。當前項目現場(chǎng)樁基施工已基本完成，主廠(chǎng)房、綜合樓、煙囪等單體正處于施工圖審查階段。