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通讯工程前景范文1
关键词:有机硅涂料 浆砌石坝 除险加固 防风化
中图分类号:TV文献标识码: A
1 前言
浆砌石坝历史悠久,数量众多,是挡水建筑物重要的坝型之一。中国山区面积广大,石料丰富,早在2000多年以前就利用石块修建水利工程,是世界上建造浆砌石坝最多的国家。据统计,我国坝高在15m以上的浆砌石大坝有2000多座,多为建于改革开放前的中、小型大坝[1]。
浆砌石坝修建时一般不会对石材表面进行防风化处理,随着运行时间的累积,其风化问题日益凸显。由于是挡水建筑物,且多位于山区沟谷,冻融、溶蚀、冲刷、风蚀、生物侵蚀等风化作用尤为剧烈,砌体石材表面普遍存在起壳、蜂窝、盐结晶、起砂、碎裂、锈斑等风化现象,破坏了石材的完整性,降低了石材强度,从而影响到大坝的整体性和防渗性,一定程度上威胁到大坝的安全。
在浆砌石坝除险加固工程中,一般侧重于坝体稳定和渗流安全整治,极少对浆砌石坝体表面的风化剥蚀进行处理。目前常见的石材表面防护方式有上蜡、刷漆、喷混凝土等。上蜡能有效形成防水层,但石蜡易变色(黄化),易起壳,耐久性差。油性漆易施工,但对环境影响较大,不适宜水利工程尤其是饮水工程坝体的防护。挂网喷混应用较多,防渗、防风化效果较好,但对大坝外观改变较大,丧失了石材原有的天然美感。
笔者推荐的水溶性有机硅涂料具有渗入性、透气性、疏水性、耐候性、亲合性、无色、无味、无毒等优点,施工工艺、流程简单,比较适合水利工程中石材(尤其是砂岩)的防风化处理。
2 有机硅涂料及防护机理[1]
有机硅材料以其独特优异的性能和多种多样的产品形态,作为基础材料、改性材料或辅助材料,被广泛应用于各产业领域,尤其在建筑、电子电气、纺织、通讯、汽车、日化行业中,已拥有不可替代的地位。在建筑行业中,以橡胶形态用作各类用途的密封剂;以液态形式(包括乳液)用作防水剂、改性涂料和建材添加剂。后者又分为水溶型和溶剂型两种。
水溶性有机硅涂料的主要成份是甲基(或乙基)硅酸钠(或钾)溶液。甲基硅酸钠易被弱酸分解,当遇到空气中的二氧化碳和水时,会分解成甲基硅酸并生成碳酸钠,甲基硅酸很快地聚合成聚甲基硅氧烷。硅酸基的化学性质活泼,当防水剂涂于硅酸盐石材表面上时,它与材料表面的游离羟基发生化学反应形成材料表面与防水剂之间的化学链连接,并使石材表面结构与有机硅树脂相同,表面张力降低到硅树脂表面张力的水平,涂层分子中的甲基朝向外面,它的氢原子与水的氢原子相互排斥,使水分子难以接近,从而形成一个甲基相界面,产生憎水效果。
由于有机硅涂料形成的防护层的疏水性,抑制了水在原石材孔隙中的流动,石材中的可溶盐产生溶蚀的可能性大大降低。有机硅涂料中的硅原子与石材表层的氧原子反应形成强度较高的Si-O链,从而提高了石材强风化表层的整体性和强度,冻融、冲刷、风蚀等作用的影响也相应降低。由此可见,水溶性有机硅涂料对石材强风化层进行有效处理的同时,提高了石材的后续抗风化能力。污物颗粒也因防水涂层的附着力小、侵入深度较浅而很容易被雨水冲掉,石材的抗污能力相应增强。
3 设计与施工
(1)借助脚手架、吊篮、安全绳等高空作业设备,人工清理坝体表面杂草、腐土、生物残体等附着物,剔除砌体风化剥落层、锈斑、松动块体等,水枪冲洗干净后待干。
(2)用M10砂浆充填砌体空隙并勾缝。对于原朽化浆体,用钢錾仔细剔除,清缝后用M10砂浆重新紧实灌注。仔细勾缝,要求美观自然。
(3)待清理后的坝体及勾缝浆体全干后,用水性有机硅防护涂料均匀喷涂砌体表面,涂料用量约0.25kg/m2。待头遍涂料干燥后,再进行二次喷涂,如此3遍。涂料喷涂过程中,应时刻检查和确保砌体表面干燥、洁净。
施工成型后,既能有效提高石材的表层强度和抗风化能力,又不改变石材原由色泽和面貌,同时具有较好的防渗性能。
4 结语
(1)水溶性有机硅涂料无色、无味、无毒,适用于环保要求较高的水利工程。由于其具有渗入特性,尤其适用于砂岩等质地较松散石材的防护。
(2)水溶性有机硅涂料防护后的石材由于表层膜体的憎水性,其防渗性能有所提高,有助于坝体的整体防渗,防渗效果还需工程实践验证。
(3)水溶性有机硅涂料能提高石材的表层强度,其强化程度需进一步试验研究。
(4)水溶性有机硅涂料在浆砌石坝整治中的应用尚缺乏设计、施工经验,需在工程实践中不断总结和完善。
参考文献:
[1] 林继庸,王光纶.水工建筑物[M].中国水利水电出版社,2008
通讯工程前景范文2
关键词:BIM技术;轨道交通;工程设计;应用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.111
0 前言
随着轨道交通的不断发展,其设计中的应用技术增多,传统的方式很难适应信息化的发展趋势。三维建筑信息模型,即BIM技术,以三维数字技术为前提,对相关信息进行高低集成,在轨道交通的设计中应用价值较高。在具体应用中,尤其是设计阶段,有助于设计方案的形成,提高可视化程度,实现与土建等阶段的有效衔接,发挥在与诸多环节的积极配合。同时,针对施工方案的变更,能够进行有效的核对,强化指导,对于整个工程的质量和效率意义重大。
1 对BIM技术涵义、特征和发展的介绍
1.1 BIM的涵义
BIM是建筑信息模型的缩写,将建筑物的三维数字作为基本载体,将其作为主导,贯穿于整个建筑物的生命周期范围之内,有效关联设计、施工和管理等施工流程,实现建筑物信息的有效协同和集中。
1.2 对BIM技术特征的分析
(1)实现信息的高度集成。BIM 技术借助数字信息,实现对建筑物的有效模拟,主要针对真实的数据信息,主要包含空间关系、几何形状等,重视视觉信息的表述,关系设计的各种要素,如管线、设备等,同时, 对建筑物料、相关构件的功能和性能进行有效模拟,关系到各种构件的连接模式、荷载等信息。BIM 技术的本质是借助数字信息,发挥计算机的管控作用,形成三维模型数据库,目的是有助于建筑师对所需信息的获取。
(2)传递性强。对于BIM技术,基本的特征是在数据创建的时候,保证关联性和一致性,也就是说,一旦相关信息被更改,BIM 系统需要进行及时反映,反馈至其它的图元,无需进行人工图纸的处理。这种特点保证了BIM 系统项目的工作的连续性,将工作结果迅速体现在工程各个时期,实现人力资本的降低,成本得到有效控制,工作效率被提升。
(3)能够发挥支持和协同的优势。BIM系统能够及时沟通设计方、施工方、建设方和运营管理者,彰显及时性和同步性,达到实时监测,能够实现工作水平和设计品质的提升。借助BIM 技术,能够搭建三维模型,完成对梁柱管线的碰撞检测,结合专业性质,进行有效布设,实现对构件之间冲突的检测,使得整个团队不同设计专业的有效沟通。
1.3 BIM 在轨道交通工程设计中发展趋势的介绍
当前,BIM 技术当前主要应用在民用建筑领域,但是,轨道交通工程方面应用十分有限。BIM技术刚刚被引入,主要应用在地铁车站和周边环境可视化设计以及管线综合碰撞检测中。结合当前BIM技术发展的状况,将来会应用在轨道交通工程前期、设计、施工以及运营的阶段,集中体现在三维可视化、分析优化、协同以及资源共享方面。
2 对BIM技术在轨道交通工程设计中应用的介绍
2.1 在前期规划中应用的介绍
在城市轨道交通前期规划时期,要重视可行性的研究,借助BIM 思想,形成城市交通三维模型的构建。在模型中,主要包含地质条件、道桥状态、管线、建筑物等特征,同时,还保证诸多学科的信息和资料,如技术、科学、人文等。在这些信息的基础上,实现对轨道各种信息的有效分析与核算。
2.2 对可视化设计的应用
在方案设计的阶段,建立车站的三维实体模型,能够全方位把握各种地形、道路、建筑物的情况,同时,结合车站一体化开发,实现对各种功能的有效分析。随着项目的发展,设计方案需要多样化。方案可以是概念上的,也可以是详细的工程设计。BIM 的应用,允许建筑师利用模型,实现方案的全面开发。鉴于模型的直观性、可视化以及可靠性,能够借助BIM 技术,进行有效沟通,一旦发现问题,进行及时优化,更大限度地发挥BIM的应用价值。BIM 技术,借助数字化,形成对建筑物构件的真实描述,实现了对传统设计模式的突破。
2.3 在协同设计方面的应用
当前,设计机构在协同工作方面的发展现状为,设计呈现分散性,需要时间进行协调。协同设计主要是借助网络通信软件和数据信息,在设计单位局域网中,建立通讯系统,设计和管理人员在平台背景下,实现文件和信息的有效查阅和交换。所谓的协同设计,将建筑、结构、设备等集中在同一平台之下,实现文件的集体共享。不同的专业的人员,建筑BIM 软件,形成各自专业的BIM模型,实现与中心文件的有效连接,在共享和同步之后,实现信息的添加。
2.4 对设计的优化介绍
对于建筑设计,体现的是反复修改与优化的过程。在以往,如果设计出现变更,需要手工进行修改,耗费大量的时间和精力,信息很容易出现不匹配的现象,一旦延展到施工阶段,就会出现返工的情形。在BIM模型中,图纸具有可视化,结合创建的图纸类型,可以条件三维视图等不同模型的界面。BI模型中的所有图元构件需要建立在一定的关系的基础上,将各个图纸的视图和模型进行有效关联,出现任何修改,都能够进行自动反馈,反映到相应的图纸和模型之中,发挥关联的有效变更。因此。在整个项目中,专业协同能够任何时间和空间发生,保证各个专业的设计资料实现协调性与完整性,更新信息。在一定程度上降低人员劳动强度,降低错误率,节约资源,提升效率,降低成本支出。
2.5 BIM技术在自动碰撞检测中的应用
BIM 技术能够提供碰撞检测功能。对于三维管线的综合,是在BIM 三维建筑设计的基础之上,实现对机电专业的管线与桥架的优化,调整标高,进行碰撞检测。这种技术的应用能够在第一时间进行对错漏碰却的检测,能够指导设计者获取更加直观的指导建议。
3 结束语
综上,对于BIM技术在轨道交通中的应用,仍需要较长的时间来不断完善,但是,其在三维可视、协同性等方面的优势,决定了其未来的发展道路,必将具有更加广阔的发展前景。
参考文献:
通讯工程前景范文3
【关键词】GPS RTK;吹填工程;沉降观测
本文探讨GPS RTK技术在吹填工程沉降观测中实施的可行性,并结合实际案例分析其可靠精度。
中化泉州石化项目位于福建省湄州湾南岸、泉州市惠安县东桥、原辋川盐场,泉州市惠安县泉惠石化工业园区内。主厂区平面优化后的新增区位于泉州市外走马埭围垦区内,拟回填场地原始泥面标高在-2.0~2.0m之间。本工程施工区回填面积约200.2万m2,采用水上吹填砂和陆上回填相结合的设计施工方案,围堤长3429米,围堤及吹填区最终验收标高+5.0m,其中回填区设计沉降量60~70cm。为便于本工程最终计算工程量,涉及到大金额工程量问题,在施工过程及结束后,必须对该施工区域地表及原始泥面进行沉降变形观测,为最终工程量计算提供有效数据。
由于施工区域大,整个施工过程中对原有地表影响较大,变形观测工作基点设置较远,且施工区域整体区域沉降不平衡,按照设计施工图纸要求,进行区域分析,每隔100米必须设置沉降观测点,每次观测时间间隔7天。施工区域大,测量工作面广,周围环境不确定因素过多,所有这些,都对测量配合工作提出更高要求。如果采用传统的方法,利用三角高程方法或水准测量方法进行变形观测,不但工作繁琐,大大降低了工作效率,而且也不能保证精度。宁波上航泉州测量队引进南方测绘公司S82、S86两台套动态实时差分GPS测量系统,采用GPS RTK技术,通过观测该区域沉降观测点,以获取数据,有效的解决了测量工作所带来的困难。
DGPS系统工作原理和系统组成
DGPS系统工作原理
全球定位系统(GPS)是一种采用距离交会法的卫星导航定位系统,与传统的距离交会法不同之处在于GPS定位中已知点是高速运动的卫星(其位置由地面控制系统以导航电文的形式通过卫星播发),此外,测距的方法与传统测距方法也有很大不同,一般采用测距码(分粗码/捕获码和精码)及载波相位来测距。具体工作时,在一个精确已知位置设基准站,基准站对视场范围内的GPS卫星(一般需要4颗以上)进行连续跟踪测量,以监测GPS的系统误差,并按规定的时间间隔,定时把误差校正量等数据通过无线数据链播发出去,移动台利用收到的信息,对GPS观测值进行校正,以达到消除星历误差、星钟误差、大气层延迟误差等公共误差,从而获得高精度的位置。移动台的计算机用于采集GPS位置的数据(平面数据)和高程数据,通过实时解算整周未知数和用户站的三维坐标,获得该点高精度测量数值如果解算结果的变化趋于稳定,为固定解,则其精度已满足设计要求,便可以结束实时观测。
1.2 系统组成
基准站:GPS主机,电源,GPS天线,电台天线。其作用是采集各种观测值,通过电台实时发送给流动站。
移动站:GPS主机,电源,GPS天线,接收电台及通讯天线组成,其作用是接收参考站所发射的各种观测信息,再对其与参考站间基线进行解算,实时获得该点坐标。
软件配置:南方公司灵锐之星工程软件,主要用于处理数据及形成成果数据文件。
1.3 GPS RTK技术精度支持
灵锐S82、S86系列采用天宝OEM板,以全新的天宝嵌入式定位技术作为高精度、高稳定的核心,可以确保长时间的考验和无故障工作,同时还结合了南方灵锐S82、S86稳定优秀的整机性能:高智能、数据处理快、安全性高。
南方GPS RTK接收机具有以下精度指标特点:
静态平面精度:±3mm+1ppm
静态高程精度:±5mm+1ppm
RTK平面精度:±1cm+1ppm
RTK高程精度:±2cm+1ppm
GPS RTK测量系统在沉降观测中的实施过程
2.1 GPS RTK点位坐标高程比对
所谓坐标比对,就是在进行任何种类的测量作业前,进行与控制范围内原有城市一级、二级导线控制点的坐标和高程校核,用于验证仪器参数设置的正确性,在此过程前应先输入计算好的参数。参数的计算是由于DGPS RTK测量是在WGS - 84 坐标系中进行的,而各种工程测量和定位是在当地坐标或我国的北京54 坐标上进行的,这之间存在坐标转换的问题。而DGPS RTK是用于实时测量的,要求立即给出当地的坐标,不同坐标系统的转换本质上是不同基准间的转换,常用的有布尔沙模型,又称为七参数转换法。点位坐标高程校正存在精度问题,必要时还应该重新求解测区的坐标转换参数,达到尽可能消除系统误差的目的。
测定点坐标比对如下表2所示
点名 北京54坐标(已知) 北京54坐标(实测) 高程(米) 差值(mm)
X(m) Y(m) X(m) Y(m) H(已知) H(实测) X Y H
K1 2771451.530 488349.841 2771451.523 488349.835 6.822 6.813 -7 -6 -9
K2 2770544.886 489345.366 2770544.884 489345.363 7.439 7.426 -2 -3 -13
水电407 2770900.761 489063.309 2770900.769 489063.316 14.985 14.995 8 7 8
观测时注意固定好移动站位置,每次观测应当不少于20次,取最终平均值。对同一个已知点连续观测获得实测值与该点原始坐标进行较差比对和分析,点位最偏差为:XK1=7mm,YK1=6mm,HK1=9mm;XK2=2mm,YK2=3mm,HK2=-13mm;X407=8mm,Y407=7mm,H407=8mm;其点位较差最大值为dmax=10.6mm,高程最大较差为Hmax=-13mm;
相同点RTK观测差值与已知值可视为等精度观测值,由观测值与已知值较差计算单位权中误差公式得到:
点位平面位置中误差:MP=9.58mm
高程中误差:MP=12.25mm
根据《水运工程测量规范》(JTJ203-2001)要求,吹填工程测量应符合下列规定,吹填区内测量的点位中误差不应大于图上2mm;高程测量误差不应大于50mm;沉降杆应进行编号并测定其零点高程,其高程测量误差不应大于10mm。而采用GPS-RTK做的七参数系统,通过采集控制点坐标校核,点位中误差为9.58mm,高程中误差为12.25mm,结合工程实际情况,在同等条件下,采用电子测距仪三角高程测量方法或水准仪引测水准,不但耗时多,而且劳动强度大,工作效率低,受外界环境干扰影响大,精度不能保证。采用GPS RTK测量技术,可满足吹填工程测量沉降观测需要。
2.2沉降观测点的布设与实施观测
吹填工程沉降观测点布设的目的是为了了解区域整体平面在施工过程及施工完成后,地表沉降量的多少,在最终吹填达到设计要求标高时,以方便确定吹填砂最终计算工程量。按照设计施工图纸要求,进行区域分析,每隔100米必须设置沉降观测点,考虑到现场环境限制及其他影响,整个沉降观测过程可采用GPS RTK测量技术,在每个观测点放置沉降板,并固定好位置,观测沉降板底部坐标和高程。具体操作实施如下,先放样每个沉降板的位置,可利用工程之星点放样或者线放样,检查坐标和线号,往RTK手簿里输入数据,检查输入的坐标或者线号,实地放样,实地做标记,给沉降板做好编号,沉降观测点的标记可根据施工需要,可在杆子上贴反光纸,挂彩旗,以防止施工过程中被破坏及进行下次观测,测量记录放样标记的坐标,制作放样坐标表,再进行周期性沉降观测,整个沉降观测过程即方便又简洁,减少了水准及三角测量搬站测量的冗繁过程,大大提高了工作效率,为工程施工创造经济效益和社会效益。
结论
通过实践证明,采用GPS RTK技术进行吹填工程沉降观测,可大大提高作业效率,优势明显,与传统三角高程测量和水准测量相比较,具有较明显的特点:
实时动态显示经可靠性检验的厘米级精度的测量成果;
摆脱了传统测量方法因粗差而无法返工造成的影响,方便于检查,大大提高作业效率;
具有较高的精度,能满足吹填工程施工测量沉降板布设及沉降观测需要,而且可全天候测量,突破空间、通视、气候的限制,满足现代化施工对测绘的要求。
需要注意的几个问题:
GPS RTK处理数据过程是基准站和移动站之间的单基准处理过程,基准站和移动站的观测数据质量好坏对定位结果的影响很大,但是,移动站只能由工作任务决定观测点,所以基站位置的有利选择非常重要;
测量观测过程中,遇到卫星跟踪个别时段不好,PDOP值太大时应停止测量,以免测量精度不够;
测量实施过程沉降板放置和观测,应该注意架设三脚架,或采取其他措施,以保证数据采集精度及稳定性。
遇到因吹填引起测区沉陷而无法进入观测情况,可采用GPS RTK在离观测点适当位置测设临时观测基点,结合三角高程测量方法,对观测点进行测量。
总而言之,随着GPS RTK技术的日趋完善和广泛应用,配合着相应RTK测量规范,GPS RTK技术在测量领域中将具有更广阔的应用前景。同时随着测绘技术的不断发展,应用高科技测绘手段实时监测复杂工程的施工,对保证工程质量、进度和效益将发挥越来越大的作用。
参考文献
[1]周忠谟,易杰军.GPS卫星测量原理与应用[M].北京:测绘出版社,1997(修订本)
[2]催希璋,於宗涛,等,广义测量平差(新版)[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社,2000.
[3]邱章云,RTD实时动态GPS测量系统在三峡工程中的应用,2004.
通讯工程前景范文4
【关键字】:黄骅港;预制场;人工块体;栅栏板
[Abstract]: Artificial concrete blocks are widely used in the breakwater and revetment engineering, this paper combined with the actual situation of the construction company of Huanghua port area focuses on artificial block prefabrication construction and grid plate precasting process, for similar construction experience to provide reference.
[Keyword]: Huanghua port; yard; artificial block fence plate;
中图分类号:[TQ178] 文献标识码: 文章编号:
1 工程概况
黄骅港综合港区起步工程预制构件主要为栅栏板及扭王字块。第六项目部负责施工的北围堰F1-F2、北防沙堤N0-N4、北防沙堤N4-N8、南侧航道围堰(W8-W9’)共四个标段所需栅栏板共有8种型号,约20000块;扭王字块主要为2吨-7吨,共6种型号,约150000块,预制量大,工期紧。
模板加工、拌合站支立、底胎制作等前期准备工作量非常大,必须采取非常规措施,前期技术准备和施工现场的准备工作必须抓紧,预制场要边建设边进行预制构件的施工,并及早形成大规模的生产能力。项目部共设四个预制场,本文主要介绍第三预制场建设情况。
2 混凝土人工块体预制的特点
2.1预制混凝土人工块体的种类
混凝土人工块体主要包括栅栏板、扭工字块、四脚空心块、四脚椎体、扭王字块等。
2.2预制混凝土人工块体的特点
⑴外形复杂,模板制作难,加工费高;
⑵预制数量大,少则几千件,多则几万件,需自始至终注意保证每件的质量;
⑶各工程由于波浪,水深条件不同,即便同一工程,还由于使用部位不同,其所用块体的种类和规格不尽相同,因此一般是在拟建工程所在地,建临时预制场进行预制。
3.3预制工艺的合理选取
在保证块体质量容易、建场简便和投产快的前提下,对块体的特征、预制数量、模板的加工能力和机械设备的配备等情况,作系统分析之后,选取比较合理的预制工艺。
3 人工块体临时预制场建设
3.1预制场建设的基本原则
⑴满足混凝土构件预制场的基本要求外,应尽可能选在拟建工程附近,减少从场地至现场的运输距离。
⑵场地面积要比较大,尽可能将存放场设在场内,减少从浇筑地点至存放场的倒运距离。
⑶因属临时预制场,试用期仅为1-3年,故一切设施应从简和少用固定式的,应符合建场容易,费用低,投产快的原则。
3.2基本设施的布置
施工前应做好施工用水、供电、道路、通讯、场地(四通一平)的布置。
3.2.1施工用水
预制场的施工用水主要包括混凝土拌合用水、洗石用水、养护用水及生活用水。供养护用水的主管道一般应循环闭合,并多设阀门以利维修或更换。所有管道应明铺或埋设。明铺管道时,管道上应覆盖土防冻,并在适当位置设排水阀。
预制场建设前应经过充分的考证和计算来确定供水量及供水方式,以项目部第三预制场为例进行简要总结。由于工程前期,业主资金不到位,工程前景不明朗,预制场前期建设本着一切从简的原则,考虑设立1立方混凝土拌合站,供水未考虑增加预留量,供水管管径未经过详细计算,直接确定为Ф50管径,后期工程规模不断扩大,又增设1.5立方拌合站一座,生产任务加大,供水情况紧张。
第三预制场的实际用水布置情况如下:供水单位为黄骅港自来水厂,由三千吨港务局办公大楼引水至预制场内,采用埋设Ф50PVC水管的方式,埋深深度约60cm,满足黄骅港地区抗冻埋设深度,总长约200米。预制场内设置10m*5m*1.5m蓄水池一个,约存水75t。查规范可知:Ф50管径,1.5m/s流速情况下,供水流量为3.0 L/s,每小时供水量约为10.8t,每天总供水量为259.2t(按24小时考虑)。
按每天需浇筑600 m3混凝土进行供水量计算:
q1= K1∑Q1N1K2/8×3600
式中: 8是指一天按8小时的工作时间计算,3600是以秒为单位(1小时)。
q1——施工工程用水量,(t/天);
K1——未预计的施工用水系数,取1.10;
K2——现场施工用水不均衡系数,取1.50;
Q1——每班计划完成的工程量;
N1——施工用水定额;
考虑养护及洗石用水,根据计划要求每天浇筑混凝土600m3,每立方混凝土用水量为160L,石子用量为1.2t,约0.8 m3;养护用水(查定额所得)200L/立方混凝土,机械冲洗石子用水(查定额所得)300L/立方石子,∑Q1N1=(160+200+300×0.8)×600= 360000L。根据上面得公式计算为q1=1.10×360000×1.50/(8×3600)=20.625L/s,折合成每天用水量为594t。
不考虑养护及洗石用水,计算为∑Q1N1=160×600= 96000L,q1=1.10×96000×1.50/(8×3600)=5.5L/s,折合成每天用水量为158.4t。如一天按12个小时工作时间计算,则用水量为237.6t。
根据以上计算结果,结合实际供水量仅为259.2t(24小时),不考虑养护及洗石用水的情况下,除去生活用水及损耗,第三预制场的供水设备仅能满足每天约12小时的生产需要,实际上用水情况非常紧张,生产任务紧张时常需配以水车运输才能满足需求。
如再遇到类似工程时我们不能直观的确定供水管线管径,实际上应该提早根据工程量计算所需供水管线管径,然后再合理布置,以第三预制场为例,管径计算如下:
式中:d——配水管直径(m);
Q——施工工地用水总量(L/s);
v——管网中水流速度(m/s),一般生活及施工用水取1.5m/s。
考虑养护及洗石用水Q=20.625L/s,v=1.5m/s,则
d=0.132m=132mm
不考虑养护及洗石用水Q=5.5L/s,v=1.5m/s,则
d=0.068 m=68mm
经以上分析,再结合实际水压力等情况,至少应配备100mm管径管线供水,第三预制场供水设计不合理,以后施工中应引以为戒,施工准备阶段应进行详细的计算及论证,应以既能满足施工需要又不造成资源浪费为准则。
3.2.2施工供电
施工供电可采用地下电缆或架空电线,一般采用地下电缆,除有一定埋深外,穿过道路时,需设保护套管。施工供电量也应由计算确定:
P=1.1(K1∑Pc+ K2∑Pa+ K3∑Pb)
式中:P——计算用电量(kW),即供电设备总需要容量;
∑Pc——全部施工动力用电设备额定用量之和;
∑Pa——室内照明设备额定用电量之和;
∑Pb——室外照明设备额定用电量之和;
K1——全部施工用电设备同时使用系数,总数10台以内时,K1=0.75;10-30台时,K1=0.7;30台以上时,K1=0.6;
K2——室内照明设备同时使用系数,一般取K2=0.8;
K3——室外照明设备同时使用系数,一般取K3=1.0;
1.1——用电不均匀系数。
以第三预制场为例,1立方拌合站额定用电量为135kW,1.5立方拌合站为180kW,门式起重机为10kW(共4台),插入式振捣器按8台(2kW/台)计算,交流电焊机1台(21kW/台),所有设备共计392kW;室内照明用电按10kW计;室外照明用电按6kW计。计算如下:
P=1.1(K1∑Pc+ K2∑Pa+ K3∑Pb)=1.1×(0.7×392+0.8×10+1.0×6)=317.24kW
故知需用电量为317.24 kW。
所需变压器容量按下式计算:
P0=1.4 P=1.4×317.24=444.1KVA。
因此可知第三预制场应选用500 KVA容量的变压器进行施工。实际施工因前期仅有1立方拌合站施工,采用300 KVA容量的变压器已能满足需要,后期增加1.5立方拌合站及4台门式起重机后,对变压器进行了更换,更换为500 KVA容量的变压器。
3.2.3道路布置
根据底胎和存放场的布置,供混凝土运输和块体出运用的道路,可分设而各行其道,也可合设而共用。为使车辆行驶畅通,道路一般应循环闭合,道路的宽度应满足运输车辆的作业、行驶、错车和调头等需求。
3.2.4场地排水
预制场整个场地一般采用自然坡度排水,应避免场地内积水。第三预制场建设时未对场地内排水进行修整,场地内易积水,特别是雨季施工时造成很多不便,场地泥泞,行车困难,影响块体预制的施工,后期经过硬化处理,情况有所改善。如再建类似预制场时,应对排水进行合理安排。
3.2.5其它
预制场布置不宜过大,生产线之间不宜距离太远,应紧凑、合理,利于场地的布置及文明施工的开展。
4 栅栏板预制
4.1栅栏板施工工艺流程
栅栏板预制施工工艺流程:混凝土地坪制作底胎制作钢筋挷扎清理底胎和模板模板刷油钢筋笼装设支立外模支立芯模砼搅拌砼运输砼入模振捣砼抹面压光拆模修补养护构件吊运。
制约栅栏板块体质量的关键点:模板加工质量、原材料质量、混凝土搅拌质量、混凝土浇筑和养护质量、栅栏板顶面及隔板两侧抹面质量。
4.2栅栏板模板加工工艺
4.2.1人工块体模板加工的总体要求
⑴模板的材质及型式应与结构的特点和所采用的施工方法相适应。
⑵模板结构应为刚性,应保证构件各部分的设计形状、尺寸和相互位置的正确性。
⑶模板接缝应平顺、严密、不漏浆,应避免发生飞边及其它缺陷,不合格的缝要堵塞。
⑷模板应制作简单,装拆方便,能提高周转次数。
⑸模板制作采用螺栓或其它材料固定,以确保混凝土浇注和振捣时模板的刚度。
⑹人工块体模板的设计除符合一般规定外,尚应符合下列规定:模板的几何尺寸应能保证块体的设计重量;模板的分片应便于小片制作、大片组装和支拆;宜用钢材制作;钢模板宜在工厂制作,其曲面、折角模板宜冷压成型,对接缝应采用连续焊,并用砂轮磨平。
4.2.2目前使用栅栏板模板的优缺点
目前项目部使用的栅栏板模板型式:外模板采用钢板角钢扁钢肋(或槽钢肋)槽钢的型式,芯模采用钢板肋板对焊槽钢方管扁担的型式,四角采用旗形橡胶条固定在外片模板上进行止浆,底部采用橡胶八字条或在底胎护边角钢上粘贴泡沫止浆条止浆。
考虑模板的周转次数多,栅栏板模板采用δ=4mm的钢板加工,钢模板在工厂制作,折角模板采用折板机在车床上冷压成型,对接缝应采用连续焊,并用砂轮磨平。
4.2.2.1北围堰F1-F2段栅栏板模板
北围堰F1-F2段栅栏板模板为项目部第一批制作的模板:外模直接由钢板焊接在槽钢上,扁钢做肋,长边模板转角处焊接角钢对短边模板形成包围,在角钢上钻孔,利用螺栓将两片模板连接起来,螺栓校紧之前塞进橡胶八字止浆条用来止浆。芯模采用整体结构,通过方管与对焊槽钢方管扁担连接成整体,扁担上部利用圆钢管或角钢焊接成三角桁架以防止芯模变形。
优点:模板结构型式简单,制作难度小;整体芯模工艺,模板支拆方便,施工效率高。
缺点:⑴外模刚度较小,模板周转次数较多,易产生变形,底口需进行支顶。针对这种缺点,项目部对该批模板进行了改造,在外片模板顶口槽钢上焊接围囹,增加刚度。为防止底口模板变形造成漏浆,顺长边模板方向在混凝土地坪上制作一条宽40公分,高10公分的通长混凝土台阶,然后制作木楔子,对底口进行支顶,取得了不错的效果。
⑵外片模板直接利用螺栓进行连接,螺栓孔全部为气焊掏孔,不规则。螺栓连接操作随意性较大,个别螺栓如不紧固易造成拼缝处漏浆,在连接方式无法更改的情况下,我们加工了部分对应螺杆直径的钻孔钢片,对应气焊孔焊接到角钢上,起到了固定连接螺栓的作用。
⑶四角拼缝处采用塞进橡胶八字止浆条用来止浆,八字条无法与板面严密结合,两片模板校核较紧时,胶条平板与三角八字连接部位易断裂,无法有效止浆。针对这种情况,我们在部分模板板面上直接焊接了钢八字,然后在对应的模板上粘贴泡沫止浆条配合钢八字止浆,取得了较好的效果。
4.2.2.2北防沙堤N0-N4段栅栏板模板
北防沙堤N0-N4使用的模板针对北围堰F1-F2栅栏板模板的缺点进行一下几点改进:
⑴外模采用钢板角钢扁钢肋槽钢的型式,增设了一道角钢,增加了刚度。芯模仍采用整体结构。
⑵外模的连接方式更改为对拉螺杆连接,减少了操作的随意性且操作方便,效果好。
⑶四角的止浆方式更改为旗形橡胶条直接通过平头螺栓固定在外片模板上进行止浆,相比较塞进橡胶八字条及焊接钢八字止浆,不但效果好,而且去除了人工操作,是该套模板加工中的亮点。(比较图如下)
在这批栅栏板的加工过程中我们首次使用了在底胎模上加设护边钢板、护边钢板及锚固钢筋,使混凝土底胎模形成围护结构,保证底胎模边线顺直,且对其边角进行了保护,便于粘贴止浆条,有利于侧模止浆。但是使用过程中也出现了一下问题:
⑴该批模板尺寸较大(长4.3m,宽3.44m,高0.7m),囹使用了单槽钢,且长边与短边不对称,长边为【14,短边为【12,对拉螺杆通过对焊槽钢由外模顶部对拉,周转数次之后对拉部位的槽钢围囹发生了变形。以后再制作类似模板时,建议采用对扣双槽钢,且两边对称的结构,对拉螺杆通过双槽钢之间预留的空隙进行斜拉紧固。
⑵底口漏浆及飞边现象严重,违背了我们使用护边角钢底胎的初衷。主要是因为长边较长,仅仅使用单槽钢做围囹,且通长中横肋仅采用5mm厚扁钢做肋,模板刚度较小,底口仍采用支顶进行加固,操作随意性大,随着模板周转次数的增加,板面产生了变形,底口漏浆较严重,随之产生飞边飞刺,影响观感质量。建议以后底口采用对扣双槽钢围囹,中间通长横肋采用槽钢,底口增加外模顶丝。(结构型式见下图)
4.2.2.3南围堰(W8-W9’)段栅栏板模板
通过北围堰及北防沙堤栅栏板模板的运用和不断总结,南围堰(W8-W9’)段栅栏板模板已形成一套较成熟的工艺,外模采用外模采用钢板角钢扁钢肋(中间横肋为槽钢)双槽钢围囹的型式,对穿螺杆紧固,四角利用旗形胶条固定在单片模板上进行拼缝止浆。芯模仍采用整体结构,便于支拆。
4.2.2.4对全钢底胎的展望
目前的栅栏板预制工艺主要采用混凝土底胎,在混凝土地坪上做栅栏板底胎,整个施工完成后不易拆除,如要拆除,就意味着全部破坏,并且会连带破坏地坪,因此可考虑做成全钢底胎,不但避免了以上缺点,还可以灵活进行更改,比如方便以大改小,资源还不会造成浪费,而且移动方便,提高了施工的灵活性,混凝土底胎不具备这些优势。
全钢底胎不但利于外模止浆还利于芯模底口止浆,外模底口止浆类似与护边角钢混凝土底胎,芯模止浆借鉴单个芯模拆装式的方式,可在钢底板上做好芯模坐落位置的标记,粘贴较宽(3cm)泡沫止浆条进行止浆。
目前我们仅仅开始该种工艺的试验,未形成成熟的工艺,施工细节及成本控制上仍需进一步进行验证。(试验全钢底胎见下图)
4.3栅栏板预制质量控制
4.3.1原材料质量控制
原材料的质量直接决定混凝土的内在质量,施工中使用的原材料的规格、品种等各项技术特征,应严格按规范要求进行抽检,不合格的不使用,钢筋、水泥、外加剂等都要有出厂合格证和检验单,必须注意试验结果出来后才能使用。
4.3.1.1碎石
必须控制好碎石的石粉含量,特别是小石的石粉含量,含泥量,另外还需控制石料的材质,风化岩及软弱颗粒的含量,这些石料不能有效包裹水泥,影响混凝土的强度。考虑到石粉对混凝土抗冻性能的影响,第三预制场于6月份开始进行碎石震动筛洗石工艺,洗石效果较好,但雨季施工时,因石粉包裹碎石,震动筛洗效果较差。以后施工中应根据当地的石料情况确定洗石设备的类型,或根据单价情况考虑直接购买水洗料施工。
4.3.1.2河砂
河砂主要控制含泥量,级配,沙漏含量及杂质含量。另外要勤测河砂的氯离子含量,必须控制在规范要求范围内。
4.3.1.3水泥
主要控制水泥温度,特别是夏季施工,温度较高,混凝土易存在假凝现象,栅栏板抹面处理时产生许多小突起,混凝土表面起皮,没有光面,对抗冻性能等造成影响。
4.3.1.4外加剂
对减水剂,引起剂的控制,必须勤测外加剂的比重,另外在外加剂罐中增设搅拌设备,冬季还应增设加热设备,保证原材料的质量。
4.3.2混凝土搅拌质量
4.3.2.1坍落度控制
小型构件应选用小坍落度干硬性混凝土施工,特别是栅栏板,顶面面积较大,如坍落度过大,将产生较厚浮浆,引起顶面裂缝,影响抗冻性能。建议使用30-50mm小坍落度混凝土。黄骅港综合港区工程第二及第五预制场负责栅栏板预制,二预使用料斗小车运输混凝土的工艺,坍落度控制为30-50mm,五预受限于混凝土罐车运输的工艺,坍落度最低控制在70mm,实际施工中,特别是在栅栏板顶面裂缝控制上,二预的块体效果明显好于五预。因此可见混凝土的质量直接决定成品的质量,以后类似的施工中必须控制好混凝土质量关。
4.3.2.2含气量的控制
在栅栏板的施工中我们改变了引气剂的添加方式,由于引气剂的掺量较小,施工前期为了保证其搅拌均匀,在引气剂溶液中掺加30倍水之后先泵送到水计量桶中,与水溶和之后再一起泵送到搅拌仓中搅拌。后期施工中配备较大的容器储存,将水的含量增加至80—120倍,容器内增设搅拌设备,保证引气剂的均匀性,然后再泵送至搅拌仓内搅拌,可有效控制掺量小带来的计量偏差。需要注意的是,因水的含量增加,试验人员必须从拌合用水中将这部分水量扣除,确保混凝土的水灰比正确。黄骅地区为受冻地区,混凝土的含气量必须控制在4.0-6.0%,还要根据施工情况灵活调整引气剂的掺量,如气温较高、水泥温度较高时应适当增加引气剂的掺量。
4.3.2.3优化配合比设计
我们目前使用的混凝土配合比为双级配碎石,小石为5-16mm,大石为16-31.5mm,受碎石成型工艺的限制,碎石中小石的石粉含量要普遍高于大石,特别是在雨季时,石粉基本完全对碎石形成包裹,影响混凝土的质量,特别容易对抗冻性能造成影响。以后施工中在配合比设计的时候建议取消小石,采用单级配,现场搅拌的混凝土的和易性和含气量均能满足施工要求。
另外施工中还需控制好混凝土的和易性,采取措施减小泌水性和离析。
4.3.3混凝土浇筑和养护
4.3.3.1运输方法
可采用料斗小车运输入模,也可采用混凝土罐车运输直接入模,均人工分灰浇注成型。
4.3.3.2浇筑方法
栅栏板混凝土分层进行浇筑,分层厚度不大于30cm,混凝土振捣采用Ф50插入式振捣器进行振捣,振捣顺序从近模板处开始,先外后内,移动距离不大于300mm,振捣器至模板的距离不大于150mm,并尽量避免碰撞钢筋、模板,振捣时应垂直插入混凝土中,并快插慢拔,上下抽动,以利均匀振实,保证上、下层结合成整体,振捣器应插入下层混凝土中不少于50mm,振捣时间10~20秒。注意插入式振捣器应垂直使用,不得倾斜,振捣棒插入深度不得超过四分之三棒长,不得将软轴埋入混凝土。
4.3.3.3施工中的亮点
Ф50钢管代替保护层垫块。钢筋保护层垫块周围是一个薄弱部位,处理不好极易形成氯离子渗透的通道,对钢筋造成腐蚀,因此取消垫块才是解决此问题最好的办法。为此,我们将周边垫块取消,浇注砼时用同等直径(Ф50)的钢管临时代替。混凝土浇筑完成后,从一个方向依次边振捣边拨出钢管,确保钢筋骨架完全受到混凝土的制约,不会产生位移。应注意振捣时避免钢管倾斜进入栅栏板块体中,浇筑完成后应及时清理钢管上的沾灰等杂物。
4.3.3.4混凝土的养护
以第五预制场为例,施工前期我们采用覆盖土工布浇水的方式进行养护,土工布浇水后失水较快,特别是气温较高时,起不到保湿效果,另外土工布浇水后重量增加,移动不方便,使用效果较差。之后我们尝试了覆盖塑料布浇水保湿养护,保湿效果较好,但因黄骅地区大风天气较多,塑料布破坏严重,浪费较多。经过综合考虑最终采用底层覆盖塑料布上层覆盖土工布的养护方式,增加了塑料布的周转次数且取得了较好的保湿效果。
存放场的栅栏板养护:施工前期虽有专职人员负责养护,但是人数较少,养护效果较差。经过讨论,我们成立了专门的养护班组,设置班长,施工高峰时养护班共8人,由班长统一协调调度,确保了栅栏板的养护效果。
4.3.4栅栏板顶面及隔板两侧抹面
栅栏板顶面处理是整个预制过程中较为重要的一环,直接关系到块体的观感质量,隔板两侧的抹面质量还直接影响到抗冻性,因此为重点控制的工序。
栅栏板浇筑完成后先进行粗平,粗平时重点控制顶面平整度。前期施工中我们采用人工木抹子搓平的方式,因顶面面积较大,控制起来较困难,效果较差。经过讨论,为保证顶部平整度,防止边棱破损,从而达到提高观感质量且有效保护成品的目的,我们在抹面时增设一个铝合金空心方钢粗平,取得了良好效果,基本保证了平整度偏差在5mm内。
根据栅栏板的特点我们自制了三种铁抹子:大抹子、中抹子、圆角小抹子。大抹子抹压栅栏板周边,中抹子抹压隔墙顶部,圆角小抹子抹顶部所有边棱。特别是圆角小抹子的运用,确保了栅栏板各边线的顺直、美观,提高了观感质量。
4.3.5一些好的想法
4.3.5.1取消钢筋吊环,利用吊孔起吊
采用吊孔代替吊环,既节约了大量钢材,又避免了在栅栏板安装后吊环受海水侵蚀的流锈污染。
4.3.5.2规范垫块制作
以往保护层垫块制作不标准,强度、尺寸没保证。以后施工制作垫块前首先应设计配合比(强度比母体砼高一级),加工定型模具,振动台振捣成型。建议增设抽屉式潮湿养护装置,并定期抽取试样检验试块的强度,定期抽查外型尺寸,使用时(圆柱)侧放,外露一条线,确保垫块周围不成为薄弱部位。
4.3.5.3护边角钢及全钢底胎的完善
应进一步考证护边角钢及护边钢板的可行性,配合新改进的模板进行试验,不断完善该工艺,并考虑使用全钢栅栏板底胎,增加周转次数,节约成本。
4.3.5.4单个芯模拆装工艺。
考虑将传统整体芯模顶升上拔工艺改为单个芯模拆装工艺,且在芯模四角采用圆弧导角工艺。该工艺将彻底解决顶升芯模时栅栏板孔格内壁混凝土的拉伤问题,避免栅栏板受冻融剥皮。为防止芯模上浮造成孔格底部水泥浆流失,导致孔格侧壁表面强度降低,将传统芯模固定方式改为预埋螺杆反拉芯模固定,同时在芯模底部增设止浆条止浆。
4.3.5.5制作专用防护罩。
为防止雨水、大风及高温给抹面质量造成不的良影响,确保非正常气候下的施工质量,建议增设专用防护罩。
4.4栅栏板施工中的过程管理措施
4.4.1施工中重点控制的环节
⑴在施工工艺上进行技术改进与技术革新;
⑵紧抓第一道工序,即模板加工与验收;
⑶加强试验管理,严把原材料的进场检验关,特别关注抗冻性能。
⑷加强质量监督检查和创优奖罚的落实。
4.4.2施工中进行的技术管理措施
⑴制定创局优质混凝土质量措施计划,建立监控大纲,对主要工序进行管理。
⑵施工中,不断总结经验,大胆学习和采用新工艺、新材料、新技术、提高经济效益,缩短施工工期。
⑶加强对原材料的控制。
⑷提高民工技术素质,定期进行培训,使其掌握所参加工种的技术要求后上岗,定期对模板工、振捣工、抹面工等关键工序的操作工人进行技术培训。
⑸严格执行工序验收制度,上道工序不合格严禁进入下道工序。