大机捣固施工总结范文
时间:2023-03-30 18:14:21
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篇1
Key words: large track maintenance machine;the construction works on track;technology
中图分类号:U215 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)08-0079-02
0 引言
大型养路机械是集机、电、液、气于一体的现代化铁路机械,具有技术先进、速度快、高度自动化和养路质量高等优点。用来进行铁路的养护工作,是短时间内提高线路质量的最有效途径[1]。其中捣固车通过起道、拨道、捣固、砟肩夯拍等作业可使线路水平、高低、轨向和三角坑扭曲量、道床的横向阻力等参数都在验收范围内。稳定车可巩固捣固作业质量、增加道床密实度和道床稳定性,配砟车具有对道床进行抛砟、配砟、整形和清扫轨枕面等作用。[2]伴随着大型养路机械的投入使用,不仅仅提高了新建铁路的整道速度和精度,而且大幅缓解了营业线养护时施工与运行之间的冲突,推动了我国铁路事业飞速地向前发展。
在我国铁路线路大修、维修中,运用大型养路机械整道已成为不可缺少的手段,且工法已进入持续规范发展的阶段[3]。实践证明,对于新建铁路,大型养路机械也起着至关重要的作用。笔者在新建玉铁铁路的施工中,曾配合运用大型养路机械施工,积累了一些经验,本文将重点介绍新建铁路大型养路机械整道技术控制。
1 工程概况
新建玉林至铁山港铁路正线机械铺设无缝线路132.6公里,站线铺轨19.3公里,铺道岔59组,道碴46.2万m3。鉴于工期短任务重,施工中投入的大型机械主要有: DPK32型铺轨机、TJ165架桥机、大型养路机械组(包含D08-32自动整平捣固车、WD-320轨道动力稳定车、SPZ-200配砟整形车)、推送设备两套(含内燃机车)。
施工中我们采用“七补碴,六捣固,六稳定”的施工方法,顺利完成了玉铁线线DK1+500~DK138+700共132.6km线路的整道工作,经轨检车检测,各项指标达到验收标准,在2014年7月的动态检测后,受到路局领导与轨道专家的一致肯定与赞扬,认为试验车的平稳度、舒适度较高,达到国内先进水平。我们对此施工方法进行总结,形成本工法。
2 整道施工技术
2.1 施工人员配置及施工工艺
测量班组人员3台班(每台班6人,需水准仪2台,全站仪1台)。大型养路机械操作人员1台班(捣固车5人,稳定车3人,配砟车3人,维修人员2人)。具体配置情况如表1所示。大型养路机械养护作业施工工艺流程图如图1所示。
2.2 施工工法
玉铁铁路设计时速为160km/h,施工中我们采用“七补碴,六捣固,六稳定”的施工方法,重点在捣固车作业。第一、二、三遍采用粗略法,第四、五、六遍采用精确法捣固作业。施工中每阶段整道,大型养路机械的施工计划如表2所示。
线路初期,几何形态不好,偏差较大。捣固车激光小车的自动拨道范围有限,故此捣固车在第一、二、三遍捣固时可采用人工输入起、拨道量。起道量不宜大于60mm,一次拨道量不宜大于50mm,起道量50mm以上宜采用双捣作业。
线路后期,几何形态较好,偏差很小。捣固车在第四、五、六遍捣固宜采用顺平法作业,起道量控制在15mm左右,采用单捣,夹持时间设置在0.8s,捣固车起终点重合地段采用搭接法作业。捣固车必须按照桩点标注的起拨道量数据精确作业,当没有起拨道桩点时,捣固车根据车上的自动抄平系统进行近似法作业,直线地段宜采用激光作业。
稳定车走行速度取0.6km/h~0.9km/h,由下往上速度逐层降低。薄弱地段、路堤路堑交接部位及桥梁过渡处增加稳定次数2~3次。第六遍整道后,对线路横向阻力和支承刚度全面抽测。对道床达不到初期稳定状态的路段,补加动力稳定次数,直至符合要求。
2.3 测量数据要求
测量精准度很重要,测量数据的准确度直接影响每阶段整道的成果。测量工班的人员每天至少要完成5km的测量数据,以满足大型养路机械施工。由于广西天气雨水较多,盛夏之时阳光刺眼,测量任务艰巨。在测量之前,结合工程部线下测量班的数据,在轨枕上每间隔5m(约7-8根间)写上里程标志,曲线的几何要素(包括直缓点、缓圆点、圆缓点、缓直点的里程)。在大型养路机械第一、二、三遍整道前宜采用全站仪测量。全站仪能测量出轨道纵向和横向的偏差,并从仪器中直接导出测量数据到计算机,大幅度减少测量时间。数据要求:5m一个点,起道、拨道量(右为正、左为负),数据均精确到毫米。在大型养路机械第四、五、六遍整道前宜采用采用水准仪精确测量起道量。数据要求:间隔5m一个起道量,直线段间隔300m一个拨道量(右为正、左为负),特殊地段如坡峰和坡底、曲线起始的直缓点均应给予拨道量,数据均精确到毫米。
2.4 施工注意事项
①铁路铺设前底砟应不少于20cm,以便于大型养路机械施工。对于在预铺碴面上直接铺设的长钢轨,由于道床阻力很小,轨道易发生变形,铺轨结束后应及时分层补充道碴,采用大机分层起道,捣固、动力稳定作业。
②每次起道作业后轨枕头外侧应有足够道碴,以保证长轨轨道的稳定性。为避免在起、拨道作业中发生胀轨跑道现象,起拨道作业轨温宜在长钢轨铺设轨温(+15,-20℃)范围内进行,严禁超温作业。
③遇有拨接龙口、新线高填方路基、线桥结合部、桥涵过渡段、大抬道、岩溶塌陷等薄弱地段视具体情况安排补强捣稳。
④作业结束时设置的顺坡应在直线上,一般不在圆曲线上顺坡,严禁在缓和曲线上顺坡结束作业,顺坡坡度不大于2‰。
⑤捣固作业时,在无障碍区段必须同步进行砟肩夯拍作业,夯拍器激振器必须打开。捣固装置夹持压力和夹持幅度必须达到规定要求,夹持幅度的标准为夹持油缸的伸出量必须达到50mm以上,作业后的轨枕面没有插痕。
⑥稳定车在路基上工作速度一般为0.6~0.9km/h,由下层至上层速度逐层降低。从路基向桥上进行动力稳定时,应在上桥前30m范围内把加载值逐渐降低50%,并在下桥后30m范围内再把加载值逐渐提高到原来的数值。隧道中亦采用在桥上同样的方法处理。稳定车在桥上进行动力稳定应避开桥梁自振频率,工作速度不得低于1km/h,在桥上不得开始起振、也不宜结束动力稳定作业。
篇2
关键字:工期优化;减少总时差;关键工作
1 前言
对于工期优化可按以下几个方面进行选择:缩短其工序的持续时间对质量和安全影响不大的工作。增加人员等有充足的工作面。有足够资源供应的工作。缩短持续时间时增加资源(人员、材料、机械、费用)最少的工作。
2 线路拨接的工期优化
2.1可用投入换时间的工作
在施工过程中,有些工作是需要只要增加人力、设备等就能缩短施工时间,直到达到极限状态时(即增加人员已经没有办法换得时间的缩短),就是此工序的最短持续时间(DCi-j),其所对应的费用为最短时间持续费用(CCi-j)。一般情况下,工序的正常持续时间(DNi-j),其所对用的费用为正常时间持续费用(CNi-j)。
在拨接施工中,可用投入换时间的工作:
(1)松扣件这道工序可以每人负责4根轨枕(正常情况下为每人负责6根轨枕),用增加人员来换取天窗时间的。
(2)开挖道床、回填道砟这两道工序可以每人可以负责3轨枕间距(正常情况下为每人负责5根轨枕间距)。
(3)锯轨这道工序可以采用两台锯轨机平时作业(天窗点内只拨移左线),是用增加设备来换取天窗时间的。
(4)起道、拨道这道工序可以增加人员来控制起道标高、拨道量。
(5)线路捣固这道工序可以采用多台捣固机同时作业,同时增加人工配合捣固,可以大大缩短作业时间。
2.2推荐的优化方案
在施工作业中,为了寻求工期的缩短,势必要压缩总时差为零的工作,即关键线路上的工作。当关键工作压缩后,如果与非关键线路上的工作持续时间相等,则同时压缩这两项工作,使得原来关键线路上的工作仍为关键工作。按照上述步骤进行压缩,直至总工期持续时间最短。因此尽可能的压缩天窗时间,确保正点开通线路。
原网络计划的关键工作为设立防护标识,松开全部扣件,拨移线路、线路捣固、修整道床,工务人员、机具的撤离,接触网调整,安全检查、共同签字。
3 施工中相关的应急预案
3.1成立应急领导机构
(1)总指挥:由项目经理担任
告知救援队施工现场的伤员人数和伤者受伤部位、事故地点、联系电话,并指挥突发事件抢险领导小组成员立即启动紧急救助预案。
(2)副总指挥:由项目负责人担任
召集抢险领导小组成员按照预案分工实施抢救工作,小组成员和抢险救援小分队人员必须正确有序地组织抢险救援,并做好与外界的协调工作。
(3)技术处理组:由技术负责人担任
负责在技术方面制定有效的抢救方案,并妥善安排组织抢险救援。
(4)安全质量组:由安全负责人担任
负责与配合抢险和提供救援的单位取得联系,通报突发事件求得援助。
(5)物资设备部:由物资部部长担任
负责组织人员对突发事件抢险所需物资保障供应,同时为避免事态扩大,需要组织人员对危及现场储备的物资材料和设备调离施工现场。
(6)医疗救护组,负责施工现场发生突发事件造成人员伤亡时,提供必要的医护救助。
(7)后勤保障部:由办公室主任担任,负责现场发生突发事件时施工人员的生活需要。
3.2应急预案
(1)重分考虑施工中的不利因素,对施工中的主要机具(关键工作的施工机具)备用一套,以防不利条件发生,影响施工进度。
(2)提前准备鼓包夹板、断轨急救器、短轨头等临时连接材料,如果出现接头过长或过短,立即组织人员进行串轨、现场钻眼、锯轨等补救措施。
(3)当施工现场出现特殊情况未能按时开通线路时,施工负责人应提前半小时通知驻站值班员延长施工时间,不放行列车。
4 优化内容及过程
4.1施工优化方案
(1)进一步优化施工方案,对每一个环节、每一道工序特别是关键线路工作进行认真分析可行性,确保方案合理,做到谋定而后动。
(2)在今后施工中严格控制点内施工作业量,对点内施工作业量进行详细调查,合理组织劳动力。
(3)各施工节点控制不到位。整改措施:细化工序节点,严格控制各个施工节点的时间,按时开通线路。
(4)项目部加强对施工现场的管理,增加现场施工管理人员,将现场施工管理人员进行详细的分工,责任到人,对施工作业队制订严格的作业制度,并制订具体的处罚措施,确保施工安全、正点开通。
(5)加强对施工捣固机械的管理工作,确保线路捣固质量及捣固进度。
(6)加强与各单位之间的协调配合工作,对影响点内施工内容尽早确定解决办法,对预铺地段线路提前与设备管理单位共同检查确认。
(7)加强施工应急预案制定。充分考虑劳动力、机械设备、技术力量、地质、天气等因素,进一步完善施工应急预案,确保正点开通。
4.2优化内容及步骤
(1)第一次压缩
将超过原计划给定点的工作,即开挖道床这道工序,故将其进行压缩。现将此道工序压缩10min后,作业时间缩短为20min,且不影响已形成的关键线路。
(2)第二次压缩
在第一次压缩的基础上,选择超过原方案计划时间的工作,即拨移线路就位,故将其进行压缩。现将此道工序压缩5min后,作业时间缩短为35min,且不影响已形成的关键线路。
(3)第三次压缩
在第二次压缩的基础上,选择关键线路上延时的工作,即线路捣固、修整道床,故将其进行压缩。现将此道工序压缩10min后,作业时间缩短为55min,且不影响已形成的关键线路。
4.3实施过程及效果
通过上述拨接施工方案的优化,使原来延时40min的工作能够在规定的时间能完成,从而使既有线按时开通,列车正常运营。
一般情况下,拨接施工最主要的就是怎么样能有效利用天窗点,做好各工序之间的衔接工作,在施工前进行施工方案的准备工作时,应合理考虑他们的搭理。另外,在施工现场有许多施工方在同时进行作业,势必互相干扰,互相交叉,车站、电务、工务、调度等各单位在施工前做好各方的计划。
5 主要成果
以工期优化为原则,对总时差为零的关键工作进行优化,主要工作如下:
(1)得出可以用投入换时间的工作。
(2)在各工序最短持续时间下,选择关键工作进行压缩,得出推荐的优化方案。
(3)总结优化后的实施过程及效果。
参考文献
[1] 李鼎波.铁路站场改造工程施工方案优化研究[D].长沙.中南大学,2009
[2] 刘志刚.浅谈营业线车站要点拨接施工[J].山西建筑,2009
[3] 周国恩. 工程施工组织[M].北京.北京大学出版社,2010
[4] 王平.铁路轨道施工[M].北京.中国铁道出版社,2010
篇3
关键词:捣固装置;铁路维修;应急故障
中图分类号:U216.6 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)23-0122-02
通过研究发现,在出现的多种类型捣固系列车型中,08-32、09-32是两片捣固装置,可以非常简单的进行捣固装置的调试以及故障处理工作。但是本文所讲的DWL48是4片捣固装置,那么在调试以及故障处理方面就存在着较大的难度,特别是对于DWL48车捣固装置控制系统,这个问题就更加突出,但是通过研究发现,在它们的故障和部分调试原理中有一定的共同性。
1 DWL48捣固车与其他系列捣固车捣固装置控制
系统对比分析
1.1 DWL48捣固车与其他捣固车捣固装置控制系统的
相同之处
我们在对捣固车捣固装置控制系统的原理图进行研究时,对几种系列的捣固车进行对比,发现都是应用闭环控制系统,闭环控制系统与深度传感器、深度给定电位器等一些电液元件和程控信号进行了连接。将几种运算放大器电路给应用国力,放大比较模拟量,以此来控制三极管的开放和截止。比例阀的电流从零开始,到预置电流直到饱和,然后从饱和到预置电流,之后到三极管完全截止电流为零,这样就有一个反馈控制循环形成于稻谷装置控制系统中。为了对捣固装置的缓冲效果进行解决,将运算放大器的积分电路应用到所有捣固车控制系统中,这样在控制循环过程中,捣固装置可以平稳可靠的工作,促使缓冲冲击效果得到实现。另外,还将震荡电路增加到了09和08-475捣固车中,对捣固装置控制系统进行了大力完善。震荡电路设计频率等同于捣固装置的震动频率,这样捣固装置就可以更加平稳可靠的工作。
1.2 DWL48捣固车和其他捣固车捣固装置控制系统的
不同点
目前,我国最为先进的捣固车就是DWL48捣固车,它有着比较独特的控制系统。将原来的增益开关发展为了如今的电阻开关,可以对捣固装置的下降速度进行准确控制,另外,操作人员也可以更好的控制作业速度和卫星小车加速的匹配。有四片捣固装置,但是相较于09-475还是存在不同,因为DWL48是纵排,而前者则是横排,采用这样的排列方式,调试复杂度就得到了大大的提高,需要有效协调不同方位的上升和下降,如横向、纵向等。
2 探讨DWL48捣固车捣固装置系统调试
在较长的作业时间之后,会有上升下降不一致的问题出现于捣固装置中,或者有冲击力存在于上升下降过程中,或者是对新电路板进行更换之外,有差异存在于捣固装置的位置和上升下降控制电流方面,就需要调试捣固装置控制系统,以便能够正常开展工作。
结合DWL48捣固装置的原理,测量了捣固装置位置以及计算了控制电路电流,我们分别调定了捣固装置控制电路板上的几个常规可调电位器的值。首先是调整深度给定电位器,深度给定电位器为0 mm,这样输入就为0,给定400 mm为-10 V,给99 mm为-2.745 V。其次是调整深度,深度给定400 mm,调P21促使V0P3-1为10 V。
3 DWL48捣固车常见故障原因分析及处理
经过不断的实践,积累了一些排除捣固装置控制系统故障的经验,将捣固装置控制系统故障发生原因的一些共性给找了出来。具体来讲,包括这些方面的内容。
①在二次循环作业的过程中,捣固装置的第二次沉降会有停顿问题出现。这种故障有着较强的隐蔽性,不容易将故障发生原因给找出来;在对下降程控信号进行检查时,发生第二次下降的过程中,上位信号会出现一些延迟,经过调试,提前出现了上位信号,随之就消除了这种故障。
②在下插的过程中,捣固装置不容易插到底,没有足够的下插力度。经过检查,捣固装置下降速度符合相关要求,但是在下插的过程中没有夹实,这样道喳中就进入不了捣镐,通过对P10电位器进行调试,调前出现下位信号,这样就消除了故障。
③在上升或者下降的过程中,捣固装置有停顿现象出现,并且经常会出现停顿故障,因为对电路板进行了更换,没有调试电位器的值,这样就会影响到上升电流和下降电流的一致性。但是在调试过程中我们发现,只有预置电流的大小,才会导致这类故障现象出现,因此,要想解决这个问题,只需要对预置电流适当调取即可。
④在上升和下降过程中,有停顿现象出现于捣固装置中,经过检查,因为传感器插头进水,这样传感器输出值的线性变化就无法实现,这样就会在反馈电路中出现故障,影响到比例电流的线性变化。
⑤在作业过程中,无法提起来或者无法下降捣固装置,经过深入的观察和研究,发现是有故障存在于捣固板继电器中,继电器发热,影响到了继电器工作的灵敏度,这样就有短时触脚分开或者合上不分开的问题出现,影响到了上升下降控制电路通路的畅通性,进而对捣固装置的下降和上升电流的传输造成较大程度的影响。
上文我们分析了各种故障现象,发现传感器故障以及捣固板故障是造成故障发生的主要原因,它们也是捣固装置控制系统中非常重要的两个环节。因此,在分析故障原因的过程中,一般需要对传感器的影响首先考虑,之后对其他的发生原因进行分析和研究。要依据相关要求,仔细分析故障现象,准确找出影响捣固作业故障原因。
4 结 语
通过上文的叙述分析我们可以得知,因为DWL48捣固车具有一系列的优势,因此如今得到了较为广泛的应用。但是DWL48捣固装置相较于其他的捣固装置,更加的复杂,设计更加的严密,如果有故障出现,维修难度较大,不利于铁路现场维修工作的开展。针对这种情况,就需要总结在实践过程中找出捣固装置控制系统容易出现的故障,并对这些故障的发生原因进行分析,然后及时采取有针对性的措施,将其更好地投入到铁路现场维修中,充分发挥出DWL48捣固车的优势。本文简要分析了DWL48捣固装置在铁路现场维修中的应急故障与排除,希望可以提供一些有价值的参考意见。
参考文献:
[1] 崔鹏旭.DWL―48捣固车捣固装置控制系统调试探讨与典型故障分析[J].科技致富向导,2013,(4).
[2] 刘琦.DWL-48连续走行捣固稳定车检修保养及调试要点[D].甘肃科技,2013,(7).
[3] 刘娜.大型养路机械捣固装置控制系统的研究[D].长沙:中南大学,2012.
[4] 吴桂清.铁路捣固车设备状态与作业质量在线监测方法及应用[D].长沙:湖南大学,2011.
篇4
关键词:高频 振捣 隧道 二衬
高频振捣系统由高频振动电机和高频变频柜组成。高频振动器目前广泛应用于高速铁路的箱梁、T梁、轨道板,高速公路的T梁、箱梁、工字梁、空心板梁,水电大坝等大型水泥构建的预制和建设,从使用效果来看,高频振捣系统具有振频高、激振力大、辐射范围大、振幅小、工作效率高、寿命长等特点,可大大提高混凝土的密实度和表面光洁度。另外由于高频振动器振幅小,可减小钢模板形变,延长钢模板使用寿命。目前未见应用于隧道二衬混凝土振捣的先例,没有现成的经验可供借鉴,有必要将高频振动器引入隧道二衬施工领域,进行研究和试验。
1 兰新二线二衬砼施工现状及采取的对策
兰新铁路第二双线甘青段沿线地质条件复杂,气候环境恶劣,集高原、高寒、冻融、风蚀等自然灾害于一体,二衬混凝土施工质量是兰新铁路甘青段隧道施工控制的重大问题。目前全线二衬混凝土施工捣固方式基本采用插入式振捣棒结合普通附着式振动器的方式进行,而且由于现场工人对于附着式振动器时间不易控制,容易造成过振,出现“砂线”,很多时候附着式振捣器成为摆设。而完全依靠传统的插入式振捣棒振捣有以下弊端,二衬厚度较小,一般只有35cm~55cm厚,台车混凝土窗口间距较大,插入式振动棒无法全面覆盖,容易造成漏振;而且在有钢筋衬砌中捣固更是不易,即使捣固也是窗口左右50~80cm范围,两窗口间的混凝土捣固不到位。因此脱模后二衬表观质量较差,边墙容易出现蜂窝麻面、露骨的情况,拱顶则经常会出现脱空现象,混凝土强度及电通量难以达到设计要求。
针对兰新二线隧道二衬施工现状,业主单位曾召集国内知名专家进行专题研讨,会议一致认为混凝土浇筑过程振捣质量是影响混凝土强度的关键因素。振捣的目的是减少混凝土内部的孔隙,并使混凝土与钢筋及预埋件紧密结合,从而保证混凝土的最大密实度,提高混凝土质量。隧道二次衬砌混凝土质量的提高也应以振捣质量为主线,积极改进施工工艺,并建议在钢筋砼衬砌段,采取以附着式振捣为主(采用带电子控制柜的高频振捣系统),插入式振捣为辅的振捣方式。
按照会议精神,我单位在陈家山隧道进口二衬台车上安装了高频振捣器,为全线推广使用高频振捣器进行试验和总结。
2 高频振捣器设备选型及工艺确定
2.1 设备选型 目前市场上有多种型号高频振捣器,例如:CGZ-110、CGZ-150、ZKF150-15、ZKF-150-20等,通过比较,最后选用激振力较为适中的行星式ZKF150-15型作为隧道台车用高频振捣器,并与两台DBP系列变频柜配套使用,考虑每组台车安装40台,因此采取一拖20的组合模式,左右侧各用一台变频柜控制20台高频振捣器。
2.2 安装及调试
2.2.1 布置方式。高频振动器平面布置间距一般为2.0m左右;以长度12m模板台车为例:纵向布设5台;环向布设在上下层入灰口(砼注入窗口)中部处;环向共10层(共需50台),分层错位布设,拱部间距稍大。振动器底座采用厚16mm钢板加工制作,宽度为200mm,长度根据上下槽钢间距确定,螺栓连接紧固,经常检查,防止松动(安装布置图如下)。
2.2.2 固定方式
ZKF150-15高频振动器体积小,重量轻(仅21KG/台),每台振捣器在模板上仅需一个或者2个螺栓固定即可使用。但由于高频振动器激振力强,地脚螺栓必须有足够的强度并与钢板拧紧,钢板再与台车模板通过肋板焊接在一起,在振捣作业前,必须锁紧夹具,以保证模板和混凝土与台面一起振动。
高频振动器与模板台车按照布置图安装、固定完成后,振动器与电控箱采用截面不小于16mm2的铜线连接,并通过16A工业插头连接到电控箱上,振动器外壳应可靠接地或接零,高频变频柜主电缆线采用最小截面6mm2以上铜线连接。变频器内部参数出厂时已设定完毕,无需调整。
2.2.3 试振。高频振动器与模板台车按照布置图安装固定完成后,按要求接入电源,第一次使用前,检查控制系统是否正常,断开变频柜前面工业插座上面的各路控制振动器的空开开关。接通变频柜上的总电源,打开总开关,确认电压表、电源指标灯显示是否正常,按变频柜上面板的启动按钮进行启动,看上面的运行指标灯是否运行正常。变频柜的启动属于软启动特性,振动器从启动到结束经历一个由低速到高速,然后匀速转动工作,最后自由停止的过程。如果在运行过程中,操作错误或电源缺相及其他原因造成变频器故障蜂鸣报警,需按面板上的故障复位按钮来恢复到正常状态,系统才可重新启动。经过调试正常后即可投入现场使用。
2.3 操作方法
输送泵接管将出砼口弯管逐次接1-1#~1-4#入砼串桶上泵送混凝土高频振捣器捣固■关闭1-1#~1-4#窗口将出混凝土口弯管逐浆接入2-1#~2-4入砼串桶上泵送混凝土高频振捣器捣固■关闭2-1#~2-4窗口将出混凝土口弯管逐浆接入3-1#~3-4#入砼串桶上泵送混凝土高频振捣器捣固■关闭3-1#~3-4#窗口将出混凝土口弯管逐浆接入4-1#~4-4#入砼串桶上泵送混凝土高频振捣器捣固■关闭4-1#~4-4#窗口将出混凝土口弯管逐浆放入GD5-1#~GD-3#入砼口泵送混凝土高频振捣器捣固■关闭GD5-1#~GD-3#窗口浇筑完毕。
3 现场试验情况及需要注意的问题
3.1 试验对比情况
3.1.1 插入式振捣器。陈家山隧道二衬混凝土前期施工均采用插入式振捣器振捣。该方法对于素混凝土地段振捣效果较好,而对于钢筋混凝土,由于钢筋干扰影响,两层窗户中间无法满足振捣棒 “垂直插入、快插、慢拔、三不靠”要求,造成局部漏振,混凝土表面出现蜂窝、麻面及强度不一致等质量缺陷。
3.1.2 高频振捣器试验情况。高频振动器在陈家山隧道进口安装完成后共进行了3次试验,经比较后第三次试验砼表观质量为最佳,具体参数如下:
采用对称浇筑,并分层振捣,第一层和第二层窗口均采用溜槽灌入,其他层窗口采用输送管直接泵入,待混凝土浇筑到高出振捣器约1m处,开动该排高频振动器同时振动15秒,脱模后观表面整体平整度及光洁度较好。
3.1.3 取芯强度对比情况。在DK245+878~890(为采用振捣器)及在DK245+890~902(采用振捣器)取芯三组(芯样如图9),进行强度抗压试验,结果如下:
由上表可以看出,采用振捣器振捣后强度较无振捣器强度有提高,芯样也明显振捣密实,气泡少。
3.2 需要注意的问题 ①由于高频振捣器采用螺栓固定,因此每次混凝土浇筑前要对所有的螺母进行检查并拧紧,避免振捣器使用过程中脱落。②使用高频振动器模板有一定的振幅,因此要求对模板进行加固检查,为避免台车发生偏移,台车两端丝杠以斜撑方式进行加固。③在第一次使用前,应检查控制系统是否正常。程序如下:接通控制操作柜电源,确认电源指示显示正常;断开所有预置开关,启动控制操作柜。再依次启动,检查振动器是否工作正常。④系统采用变频控制器控制,电机启动为软启动特性,在振动器启动后,不允许在中途增加启动其他振动器。⑤在砼浇筑前应认真检查模板台车就位是否符合要求,检查项目包括台车空间位置、结构尺寸符合设计要求,堵头板加固牢靠,走行部分锁定,底部支撑牢固、不漏浆。⑥严格二衬浇筑工艺,坚持“对称、分层、连续、振捣”之原则,严格值守制度,禁止违规操作。⑦振动时间的确定:在二衬混凝土浇筑过程中,应根据模板刚度、振动器安装位置、混凝土坍落度、振动器台数等具体情况来确定。根据现场实际情况,在浇筑到第一层入灰窗口下缘时,人工配合插入式振捣棒摊平混凝土表面,启动控制操作柜面板上的开关,分层分组振动;若坍落度在16-18cm时,振动时间宜设置为25-40秒;振动第二层时可按以上方法依次进行;但应注意下层不能复振。⑧砼搅拌和运输时间要严格控制,和易性要好,坍落度应适当。⑨在变频器启动进行中严禁拔插连接振动器16A工业插头,由于变频器是采用软启动,振动器直接通电启动会产生极大的扭距,从而造成振动器损坏,瞬时冲击电流过大也易击穿变频器整流桥而产生爆炸。
4 工艺改进及推进计划
4.1 工艺改进 由于目前台车安装的高频振动器数量一共40台,总共试验3板混凝土,对整个工艺的掌握还处于摸索阶段,因此,有必要进一步继续开展相关研究,掌握最佳振捣时间及振捣的顺序(单排一起振捣好,还是单个分别振捣好)。
4.2 推进计划 根据目前初步振捣效果,采用高频振捣器能提高混凝土振捣效果及强度,对管段内所有二衬台车安装高频振捣器,每组台车振捣器设备及安装费用约7万元,分项如下:
振捣器:730元/台×40台=29200元
1拖20控制柜:18000×2=36000元
16mm2电缆:800m×3.5元/m=2800元
6mm2主电缆:50m×8.6元/m=430元
钢板:50块×50元块=2500元
螺栓:100个×3.5元/m=350元
合计:71280元
由于振捣器用量较大,因此有必要进行市场调研,在确保产品质量的前提下降低采购单价从而控制总成本。
参考文献:
[1]赵兴寨,孙亚林.浅谈隧道施工对环境的影响及保护对策[J].价值工程,2011(04).
篇5
关键词:铁路道岔;施工质量缺陷;对策
中图分类号: X731 文献标识码: A
引言
道岔型号繁多给施工、维修造成了极大困难,为使道岔各部分几何尺寸满足设计、和维修标准,必须提前针对道岔容易产生的病害,分析原因采取有效措施,提高道岔施工质量。
一、铁路道岔转辙原理
道岔是使机车车辆能从一个股道转入另一个股道的线路连接设备。机车车辆从一条线路驶入另一条线路或两条线路平面交叉,都要经过道岔并由道岔来控制。车站内各种线路之间的连接都是通过道岔来实现的。
(一)普通道岔的构成及转辙原理
通常我们会根据道岔的不同构造特点分为以下这么几类,主要有单开、、三开、菱形交叉这几种,对于线路交叉设备来说还有复式交分以及交叉渡线这几种。这其中比较主流的道岔构成方式是单开道岔,其自身具有安全、简便的特点,一般情况下单开道岔可以实现将一条线路的列车安全的引导进入另一条线路的功能。对于单开道岔来说主要可以分为两种,一种叫左开式单开道岔,另一种叫右开式单开道岔。
(二)高速道岔的构成及转辙原理
高速道岔一般都采用活动心轨道岔,其与普通道岔在构成上的主要区别在辙叉部分。活动心轨道岔的辙叉心轨和尖轨是同时被扳动的,当尖轨开通某一方向时,活动心轨的辙叉心轨与开通方向一致的翼轨密贴,与另一翼轨分开,从而消灭了有害空间。运营实践证明由于消灭了有害空间,活动心轨道岔具有行车平稳、直向过岔速度限制较少等优点,适合运量大、行车速度高的线路。
(三)道岔的转辙控制
通常来讲可以将道岔的转辙控制分为两种动力形式,一种是手动扳道机控制法,另一种是电动转辙机控制法,这两种方式都有其自身的特点应当结合实际情况加以运用。对于前者来说,在我国的运用情况比较少,其原理是通过手动以及电锁器联锁的方式来进行制,对于后者来说它的优点比较明显,主要利用电动机来带动道岔的尖轨来进行位置的转辙,无论是正向转辙还是反向转辙都可以实现,这样一来道岔的开通位置将会形成两种不同的形式。
采用电动转辙机的优点是道岔转换时间短、安全程度高,并且便于实现自动控制和远程控制。目前,我国铁路基本普及了电动转辙机。除电动转辙机外,在我国采用的用电起动的转辙装置,还有电空转辙机、电液转辙机等,也可广义地统称为电传动转辙机。电空转辙机是以压缩空气带动的转辙装置,用于机械化驼峰调车场内。
二、铁路道岔施工质量的缺陷分析
道岔是铁道线路上的主要关键设备之一。当前,铁路道岔施工的现状不容乐观,还存在着诸多丞待解决的问题,这些问题主要表现在道岔水平和前后高低不良。道岔方向不良,轨距超限。道岔尖轨与基本轨不密贴;尖轨拱腰导致的病害威胁等方面,其具体内容如下:
(一)道岔水平和前后高低不良
道岔水平和前后高低不良是铁路道岔施工存在的缺陷之一。铁路道岔水平和前后高低不良,将威胁铁路的正常运行,极有可能造成列车通过道岔时摇晃加剧。道岔的水平、高低不良主要表现在尖轨尖端及第二动程处。对铁路道岔施工而言,道岔水平和前后高低不良主要是由于轨枕处不易捣固造成的与此同时,在直股护轮主轨前后易上翘,也会造成道岔高低不良。
(二)道岔方向不良,轨距超限
道岔方向不良,轨距超限,也在一定程度上影响着铁路道岔施工质量。道岔方向不良,道岔及其前后线路就不是一个整体,道岔就不能处在正确的位置。道岔出现方向不良,轨距超限的主要原因是:辙叉心位置不正确,与前后钢轨的连接不良;尖轨弯曲;连接杆、顶铁尺寸不合,捣固不良等。
(三)道岔尖轨与基本轨不密贴
道岔尖轨与基本轨不密贴是铁路道岔施工存在的问题之一。一般来说,铁路施工中道岔尖轨与基本轨不密贴,直接关系到行车的安全。尖轨构造薄弱,固定点少,整体性刚,道岔链接环节松动、爬行影响、温度的影响等,都会造成假密贴或尖轨不落平。仅靠简单调整缺口间隙去解决道岔尖轨与基本轨不密贴的问题,显然是不行的,对道岔尖轨与基本轨的密贴问题研究应提上日程。
(四)斗尖轨拱腰导致的病害威胁
尖轨拱腰导致的病害威胁也使得铁路道岔施工陷入困境。由于养护维修不当和尖轨本身结构等缺陷,列车通过时尖轨跳动,出现尖轨拱腰现象,严重威胁着行车安全。尖轨拱腰的主要原因是:转辙部分的捣固不良,有枕木空吊板,特别是尖轨跟端活接头有低接头;道岔爬行,尖轨有串动。为减少铁路道岔施工中尖轨拱月要导致的病害威胁,因此,研究优化铁路道岔施工质量的对策势在必行。
三、道岔晃车整治措施
(一)滑床台磨耗形成沟槽:滑床台磨耗出现沟槽到一定程度时会影响电务道岔转换,并且沟槽越深越难打磨处理。因此滑床台出现沟槽时要及早打磨。特别要加强对可动心轨一动处第二位的两块小滑床台沟槽的打磨处理 。
(二)枕木吊板:加强对道岔牵引点处、可动心轨、接头岔枕的串实捣固工作。捣固时每根岔枕均应在岔枕两侧通长捣固,并同步做好道岔各部螺栓的复拧紧固工作,达到弹条保持三点接触。弹性轨撑未更换下道前,应加强检查,发现失效松动应立即打靠,并采取临时措施进行固定,防止轨撑脱落后掉落牵引点处碰触电务牵引杆形成卡阻。基本轨、翼轨下小胶垫,滑床板下大胶垫压溃失效:安排更换具有防油功能的大小胶垫 。
(三)确实做好道岔前100 m线路的整体维修,经常保持轨面平、方向顺。在着手防治道岔方向时,先做好线路前后方向,再进行道岔方向的整正(不但要保持道岔内方顺直,而且要保持道岔与线路衔接顺直)。整治道岔方向时,要按照“大弯拨、小弯改、硬弯整”的要求,拉不定长弦线先做好直股基本轨方向,拨好道岔位置。整治位于道岔群中间的道岔方向时,如果前后、左右串动的牵涉范围较大,应事先进行测量,全面布置好道岔群位置,再进行道岔的拨正。大机道岔维修时应严格控制线间距。
(四)顶铁不靠或过长:顶铁不靠易造成高速列车运行时瞬间的横向位移形成晃车及尖轨变形。顶铁过长顶死易造成转辙部分竖切不密,阻碍心轨的运动,造成心轨反弹。因此应根据轨温变化情况,对顶铁贴靠用拆垫调整片的方法及时进行调整,对顶铁过长顶死的应对顶铁进行打磨处理。消除岔区焊缝不平顺,对焊缝平直度影响波纹高低和方向的,要采用打磨机、磨光机等机械进行处理,也可结合道岔打磨车进行处理。对焊缝质量严重不达标的,应计划钢轨和材料,申请天窗,进行重新焊接。同时进行钢轨焊接技术公关,提高钢轨焊接质量。
四、铁路道岔转辙部隐患整治办法
(一)尖轨顶面有肥边时,及时进行打磨; 按照尖轨与基本轨不密贴、与滑床板不密贴和尖轨跳动等病害的整治方法,进行综合整治; 尖轨顶铁过短时,加长顶铁,使尖轨尖端不离缝; 将垂直磨耗超限的基本轨与轧伤的尖轨同时更换,或采取焊补办法加强;导曲线可根据需要,设置6mm超高,在导曲线范围内按不大于 0.2%顺坡,严格禁止列车超速。尖轨尖端和跟端尖轨中部轨距小至1430mm以下时,将危及行车安全。
(二)串动尖轨、基本轨使之处于正确位置,按道岔标准图保持尖轨至岔首轨端的距离,并将尖轨跟端螺栓方正,锁定爬行; 整正拉杆或连接杆的位置及通过加、撤调整片的办法使各连接杆的距离合适; 焊补或更换已磨损超限的双头螺栓、间隔铁和夹板; 调直或更换侧弯尖轨; 保持尖轨跟端轨缝不超过设计规定,不允许挤成瞎缝; 消灭转辙部分三角坑及不良方向; 单侧行车的道岔,在反弹不影响道岔表示的情况下,与信号密切配合将道岔调整到最佳使用状态。
(三)在电务人员的配合下,先向外移动曲基本轨到标准距离; 按标准刨切尖轨,调整连接杆、拉杆的长度,使其与基本轨密贴,矫直尖轨尖端和跟端变形的尖轨; 消除尖轨中部弹性矢度。
结语
综上所述,进一步提高道岔质量、延长道岔使用寿命,提高列车运行安全性和旅客舒适度,这就要求在道岔施工过程中施工人员多总结经验,有意识地针对道岔容易出现的病害提前采取措施。
参考文献:
[1]曾勇.无砟道岔施工过程质量控制理论与方法研究[D].西南交通大学,2012.
篇6
为了适应火车提速运营要求,提高道岔设备的维修管理水平,保持设备状态的均衡完好,确保列车能以规定的速度安全平稳不间断地运行,就显得十分重要,因此要做好提速道岔的维修养护与病害的整治工作。怎样才能把道岔设备经常出现的病害进行有效地整治好,不出现或少出现设备故障呢?过去的经验告诉我们只有及时准确全面细致地分析观察病害产生的原因,并对道岔设备维修贯彻预防为主,防治结合,检修并重的原则,按道岔设备技术状态的变化规律和程度,合理安排道岔设备维修,才能有效地预防和整治病害,减少病害,使道岔设备经常保持良好状态。
首先,要了解提速道岔的基本情况:a.尖轨比普通道岔的尖轨长,60KG过渡型12号道岔尖轨长7.7米,AT型道岔尖轨长11.3米,提速道岔尖轨长13.88米。b.尖轨与辙叉的连接由普通活动连接改为非活动连接,减少了对车轮的冲击振动。c.心轨处设两处牵引点增强了刨切部分的密贴。d.尖轨采用分动外锁闭装置,由外锁闭装置保证列车过岔的安全,外锁闭装置减小了转换力和密贴力,消灭了危险空间,可大大提高转辙机的寿命及可靠性。e.采用三相交流大功率转辙机,减少了电缆投资及转辙机引起的故障。f.各牵引点外锁闭设备的动作杆、表示杆置于轨枕内,便于使用大型养路机械设备。
可见,提速道岔就是为了提高列车运行速度而装设的道岔。从日常道岔病害整治总结出,提速道岔最常见的病害及病害产生原因常见的有以下几种:
一.提速道岔常见病害产生的原因
1. 岔枕爬行、偏斜
道岔运营一段时间后,极易出现岔枕爬行、偏斜,主要集中在转辙部及尖轨跟端附近,特别是连接杆处较为突出,影响框架尺寸。
2. 尖轨与基本轨不密贴
a.基本轨框架尺寸,尖轨动程不符合规定;b.尖轨顶铁过长;c.基本轨弯折点位置不恰当或弯折量不当,基本轨或尖轨有硬弯;d.尖轨断面宽50mm处内侧刨切长度不够;e.道岔爬行,四股钢轨错位,各设计对应点不对应。
3. 转辙部分轨距扩大
a.基本轨外侧轨距块与基本轨轨底边缘有缝隙,经过列车长时间的碾压,造成框架尺寸扩大;b.螺栓直径与垫板孔直径配合公差及螺栓、垫板锈蚀造成的螺栓直径变细,垫板圆孔扩大,加之制造误差导致轨距扩大;c.尖轨、基本轨侧磨严重;d.轨距块安装号码不正确。
4. 尖轨、可动心轨爬行窜动
a.尖轨处于半自由伸缩状态,容易产生爬行;b.制造、运输、存放装卸等环节易造成尖轨侧弯,上道后与基本轨不密贴,列车通过时易造成晃车;c.长心轨仅依靠6根岔枕上的扣件阻力和3块间隔铁间螺栓摩阻力来阻止心轨窜动,因阻力不足易造成心轨爬行。
5. 钢轨接头病害
a.上下、左右错牙。造成钢轨接头上下错牙的主要原因:一是更换新钢轨,新旧钢轨存在高差;二是接头夹板一端有磨耗,使两钢轨轨端产生“台阶”;造成钢轨接头左右错牙的主要原因,一是接头螺栓松动,二是钢轨存在硬弯。b.轨端掉块。原因是钢轨轨端产生飞边后,夏季轨温不断升高使接头轨缝顶瞎,钢轨接头在列车巨大的动压力作用下,两端钢轨上下错牙,造成轨端掉块。c.接头处岔枕空吊。主要原因一是岔枕捣固不实,二是道床冒泥,三是接头处轨面不平顺。
6. 长心轨断裂和易拱腰、可动心轨与翼轨不密贴
a.长心轨断裂和易拱腰是由于长心轨顶端过早受力;b.可动心轨与翼轨间不密贴。
7. 滑床板及护轨垫板开焊
a.滑床板及护轨垫板设计本身存在缺陷,在作业中不易捣固,很容易造成暗坑、吊板、开焊;b.滑床板开焊原因是焊接质量低,焊层薄,滑床板所能承受的拉力小。另外,滑床板与钢轨轨底不完全密贴,受到列车荷载作用,滑床板开焊;c.护轨垫板开焊是由于焊接质量低,焊层薄,强度低。开焊后导致护轨平直段轮缘槽宽度不满足《修规》要求。
8. 辙叉病害
转辙是整个道岔的中心,它的稳固对整个道岔起着相当大的作用,所以辙叉也是病害发生率较多的地方,其主要表现在以下几个方面:a、辙叉空吊。这是因为维修保养中捣固不实,造辙叉较低,辙叉前后高低不平,软硬不均,道床病害,翻浆冒泥等。b、查照间隔和护背距离超限。主要原因是扣件松弛,叉心磨耗、飞边,加之列车冲击。c、叉心掉块。这是因为叉心较低,叉心前后高低方向不好,产生高低差,加大了叉心的作用力,使叉心受到了较大的冲击力,也有辙叉本身铸造的质量问题。
9. 道岔方向、水平不良
a、在道岔更换施工作业中道岔中心与设计中心不符,未及时拨正。岔后通长岔枕位置不正,未考虑上下行标高相差过大,造成上下行渡线衔接不良。b、叉心两端断面与钢轨断面有一定误差,造成叉心前后引轨方向不良 。c、在列车的反复碾压下,直股胶垫比曲股胶垫薄,造成直股存在不易发现的小漫坑和水平三角坑。
二.提速道岔常见病害的整治措施方法
1. 岔枕爬行、偏斜
岔枕爬行、偏斜主要是由于连接杆处道碴缺少,不易捣固形成空吊板等原因造成的,尖轨跟端主要由于列车碾压、冲击力过大,造成接头病害,加剧道床板结及扣压力不足等原因形成的。解决方法是将岔枕通过角钢连接,形成框架,增大爬行阻力,尖轨跟端保持接头平顺。整组道岔及前后保证道床饱满,各种螺栓扣压力达到标准,道岔连接杆拆除捣固、消灭空吊板。
2. 尖轨与基本轨不密贴
尖轨与基本轨不密贴,应采取以下措施进行调整:
a.严格按标准控制两基本轨间的框架尺寸,使框架尺寸保持在允许范围以内。b.采用拨、改、弯等方法,调整直基本轨方向,调整曲基本轨第一、二弯折点位置及弯折矢距,使第一、二弯折点间成直线。c.尖轨竖切部分可利用专用液压尖轨调整器,对尖轨的线型进行调整,保证尖轨与基本轨密贴良好。顶铁太短应采取在顶铁与基本轨间加垫调整片的方法来解决。d.尖轨硬弯,一是更换;二是在天窗时间内,与电务人员配合,用液压尖轨调整器进行调整。
3. 转辙部分轨距扩大
为保证道岔轨距经常处于良好状态,应有计划的对轨距扩大进行整治,整治方法如下:
a.不同号码的轨距块不能解决时,可在垫板孔内增加厚度不等的半圆形铁片,或安装轨距拉杆来控制,拉杆长度、数量,安装位置应根据具体情况来确定。b.曲基本轨重新进行弯轨处理,调整弯折点位置和弯折矢距。c.使用绝缘轨距杆将其两股钢轨固定,防止轨距扩大,同时使用加宽轨距挡块,消灭轨距挡块与钢轨侧面离缝现象。提速道岔安装绝缘轨距杆时应提前测试,以提高轨道框架刚度。另外,高低、水平调整应以机械捣固为主,对于Ⅱ型弹条的混凝土岔枕提速道岔,可以在轨下垫入不超过6mm调整垫片;对于Ⅲ型弹条的混凝土岔枕提速道岔,由于弹条直接扣压钢轨,不能采用轨下加入垫片的方法进行调整,只能采用机械捣固。道岔大方向应以拨道为主,由于道岔的钢性大,拨道困难,拨道量小,难以稳定。因此道岔内小轨向,难以用拨道方法有效整治时,可采用同时调整两股钢轨内外侧轨距块号码的方法进行改道,不能改道时,可先单根窜动岔枕然后再改道。
4.尖轨、可动心轨爬行窜动
a.尖轨、长心轨未焊接的道岔,可调整尖轨、长心轨跟端范围内钢轨轨缝的大小,并拧紧道岔内扣件,同时在尖轨、可动心轨跟端采用冻结工艺,对接头进行冻结,以阻止窜动爬行的产生。b.对尖轨、长心轨跟端已焊接的道岔,除组装时严格按标准进行对方组装外,日常养护中须经常拧紧扣件,随时更换扣件衰减严重及失效的Ⅲ型弹条和磨损的轨距块,以保证钢轨有足够的扣压力。c.在岔后焊接上,增设防爬设备。d.将长心轨和翼轨进行胶结处理。e.对尖轨严重不对方,已焊接的道岔,切割钢轨拉方后,重新对方焊接。
5.钢轨接头病害
a.接头螺栓要达到应有扭力矩,使用加铁片或弯制夹板整治左右、上下接头错牙,轨缝最好应保持在8mm以内。b.及时打磨钢轨,防止轨缝顶死;焊接接头轨端掉块,应及时对掉块进行焊补,并打磨平顺。c.利用大型养路机械设备进行破底清筛。以恢复道床弹性。
6. 整治长心轨断裂和易拱腰、可动心轨与翼轨不密贴的措施
a.长心轨自尖端向内,在第一根轨枕接触长心轨底前不允许顶面受力,减轻轮轨对长心轨底端的冲击。b.对翼轨轨底腹部与长心轨下部的接触部位进行打磨;调整翼轨咽喉尺寸、保证心轨的动程符合要求;翼轨弯折矢距符合标准,保证心轨与翼轨密贴段顺直;打磨心轨作用边与长短心轨间的肥边;利用不同厚度的轨距块与垫板,对翼轨和可动心轨进行调整。
7.滑床板及护轨垫板开焊
a.滑床板、护轨垫板安设时,必须做到与轨底密贴,减少受力不均匀。b.滑床板、护轨垫板开焊后,应该拆下,打磨后再进行焊接。提高捣固质量,消灭暗坑、空吊板等现象。
8. 整治辙叉病害的措施
a、清筛辙叉部分的道床,防止翻浆冒泥,要保持排水良好。b、捣固要捣实,叉心及前后接头要捣实。辙叉要略高于护轨,及时消灭辙叉前后接头的高低、水平、方向和轨距超限。c、复紧扣件螺栓,达到扭矩标准。打磨辙叉及接头飞边,使叉心理论尖端侧面保持平顺。
9.道岔方向、水平不良
a、做好道岔前后线路的整修,经常保持高低、方向平顺,整治道岔方向时以直股为标准股。对道岔前后线路方向不良且经常发生变化的地段,测定道岔位置及前后大方向,然后埋设地锚拉杆。b、超平线路,对上下行标高相差35mm以上的岔区进行抬道整治,相差在35mm以下的岔区,均匀顺坡。c、作业时用道岔捣固机或手动电镐按规定进行捣固外,对个别空吊板及水平不良处所,在轨下或辙叉下加垫不同厚度的调高垫板进行整平,特别是更换辙叉心后,通过加垫不同厚度的调高垫板,做好顺坡,可以消灭辙叉前后的高低、水平不良。
篇7
关键词:混凝土施工;通病;预防;处理
Abstract: along with our country city changes speed to accelerate ceaselessly, concrete in modern construction occupies an important position, after many years of construction experience and research, in view of reinforced concrete quality common fault and prevention measures of the phenomenon of the following experience, hope to criticize.
Key words: concrete; disease; prevention; treatment
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
一、蜂窝
1、现象:砼局部酥松,砂浆少石子多,石子之间出现空隙,形成蜂窝状的孔洞。
2、原因分析:(1)砼配合比不合理,石、水泥材料计量错误,或加水量不准,造成砂浆少石子多。(3)砼搅拌时间短,没有拌合均匀,砼和易性差,振捣不密实。(3)未按操作规程灌注砼,下料不当,使石子集中,振不出水泥浆,造成砼离析。(4)砼一次下料过多,没有分段、分层灌注,振捣不实或下料与振捣配合不好。(5)模板孔隙未堵好,或模板支设不牢固,振捣砼时模板移位,造成严重漏浆。
3、预防措施:砼配料时严格控制配合比,经常检查,保证材料计量准确。砼拌合均匀,颜色一致,其延续搅拌最短时间符合规定。砼自由倾落高度一般不得超过2m。如超过,要采取串筒、溜槽等措施下料。砼的振捣分层捣固。灌注层的厚度不得超过振动器作用部分长度的1.25倍。捣实砼拌合物时,插入式振捣器移动间距不大于其作用半径的1.5倍;对细骨料砼拌合物,则不大于其作用半径的1倍。振捣器至模板的距离不大于振捣器有效作用半径的1/2。合适的振捣现象为:砼不再显著下沉,不再出现气泡。灌注砼时,经常观察模板、支架、堵缝等情况。发现有模板走动,立即停止灌注,并在砼初凝前修整完好。
4、处理方法:砼有小蜂窝,可先用水冲洗干净,然后用1∶2或1∶2.5水泥砂浆修补,如果是大蜂窝,则先将松动的石子和突出颗粒剔除,尽量形成喇叭口,外口大些,然后用清水冲洗干净湿润,再用高一级的细石砼捣实,加强养护。
二、孔洞
1、现象:砼结构内有空隙,局部没有砼。
2、原因分析:(1)在钢筋密集处或预埋件处,砼灌注不畅通,不能充满模板间隙。(2)未按顺序振捣砼,产生漏振。(3)砼离析,砂浆分离,石子成堆,或严重跑浆。(4)砼工程的施工组织不好,未按施工顺序和施工工艺认真操作。(5)砼中有硬块和杂物掺入,或木块等大件料具掉入砼中。(6)不按规定下料,吊斗直接将砼卸入模板内,一次下料过多,下部因振捣器振动作用半径达不到,形成松散状态。
3、预防措施:(1)在钢筋密集处,可采用细石砼灌注,使砼充满模板间隙,并认真振捣密实。机械振捣有困难时,可采用人工捣固配合,严防漏振。(2)预留孔洞处在两侧同时下料。下部往往灌注不满,振捣不实,采取在侧面开口灌注的措施,振捣密实后再封好模板,然后往上灌注。(3)控制好下料。要保证砼灌注时不产生离析,砼自由倾落高度不超过2m,大于2m时要用溜槽、串筒等下料。(4)加强施工技术管理和质量检查工作。
4、对砼孔洞的处理,要经有关单位共同研究,制定补强方案,经批准后方可处理。
三、露筋
1、现象:钢筋砼结构内的主筋、副筋或箍筋等露在砼表面。
2、原因分析: (1)砼灌注振捣时,钢筋垫块移位或垫块太少甚至漏放,钢筋紧贴模板。(2)钢筋砼结构断面较小,钢筋过密,如遇大石子卡在钢筋上,砼水泥浆不能充满钢筋周围。(3)因配合比不当砼产生离析,浇捣部位缺浆或模板严重漏浆。(4)砼振捣时,振捣棒撞击钢筋,使钢筋移位。(5)砼保护层振捣不密实,或木模板湿润不够,砼表面失水过多,或拆模过早等,拆模时砼缺棱掉角。
3、预防措施: (1)灌注砼前,检查钢筋位置和保护层厚度是否准确。(2)为保证砼保护层的厚度,要注意固定好垫块。一般每隔1m左右在钢筋上绑一个水泥砂浆垫块。(3)钢筋较密集时,选配适当的石子。石子最大颗粒尺寸不得超过结构截面最小尺寸的1/4,同时不得大于钢筋净距的3/4。结构截面较小,钢筋较密时,可用细石砼灌注。(4)为防止钢筋移位,严禁振捣棒撞击钢筋。在钢筋密集处,可采用带刀片的振捣棒进行振捣。保护层砼要振捣密实。灌注砼前用清水将木模板充分湿润,并认真堵好缝隙。(5)砼自由顺落高度超过2m时,要用串筒或溜槽等进行下料。(6)拆模时间要根据试块试验结果确定,防止过早拆模。(7)操作时不得踩踏钢筋,如钢筋有踩弯或脱扣者,及时调直,补扣绑好。转贴于 中国论4、治理方法:将外露钢筋上的砼残渣和铁锈清理干净,用水冲洗湿润,再用 1∶2或1∶2.5水泥砂浆抹压平整,如露筋较深,将薄弱砼剔除,冲刷干净湿润,用高一级的细石砼捣实,认真养护。四、施工措施
1)严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准,选用低水化热水泥,粗细骨料的含泥量应尽量减少(1~1.5%以下)。
2)细致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,减少混凝土的坍落度,合理掺加塑化剂和减少剂。
3)浇筑时间尽量安排在夜间,最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置,或用湿麻袋覆盖,必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时,在水平及垂直泵管上加盖草袋,并喷冷水。
4)根据工程特点,可以利用混凝土后期强度,这样可以减少用水量,减少水化热和收缩。
5)加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。
6)混凝土尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上,混凝土的现场试块强度不低于C5。
7)采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。
8)根据具体工程特点,采用UEA补偿收缩混凝土技术。
9)对于高强混凝土,应尽量使用中热微膨胀水泥,掺超细矿粉和膨胀剂,使用高效减水剂。通过试验掺入粉煤灰,掺量15%~50%6。 ,
五、混凝土的早期养护
实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:
1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。
2)防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。
3)防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。
混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。
适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。
从理论上分析,新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失,从而推迟或防碍水泥的水化,表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中应切实重视起来。
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1.现浇混凝土梯形防渗渠道施工技术要点
现浇混凝土梯形防渗渠道的施工顺序,通常是先浇渠底,后浇渠坡。这样,先浇的渠底混凝土板可作为渠坡浇筑时的支承,避免滑动变形,便于渠坡浇筑,施工时,多按伸缩缝分块浇筑(和夏灌区均采用纵向3米分缝)。渠底、渠坡一般都是跳仓法浇筑(即先浇单数块,后浇双数块)。跳仓浇筑法的优点是已浇块与新浇块浇筑时间相隔较长,已浇块已经凝固硬化,因此在新浇筑侧旁混凝土时,其结构不会受到扰动。结合本人工作实际,整理、总结现浇混凝土梯形防渗渠道衬砌施工技术要点如下。
1.1 做好基础工作
浇筑混凝土板前,平整仓面,避免浇注的厚薄不均,渠基应事先洒水浸润。
1.2 立模
浇筑渠底板,若系单数块时,四侧均立侧板,用木桩固定;浇双数块时,纵向侧架立侧板,横向侧紧靠已浇块,并架立缝子板。板高应与混凝土衬砌面齐平。
渠坡在浇单数块时,按浇筑块的长度先立两边的侧面模板,后立中部的顶模,下端均用脚蹬钩固定,中部及上部用固定钎固定;浇双数块时,先将伸缩材料紧贴前浇块,用少许的混凝土挤压,后立中间的顶模。不论浇单数块、双数块,如用人工或插入式振捣器插捣时,均安设仓板,并用对头木楔固定。为便于拆卸及避免粘模,所有接触混凝土表面的模板应涂刷废机油。
1.3 入仓平整振捣
浇筑边坡时,将拌好的混凝土倒入仓板内(进料从下往上),随倒随平,使浆与骨料均匀分布。用平板震动器振捣,至出浆为止,再安设第二块仓板,使板缝合好,上下齐平,用木楔固定牢靠。如此,继续入仓振捣,直至活动模板用完。此时即拆除第一块仓板,清理干净,随即再进行安设,继续浇筑。以此类推,直至浇完。
采用平板震动器振捣时,平板震动器的震动面全部接触混凝土面,以免遗留孔洞,造成混凝土板局部不密实。对于边角部位,应辅以人工捣固。人工捣固时,应定人、定工具,并明确工作范围和职责,捣固程度以混凝土不再下沉、表面出浆为止。
在保证质量的前提下,每块混凝土板的浇筑速度越快越好,否则,混凝土整平和收面工作不易保证质量。浇筑整块混凝土要一气呵成,不能中途无故停顿,如因某些原因不得不暂停浇筑时,其间歇时间,一般在常温下不得超过90分钟,否则应按接缝处理。即将表面凿毛,用清水冲洗干净,铺设砂浆后,再进行浇筑,以便结合牢固。
1.4 收面
采用仓板浇筑的,在浇完后即拆去压梁和仓板,整平表面,开始收面。不用仓板浇筑的,在振捣完后即可开始收面工作。收面的工序是:先用长木抹(30~50cm 长)粗抹一遍,使表面平整,稍停,再用小铁抹细抹一遍,最后待大量水分蒸发后,再用小铁抹压抹一次,直至达到密实、平整、光滑。
收面工作要求作到表面平整光滑、无石子外露、无蜂窝麻面。收面应在混凝土浇筑完后,立即用原浆收面,不得另外加浆上面。实践证明,加砂浆上面的办法,往往因与原浆配比不同,结合不好,冬季受冻后,容易造成表层大量脱落,费料费工,对工程无益。
做好渠道衬砌混凝土的收面工作,可以降低糙率,提高过水能力,增强防渗效果,延长渠道使用时间。
1.5 拆模
混凝土板浇筑完后,应在1~2 天以后再拆除。拆模必须小心,不可扰动混凝土的结构。
拆除模板时,应先将其松动的一头略微撬起,然后用木榔头沿板背轻轻敲打,待全部松动后,再从另一头撬起取出,这样模板不易拆坏,同时可以保证缝壁完整。所有模板拆卸后,要立即整修,清除附着物,然后平放保管,以备再用,如果采用的是钢制模板,要经常校正。
1.6 养护
常用的养护方法是,在混凝土的表面覆盖湿草帘。一般在正常气温下,混凝土浇筑后12h左右,即应开始养护,养护的时间随水泥品种、气候条件的不同而不同。如用普通硅酸盐水泥,至少养护10~14 天;用矿渣水泥或有掺合料的水泥,则应养护14~21 天。养护过程中应勤洒水,经常保持混凝土表面处于湿润状态。
混凝土养护是保证和提高混凝土质量的重要环节,尤其是现浇混凝土板,一般结构较薄,外露面较大,水分吸收和蒸发较快,养护工作尤为重要,故应确定专人负责,切实做好。
2.现浇混凝土梯形防渗渠道的优缺点
2.1 现浇混凝土梯形防渗渠道的优点
(1)防渗效果好,一般能减少渗漏损失90%~95%以上。和布克赛尔县和夏灌区续建配套与节水改造工程干渠采用现浇混凝土梯形防渗渠道,项目区内渠道改造前水利用率为58%,项目实施后渠道水利用率为81%,渠道经改造水利用率提高率为23%;项目实施前亩次平均用水量为80m3/亩,实施后亩次平均用水量为72 m3/亩,项目亩次平均用水量下降率10%。
(2)耐久性好。在正常使用情况下,混凝土衬砌渠道可运行50 年以上。
(3)糙率小,n = 0.014~0.017,可减少沿程水头损失;允许流速大,一般为3~5 m/s;坡降较陡时可节省连接建筑物,缩小渠道断面,减少土方工程量和占地面积。
(4)强度高,便于管理。由于混凝土衬砌强度较高,能有效防止动、植物穿透或者其他外力的破坏;防止汛期水土流失造成渠道淤积;防止渠道冻融剥蚀,便于养护管理和节省管理费用。
(5)可塑性强,适应性广泛。对于不同的渠道断面、不同的土方工程,可以改变现浇厚度。
2.2 现浇混凝土梯形防渗渠道的缺点
(1)适应变形的能力较差。由于现浇混凝土梯形渠道一般为素混凝土,当其紧贴的土方发生局部塌陷时,混凝土现浇板就会产生空鼓以至断裂现象。
(2)返修费用高。当现浇混凝土渠道受到损坏后,需清除损坏部分,重新浇筑,而预制板渠道如受损,则经过整理土方后还可使用原拆除的预制板,维修费用相对较低。
(3)在缺乏砂石料的地区,造价较高。
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关键词 蜂窝 孔洞 露筋 缺棱掉角 施工缝夹层 结构裂缝
中图分类号: TV331 文献标识码: A
1、蜂窝
1.1现象:砼局部酥松,砂浆少石子多,石子之间出现空隙,形成蜂窝状的孔洞。
1.2原因分析:
(1)砼配合比不合理,石、水泥材料计量错误,或加水量不准,造成砂浆少石子多。
(2)砼搅拌时间短,没有拌合均匀,砼和易性差,振捣不密实。
(3)未按操作规程灌注砼,下料不当,使石子集中,振不出水泥浆,造成砼离析。
(4)砼一次下料过多,没有分段、分层灌注,振捣不实或下料与振捣配合不好。
(5)模板孔隙未堵好,或模板支设不牢固,振捣砼时模板移位,造成严重漏浆。
1.3预防措施:砼配料时严格控制配合比,经常检查,保证材料计量准确。砼拌合均匀,颜色一致,其延续搅拌最短时间符合规定。砼自由倾落高度一般不得超过2m。如超过,要采取串筒、溜槽等措施下料。砼的振捣分层捣固。灌注层的厚度不得超过振动器作用部分长度的1.25倍。捣实砼拌合物时,插入式振捣器移动间距不大于其作用半径的1.5倍;对细骨料砼拌合物,则不大于其作用半径的1倍。振捣器至模板的距离不大于振捣器有效作用半径的1/2。合适的振捣现象为:砼不再显著下沉,不再出现气泡。灌注砼时,经常观察模板、支架、堵缝等情况。发现有模板走动,立即停止灌注,并在砼初凝前修整完好。
1.4处理方法:砼有小蜂窝,可先用水冲洗干净,然后用1∶2或1∶2.5水泥砂浆修补,如果是大蜂窝,则先将松动的石子和突出颗粒剔除,尽量形成喇叭口,外口大些,然后用清水冲洗干净湿润,再用高一级的细石砼捣实,加强养护。
二、麻面
2.1现象:砼表面局部缺浆粗糙,或有许多小凹坑,但无钢筋和碎石外露。
2.2原因分析:
(1)模板表面粗糙或清理不干净,粘有干硬水泥砂浆等杂物,拆模时砼表面被粘损。
(2)钢模板脱模剂涂刷不均匀,拆模时砼表面粘结模板。
(3)模板接缝拼装不严密,灌注砼时缝隙漏浆。
(4)砼振捣不密实,砼中的气泡未排出,一部分气泡停留在模板表面。
2.3预防措施: 模板面清理干净,不得粘有干硬水泥砂浆等杂物。木模板灌注砼前,用清水充分湿润,清洗干净,不留积水,使模板缝隙拼接严密,如有缝隙,填严,防止漏浆。钢模板涂模剂要涂刷均匀,不得漏刷。砼必须按操作规程分层均匀振捣密实,严防漏捣,每层砼均匀振捣至气泡排除为止。
2.4处理方法:麻面主要影响砼外观,对于面积较大的部位修补。即将麻面部位用清水刷洗,充分湿润后用潮湿的水泥抹平。
三、孔洞
3.1现象:砼结构内有空隙,局部没有砼。
3.2原因分析:
(1)在钢筋密集处或预埋件处,砼灌注不畅通,不能充满模板间隙。
(2)未按顺序振捣砼,产生漏振。
(3)砼离析,砂浆分离,石子成堆,或严重跑浆。
(4)砼工程的施工组织不好,未按施工顺序和施工工艺认真操作。
(5)砼中有硬块和杂物掺入,或木块等大件料具掉入砼中。
(6)不按规定下料,吊斗直接将砼卸入模板内,一次下料过多,下部因振捣器振动作用半径达不到,形成松散状态。
3.3预防措施:
(1)在钢筋密集处,可采用细石砼灌注,使砼充满模板间隙,并认真振捣密实。机械振捣有困难时,可采用人工捣固配合,严防漏振。
(2)预留孔洞处在两侧同时下料。下部往往灌注不满,振捣不实,采取在侧面开口灌注的措施,振捣密实后再封好模板,然后往上灌注。
(3)控制好下料。要保证砼灌注时不产生离析,砼自由倾落高度不超过2m,大于2m时要用溜槽、串筒等下料。
(4)加强施工技术管理和质量检查工作。
3.4处理方法:要经有关单位共同研究,制定补强方案,经批准后方可处理。
四、露筋
4.1现象:钢筋砼结构内的主筋、副筋或箍筋等露在砼表面。
4.2原因分析:
(1)砼灌注振捣时,钢筋垫块移位或垫块太少甚至漏放,钢筋紧贴模板。
(2)钢筋砼结构断面较小,钢筋过密,如遇大石子卡在钢筋上,砼水泥浆不能充满钢筋周围。
(3)因配合比不当砼产生离析,浇捣部位缺浆或模板严重漏浆。
(4)砼振捣时,振捣棒撞击钢筋,使钢筋移位。(5)砼保护层振捣不密实,或木模板湿润不够,砼表面失水过多,或拆模过早等,拆模时砼缺棱掉角。
4.3预防措施:
(1)灌注砼前,检查钢筋位置和保护层厚度是否准确。
(2)为保证砼保护层的厚度,要注意固定好垫块。一般每隔1m左右在钢筋上绑一个水泥砂浆垫块。
(3)钢筋较密集时,选配适当的石子。石子最大颗粒尺寸不得超过结构截面最小尺寸的1/4,同时不得 大于钢筋净距的3/4。结构截面较小,钢筋较密时,可用细石砼灌注。
(4)为防止钢筋移位,严禁振捣棒撞击钢筋。在钢筋密集处,可采用带刀片的振捣棒进行振捣。保护层砼要振捣密实。灌注砼前用清水将木模板充分湿润,并认真堵好缝隙。
(5)砼自由顺落高度超过2m时,要用串筒或溜槽等进行下料。
(6)拆模时间要根据试块试验结果确定,防止过早拆模。
(7)操作时不得踩踏钢筋,如钢筋有踩弯或脱扣者,及时调直,补扣绑好。
4.4处理方法:将外露钢筋上的砼残渣和铁锈清理干净,用水冲洗湿润,再用 1:2或1:2.5水泥砂浆抹压平整,如露筋较深,将薄弱砼剔除,冲刷干净湿润,用高一级的细石砼捣实,认真养护。
五、缺棱掉角
5.1现象:砼局部掉落,不规整,棱角有缺陷。
5.2原因分析:
(1)木模板在灌注砼前未湿润或湿润不够,灌注后砼养护不好,棱角处砼的水分被模板大量吸收,致使砼水化不好,强度降低。
(2)常温施工时,过早拆除承重模板。
(3)拆模时受外力作用或重物撞击,或保护不好,棱角被碰掉。
(4)冬季施工时,砼局部受冻。
5.3预防措施:木模板在灌注砼前充分湿润,砼灌注后认真浇水养护。拆除钢筋砼结构承重模板时,砼具有足够的强度,表面及棱角才不会受到损坏。拆模时不能用力过猛过急,注意保护棱角,吊运时,严禁模板撞击棱角。加强成品保护,对于处在人多、运料等通道处的砼阳角,拆模后要用槽钢等将阳角保护好,以免碰损。冬季砼灌注完毕,做好覆盖保温工作,加强测温,及时采取措施,防止受冻。
5.4处理方法:缺棱掉角较小时,,清水冲洗可将该处用钢丝刷刷净充分湿润后,用1∶2或1∶2.5的水泥砂浆抹补齐正。可将不实的砼和突出的骨料颗粒凿除,用水冲刷干净湿润,然后用比原砼高一级的细石砼补好,认真养护。
六、施工缝夹层
6.1现象:施工缝处砼结合不好,有缝隙或夹有杂物,造成结构整体性不良。
6.2原因分析:
(1)在灌注砼前没有认真处理施工缝表面;灌注前,捣实不够。
(2)灌注大体积砼结构时,往往分层分段施工。在施工停歇期间常有木块、锯末等杂物积存在砼表面,未认真检查清理,再次灌注砼时混入砼内,在施工缝处造成杂物夹层。
6.3预防措施:
(1)在施工缝处继续灌注砼时,如间歇时间超过规定,则按施工缝处理,在砼抗压强度不小于1.2Mpa时,才允许继续灌注。
(2)在已硬化的砼表面上继续灌注砼前,除掉表面水泥薄膜和松动石子或软弱砼层,并充分湿润和冲洗干净,残留在砼表面的水予清除。
(3)在灌注前,施工缝宜先铺抹水泥浆或与砼相同的减石子砂浆一层。
(4)在模板上沿施工缝位置通条开口,以便清理杂物和冲洗。冬季施工时可采用高压风吹。全部清理干净后,再将通条开口封闭,并抹水泥浆或减石子砼砂浆,再灌注砼。
6.4处理方法:当表面缝隙较细时,可用清水将裂缝冲洗干净,充分湿润后抹水泥浆。对夹层的处理慎重。补强前,先搭临时支撑加固后,方可进行剔凿。将夹层中的杂物和松软砼清除,用清水冲洗干净,充分湿润,再灌注,采用提高一级强度等级的细石砼或砼减石子砂浆,捣实并认真养护。
七、结构裂缝
结构裂缝产生的原因很复杂,根据国内外的调查资料,引起裂缝有两大类原因,一种由外荷载(如静、动荷载
)的直接应力和结构次应力引起的裂缝,其机率约20%;一种是结构因温度、膨胀、收缩和不均匀沉降等因
素由变形变化引起的裂缝,其机率约80%。裂缝发生与材料、设计、施工和维护有关,现作以下分析。
7.1材料缺陷
在变形裂缝中收缩裂缝占有80%的比例,从混凝土的性质来说大概有:
7.1.1 干燥收缩
研究表明,水泥加水后变成水泥硬化体,其绝对体积减小。每l00克水泥水化后的化学减缩值为7~9ml,如混凝土水泥用量为35Okg/m3,则形成孔缝体积约25~30l/m3之巨。这是混凝土抗拉强度低和极限拉伸变形小的根本原因。研究表明,每lOOg水泥浆体可蒸发水约6ml,如混凝土水泥用量为350kg/m3,当混凝土在干燥条件下, 则蒸发水量达2llml/ m3。毛细孔缝中水逸出产生毛细压力,使混凝土产生“毛细收缩”。由此引起水泥砂浆的干缩值为0.1%~0.2%;混凝土的干缩值为0.04%~0.06%。而混凝土的极限拉伸值只有0.01%~0.02%,故易引起干缩裂缝,干燥收缩裂纹出现在接近1年龄期内。
7.1.2 温差收缩
对于强度要求较高的混凝土,水泥用量相对较多,水泥水化是个放热过程,其水化热为l65~250j/g,随混凝土水泥用量提高,其绝热温升可达50~80℃。研究表明,当混凝土内外温差10℃时,产生的冷缩值εC= T/α= 10/l10-5=0.O1%,如温差为20~30℃时,其冷缩值为0.02~0.03%,而混凝土极限拉伸值只有0.01~0.015%,因而冷缩常引起混凝土开裂。
7.1.3塑性收缩
混凝土初凝之前出现泌水和水份急剧蒸发,引起失水收缩,此时骨料与水泥之间也产生不均匀的沉缩变形,它发生在混凝土终凝之前的塑性阶段,故称为塑性收缩。其收缩量可达1%左右。在混凝土表面上,特别在抹压不及时和养护不良的部位出现龟裂,宽度达l~2mm,属表面裂缝。水灰比过大,水泥用量大,外加剂保水性差,粗骨料少,振捣不良,环境温度高,表面失水大等都能导致混凝土塑性收缩而发生表面开裂现象。
7.1.4 自生收缩
密闭的混凝土内部相对湿度随水泥水化的进展而降低,称为自干燥。高水灰比的普通混凝土(OPC)由于毛细孔隙中贮存大量水分,自干燥引起的收缩压力较小,所以自生收缩值较低而不被注意。但是,低水灰比的高性能混凝土(HPC) 则不同,早期强度较高的发展率会使自由水消耗较快,以至使孔体系中的相对湿度低于80%。而HPC结构致密,外界水泥很难渗入补充,在这种条件下开始产生自干收缩。研究表明,龄期2个月水胶比为0.4的HPC,自干收缩率为0.01%,水胶比为0.3的HPC,自干收缩率为0.02%。HPC的总收缩中干缩和自收缩几乎相等,水胶比越小自收缩所占比例越大。由此可知,HPC的收缩性与OPC完全不同,OPC以干缩为主,而HPC以白干收缩为主。问题的要害是:HPC自收缩过程开始于水化速率处于阶段的头几天,温度梯度首先引发表面裂缝,随后引发内部微裂缝,若混凝土变形受到约束,则进一步产生收缩裂缝。这是高标号混凝土容易开裂的主要原因之一。
以上是从水泥混凝土物理化学特性分析其各种收缩现象,早期塑性收缩会导致结构出现表面裂缝,混凝土进入硬化阶段后,混凝土水化热使结构产生温差收缩和干燥收缩(包括自干收缩),这是诱发裂缝的主要原因。
7.2混凝土构件裂缝的处理
在工程实践中,裂缝是不可能避免的。对裂缝的处理,首先要分析其形成原因,是由设计、施工、材料还是其它因素引起的。混凝土构件的裂缝大致分三类。第一类是很细小的裂缝,或者说是规范所允许范围内的裂缝。这种裂缝一般不需要处理,第二类是超出规范允许范围内的,但并不影响结构安全问题的裂缝。这种裂缝一般需处理才能满足使用功能以及结构耐久性等,第三类是裂缝较大,影响到结构安全性的裂缝,这种裂缝的构件往往需要进行结构加固处理或拆除重建。处理方法大致分两种,一是抹面处理,材料可为高强微膨胀砂浆,抗渗聚合物砂浆或用环氧玻璃封闭;二是压力灌浆法,材料可为水泥灌浆,水泥―水玻璃灌浆,环氧树脂以及现在所应用的一些化学聚合物等。
参考文献
[1] 混凝土结构设计规范GB 50010一2002.中国建筑工业出版社2002,北京。
[2] 建筑施工手册(第四版)缩印本中国建筑工业出版社出版、发行2003,北京。
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1.受外界条件影响大。
送电线路的施工是在户外的环境条件下,绝大多数为野外作业,甚至翻山越岭,受野外环境条件、地形地貌的影响很大。同时送电线路敷设跨越的范围广,长度长,无论是天气条件和地理状况都对送电线路的施工有直接的影响。特别是在北方,四季分明,不同季节的气候差异大,恶劣的天气无论对于工程的施工还是日常线路的维护都会带来明显的不利影响。因此,在进行线路施工时要尽可能的避开不良的天气条件和不利的地形。
2.机械化受限,施工工作量大。
送电线路的施工地域范围广泛,有些偏远地区整体经济水平低,相应的机械化水平也低,缺乏先进的大中型机械,加上地理位置和地形条件的限制,很多大型机械应用起来比较困难,因此,绝大多数的工程施工只能采用小、轻型机械配合人工操作完成。施工人员工作量大,工作强度高、负担重。
3.高空作业多,难度大。
送电线路的施工建设中,大多为高空作业,相对于地面施工来说,高空作业的难度要大得多,而且对于施工工艺和质量的要求也很高。不仅仅要保证施工的正常进行,还要对施工人员的人身安全采取必要的措施进行保护。
二、送电线路施工工艺
1.混凝土基础工程的施工工艺。
随着施工技术的革新和大型机械的应用,在混凝土基础工程的施工方面用机械搅拌、机械捣固、机械喷淋养护取代了以往的人工搅拌、捣固和养护,是施工人员的工作量和工作强度明显减轻,既节省了人力又实现了高效率的施工。原有的木制模板也被钢模板所取代,进一步提高施工的质量,使施工操作更加规范化和科学化。在一些送电线路混凝土基础工程的施工中,特别是对于500kV的线路施工,使用搅拌机对混凝土进行搅拌,使用插入式振捣器对混凝土进行捣固。使用大型机械的关键问题在于在野外作业的环境下,在复杂的地形条件下大型机械的应用适应性问题。对于大型机械适应困难的地区,仍需要小型机械加以配合。另外从目前应用情况来看,对于混凝土工程的养护仍然以人工淋水养护为主要养护方式。
2.土石方施工工艺。
对于大部分地区的土石方施工采用掏挖或半掏挖土坑基础型式的施工工艺,但是也有一部分地区采用嵌固或直锚式岩石坑基础。随着施工技术和机械工艺的发展,开始有钻孔机等机械设备的研发和应用,是原状土基础得到了逐步的推广。在爆破方面,采用延时光明爆破技术可以有效减少石方的开挖,岩石坑爆破成型。随着非电起爆成孔技术的应用,使施工安全性得到的有效的提高,同时减少了炸药的使用,经济成本降低。在流砂和淤泥地段,可采用混凝土灌注桩基础。应用超声脉冲检测法、水电效应法和超声波检测法等技术方法,可以准确的对桩基础的施工质量进行判断和检验。在转角塔的施工上,引起上拔力较大,可采用有良好抗上拔力性能和良好的稳固性的钢筋混凝土基础。在实际的施工过程中,要采用岩石基础时首先要对塔位周围的地质情况和岩石分布进行仔细的勘察,检验是否与设计存在出入,如果实际与设计不相符要对及时对设计进行变更研究出新的设计方案然后再进行施工。在对岩石基础开挖的过程中,要注意保持岩石结构的整体性,对安装锚筋的位置和尺寸进行反复的核对,确认无误在进行固定施工,注意科学养护。
3.杆塔的施工工艺。
从目前杆塔的施工情况来看,普遍采用倒落式人字抱杆整体组立的方式进行混凝土电杆及轻型铁塔施工。在特殊的地理环境和地质条件下,对特殊的杆塔形式进行根据实际情况进行局部的改进。对于大型、重型铁塔的施工通常采用分解阻力的方法,同时可根据实际需要在条件允许的情况下对分解组塔的方法加以创新。以往多采用外抱杆带落拉底线的方式,但是因为在拉线方面控制难度很大,很容易发生安全事故,特别是在地形复杂的山区,组塔的难度更大,质量很难得到保证。为了有效的解决这个难题,可采用内摇臂通天抱杆分解组塔以及内拉线悬浮抱杆分解组塔方法来控制拉线,效果显著。对于铁塔,特别是高塔的组立,可采用全倒装或者半倒装的新工艺来进行施工建设,传统方法的倒装组塔一般是在高空作业条件下进行采用此工艺可使其转变为低空条件下作业,施工安全系数大大提高,而且节省成本,经济性好。随着液压提升新机具的开发和应用,组塔工艺得到进一步的发展。在送电线路的施工中最重要也是最为关键的就是杆塔的组立,稍有不慎就很有可能发生安全事故。因此在施工现场,一定要做好安全防范,本质仔细严谨的态度,科学规范的操作,保护好设备和人身的安全。可以说,安全施工是杆塔组立施工的核心,是重中之重。杆塔的是输电线路的重要设施,对于送电导线起着重要的支持作用,同时又具有避雷的效果,其强度是由杆塔的制造材料、本身的结构形式以及受力形式所决定的,因此,在杆塔的选择上要注意选择强度和刚度较高的杆塔。
4.架线的施工工艺。
在传统的电力工程送电线路的施工过程中,架线的施工方法以人力放线和绞磨牵引紧线的方法最为普遍。应用此两种方法架线,在施工过程中需要对线路采取全停电或者半停电的方式,以实现跨电力线路架线,而且在跨通航河流架线上海需要全封航或者半封航,整体来讲机械化水平不高。这样一来,对导地线就会产生严重的磨损,而且劳动效率不高,需要消耗大量的人力物力,特别是在山区,放线操作困难较大,质量很难得到保证。随着新工艺的研究和应用,张力架线被开发和应用,改变以往人工架线施工的格局。使用牵张机械,可以使导地线能够持续保持有力的状态,始终具有一定的力,一定距离的保护交叉物的安全,而且放线效率和质量都得到显著的提高。在将每相导线放完之后,对牵张机前的导线进行临时的锚固。采取锚线的水平张力,小于导线计算拉断力的16%的措施,防止因振动引起导线疲劳造成导线断股。需要注意的是,在进行锚固操作时,同相子导线的张力之间应该具有一定的差异,将子导线上下相错,导线与地面之间的净距离要在五米以上。笔者查阅大量的资料,结合多年工作实践,对于送电线路架线施工工艺进行总结,不仅有张力架线作为架线施工的新工艺,还陆续出现了新的施工工艺,如:放线方法上出现了动力伞放线以及火箭放线;跨越电力线路中,有铝合金跨越架线工艺以及钢结构跨越架等。随着新工艺的推广应用,架线施工队额效率和质量必将得到显著的提高,不停电架线和不封航架线会逐步实现。
三、结语