時間:2023-03-24 15:43:04
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇支架設計論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1 前言
目前,世界能源格局正在發生變化,環境問題日益嚴重,發展和利用清潔可再生能源的呼聲越來越高,各國也出臺了很多鼓勵發展清潔可再生能源的政策措施。太陽能光伏發電作為一種清潔可再生能源,它分布廣泛、資源豐富,具有極大的開發利用價值。尤其最近幾年,太陽能光伏發電產業發展迅速,光伏發電廠建設進程加快,需要發展新技術來合理布局安裝光伏發電設備,提高年發電量。
在現有的設計方案中,光伏陣列一般采用固定式支架安裝,光伏組件正對南方;也有少量陣列采用跟蹤支架安裝,光伏組件隨著太陽的運動進行方位角和傾角的調整,正對著太陽。其中固定式支架選取最佳傾角,獲取年平均最大太陽輻射量;跟蹤支架使組件正對著太陽,可以獲取最大太陽輻射量。跟蹤支架的初始成本和維護成本比較高,不符合經濟原理,而光伏陣列可調節傾角支架只在略微增加成本的基礎上可以較大提高太陽輻射量。
2 光伏組件支架設計
2.1 支架需要實現的功能
本光伏陣列可調傾角支架用于陜西靖邊,根據當地理地緯度設計三種角度,20°、35°、50°,分別應用于不同的季節。20°適用于夏季;35°適用于春、秋季;50°適用于冬季。
2.2 支架材料與安裝
該可調傾角支架采用高碳鋼,表面經過熱鍍鋅處理。成本低,強度高,耐腐蝕性強。本系統主要包括:1.立柱;2.定位孔;3斜支撐;4.梁及檁條。支架傾角調節簡單可靠,把組件調節到需要的工作角度后緊固定位孔螺栓即可。
圖一 光伏支架結構圖
3 光伏組件支架強度設計
項目所在地地區氣象條件為:基本風壓為0.36kN/O,基本雪壓為0.25kN/O,結構設計年限為25年。
3.1基本參數
立柱:結構用冷彎空心型型鋼J100x50x5.0x1200
Q235結構鋼:容許拉應力;抗剪強度設計值
電池組件:1650x992,單塊重量為20kg
傾角:20°、35°、50°
設計年限:25年
3.2 載荷
3.3 立柱強度校核
由于斜支撐在支架傾角調節過程中使用不方便。想去掉斜支撐,保持結構穩定。立柱受力情況如圖二所示。
N為軸向受力;N1為立柱的軸向受力;N2為垂直立柱軸向的受力,表現為是立柱產生彎曲效果。
立柱軸心方向上所受的力即為恒載,因此有
4. 結語
可調傾角支架將全年分成四個時間段,對應于不同的季節采用不同的角度,取得了優于固定支架的發電量。帶斜支撐的調節方式比較麻煩,通過計算優化設計,取消了支架斜支撐,使支架調節靈活方便,節約人力物力。具有實際應用的意義。
參考文獻:
[1]楊金浣,固定式光伏方陣最佳傾角分析.太陽能學報:1992,13(1)
[2]王長貴、王斯成.太陽能光伏發電適用技術(第二版).北京化學工業出版社.2009.9
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[4]張慶祝、劉志璋.太陽能光伏板的風載載荷[J].能源技術.2009.12
【內容提要】建構合宜的寫作課程可能需要在課程取向上形成一個重大的轉向:從關注寫作知識的系統性轉變為關注學生寫作學習需求的滿足。一種能夠滿足學生學習需求的寫作課程應該是“規模小,容量少,主題明確,目標清晰,針對性強”的微型化寫作課程,其基本特征為:以寫作學習者為中心,以學生運用寫作知識、形成寫作能力為根本目的。微型化寫作課程具有聚焦具體問題、滿足具體需求的特點,其核心是對寫作學情的關注。
縱觀近十年的語文課程研究,閱讀和寫作兩個主要領域成果最多,尤其寫作課程的研究承繼相續,脈絡相連,扎實推進,不斷取得突破,值得人們關注。在寫作課程研究的動態鏈環中,鄧彤《微型化寫作課程研究》一文占據重要的地位,我以為,正是它的出現,預示著當前寫作課程研究的重大轉向。
一、從“應當是什么”走向“應當怎么做”
2007年,葉黎明的博士論文《語文科寫作教學內容研究》(2012年出版時更名為《寫作教學內容新論》)從課程、教材、教學三個層面對三種常見寫作類型(實用文、普通文、文學作品)的寫作教學內容問題進行討論,首次提出“寫作應當教什么”的問題。2010年榮維東的博士論文《寫作課程范式研究》和魏小娜的博士論文《語文科真實寫作教學研究》似乎都對此作出了嘗試性的回答。前者以寫作課程范式為線索,提出要批判審議“文章寫作”范式,闡釋反思“過程寫作”范式,理論建構“交際情境寫作”范式,以此為基礎構建了“以文章知識為顯性指標、以過程知識為策略路徑、以交際語境寫作知識為母機”的三維寫作內容框架,提出了基于三種范式整合的功能性寫作模型。后者則強調真實寫作的合理性,不僅重新界定真實寫作的內涵――真實的目標、真實的情境、真實的寫作任務、多元統整的課程形態,深化對真實寫作本質的理解,闡釋了理性認知在寫作中的作用,擺正了寫作主體的位置,而且以此為邏輯起點制定教學目標、開發課程內容、設置教學策略和評價策略。朱建軍的博士論文《中學語文課程“讀寫結合”研究》則略有不同,他是在“讀寫結合”前提之下來回答“寫作應當教什么”的。他提出,在新形勢下“讀寫結合”要有新的內涵,相對應于“選文”四種功能“例文”“樣本”“定篇”和“用件”,要形成“積累性寫作”“模仿性寫作”“學習性寫作”“評論性寫作”和“探究性寫作”五種功能性寫作類型,針對不同的寫作類型,應有不同的理念和教學策略。
寫作教學其實不止是教的問題,站在學生的立場,就是學的問題,核心就是“應當學什么”的問題。2012年周子房的博士論文《寫作學習環境的建構》提出,中小學寫作教學面臨諸多困難,最大的困難是學生的寫作學習得不到學習環境的有效支持。他基于寫作學習的實踐性本質,從活動理論的視角,提出了寫作學習環境建構的三大基本方略:其一,融匯寫作學習內容于特定的任務情境之中;其二,發揮多種中介工具和教師的中介功能;其三,建構寫作學習共同體。試圖從理論上構建一種有目標和情境支持、有多種中介工具和教師支持、有學習共同體支持的寫作學習環境。他的探索不僅拓展了人們對寫作支持環境的認知,而且推進了“交際情境寫作”或“真實寫作”的研究,使這種植根于寫作主體需要的寫作范式有了更大的實踐空間。
關于寫作課程的上述研究,總體上來說,都是在努力回答寫作課程“應當是什么”的問題,盡管回答的視角、途徑、側重點有所不同。而鄧彤《微型化寫作課程研究》一文,則以關注寫作學情為基本出發點,提出微型化寫作課程的實踐模式,努力回答“應當怎么做”的問題。他質疑,百年來,我國課程研究者一直致力于建構“體系化的寫作課程”,但始終難以如愿,我們需要反思,寫作課程是否存在一個嚴密的體系?寫作學習是否需要一個嚴密的體系?反思的結果是,試圖通過構建體系化的寫作課程來實現寫作課程目標,可能是一條很難走向成功的“泥濘之路”,合宜的寫作課程需要在課程取向上有一個重大的轉向:從關注寫作知識的系統性轉變為關注學生寫作學習需求的滿足,而這種能夠滿足學生學習需求的寫作課程應該是“規模小,容量少,主題明確,目標清晰,針對性強”的微型化寫作課程。他的研究在回答寫作課程“應當教什么”和“應當學什么”的同時,結合自己豐富的寫作教學實踐,努力探索“應當怎么做”,怎么使寫作課程落地,成為一線教師可資學習并運用自如的寫作教學模式。
寫作課程研究從“教”轉向“學”,從理論返歸到實踐,這是一個重大的轉向。這個轉向目前的效應還沒得到凸顯,但可以預見,它對于寫作一線教學將會產生深遠的影響。
二、“應當怎么做”的理據探尋
在理性時代,人類的生存經常要面臨合理性的詰問。只有當合理性的“理”得到確證之后,生存的精神困惑才會逐步得到消解。語文教育研究也如此。鄧彤《微型化寫作課程研究》用了三章內容對“應當怎么做”的合理性的“理”展開探討。
第一章提出研究的問題及基本思路。他首先梳理了百年來我國追求體系化的寫作課程的特點及弊端:追求結果(文本)取向而非寫作主體取向,對寫作主體的寫作困難、寫作需求關注非常不夠;追求學科知識取向而非寫作行為取向,不關注學生的寫作行為本身,對寫作過程與方法不夠重視;追求邏輯化取向而非心理化取向,忽略學生寫作學習的心理過程與心理特征。他指出,“體系化”并不等于“科學化”,建構一種新式的寫作課程是一種可能的選擇,他提出了微型化寫作課程的構想及研究思路。第二章為文獻綜述,他從課程建構、建材建設和教學現狀三個方面考察我國寫作課程與教學的現狀,同時考察國外寫作課程的相關狀況作為參照,簡要梳理國內外微型課程研究狀況并分析我國微型課程研究與實踐對于寫作課程的啟示作用。第三章是重點,從理論上探尋寫作微型化課程設計的價值與意義。他從寫作的情境化特征、非線性特征以及問題解決特征分析了建構微型化寫作課程的必要性,并從學習理論和課程理論兩方面為微型化寫作課程的建構尋求理論支持。在此基礎上闡釋了微型化寫作課程的基本特征:以寫作學習者為中心,以學生運用寫作知識、形成寫作能力為根本目的。微型化寫作課程具有聚焦具體問題、滿足具體需求的特點,其核心是對寫作學情的關注。
之所以要放棄體系化寫作課程建構的努力,另辟蹊徑建構微型化寫作課程,從根本上說,是研究者在中外比較的視野中,對寫作及寫作課程有了和以往完全不同的認識:寫作是情境化的,這可以激發寫作者調用、組織知識,而不必依賴一系列脫離語境的靜態知識;寫作是非線性的,這使得寫作類似于一個“網狀結構”,從任何一點出發都可以從邊緣走向核心,寫作課程沒有必要編織一個嚴密的體系;寫作是“問題解決”的,這使得寫作課程可以是處方式的,因此不必追求課程的體系化邏輯化。一言以蔽之,是寫作自身的特點決定了我們需要采用更適合于學生學習的課程模式。
三、“應當怎么做”的框架建構
鄧彤的研究更多的筆墨顯然集中于“應當怎么做”框架建構上。他用四章內容分別闡述了如何探測與分析寫作學情,如何確定微型化寫作課程目標,如何確定課程內容,如何設置學習支架以及微型化寫作課程組織等。
如何探測與分析寫作學情部分,他指出,“寫作學情”是學生在寫前、寫中以及寫后的寫作學習需求。寫作學情是建構微型化寫作課程的起點,寫作學情分析的基本框架應當從寫作內容、寫作過程這兩個維度確定。分析寫作學情有四種基本方法:分析學生寫作樣本、使用量表分析、采用扎根式研究法、應用數據分析技術。
討論如何確定明確的學習目標部分,他認為,準確有效地分析學生的寫作學情是微型化寫作課程確定學習目標的前提,微型化寫作課程的目標就是滿足學生寫作學習過程中產生的具體需求從而改進學生寫作中存在的某一具體問題。微型化寫作課程目標需要針對不同的學情,采取“懸置、凸顯、定點”等方式進一步明確學生寫作學習需求,在明確寫作學習需求的基礎上確定學習目標。
對于寫作課程內容開發,他指出,要遵循在目標與學情的交集點上確定開發課程內容路徑的原則,確定寫作課程內容開發的兩個維度:“目標―內容”與“學情―內容”維度,在此基礎上形成各自維度的課程內容開發策略。
在如何設置學習支架部分,他探討了寫作學習支架的特征、功能及類型,并分析了寫作學習支架設置的原則、路徑、時機與方式。他發現,學習支架為學生學習提供臨時性的學習支持,可分為三大類:接收支架、轉換支架、評價支架,這三類支架分別作用于寫作學習的不同過程。設置寫作學習支架應該注意如下幾點:遵循微型化、輔、個性化的原則,通過“分化”、“簡化”兩條路徑,考慮學情特點和時間節點,選擇合適的設置方式。
在微型化寫作課程組織部分,他總結了微型化寫作課程的四大要素和四種形態,認為,一個典型的微型化寫作課程包含四個要素:目標,知識內容,活動,學習支架。這些要素之間的不同組合與若干微型課程之間的組合構成了多種多樣的微型寫作課程的形態,基本形態有如下四種:散點式、連鎖式、輻射式、網絡式。
為了使上述研究有更多的實踐依據和支撐,他還選擇了上海、浙江、江蘇等省市的5所中學進行了微型化寫作課程的行動研究,研究得出的結論是,微型化寫作課程具有較強針對性和操作性,能有效促進學生的寫作學習。
四、腳下的路,或許不止一條
眾所周知,教育研究按最基本的分類可分為基礎研究和應用研究。基礎研究注重一般知識、普遍原理原則的建立,其目的在于認識新知,發現普遍規律,形成和發展教育基本理論;應用研究是在應用基礎研究得出的一般原理原則基礎上,針對某個具體實際問題,深入考察某一局部領域的特殊規律,即將基礎研究具體化,提出加強針對性的應用理論和方法,研究的目的在于解決問題。一句話,基礎研究的目的是擴展知識,應用研究的目的是解決當下實際問題。從這個角度看,鄧彤關于寫作課程的研究顯然屬于“應用型研究”,他面對的是一線寫作教學的實際問題,在研究中選用了“提出問題――尋求理據――制定方案――實踐檢驗”這一程序性論證框架,最后的落腳點也在于應用。應用有效,則方案有效,應有無效,則方案無效。
但我們更愿意把他的研究歸入工程設計。自然科學研究有探求事物的道理和繪制生活的藍圖之分。前者,意在將一種本然的法則揭示出來供人們遵循,后者刻畫一種意想之中的應然狀態,讓人們去實施。前者為理論學科,后者為工程學科。人文社會研究中未必有這樣的學科劃分,但也存在認知與籌劃、理論和工程、理論思維與工程思維的區別。所謂工程設計,是以工程思維為導向,把應然狀態設計出來,讓人們去實施的研究。工程之為工程,首要前提是要有現實主體,即找到工程的老板、出資人、工程的甲方或用戶之類,也就是說,必須從現實的個人或群體的有效需求出發;其次,工程之為工程,還在于它必須用具體的材料來建設。另外,工程之為工程,還須有工程設計的整套程序或步驟。也就是說,工程是建構出來的,必須把策劃、設計和施工等在內的整個建構過程看作工程。
鄧彤《微型化寫作課程研究》討論的就是關于微型化寫作課程的策劃、設計和實施過程的一項研究。而且這項研究的最大價值不是理論而是實踐層面的。不可否認,在提出微型化寫作課程這一構想之前,他有對寫作及寫作課程的辨謬與深入分析,有討論百年來寫作課程的特點及弊端。在中外寫作課程、教材和教學對比的視野中,他提煉出了關于寫作和寫作課程的全新認識。正是正反兩面的認識,使得微型化寫作課程的構想和方案有了立足點和支撐點。可以認為,對于寫作及寫作課程的新認識,是他整個研究的基本理據。有了這個理據,他后面關于微型化寫作課程的設計就有了基礎,從寫作學情到學習目標,從課程內容開發到學習支架設計,最后到課程組織,對于每個課程要素精致而多樣的設計是閱讀者啟迪最多、收獲最大之所在。這里想冒昧指出的是,從工程設計的嚴格規范來看,鄧彤《微型化寫作課程研究》似乎遺漏了“課程評價”這一要素;在研究內容呈現上,把敘事類、說理闡釋類、勸服類三個課例作為附錄附之于文后,也使得工程設計的“實施”部分少了落腳之地。但瑕不掩瑜,抖落的灰塵掩蓋不了美玉的光芒。鄧彤的研究讓寫作課程研究,從“高大上”走向了實踐,實現了寫作課程研究的重大轉向。
工程設計既不是認知,也不是評價,而是籌劃,并且不是一般的籌劃,而是以當事人的特定需要為出發點,以建構某種與主體需要相符合的實體為歸宿的籌劃。然而,主體的需要是在變化的,因此,正如鄧彤自己所認為的,微型化寫作課程可能只是寫作課程其中一種具體的課程形態。條條大路通羅馬,通向羅馬的路可能不止一條,但鄧彤的研究告訴我們,他已經發現了其中的一條……
參考文獻
關鍵詞:滿堂支架;固有頻率;穩定性;失穩監測
中圖分類號:TU318 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
隨著交通多元化發展和交通流量日益增大,我國公路立體交叉,跨線橋等越來越多,橋梁的建造與日俱增,對于預應力現澆梁橋及連續剛構橋邊跨現澆段等,在施工方法上多采用滿堂鋼管支架現澆的工藝,滿堂鋼管支架得到了廣泛的應用。目前,鋼管支架作為臨時結構,大都由施工單位自己設計,沒有專門的設計單位提供設計圖。施工單位因技術力量及本身的重視程度不夠,往往根據工程情況和工程經驗進行簡單設計或不設計;即使進行了支架設計,不像永久工程結構那樣嚴格地按照設計圖紙施工,搭設使用,監督管理等環節都有很大的隨意性。在公路建設《鋼管滿堂支架預壓技術規程》(JGJ/T194-2009)中,對支架預壓的荷載標準、預壓的方式等有了明確規定,但專門針對滿堂鋼管支架體系的檢測、監測和控制研究還不夠成熟。由此,便會導致在混凝土澆筑期滿堂支架的安全問題,施工中存在相當大的事故隱患,這就需要對施工中滿堂支架做出安全監控。
鑒于上述情況,本文根據受有軸向力作用的鉸接受壓柱模型,作出公式推導,得出結構振動特性與結構失穩之間的關系。根據實際工程中測得的結構一階固有頻率及振型,與原來結構的固有頻率及振型作對比,來判斷支架結構所處的狀態。
一、鋼管結構失穩監測的方法
1. 雙鋼管結構在失穩監測中的應用
雙鋼管失穩監控部件是內外層有間隙的抑制屈曲支撐在功能和構造方面的推廣。當構件承受的軸壓力達到一定值時,內鋼管將失穩發生彎曲,與外鋼管
內壁接觸后橫向變形受到抑制,從而抑制內鋼管失穩的進一步發展。在外鋼管內
壁適當位置布置接觸傳感器,當內鋼管發生彎曲與外鋼管內壁接觸時,觸發失穩預警裝置。利用這一原理,就可能實現結構失穩監測和控制集成化。
2. 利用應變和位移傳感器進行穩定監測
結構或構件從加載開始直到喪失穩定性而發生破壞的過程,其剛度將發生規律性的變化。伴隨著結構剛度的變化,其變形也會表現出某種規律性的變化,包括變形與荷載之間的規律性變化、 變形與時間之間的規律性變化、 加載響應比的規律性變化等。若在結構實際工作的過程中,能夠對結構的變形進行實時監測,通過變形的變化趨勢,就可判斷出結構的穩定性,從而實現結構失穩的變形監測。
支架結構失穩破壞往往是一個緩慢的過程,短期的監測可能無法發現,必須長期監測才可以發現。通過在支架結構主要受力構件或關鍵部位安裝應變和位移傳感器,長期監測整個支架結構主要受力構件或關鍵部位受力后應變、位移狀況,能夠及時準確地了解支架結構主要受力構件或關鍵部位應變、位移值及其變化趨勢,為支架結構查找失穩隱患,并為其整改加固提供依據。
3. 結構失穩的熱紅外監測
研究表明鋼材發生塑性變形時,由于其內部晶格的變化,將導致輻射溫度的快速上升。利用結構或構件的紅外熱像及紅外幅射溫度特征,可以實現對結構或構件的失穩搖控監測。
二. 基于振動特性的支架失穩監測原理
1. 工程結構的穩定性可用結構的模態參數( 主要是自振頻率和振型) 進行描述。結構的模態參數反映了結構的質量和剛度分布狀況,從結構的模態參數發生的變化,可以定性或定量地判別結構穩定狀態的改變。根據結構或構件的振動特性與其穩定之間的相互關系,通過一定的監測方法從實際結構或構件中提取反映其振動特性變化的參數,從該參數的變化趨勢或變化值就可以判斷結構或構件的穩定性,從而實現結構或構件失穩的振動監測。
2.結構振動與穩定性的相關性的動力學本質
受有軸向力作用的受壓柱的模型如圖1所示。假設柱單位長度上質量為常量,抗彎剛度為常量。
該柱的動撓度為 (1)其中為振型函數。
該柱的固有振動方程為(2)
將(1)式代入(2)式得(3)
根據(3)式可以求得該柱振動的振型函數為
(4)
其中,四個常數(=1,2,3,4)由邊界條件確定。
,
其中,,
并且
(5)圖1
(6)
邊界條件為;,代入上式分別求得;求得頻率方程為
(7)
即 (8)
又(9)
綜上可得結構振動頻率與軸向壓力之間的關系為
(10)
其中,為歐拉臨界荷載。
結論:(1)結構自振頻率與其所受載荷的大小有關,對于單個桿件或單個構件,隨著所受載荷P的增加,一階固有頻率在下降;當接近于屈曲失穩,即達到歐拉臨界荷載時,一階固有頻率急劇下降,失穩時,一階固有頻率下降到0。
(2)根據結構或構件的振動特性與其穩定性之間的相互關系,通過一定的監測方法或手段,從實際結構或構件中提取反映其振動特性變化的參數,并根據該參數的變化趨勢就可以判斷結構或構件的穩定性。
三、結語
支架失穩監測對于施工中保證支架的安全具有重要的意義和實用價值。通過支架失穩和頻率變化之間的關系,揭示了結構或構件失穩前所表現出來的預兆特征,從而發出結構失穩預警。另外,可以將該種方法與常規的支架應力(應變)監測和支架變形監測相結合,達到安全施工的目的,避免自然或人為災害發生,保證施工中支架穩定與安全。
參考文獻
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中圖分類號:U414 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)04-0162-02
目前我國建筑施工傷亡事故類型仍以高處墜落、坍塌、物體打擊、機具傷害和觸電等“五大傷害”為主,其中觸電死亡占全部安全生產事故死亡人數的6.5%。觸電事故之所以頻發、多發,其主要原因就是施工單位重視程度不夠,往往認為施工現場用電都是臨時性的,只要能夠滿足施工機具和照明的用電需要就可以了,而對有關安全用電就不十分重視了,并且對施工用電有關規范標準的學習理解也不透徹。而客觀上,建筑施工現場環境復雜多變,也給施工用電安全帶來許多不確定因素。現就施工現場臨時用電存在的安全通病問題,結合《施工現場臨時用電安全技術規范》JGJ46-2005和《建筑施工安全檢查標準》JGJ59-99的有關規定,提出施工現場安全用電的正確做法和防護方法,希望對消除事故隱患提供幫助,以推動施工現場臨時用電安全。
一、用電管理方面存在的問題 畢業論文
目前仍有一些施工項目部沒有配備專職電氣專業技術管理人員,而讓土建專業方面的技術管理人員代為管理電氣專業方面工作。有的甚至還讓略懂一些用電知識的人員去從事電氣特種作業操作。有些無特種作業操作證的電工不按規范要求設置用電線路和保護裝置,不正確穿戴相應的勞動防護用品,甚至帶電作業的現象也時有發生。有的臨時施工用電工程不編制專項施工組織設計,只憑電工個人經驗自行布設,沒有全面的統籌臨時用電計劃,隨意性非常強,沒有必要的安全防護措施。有的施工單位編制的臨時施工用電施工組織設計沒有用電負荷計算,無線路圖,甚至有的和施工現場實際情況嚴重脫節,根本起不到指導現場施工用電的作用。如常此以往,最終將釀成嚴重的安全生產事故。畢業論文
正確做法:安裝、巡檢、維修或拆除臨時用電工程時,必須由專業電工完成,并且要有人在旁邊監護其操作。電工等級應同工程的難易程度和技術復雜性相適應。電工操作屬于特種作業,由于特種作業對操作者本人及他人和周圍設施的安全存在著重大影響,因此需要經過國家規定的有關部門組織的特種作業人員安全培訓,在取得操作證后方準許其獨立作業。電工作業時應正確穿戴相應的勞動保護用品。
畢業論文
施工現場臨時用電設備在5臺及以上或設備總容量在50kw及以上時,應編制施工現場臨時用電施工組織設計。其施工組織設計應包括以下內容:
1、施工現場勘測,確定主電源進線、變電所或配電裝置、用電設備位置及線路走向等。
畢業論文
2、畢業論文進行用電負荷計算,合理選擇變壓器容量、型號等。
3、設計配電系統:設計配電線路,選擇導線或電纜;設計配電裝置,選擇電器設備;設計接地裝置。
4、繪制施工現場臨時用電工程圖紙:主要包括用電工程總平面圖、配電裝置布置圖、配電系統接線圖、接地裝置設計圖等。 畢業論文
5、設計防雷接地系統裝置。業論文
6、確定防護措施。
畢業論文
7、畢業論文制定安全用電技術措施和電氣防火措施。
臨時用電施工組織設計及變更時,必須履行“編制、審核、批準”程序,應由電氣工程技術人員負責編制,經本單位相關部門審核及具有法人資格的企業技術負責人和監理單位的總監理工程師審批合格后實施。變更臨時用電施工組織設計時應補充有關圖紙等資料。
二、三級配電系統存在的問題
畢業論文
存在的問題:配電系統未按“總配電箱(柜)-分配電箱-開關箱(用電設備箱)”形成三級配電。存在一臺以上的用電設備共用一個開關箱,分配電箱和開關箱之間距離超標,用電設備與其控制的開關箱距離過遠等問題。
正確做法:施工用電系統必須采用三級配電系統,即在總配電箱(柜)以下設分配電箱,分配電箱以下設置開關箱(用電設備箱),最后從開關箱接線到用電設備。總配電箱應設在靠近電源的區域,分配電箱應設在用電設備或負荷相對集中的區域,分配電箱與開關箱的距離不得超過30m,開關箱與其控制的固定式用電設備的水平距離不宜超過3m。施工現場應按“一機一箱一閘一漏”設置,即每臺用電設備必須有各自專用的開關箱,嚴禁用同一個開關箱直接控制2臺及以上用電設備(含插座),每個開關箱里必須設置有隔離開關、斷路器或熔斷器,以及漏電保護器。當漏電保護器是同時具有短路、過載、漏電保護功能的漏電斷路器時,可不裝設斷路器或熔斷器。隔離開關應采用分斷時具有可見分斷點,能同時斷開電源所有極的隔離電器,并應設置于電源進線端。當斷路器是具有可見分斷點時,可不另設隔離開關。
三、二級漏電保護系統存在的問題
存在的問題:用電系統設置少于二級的漏電保護,漏電保護器參數不匹配或動作失靈,漏電保護器安裝于靠近電源一側。
正確做法:二級漏電保護系統是指用電系統至少應設置總配電箱漏電保護和開關箱漏電保護的二級保護系統,總配電箱和開關箱中二級漏電保護器的額定漏電動作電流和額定漏電動作時間應合理配合,形成分級分段保護;漏電保護器應裝設在總配電箱和開關箱靠近負荷的一側,且不得用于啟動電器設備的操作,即用電線路先經過電源隔離開關,再到漏電保護器,不得反裝;漏電保護器應滿足以下要求:開關箱中漏電保護器的額定漏電動作電流≤30mA,額定漏電動作時間≤0.1s,使用于潮濕場所的漏電保護器額定漏電動作電流≤15mA,額定漏電動作時間≤0.1s;總配電箱中漏電保護器的額定漏電動作電流應大于30mA,額定漏電動作時間應大于0.1s,但其額定漏電動作電流與額定漏電動作時間的乘積不應大于30mA.s;漏電保護器應動作靈敏,不得出現不動作或者誤動作的現象。
四、保護接零 畢業論文
存在的問題:保護零線引出不符合規范要求,重復接地點不足。未采用規范規定色標的電線作保護零線,且線徑過小。保護零線未隨所有用電線路自始至終,未與用電設備外殼相連接,起不到保護作用。
正確做法:施工現場專用變壓器供電的TN-S接零保護系統中,保護零線應由工作接地線、總配電箱(柜)電源側零線或總漏電保護器電源側零線處引出,單獨敷設不作他用;在TN-S接零保護系統中,通過總漏電保護器的工作零線與保護零線之間不得再做電氣連接; TN-S系統中的保護零線除必須在總配電箱(柜)處做重復接地外,還必須在配電系統的中間處和末端處做重復接地。在TN-S系統中,保護零線每一處重復接地裝置的電阻應不大于10Ω;保護零線應采用黃綠雙色絕緣導線,任何情況下均不得用黃綠雙色絕緣導線作負荷線;三相四線制架空線路的保護零線截面不應小于相線截面的50%,單相線路的保護零線截面與相線截面相同,配電裝置和電動機械相連接的保護零線截面為不小于2.5mm2的絕緣多股銅線。手持式電動工具的保護零線截面為不小于1.5mm2的絕緣多股銅線。保護零線應從線路始端開始設置,隨線路至末端,與電氣設備(包括電箱)不帶電的外露可導電部分相連。
五、電箱設置
存在的問題:電箱內無隔離開關或設置不規范。使用木制電箱,電箱無標記。電線從電箱箱體側面、上頂面、后面或箱門進出。電器安裝于沒有采取阻燃絕緣措施的木板上。電箱安裝位置不合理。
正確做法:配電箱、開關箱應采用冷軋鋼板或者阻燃絕緣材料制作,鋼板厚度應為1.2-2.0mm,其中開關箱箱體鋼板厚度不得小于1.2mm,配電箱箱體鋼板厚度不得小于1.5mm,箱體表面應做防腐處理。配電箱、開關箱外形結構應能防雨、防塵。配電箱和開關箱應進行編號,并標明其名稱、用途,配電箱內多路配電線路應作出標記。總配電箱、分配電箱、開關箱均應設置電源隔離開關,隔離開關應設置于電源進線端,即為電線進入電箱后的第一個電器。隔離開關應采用分斷時具有可見分斷點,能同時斷開電源所有極的隔離電器,不能用空氣開關或者漏電保護器作隔離開關。電線應從電箱箱體的下底面進出,電箱進出線口處應作絕緣護套管保護。電箱內電器安裝板應用金屬板或非木質阻燃絕緣電器安裝板,若用金屬板,則金屬板應與金屬箱體作電氣絕緣接地連接。電箱的安裝應符合以下要求:配電箱、開關箱應裝設端正、牢固,固定式的電箱的中心點與地面的垂直距離應為1.4-1.6m,移動式電箱應裝設在堅固、穩定的支架上,其中心點與地面的垂直距離宜為0.8-1.6m;配電箱、開關箱周圍應有足夠2人同時工作的空間和通道,不得堆放影響操作、維修的物料,電箱安裝位置應為干燥、通風及常溫場所,不得裝設在易受外來物體撞擊、強烈震動、液體浸濺及熱源烘烤等場所。
六、線路敷設存在問題
存在的問題:臨時用電架空線路架設在腳手架上或穿越腳手架引入在建工程內;采用竹竿或者鋼管作為電線桿;架空線路和燈具架設高度過低;電線、電纜沿地面或建筑物周圍明設;電線和電纜外皮老化、破損,絕緣性差;采用四芯電纜外加一根導線代替五芯電纜,兩種線路絕緣程度、機械強度、抗腐蝕能力以及載流量不匹配,容易引發安全事故。
正確做法:施工現場臨時用電線路的敷設應架空或穿管埋地敷設。架空線路應采用絕緣導線,嚴禁沿腳手架、樹木或其他設施敷設。架空線路應沿電桿、支架或墻壁敷設,并采用絕緣子固定,綁扎線必須采用絕緣線。室外架空電線最大弧垂與施工現場地面最小距離為4m,與機動車道最小距離為6m,與建筑物(含外腳手架)最小距離為1m。室內配線非埋地明敷主干線距地面高度不得小于2.5m。電纜沿墻壁敷設時最大弧垂距地不得小于2m。電桿不得采用竹竿,宜采用鋼筋混凝土桿或木桿。木桿梢徑不應小于140mm。電纜線路嚴禁穿越腳手架引入在建工程內,必須采用電纜埋地引入。電纜垂直敷設上樓層不得與外腳手架相連,應充分利用在建工程的豎井、垂直孔洞等,并宜靠近用電負荷中心。電纜垂直敷設也可穿套管沿外墻敷設,固定點每層不得少于一處。電纜埋地敷設埋深不得小于0.7m,并應在電纜緊鄰上、下、左、右側均勻敷設不小于50mm厚的細砂,然后覆蓋磚或混凝土板等硬質保護層。穿越建筑物、構筑物、道路等易受損傷場所及引出地面至2.0m高處到地下0.2m處必須加設防護套管,套管內徑不應小于電纜外徑的1.5倍。接零保護系統的電纜線路必須采用五芯電纜。電線及電纜應保持外皮完好,絕緣良好。
參考文獻
[1] 施工現場臨時用電安全技術規范JGJ46-2005
關鍵詞: 橋梁工程;貝雷梁支架結構;結構設計;施工技術
1 工程概況
太碌大溝中橋(18+24+18)m斜交剛構連續梁中心里程DK726+ 183,橋址位于小墁坪隧道出口與麥積山隧道進口之間,鋼構連續梁與河道斜交25度,梁體為雙線分離變截面實體板梁,梁底寬4.99m,頂寬6.09m,外側設懸臂,長1.1m,兩線梁體之間縫隙為2cm,主梁全長61m,橋面寬12.2m,橋梁建筑總寬12.2m,梁高為1.35m,剛壁墩根部梁高2.05m,線路中心至防護墻內側凈距2.2m,線路中心至人行道欄桿內側凈距3.75m。1#、2#墩為斜交連續梁剛壁墩,剛壁墩斜交斜做,梁端與線路正交,剛壁墩墩高9m,剛壁墩橫橋向與梁底同寬,考慮施工安全性,本現澆支架擬采用鋼管柱貝雷梁施工。主要工程量為現澆剛壁墩C40混凝土198.8m3, 現澆梁體912.2 m3,鋼筋157.5t。
本斜交剛構連續梁采用支架法施工,施工期間為不影響小墁坪出口的施工,在支架下方預留過車通道。支架系統主要采用外徑630mm,壁厚14mm的鋼管柱支架進行搭設,在寶雞臺~蘭州臺間進行地基處理,采用壓路機碾壓原地面的卵石土層,整平后澆C20混凝土;混凝土墊層四周設置混凝土排水溝進行排水,防止雨水浸泡支架基礎。在砼墊層上搭設鋼管柱支架,其后架設貝雷架,上面鋪設方木及碗扣式腳手架加螺旋支架調整底模高度,支架頂部采用方木作為梁底模板縱梁和橫梁且將梁部荷載均勻分配傳遞于支架上。支架搭設、鋪設底模完畢后,采用砂袋進行預壓,預壓完成后調整底模標高,再加設跨中預拱度。綁扎梁體鋼筋及預埋件,完畢后支立外模。底模、側模、端模均采用優質竹膠板,竹膠板背面采用方木做肋,模板均在現場加工制作。混凝土一次澆筑完成,先澆筑剛壁墩處,后兩側。混凝土澆筑完成后及時進行養生,混凝土強度達到設計強度的75%時拆除外模、端模,混凝土強度達到100%時拆除底模。
(1)梁重分配原則為:現澆梁的重量先由模板及方木承受,傳遞至縱、橫向方木,再傳遞給貝雷架,然后至橫向分布的工字鋼,再到鋼管柱支架,最后到地基上。
(2)施工具體步驟:墩臺身、剛壁墩施工完畢后--安裝支座--承臺基坑回填--搭設鋼管柱支架、橫向工字鋼分配梁及縱向貝雷架--安裝底模進行預壓--梁體鋼筋綁扎、預埋件安裝----外模、端模安裝加固--檢查支架系統--混凝土澆筑。
2 支架結構設計
2.1支架結構
鑒于現場地形的實際情況,本現澆梁擬采用貝雷梁鋼管支柱法施工,鋼管采用630x14(外徑x壁厚),直接受力于承臺頂,橫向并排6根間距180cm,共設置3排,橫向鋼管之間采用[20槽鋼連接;鋼管樁頂采用樁頂設置橫梁,橫梁采用雙拼工40b工字鋼;樁頂橫梁設置貝雷梁,貝雷梁橫向間距45cm,最外側間距為90cm,貝雷梁之間采用90cm花窗連接成整體;貝雷梁上鋪設分配梁,分配梁采用工16工字鋼,間距根據貝雷梁的各支點設置;然后在上面縱向鋪設10×10cm方木,間距0.3米 ,長度不夠的地方采用螺旋頂托調節,再鋪15mm竹膠板底模;在翼緣板處貝雷梁上方搭設碗扣支架做側模和翼緣板模支撐,縱向鋪設10×10cm方木,再鋪翼緣板模板,底模翼緣板通過頂托設置預拱度。鋼管高度根據墩臺身高度計算確定。貝雷梁之間除標準斜支撐外,還需采用10號槽鋼把每組貝雷梁架間連接。
2.2材料參數及計算荷載
貝雷梁采用16Mn,其它型鋼采用Q235,該結構的計算參數如表1所示。檢算荷載如下:(1) 鋼筋混凝土荷載(箱梁自重):26kN/m3;(2) 施工人員及設備荷載:2.5kN/m2;(3) 模板荷載:4 kN/m2;(4) 振搗混凝土荷載:對水平面模板2kN/m2;(5) 傾倒混凝土沖擊荷載:2kN/m2;(6) 其他由程序軟件自動換算。
2.3 結構計算及結果分析
貝雷梁承受上部現澆梁體自重,模板、施工人員,機具,方木、腳手架等荷載,下部支撐于工字鋼上,工字鋼置于鋼管柱頂。貝雷梁按間距0.45m布置,每兩片連成一榀。由于鐵路梁橋邊墩正交,中墩斜交25°,縱向貝雷梁長度不一致,因貝雷梁每3m一片,為方便施工,在邊跨設3排鋼管柱,兩跨貝雷梁簡支,最大跨度為8.8m+8.0m,最小跨度為2.65m+8.0m,在中間一排鋼管柱頂貝雷梁橫橋向可交錯布置。鐵路梁橋中跨設4排鋼管柱,貝雷梁跨度為8.87m+2.5m+8.87m,根據施工需要可做成連續或簡支形式。現澆支架分析模型見圖1所示。
2.3.1 貝雷梁計算
2.3.2 40a、50a工字鋼強度及剛度計算
40a、50a工字鋼上部承受貝雷梁傳下來的荷載,下部支撐于工字鋼上。為敘述方便,每孔中間工字鋼簡稱“中支點”,采用50a工字鋼;兩側工字鋼簡稱“邊支點”,采用40a工字鋼;兩側40a工字鋼處有懸臂,簡稱“懸臂”。根據圖紙,鋼管柱除中墩承臺上的即“邊支點”間距為2.9m,其上設置雙排40a工字鋼外,其余鋼管柱即“中支點”間距均為2.5m,其上設置雙排50a工字鋼。并且雙排40a工字鋼有懸臂,懸臂最大2.28m,在中墩承臺處。梁高取1.35m,并考慮其上1.0m高腳手架荷載。單根40a工字鋼計算參數:高度為400mm,寬度為142mm,腹板厚10.5mm,截面面積為A1=8611.2mm2,慣性矩為I1=217000000mm4,面積矩為I1/S1=341mm。自重87.598kg/m×10×10-3=0.876kN/m。單根50a工字鋼計算參數:高度為500mm,寬度為158mm,腹板厚12.0mm,截面面積為A1=11930.4mm2,慣性矩為I1=465000000mm4,面積矩為I1/S1=428mm。自重93.654kg/m×10×10-3=0.936kN/m。作用在40a工字鋼上的荷載組合為:
2.3.6 Φ630×14mm鋼管柱豎向承載力計算
根據圖紙,邊支點鋼管柱均放于橋墩或橋臺的承臺上,可不計算鋼管柱豎向承載能力。中支點鋼管柱打入地基,需計算其豎向承載能力。按鋼管柱入土深度5m,取最大鋼管柱軸力(1688.5+2.1267×5.0×1.2)=1701.3kN計算。依據《建筑樁基技術規范》JGJ94-2008第5.3.7條規定,鋼管柱豎向極限承載力標準值為: ,取 。
2.4 其他需要考慮問題
鋼管柱柱間橫橋向采用槽鋼相連,增強鋼管柱整體穩定性。鐵路橋中跨中支點兩排鋼管柱縱橋向同樣采用槽鋼相連。鋼管柱入土深度依據實際地質確定,若打入力已達到設計值,即可停止。施工鐵路橋橋墩或橋臺的承臺時,需預埋鋼板,用以連接鋼管柱。同樣柱頂應采用合適的連接形式。鐵路橋邊跨設計貝雷梁為簡支,用以適應跨度變化,貝雷梁在中支點處交錯布置。鐵路橋中跨可根據施工需要做成簡支或連續,但簡支時,兩跨應采用相同跨度,保證中支點兩排鋼管柱受力相同。防護支架搭設完畢后需進行預壓,測試支架的強度、剛度、穩定性,消除支架及地基非彈性變形。
3 支架結構施工技術
3.1施工準備和地基處理
正式施工前,備齊小墁坪隧道出口的施工材料及各種備件,盡量減少車輛進出對支架架設的影響,現場施工隊伍、機具、材料進場,臨時設施建設完畢(施工用電、施工人員住所等),設計施工圖齊全且經復核無誤,技術交底資料、測量放樣準備齊全。承臺、墩身施工完畢后,及時進行基坑回填,基坑回填采用級配碎石,使用人工配合小夯機進行夯實,回填后及時碾壓,壓實系數不得小于0.92,回填高度與承臺頂面齊平。在剛構連續梁范圍內縱向61m、橫向15.2m范圍內(挖基至1#承臺頂標高為準)進行地面碾壓,在基礎四周設置深度20cm-40cm的排水溝,并與太碌大溝相連,以防在雨季施工排水不暢。
3.2 支架系統
鋼管立柱安裝,貝雷架下部采用Φ630mm螺旋鋼管作為支撐立柱,將所受荷載傳遞到承臺,然后傳遞給地基。為保證鋼管立柱受力均勻、平衡傳力,須保證鋼管在鉛垂狀態下立于承臺上,所以在鋼管底部和承臺之間設置厚20mm的鋼板,進行水平調平及增加受力面積。先將承臺頂面清理干凈,在承臺頂面按設計尺寸放出鋼管位置。然后在承臺面上放上尺寸為1m×1m、厚20mm的鋼板。再用水準儀抄平,保證鋼板四角標高一致,將鋼板和承臺之間的空隙填滿,確保鋼板安放牢固。在找平砼上強度后,開始安裝鋼管。按鋼板頂標高和梁底標高,扣除模板厚度、方木高度、貝雷架高度、工字鋼高度,最后計算出鋼管長度。按計算好的長度,將鋼管下好料,并將切口打磨平整。先在鋼板上將鋼管位置用粉筆畫出,然后借助吊車將鋼管按設計位置就位,用電焊將鋼管和鋼板焊牢,并用6塊尺寸為20cm×20cm、厚20mm的三角鋼板作為加勁板,對稱焊在鋼板和鋼管之間。承臺上的鋼管安裝好后,立柱鋼管橫向之間設置100*100*8mm角鋼斜撐作為連接件。下層橫向連接角鋼距基礎頂面為50cm,然后采用Z字進行布設,每道Z字連接高度為鋼管間的凈距離,連接斜撐按45°進行布設,角鋼與鋼管柱之間使用20*20*1.6cm鋼板連接,鋼板與鋼管柱雙面焊20cm連接,角鋼與鋼板之間焊接兩道,焊縫長度不小于10cm。每排鋼管柱兩側搭設一排腳手架,作為支撐焊接施工平臺。
鋼管頂部采用80cmx80cmx2cm鋼板有效焊接,沿橫向頂部安設2根Ⅰ40或I50工字鋼分配梁(40工字鋼要求進行整體焊接,焊縫距離為1m,焊縫長度為10cm),I40工字鋼長為12m,I50工字鋼長為14.5m。橫橋向放在鋼管柱頂上,靠近工字鋼邊緣處,各焊一個擋板,防止工字鋼移動。分配梁主要起著將上部荷載分配到鋼管立柱上同時受力的作用。
貝雷架安裝時,先將貝雷片在地面上按設計片數拼裝,并分組聯結好。在工字鋼橫梁上按設計間距,將各組貝雷架的位置用油漆標好。然后,用25t吊車將已聯結好的貝雷架按先中間后兩邊的順序吊裝到位。貝雷梁由單排單層不加強型貝雷片組成,共布設7組,14排,每兩排貝雷片連成一組,中心間距為0.45m,每組貝雷片對應端頭采用標準支撐架進行連接,為了保證貝雷梁穩定,有必要時貝雷安裝完成后采用10#槽鋼對每片貝雷片上下端進行兩層橫向連接,每層水平間距3m。貝雷梁上部根據現澆梁模板形式采取措施設置分配梁,橫向采用12x15cm的方木按縱向間距為30cm平均分配,縱向采用10x10cm的方木按橫向間距為20cm平均分配布置,其上再根據空隙尺寸大小采用碗扣支架+調節桿調整,在翼緣板處貝雷梁上方搭設碗口支架做側模和翼緣板模支撐,縱向鋪設10×10cm方木,再鋪翼緣板模板,底模通過木楔設置預拱度,翼緣板通過腳手架設置預拱度。工字鋼與貝雷梁用鐵絲綁扎連接牢固,以防滑動。為提高貝雷架的整體受力效果及加強貝雷架的穩固性,采用[10cm的槽鋼橫橋向將貝雷架聯結成整體。將鋼管立柱及貝雷梁用[10槽鋼與墩身連接,防止鋼管向中間傾覆。
3.3 底模鋪設
支架搭設完畢后鋪設底模板,底模板采用竹光板,底模鋪設標高先嚴格按照設計標高預鋪,且在跨中豎直方向設置12mm的上拱度。在連續梁正式施工前,竹光板必須涂模板漆。底模板采用2.44m×1.22m×0.015m竹膠板,縱向鋪放,要求縱橫縫對齊,縫寬不得大于1mm,箱底背材用10×10cm方木,間距20cm,橫向用12×15cm方木。設置次序自上而下依次為:底模板碗扣支架縱、橫向方木貝雷架鋼管柱。剛壁墩處底模安裝,剛壁墩與梁體接縫在距梗肋底下放0.5-1m范圍,為保證剛壁墩處底模穩定性,在梗肋下方1.92m處預留Φ10cm鋼棒孔,預留孔距墩柱邊的距離為1m,橫向安放I32的工字鋼,除采用鋼棒支撐外,在剛壁墩縱橋向及橫向設置對拉筋,對拉鋼筋直徑不小18mm,對拉鋼筋外側采用PVC管,模板拆除后,便于抽出對拉鋼筋。預壓完成后,根據預壓彈性變形調整底模標高,再進行綁扎底板鋼筋。鋼筋綁扎完畢后,安裝連續梁側模和翼板模板。模板采用竹光板,側模背帶采用10×10cm方木,間距30cm,外側采用5cm直徑壁厚3mm鋼管加背,間距40cm,側模采用φ20圓鋼筋作對拉,間距50cm;翼板底背材用方木,間距40cm。模板安裝完畢后,必須對其平面位置,頂部標高,穩定性,垂直度,軸線,平整度進行全面仔細檢查。 安裝模板時要嚴格控制斷面尺寸及頂板高度、厚度,采取有效措施控制內模兩側錯位、變形,施工誤差控制在規范容許的范圍之內。高程控制考慮支架變形等因素引起的誤差。經現場技術人員和監理工程師同意后,方可進入下道工序施工。
3.4 支架預壓
為保證施工安全、提高現澆梁質量,在箱梁支架搭設完畢、箱梁底模鋪好后,對支架進行預壓。支架預壓重量根據連續梁梁體重量、模板重量、施工荷載計算平均分配到底模上,預壓的最大荷載為計算總重量的1.2倍。加載時按照設計荷載的0、50%、100%、120%分三級加載,鋼管立柱承擔的全部荷載為2901.6t。用砂袋模擬混凝土箱梁重量分布, 現澆梁分別為0t,1209t,2418t,2901.6t,對支架分級加載預壓。預壓材料主要采用砂袋,每袋重量1.2t左右,袋子裝完后,稱量出具體重量后標注在袋子外面醒目位置,便于預壓時記錄。對于現澆梁剛壁墩附近較厚部分及梁板位置,預壓荷載要適當加大,預壓時,其重量做好詳細的稱量并做好記錄。預壓至總重量的120%時停止預壓并持荷一天。在這期間對支架、底模、支架基礎等處的觀測點每6個小時進行一次觀測,作好詳細記錄,如果24小時內,沉降差值小于2mm,即可進行卸載,如果沉降差值超過2mm,繼續進行觀測,直至沉降值小于2mm為止。預壓材料拆除按加載反程序進行,遵照前后對稱、左右對稱的原則逐步、分級卸除壓重荷載。卸載至總重量的100%、50%及全部卸載完時,對觀測點進行觀測并記錄。
4. 結 論
太碌大溝中橋(18+24+18)m斜交剛構連續梁中心里程DK726+ 183,橋址位于小墁坪隧道出口與麥積山隧道進口之間,鋼構連續梁與河道斜交25度,梁體為雙線分離變截面實體板梁,梁底寬4.99m,頂寬6.09m,外側設懸臂,長1.1m,兩線梁體之間縫隙為2cm,主梁全長61m,橋面寬12.2m,橋梁建筑總寬12.2m,梁高為1.35m,剛壁墩根部梁高2.05m,線路中心至防護墻內側凈距2.2m,線路中心至人行道欄桿內側凈距3.75m。1#、2#墩為斜交連續梁剛壁墩,剛壁墩斜交斜做,梁端與線路正交,剛壁墩墩高9m,剛壁墩橫橋向與梁底同寬,考慮施工安全性,本現澆支架采用鋼管柱貝雷梁施工。論文以該工程貝雷梁支架結構工程為背景,就太碌大溝中橋貝雷梁支架結構進行設計,確定了橫向并排6根、間距180cm的630x14(外徑x壁厚)鋼管,共設置3排,橫向鋼管之間采用[20槽鋼連接,鋼管樁頂采用樁頂設置橫梁,橫梁采用雙拼工40b工字鋼,樁頂橫梁設置貝雷梁,貝雷梁上鋪設分配梁的貝雷梁支架結構方案,并就該方案的施工進行了探討。該施工技術在很大程度上促進了寶蘭客專太碌大溝中橋的施工進度,保障了施工安全。
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【關鍵詞】模板支撐;穩定;支架;荷載
隨著我國高層建筑的逐漸增多,其設計多為框架、框剪結構。因此,模板工程成為結構施工中量大且周轉頻繁的重要分項工程,其技術要求和安全狀況亦成為施工技術與安全監督的重點和難點。因此,在高支模設計中,各種參數的取值是否合理,將影響計算數據的準確性和支撐系統的安全性。要做好回填土工作,保證支承在經夯實并澆筑混凝土的地面上,滿足支模施工和使用要求。因此,在設計與施工過程中,要綜合考慮各班組的情況,協調好各班組的工作,才能設計出既確保安全、方便施工,又節約鋼管用量的支模系統。
1 工程簡介
某工程項目位于廣東順德,該項目2007年1月6日開工,建筑面積18300m2,合同造價7800×104人民幣,特殊施工部位的是位于C區的3個防輻射掩體,混凝土體量大,支撐難度高,詳細尺寸見圖1。
圖 1
在施工前,項目部召開了技術方案研討會,對該分項施工的技術難題進行了討論,首先重視大體積混凝土的澆筑工藝,再者是墻板的側模板支撐,然后是內部回填土的回填質量,最重要的就是3.0m頂板的模板支撐問題,最后達成一致意見。
2 施工方案及技術細節
2.1 模板支撐形式的選擇
由于頂板厚3m,支模高度4.48m,且混凝土澆筑采用泵送施工,考慮水平推力和垂直壓力,以及脈沖的活動性,若采用門式鋼管腳手架的話,因其為標準構件,受其自身寬度和每組長度的約束,對平面布置有一定限制,很難滿足施工要求。而扣件式鋼管腳手架則具有平面布置靈活、架設效率高、可形成縱橫通道等特點,為了確保模板系統有足夠強度、剛度和穩定性,模板支撐系統采用扣件式鋼管滿堂紅腳手架,立桿采用對接扣件連接式雙立桿支撐。主龍骨均采用20×56木枋,次龍骨為滿鋪10×50木枋。木枋上部放置鋼筋混凝土預制板代替模板,預制板內部預埋三角梁,模板支護好后方便鋼筋綁扎連接形成統一整體。
2.2 穩定驗算
2.2.1 荷載計算
由于模板結構設計屬于臨時性結構設計,在進行模板結構計算時,根據原國家標準《混凝土結構工程施工及驗收規范》(GB50204―92)的規定進行荷載取值和組合。這些荷載包括預制板及支架自重、主次龍骨木枋重,新澆混凝土重量、鋼筋重量、施工荷載、振搗混凝土時產生的荷載等。
2.2.2 受力驗算
荷載計算后,分別對預制板、主次龍骨(木枋)進行內力驗算,其順序如下:預制板抗彎強度、撓度驗算次龍骨的抗彎強度、撓度驗算主龍骨的抗彎強度、撓度驗算支撐立桿的強度、穩定性驗算。
圖 2
3 材料選用及構造要求
3.1 鋼管采用Φ48cm、壁厚3.5mm的鋼管,對于進場的鋼管扣件要嚴把質量關,材質達不到質量標準,比如外形尺寸、壁厚達不到國家標準以及保養不善造成的嚴重銹蝕、變形、滑絲,該報廢的未報廢的堅決不能使用,而且要對已進場的材料進行抽樣監測,確保源頭質量的絕對安全。
3.2 木材采用松木木枋支撐,尺寸為:主龍骨20×56,次龍骨10×50。
3.3 高支模立桿采用雙立桿,每根立桿底部應設置底座,步距0.6m,并設置掃地桿和縱橫水平拉桿。
3.4 立桿接頭按有關規定全部采用對接扣件連接,并按照規范交錯布置。支架立桿應豎直設置,垂直允許偏差為15mm。
3.5 滿堂模板支架四邊與中間每隔4排支架立桿應設置一道縱向剪刀撐,由底至頂連續設置。
3.6 本模板支架標高4.8m,其兩端與中間每隔4排立桿從頂層開始向下每隔2步設置一道水平剪刀撐。剪刀撐的構造應符合有關規定。
4 預制板吊裝施工
4.1 施工準備:對所有施工人員進行技術交底;對構配件進行驗收;清除搭設場地雜物,平整搭設場地,并使排水暢通。
4.2 支架基礎必須滿足支模施工和計算要求,驗收合格后按施工方案的要求超平、放線定位。由于支撐搭設在回填土上的浮板上,因此,搭設立桿前,要先保證回填土的質量,不會造成施工期間下沉,以確保立桿垂直,支撐穩定。
4.3 按施工方案和上述構造要求搭設模板支架,并應滿足《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204-2002)的有關規定,然后吊裝鋼筋混凝土預制板。
5 施工期間的注意事項
5.1 明確支摸施工現場安全責任人,負責施工全過程的安全管理工作。在支摸搭設、拆除和混凝土澆筑前向作業人員進行安全技術交底。
5.2 混凝土澆筑時,派安全員專職觀察模板及其支模系統的變形情況,發現異常現象時應立即暫停施工,迅速疏散人員,待排除險情并經施工現場安全負責人檢查同意后方可復工。
5.3 混凝土澆注重視澆注方法,采用溜槽,降低對模板的沖擊力。
5.4 模板支架控制施工荷載,操作人員不能過多,嚴禁混凝土熟料堆積過高,特別是泵管布料時及時做到振搗、疏散。
5.5 腳手架使用過程中應避免產生偏心荷載。如泵送混凝土時,應隨澆、隨搗、隨平整,混凝土不可堆在輸送管道出口處,以免產生較大的堆積荷載,使架子偏心受荷;裝卸其它物料時亦防止對模板支撐或腳手架產生偏心、振動和沖擊。
5.6 支摸施工現場應搭設工作梯,作業人員不得從支撐系統爬上爬下。
6 支架的拆除
6.1 支模的拆除必須經驗算復核并符合《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204-2002)及其它有關規定,嚴格控制拆模時間,拆模前必須有拆模申請并經審批后方可進行。
6.2 拆除時應遵循先上后下、先搭后拆、后搭先拆、一步一清的原則,部件拆除的順序與安裝順序相反,嚴禁上下同時作業,拆除時應采用可靠的安全措施。
6.3 卸料時應由作業人員將各配件逐次傳遞到地面,嚴禁拋擲。
6.4 運至地面的構配件應及時檢查、整修與保養,清除桿件及螺紋上的沾污物,變形嚴重的,送回倉庫修整。配件經檢查、修整后,按品種、規格分類存放,妥善保管。
7 施工體會
7.1 按照規范要求,對木模板系統的計算是采用概率極限狀態設計法的要求,采用分項系數設計表達式進行的。因此,在高支模設計中,各種參數的取值是否合理,將影響計算數據的準確性和支撐系統的安全性。
7.2 本模板支架的基礎雖為回填土浮板,所以要做好回填土工作,保證支承在經夯實并澆筑混凝土的地面上,滿足支模施工和使用要求。因此,當高、重、大跨度梁板模板支架支承在下層結構樓面上時,則要考慮下層樓面的結構承載力,必要時要進行加固處理。當模板支架支承在泥土地面上時,應在平整、夯實后加設滿足承載力要求的墊塊支承立桿,并采取排水措施。
7.3 由于施工中產生的振動荷載較大,豎向支撐由扣件式鋼管腳手架組成,而安裝的誤差很難保證桿件在豎直的一條線上,因此扣件式鋼管腳手架要排列整齊和順直,并要及時安設好縱橫向水平拉桿、剪刀撐等。上下層立桿采用的對接扣件應按規范要求交錯布置。
7.4 由于支架的搭設是由架子工作業的,而支架上的模板系統則由木工來完成,因此,在設計與施工過程中,要綜合考慮各班組的情況,協調好各班組的工作,才能設計出既確保安全、方便施工,又節約鋼管用量的支模系統。
參考文獻
[關鍵詞]實踐、無巷開采。
中圖分類號:TD822 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)03-0005-02
一、無巷開采實踐背景
根據中煤資源發展集團公司決定,在南梁煤礦進行無巷開采試驗,30104工作面初采51.95米采用無巷開采工藝。所謂無巷開采就是在工作面回采過程中支護機尾處煤機滾筒截割出的空間并進行切頂留巷,作為下一個工作面回采巷道使用。
二、工作面基本情況
30104工作面地面標高1183-1294m,煤層底板標高1136-1153m,為該礦井二水平第二個綜采工作面,工作面走向長度1070m,傾向長度300m,煤層平均厚度1.94m。工作面地面位于井田東南部、神淞耗喜唷⒑觳萃騫滴韃唷⑿蜆狄遠;井下位于3-1煤中央回風大巷東側、3-1煤主斜井東北。東部距地面3-1治理區最近距離32m,北部3-1煤為未開采區域,南部為30102工作面采空區。煤層頂底板情況見表1:
三、施工工藝
30104綜采工作面采用走向長壁采煤方法,輔助運輸順槽無巷開采試驗段51.95米為未掘巷道,回采時將利用采煤機滾筒截割刮板運輸機機尾處煤體。工作面每推進800mm截深,即在刮板運輸機機尾處進行錨網支護,錨網單體支柱臨時支護移架后打錨索加強支護,打單體、鋼梁及切頂擋柱等一系列工藝,將煤機截割出的機尾段空間進行擋矸支護。最終留設出800mm長的巷道空間,如此循環,留設出試驗段51.95米巷道,作為下一個工作面回采的輔助運輸順槽使用。見圖1(30104工作面平面布置圖)
四、施工工序、支護材料及施工要求
1、施工工序
在試驗段煤機回采至工作面刮板運輸機尾時,煤機后滾筒加長搖臂沿工作面走向截割出一個截深的空間―煤機向機頭返刀至距離機尾20-50米位置處停止割煤―閉鎖煤機及刮板運輸機―支架頂梁前端鋪設鋼筋網―鋼筋網下半圓木及單體支柱臨時支護―支架前梁進行錨網支護―移架、推移運輸機―在202、203號支架間進行單體支柱和π梁支護(安設W鋼帶、敷設擋矸網)―降端頭支架―端頭支架尾梁后側π梁加強支護―端頭支架尾梁后側普通錨索支護―端頭支架尾梁后側恒阻錨索支護―擋矸柱―整理架后支護―清理巷道等,如此循環,直至51.95米無巷開采工藝結束,進入工作面正常回采和切頂沿空留巷工藝回采階段。見圖2(30104輔運順槽無巷開采支護平面圖)。
2、留巷支護工藝標準及要求
(1)無巷開采留設巷道斷面寬×高=4500×2300mm。
(2)臨時支護:采用2.5m或2.8m單體液壓支柱和半圓木支護,半圓木采用φ>180mm、長度3500mm的優質半圓木。工作面機尾推進800mm后,閉鎖運輸機、煤機,找掉頂幫危巖,鋪設鋼筋網后立即進行臨時支護,臨時支護棚距800mm,柱距3.0m。
(3)錨網支護:φ6mm、3.8×1.0m鋼筋網,網與網搭接長度200mm,采用直徑φ16×2000mm圓鋼樹脂錨桿,K2335樹脂錨固劑,每孔1卷。150×150×10mm鐵托盤,錨桿間排距900×800mm,錨網支護在進行臨時支護后進行,錨網支護完成后及時推溜移架。錨網支護的錨桿錨固力≮50kN,扭矩≮100N.m
(4)單體支柱π型梁支護:采用長3.6米π型梁及2.5m或2.8m單體液壓支柱,棚距800mm,W鋼帶應提前架設在π梁上方,單體支柱π梁支護時將擋矸網一并鋪設好,并每隔200mm用雙股8號鐵絲與單體支柱連接牢固。
端頭支架尾梁前側:一梁兩柱,錨網支護、推溜移架結束后進行,支護時,先降202、203號端頭支架,降架后進行扶棚支護,兩根單體支柱分別打在距離π梁端頭150mm處。
端頭支架尾梁后側:移架后在端頭支架尾梁后側及時在π梁下補打一根中柱,該中柱滯后端頭支架尾梁二棚。
單體支柱π梁支護沿空側加強支護:滯后端頭支架尾梁不大于8米,該加強柱打在老空側單體支柱里側,距該支柱400mm。
(5)普通錨索:φ15.24×6000mm鋼絞線,K2850樹脂錨固劑,每孔2卷,鐵托盤規格為300×300×12mm,錨索間距2000mm,布置在留設巷道的中心線位置(布置在錨網支護中間一根錨桿中心線上),與恒阻錨索呈三花布置,滯后端頭支架尾梁不大于4米,錨索預緊力≮120kN,采用錨桿鉆機施工。
(6)恒阻錨索:φ21.8×8300mm鋼絞線,K2850樹脂錨固劑,每孔3卷,鐵托盤規格300×300×12mm,錨索間距2000mm,布置在留設巷道老空側,與普通錨索呈三花布置,滯后端頭支架尾梁距離不大于6米,設計預緊力30t,恒阻值≥35t,恒阻器直徑65+3mm,恒阻器長度500mm,使用ZDY-1250型鉆車施工。恒阻錨索施工后,再在其后側架設擋矸柱。
(7)擋矸柱:打恒阻錨索和π型梁老孔側單體中心線位置,并布置在相鄰兩排π型梁單體支柱的中間,與π型梁單體支柱間距800mm,打好后用雙股8號鐵絲間隔200mm,將擋矸網與單體支柱連接牢固。
附:圖3(30104輔助運順槽無巷開采支護斷面圖)。
五、主要安全技術措施
1、施工質量保障措施
(1)為確保煤機后滾筒截割出符合要求的留巷外輪廓及錨網、架棚、錨索支護、擋矸柱成排、成線,提前在工作面切眼東的順槽里安設激光指向儀。
(2)嚴格按激光指向儀標定位置控制工作面留巷外輪廓位置。
2、臨時支護、錨桿支護、錨索支護安全措施
(1)留巷臨時支護前必須將煤機開至距離運輸機機尾不少于50m處,閉鎖煤機及運輸機后,先采用長度不低于2.0m的長把工具,在跟班隊長(班長)或安監員指揮下,由有經驗的老工人用長把工具敲幫問頂,找掉機尾段前后頂幫的危巖活矸,找掉時由專人觀察頂板動態。
(2)找掉結束后,開始鋪設鋼筋網并進行一梁兩柱架棚臨時支護。臨時支護完成后,再按設計的錨桿間排距進行錨桿支護。
(3)打錨桿必須堅持“先打中間再兩側、打一個錨一個,施工人員必須面向工作面煤壁完全站在有臨時支護的頂板下進行操作”的原則,任何人員嚴禁進入支架前方無臨時支護的空頂區內。
(4)錨桿施工:兩肩窩側的^桿的巖層面成75度(傾向煤壁側或老空側),其他錨桿與巖面垂直,間排距900×800mm,誤差≯±100mm,錨桿外露出螺母10~40mm。
(5)安裝錨桿時用錨桿桿體將樹脂藥包送到眼底,以錨桿鉆機為動力,通過特制的聯接頭帶動錨桿桿體轉動,將藥包搗破并攪拌30秒左右,再等待2分鐘后上好托板、擰緊螺帽,15分鐘后進行二次緊固,錨桿緊固扭矩不低于100N?m,錨固力不低50kN/根。
(6)單體支柱π型梁支護時由專人觀察頂板,并由支架工將202#、203#降至合適高度,然后將π型梁穿入之間頂梁上方,按800mm的棚距調整布置好π型梁,支架升起支撐柱頂板,然后按要求打好π型梁端頭單體支柱,并拴好單體支柱防倒繩。
(7)作業過程中派專人觀察頂板,嚴禁盲目冒險作業,其他無關人員撤離到安全地點。
(8)錨索施工必須由經培訓過的熟練工人操作,錨索孔盡量與頂板巖面垂直,偏差小于5度。恒阻錨索擴孔段采用φ73mm專用鉆頭,確保恒阻錨索孔與擴孔段同心,擴孔深度500mm。錨索孔施工結束后先清理孔內巖粉、殘渣等,修正擴孔段后,確保錨索孔與巖面垂直,偏差小于5度。
(9)錨索安裝時先用桿體將錨固劑送入孔底,然后連接恒阻器和托盤,用專用錨桿攪拌器將錨桿鉆機和恒阻器連接好,開動錨桿鉆機邊推進邊緩慢攪拌,錨桿送到孔底后建議攪拌15―20秒后停止攪拌,停止2―3分鐘,再開動鉆機,打斷阻尼銷,擰緊螺母進行先期預緊(恒阻器螺紋露出螺母40―50mm為宜)。
(10)上預緊力:將專用預緊力工裝頂住托盤,通過承力基座里的連接器將錨桿轉成21.8mm鋼絞線裝入張拉機,即可開動機具進行張拉,力值達到320-330KN(32―33t)時停止張拉。此時張拉機不卸載,然后用板手通過承力基座上的工藝孔將恒阻器螺母擰緊。然后卸載,此時會出現回彈,回彈后的預緊力應控制在300kN(30噸)以上為驗收標準,最后撤下張拉機和工裝,安裝結束。普通錨索、恒阻錨索鋼絞線外露長度控制在100――200mm。
2、無巷開采通防安全技術措施
(1)采煤機內外噴霧完好且成霧狀,能覆蓋滾筒,并堅持正常使用。割煤時,煤機噴霧必須開啟。同時工作面支架必須完好、正常使用,確保及時消除無巷開采沿空留設尾巷內的粉塵濃度不超過規定。
(2)沿空留設尾巷超過15m時,在距離工作面上出口沿空留設的尾巷內及時布設一道防塵水幕,水幕應覆蓋全斷面,霧化良好。
(3)每班專人檢查沿空留設的尾巷內的瓦斯濃度、粉塵濃度、CO濃度及溫度,發現異常及時處理。
3、其他安全措施
加強無巷開采沿空留巷的礦壓及支護質量動態監測,及時掌握無巷開采進度,當無巷開采工作面推采50m時,在距離工作面與輔運順槽貫通點50m外設置專人警戒,防止人員誤入貫通位置。
六、實踐結論
①施工時關鍵要把住恒阻大變形錨索的施工質量及及時性,充分保證頂板基本沿著恒阻大變形錨索垮落。
②割完一個截深800mm后,立即在刮板運輸機機尾處進行單體支柱臨時支護、錨網、錨索永久支護頂板。
③嚴格執行上述設計及安全技術措施,加強現場管理,經過現場實踐,南梁煤礦在30104工作面成功留設出51.95m設計巷道,作為下一個工作面回采的輔助運輸順槽使用,豐富了采煤工藝的內涵。
參考文獻
【關鍵詞】 穿層巷道 錨網噴 支護 應用
由于礦井地質條件相對復雜,地應力較大,在煤礦井下穿層巷道中容易出現圍巖松軟破碎、底鼓等現象,支護起來相對困難的情況。而在穿層巷道中采用錨網噴支護技術就能有效的解決上述問題,而且錨網噴支護還具有技術先進、經濟可行、安全可靠、施工方便等優點,可以確保礦井的安全生產。
1 巷道支護的方式
巷道支護按照使用的支護材料分,有木棚、金屬支架、混凝土或料石砌碹及錨噴等支護方式。巷道用木材支護是采礦工業中采用最早,使用最廣泛的一種支護方式。巷道用木材支護是采礦業中采用最早,使用范圍最廣泛的一種支護方式。由于它容易腐朽、強度較低、容易著火等缺點。逐漸地被其他的支護方式所取代。現在礦井中廣泛使用的裝配式鋼筋混凝土支架、金屬支架、錨桿支護及錨噴支護。在服務年限長,礦壓較大的巷道中多采用混凝土或料石砌碹和錨噴的支護方式。今后,錨桿支護和錨噴支護有逐漸取代其他支護的趨勢,成為礦井巷道的主要支護方式。
2 巷道支護方式分類
2.1 噴混凝土支護
噴射混凝土支護就是將水泥、砂、石子和速凝劑按照一定的比例混合攪拌后,送入混凝土噴射機中,用壓縮空氣將干拌和料送到噴頭處,在噴頭的水環處加水后,高速噴射到巷道圍巖表面,從而起到支護作用的一種支護形式和施工方法。這是一種不用模板、沒有澆注和搗固工序的快速、高效的混凝土施工工藝,具有及時、密貼、早強、封閉的特點。
2.2 錨桿支護
用錨桿支護巷道就是在巷道掘進后,先向圍巖打眼,在孔內錨入錨桿,把巷道圍巖予以人工加固,充分利用圍巖本身的強度,從而達到維護巷道的目的。舊的、傳統的支護形式—架設支架或砌碹是在井巷掘進后,作為一種獨立的地下結構物支設在井巷里,消極地、被動地等待地層來呀和抵抗圍巖向井巷內發生過大的變形,由于舊支架與圍巖之間存在一定的空隙,需要等圍巖產生較大的變形、松散后才能充分受力。這樣,便擴大了井巷周圍由于巖石的變形、位移、裂隙發展而形成的松碎范圍,因為增加了作用在支架上的壓力,惡化了支架的工作條件,甚至將所架的支架壓垮。錨桿不用于一般的支架,它不只是消極地承受巷道圍巖所產生的地壓和阻止破碎巖石的冒落,而是通過錨入圍巖內的錨桿來改變圍巖本身的力學狀態,在巷道周圍形成一個整體而穩定的巖石帶,錨桿與圍巖共同作用而達到支護巷道的目的。錨桿支護是一種積極防御的支護方法。
2.3 錨網噴聯合支護
對于特別松軟、破碎的斷層帶,或圍巖穩定性差,或受爆破震動較大的巷道,宜選用錨、噴、網聯合支護。設置金屬網的主要作用是防止混凝土噴層收縮而產生裂隙,抵抗震動,使混凝土應力均勻分布,避免局部應力集中,提高噴射混凝土支護的能力。噴射混凝土能有效地預防錨桿間的石塊掉落,但其本身是脆性的,當巖石變形大時容易開裂剝落。解決辦法之一就是在噴射混凝土中加鋼纖維,增加混凝土的抗彎強度和韌性。另外,若在噴射混凝土之前敷設金屬網,噴后則成為鋼筋混凝土層,提高了噴層的整體性,改善了噴層的抗拉性能,這也就形成了錨噴網聯合支護,能有效的支護松散破碎的軟弱巖層。金屬網用托盤固定或綁扎在錨桿端頭,為了便于施工和避免噴射混凝土時在金屬網背后出現空洞,金屬網格不應小于200×200mm,金屬網用鋼筋直徑一般為6-12mm,噴射厚度一般不應小于100mm,以便將金屬網全部覆蓋住,并使金屬網至少有20mm厚的保護層。
3 錨網噴聯合支護技術在穿層巷道的應用
3.1 錨網噴支護的機理
錨、網、噴三者相互獨立又共為一體。對于圍巖隨時變化的穿層巷道來說,錨桿是懸吊作用、組合拱作用和圍巖強度強化作用集一身。巷道不論采用何種支護形式,都要允許壓力釋放和留有壓力釋放的時間和空間。錨后的初噴為壓力釋放創造了條件,待其壓力釋放高峰過后,巷道變形趨向緩慢時,再進行復噴,既可以補救初噴的破壞作用,還可以增厚噴層以阻止或減緩圍巖緩慢持續的變形。
3.2 確定錨桿參數
從經驗公式計算錨桿長度為1.6m。根據原煤炭部"緩傾斜、傾斜回采巷道圍巖穩定性分類方案",巷道圍巖劃分為既有穩定又有不穩定的Ⅱ一Ⅵ類圍巖,故圍巖影響系數取1.1;按巷道最大垮度4m。根據理論計算,結合工程類比,最后確定支護參數:錨桿長度取2m,錨桿直徑20mm 左旋螺紋鋼,錨桿間距0.8m,托板取厚度為5mm 的預應力鐵托盤。確定網的規格:采用鋼筋網,長、寬2m×1m。錨固劑的確定:錨固劑采用煤孔藥卷為2個,巖石孔藥卷為1個,藥卷選用直徑25mm,長450mm 的樹脂藥卷。一般情況下錨固類型為端錨,錨段長450mm。混凝土設計噴厚150mm。
3.3 錨網噴聯合支護技術在穿層巷道的應用
(1)在穿層巷道中,采用錨網噴聯合支護不僅證實了擠壓加固,組合平衡拱理論的正確性。而且也使煤礦企業的工程技術人員提高認識,改變理念,大膽采用、試驗支護新技術并將它應用到各種復雜的井巷施工中去。
(2)在穿層巷道中,采用錨網噴聯合支護的技術有效的避免了因煤巖冒落而無法進行臨時支護,消除了片幫、冒頂等安全隱患,有利于安全生產。
(3)在穿層巷道中,采用錨網噴支護材料,材料輕便特別適合搬運,施工起來十分方便。同時對于支護的工序來說也比較簡單,特別利于提高巷道的單進速度。
(4)在穿層巷道中,采用錨網噴支護技術,能都一次性達到巷道設計斷面,并且錨噴網支護的強度很大,服務的年限也較長,這樣對于巷道維護來說維護量較少。
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關鍵詞:國民經濟;箱梁架設;質量控制
中圖分類號:O213文獻標識碼: A
引言
在《中長期鐵路網規劃》中,我國到2020年高速客運專線鐵路建設將會達到1.2萬公里,目前,新建的以京滬、武廣、京福為代表的多條高速客運專線,在進行其設計時速為300至350公里。為了能夠提高線路平穩性會盡量減少沿線土地的占用,對周邊的生態環境進行維護,設計線路時大多采用高架橋,梁片主要以大型整孔預制箱梁為主。高速鐵路箱梁的預制和架設是鐵路施工工程中最具施工難度的技術之一,900噸預應力混凝土箱梁,因其體積大、質量大,使得提、運、架梁施工難度較大、風險較高。
1、工程概況
某工程預應力混凝土箱梁共計788個,其中32m箱梁749個,24m箱梁39個。支座形式為球形鋼支座,共計3152個。同時在架梁過程中由于須經過6處連續梁,且架設過程中需變跨64次,增大了箱梁的架設難度。因此針對架設難度,如何合理地采取架設施工是重點之一。
2、橋梁架設施工方案
考慮到本施工標段是架橋機進行箱梁架設。采用兩臺450T跨墩提梁機將900T箱梁提升至橋上,并將箱梁裝在運梁車上。提梁機直接由廠家專業人員進行安裝,安裝后對其采取嚴格的質量檢驗。同時在箱梁架設前必須將墩臺中線、支座中心線標劃在墩臺墊石頂面上,對墊石頂面標高進行復核。鋪架前在墩臺面上放出每孔梁的縱向中心線、支座縱橫中心線及梁板端位置,以確保準確的梁就位。
梁場設在芒碭山特大橋的中部,采取先用提梁機架設三孔箱梁即在331-334#墩后,再用提梁機將已組裝好的架橋機和運梁車吊至橋面上進行架梁的施工方案。
拼裝完畢后按既定架梁順序進行箱梁架設。
3、施工準備
3.1施工技術準備
架設箱梁前要編制機械操作和施工技術交底細則,并能夠對其進行貫徹實施,建立一套完善的、系統的檢修、養護制度,定期對重要部件的受損情況進行檢查工作。調查以及測量架橋機、運梁車施工通道的高空電纜、路基等影響施工的障礙物,并制定出一套相應的解決措施。并能夠結合設計方提供的運梁車檢算資料對線下橋梁和路基進行嚴格的調查,還應有對應的應急措施。
3.2操作人員施工前的準備
架橋機是一個操作安全性較低的施工設備,因此,在進行其設備施工的過程中,各班組各崗位的工作人員一定要配備齊全;操作人員在進行操作的過程中要高度集中注意力,并且要聽從指揮,服從命令;司機的操作只由值班隊長指揮,與此同時,所有參與施工的人員都可以叫停司機,從而能夠保證設備的操作能夠達到絕對的安全和準確。
3.3施工機械的施工前準備
在進行提梁工程區域的施工時要對場地進行平整硬化,還要按照其設計標準對走形軌道進行嚴格處理,從而確保走形軌道地基承載力能夠滿足設計的要求,再利用裝梁提梁機在拼裝場地上進行拼裝。架橋機完成梁面上整機的安裝之后,在橋頭進行定位。在開展架梁施工之前,要對各施工機械的液壓系統、傳動機構、輪胎磨損、部件緊固等情況進行嚴格的檢查,并制定出相應的保養計劃表。
4、架梁工況
在進行完架橋機的準備工作之后,就要開始運梁平車喂梁。運梁平車載梁行至架橋機尾部停止制動;前吊梁行車吊具對準梁體前端,使吊裝孔下落,然后安裝吊具。前吊梁行車拖梁和運梁平車上,后臺車配合前移梁體。梁體繼續前移,梁體后端至架橋機尾部;后吊梁行車起吊梁體后端;運梁車返回。前后吊梁行車共同配合前移梁體;前后吊梁行車載梁行至架橋機架梁段;降低梁體高度使之距離墩面200mm;前后左右調整梁置,就位梁體;架橋機準備過孔。TLJ900型架橋機整機主要是輪軌行走式以及導梁輔助過孔和喂梁、起重小車定點取梁,跨一孔簡支架梁。在進行箱梁的架設中可以利用32m、24m雙線整孔箱梁,能夠適應的架設最小的曲線半徑為1500m,能夠適應的架設的最大縱坡20‰,因此最大的起重重量為900t。
900T箱梁架設的質量控制重點是安裝支座,支座形式為球形鋼支座。
4.1支座材料檢驗及存放
a支座到達現場后,必須檢查產品合格證,附件清單和有關材質報告單或檢查報告,并對支座外觀進行全面檢查。
b支座和配件質量應滿足設計要求,支座連接正常,不得任意松動上、下板連接螺栓。
c支座存放應避免陽光直接照射、雨雪浸淋,并保持清潔;嚴禁與酸、堿、油類、有機溶劑等影響支座的物體接觸,并距熱源1m以上。
4.2預制箱梁架設支座安裝
安裝支座分兩步,即支座上座板與箱梁底面預埋板的連接安裝;支座底板與墊石連接安裝。
a支座與梁底面的安裝
支座與梁底面的安裝在梁場進行,應按照線路縱向坡度復核固定、橫向、縱向支座及多向支座位置是否符合設計。對位于坡道上的橋梁,固定支座按照設計圖紙安裝(原則上安裝在橋梁的下坡端)。梁體的坡度是采用改變上支座板頂面坡度的方式來實現的,在不同坡度段的橋梁要注意選擇相應厚度的上支座板支座。
支座安裝在箱梁底面以后,應擰緊支座至設計力矩與梁體的連接螺栓,在支座與梁底預埋板之間不得留有間隙。
b支座在墩頂與墊石連接安裝
架設箱梁時,箱梁應先落在四個測力千斤頂上(具體安裝見圖1),再對支座下座板與支承墊石之間、錨栓孔內進行重力灌漿。
圖1 千斤頂安裝立面示意圖
⑴、千斤頂支點反力控制
圖2千斤頂頂梁平面位置示意圖
落梁應采用支點反力控制。架梁時首先應按設計位置將箱梁準確落在兩端作為臨時支點的測力千斤頂上,通過千斤頂調整梁體支點標高,同時應保證每支點反力與四個支點反力的平均值相差不超過±5%,按表6-2支座反力測量記錄表填寫。支承墊石頂面與支座底面間隙應控制在20~30mm(灌漿厚度),采用重力注漿方式填充,待漿體填實并達到設計允許強度后,方可落梁,拆除臨時千斤頂。
⑵、支座重力灌漿
①、砂漿強度性能指標
在灌漿之前應對砂漿進行配比實驗,其性能應滿足以下指標:
見表6-3 砂漿強度性能指標
表6-3 支座砂漿強度性能指標
注:根據科技基【2005】101號《客用專線橋梁盆式橡膠支座暫行技術條件》
②、支承墊石的鑿毛
支座在墩頂與墊石連接安裝之前應先對支承墊石表面進行鑿毛,清除預留錨栓孔中的雜物,并用水將支承墊石表面浸濕。
③、模板的安裝
支座在墩頂與墊石連接安裝之后,在支座底板邊緣50mm處立模。灌漿用模板采用預制鋼模,預制鋼模上應預留一個重力灌漿孔。檢查預制鋼模的密封性,并初步計算所需的漿體體積,灌注實用漿體數量不應與計算值產生過大的誤差,確保灌漿時不漏漿。
④、攪拌砂漿
采用無收縮高強灌漿材料進行配漿,按照比例直接加水用小型攪拌機攪拌均勻即可灌漿使用。
⑤、灌漿
采用重力灌漿法向支座與墊石間隙處灌注砂漿,使支座錨固螺栓孔和支座與墊石間隙充滿無收縮高強砂漿。為確保灌漿質量,應從支座中心部位向四周進行,直至注漿材料全部灌滿為止,灌漿面并高于支座底板3--5mm。砂漿數量由技術人員根據錨栓孔的孔徑孔深、灌漿厚度計算并技術交底,對于可能出現的數量不符要專人檢查,保證灌漿質量。
支座灌漿示意圖見圖6-4。
圖6-4 支座灌漿示意圖
灌漿用的模板與墊石頂面應采取可靠措施,防止在重力灌漿時發生漏漿。
試驗人員采用4×4×16cm試模做不少于3組試件,進行灌漿料的檢測,保證質量。
在沒有可靠保溫措施,灌漿材料保溫性能未進行試驗驗證時,嚴禁在負溫度條件下進行注漿施工。灌漿材料在達到強度以后,拆除模板,對漏漿處進行補漿。
最后擰緊下支座板地腳螺栓,拆除支座上下板臨時連接螺栓、角鋼,安裝支座圍板。
用同條件養護條件下進行抗壓試驗,在灌漿材料強度大于20Mpa時才能拆除臨時千斤頂,在拆除臨時千斤頂前嚴禁架橋機過孔。
5、橋梁架設問題的預防處理
(1)預制箱梁的梁端與蓋梁或臺帽間縫過小,或者相鄰梁之間過少的縫隙會造成兩梁之間相互碰撞。這主要是因為預制箱梁時并沒有嚴格控制臺帽或者蓋梁的尺寸,導致蓋梁順橋向的尺寸偏差超過10mm。也可能由于安裝墩柱的過程中,沒有嚴格控制,造成預制箱梁的正偏差小于墩柱的負偏差,從而出現架設箱梁時頂梁現象。針對這種情況,在箱梁預制時應當對臺帽以及蓋梁模板采取嚴格檢查,有效保證支撐以及模板不發生變形,同時應當防止出現跑模以及脹膜現象。對預制好的箱梁應當采取進場前的質量嚴格把關,及時發現外形尺寸偏差過大的構件,且控制梁長和蓋梁寬的偏差為負偏差。為了能有效地避免正偏差小于負偏差,應在安裝墩柱前測量間距。箱梁吊裝前應當在蓋梁上放出橋軸線與每片梁的中線,同時應當在預制梁兩端畫出中線。其中關鍵的是箱梁吊裝過程中應當有效地避免箱梁編號的錯誤,其次應當確保在箱梁架設就位時,其梁支座以及中線的偏差應當控制在規范允許范圍內,尤其要注意蓋梁與箱梁之間的間隙,否則將會造成箱梁架設時出現梁頂梁的問題。
(2)在架設箱梁過程中,應當避免出現梁掉落的事故。從過去箱梁架設工程施工經驗來看,箱梁在吊裝過程中出現掉落,原因主要有以下幾個方面:架梁設備在橫移構件過程中,由于架梁設備支承在蓋梁上的承壓面過小,從而造成蓋梁出現受剪破壞,導致架梁設備傾側而掉落箱梁。在箱梁架設過程中,存在箱梁橫向剛度較小的問題。
結語
高速鐵路或專線鐵路工程施工中箱梁制、提、運、架均為重要施工環節,在后續架梁施工環節,主要依靠架橋機為主的機械設備輔助施工操作,WJQ40m/150t型架橋機架梁施工主要有喂梁、取梁、落梁等系列技術操作,不僅能更順利地輔助完成架梁施工,在國內客運專線等工程建設中得到了成功應用。
參考文獻
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關鍵詞:軌道交通;地鐵;供電系統;牽引網;
Abstract: with the rapid warming of subway construction, rail transportation gradually distribution between each large city community, the subway has become a hot topic of people's attention. In this paper, starting from the power supply system of metro traction, focuses on the analysis of development and application status of network in power supply system.
關鍵詞:軌道交通;地鐵;供電系統;牽引網;
Keywords: metro rail transit; traction network; power supply system;
中圖分類號:U231+.8; 文獻標識碼:A
一、概述
作為地鐵重要部分的供電系統,不僅是地鐵所有用電用戶的電能源泉,也是機車和機電系統運行的動力保證。而本文所要介紹的是屬于牽引供電系統中的牽引網的形式,就是如何將直流電通過饋電線送到牽引網上以供地鐵車輛使用。
二、各種牽引網形式
當今的牽引網按照其結構可分為架空式和接觸軌式。架空式牽引網又可分為簡單接觸懸掛、鏈型接觸懸掛、剛性接觸懸掛。接觸軌式牽引網根據與電力機車受流器的接觸面不同,可分為:上部接觸(接觸軌面朝上固定安裝);下部接觸(接觸軌面朝下固定安裝);側部接觸(接觸軌面側向固定安裝)。
(一)剛性接觸懸掛
剛性懸掛接觸網主要由接觸線、鋁合金匯流排、匯流排定位線夾、絕緣子、懸吊槽鋼、架空地線組成。其中鋁合金匯流排既作為固定接觸線的嵌體,同時又作為導電截面的一部分。這種懸掛方式根據線路通過能力及電流量的大小,又有單接觸線式和雙接觸線式兩種。
Π型結構的剛性懸掛特點是:一是便于安裝和架設,在架設接觸線時,使用專用滑動式鑲線車,利用Π型結構的彈性力可使接觸線嵌入虎口槽內;二是結構穩定,接觸線是靠兩側夾持力固定的,因此運行穩定性好。
(二)接觸軌
接觸軌的接觸方式有3種:上接觸式、下接觸式和側接觸式。
上接觸式集電靴(受流器)從上壓向接觸軌軌面,接觸軌頂面受流。集電靴(受流器)的接觸力是由下作用的彈簧的壓力進行調節的,受流平穩,施工作業簡便。
下接觸式的第三軌的軌頭朝下,通過絕緣肩架、橡膠墊、扣板收緊螺栓、支架等安裝在底座上。其優點是防護罩從上部通過絕緣支撐卡子直接固定在接觸軌周圍,可以更好的保護人員的安全。主要缺點是與上接觸式接觸軌相比,運營維護工作量較大,相應費用較高。
側接觸式就是接觸軌軌頭端面朝向走行軌,集電靴(受流器)從側面受流,其集電靴(受流器)裝在轉向架下部。這種受流方式有兩個較突出的優點:一是接觸軌的終端彎頭向側面外彎,不占下部空間,容易處理與車體的距離關系。二是它受到的受流器側向壓力是較穩定的,不會因為集電靴(受流器)脫軌而對接觸軌和支架產生過大的側向推力,運行更加安全可靠。
三、淺析牽引網形式的選擇
對于地鐵系統而言,選擇安全、穩定、經濟,便捷的牽引網是有利于地鐵快速發展的。而每種牽引形式都有自身存在的優點和不足,在選擇時需要從線路的設計特點、預算投資、環境影響等眾多因素考慮。本文將從技術參數、重點性能、經濟投資以及維護等方面進行以上幾種牽引網的對比,淺析不同形式的應用特點。
(一)主要技術參數比較
(二)機械耐磨性能和使用壽命比較
剛性接觸網和柔性接觸網主要的接觸面為銅銀接觸線,其使用壽命為15~20年。
鋼鋁復合接觸軌采用鋁芯不銹鋼帶,其鋼帶表面光滑,具有良好的抗氧化性能和耐腐蝕性能。
依照產品的技術規格要求,磨耗量(mm/萬次)為≤0.049/70,也就是說在集電靴(受流器)每年通過100萬次的條件下,不銹鋼帶的壽命可達35年。所以在機械耐磨性能和使用壽命方面,鋼鋁復合軌性能優于架空式接觸網。
(三)節能環保的比較
根據以上表格數據顯示,在節能環保方面,鋼鋁復合軌要優于架空式接觸網。
(四)土建投資的比較
牽引網的形式與地鐵限界有著緊密的聯系,它直接影響到隧道的凈空尺寸,從而決定隧道橫截面的大小,影響土建投資。
若采用架空式接觸網,其隧道內安裝空間最小為350 mm,對土建結構隧道凈空高度的要求也相應的加大,因此單線土建投資將增加。對于所需的隧道寬度相同的情況下,在土建投資方面鋼鋁復合軌要優于架空式接觸網。
(五)經濟比較
參照國內個城市的地鐵建設投入計算,架空式接觸網的平均造價為120萬元/km,而鋼鋁復合軌的平均造價為160萬元/km。在經濟投入方面,架空式接觸網要優于鋼鋁復合軌。
(六)可靠性和安全性比較
對于隧道內的牽引網,架空式接觸網的安裝高度為距軌面4040mm,而鋼鋁復合軌的安裝高度為距軌面2005mm。當地鐵運輸遇到突發事件需要緊急疏散乘客時,由于架空接觸網安裝高度較高,不會對乘客造成人身安全事故。而對于鋼鋁復合接觸來說,可采取對事故區間斷電、加裝防護罩等措施,以及建造乘客專用的隧道疏散道路來減小乘客觸電事故的發生。此外鋼鋁復合軌安裝在隧道底板上,重量和剛度大,即使個別絕緣子破裂也不會危及行車安全。所以在可靠性和安全性方面比較,兩者各有優勢,不存在明顯的缺陷差異。
(七)運營和維護的比較
根據各個形式的結構組成,柔性接觸網的零配件相對剛性接觸網和接觸軌來說比較多,每年維修費用要增加30%~50%,這就使得維護成本和工作量加大。而剛性接觸網和接觸軌具有結構簡單、安全可靠、占用空間小、受力條件好,無因張力導致斷線之慮,維修工作量小,弓網(靴軌)受流特性好,國產化率高等諸多優點。不僅維護檢修的工作量大大減少,而且降低了運營維護費用。所以在運營和維護方面比較,接觸軌和剛性接觸網明顯優于柔性接觸網。
四、總結
根據以上各方面的對比,將綜合情況歸納如下表所示:
對于線路全在地下,采用剛性懸掛較優,因為占用空間小,不影響其他管線設施的維護,安全可靠。
在高架橋上架設架空式牽引網,受風負荷及雷電影響大,造價高,不美觀,采用接觸軌可避免影響城市景觀,受臺風及雷電影響較小。
在車輛段,考慮到接觸軌對軌道和其他設施的維護工作影響較大,比較適用柔性接觸網。
對于正線為隧道,那么地下采用剛性懸掛,地面車輛段采用架空柔性懸掛接觸網,在出入場線設置剛柔過渡裝置。
各個形式的適用范圍如下表:
接觸網類型的選擇因素眾多、關系重大,具體到各個城市、線路、自然條件等均有很大差別,在選擇時必須經過詳細數據分析來綜合評價。
【參考文獻】
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【關鍵詞】先簡支后連續;橋梁;施工
隨著我國高速公路建設的迅猛發展,橋梁的建造數量大幅度增加,橋型結構和施工工藝也在不斷豐富。先簡支后連續結構,既保持了簡支粱施工簡便和節省模板支架的優點,又擁有連續粱減小活載彎矩的長處,同時其結構剛度有了很大的提高,我國近期開始大規模推廣應用。但因其施工工藝和簡支橋梁相比相對復雜,因此,如何對其施工質量進行控制就顯得尤為重要。
1 先簡支后連續梁的概述
簡支梁、連續粱和先簡支后連續梁三種結構各有優缺點,下面進行詳細比較。簡支梁屬于單孔靜定結構,然而簡支粱也存在很大缺點:從運營條件來說,簡支粱在相鄰跨梁板銜接處的撓曲線會發生不利于行車的折點,伸縮縫造價較高,易受破壞,又無法避免行車的不舒適性。連續梁同簡支梁相比較而言,其特點差別很大:結構較復雜,且從橋梁建筑現代化的角度來衡量,連續粱要遜色于簡支梁,因為當跨徑較大時,長而重的構件不利于預制安裝施工,而往往要在工費昂貴的支架上現澆,需要的工期長,且支架施工受地基承載力影響較大。先簡支后連續梁則剛好發揮了上述兩種梁的優點,克服了它們的缺點。其施工特點是先按簡支梁規模化預制安裝施工,后通過澆筑連續段、張拉負彎矩預應力筋以及拆除臨時支座,實現由簡支梁到連續梁的轉換,從而得到連續梁優越的使用效果。多跨一聯的結構形式減少了橋面伸縮縫的數量,使行車更加平穩、舒適,減少費用,降低造價成本;跨中彎矩較小、撓度減小;上部結構粱板采用預制,可以與下部結構的基礎、墩柱等同步施工,大大縮短工期。
2 先簡支后連續梁的施工工藝
2.1 梁板預制施工
(1)預制場建設。首先要解決的是場地,其次是臺座,場地的選擇和臺座的布置要有利于梁板的吊運和混凝土的運輸。
(2)模板設計。主要是底模和側模的,底模設計遵循兩大原則:一是有剛度、不變形;二是表面平整、光潔。側模設計要求:保證有足夠的強度、剛度和穩定性,尺寸規范、表面平整光潔、接縫緊密、不漏漿。
(3)梁板預制的一般工序。在臺座上將鋼筋綁扎焊接成鋼筋骨架:波紋管道按坐標位置定位固定,注意支座、護欄、伸縮縫等部位預埋筋(件)的施工。然后,埋設預埋件,混凝土集中拌和,應保證充分的機械攪拌時間。
(4)封端混凝土施工工藝,真空壓漿完成后即可進行混凝土封端,梁的伸縮縫端需要封端,連續端不需要封端。另外,封端前要將預制梁端鑿毛并清洗干凈,混凝土與主梁同標號。
2.2 梁板安裝施工
安裝前進行技術交底和安全教育,復核支座墊石標高和中線,安裝臨時支座,臨時支座要有足夠的強度,能比較精確地計算沉降、壓縮值,以便控制梁板安裝的底面標高; 同時便于拆卸。粱板安裝順序是先中梁后對稱邊梁架設,用起吊小車直接就位。每片粱就位后,立即進行橫向聯系固定。并注意起、運、吊梁所用機具在使用前要全面檢查, 以確保施工安全。
2.3 結構連續施工
結構連續的一般性施工工藝程序如圖1所示,結構連續施工的關鍵在于連續段負彎矩預應力筋的張拉,一旦完成張拉,則整聯梁將形成一個不完整連續體系(恒載簡支、活載連續):而拆除臨時支座后,則將形成一個完整的等跨連續體系(總荷載連續),從而最終完成從簡支梁到連續梁的轉變。
2.4 體系轉換施工
負彎矩預應力筋全部張拉完成、壓漿、封錨后,即可落梁,
進行體系轉換,這是先簡支后連續梁施工的關鍵工序。體系轉換的核心是要保證梁體均勻、同步下降,支座共同受力。
3 先簡支后連續橋梁施工的質量控制
3.1 模板安裝質量控制
(1)模板必須保證必要的強度、剛度和穩定性,能可靠地承受施工過程中的各項荷載,保證主梁各部形狀、尺寸符合設計要求。
(2)模板分塊應結構合理、裝拆方便,并充分考慮模板的適應性和周轉率。
(3)模板表面應光潔、無變形,接縫嚴密不漏漿在同一結構中應采用同一類別的脫模劑,脫模劑不得用廢機柴油,也不得使用易粘在混凝土上或使混凝土變色的油料。
(4)內模宜采用木模、鋼模、鋼木組合模,內模定位應準確、牢固,不得有錯位、上浮、漲模等情況。
3.2 臨時支座的設置
應該保證,臨時支座應有足夠的強度和剛度,拆裝方便,落梁均勻。支座的標高是否準確,將影響梁板頂面標高、鋪裝層厚度,位置設置是否準確、支座與梁板是否密貼將影響梁板受力情況,產生內應力可能影響梁板質量:臨時支座用于臨時架立梁板的,同樣需要達到一定的強度、剛度。因此,在施工過程中同樣應該對臨時支座的標高、位置、密貼性及可靠性進行檢查。
3.3 墩頂連續斷和濕接縫等現澆段施工質量控制
(1)將預留鋼筋調直和除銹處理。采用鋼絲刷對鋼筋表面的浮銹進行清理,并將鋼筋調到設計的位置,且使對應鋼筋位置在同一軸線上。按圖紙要求連續段鋼筋采用雙面搭接焊,焊縫長度不小于5d,焊接后需將焊渣敲除。
(2)底模可采用竹膠板作為模板,模板間用對拉螺栓定位和固定。
(3)施工發現,對于新老混凝土的連接結合是現澆連續段混凝土存在的主要問題,為此預制梁板的端頭必須嚴格進行鑿毛處理。為了防止現澆連續段混凝土在養生硬化過程中發生收縮性裂縫影響混凝土在二次張拉過程中的承載力和橋梁的整體受力性能,現澆連續段接頭混凝土添加微膨脹劑,摻加劑量一般控制在水泥用量的0.5%~1%之間。先簡支后連續每聯各現澆連續接頭的澆筑氣溫應基本相同,溫差控制在5℃ 以內,并盡量安排在一天氣溫最低時施工。控制在5℃以內并盡量安排在一天氣溫最低時施工。
3.4 負彎矩張拉施工質量控制
(1)橋面負彎矩預應力鋼束張拉必須在現澆連續段砼強度達到設計強度標準的100%且混凝土凝期不小于4天后方可進行。為保證有效張拉應力,抵消錨圈口的應力損失,預施應力采兩端對稱、均勻張拉。
(2)張拉程序為:00.1δCON0.2δCON1.0δCON (持荷5min)錨固(δCON)。張拉采用雙控,即以油表壓力讀數為主,以伸長量為輔的方法,理論伸長值與實際伸長值控制在6%的范圍內,若計算伸長量與實測值相差超過規范要求,及時查到原因,問題解決后繼續張拉。
(3)張拉操作認真做到三對中,即孔道、錨具、千斤頂對中,一慢二快,即大缸進油慢,對中、找平動作快。兩端同時對稱張拉,分級逐步加載,每拉一級要觀察有無滑移、斷絲現象,出現異常立即查找原因,問題解決后繼續張拉。
(4)張拉完成后,在24小時之內進行壓漿。壓漿前割除長出的鋼絞線束,鋼絞線剩余長度應長出錨環外3-5cm。用高壓水槍對管道進行沖洗,吹干后立即進行壓漿。
3.5 整體化混凝土施工質量控制
現澆整體化混凝土施工前應鑿除橋面板混凝土表面的水泥砂漿和松弱層,同時鑿除不符合2%橫坡平面上的混凝土。經鑿毛處理的混凝土表面,應用水沖洗干凈。為保證施工時鋼筋網位置正確,可采用每5O厘米間隔設一個預制水泥塊,將預制塊和鋼筋網連接。
關鍵詞:教育網絡視頻會議;節點設計;應用示范
中圖分類號:TP37文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)21-5233-02
Node Design Research and Application Reference of Education Network Video Conference System
ZHANG Hai-pan1, FAN Zhao-zhong1, YANG Jia2
(1.Information Center, Xi'an JiaoTong University, Xi'an 710049, China; 2.Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics of CAS, Xi'an 710119, China)
Abstract: A demonstration projects of node technology and application of five generations of the network video conference system, from the beginning of the 1990s, was presented. A design of node of fourth generation of education network video conference system, which is in used, was completion. It analysis the key technologies used in node application, the node application of Xi'an Jiaotong University, for example, and a next generation net work video conference system, marked with IPv6, high definition, large-scale and mobile terminal, was described also.
Key words: education network video conference system; node design; application reference
隨著科技的快速發展和社會各方面對應用工具日益提高的要求,能夠滿足無障礙交流的高清網絡視頻會議系統已逐步走進了社會各個領域,并展現了卓越的高效溝通能力,在要求高效率工作的今天,已成為校園信息化建設中不可缺少的環節。
高清網絡視頻會議系統正逐漸運用于整個教育系統,大部分的使用范圍都針對高校和高校間的遠程會議聯系、高校內部的多點會議――我國幅員遼闊,教育系統內各高校、院系間會議和學術交流頻繁,高清網絡視頻會議系統能夠減少由于傳統會議方式產生的旅行、住宿等開支,讓關鍵人物和信息變得更容易接近,便于充分利用各方面資源,并使更多的時間用在交流和協同工作,從而提高溝通效率與遠程協作能力。高清網絡視頻會議系統帶來的流暢溝通和更有效的信息分享,使上傳下達更通暢,可以幫助使用者更快地做出更優化的決策。另一方面,在高清教育網絡視頻會議系統的基礎上,在其示范作用下,下一代IPv6高清網絡視頻會議可以推廣到社會的方方面面,帶動現有視頻會議系統的升級改造。
1 教育網絡視頻會議的發展概述
教育網絡視頻會議的發展經歷了五個主要的發展階段,分別是兩點間互聯階段、MCU支持的多點視頻會議系統、軟件支撐的多節點階段、高清視頻會議和下一代互聯網視頻會議系統階段。西安交通大學作為教育網絡視頻會議的先行者,這幾代視頻會議系統都有部署有節點,并進行了應用示范,推動了社會上網絡視頻會議技術的發展,產生了良好的社會經濟效益。
第一代視頻會議系統以是圖形工作站、窄帶網絡和單點通信為基礎,為教育科研服務的國際教育網絡視頻會議。在上世紀90年代,以醫學遠程會診、國際學術交流的推動下,網絡視頻會議發展迅猛,遠在萬里之外的高級專家可以指導一線醫生進行手術操作,各個國家的專家可以在線討論病情。1998年美國國務卿奧爾布賴特來西安交通大學醫學院訪問,親手啟動了中美遠程醫療會診系統,這是我校建立的第一代網絡視頻會議系統之一。視頻會議服務器采用Sun公司的圖形工作站,UNIX操作系統,掃描儀等外設數據傳輸采用SCSI接口,是名副其實的貴族設備,只限高端用戶使用,高昂成本限制了其的廣泛應用。在2010前后,以UNIX為基礎的點對點高清視頻會議系統已經被蘋果公司用到了移動終端上面,成為風靡全球的Facetime軟件。
第二代是MCU支持的多點視頻會議,由于第一代網絡視頻會議的高昂建設成本和人員維護成本,發展了將控制系統集中在一起的第二代視頻會議系統,其特點是維護方便,易于集成,音視頻效果良好。西安交通大學也部署了MCU多點視頻會議系統,將學術報告廳和主樓第一會議室、第二會議室連接起來,視頻效果清晰流暢,音頻不失真。但是第二代視頻會議系統每個MCU支持的節點數一般是4個或8個,會議規模不能太大。由于第二代視頻會議系統的缺陷,因此又發展了第三代網絡視頻會議系統。
第三代是軟件支撐的大規模視頻會議系統,可以支持上百個節點,節點采用通用的圖形工作站加裝圖像采集卡作為視頻會議客戶端硬件,安裝專用的客戶端軟件,通過教育公網連接視頻會議中央服務器。第三代網絡視頻會議系統成本較低,配置靈活,可以支持大規模節點。作者在西安交通大學設計、實施了教育網絡視頻會議系統,系統運行6年,運行良好,每學期都召開多次全國教育系統視頻會議。2011年6月以后,由于高清教育網絡視頻會議系統調試完成,系統逐漸停止使用。
第二代和第三代網絡視頻會議系統由于技術上各有優勢,共生了比較長的時間。
第四代是高清網絡視頻會議階段,采用集成化的視頻會議終端,高清會議攝像機,運行于教育視頻會議專網。西安交通大學在2010年11月至2011年6月期間建設了高清教育視頻會議系統節點,本文將在將在下面章節介紹系統的節點設計與實施。
第五代是下一代互聯網大規模高清視頻會議系統,系統以IPv6、高清、大規模、移動終端為主要特征。西安交通大學參與了CNGI項目“教育科研基礎設施IPv6技術升級和應用示范項目”子項目“下一代互聯網大規模高清視頻會議系統”。CNGI項目是中國下一代互聯網示范工程的簡稱,CNGI是國家級的戰略項目,該項目由工信部、科技部、國家發展和改革委員會、教育部、國務院信息化工作辦公室、中國科學院、中國工程院和國家自然科學基金委員會八個部委聯合發起,該項目的主要目的是搭建下一代互聯網的試驗平臺,以IPv6為核心。目前下一代互聯網大規模高清視頻會議系統已經實現在IPv6環境下教育網絡內的互聯互通,優化調試在持續進行中。
2 高清教育網絡視頻會議系統節點設計
高清網絡視頻會議在教育系統中的應用為“教育網絡視頻會議系統”高清化改造項目,以下簡稱“高清教育網絡視頻會議”。高清教育網絡視頻會議西安交通大學節點設計方案如圖1所示,圖1為系統結構簡圖,圖中未包含音頻設備。
設計方案中會議終端采用迪威FOCUS 3800視頻會議終端,通過教育網西北節點直接連接教育網絡視頻會議中心節點。
根據會議室面積的大小,顯示設備分別采用大屏幕高清液晶顯示器和高清投影機。視頻輸入設備采用索尼視頻會議專用高清攝像機。
音頻輸入設備根據會議室原有音頻設備和布線條件,分別采用從會議室調音臺獲取音頻信號和使用專用無線麥克風的方式,音頻輸出設備采用會議室原有音響設備。
會議室還需要進行高清設備的綜合布線施工,各類數據線均從頂棚進入設備間,高清投影機采用升降架安裝于頂棚內,高清攝像機安置于幕布(液晶顯示器)的左側,用支架固定于墻上。
3 高清教育視頻會議關鍵技術分析與系統實現
通過對高清教育網絡視頻會議節點設計及實施,取得了許多寶貴的經驗。尤其是在高清教育網絡視頻會議節點實現的時候,解決了很多重要的技術問題,現論述如下:
3.1 網絡接入的實現
高清教育網絡視頻會議由于上傳和下載的數據量都很大,共需10M左右的帶寬,在復雜網絡環境下,尤其是教育網西北中心到北京和西安交通大學校內流量都很滿的情況下,數據量大和帶寬滿的矛盾很突出。
在西安交通大學校內,我們采用連接方式如下:直接在樓層設備間架設視頻會議專用光纖交換機,會議室端口直連光纖交換機,從樓層光纖交換機直接通過光纖聯系網絡中心機房,在網絡中心機房,不經過校園網交換機,直接連接教育網西北網中心機房。
高清教育網絡視頻會議使用的IP直接由CERNET分配。網關為專用交換機,并在專用交換機上直連網絡監測設備。
在教育科研網中建立高清教育網絡視頻會議專網,并限制專網中的設備對其他網站的訪問。
3.2 音頻接入的實現
音頻輸入是高清教育網絡視頻會議節點調試中的難點,嘯叫和無聲音輸入是最常出現的問題,在調試中,直接連接是最好的排除問題的辦法。
3.3 網絡遙控器設計與實現
高清教育網絡視頻會議系統會議終端在放入機柜后,遙控器使用不方便,而且在會議中需要及時監控網絡傳輸情況,因此需要視頻會議控制設備。高清教育網絡視頻會議終端支持web訪問控制,我們采用在會場中架設無線路由器和移動終端的方式對視頻會議終端進行控制。使用思科E1000作為路由器,擬采用蘋果移動終端作為視頻會議控制終端,但是由于iOS對flash的支持不好,后采用筆記本作為視頻會議控制終端。采用無線路由器、筆記本電腦、IE和Safari瀏覽器的網絡遙控器已經調試完成,并多次應用于全國教育系統會議。在下一代互聯網大規模高清視頻會議系統中,擬采用iOS和Android的系統作為移動終端。
4 結束語
在高等教育領域,教育網絡視頻會議的應用已經十分廣泛,每個視頻會議節點的設計和實施工程量巨大且涉及網絡、計算機軟件、硬件等諸多領域。節點建設已經成為網絡視頻會議系統研究的重要領域之一。
論文首先介紹了教育網絡視頻會議的發展歷程,從上世紀90年代第一代教育網絡視頻會議到第五代CNGI下一代互聯網視頻會議。完成了高清教育網絡視頻會議系統節點設計方案,并對節點建設中的關鍵技術進行了分析。
論文完成的工作對教育網絡管理、教育系統應急指揮和下一代網絡視頻會議的技術發展都有重要意義。
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