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篇1:PE给水管道在城市供水管网中的应用工学论文
PE给水管道在城市供水管网中的应用工学论文
摘要:介绍了PE给水管的优越性及在供水工程中的应用,阐述了PE给水管安装工艺的参数控制,提出了施工中易出现的质量缺陷,为进一步扩大应用提供了参考。
关键词:PE;管材;管道连接;热熔操作技术
PE管道是以高密度或中密度的聚乙烯原料生产的管道输配水系统,是城市供水管材的新产品,已成为管道领域“以塑代钢”的首选管材,它克服了镀锌管、铸铁管易锈蚀、结垢、滋生细菌、寿命短的缺点。实践证明以PE为原材料的管材,质量可靠、运行安全、维护方便、费用经济、特别是PE给水管热熔工艺更适合管道的直埋、暗埋,有效地解决了接头渗漏的难题。亳州市建投投资有限公司从已经开始使用室外埋地PE给水管,进行城区供水改造。近三年来,年安徽省亳州市城市供水改造工程完成投资8350万元、总长度约520km(包括支管网),管径从dn25、dn63、dn100、dn160、dn200、dn315dn400到dn500、dn630不等。现就PE给水管在施工应用方面的有关环节进行分析和探讨。
一、PE给水管道的优越性
1、耐腐蚀、不结垢:PE给水管材是一种具有非极性结构的高分子材料,具有较好的耐化学性。对水中和土地中的所有离子和建筑物内的化学物质均不起化学作用,具有抗酸碱腐蚀能力、不生锈、不结垢、耐老化、不滋生微生物、不产生异味。絮凝物使水质变色,符合卫生规定,是饮用水输送的理想管材。
2、质量轻:质量仅为钢材的1/10,可大大减轻工人的施工强度,降低了机械的吊装费用。缩短了工期,提高了功效。
3、管件连接牢固,由于聚乙烯具有良好的热熔性,能保证接口材质结构与管体本身的同一性,实现了接头与管材的一体化,熔接接头泄露率比金属管道显著降低。
4、管内流体阻力小,管段内壁平滑,沿程摩阻力比金属管道小,管件连接不缩径,局部阻力系数比钢管小。
5、使用寿命长易回收利用,镀锌管的使用寿命一般为~,实际使用时间往往更短,而PE管使用寿命可达50年。它易回收利用,不产生对环境有影响的物质,技术成熟且不断发展。
6、对地基的变化有较强的适应性。PE 管材是一种高韧性管材,其断裂伸长率一般超过50%,对管基不均匀沉降的适应能力非常强,对地基沉降和端部荷载具有有效的抵抗能力。
二、PE给水管在供水工程中的应用
1、PE给水管道的施工
(1) 沟槽断面。
在断面选择中,考虑以下几个因素的影响:管道的直径、埋设深度、土壤类别、地下水情况、施工季节、沟槽是否用支撑、土方的运输、排水方法,基于以上8个方面因素的考虑,结合亳州市区内的工程地质情况,地下水位较低,在多年的施工中,对于DN300以下的管道在城区内施工几乎未遇到地下水,亳州市的冻土层约为0.5m,所以采用的是直壁与放坡相结合的断面形式,沟槽放坡按给水排水管道工程施工及验收规范执行。
(2) 基础处理
开挖中若基础为未扰动槽底原状土,可直接铺设管道,对于一般土质,主要采用铺砂垫层,厚度为200mm,管道在铺砂垫层前,应先夯实平整,其密度不应低于90%。对于流砂、淤泥层硬土层等,采用换土、打桩等措施,确保工程质量。
(3) PE管材、管件之间的连接
PE管材、管件之间的连接一般有热熔连接、电熔连接及机械连接,供水改造工程的3家公司全部采用热熔连接。热熔连接又分为热熔承插连接和热熔对接连接,DN65管道以下(包括DN65)采用热熔承插连接,DN100以上采用热熔对接连接。热熔连接要采用相应的专用连接工具,连接时严禁明火。要校直两对立的待连接件,使其在同一轴线上。
a. 热熔承插连接方法:将匹配的内表面和外表面同时加热到粘流态,拆去加热工具,将外表面插入内表面形成承插搭接。其连接的界面是柱状面。热熔对接连接关键是要把熔接过程中柱状熔融界面的温度、时间和接缝压力三个参数调到最佳,把熔融界面材料的特性、柱状界面几何尺寸自身的匹配及界面和加热工具的'匹配性、环境温度等因素同时考虑。这种操作大多为手工操作,因此人为因素是焊接质量的一个重要影响因素。
b. 热熔对接连接方法:将两相同的连接界面用加热板加热到粘流状态后,移开热板,再给连接面施加一定的压力,并在此压力状态下冷却固化,形成牢固的连接,其连接界面是平面。热熔对接连接的关键是要在对接过程中调整好温度、时间、压力三个参数,要把连接界面材料的性能、应力状况、几何形态以及环境条件等自然因素一起考虑,才能实现可靠的熔焊。
c. 不同管径之间的PE管连接采用PE 异径管件变径后,仍采用热熔连接。
(4) PE管材与其他的管材、管件及阀门之间的连接。
城市的配水主管道的施工管段水压试验及冲洗消毒合格后,要与用户管、已建管道等其他材质的管材、阀门进行过渡连接,尤其是对更新改造的主干管更是存在着与其他管道连接的问题。
a. dn63 以下的PE给水管与金属管道、小口径阀门的连接,可采用内(外)镶嵌金属螺纹的注塑管件进行过渡。
b.dn63以上的PE给水管与其他材质管道、阀门、伸缩器、消火栓等金属管件的连接,采用相同型号的法兰连接进行过渡,PE 管材的过渡法兰由法兰头和钢塑法兰片组成。PE 管材与其他材质的管材、管件、阀门等的连接,其过渡管件的压力等级不得低于管材的公称压力。
(5)热熔连接过程中易出现的操作缺陷及预防措施
熔接强度的确定要考虑材料的性质和接头的质量,一般控制熔接温度为230℃±10℃,温度的上限受制于材料结构的变化和焊缝形状的优劣。温度过高,会出现卷边尺寸增大,聚合物熔体对工具的粘附。聚合物的热氧化会析出挥发性产物(一氧化碳、不饱和烃等) ,使接头强度降低。
热熔连接过程中易出现的质量缺陷及预防措施如下:
a.接头处或接头附近的管材上出现裂缝:由于设定的温度过高,产生管材表面碳化,相互熔接的两端材料熔体流动的速率不同。
b.熔缝出现缺口:熔接压力不足,吸热时间或冷却时间过短,管口切削不平行。
c.管端错位:由于机具夹具不同轴,管段没有架设水平,操作误差大。
d.卷边不规范:过窄是熔接压力过大,过宽是吸热时间不正确。
e.熔接不充分产生假焊:连接的管端面有污染,转换时间过长,热板温度过低。
f.角度变形:由熔接机和管材安装不当产生管端受力不均。
g.连接面出现孔洞砂眼:焊接压力不足,冷却时间不足。
h.外来杂质引起的空隙:加热板处理的不干净或加热板上有水溶剂的存在。
2、PE管材的水压试验
由于PE管材是一种热塑料材料,管材本身具有发生蠕变和应力松弛的特性,与传统性材料(如球铁、钢等)管道不同,水压试验过程中,PE管材发生蠕变会导致一段时间内呈连续下降趋势,试压时间较长,需要注水补压,不应认为管道漏水,故PE 管材的水压试验与GB 50268 给水排水管道工程施工及验收规范对压力管道的水压试验不同,判断水压试验的方法与标准也不同,应充分理解PE管道在压力试验期间的压力下降现象。
三、结束语
PE管材作为一种新型管材,虽然在施工中有其优点,但应注意以下问题:
1、PE管材为塑料管材,不易储存,怕日晒,必须有封闭较好的仓库保管储存。
2、PE管材的管道基础相对于球墨铸铁管,要求更严格。
3、PE管材的水压试验对于初次试压时难以控制。
4、PE管道的主管材价格相对便宜,但管件价格目前与其他管材相比,相对较高,如:电熔管件等。虽然PE管材有一定的不足,但作为一种新型管材,具有优异的材料性能、广泛的环境适应性及良好的连接、施工性能,PE给水管道会得到更广泛的应用。
篇2:浅谈光纤在继电保护中的应用工学论文
浅谈光纤在继电保护中的应用工学论文
论文关键词:光纤通道;光纤保护;应用
论文摘要:介绍了光纤通道的特点和工作原理,以及目前在电力光纤网络中光纤保护装置与光纤通道的连接方式和主要特点,讨论了光纤保护在实际应用中可能遇到的问题及其解决办法。
随着通信技术的发展,在纵联保护通道的使用上,已经由原来的单一的载波通道变为现在的载波、微波、光纤等多种通道方式。由于光纤通道所具有的先天优势,使它与继电保护的结合,在电网中会得到越来越广泛的应用。
1光纤通道作为纵联保护通道的优势
光纤通道首先在通信技术中得到广泛的应用,它是基于用光导纤维作为传输介质的一种通信手段。光纤通道相对于其他传统通道(如:电缆、微波等)具有如下特点:
1.1传输质量高,误码率低,一般在10-10以下。这种特点使得光纤通道很容易满足继电保护对通道所要求的“透明度”。即发端保护装置发送的信息,经通道传输后到达收端,使收端保护装置所看到的信息与发端原始发送信息完全一致,没有增加或减少任何细节。
1.2光的频率高,所以频带宽,传输的信息量大。这样可以使线路两端保护装置尽可能多的交换信息,从而可以大大加强继电保护动作的正确性和可靠性。
1.3抗干扰能力强。由于光信号的特点,可以有效的防止雷电、系统故障时产生的电磁方面的干扰,因此,光纤通道最适合应用于继电保护通道。
以上光纤通道的三个特点,是继电保护所采用的常规通道形式所无法比拟的。在通道选择上应为首选。但是由于光缆的特点,抗外力破坏能力较差,当采用直埋或空中架设时,易于受到外力破坏,造成机械损伤。若采用OPGW,则可以有效的防止类似事件的发生。
2光纤通道与光纤保护装置的配合方式
目前,纵联保护采用光纤通道的方式,得到了越来越广泛的应用,在现场运行设备中,主要有以下几种方式:
2.1专用光纤保护:
光纤与纵联保护(如:WXB-11C、LFP-901A)配合构成专用光纤纵联保护。采用允许式,在光纤通道上传输允许信号和直跳信号。此种方式,需要专用光纤接口(如:FOX-40),使用单独的专用光芯。优点是:避免了与其他装置的联系(包括通信专业的设备),减少了信号的传输环节,增加了使用的可靠性。缺点是:光芯利用率降低(与复用比较),保护人员维护通道设备没有优势。而且,在带路操作时,需进行本路保护与带路保护光芯的切换,操作不便,而且光接头经多次的拔插,易造成损坏。
2.2复用光纤保护:
光纤与纵联保护(如:7SL32、WXH-11、CSL101、WXH-11C保护)配合构成复用光纤纵联保护。采用允许式,保护装置发出的允许信号和直跳信号需要经音频接口传送给复用设备,然后经复用设备上光纤通道。优点是:接线简单,利于运行维护。带路进行电信号切换,利于实施。提高了光芯的利用率。缺点是:中间环节增加,而且带路切换设备在通信室,不利于运行人员巡视检查,通信设备有问题要影响保护装置的运行。
2.3光纤纵联电流差动保护:
光纤电流差动保护是在电流差动保护的基础上演化而来的,基本保护原理也是基于克希霍夫基本电流定律,它能够理想地使保护实现单元化,原理简单,不受运行方式变化的影响,而且由于两侧的保护装置没有电联系,提高了运行的可靠性。目前电流差动保护在电力系统的主变压器、线路和母线上大量使用,其灵敏度高、动作简单可靠快速、能适应电力系统震荡、非全相运行等优点是其他保护形式所无法比拟的'。光纤电流差动保护在继承了电流差动保护的这些优点的同时,以其可靠稳定的光纤传输通道保证了传送电流的幅值和相位正确可靠地传送到对侧。时间同步和误码校验问题是光纤电流差动保护面临的主要技术问题。在复用通道的光纤保护上,保护与复用装置时间同步的问题对于光纤电流差动保护的正确运行起到关键的作用,因此目前光纤差动电流保护都采用主从方式,以保证时钟的同步;由于目前光纤均采用64Kbit数字通道,电流差动保护通道中既要传送电流的幅值,又要传送时间同步信号,通道资源紧张,要求数据的误码校验位不能过长,这样就影响了误码校验的精度。目前部分厂家推出的2Mbit数字接口的光纤电流差动保护能很好地解决误码校验精度的问题。 3光纤保护实际应用中存在的问题
3.1施工工艺问题
光纤保护是超高压线路的主保护,通道的安全可靠对电力系统的安全、稳定运行起到重要的作用。由于光缆传输需要经过转接端子箱、光缆机、电缆层和高压线路等连接环节,并且光纤的施工工艺复杂、施工质量要求高,因此如果在保护装置投入运行前的施工、测试中存在误差,则会导致保护装置的误动作,进而影响全网的安全稳定运行。
3.2通道双重化问题
光纤保护用于220kV及以上电网时,按照220kV及以上线路主保护双重化原则的要求,纵联保护的信号通道也要求双重化,高频保护由于是在不同的相别上耦合,因此能满足双通道的要求,如果使用2套光纤保护作为线路的主保护,通道双重化的问题则一直限制着光纤保护的大规模推广应用。
3.3光纤保护管理界面的划分问题
随着保护与通信衔接的日益紧密,继电保护专业与通信专业管理界面日益难以区分,如不从制度上解决这一问题,将直接影响到光纤保护的可靠运行。对于独立纤芯的保护,通信专业与继电保护专业管理的分界点在通信机房的光纤配线架上。配线架以上包括保护装置的那段尾纤,属于继电保护专业维护,这就要求继电保护专业人员具备一定的光纤校验维护技能。
3.4光纤保护在旁路代路上的问题
线路光纤保护在旁路代路时不方便操作,由于光纤活接头不能随便拔插,每次拔插都需要重新作衰耗测试,而且经常性拔插也容易造成活接头的损坏,因此不宜使用拔插活接头的办法实现光纤通道的切换。对于电网中没有单独的旁路保护,旁路代路时是切换交流回路,因此不存在通道切换问题,但对电网有独立的旁路保护,对于光纤闭锁式、允许式纵联保护暂时可以采用切换二次回路的方式,但对于光纤差动电流保护则无法代路,目前都是采取旁路保护单独增设一套光纤差动保护的方法解决。已有部分厂家在谋求解决光纤保护切换问题的办法,如使用光开关来实现光纤通道切换。
结束语
尽管目前光纤保护在长距离和超高压输电线路上的应用还有一定的局限性,在施工和管理应用上仍存在不足,但是从长远看,随着光纤网络的逐步完善、施工工艺和保护产品技术的不断提高,光纤保护将占据线路保护的主导地位。
参考文献
[1]贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社.
[2]钟惠霞.数字光纤通信概述[J].
篇3:氩电联焊在燃气管道施工中的应用工学论文
氩电联焊在燃气管道施工中的应用工学论文
【摘 要】本文介绍了氩电联焊施工方法和工艺参数,在实际施工施工中应用,降低工程成本,确保焊接质量,取得良好经济效益。
【关键词】燃气管道;氩弧焊;手弧焊お
【Abstract】The article describes ITU argon welding construction methods and process parameters applied during the actual construction works to reduce the project cost, to ensure welding quality and achieved good economic results.
【Key words】Gas pipeline; Argon-arc welding; Hand-welding
1. 前言
燃气管道作为一种为城镇工业、居民输送燃料的特种设备,在改善人民的生活质量及社会主义现代化建设方面起到非常重要的作用。焊接是燃气管道安装的主要工序,焊接质量的好坏直接关系到燃气管道是否能够安全运行。因此确保燃气管道的焊接质量就显得尤为重要。
燃气管网采用的管材一般为10、20低碳钢,可焊性好,通常在管道施工中采用的焊接方法为手工电弧焊,对焊工的操作技术要求高,其焊接质量在一定程度上决定于焊工的操作技术水平。在施工检验过程中发现手弧焊焊缝的质量合格率,特别是X射线探伤的一次合格率偏低,即使是技术水平较高焊工一次合格率也仅为80%左右,且Ⅰ、Ⅱ级片的比例极少。造成焊缝探伤不合格的重要因素是焊缝的内部存在超标缺陷,而且主要产生在焊缝的打底焊道部分。超标缺陷多为夹杂、气孔及未熔合,其中最常见的缺陷为夹杂。经分析,造成超标缺陷的原因是多方面的,但主要原因是:由于手弧焊采用的焊接材料为电焊条,焊接过程中对熔池进行气渣联合保护,打底焊时,为了确保获得良好的背面成型效果,一般采用灭弧焊。灭弧焊单位时间内输入的焊接线能量较连弧焊要少,冷却速度快,熔池冷却时部分熔渣来不及溢出造成夹杂;此外,因管件焊缝较弯曲,各部位焊缝焊接手法不一,易引起打底焊道表面高低差较大,形成焊渣死角造成清渣困难,当焊第二道焊缝时造成层间夹渣或夹渣性未熔合。
由此得知,如何确保燃气管道焊缝的焊接质量,提高焊缝的X射线探伤依次合格率,关键在与如何确保打底层焊道的焊接质量。因此,有必要采用新的焊接工艺。
2. 氩弧焊打底技术的应用
为了提高燃气管网的施工质量,我们采用了一种新的氩电联焊焊接工艺――氩弧焊打底,手弧焊盖面。既打底焊道采用氩弧焊工艺,其他焊道采用手弧焊进行盖面。该工艺在陕西省天然气西安至渭南段等多项燃气管道工程的实践应用中取得较好的效果。下面对此工艺进行介绍。
2.1 氩弧焊概述。
氩弧焊是气体保护焊的一种,分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊。我们工艺中所讲的氩弧焊是指钨极氩弧焊(又称TIG焊),属于非熔化极氩弧焊,它是利用难熔金属钨和钨的合金棒作为电极,通过使钨极与工作之间产生电弧,并利用氩气严密的保护钨极、焊丝和熔池进行焊接的一种方法。TIG焊具有以下优点:
(1)电弧为明弧,在焊接过程中便于控制调整,可进行全位置焊接;
(2)打底焊时可采用连弧焊,焊接速度快,质量高,熔渣几乎没有;
(3)电极不熔化,易维持恒定的.电弧长度,焊接过程稳定;
(4)氩气是最稳定的惰性气体之一,比空气重,焊接时在电弧周围形成一圈稳定的气体保护层,不会出现气孔和合金元素烧损,焊缝质量高。
2.2 焊接技术
2.2.1 接头准备。
焊接接头准备的质量(包括接头形式的选择)对焊接质量的影响极大。根据陕西省天然气西安至渭南段管道壁厚及形状特点,为了保证管道对接时的焊接质量,采用V型坡口对接形式
2.2.2 焊接清理。
TIG焊对于工件和填充金属表面的污染比较敏感,焊前必须除去表面的油污、氧化膜等。施工中常用的清理方法为机械清理,即用砂轮、纱布打磨或刮刀刮削,将坡口区域和焊丝金属表面的氧化膜、锈蚀污染以及生产中造成的氧化皮去除。机械清理要在临焊之前进行。
2.2.3 电源种类与极性。
对于氩弧焊打底,为了减少钨极的烧损,选用直流正接法;对于手焊弧,为了提高焊接速度,采用直流反接法
2.2.4 焊接工艺参数。
根据管道的壁厚范围,管道的对接焊采用单道三层焊。氩弧焊打底焊丝选用φ2.0mm的JM-56镀铜焊丝,保护气体为纯度99.9%以上的氩气,电极采用φ2.4mm的铈钨极。填充及盖面层采用手弧焊,焊条选用φ2.5mm、φ3.2mm的E4303的E4303钛钙型低碳钢焊条。各层的焊接方法、焊材种类及相关工艺参数
2.2.5 焊接操作。
氩弧焊打底操作的关键点如下:
(1)要注意保持适宜的电弧长度。因为氩弧的挺度稍差,弧长控制不好会降低保护效果影响接头质量。
(2)要根据焊接的位置掌握好焊枪角度。
(3)要处理好填丝角度和填充位置。同时要注意焊接过程中填丝的端头不要退出气体保护区,以免高温焊丝被空气氧化。填丝时不要触及钨丝,以免污染电极。填丝要均匀稳定地送入熔池,不可乱动,以免破坏保护气流
(4)要注意掌握引弧、收弧操作。
(5)野外施工中要注意做好防风措施,保证氩气保护气流不被破坏。
3. 结论与建议
实践证明,燃气管道施工中采用氩弧焊打底技术,较手弧焊打底显示出极大的优越性:焊接质量稳定可靠,焊接速度快,减轻劳动强度,提高劳动效率,效果显著,特别是大大提高了一次焊接合格率。例如陕西省天然气西安至渭南段管道工程施工中全部采用了氩弧焊打底、手弧焊盖面焊接工艺。在近3个月的施工中,共完成56Km5432道219管道焊口的焊接安装工作,按比例进行X射线抽拍焊缝646道,总片数2587张,X射线探伤Ⅲ级片以上一次合格率达99.9%,Ⅱ级片以上一次合格率达95.1%,保证了燃气管道接口的焊接质量。
因为氩弧焊的焊接材料比手弧焊的焊接材料成本要高,表面上看采用氩弧焊打底会造成工程成本的提高,但实际上并不是这样,以陕西省天然气西安至渭南段管道工程为例,经核算:采用氩弧焊打底、手弧焊盖面工艺比采用手弧焊工艺焊接材料成本增加约3万元,但因为氩弧焊打底的焊接质量较高,焊接质量可靠,较大的提高施工效率,焊缝检验一次合格率高,减少了焊缝返修及拍片次数,按工期缩短所节省的人工费及因焊接质量提高所节省的返修及拍片费计,共计节省费用为15万元。这样,陕西省天然气西安至渭南段管道工程采用了氩弧焊打底工艺后,工程总成本比手弧焊降低了12万元。所以氩弧焊打底应用于燃气管道施工上,不但提高了施工焊接质量,而且还会带来较大的经济效益。氩弧焊打底留在管道中的焊渣量几乎没有,有效防止焊接过程中污染管道内部,保证以后管道输气的洁净度。故氩弧焊打底、手弧焊盖面在燃气管道施工中不失为一种先进、实用的焊接工艺。
综上所述,在城镇燃气管道施工中,对于重要的管线,如:中压支、干管,过路管线等,可采用氩弧焊打底、手弧焊盖面焊接工艺;而对于庭院管道及户内立管等压力较低管线,考虑到施工的简便,可采用手弧焊焊接工艺。
篇4:石在城市生态环境中的应用论文
石在城市生态环境中的应用论文
摘要石作为生态环境要素在建设城市生态环境中起着重要作用。介绍了石的传统运用方法,并从石作对于植物生长、水体与周围环境及建筑环境等的影响,论述了石在生态环境中的功能及其运用,包括石生态驳岸、防止光污染等。
关键词石;城市生态环境;应用
哥本哈根气候大会的召开向世人昭示,环境生态问题已成为了当今全球关注和重视的问题,人与资源、环境协调发展也是当今科学发展、世界发展需要认识及解决的问题。环境作为一个规模大、影响重要的生态因子,其发展方向决定着整个城市乃至世界的发展。环境的改善是多方面的,注重生态化应该从身边开始、从环境中的各方面着手。它可以大到生态环境,也可以小到环境中的一个元素。石,作为中国文人寄情尚古的精神载体,千姿百态,有着雕塑般的抽象之美,是中国古典园林的精髓。石来自天然,与人工构筑物组合,易于形成“虽由人作,宛自天开”的景观。石与花木均为自然之精华,石有恒定的品格,花木有变换的季相,石与花木相配,易于营造生机勃勃、充满画意的景观。石与水景搭配,易于形成富有灵动之美的景观[1]。科技的进步使得石的功能和用途有了新的发展和延伸:改变磁场,调节植物的生长;促进水景、植物、土壤之间的离子交换和物质转换;防止光污染对人体的二次侵害等。石的这些生态环保功能随着石的广泛运用逐步为人所知、为人所用。
1石的传统运用方法
石是自然环境中的一个元素,无论是在环境景观方面的点缀、体现意境、增加艺术造诣的作用,还是在建筑方面的支撑、维护、装饰作用,石的功能都被人们广泛运用。与植物搭配时,根据石的不同规格造型及植物的观赏范围,突出表现石的点缀作用,达到“犹抱琵琶半遮面”的感觉,最终形成石与植物相融洽的自然完美效果;与水景搭配时,根据水景的轮廓摆放不同种类、不同大小的景石,在其边上配置一些水生植物,这样的搭配丰富了水景,使得石在园林景观中的点缀与美化作用更为突出,弱化、柔化了笔直生硬的河岸线,使其更加自然、柔美。独立的景石或者多个景石互相搭配也可以形成美丽的观赏景观。不同种类和大小的石按照一定的角度摆放、堆积成旱河或是假山,此种手法在园林景观中也得到了广泛的运用。在修桥、铺路等建筑中,石的功能也是不可小虚见的。石的种类和形状决定着其在建筑中的作用,它可以是建筑中的一个结构,也可以是建筑中某个结构中的一个元素,还可以是建筑中的装饰主体等[2]。无论在室内还是室外,在园林景观还是建筑中,石的功能越来越受到人们的重视,也出现了诸多对于其新生态运用的尝试。
2石在环境中的生态应用
随着知识水平、技术水平的不断提高,石的生态效益逐渐显现,生态功能日益显著,这些都为石成为建设生态环境的重要元素提供了科学依据和应用前景。研究表明,磁处理对于植物的生长有着一定的影响。
郑巧兰等研究了磁场对黄瓜幼苗生长的影响[3]。研究结果表明磁场会在一定程度上影响着植物的生长。而石与磁场间也有着密切的关系,它可以在一定程度上影响着周围的环境,自身也能形成一定的磁场,当其体量或质量较大时,可以改变环境的磁场,从而改变植物的生理习性,起到调节植物生长发育的作用。此外,土壤与石也有着密切关系。张志华等经过研究发现,土壤与石之间化学组成变化很小,说明土壤的化学组成完全继承了母质、岩石的特性,并且它们之间的元素种类大多都是相同的。岩石中元素的含量的种类和多少决定着周围土壤中元素的含量的种类与多少,而且土壤与岩石之间的元素在一定条件下可以进行离子交换,从而改变土壤中的元素含量,最终对植物的生长发育产生影响[4]。
2.1石生态驳岸
驳岸是水环境建设中石生态功能所体现的一个具体案例。传统的驳岸常用混凝土或钢筋混凝土作基础,用砖砌抹防水砂浆或钢筋混凝土作墙体,用条石或混凝土块料以及土壤作为盖顶。这样的驳岸虽然牢固,但从生态功能来说,此种刚性防水做法阻断了水体与周边环境的自然连接,水体的自身循环也会受到影响。一段时间后,水体的自净能力减弱,陆地与水体之间的物质交换不能正常进行,一是影响它们之间的离子交换,二是影响植被的水分蒸发。在尝试解决以上问题的过程中,随着人们对石驳岸新做法的探索和对石生态性的重视,石生态驳岸的建设逐渐成为了驳岸建设发展的方向。生态驳岸采用台阶式的人工自然驳岸,石作为其中的一种重要材料,即保证了河岸与河水之间水分、物质的交换和调节,同时作为驳岸的主体也有一定的防洪功能。在对于防洪功能要求较高的河段,驳岸设计可在自然型护堤的基础上利用钢筋或耐水原木制成网状或梯形箱状框架,在其中投入石块,行成蜂窝状或鱼网状。在其上铺上土壤,种植水生植物,使得水域和陆域形成自然的连接与交换。在水流宽阔且流速缓慢地段,可利用沙子、卵石筑成漫滩驳岸,让水流缓慢延伸,这样泥土和植物就可以在水中保持稳定不至于向下滑落,并且悬浮于水中的土壤颗粒更容易沉淀,形成1层有效的防水层,将石的生态功能表现得淋漓尽致。在以环境生态为主的景观工程中,此种生态驳岸也被广泛运用。
2.2防止光污染
随着科学技术的发展、新型材料的大量运用及建筑规模的不断扩大,使城市生态环境出现了诸多问题。现代建筑中,由于玻璃幕墙的广泛运用,使光污染成为现代城市生态环境发展过程中值得注意和重视的问题。玻璃幕墙能将阳光热量反射集中到周边环境的某一处,使行人产生灼热感;反射到公路时,眩光还会影响到驾驶员的'行车安全。光污染不仅在室外,甚至在室内也有。玻璃将阳光反射到周围的建筑室内,使居住或办公的人们受到反光的危害。此类光污染干扰着人们的神经系统,使人的正常视觉活动受到影响,危害人们的生理和心理健康[5]。因此,生态环境建设,不仅要发展创新,还应该注重环境的保护,污染的治理与防治也是建设生态环境的一大重点。石作为生态环境的一员,其环保性与生态性功能应该在建设城市生态环境中不断地发展与运用。石作为良好的隔挡材料,可以对光的反射与折射起到阻挡和减弱的作用,减轻或避免人们受到光的二次污染。镜面装潢的楼中,可在特定的几个重要点摆放景石,并配与小型绿化带,不仅美化了室内环境,而且还减少了光的折射与反射。在进行室内装潢时,用吸光性或漫反射效果较好的石,不仅使得室内装潢新颖美观,也使得室内的光线得到调节。石的摆放在一定的范围内使防止光污染成为可能。
3结语
生态城市的发展是多个方面的。生态环境作为其中的一员应该从多方面为城市生态作贡献。石在环境中的生态效应及生态运用还处在探索与研究阶段。笔者提出的石促进磁场调节植物的生长及防止光污染对人体的二次侵害等作用是基于查阅的相关文献以及观察分析后得出的假说结论,还需要进一步深入研究,也希望石在建设生态城市和可持续发展的道路上不仅作建筑用的铺路石,也成为改善环境、保护环境的铺路石。
4参考文献
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[5] 马保国,刘军.建筑功能材料[M].武汉:武汉理工大学出版社,2004.
篇5:彩叶植物在园林绿化中的应用工学论文
彩叶植物在园林绿化中的应用工学论文
摘要介绍了彩叶植物的概念和分类,归纳说明了彩叶植物的应用原则、方式和前景,以为彩叶植物在园林绿化中的应用提供借鉴。
关键词彩叶植物;园林绿化;应用
彩叶植物能季节性地呈现出鲜艳的色彩,并具有成景快、栽培容易、观赏期长等特点,在现代城市园林绿化中发挥着越来越重要的作用。如何运用彩叶植物丰富景观色相、提高景观质量,是园林工作者共同探索的课题。
1彩叶植物的概念
彩叶植物主要是指以植物色彩器官(非绿色)作为观赏特性的植物,通常包括观叶、观花、观果等几种,主要是以观叶植物为主。许多彩叶植物因叶色绚丽而倍受人们欢迎,成为目前城市园林绿化、景观美化的新宠。
2彩叶植物的分类
从狭义上说,彩叶植物不包括秋色叶植物,其应在春、夏、秋三季均呈现彩色,一些彩叶植物甚至终年保持彩色;从广义上说,凡叶片可以季节性呈现非绿色的植物都可称作彩叶植物。彩叶植物或由于气候季节变化,或来自自然界的变异,或经人工育种、栽培选育而来。植物叶片色彩发生变化的原因很多,遗传、生理环境条件、栽培措施甚至病虫害都可能造成植物叶色的改变,但只有叶片非绿色的变化稳定而有规律,才是形成彩叶植物的必要条件。彩叶植物一般分为常色叶植物、春色叶植物和秋色叶植物3类。
2.1春色叶植物
春色叶植物是指春季新发生的嫩叶呈现显著不同叶色的植物,有些常绿树的新叶不限于春季发生,一般称为新叶有色类,也统称为春色叶植物。例如臭椿、五角枫、香樟、紫叶桃的春叶呈红色,黄连木的春叶呈紫红色,石楠的春叶呈淡红色等。
2.2秋色叶植物
凡在秋季叶子有显著变化的植物称为秋色叶植物。常见的秋色叶植物有:鸡爪槭、三角枫、鹅掌楸、元宝枫、银杏、黄栌、漆树、火炬树。在园林实践中,由于秋色期较长,秋色叶植物被各国人民所重视,例如,在我国北方每于深秋观赏黄栌红叶,而南方则以枫香、乌桕的红叶著称。
2.3常色叶植物
常色叶植物是指整个生长期内都呈现彩色叶色,不同于春色叶植物及秋色叶植物只是在生长期的某一段时间呈现彩色叶色。常见的常色叶植物有:红背桂、紫叶李、金边黄杨、洒金柏、紫叶桃、金叶接骨木、金叶女贞、紫叶小檗、金叶榆、红花木等。
3彩叶植物的应用原则及方式
3.1彩叶植物的应用原则
在园林植物的应用中,彩叶树种的叶色丰富,季相变化明显,充分利用其观赏特性,与其他常绿、落叶树种、花卉植物、草坪地被以及周边的环境有机结合,可形成绚丽的景色。在进行彩叶树种配置时,既要考虑植物的生物学特性,又要考虑植物色彩的季节变化和美学原理[3]。
3.1.1生物学原则。彩叶植物在园林景观设计中的应用一定要符合彩叶植物的生物学特性。如紫叶小檗、金叶黄杨等要求全光照才能体现其色彩美,一旦处于半阴或全阴的环境中,叶片恢复绿色,失去彩叶效果;而一些室内观叶植物,如彩虹竹芋、孔雀竹芋等,只有在较弱的散射光下才呈现其斑斓的色彩,强光会使彩斑严重褪色;另一类彩叶植物,如金叶连翘、金叶莸等,叶色随光强的降低而起渐复绿,在设施栽培中,如果持续使用75%的遮荫网10~15 d,其金色的叶片就会转绿。还有一些彩叶植物的叶色随光强的增加而趋暗,如紫叶黄栌、紫叶榛等,早春色彩鲜艳,在夏季强光照射下,原有的鲜艳色彩明显变淡[1]。当前,我国有许多的彩叶植物从外国引进,在引进和应用时应注意了解其适生区域,做好驯化,避免盲目引种,或者引种时间太短就大量应用,以至于不能完全适应当地的气候条件,从而造成经济和效果的双重损失。
3.1.2美学原则。彩叶植物色彩突出,在园林中的配置更要遵循植物色调搭配的美学原则,要取得彩叶植物在园林植物中色彩搭配的特殊效果,一般以对比色、邻补色、协调色的形式加以表现。对比色相配的景物能产生良好的艺术效果,给人醒目的美感;邻补色较为温和,给人以淡雅和谐的感觉;协调色一般以红、黄、蓝或橙、绿、紫二次色配合,均可获得良好的协调效果。只有不同色彩的彩叶植物与背景合理搭配,与周边环境相协调,才能充分发挥彩叶植物独有的色彩美,营造独特的园林景观[2]。
3.1.3因地制宜原则。不同的环境有不同的要求和功能,所以,应因地制宜选择种植彩色叶植物应因地制宜。如高速公路绿化时,要考虑司机长时间高速行驶,眼睛容易疲劳,在进行植物配植时,可每隔一定距离配植1株或1丛比较醒目的彩叶植物,表现出一定的节奏和韵律,使司机随时能有景可观,保证行车安全;再如在设计庞大的立交桥附近的植物景观时,可以将彩叶植物修剪成圆形、直线形、拱形或波浪形等造型组成的大色块,方能与之在气魄上相协调;在建筑物前,为了与环境相适应,在大片草坪上可群植较小规格的彩叶植物或孤植较大规格的彩叶植物。
3.1.4善于遵循和利用彩叶植物色彩的季节变化的原则。在配置彩叶植物时应考虑树木花草的季相变化,使园林景观随四季的更替而变换。根据不同彩叶植物季节物候变化而产生的色、形、姿态等的变化,将不同花期、不同色相、不同形态的植物协调搭配,以延长观赏期。春季注重植物叶色与春花植物合理搭配,选择花大、色彩丰富、花期长的植物,如迎春、白玉兰、杜鹃花、海棠、桃花等;夏季则选择树形树冠较大的植物,如紫叶李、银杏、榕树等;秋季注重色彩与果实形态的搭配,选择色彩艳丽具有良好果实外形的.植物,如冬青、石楠、三角枫等。
3.1.5注重养护。彩叶植物同其他植物一样,应加强土、肥、水、整形修剪等管理以及做好病虫害防治工作,以确保植株正常生长,提高植株的适应性,保证植株原有的优良特征。同时,修剪既可体现树体的完美造型,又可以使有些植物形成二次花期,增强观赏性,如金叶莸、金边醉鱼草等[3]。
3.2彩叶植物在园林中常见的应用方式
一是孤植。彩叶植物颜色鲜艳、醒目,可以作为中心景观处理,能达到引导视线的作用,株形高大丰满及株形紧密的树种都可以孤植于庭院或草坪中。如在开阔的草坪中央种植1棵体型高大的香樟,在秋日,游客可以从多个位置和角度去观赏香樟绚丽的红叶,让香樟成为草坪的自然中心。二是丛植。丛植形式重视层次结构,注重色彩搭配、高低错落。如将亮色调的彩叶植物丛植于浅色的建筑物前,或将绿色的乔木作背景、彩叶植物作前景处理,既可以丰富园林景观,又可活跃园林气氛。但在运用不同彩叶树种之间以及彩叶树种与绿色树种的搭配过程中也要注意彼此之间的搭配。三是彩篱或模纹花坛种植。金叶黄杨、金边黄杨、金叶女贞、紫叶小檗等株丛紧密且耐修剪,是极为优良的篱垣材料,与绿色基础种植材料相互搭配可构成美丽的镶边、字符、图案等,特别是在绿色草坪背景下的基础种植,往往将彩叶植物衬托得更加美丽。其广泛应用在城市公共绿地、分车道、立交桥下、绿岛、小游园、厂矿企业、居住小区中。四是群植或片植。以彩叶植物为主要树种成群成片地种植,构成风景林。如银杏、枫香、黄栌、金叶刺槐、金钱松、紫叶矮樱、紫叶梓树均可成片种植成风景林,其美化效果优于单纯的绿色风景林。如北京的“香山红叶”主要栽种的是黄栌,金陵十景之一的“栖霞丹枫”主要栽种的是枫香,苏州太平山的“怪石、清泉、红枫”三绝中的红枫主要是指三角枫[4]。
4彩叶植物的发展前景
在城市园林植物配置中,彩叶植物以其丰富构图、多变色彩、季相各异的特点有着广阔的发展前景,许多城市都加大了彩叶植物在城市绿化中的应用,如北京市在城市绿化建设中,以“绿色奥运”为主题,大力营建风景林,追求“万山红遍,层林尽染”的优美景观;上海市筛选一批适宜上海种植的彩叶植物以打造“彩色世博”。我国南方一些地区经济比较发达,对外开放比较早,气候温暖,适合多种观赏植物的栽培,常绿植物品种多,基本上可以做到四季常绿、四季有花;同时对彩叶植物有一定的需求,且比较稳定。而在我国北方地区,冬季气候寒冷,用于园林绿化的植物品种相对较少,除针叶林以外几乎没有冬季常绿的阔叶植物,适合于此地的彩叶植物就更少。因此,彩叶植物在我国北方地区,特别是在地区经济较发达的大中城市具有很大的发展空间,预计在今后的10~内,彩叶植物将会有较广泛的应用,将会由大中城市等经济发达地区向农村大规模扩展,其结构将会从比较单一的乔木树种向乔、灌、草、藤全面发展。
5参考文献
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[4] 周毅.浅析彩叶植物在园林景观设计中的应用[J].农技服务,2010(5):650,670.
篇6:浅谈碳纤维加固技术在建筑工程中的应用工学论文
浅谈碳纤维加固技术在建筑工程中的应用工学论文
摘要:在建筑工程中,由于各种原因,经常需要对已有建筑物进行维修、加固。实践证明,应用碳纤维材料对混凝土结构进行加固,是一种有较高技术含量的、全新的建筑结构加固方法。碳纤维具有强度高、自重轻、施工方便、快捷、应用广泛等优良性能,因而利用碳纤维布加固钢筋混凝土构件以提高承载力及延长寿命是目前比较流行的方法,在建筑业中有着广泛的发展前景。
关键词:碳纤维 加固技术 工程建筑
1.碳纤维加固结构构件技术原理
外贴纤维增强复合材料加固混凝土技术是通过在混凝土结构外部粘贴纤维增强复合材料片材,通过二者协同受力,达到加固目的。碳纤维材料具有高强度、高弹性模量、重量轻及耐腐蚀性好等特点,其抗拉强度是普通钢筋的十倍左右,弹性模量略高于普通钢筋的弹性模量。加固修复混凝土结构所有碳纤维材料主要为两种:碳纤维材料与配套树脂。其中碳纤维的抗拉强度为建筑钢材的十倍,而弹性模量与钢材相当,某些(如高弹性)碳纤维的弹性模量甚至在钢材的两倍以上,且施工性能与耐久性良好,是一种很好的加固修复材料;配套树脂则包括底层树脂、找平树脂及粘结树脂,前两者的作用是为了提高碳纤维的粘结质量,而后者的作用则是使碳纤维与混凝土能够形成一个复合性整体,并且共同工作,提高结构构件的抗弯、抗剪承载力,达到对结构构件进行加固、补强的目的。
2.采用碳纤维布加固具有的优点:
采用碳纤维布加固结构具有高强高效的优点。由于碳纤维材料优异的物理力学性能,在加固修补混凝土结构中可以提高混凝土结构及构件的承载力和延展性,改善其受力性能,达到高效加固修补的目的。施工便捷,工效高,无湿作业,不需大型施工机具,施工占用场地少。根据有关统计资料,同为粘贴加固工法,粘贴碳纤维材料是粘贴钢板施工工效的4-8倍。具有极佳的耐腐蚀性能及耐久性。试验表明,碳纤维材料加固混凝土结构有良好的耐腐蚀性和耐久性,可以抗御建筑物经常遇到的酸、碱、盐对结构物的腐蚀。适用面广。粘贴碳纤维材料加固修补混凝土结构可广泛适用于各种结构类型(如建筑物、构筑物、桥梁、隧道等)、各种结构形状(如矩形、圆形、曲面结构等)、各种结构部位(如梁、板、柱、节点、拱、壳、墩等)的.加固修补,且不改变结构形状,这是目前任何一种结构加固方法所不可比拟的。尤其重要的是,对于一些大型桥梁桥墩、桥梁、桥板以及隧道、大型筒体及壳体结构工程等,采用旧的加固手段几乎无法实施,而采用该项加固技术都能顺利解决,施工质量易保证。由于碳纤维材料是柔性的,即使被加固的结构表面不是非常平整也基本可以达到100%的有效粘贴率,而粘贴钢板则很难达到100%的有效粘贴面,相应的验收标准也只要求其达到70%就可以了。碳纤维材料质量轻且薄,粘贴后每平方米重量不到1.0kg,粘贴一层的厚度仅1.0mm左右,加固修补后基本不增加原结构自重及原构件尺寸。
3.碳纤维材料在结构加固方面的运用
3.1碳纤维材料结构加固适用范围
碳纤维材料适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补,如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、烟囱、筒体、壳体等结构;另外,砖砌体的某些力学性能也可以用碳纤维进行加固。具体说来可以但不限制于:利用碳纤维加固公路桥敦结构、对既有钢筋混凝土烟囱的加固;构件抗弯加固、梁柱构件的抗剪加固、混凝土柱子牛腿断裂加固、砌体的抗震加固、承载力不足加固、楼宇增层加固、框架柱轴压比超限加固、楼板开裂加固、剪力墙开洞加固、楼面荷载增大加固、桥梁断裂、旧桥大修加固和水塔加固等等。
3.2碳纤维片材加固修复混凝土结构规范
采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时,应通过配套粘结材料将碳纤维片材粘贴在一起,使碳纤维片材承受拉力,并与混凝土变形协调,共同受力。
3.3碳纤维片材可采用下列方式对混凝土结构构件进行加固:
在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固,纤维方向与加固处的受拉方向一致;采用封闭式粘贴、U形粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固,纤维方向宜与构件轴向垂直;采用封闭式粘贴对柱进行抗震加固,纤维方向与柱轴向垂;当有可靠依据时,碳纤维片材也可用采用其它形式或其它受力状况的混凝土结构进行加固;采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时,应按国家现行有关标准采用以概率理论为基础的极限状态设计法进行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算;钢筋和混凝土材料,根据检测得到的实际强度,按国家现行有关标准确定其相应的材料强度设计指标;碳纤维片材应根据构件达到极限状态时的应变,按线弹性应力应变关系确定其相应的应力;碳纤维片材应取生产厂提供的不小于95%保证率的极限抗拉强度作为抗拉强度标准值;当采用粘贴碳纤维片材对结构或构件进行加固时,应考虑加固后对结构中其它构件或构件的其它性能可能产生的影响;采用粘贴碳纤维片材进行结构加固时,宜卸除作用在结构上的活荷载。如不能在完全卸载条件下进行加固,应考虑二次受力的影响;在受弯加固和受剪加固时,被加固混凝土结构和构件的实际混凝土强度等级不应低于Cl5。采用封闭粘贴碳纤维片材加固混凝土柱时,混凝土强度等级不应低于C10。
4.结语
随着碳纤维加工技术的普及,我国各种应用占碳纤维率需求比例不断上升,从这个角度上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景,也许在未来人类社会在材料应用上会从钢铁时代进入到一个碳纤维材料广泛应用的时代。
参考文献:
[1] 张小平,碳纤维加固技术[J],山西建筑,第八期
[2] 陈小兵等,碳纤维加固钢筋混凝土梁的实验研究[J],工业建筑第六期
篇7:浅谈筏板基础在工程中的应用工学论文
浅谈筏板基础在工程中的应用工学论文
摘要:地基基础在建筑工程中的地位是非常重要的,基础工程的造价、工期和劳动量在工程中均占据较大的比重,因此合理选择基础的类型在建筑工程中至关重要。在地质条件复杂的地区,伐板基础以其良好的整体性和稳定性成为工程的首选。
关键词:基础造价筏板基础
1概述
近些年来随着我国经济的快速发展,城市建设的速度也在加快,由于城市建设用地越来越少,地下空间的开发利用已经发展成为必然的趋势。当地基承载能力较差,而上部结构的荷载又较大时,一般的基础难以满足建筑物的需要,往往需要把基础地面进一步扩大;其次,如果建筑物所在地区的地基土层不均匀,或者有软弱土的不规则夹层,在这种情况下要查明软弱土的确切范围往往是不可能的,这时采用筏板基础可以调整不均匀沉降。筏板基础具有整体刚度大以及承载力高的优点,在地质条件复杂的地区能更好的解决地基不均匀变形,同时也能增强建筑物的抗震性能,目前在高层及超高层建筑中已得到了广泛应用[1-5]。
2工程概况
某建筑物共28层,地下室两层,地下室人防基础筏板厚800mm,梁高1200mm,为上翻梁式筏板基础。基础混凝土约1400m3,混凝土强度等级C35。加强带混凝土强度等级为C40,地下室外墙墙体厚度为300,250mm,强度等级为C40,抗渗等级为S6。
基础筏板、墙体设沉降后浇带和膨胀加强带,沉降后浇带800宽,在全楼主体结构完成后再补浇,碰到地下室外墙时,墙体也相应留出沉降后浇带,膨胀加强带碰到地下室外侧墙时,墙体也相应做成膨胀加强带。膨胀加强带宽2.0m,膨胀加强带两侧分别架设密孔铁丝网,防止不同配合比的混凝土流入加强带内,膨胀加强带两侧的混凝土掺入6%膨胀剂,浇到加强带时改用大膨胀混凝土掺入10%膨胀剂。
3筏板基础施工
3.1施工材料准备
委托商品混凝土站提前出具地梁及筏板砼C35、C40泵送抗渗砼配合比,抗渗等级为S6;水泥:采用“岩鑫”P.O42.5;砂:采用焦作人工砂;石子:采用10-20石子;外加剂采用郑州市二七克功化建厂生产的U型膨胀剂、电厂生产的Ⅱ级粉煤灰和郑州浩源建材生产的缓凝高效减水剂。
3.2机械及人员准备
机具准备及检查:泵送混凝土一定要有备用的振动棒,所用的机具均应在浇筑前进行检查和试运转,同时配备专职技工,随时检修,必要时应考虑有备用泵。施工操作人员和管理人员按两班制作业,计划浇注时间从2月6日8:00开始至202月8日8:00结束,共计48个小时。
3.3浇注方案
混凝土进场后应频繁地做坍落度试验,不合格者严禁使用。混凝土的浇筑方法必须合理,避免出现冷缝。
由于泵送混凝土的坍落度大,底板混凝土采用“平推浇筑法”,即“一个坡度,薄层浇筑,循序推进,依次浇筑到顶”的连续浇筑方法,混凝土自然流淌形成一个斜坡,利用自然流淌形成的斜坡浇筑混凝土,避免输送管道经常拆除或接长,以提高泵送效率、简化混凝土的泌水处理并保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。 加强带混凝土施工时,带外侧用小掺量膨胀混凝土,浇注到加强带时改用大掺量膨胀混凝土,到加强带的.另一侧时又改为小掺量膨胀混凝土浇筑。如此循环下去可连续浇筑混凝土结构,但要注意C35混凝土与C40混凝土更换时用错部位,混凝土浇注前对各级人员应认真做好技术交底。为保证抗渗效果,在底板以上500mm处(外墙-5.4m)设水平施工缝。每个浇筑带的宽度应根据现场混凝土的方量、结构物的长、宽及供料情况和泵送工艺等情况预先计算好,避免冷缝的出现。
混凝土泵启动后,应先泵送适量的水,以湿润料斗、活塞及输送管的内壁等直接与混凝土接触的部位,经泵送水检查确认混凝土泵和输送管中没有异物后,可以采用与将要泵送的混凝土内除粗骨料外的其他成分相同配合比的水泥砂浆,也可以采用纯水泥浆或1:2水泥砂浆。开始泵送时,混凝土泵应处于慢速、匀速并随时可能反泵状态,泵送的速度应先慢后快,逐步加速,同时应观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况,待各系统运转顺利后,再按正常速度进行泵送,混凝土泵送应连续进行,如必须中断时不得超过混凝土从搅拌至浇筑完毕所允许的延续时间。混凝土泵送即将结束前,应正确计算尚需要的混凝土数量并应及时告知混凝土搅拌处。泵送过程中被废弃的和泵送终止时多余的混凝土弃至指定地方。
混凝土采用自然流淌形成斜坡的浇筑方法。此种方案能较好地适应泵送工艺,减少混凝土输送管道拆除冲洗和接长的次数,提高泵送效率,保证上下层接缝每层浇筑厚300~400mm,混凝土自然形成浇筑坡度以1:6为宜,必要时可在下部设挡板,在每个浇灌带的前后布置4~5台插入式振动棒,其中2台振动棒布置在泵管出口处,负责上部振捣,其余布置在中部及坡角处,为防止集中堆料,先振捣出料点处的混凝土使之形成自然坡度。然后成行列式由下而上全面振捣,严格控制振捣时间,振捣点间距和插入深度,每点振捣时间为20~30s。振捣至砂浆上浮,混凝土表面呈水平不再下沉,且不再出现气泡为止。振动棒插入间距应不大于振动棒作用半径的1.5倍(45~60cm),振动棒插入点离模板不应大于振动棒作用半径的0.5倍(15~20cm),并不宜靠近模板振动,且应尽量避免碰撞钢筋。
浇筑混凝土时自由卸落高度不应大于2m,以防止混凝土离析,垂直模板浇注时,不要在一处连续卸落,应在2~3m范围内水平移动。浇筑时,每隔半个小时,采取在混凝土初凝时间内对已浇注的混凝土进行一次重复振捣,以排除混凝土因泌水在粗骨料水平筋下部生成水分和空隙,提高混凝土与钢筋之间的握裹力,增强密实度,提高抗裂性,浇筑成型后的混凝土,应按设计标高(在柱插筋上设标高点)用刮尺刮平,在初凝前用木抹子抹平压实以闭合收水裂缝。
待筏板基础完工后对基础的变形和沉降进行监测,通过现场跟踪监测没有发现基础有明显的位移和不均匀沉降。
4结论
筏板基础在地质条件较差的地区不仅可以解决基础不均匀沉降等问题,而且可以增强建筑物的整体性,使建筑物的安全性大大提高。
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篇8:泥水平衡顶管在城市雨污水管道施工中的应用论文
城市道路布置了交错的雨污水管道,这类管道可用作排掉汇流至各区域的污水及雨水,雨污水施工有着必要价值。然而针对于城市管网,施工进程中常常会反复开挖各路段,妨碍了常态性的通行。同时,施工中的雨污水管路也干扰了平日出行,路面缩短了可运行的年限。在敷设管道时,可尝试选取顶管施工,配备多样的方式及技术。在现存技术中,泥水平衡顶管应被看作最适宜的新式技术,可用作多样的城区管道施工。
1基本的施工原理
平衡式加压的泥水顶管可用作构建雨污水的城市管道,输送弃土可借助于机械切削。泥水压力要维持平衡,这种基础上调控地表的沉降以及隆起,平衡调整地表之下的水土压力。泥水平衡施工时,开挖地表覆盖了泥浆形成的不透水薄膜,这样即可防控泥水渗透至挖掘面。顶进的进程中,平衡性的装置配备了激光指示器、修正顶进方向的装置、监控器等装置。在具体操控时,控制开关可用作调控伸缩的油缸及其他构件,这样即可修正顶管装置的方向。目标靶表现出精确的移动量,可读取修正的顶管尺度。
2选取施工实例
选取的工程实例位于长沙市湘江西岸潇湘中路大学城,根据地质资料,地下水主要表现为赋存于素土层中的上层滞水和赋存于园砾中的孔隙水。上层滞水分布不连续,受季节影响,动态变化大,水量甚微,补给来源主要为大气降水、生活排水和地下径流补给,排泄方式沿地形坡向低处排泄。该项目设计采用六根并列间距5m直径D2400mm的顶进用钢筋混凝土Ⅲ级排水管,作为雨水排水管道穿越长沙市城市主干道潇湘中路,单根长度70m,将上游高排箱涵雨水排入湘江,穿越地段均为粉沙砾,如采用人工掘进很容易塌陷,且对道路上及两侧大量的雨污水、自来水、燃气、强弱电管线造成不利影响。为了不封闭城市主干道潇湘中路,保持正常通车,不对综合管线造成不利影响,最后确定采用了泥水平衡法顶管施工工艺,效果很好,该顶管工程已完工2年,至今该顶管段路面未出现下沉迹象,综合管线也未出现故障。
该施工区段顶管穿越层均为粉沙,含有少量砾石,丰水季节地下水位很高,且拥有丰富的总体水量,在这种状态下,将每根顶管施工设为一个施工区段,设定了较大的顶力。顶管施工被置于地表以下,多样要素都可影响施工。例如施工工序、现存地质条件、技术性的施工要求,这些都表现出较大差异。此外,路段障碍物及地下配备的综合管线等设施都增添了施工干扰,不可予以忽视。在这种状态下,施工环境关系到预设的进度,也关乎根本性的顶管质量及安全性。
3应用中的必要技术
3.1布置的工作坑。在顶管施工中,配套设施包含了接收井、工作井及后背墙,具体在施工中,应参照地勘报告予以确定其结构形式,选取最适宜现场地质状况的结构方案。长沙市大学城东片水系改造项目中顶管段工作坑所处地段上部为素填土,下部为粉砂层,后背墙、工作坑和接收坑坑底至管道上部2米范围内设计为钢筋混凝土结构,再往上部分为砖砌的约2米高挡土墙,以节约工程造价。接收井应当预留合适的孔径,适当调整施工中的偏差。初期设计工作井时,应能衡量综合性的尺寸及构架。在这之中,供电供水、供应泥浆及输油的各类管路都设有起吊设备,这些装置被布置于地表工作坑附近。此外,雨污水管网泥水平衡顶管施工还增设了泥浆沉淀池及输油管路,地面设定了监控点。针对井下布置,要确定最合适的止水洞口、安装基坑中的'导轨、确定工作井的内侧尺寸、布置顶进设备以及油缸。
工作坑施工步骤及流程
3.2主要的顶进步骤。开始施工以前,先要测算这一区域的土体深度及覆土状态,计算可得综合性的顶进长度、摩擦阻力及掘进时的土层压力,三种作用力之和即为可参照的顶进压力。顶进了某个管节以后,还需缩回油缸千斤顶,而后拆掉洞口隐含的管线。进入后续的吊放,然后即可衔接洞口管线,继续予以顶进。橡胶圈要拥有致密的外在表观,确保不带有裂隙并且匀称,去除凹陷的孔隙等。橡胶圈应当是清洁的,去除表层附带的油渍。钢套环应当配备防腐,焊接之处要确保垂直。可选胶合板当成衬垫,这样即可增添管网的缓冲性。顶管进程终结后,内侧间隔还需增添密封膏用来确保弹性,同时抹平邻近的管口。应能慎重核验配套性的接口构件,例如钢套环、衬垫板及橡胶止水圈、混凝土的成品等。
3.3纠正隐含的顶管偏差。泥水平衡的同步顶进中,纠偏是必备的步骤。应当一边顶进,一边纠正偏差,全程施工都配备了纠偏。先要拟定纠偏方案,而后逐步予以落实。顶管过程中应当把控总体的趋势,缓慢并且匀速纠偏。如果纠偏过快,将会增加较大的轴线折角。针对纠偏过程,应当慎重防控局部突然增大的受力,纠偏最好设定较小的角度。
4结语
顶管施工可采纳泥水平衡特定的新方式,这类新颖技术可用作较大范围内的城区管道施工,表现出较好的适宜性。有些区域隐含了较高水位的地下水,地质状态频繁变化。在这些区域内,还要慎重调控最低的地表沉降。相比于其他施工,泥水平衡顶管施工减低了周边多样的阻力,可用作距离较长的管路顶进施工。可用泥浆泵直接输送顶进过程中产生的泥浆至地面沉淀池,这样更便于弃土的搬运。地表遥控的泥水平衡顶管作业拥有更可靠的安全性及便捷性,较人工掘进的顶进速度也快得多。此外,顶进装置还配备了连续性的方向指引,增添了总体的顶进精确度。
参考文献
[1]艾新根,汪继昌.泥水加压平衡式顶管技术在城市污水管施工中的应用[J].铁道标准设计,2012(07):77-79.
[2]潘海涛.泥水平衡顶管施工在城市污水管网改造中的应用[J].科技资讯,2012(19):82.
[3]姚勇华.市政道路污水管顶管施工技术分析[J].江西建材,2014(24):203.
篇9:膨润土注浆材料在北京地铁五号线注浆工程中的应用工学论文
膨润土注浆材料在北京地铁五号线注浆工程中的应用工学论文
摘要: 以北京地铁 5 号线某区间隧道为例, 介绍了膨润土注浆材料的性能及其在工程中的注浆施工工艺。
关键词: 膨润土; 注浆; 地铁隧道
1 工程概况
北京地铁五号线 04 标段包括一个车站和一个区间工程, 即天坛东门站―磁器口站区间和磁器口车站, 总长度 1 175.19 m, 其中区间施工范围长 995.19m, 车站施工范围长 180 m。区间工程主要包括隧道及其所含的联络通道、迂回风道、泵房、人防防护段、施工横通道、竖井、与规划七号线的联络线节点等土建工程。天坛东门至磁器口区间隧道分左右两线, 采用矿山法施工, 工程防水采用复合式衬砌结构, 全外包防水模式, 不考虑引排二衬外的地下水, 防水层设在初支喷射混凝土与二衬混凝土之间。根据模板台车的长度, 以每 9 m 长隧道为一段, 依次浇筑; 同时,每段内设不少于 9 根的回填注浆管, 注浆管直径 25mm。
隧道结构完成后, 最初施工方采用传统的水泥浆回填, 但由于水泥浆含水量大、易收缩, 完成注浆后对混凝土裂缝和施工缝处的渗漏没有起到明显的改善作用, 不得不再次钻孔进行化学注浆, 因此大大增加了施工成本。在此情况下, 施工方最终选择用膨润土注浆粉(Bentogrout)进行注浆。
2 膨润土注浆材料介绍
膨润土的主要成分为钠基蒙脱石, 它是一种由微观片状晶体结构组成的矿物; 片状晶体通常小于 2μm 且呈胶状, 它们能够吸收水分子, 从而使得分子间距加大、膨润土颗粒膨胀; 一旦膨润土颗粒吸水后,分子内电荷达到饱和即会阻止水分子通过, 这就保证了膨润土具有极低的透水性, 使之具有优良的防水屏障作用。在国外, 数十年来膨润土防水材料被广泛应用于地下建筑防水工程。
钠基膨润土浆液作为一种堵漏用注浆材料, 在水合作用下, 一般可以膨胀到干燥时体积的 10~15 倍,防水功能能够得到保证; 其使用成本也低于聚氨酯等其它化学注浆材料; 注浆时不需要对结构进行过多开凿, 对已完工建筑的堵漏操作相对简单; 一旦注浆完成, 膨润土浆液将凝结在一起, 并会保持一定的柔韧性。膨润土浆液具有如下特点:
1) 膨润土浆液注浆后会保持柔性, 不会由于地质沉降和振动引起混凝土开裂而出现裂缝, 同时它还不受冻融循环的影响。
2) 膨润土浆液注浆后可以形成一层稠密的薄膜,具有良好的胶凝强度和粘着性, 使得浆液稳定地附着在结构的表面, 适用于石砌或混凝土结构裂缝以及内墙湿迹部位的渗漏水封堵。
3) 膨润土注浆可以通过遇水逐渐膨胀的特性, 进行自我修补、封堵混凝土日后可能产生的'裂缝。
4) 膨润土浆液不会产生热量, 不会被微生物腐蚀, 用于填充大而空的区域。
5) 膨润土浆液主要是由惰性的天然材料组成, 因此它的使用寿命可与建筑结构本身等同。
3 膨润土注浆材料施工工艺
1) 加水搅拌
将每袋 22.6 kg 的膨润土注浆粉 (Bentogrout) 加入 53 L 清水中, 搅拌 3~5 min, 直至浆液中没有粉块且浆液均匀为止。搅拌时, 可以直接用木棒在桶中搅拌, 也可以使用专业的设备进行搅拌, 搅拌均匀后方可开始注浆。
2) 安装注浆嘴及送浆软管
送浆软管应选择适当的长度, 太短会造成施工速度过慢, 而太长则会损失过多注浆压力。注浆嘴可以根据现场注浆管内径的尺寸, 自行焊接制作。准备完毕后, 将送浆软管两头分别连接注浆泵与注浆嘴, 注浆嘴要尽量深入地插入注浆管中, 并务必使两头连接牢固。
3) 注浆施工
将注浆嘴插入注浆管内并固定牢固后, 以 0.6~0.8 MPa 的压力泵送浆液至注浆管内, 直至浆液从邻近的注浆管中流出(或注浆压力保持 0.8 MPa 而不回落时)停止注浆。膨润土浆液注浆不要求过高的注浆压力, 注浆泵的工作压力在 0.6~0.8 MPa 即可满足注浆要求, 但要注意注浆泵需满足泵送较为粘稠浆液的要求。在立面注浆时, 应按照由低到高的顺序对注浆管进行注浆。每根注浆管完成注浆后, 应慢慢将注浆嘴拔出, 并使用塞子将注浆管堵严, 防止浆液外漏。接着将注浆嘴移至下一根注浆管, 重复以上的步骤。注浆中断超过 45 min 时, 需要及时用清水清洗注浆泵,以防止浆液凝固影响下次注浆质量。
一定范围内的注浆管全部注浆完成后, 移动注浆泵等施工设备至下一区域中, 并重复以上三个步骤继续注浆。
4 结语
膨润土浆液注浆施工完成后, 隧道混凝土结构施工缝及裂缝处的湿迹逐日缩小, 最终使混凝土表面完全干燥。膨润土浆液注浆把回填注浆与堵漏注浆合二为一, 简化了施工步骤, 缩短了施工时间, 降低了施工费用, 是继膨润土防水毯之后膨润土防水材料在地下防水工程中的又一次技术革新。
篇10:钢管混凝土支护在失修巷道中的应用工学论文
钢管混凝土支护在失修巷道中的应用工学论文
摘要:根据开滦钱家营矿业分公司井下失修巷道的实际情况,探讨了钢管混凝土支护的施工工艺,同时在实践中采用了钢管混凝土支护对失修巷道进行了维修治理,取得了较好地技术经济效益,为失修巷道的修复提供了一条行之有效的施工方法。
关键词:失修;钢管混凝土;支护
开滦钱家营矿业分公司岩石巷道一般布置在12-1煤层的底板岩层内内,距12-1煤层10-15m,可采煤层有5个,煤层间距较小,属于近距离可采煤层。从而,煤层间的开采应力相互影响,使采区内的巷道受重复应力的影响,造成巷道重复修复率提高,这不仅给行人带来不安全隐患,而且给煤矿企业提高了经营成本。这公司原来治理失修巷道一般采用架设U25或U29型钢加工的三心拱支架,由于U型钢拱形支架是可塑性的,所以受矿压影响,拱形支架易变形,而且易发生折断,反复修复率较高。这公司修复八采轨道山利用钢管混凝土支护,取得了较好地经济效益。
一、八采轨道山的地质反水文情况
(一)地质情况:八采轨道下山巷道开口位于600西轨道大巷,测点W71前90m,其方位为313°,倾角17°,巷中与六采下部运煤石门间距20m。巷道位于12-l煤层以下2-16m,岩性为中砂岩、细沙岩、粉砂岩、煤线,如表1。
(二)地质构造情况:根据实际揭露的构造情况,在F3测点前8m左右遇到fl’断层,该断层倾角40°,落差2.0m。变坡点前32m遇到f2’断层,该断层倾角55°,落差2.0m。
(三)水文情况:八采轨道山位于煤12-1底板含水层中。正常涌水量0.2m3/min,最大涌水量0.4 m3/min。
二、动压巷道支护原则
(一)优选巷道层位:煤系地层的岩性差异较大,动压巷道应尽量布置在坚硬岩层中,以期求得稳定性好、返修率低。
(二)优化巷道断面:应该根据区域地应力的分布特征,优化巷道断面形状,能使巷道围岩具有良好的应力状态。
(三)适度让压:动压巷道变形较大,要做到不许巷道变形是难以实现的,在保证巷道稳定的前提下,适度让压即给定巷道一定的允许变形值是最为经济合理的支护策略。在巷道允许变形的范围内充分让压,使围岩尽可能地释放变形能,能有效地发挥围岩的自承能力。这就要求支护体必须具备一定的柔性。
(四)强化支护:在适度让压的基础上,为了满足巷道使用的要求,必须对围岩的变形进行控制。可通过优化巷道支护参数,提高支护体的整体强度,来控制巷道的变形。深井软岩巷道最终的稳定,主要还是依靠支护体的支护强度。
(五)控制巷道底板变彩:动压巷道围岩处于 “四面来压”应力状态,即顶板、底板和两帮同时受压。当巷道围岩应力较大时,围岩变形能必然从巷道的未支护面或支护薄弱面释放出来,局部围岩变形量大,进而导致巷道整体失稳。因此采取全封闭的支护形式,可以有效地控制巷道失稳。
(六)提高围岩的自承能力:巷道围岩不仅具有一定的自承力,而且还是一种天然的承载构件。保护围岩原始结构的完整性,适时对围岩予以补强,提高围岩的整体强度,发挥围岩的自身承载力,防止围岩塑性区域的无限制扩大,能取得事半功倍的效果。
三、钢管混凝土支护的原理及优点
(一)钢管混凝土支护的原理:钢管混凝土支护是在钢管支架外壳内填装混凝土组成的支架,其工作原理是:借助内填混凝土,增强管壳的稳定性,借助钢管壳的约束作用,使混凝土处于三向受压状态,从而使夹心混凝土具有更高的抗压强度和抗变形能力。钢管混凝土支架具有圆柱状外形,是最合理的截面形状,它不仅有惯性矩大的`特点,而且无异向性,不易扭曲变形。
(二)钢管混凝土支护的优点:钢管混凝土支架具有突出的优点是支护能力强,与同质量的u型钢支架相比,其支护反力可达u型钢支架的2,5倍多。u型钢支架支护能力较小,钢管混凝土支架是一种“经济型高强度支架”,是“性价比”最优的支护方式。
四、钢管混凝土支护参数的选择
(一)钢管参数的选择依据:φ140×8.5mm钢管混凝土支架支护强度及承载能力满足支护要求。
(二)钢管参数的选择:φ159×8mm的接头套管能够与中140×8浅谈综采5mm钢管尺寸匹配较好。钢管选用φ140×8.5mm无缝钢管,单位长度重量为27.57kg/m。接头套管φ159)<8mm无缝钢管,单位长度重量为29.79kg/m。
(三)混凝土配制:混凝土采用425#普通硅酸盐水泥配制,石子采用最大粒径为15mm的碎石作为粗骨料,优质河砂(中砂)作为细骨料。在配制混凝土时掺入适量减水荆,掺量为水泥重量的O.5%;掺入适量速凝剂,掺量为水泥重量的2.5%;掺入适量膨胀剂,掺量为水泥重量的2%。
五、施工方法
首先用钎子将原来支护的背板拆除,在找清浮掉的情况下,用风镐由巷顶向两帮进行拆除原支护,用木背板进行临时支护,然后,按间距500mm架设钢管混凝土支架,在钢管混凝土支架上面背700×120X70mm(长×宽×厚)木背板,木背板与巷顶、巷帮接触不实部位用木背板接顶背实。钢管混凝土支架架设10架后,在一起用注浆泵向钢管支架内注入混凝土。附钢管混凝土支护施工图。
六、结语
钢管混凝土支护与u型钢拱形支架相比,抵抗矿压能力较强,延长了巷道服务年限,对失修巷道的加固可以广泛推广。
在钢管混凝土支护中,注浆速度较慢,需要对注浆工具进行改造。
对于有底鼓现象的失修巷道的加固,应采用加底弯拱钢管混凝土支架进行加固,加固效果较好。
篇11:消石灰在沥青混凝土磨耗层中的应用的工学论文
消石灰在沥青混凝土磨耗层中的应用的工学论文
摘要:通过西部沿海高速公路阳江雅白一级联络线沥青砼路面采用掺加消石灰代替2%矿粉做为抗剥离措施的实例,对分析消石灰对改善沥青混凝土面层的水稳定性及经济性提供了参考。
关键词:沥青混凝土;消石灰;水稳定性
1. 概述
对沥青路面来说,沥青与集料表面牢牢地粘结,沥青膜不能逐渐产生剥离,是非常重要的性质,为了建造稳定耐久的沥青路面,沥青与集料的粘附性和抗剥离性能是防止路面破坏的最基本的条件之一,从沥青膜剥落机理可知,为了有良好的抗剥落性能,最好选用碱性石料,选用粘度大的沥青,但由于在不少地区,玄武岩、灰绿岩等碱性优质石料非常缺乏,往往需要就地取材采用花岗岩、砂岩、石英岩等酸性石料,这些石料石质坚硬、致密、耐磨性强,能充分发挥集料间的嵌挤作用,惟有它们含有较多的二氧化硅成份,与沥青粘附性不佳,因此,必须采取有效的抗剥落措施,现行《公路沥青路面施工技术规范》提到当高速公路、一级公路的石料为酸性石料时,宜使用针入度较小的沥青并采取下列抗剥离措施,使沥青与矿料的粘附性符合规范要求,这些措施是:
1、用干燥的.、细消石灰粉或生石灰粉、水泥作为填料的一部分,其用量宜为矿料总量的1%―2%;
2、在沥青中掺加抗剥落剂;
3、将粗集料用石灰浆处理后使用。
2.阳江联络线项目提高沥青与集料粘附性研究成果
我们选用磨耗层AK-16A目标配合比10―20mm石:瓜米石:石屑:砂:矿粉=40:20:20:15:5为基本配合比,分别采用掺2%消石灰、2%水泥及4‰抗剥落剂三种抗剥落措施进行配合比设计和配合比验证以便进行对比,其结果如下:
从以上结果可看出:
A、三种配合比最佳用油量基本上都在±0.1%以内,属误差允许范围,用油量比较无明显差异
B、从稳定度、残留稳定度、动稳定度三项指标综合来看,掺抗剥落剂要优于掺消石灰及掺水泥。沥青混合中添加抗剥离剂不但能改善沥青灰的水稳性,而且也明显提高沥青路需抗永久变形能力。
C、掺消石灰在残留稳定度及动稳定度措施上均明显优于掺水泥。
2.2 抗剥离剂使用的长期性及耐久性有待解决。尽管掺加适量抗剥离剂使沥青与集料的早期粘附性得到改善,但实际当沥青混合料不断与水接触,能否长期的改善粘附性尚属疑问。现时市场抗剥落剂很大部分是从高脂肪酸衍生出来的长链胺类化合物,在实际生产使用中,沥青料时在较高温度下搅拌,贮存,摊铺及碾压,向这些对于那些受热稳定不好的抗剥剂是致命的,所以抗剥落剂长期性及还是一个有待解决问题,针对几点,我们认为抗剥落剂在使用上还需慎重。
2.3 消石灰作为热料沥青混合料提高沥青与集料粘附措施,在国外得到最为普遍的承认。主要包括以下几点:
1、消石灰可以提高沥青的粘性,同时使集料的表面性质得到改善;
2、消石灰能降低集料表面的电荷,降低表面能,而表面能小的集料不与氢键结合,水稳定好。
3、消石灰粉能使集料表面活化,提高与沥青粘结力;
4、消石灰在集料矿料间结合成独立的结晶质的石灰石,与沥青粘结性起到叠加作用。
而在实际施工中,该措施使用也较为简单,只需用它代替一部分矿粉即可。
2.4经济性比较。
对于施工企业来说效益是生命线、施工成本是一个必须考虑的问题,我们对几种剥落措施进行了经济比较,单位取每百吨沥青混合料采用剥落措施成本:若石质为玄武岩、灰绿岩等碱性石质材料则基本不采用剥落剂措施,但由于受材料分布限制如要追求采用玄武岩、灰绿岩石质则往往要从上百公里以外远运,以远运费用为0.5元/吨/公里计,则增加成本惊人,运距100KM则每百吨碎石远运增加成本: 100t×60%×100km×0.5元/吨/公里=3000元
60% ― 碎石占沥青混合料比重
若采用抗剥落剂则增加成本为:
100t×4.5%×0.4%×100km×2400元/吨=432元
4.5% 沥青混合料中沥青用量
4% 沥青中用量抗剥剂
若采用水泥代替2%矿粉,则增加成本为:
甲供:100t×2%(400元/吨-168元/吨)=464元
自供:100t×2%(300元/吨-108元/吨)=264元
若采用水泥代替消石灰作为剥落措施,则增加成本
100t×2%(180元/吨-168元/吨)=24元
从上面分析可以看出来采用消石灰是最经济的,在三者性价比中消石灰同样是最高的,水泥则由于其水稳定性及高温稳定性差于消石灰,而且其性价比最低。所以当采用酸性石料在沥青面层使用时,消石灰应该是沥青混合料抗剥离措施中最有效、经济、简便的措施。
2.5 在实际中,由于消石灰在来源上还是有一定限制的,阳江联络线项目部之所以选择消石灰作为抗剥落措施不仅由于它的简单、有效,同时也是因为阳江地区消石灰来源较为丰富,有了正规厂家供应,这一点同水泥作比较,水泥已经成为一种工业成形产品,本身已批量化、系列化。产品有完整的检验方法来保证其质量的稳定,而且来源广泛,这些也是今后施工选用抗剥离措施需要考虑问题。
3.阳江联络线项目部关于抗剥离措施在实际施工中的运用
3.1 阳江联络线在大面积铺筑以消石灰为抗剥离措施的沥青路面同时,针对各项技术指标,进行了较长时间统计,以利于今后总结。
①浸水稳定度为9.5~10.7KN;
②残留稳定度为92%~98%;
③动稳定度抽检值为2042次/mm;
④路面压实度代表值为97%~99%。
以上数据可反映出消石灰在高温稳定性及水稳性方面是较好,符合在配合比设计时的预期目标。
3.2 针对水泥与抗剥落剂,阳江联络线项目部选择两个试验段进行了抗剥离研究,现场取样试验及检测结果见下表
通过这些数据可见消石灰与水泥在施工比较中在技术指标上还是占有优势的,而抗剥落剂则还需长期验证调查,才能得出真实使用效果。
3.3对于抗剥离措施的研究,我们将在第二年雨季过后进行路面回访调查,对三种抗剥措施施工路面进行对比,以获得抗剥离措施进一步的研究。
4.结语
经过大量的研究及西部沿海高速公路阳江联络线项目沥青路面施工的检验,证明在沥青混凝土中掺加消石灰作为抗剥离措施在技术上及施工上都是可行的,并且和采用掺水泥及剥落剂等措施比较。其具有以下优点:
①.耐久性好
②.经济。从几种抗剥落方法比较可以看出采用掺消石灰的措施能节省投资。
篇12:滑道在综采支架整体转运中的应用工学论文
滑道在综采支架整体转运中的应用工学论文
【摘要】Ⅱ464工作面停采时,回采高度2.8m,底板留有1.2m厚煤层,为解决支架拉运过程中的啃底现象、降低拉运摩擦系数,拟采用铺设滑道方式进行抽架。
【关键词】滑道;拆除硐室;抽架大棚
1 概述
Ⅱ464工作面是刘桥一矿第一个三、四煤合采工作面,面内煤层(三煤,四煤及夹矸)平均厚度为4.0m。工作面液压支架型号为ZY6000/18.5/38,最小采高1.85m,最大采高3.8m,重量为19吨。该面拆除硐室为沿煤层顶板施工抽架大棚,高度为2.8m,底板留有1.2m煤层,且松软破碎。采用原来的抽架方式,支架在牵引过程中啃底严重,绞车的牵引力、钢丝绳的破断拉力,安全系数均不能满足要求,故采用在工作面铺设滑道进行抽架,确保抽架安全。
2 方案的提出
Ⅱ464工作面支架重量大(19吨),煤底牵引难度大,且支架解体、组装工序繁杂等困难,而普通综采支架拆除方式基本采用上行抽架方式,面内沿煤层底板运输,多岩石底,硐室多在回采巷道内(条件相对较好处)施工一个拆除硐室,支架从抽出后用慢速绞车从底板牵引至拆除硐室拆除后,装车运输到另一工作面安装硐室安装。为解决Ⅱ464工作面支架牵引、运输,转运及加快Ⅱ466工作面安装速度问题,采用滑道运输支架至拆除硐室,然后装车向Ⅱ466工作面整体运输。
3 支架整体转运设计方案
3.1 抽架及转运路线设计:为保证Ⅱ466工作面的正常接替,提出了对Ⅱ464工作面拆除的.支架直接转入Ⅱ466工作面。为此,需要在原Ⅱ464工作面机巷停采位置外施工一条联巷与Ⅱ466风巷相连,并施工一个拆除硐室,一方面解决剩余支架升井的拆除用,另一方面从Ⅱ464工作面抽出的支架整体装车,运至Ⅱ466工作面。Ⅱ464工作面、机巷,拆除硐室铺设滑道,使支架在滑道上运行,解决支架沿煤底运输中的啃底问题。在Ⅱ464工作面下口采用两台JH-20型绞车作为抽架用,在Ⅱ466风巷安装一台JSDB-19型绞车用来牵引沿轨道运输的整体支架。
3.2 出架巷外口转弯及拆除硐室设计:整体转架需要断面较大,联巷处巷道宽为4.0m,高为3.0m。为保证足够的支护强度,采用锚梁网索支护,巷道顶板破碎处用木料接实。在Ⅱ464机巷联巷口外10m施工一个长×宽×高=8m×4m×4m的拆除硐室,采用卧底衬平方式与滑道连接,连接处打混凝土地坪,保证了支架运行的稳定性。
4 滑道设计
枕轨设计:采用11#工字钢加工而成,枕轨长2.0m,间距为0.5m在滑枕上布置8个直径为22mm的孔,用来安装900mm轨距的轨道。
限位装置设计:枕轨两边使用2.4m长11#工字钢作为限位装置,工字钢与滑道轨枕连接使用工字钢压板和M20*95螺栓连接,工字钢之间的连接使用24Kg/m道夹板连接,每副道夹板不少于4颗M18*90鱼尾螺栓连接;
5 效果分析
(1)减少支架在拆除,解体及组装的工序,不易损坏设备的零部件,降低了材料投入,同时提高了支架安装速度;
(2)少施工一个组装硐室,降低了施工难度;
(3)使用滑道整体转运综采支架,占用人员少。工期短,且安全得到保证;
(4)为类似煤层赋存条件下综采支架的整体转运提供了借鉴经验。
★ 供水管道安装合同
PE给水管道在城市供水管网中的应用工学论文(整理12篇)
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