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水上運輸的優點和缺點大全11篇

時間:2023-12-25 14:39:33

緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇水上運輸的優點和缺點范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

水上運輸的優點和缺點

篇(1)

中圖分類號:TU2文獻標識碼: A

1 雙壁鋼套箱簡述

深水基礎工程是大跨度橋梁施工的關鍵,其施工技術復雜,對橋梁工程造價影響巨大。雙壁鋼套箱,具有結構簡單、施工方便、防水性能好、承受水壓能力強、適用地質類型廣等優點,其既可作為鉆孔樁施工平臺的基礎,又可作為水下承臺及墩身施工的擋水結構,在我國橋梁深水基礎施工中得到了廣泛應用。

本文結合單位多年來的施工經驗,對常見的幾種雙壁鋼套箱下水方式進行了總結歸納,對橋梁深水基礎施工具有一定的參考價值。

2 雙壁鋼套箱首節下水方法

雙壁鋼套箱的施工工序主要有制作加工、首節下水、拼裝接高、下沉著床、基坑開挖等。鋼套箱首節下沉是鋼套箱施工的關鍵工序,按照下水方式的不同,常用方式可以分為固定平臺法、浮運龍門法和滑道法三種。

2.1 固定平臺法

先搭設固定拼裝平臺,在平臺上安裝提升系統,然后在平臺上拼裝鋼套箱首節,利用提升系統下放首節至水中自浮,最后在墩位處進行鋼套箱的接高下沉。根據拼裝平臺搭設位置不同,又可分為墩位固定平臺法和墩外固定平臺法。

固定平臺法因技術簡便成熟,受現場條件限制最少,故應用最為廣泛。但在河床地質為巖石等堅硬底層,不適宜搭設基礎管樁,及在水位漲落差較大且頻繁的流域不宜采用此法。

(1)墩位固定平臺法

即在待施工墩位處搭設拼裝平臺,安裝提升系統。鋼套箱拼裝運送至平臺后,拼裝鋼套箱首節。首節拼裝完成后,利用提升系統吊放入水。

固定平臺法施工步驟:搭設拼裝平臺安裝提升系統拼裝鋼套箱首節起吊鋼套箱首節拆除拼裝平臺下沉鋼套箱鋼套箱入水自浮拆除提升系統墩位處接高下沉。

①拼裝平臺搭設

拼裝平臺通常由鋼管樁基礎、主梁和型鋼面層組成,在條件許可的情況下,可以利用鋼護筒作平臺基礎。鋼套箱拼裝平臺結構除要滿足強度要求外,還應同時滿足剛度要求。拼裝平臺一般結構如圖1所示。

圖1拼裝平臺結構示意圖

②鋼套箱首節拼裝

將拼裝單元逐個運送到拼裝平臺附近,利用吊裝設備在拼裝平臺上進行鋼套箱首節拼裝。首先在拼裝平臺上放樣出鋼套箱首節拼裝單元位置線,然后通過垂球、皮尺等工具控制平面位置和垂直度。按照設計順序依次進行拼裝,直至全部完成鋼套箱首節的拼裝作業。

③提升系統安裝

鋼套箱首節拼裝完成后,即可進行提升系統的安裝。提升系統一般由承力橫梁、動力設備、立柱、滑輪組、吊具等幾部分組成。根據現場情況,立柱可以直接支撐在拼裝平臺上,也可支撐在地基上。提升系統根據動力設備的不同,可分為卷揚機(錨機)提升系統、倒鏈葫蘆提升系統和千斤頂提升系統。倒鏈葫蘆提升系統適用于鋼套箱噸位較小,下放高度小的情況;千斤頂提升系統下沉穩定,易于控制,易于調整,但下沉速度相對較慢。卷揚機下沉速度快,但不利于精準控制。卷揚機提升系統一般結構如圖2所示。

圖2卷揚機提升系統結構圖

④鋼套箱首節提升

鋼套箱首節拼裝完成后,首先進行焊接質量、垂直度及外形尺寸等檢查。然后加工鋼套箱吊點,安裝提升系統動滑輪組和鋼絲繩,將吊點與吊具連接牢固。在統一指揮下,對鋼套箱進行試提升,提升高度一般不超過10cm,靜置10~30min,安排人員對主要受力桿件、吊點、吊具和滑輪組、鋼絲繩進行全面檢查,無任何安全問題后,方可繼續鋼套箱的提升作業。鋼套箱提升至設計高度后,利用動力設備的剎車裝置和其它緊固措施,將鋼套箱固定,防止鋼絲繩滑移。提升高度一般遵循“就低不就高”的原則,應預先進行計算,滿足拼裝平臺拆除凈空要求。鋼套箱提升如圖3所示。

圖3固定平臺法提升鋼套箱示意圖

⑤拼裝平臺拆除

鋼套箱提升到設計高度后,利用吊裝設備拆除鋼套箱首節拼裝平臺(主梁和面層型鋼),為鋼套箱首節下放作準備工作。

⑥鋼套箱首節下沉

拼裝平臺拆除完成后,在統一指揮下,操作提升系統,將鋼套箱首節緩慢下放至水中自浮。在鋼套箱四角利用倒鏈葫蘆等帶纜裝置進行錨碇,防止水中漂移,方便鋼套箱拼裝接高作業。至此,固定平臺法下沉鋼套箱首節施工完成。在鋼套箱首節下放過程中,各吊點處的動力設備要同步,不能出現較大位移差,以避免引起鋼套箱偏載,造成吊點受力不均。鋼套箱首節入水示意如圖4所示。

圖4鋼套箱首節入水示意圖

(2)墩外固定平臺法

在岸邊或墩位附近搭設拼裝平臺,安裝提升系統。在平臺上拼裝鋼套箱首節,完成后利用提升系統下沉,實現入水自浮。最后通過船舶或浮平臺夾持等方式,將鋼套箱首節運輸至墩位處,進行鋼套箱接高下沉。

墩外固定平臺法施工流程:墩外搭設拼裝平臺拼裝鋼套箱安裝提升系統提升鋼套箱拆除拼裝平臺鋼套箱入水自浮鋼套箱浮拖墩位處接高下沉。

墩外固定平臺法優點:占用河道時間短,拼裝平臺材料可重復使用,實現流水化作業,施工工期短。缺點:浮運過程控制難度大,浮運距離不宜太大,受河道流速限制。

①拼裝平臺搭設、提升系統安裝、首節鋼套箱拼裝、首節鋼套箱入水作業方法與墩位處固定平臺法相同。

②鋼套箱首節浮拖

鋼套箱首節入水自浮后,利用船舶運輸或浮平臺夾持進行水中浮拖和墩位錨固定位。浮平臺一般由浮箱或船舶拼組而成。浮平臺橫向采用型鋼或貝雷梁等鋼梁進行連接,確保整體穩定性。浮平臺夾持住鋼套箱后,需要在四角布置限位裝置,確保浮拖過程中鋼套箱不發生晃動和滑移。利用水上動力設備將鋼套箱頂推至墩位處,配合施工測量,利用錨碇設備進行精確定位。浮平臺一般結構如圖5所示。

圖5浮平臺一般構造示意圖

2.2浮運龍門法

浮運龍門法是利用浮箱或民船、軍用墩、軍用梁等器材拼組成水上浮運龍門船,在浮運龍門船上搭設拼裝平臺和安裝提升系統,完成鋼套箱首節拼裝。然后在墩位處利用提升系統將鋼套箱首節吊起,拆除拼裝平臺,下放鋼套箱首節入水自浮。最后利用水上吊裝設備進行鋼套箱拼裝接高和下沉著床等工序。浮運龍門船拼組靈活,可廣泛應用于山區水深,大型起重設備無法進入水域進行橋梁基礎、墩臺的施工和應急搶架。浮運龍門法施工鋼套箱具有平行作業工期短,占用河道時間短,浮運龍門船機動靈活等優點。

(1)浮運龍門法施工流程

施工流程:拼裝浮運龍門船搭設拼裝平臺拼裝鋼套箱安裝提升系統鋼套箱浮運至墩位處提升鋼套箱拆除拼裝平臺下放鋼套箱鋼套箱入水自浮拼裝接高。

(2)浮運龍門船結構

浮運龍門船主要由浮體部分、拼裝平臺和提升系統三部分組成。浮體部分是主要的承力基礎,通常選用各類制式箱型或船舶拼組而成。船體拼組完成后,在浮體頂面布置鋼套箱首節拼裝平臺。提升系統由龍門架、動力設備和滑輪組三部分組成。龍門架由立柱和梁體兩部分組成,立柱部分主要采用各類制式器材(六五式軍用墩、八三式鐵路輕型軍用墩、萬能桿件等)或型鋼進行拼組,具體高度由鋼套箱的分節高度、提升系統高度、預留安全高度等決定。梁體由各類制式梁體(貝雷梁和式鐵路軍用梁等)或型鋼拼組而成。梁體頂部布置動力設備(卷揚機、錨機等)、鋼索和吊鉤等,形成浮運龍門船提升系統。浮運龍門船結構如圖6所示。

圖6浮運龍門船結構示意圖

(3)浮運龍門船法施工作業

①鋼套箱首節拼組

浮運龍門船拼組完成后,在浮體的空檔間鋪設拼裝平臺,然后進行鋼套箱首節拼組。鋼套箱首節拼裝方法同固定平臺法。拼裝過程中要注意對稱吊裝,使浮體受力均勻,保持平衡。

②浮運龍門船浮拖

鋼套箱首節拼裝完成,利用動力設備或錨碇系統(距離較近是采用)將鋼套箱首節通過浮運龍門船浮拖至墩位處。浮拖要選擇無風或風速小、流速小的天氣進行。浮拖到達墩位處后,在測量控制下,通過錨碇設備進行浮運龍門船精確定位。

③鋼套箱首節提升

浮運龍門船就位錨碇后,操作提升系統,將鋼套箱提升至適當高度。為確保施工安全,提升高度應盡量小,但必須滿足拼裝平臺拆除的凈空要求。鋼套箱首節提升見圖7所示。

圖7鋼套箱首節提升示意圖

④拼裝平臺拆除

首先利用卷揚機等動力設備的剎車裝置和其它緊固措施,將鋼套箱固定,防止鋼絲繩滑移。然后進行起吊系統、關鍵連接點和動力設備安全檢查,拆除鋼套箱拼裝平臺。

⑤鋼套箱首節入水

拼裝平臺拆除完成后,操作提升系統將鋼套箱下放至水中自浮。利用浮運龍門船四角的倒鏈葫蘆等限位裝置對鋼套箱進行緊固,防止水中漂移。至此,浮運龍門船法下沉鋼套箱首節施工完成。鋼套箱首節入水如圖8所示。

圖8浮運龍門船法下沉鋼套箱首節示意圖

2.3滑道法

滑道法是在河道岸邊選擇平緩且鄰近河流水深超過3m的地區作為滑道施工場地,根據鋼套箱的尺寸、重量和吊車作業面需求選擇合適的加工場地進行硬化,在硬化場地上安裝下滑道(下滑道一般分為陸地和水中兩個節段)。然后在下滑道上拼組鋼套箱首節,待鋼套箱首節拼組完成后,利用頂推系統將鋼套箱沿陸地下滑道頂推至水中下滑道上,實現鋼套箱前端入水。最后利用頂推設備和頂推桿繼續向前頂推,直至鋼套箱全部入水自浮。在滑道法施工中,一般需要在水中段滑道端部設立支撐點,防止滑道懸臂端在頂推過程中翹曲,導致鋼套箱發生側翻、傾覆。支撐點應根據現場實際情況進行設計,綜合考慮滑道前端受力、河床地質情況、河床至水面高度、水位變化范圍和坡度調節等因素,可采取型鋼支墩、提升梁等結構形式。滑道法一般適合拼裝場和下水碼高差較小的情況,實現了岸邊加工和水中拼裝的流水化作業,縮短了工期,下沉方便快速。

(1)提升梁滑道法施工作業

①滑道及提升系統布置

下滑道縱向分兩段(岸上一段,水中一段),由岸邊硬化場地及預埋件、中間支撐樁、水中提升梁、滑移軌道梁等組成。岸上段布置在硬化場地上,通過預埋螺栓限位,其河邊端安裝在支撐樁鉸支座上,可以轉動。水中段滑道岸邊端安裝在承重梁上,水中端安裝在提升梁上。通過提升系統進行升降,帶動水中段滑道繞承重梁端轉動。提升系統主要由鋼管樁、提升梁、液壓千斤頂、精扎螺紋鋼等構件組成。通過液壓千斤頂和精扎螺紋鋼,調節提升梁高度,實現水中滑道變坡。滑道及提升系統布置如圖9所示。

圖9滑道布置及提升梁搭設圖

②鋼套箱首節拼裝

鋼套箱首節拼裝一般在岸邊滑道上進行,為了確保單元拼裝穩定,防止鋼套箱傾翻,需要在鋼套箱壁板內外對稱位置設置臨時支撐點,利用導鏈進行拼裝單元內外固定。部分臨時支撐點可設置在滑道上,也可支撐在獨立鋼支墩上。鋼套箱首節拼裝如圖10所示。

圖10鋼套箱首節拼裝圖

③鋼套箱首節頂推入水

鋼套箱首節拼裝完成并質量檢查合格后,即可開始進行頂推作業。首先在鋼套箱后端壁板下部安裝頂推設備,安裝防滑溜裝置。然后適當調整岸上段滑道坡度,利用頂升設備將鋼套箱首節完全頂推至水中段滑道上。頂推過程如圖11所示。

圖11鋼套箱首節頂推圖

利用提升系統將下滑道水中端下降至設計標高,調整水中段滑道坡度。繼續向前頂推至鋼套箱中心線進入水中,前端已經部分上浮。鋼套箱首節頂推行進如圖12所示。

圖12鋼套箱首節頂推圖

在千斤頂和鋼套箱首節頂推支座之間安裝頂推桿,繼續向前頂推鋼套箱,直至鋼套箱后端部達到水面線。此時,鋼套箱中心線已越過提升梁中心線,前端脫離水中段下滑道,在水中浮體或其它輔助措施作用下,實現自水中懸浮。

篇(2)

石油是一種具有戰略意義的稀缺資源,關系到國家的經濟、社會穩定和安全,我國石油進口主要是通過海運來完成,海上石油運輸和安全接卸已是石油進口的重要環節,大型油輪石油運輸極大程度地降低了石油運輸成本,但由于港口水深的限制,極大地阻礙了石油運輸的高效、便捷、經濟和石油的海上儲備,單點系泊的應用解決了超級油輪原油運輸接卸問題,但單點作為新興產物,相應規范沒有完善,如何做好單點的安全管理需提上議程。

1.單點系泊概況

單點系泊源于英文“Single Point Mooring”,簡言之,與固定碼頭相比,它的最大特點即系泊方式是“點”,也就是大型油輪或超大型油輪可以系泊于近海海面上的一個深水“點”,然后進行裝卸貨操作,下面以CALM單點系泊系統為例描述海上原油接卸情況。

單點系泊整個系統由錨泊系統、單點浮筒、三臂旋轉系統、水下管匯(基盤)、海底管線、水下軟管系統、漂浮軟管系統、系泊纜總成等幾大部分組成。各個系統互相配合,共同為油輪的系泊和油品裝卸服務。浮筒漂浮在海面上,油輪上的原油通過漂浮軟管進入浮筒后,從水下軟管進入海底管線,輸到岸上的原油儲罐。為防止浮筒隨海浪遠距離漂移,用數根巨大的錨鏈將其與海床相連,這樣浮筒既可在一定范圍內隨風浪流漂浮移動,增加緩沖作用,所系泊船舶繞浮筒3600轉動,減少與巨輪間發生碰撞的危險,又不至于被海浪漂走。

2.單點系泊系統與常規碼頭優劣對比

2.1 單點系泊的優點

單點系泊的最大優勢是將碼頭由岸邊移至海上,解決絕大部分港口不能與大型油輪和超大型油輪發展相匹配的矛盾,充分發揮超級油輪運輸的優越性。

(1)建港條件要求比較寬松;(2)作業海況條件較寬;(3)輔助作業資源少;(4)在惡劣海況也比較安全;(5)具有可移動性,維修保養方便,提高設備回收利用率;(6)建設周期短;(7)一次性投資小;(8)建設單點對海岸線的生態環境影響小,符合可持續發展需求。

2.2 單點系泊的缺點

(1)單點設備主要是進口的,精密、價昂,購買周期長,需要較多備件,后期維護保養費用大;(2)維護保養周期短;(3)離岸遠,管理不方便;(4)現場作業工作條件惡劣;(5)作業時守護船舶多,增加作業成本;(6)應急處置受到限制;(7)防油污困難。

3. 單點監管面臨的困難和安全隱患

單點系泊系統目前沒有完善相應的交通行業技術標準,各個方面的要求和標準基本都是參考固定碼頭相應的建設管理要求來執行,專家論證依據的一部分是參考有限的單點系泊在有限的數據、有限的經營時間內的經驗,這需要考驗監管部門的智慧和監管方法;

專家論證過程中的要求很多是建議性的和存在很大的不確定性,如何參考專家從專業角度提出的安全管理要求,根據現有法律法規和安全監管經驗,得出單點系泊管理要求和配套設施的配備標準,有待監管部門的論證與協調;

單點附近海域開闊,且單點設施上附著許多海生物,吸引較多魚群,很多漁民在附近海域放網捕魚,給單點靠離泊作業的通航安全造成威脅,也存在防火防爆甚至是恐怖活動因素的隱患;

作業人員往往由于麻痹大意或者逃避責任追究,出現違反操作規程和不認真核對檢查現場數據,發生違反防火防爆規定、不正確及時壓載造成的船舶傾斜、在惡劣天氣下各種防污、消防配套設備避風而不在現場守護等;

原油洗艙過程是油輪安全事故的“高危期”,容易引起著火、爆炸和原油泄漏等重大安全和防污染事故,且后果難以控制,目前,單點VLCC原油洗艙作業各個環節中,審批、洗艙管路的試壓、艙內含氧量的測量、洗艙操作船員的適任、相應的告示和巡查、各個閥門和水封的狀況、各方就洗艙作業達成的協議等洗艙作業的前期、中期和后期準備工作存在有的環節措施落實欠缺;

目前海事監管設備不能適應海上單點系泊的要求,尤其是在惡劣天氣下處置突發事件時不能快速到達現場進行指揮協調,閉路電視監控(CCTV)、海面防污監控設備、系泊設備負載監測設備、海巡船艇甚至是空巡飛機等都有待配備;

企業追求利益最大化而冒險作業。在茂名海域,臺風、濃霧、土臺風對港口襲擊頻率增多,個別企業在天氣海況不符合作業條件的情況下,不聽指揮冒險靠泊生產,給作業帶來極大隱患;

單點作業水域長期沒有掃測,海底淺點和水文未能及時掌握,造成新的航行靠泊安全隱患;

其他的安全隱患,比如系泊帶纜用的交通艇,難以抵抗單點附近惡劣的海域條件;接送作業人員和口岸聯檢官員來往于碼頭和單點的拖輪不能保障海上人命安全;在惡劣天氣、海況時,在晚上或能見度不良情況下離泊,安全隱患較大。

4. 單點系泊管理建議

單點系泊雖然在我國大陸有十幾年的發展歷史,可由于單點的數量有限,使用管理經營不足,單點系泊設施的各種管理規范和所需的配套設備沒有統一的標準,這給管理單點這樣的新生事物帶來諸多考驗,下面筆者以茂名單點的實際情況,簡要介紹單點海上系泊的監管注意事項。

4.1 落實單點論證的要求

在目前單點建設及配套規范沒有完善行業標準的情況下,單點專家論證是在眾多專家從各個方面綜合考慮得出的結論,具有很高的權威性,單點系泊系統除了需要有相關的檢驗證書外,還需要落實輔助船舶、防污設備、人員資質、水文環境等通航、防污染和安全操作方面的專家意見要求。同時,盡快建立科學、合理的單點系泊安全管理和建設配套規范,以盡早形成行業標準,為單點的發展提供良好的環境和技術支持。

4.2 嚴格單點船舶的準入把關

依據防污染公約和海上人命安全公約等國際公約和國內法律法規,對單點預靠泊船舶進口岸審批,尤其是嚴格按照新修訂的13G、13H 的要求對單殼油輪載運原油進行審批,杜絕不符合我國規定的VLCC進入單點,這是單點作業和防污染安全的重要一環;

單點論證和專業單位計算的單點設施安全系數是有條件的,所以在單點審批中,要根據船舶的實際吃水、預靠泊時間單點的水文情況等核算靠泊作業安全情況,如實際情況超出論證假象條件,需要及時更正或者聘請專家重新論證,確保安全;

對于船舶實際吃水超出港口規定的吃水時,船舶靠泊、作業的富裕水深、單點設備負載、配套設施、防污等都與論證假象條件有所改變,對此,不能從船舶的富裕水深單方面考慮,很有必要聘請專家進行特定情況的論證。

4.3 強化靠泊、作業安全管理要求

對單點靠泊船舶的檢查,尤其是關于防污染和防火方面的檢查,VLCC管理一般比較嚴格、先進,但是船員容易出現麻痹大意的心理,在作業過程中出現的各種警報習慣性地使用消音來處理,沒有進一步認真檢查原因。在監管中,需要對卸油尤其是原油洗艙操作加強監督管理,確保惰氣系統和各個通海閥正確工作。

及時清除各種漁船、網門障礙,必要時每船靠泊前均需清障,確保良好的靠泊通航環境和作業周邊海域的清潔;

定期對單點、錨地及周邊海域進行全面系統地掃側,對單點系泊回轉區、海底管道沿線、登陸點及不明爆炸物區應設置相應警示標志,必要時對淺點和不明障礙物進行疏浚和排除;

編制單點作業安全管理規定,把國際、國內關于油輪靠泊作業管理規定尤其是本地單點的安全管理操作規定歸納進去,供每艘靠泊船舶船長和單點作業人員簽閱,明確安全責任和規范管理;

定期組織相關人員碰頭會,總結歸納前期單點作業情況,查找不足、提煉經驗,深化、優化單點安全管理;

嚴格執行各種制度,比如引航、調度、報告、清障、論證和監控等制度。

監督單點設備維護的監管,尤其是水上水下施工作業的審批。一般情況下,單點系統的管路中均為原油,即使用海水掃管后任有部分殘留,所以在審批單點管路的維修施工作業中需特別注意防污染和防火防爆要求。

對于各種超出單點靠泊作業的情況,需按照規范性程序執行審批。

4.4 提升應急處置能力和強化演練

建立健全各種應急預案,尤其是油污應急預案,為突發事件做好應急協調準備;

做好應急庫的建設,企業需根據專家論證意見完善包括建設靠近單點的碼頭和應急設備的應急庫和落實人員的配備,主管部門盡快出臺單點配套設備的規范和標準;

成立海上應急指揮系統,按照目前原油市場的行情,靠泊單點大型油輪一般裝載200萬桶約27萬噸原油,以最大壓力1.2MPa、每小時達5000立方的速度卸油,且單點離最近海岸有15公里,出現事故后果難以想象,單獨靠企業和海事力量難以高效處置,很有必要成立上升到地區的海上應急指揮中心,配備相應的資源,協調各個臨海部門和社會力量進行救助和處置應急情況;

單點和作業船舶的各種演習需按照規定報備和進行,單點及附近水域離岸較遠,又是常規通航水域,需避免不按規定演習影響他船的正常航行和作業。

4.5 完善監管設備的配備

需要按照專家論證方案完善各種監控設備的配備,如CCTV(閉路監控電視)、負載監測設備等監測、檢驗、通訊、設備或儀器;

配備海巡船艇、空巡飛機、全天候攝像、通訊等設備;

油污監控設備,在國務院簽發的《防治船舶污染海洋環境管理條例》生效后,根據單點作業的實際,安裝油污實時監控設備;

建設油污漂浮模擬系統,根據單點附近的海洋水文實際,引入油污漂浮模擬系統可以把有限的資源快速投入到防污清污工作中,節省時間、提高效率,把損害降到最低。

4.6 完善港口公共服務體系

按照國家法律法規要求,制定完善港口水上交通規則、引航管理規定、規范船舶超航道、水深和單點系泊設計能力的使用,完善助航標志,推進航海資料的及時更新等。

4.7 監管其他注意事項

篇(3)

中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:

在人工湖以及渠道防滲工程中,傳統的混凝土預制板、漿砌石護坡等方式往往存在著防滲效果差、凍脹破壞難以解決、使用年限較短的問題,近些年來,隨著建筑水平的發展,防滲土工膜技術在水利工程中得到了越來越廣泛的使用,與傳統的防滲模式相比,土工膜技術成本低廉、施工工藝簡單,拉伸強度高、表面平滑、質量輕、定形效果好,下面以盤縣紅果東湖公園人工湖防滲蓄水工程為例,探討防滲土工膜的應用。

1 工程概況

盤縣紅果東湖公園人工湖防滲蓄水工程地處六盤水市盤縣政府所在地紅果城區內,位于縣城東河壩子處,屬縣城規劃區范圍,占地面積約29.56公頃;盤縣紅果東湖公園人工湖防滲蓄水工程主要由閘壩擋水工程、取水口及濾水工程、引水管道工程、圍湖防滲工程、排水排澇工程、交通工程、棲鳳島工程、水上棧道工程、水上舞臺及扶壁式擋墻工程、水上碼頭工程等建筑物組成。防滲湖堤沿東河壩子周邊布置,閘壩于西鋪河下西鋪村左側布置,位于西鋪河人行橋下游約70m處,取水口及濾水工程布置于閘壩上游55m處的西鋪河左岸。引水管道從取水口的清水池沿場壩山腳至人工湖布置。棲鳳島工程于東湖公園西入口湖區內布置,水上舞臺及扶壁式擋墻工程及水上碼頭于東湖公園北入口湖區內布置,水上棧道則連接棲鳳島與水上碼頭之間及棲鳳島內搭接。本工程設計蓄水位1742.9m,湖面面積32.3萬m2,最大水深3.8m,庫容53.4萬m3。根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL252-2000),本工程規模為小(2)型人工湖,工程等級為Ⅳ等,大壩等主要建筑物為4級建筑物。工程區內山高坡陡、地形破碎,海拔高程在1700~2200m之間。石山,碳酸鹽巖廣布,洼地、堅井、落水洞、地下暗河等巖溶形態極為發育,呈現典型的巖溶石山地貌特征。工程區地處北亞熱帶,屬中亞熱帶濕潤季風氣候。流域氣候受東南風的影響,具有高原性特點,冬無嚴寒夏無酷暑,年均氣溫15.2℃,無霜期較長(271天),雨熱基本同期,常年主導風向為東南風。

2 防滲土工膜概述

土工膜是一種基本上不會透水的材料,根據材料種類的區別,土工膜可以分為聚合物土工膜和瀝青土工膜兩種,為了滿足變形和強度需求,土工膜又包括加筋和不加筋兩種,制造土工膜的材料包括結晶熱塑塑料、熱塑塑料、熱塑彈性體等等。具體的材料包括聚氯乙烯PVC、聚乙烯PE、瀝青剝離布油氈、在國外常用的材料好包括高密度聚乙烯HDPE、超低密度聚乙烯VLDPE等等,在通過對這些新興復合材料的使用,傳統膜料物理力學性能也得到一定程度的改善。

3 防滲土工膜的施工要點

3.1 土工膜防滲體及保護層施工內容

土工膜防滲體施工工作內容包括:堤身斜坡面碾壓整平、厚10cm細砂找平層施工、土工膜防滲層施工、厚5cm細砂過渡層、C15混凝土預制塊干砌(含堤頂預制混凝土墻)施工及堤身嵌固槽C15混凝土。其施工示意圖如圖1所示。

圖1 土工膜防滲體施工示意圖

3.2 土工膜防滲施工程序

防滲體及預制塊護面工程施工程序為:測量放樣清除原壩面石渣并回填整平壩面整平壩面10cm厚細砂找平層土工膜防滲層施工厚5cm細砂過渡層施工C15混凝土預制塊護面至下一工作循環。

3.3 土工膜防滲施工方法及說明

本工程湖堤最大高度4.1m,相對較矮,故在整個湖堤石渣碾壓回填全部完成后,再實施迎水面的防滲結構施工。

3.3.1 清除原堤面松動石渣并回填整平堤面

對于原堤面石渣在削坡碾壓后局部的明顯松動、凹凸不平處應先采用人工初次修整。

3.3.2 測量放樣

在堤坡坡面進行全面修整前,先根據設計要求對堤坡進行全面控制測量,用全站儀按建筑方格網法進行控制測量,測出各結構層鋪填的高程及混凝土預制塊護面的控制高程。在施工過程中,隨時用控制點和相鄰水準點進行校核測量。

3.3.3 堤坡坡面整平碾壓

湖堤迎水坡面整平工作在土工膜防滲層施工以前進行,施工時按控制高程對堤坡面進行全面整平。整平堤坡的目的是按設計要求將坡面修整平順,并將坡面進行壓實修坡成型,達到設計邊坡。坡面整平施工分兩道工序進行:第I道工序為坡面削坡,第II道工序為坡面壓實。其施工方法為:坡面削坡采用人工自上而下按測定的厚度分段削坡,并預留8~10cm的超厚量;坡面壓實采用蛙式打夯機進行壓實。

3.3.5 細砂找平層施工

細砂墊層施工采用自卸汽車從砂石料場將合格的細砂運到堤頂,用溜槽將砂料運至工作倉面,根據設計圖和控制高程進行人工拉線鋪設,確保墊層邊坡符合設計要求,其壓實采用平板振動器進行壓實。

3.4 土工膜防滲層施工

土工膜防滲層施工方法采用人工平行堤軸線流水鋪設,鋪膜前檢查細砂墊層的平整度和夯實程度,合格驗收后,才能進行鋪膜工作。鋪膜時避免土工膜打皺,在土工膜鋪完后及時保護和鋪壓C15混凝土預制塊。土工膜施工時應注意以下事項:

3.4.1 土工膜拼接,采用膠接法粘合或熱元件法焊接,膠接法搭接寬度為5cm~7cm,熱元件焊接疊合寬度為1.0cm~1.5cm;

3.4.2 土工復合膜與嵌固槽及頂部預制混凝土擋墻交合前需將土工膜打折三次后再鋪設;

3.4.3已鋪土工膜上的破孔及時粘補,粘貼膜大小應超出破孔邊緣10cm~20cm;

3.4.4 在土工膜與界面細砂共同作用時,由于細砂顆粒粗糙以及細砂局部變形較大等方面的原因,在水壓作用下土工膜有可能被刺破、撕裂,從而失去或減弱其防滲性能,因而有必要進行相應的防滲漏試驗。

3.5 混凝土預制塊安砌

在預制場預制好的混凝土預制塊,其強度達到設計強度后,用自卸汽車運至現場,然后人工二次搬運至現場人工安砌,運輸及轉運過程中輕搬輕放,確保預制塊的輪廓完好。安砌順序從下至上依次逐塊進行,確保安砌后的邊坡符合設計要求,縫寬符合規范允許范圍。

4 結語

土工膜具有質量輕、運輸方便、防滲性能佳、可以適應渠道基礎變形、造價低、施工方法簡便的突出優點,在渠道防滲工程的施工中,具備一定的發展優勢,使用土工膜進行施工能夠有效的減少渠道的輸水損失,能夠挖掘出水資源的潛力,提高工程的經濟效益,值得進行推廣。

參考文獻:

[1]馬超剛.渠道防滲土工膜選擇與應用問題探討[期刊論文],新疆水利,2010,04(15)

[2]張敏.淺析土工膜在水利防滲工程應用中優缺點[期刊論文],知識經濟,2013,03(08)

[3]王春燕,余粱蜀,馬斌,姜仁貴.復合土工膜在南水北調工程中的防滲應用[期刊論文],水利科技與經濟. 2009(08)

篇(4)

中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:

1混凝土運輸的基本要求

1.1 運輸方式。近距離運送采用吊斗運輸,遠距離輸送采用混凝土拌合車運輸,而低流動性混凝土則要用混凝土泵來運送。

1.2 基本要求。混凝土從攪拌地點運送至灌筑位置要求運轉次數最少,且距離最短。從混凝土從拌和機內導出到灌注至搗固完畢,這期間的時間不能超過規定的允許時間,如超出規定時間,則會影響混凝土的質量,此種情況應在灌注點檢查混凝土的稠度,并作實驗塊的強度檢查,一般混凝土從高處傾落會發生離析,但不宜超過2米,如果傾落高度超過十米,則應在串筒內附加減速葉片。

2 混凝土的拌制

2.1混凝土拌制形式。生產商品混凝土由大型攪拌站拌制,配合混凝土攪拌則由小型攪拌站負責,深水橋墩基礎的混凝土由水上混凝土廠拌制。

2.2 基本要求。混凝土的拌制分兩種,一種是人工拌制,另外一種是機械拌制,一般情況下混凝土工程的塑性混凝土或半干硬性混凝土會由人工攪拌。不管使用哪一種拌制方法都應保證混凝土混合均勻,石子表面包滿砂漿,并且顏色一致。混凝土拌制工程中,有的時候需要拌合添加劑,如有需要則應先把添加劑調成溶液,然后再人工攪拌與水中,在與其他材料拌勻。在此工程中,應隨時檢查和矯正混凝土的流動性和坍落度,并嚴格控制水灰比,控制用水量。

3混凝土的灌筑

3.1 模板和鋼筋尺寸,預埋構件的位置等都要在混凝土灌注前仔細檢查,還有模板的緊密程度以及模板表面是否清潔都會影響混凝土的灌注效果。灌注方法有分層灌注和一次灌注兩種,分層灌注又分為斜面分層和水平分層。混凝土的灌注方法與混凝土的密實度和穩定性密切相關,而且會直接影響到混凝土的質量,所以,必須從混凝土伴制能力、振搗能力、運距、灌注速度以及氣溫等多方面考慮,并制定出相應的混凝土灌注工藝。

3.2 當構件高度、厚度較大時,采用分層澆注法,能夠保證混凝土振搗密實,而分層澆筑厚度又與混凝土的稠度及振搗方式有關。所以,在使用插入式振搗器進行振搗時,則分層澆筑厚度應以作用部分長度的1.25倍為宜;在采用平板振搗器振搗時,則分層澆筑厚度不能超過20cm;當用側向著式振搗器時,分層澆筑厚度一般在30~40cm為宜。

(1)水平分層澆筑一般用于中小跨徑的T型,因為又高又長的梁體如果混凝土供應跟不上就會影響澆筑的進度,所以,此種情況一般采用斜層澆筑方法,此種方法可由梁的一端澆向另一端。

(2)對于空心板梁的澆筑,一般會先澆筑底板,再立芯模,然后扎焊頂面鋼筋,最后灌注肋板和面板的混凝土,待混凝土凝固后,便可撤去芯模。

分層澆筑時,次層混凝土灌注并振搗完畢的時間必須在前層混凝土開始凝結之前,上下兩層灌注時間不能超過1-1.5個小時,如有特殊情況,則應通過實驗來確定允許的相隔時間。

(4)如果上下兩層灌注時間間隔過大,灌筑次層混凝之前前層混凝土就已經凝結了,那在其強度大于1200KPa 的要求后,在經過結合縫處理才能澆筑到2500KPa 后,才可以灌筑次層的混凝土。

(5)在新老混凝土結合縫的處理中,有以下幾點注意事項:鑿除老混凝土表面的水泥漿和較弱層,使接縫面出現鑿毛,并用水沖洗干凈便于混凝土結合;接縫位置一般會刷一層凈水泥漿,水平接縫可在接縫面上鋪一層與混凝土相同而水灰比略小的l~2cm厚的水泥砂漿;斜面接縫鑿毛應呈臺階狀;重要部位接縫以及地震區的構造物,在灌注前會加錨固鋼筋,且接縫處振搗時,振搗器會離開先澆混凝土表面5~l0cm。

4混凝土的澆筑

混凝土的拌合料在振搗時具有流動性,其中粗骨料靠自重向下沉落并互相滑動擠緊,水泥砂漿會充滿滑料之間的空隙,而空氣則以氣泡的形式被排出,這樣就會使混凝土更加的密實,而且會大大提高混凝土強度和耐久性,從而使混凝土達到內實外光的要求。

4.1 振搗方式。混凝土的振搗有人工振搗和機械振搗兩種。人工振搗指用鐵釬進行振搗,只適用于坍落度大,混凝土數量小或鋼筋過密機械振搗不太合適的一些部位的振搗體。大體積的混凝土必須用機械振搗。混凝土振搗設備種類較多,有附著式振搗器、插入式振搗器、平板式振搗器、振動臺等。

4.2 基本要求。混凝土振搗應當注意振搗器的選用,對于石料粒徑較大的混凝土應選用頻率較低的、振幅較大的振搗器效率更好,反之應該選用頻率較高而振幅較小的振搗器材為宜。混凝土振搗中,要掌握每次振搗時間,振搗時不宜超長也不能過短。一般振搗至無顯著汽泡上升,混凝土表面出現薄層水泥漿、表面達到平整為適度。如用附著式振搗器,因其效率差,一般要振搗約兩分鐘左右即可。插入式振搗器因振搗效果好一般振搗時間l5~30 秒為宜。平板式振搗器,每個位置上停留振搗時間約25~40秒鐘為宜。

5混凝土的養護與拆模

5.1 混凝土的養護

混凝土中水泥的水化作用就是混凝土的凝固、硬化和強度發育的過程,它與周轉的環境,有密切的關系。當溫度低與5度時,混凝土的硬化速度減慢,當溫度下降至-2O 度以下時,混凝土硬化基本停止。在干燥的天氣中混凝土中水分迅速蒸發,一方面使混凝土表面劇烈收縮而導致裂縫;另一方面當游離水份完全蒸發后,水泥水化作用也就停止,混凝土的硬化也停止。混凝土澆筑后就應立即進行適當的養護,以保持混凝土硬化發育所需要的溫度和濕度。

5.2 混凝土的養護方法:有自然養護法和加熱養護法兩種

(1)自然養護方法是待混凝土終凝后,在構件上覆蓋草袋,麻袋,稻草或砂子等,經灑水以保持構件經常處于濕潤狀態。自然養護方法的養護時間與水泥品種和是否摻用塑化劑有關。一般情況下,用普通硅酸鹽水泥的混凝土養護以7個晝夜以上為宜。礦碴水泥,火山灰水泥或摻用過塑化劑的養護時間以14 晝夜以下為宜,每天的澆水次數,以能使混凝土保持充分的潮濕為度。灑水次數:在一般氣候條件下,當溫度高于l5度時,前三天內白天每隔1~2 小時澆水一次,夜里至少澆水2~4 次,在以后的養護期間可酌情適當減少即可,但干燥的氣候條件下或大風天氣中應適當增加澆水次數。

(2)加熱養護法。為了加速模板周轉和加快施工進行,可采用加熱養護發。此法指采用蒸汽法養護混凝土。

5.3 混凝土的拆模

混凝土經過養護,強度達到規定要求后,即可拆除模板,拆模應該先拆不承重模板,后拆承重模板為宜。

6冬季混凝土工作的要點

混凝土工作在晝夜平均氣溫低于5度,或最低氣溫低于-30度的氣候條件下進行時,必須采取一定的冬季施工技術措施。在保證混凝土必要的和易性的同時,盡量減少用水量,水灰比應較小,這樣可以促進混凝土的凝固,可防止混凝土的早期凍結同時應增加拌合時間,一般比正常情況增加50~l00%,使水泥的水化作用加快并使水泥的發熱量增加,以加速混凝土凝固。適當時可采用活性較大、發熱量較高的快硬性水泥或高標號水泥伴制混凝土。將拌合水甚至將骨料加熱,提高混凝土初始溫度,使混凝土在養護措施開始之前不致冰凍。適當摻用早強劑,加速混凝土強度的發展,并降低混凝土內水溶液的冰點,防止混凝土早期凍結。也可用蒸汽法、暖棚法、蓄熱法和電熱法等進行養護,提高混凝土養護溫度。以上各種措施,各有其優點和缺點,采用時可根據施工溫度和預制場的具體條件選定合適的方法。

篇(5)

中圖分類號:U445文獻標識碼:A

1 混凝土的拌制

1.1 混凝土拌制形式有:大型攪拌樓(生產商品混凝土),小型攪拌站(配合混凝土攪拌)和水上混凝土廠(適于深水橋墩基礎)等。

1.2 基本要求。混凝土一般應采用機械攪拌。人工攪拌一般只能用于少量混凝土工程的塑性混凝土或半干硬性混凝土。不管采用機械攪拌或人工攪拌,都應使石子表面包滿砂漿,拌合料混合均勻,顏色一致。如果需要摻合和附加劑,應先把附加劑調成溶液(可溶性附加劑)再加人拌合水中,然后于其他材料拌勻。在整個施工過程要注意隨時檢查和較正水泥混凝土的流動性或工作度(坍落度)要嚴格控制水灰比,不得隨意增加用水量。

2 混凝土的運輸

2.1 混凝土的運輸方式

吊斗(近距離運送),混凝土伴合車(遠近距離輸送)混凝土泵適用低流動性混凝土)等。

2.2 基本要求

混凝土應以最少的運轉次數,最短距離的迅速從減半地點運送到灌筑位置。混凝土從拌合機內卸出,經運輸,灌注至搗固完畢的時間不能超過規定的允許時間,如超出規定時間應在灌注點檢查其稠度,并應制作試驗塊檢查其強度,混凝土從高出傾落也會發生離析一般不宜超過2米;如傾落高度大于10米,應在串筒內服加減速葉片。

3 混凝土的灌筑

混凝土灌注之前必須仔細檢查模板和鋼筋尺寸,預埋構件的位置等,還要檢查模板表面是否清潔,以及模板的緊密程度。灌筑方法可分為:一次澆筑和分層澆筑(水平分層和斜面分層)兩種。

混凝土的建筑方法直接影響到混凝土的密實度和穩定性,這對混凝土的質量關系極大,因此,必須根據混凝土伴制能力,密實度和穩定性,這對混凝土的質量關系極大,因此,必須根據混凝土伴制能力,運距以及灌注速度,氣溫,振搗能力等因素,認真制定混凝土的灌注工藝。

3.1 當構建厚度(高度)較大時,為保證混凝土能夠振搗密實,就應采用風曾澆注法。分層澆筑厚度與混凝土的稠度及振搗方式有關,一般情況下,如用插入式振搗器進行振搗時分層澆筑厚度以振搗器作用部分長度的1.25倍為宜,如用平板振搗器振搗時,分層澆筑厚度不能超過20cm,薄腹T型梁或箱梁或梁肋,當用側向著式振搗器時,分層澆筑厚度一般30-40cm為宜。

3.2 中小跨徑的T型梁一般均采用水平分層澆筑,對于又高又長的梁體如果混凝土供應跟不上水平分層澆筑的進度時可采用斜層澆筑方法,可由梁一端澆向另一端。

3.3 空心板梁,一般先澆筑底板,再立芯模,扎焊頂面鋼筋。然后灌注肋板和面板的混凝土,等到混凝土初凝后,即可抽卸芯模。

3.4 分層澆筑時,應在前層混凝土開始凝結之前,即將次層混凝土灌注并振搗完畢。上下兩層灌筑時間相隔不能超過1小時(氣溫30度以上時)或1.5小時(氣溫30度以下)也可以通過試驗確定允許的相隔時間。

3.5 如果灌筑次層混凝之前,前層混凝土已經凝結,混凝土強度大于1200KPa的要求后,經過結合縫處理才能澆筑次到2500KPa后,再可灌筑次層的混凝土。

3.6 新老混凝土結合縫處理應注意以下事項

應鑿除老混凝土表面的水泥漿和較弱層,使接縫面鑿毛,用水洗干凈;如接縫為應刷一層凈水泥漿,如果是水平接縫可在接縫面上鋪一層與混凝土相同而水灰比略小的1-2cm厚的水泥砂漿;斜面接縫應將斜面鑿毛呈臺階狀;重要部位接縫或地震區的構造物,灌筑前應加錨固鋼筋;接縫處振搗時振搗器應離開先澆混凝土表面5-10cm。

4 混凝土的澆筑

4.1 振搗方式

混凝土的振搗有人互振搗和機械振搗兩種。人工振搗指用鐵釬進行振搗,只適用于坍落度大,混凝土數量少或鋼筋過密機械振搗不太合適的一些部位的振搗體,大體積的混凝土必須用機械振搗。

混凝土振搗設備種類較多,有插入人式振搗器,附著式振搗器,平板式振搗器,振動臺等。

4.2 基本要求

混凝土振搗應當注意振搗器選用,對于石料粒徑較大混凝土應選用頻率較低的,振幅較大的振搗器效率跟好,反之應該選用頻率較高而振幅較小的振搗器材為宜。混凝土振搗中,每次振搗時間要很好掌握,振搗時不宜超過長不能過短,兩者均不好。一般振搗至混凝土不在不深,無顯著汽泡上升,混凝土表面出現薄層水泥漿,表面達到平整為適度。如用附著式振搗器,因其效率差,一般要約兩分鐘左右即可,當用插入式振搗器因它效果好一般振搗時間15-30秒為宜。用平板式振搗式器,每個位置上停留振搗時間約25-40秒鐘為宜。

5 混凝土的養護與拆模

5.1 混凝土的養護。混凝土中水泥的水化作用,就是混凝土的凝固,硬化和強度發育的過程;它與周轉的環境,有密切的關系。當溫度低與5度時,混凝土的硬化速度減慢,而當溫度下降至-20度以下時,混凝土硬化基本停止。在干燥的天氣中混凝土中水分迅速蒸發,一方面使混凝土表面劇類收縮而導致裂縫,另一方面當游離水分完全蒸發后,水泥水化作用也就停止,混凝土的硬化即停止。因此,混凝土澆筑后即進行適當的養護,以保持混凝土硬化發育所需要溫度和濕度。混凝土氧化方法有自然養護法和加熱養護法。

自然養護方法。此法是特混凝土終凝后,在構件上覆蓋草袋,麻袋,稻草或砂子等,經灑水,以保持構件經常處于濕潤狀態。自然養護方法的養護時間與水泥品種和否摻用塑化劑有關。一般情況下,用普通硅酸鹽水泥的混凝養護時7個晝夜以上為宜:如用礦碴水泥,火山灰水泥或摻用過塑化劑的養護時間14晝夜以下為宜,每天的澆水次數,以能使混凝土保持充分的潮濕為度,在一般氣候條件下,當溫度高于15度時,前三天內白天每隔1-2小時澆水一次,夜里至小澆水2-4次,在以后的養護期間可酌情適當減少即可,但干燥的氣候條件下或大風天氣中應適當增加澆水次數。

加熱養護法:為了加速模板周轉和加快施工進行,可采用加熱養護發,此法指采用蒸汽法養護混凝土。

混凝土的拆模。混凝土經過養護,強度達到規定要求后,即可拆除模板,拆模應該先拆不承重模板,后拆承重模板為宜。

6 冬季混凝土工作的要點

混凝土工作在晝夜平均氣溫低于5度,或最低氣溫低于-30度的氣候條件下進行時,必須得采取一定的冬季施工技術措施。

在保證混凝土必要的和易性的同時,盡量減少用水量,水灰比應較小,這樣可以促進混凝土的凝固,可發防止混凝土的早期凍結。

應增加版和時間,一般比正常情況增加50-100%使水泥的水化作用加快并使水泥的發熱量增加,以加速混凝土凝固。

適當采用活性較大,發熱量較高的快硬性水泥或高標號水泥伴制混凝土。

將拌合水堪至將骨料加熱,提混凝土初始溫度,使混凝土在養護措施開始之前不致冰凍。

適當摻用早強劑,加速混凝土強度的發展,并降低混凝土內水溶液的冰點,防止混凝土早期凍結。

用蒸汽法,暖棚法,蓄熱法和電熱法等進行養護,提高混凝土養護溫度。以上各種措施,各有其優點和缺點,采用時可根據施工溫度和預制場的具體條件選定合適的方法。

篇(6)

橋梁工程施工中,混凝土澆筑成型后,應及時進行養護,其目的是為混凝土硬化創造必需的濕度和溫度條件,確保水泥水化作用能正常進行,防止水分過早蒸發或凍結,防止混凝土強度降低及出現收縮裂縫、剝皮和起砂等病害,從而確保混凝土施工質量,保證橋梁結構的使用安全。

一、混凝土的拌制

(一)混凝土拌制形式有:大型攪拌樓(生產商品混凝土),小型攪拌站(配合混凝土攪拌)和水上混凝土廠(適于深水橋墩基礎)等。

(二)基本要求。混凝土一般應采用機械攪拌。人工攪拌一般只能用于少量混凝土工程的塑性混凝土或半干硬性混凝土。不管采用機械攪拌或人工攪拌,都應使石子表面包滿砂漿,拌合料混合均勻,顏色一致。如果需要摻合和附加劑,應先把附加劑調成溶液(可溶性附加劑)再加人拌合水中,然后于其他材料拌勻。在整個施工過程要注意隨時檢查和較正水泥混凝土的流動性或工作度(坍落度)要嚴格控制水灰比,不得隨意增加用水量。

二、混凝土的運輸

(一)混凝土的運輸方式

吊斗(近距離運送),混凝土伴合車(遠近距離輸送)混凝土泵適用低流動性混凝土)等。

(二)基本要求

混凝土應以最少的運轉次數,最短距離的迅速從減半地點運送到灌筑位置。混凝土從拌合機內卸出,經運輸,灌注至搗固完畢的時間不能超過規定的允許時間,如超出規定時間應在灌注點檢查其稠度,并應制作試驗塊檢查其強度,混凝土從高出傾落也會發生離析一般不宜超過2米;如傾落高度大于10米,應在串筒內服加減速葉片。

三、混凝土的灌筑

混凝土灌注之前必須仔細檢查模板和鋼筋尺寸,預埋構件的位置等,還要檢查模板表面是否清潔,以及模板的緊密程度。灌筑方法可分為:一次澆筑和分層澆筑(水平分層和斜面分層)兩種。

混凝土的建筑方法直接影響到混凝土的密實度和穩定性,這對混凝土的質量關系極大,因此,必須根據混凝土伴制能力,密實度和穩定性,這對混凝土的質量關系極大,因此,必須根據混凝土伴制能力,運距以及灌注速度,氣溫,振搗能力等因素,認真制定混凝土的灌注工藝。

(一)當構建厚度(高度)較大時,為保證混凝土能夠振搗密實,就應采用風曾澆注法。分層澆筑厚度與混凝土的稠度及振搗方式有關,一般情況下,如用插入式振搗器進行振搗時分層澆筑厚度以振搗器作用部分長度的1.25倍為宜,如用平板振搗器振搗時,分層澆筑厚度不能超過20cm,薄腹T型梁或箱梁或梁肋,當用側向著式振搗器時,分層澆筑厚度一般30―40cm為宜。

(二)中小跨徑的T型梁一般均采用水平分層澆筑,對于又高又長的梁體如果混凝土供應跟不上水平分層澆筑的進度時可采用斜層澆筑方法,可由梁一端澆向另一端。

(三)空心板梁,一般先澆筑底板,再立芯模,扎焊頂面鋼筋。然后灌注肋板和面板的混凝土,等到混凝土初凝后,即可抽卸芯模。

(四)分層澆筑時,應在前層混凝土開始凝結之前,即將次層混凝土灌注并振搗完畢。上下兩層灌筑時間相隔不能超過1小時(氣溫30度以上時)或1.5小時(氣溫30度以下)也可以通過試驗確定允許的相隔時間。

(五)如果灌筑次層混凝之前,前層混凝土已經凝結,混凝土強度大于1200KPa的要求后,經過結合縫處理才能澆筑次到2500KPa后,再可灌筑次層的混凝土。

(六)新老混凝土結合縫處理應注意以下事項:

應鑿除老混凝土表面的水泥漿和較弱層,使接縫面鑿毛,用水洗干凈;如接縫為應刷一層凈水泥漿,如果是水平接縫可在接縫面上鋪一層與混凝土相同而水灰比略小的1―2cm厚的水泥砂漿;斜面接縫應將斜面鑿毛呈臺階狀;重要部位接縫或地震區的構造物,灌筑前應加錨固鋼筋;接縫處振搗時振搗器應離開先澆混凝土表面5-10cm。

四、混凝土的澆筑

混凝土的拌合料具有振搗時暫時間流動的特性,振搗時混凝土拌合料中的粗骨料靠自己的 重量向下沉落并互相滑動擠緊,滑料之間的空隙被流動的水泥砂漿所充滿而空氣則以氣泡形式浮到混凝土表面上被排出。這樣就混凝土得到密實,大大提高混凝土強度和耐久性,并使混凝土達到內實外光的要求。

(一)振搗方式

混凝土的振搗有人互振搗和機械振搗兩種。人工振搗指用鐵釬進行振搗,只適用于坍落度大,混凝土數量少或鋼筋過密機械振搗不太合適的?些部位的振搗體,大體積的混凝土必須用機械振搗。

混凝土振搗設備種類較多,有插入人式振搗器,附著式振搗器,平板式振搗器,振動臺等。

(二)基本要求

混凝土振搗應當注意振搗器選用,對于石料粒徑較大混凝土應選用頻率較低的,振幅較大的振搗器效率跟好,反之應該選用頻率較高而振幅較小的振搗器材為宜。混凝土振搗中,每次振搗時間要很好掌握,振搗時不宜超過長不能過短,兩者均不好。一般振搗至混凝土不在不深,無顯著汽泡上升,混凝土表面出現薄層水泥漿,表面達到平整為適度。如用附著式振搗器,因其效率差,一般要約兩分鐘左右即可,當用插入式振搗器因它效果好一般振搗時間15-30秒為宜。用平板式振搗式器,每個位置上停留振搗時間約25-40秒鐘為宜。

五、混凝土的養護與拆模

(一)混凝土的養護。混凝土中水泥的水化作用,就是混凝土的凝固,硬化和強度發育的過程;它與周轉的環境,有密切的關系。當溫度低與5度時,混凝土的硬化速度減慢,而當溫度下降至-20度以下時,混凝土硬化基本停止。

自然養護方法。此法是特混凝土終凝后,在構件上覆蓋草袋,麻袋,稻草或砂子等,經灑水,以保持構件經常處于濕潤狀態。自然養護方法的養護時間與水泥品種和否摻用塑化劑有關。一般情況下,用普通硅酸鹽水泥的混凝養護時7個晝夜以上為宜:如用礦碴水泥,火山灰水泥或摻用過塑化劑的養護時間14晝夜以下為宜,每天的澆水次數,以能使混凝土保持充分的潮濕為度,在一般氣候條件下,當溫度高于15度時,前三天內白天每隔1-2小時澆水一次,夜里至小澆水2-4次,在以后的養護期間可酌情適當減少即可,但干燥的氣候條件下或大風天氣中應適當增加澆水次數。

加熱養護法:為了加速模板周轉和加快施工進行,可采用加熱養護發,此法指采用蒸汽法養護混凝土。

(二)混凝土的拆模。混凝土經過養護,強度達到規定要求后,即可拆除模板,拆模應該先拆不承重模板,后拆承重模板為宜。

六、冬季混凝土工作的要點

混凝土工作在晝夜平均氣溫低于5度,或最低氣溫低于―30度的氣候條件下進行時,必須得采取一定的冬季施工技術措施。

在保證混凝土必要的和易性的同時,盡量減少用水量,水灰比應較小,這樣可以促進混凝土的凝固,可發防止混凝土的早期凍結。

應增加版和時間,一般比正常情況增加50―100%使水泥的水化作用加快并使水泥的發熱量增加,以加速混凝土凝固。

適當采用活性較大,發熱量較高的快硬性水泥或高標號水泥伴制混凝土。

將拌合水堪至將骨料加熱,提混凝土初始溫度,使混凝土在養護措施開始之前不致冰凍。

適當摻用早強劑,加速混凝土強度的發展,并降低混凝土內水溶液的冰點,防止混凝土早期凍結。

用蒸汽法,暖棚法,蓄熱法和電熱法等進行養護,提高混凝土養護溫度。以上各種措施,各有其優點和缺點,采用時可根據施工溫度和預制場的具體條件選定合適的方法。

參考文獻:

篇(7)

中圖分類號:TU71 文獻標識碼:A 文章編號:

前言

絞吸式挖泥船為空氣動力疏浚機械,前端有通過耳軸與船體相連可自由俯仰的橋梁,橋梁前端安裝絞刀,絞刀內部的水下泵機通過橋梁中管路與機艙內的艙內泵機連接。當泵機內部葉片高速旋轉時,管路內產生的真空壓力將被絞刀旋轉帶起的泥漿吸入,再通過與船體連接的排泥管路運至陸地吹填區。不同的土質,工況,以及水文,氣象等自然條件都對工程施工產生重要影響,但從疏浚技術角度來看,所需疏浚的土的特性在很大程度上決定了施工的難易程度。砂土類土質按粒徑的大小可分為礫砂、粗砂、中砂、細砂、粉砂五類,按工程特性分為松散、中密、密實3級。本文主要就絞刀功率大于1000KW的絞吸式挖泥船在長排距(大于6500m)挖吹砂土類土質(主要為中粗砂)工程時,施工管理中出現的一些技術難點和解決措施進行分析和探討。

絞吸船機械結構如圖:

一、工程概況

龍口市某人工島圍填海工程是一項造型新穎、構思獨特、設計觀念先進,“開發與保護并重”、“生態安全優先”、“陸海統籌發展”的離岸式人工群島。該項目位于渤海龍口灣南部海域,是目前國內在建的最大海上人工島群,規劃用地總面積44.29平方公里,其中填海面積35.23平方公里。根據當地的地質勘探和鉆孔資料,該工程主要土質層從上到下依次為淤泥質粉質粘土、粉質粘土、中粗砂和礫石。從《疏浚與吹填工程設計規范》JTS 181-5-2012的疏浚巖土可挖性表和管道輸送適宜性表中,我們可以看到砂土類土質尤其是密實的中粗砂相對于絞吸式挖泥船(絞刀功率大于1000kw)的可挖性和管道輸送性比較困難,并且對挖泥船本身的部件及排泥管線的磨損也是非常大。

疏浚巖土可挖性和管道輸送適宜性

二、船舶施工管理

1. 絞吸式挖泥船施工工藝

絞吸船通常采用縱向橫挖施工工藝。船舶施工時,采用DGPS即差分全球定位系統進行精確定位后,船體后端的鋼樁深插入海底泥中,橋梁以此為軸左右往復擺動,配合絞刀自身旋轉進行切泥。絞吸船于取土區挖泥時,主要借助泥泵輸送力通過排泥管線將疏浚土輸送至吹填區,再經不同陸地管口使疏浚土盡量均勻平整地分布在吹填區內。

當絞吸式挖泥船在過長排距下挖吹中粗砂土質時,值得關注的技術難點就是必須采取措施防止管路內泥沙的沉積現象。當管道內的泥漿流速低于臨界流速時,管路堵塞的危險性很大,防止泵送中粗砂土質泥泵裝置在低于臨界狀態下工作的辦法可以稍微抬起吸入管、或降低橫移速度,允許清水或低濃度混合物進入,以沖刷管路和稀釋混合物使泥泵工作點轉移到剛好超過臨界流速的工作范圍。

在工程開始階段,一定要進行試挖,仔細觀察柴油發動機、泥泵、絞刀系統、橫移裝置、挖深、流速以及濃度在儀表中的顯示數據。如果儀表盤中顯示管路內壓力逐漸升高表明泥管中泥漿濃度增加,隨之管內阻力增大,流速開始下降。如果流速下降太快,應及時采用減小泥漿濃度,泵一段時間的清水的方法加以調整,當排泥管口噴出的泥漿流量明顯減少時,吹填區的人員應立即通過高頻報告船舶駕駛人員。我公司船舶采用先挖上層淤泥,在絞刀回擺時下放絞刀深度挖下層的中粗砂,這樣管路內就會形成淤泥推動中粗砂,大大減小了管路堵塞的風險。

另外,隨著排距不斷增加,產量會比較明顯的逐漸下降。這樣就必須增加泥泵,我公司絞吸船采用的是2臺艙內泵和1臺水下泵串聯的方式。三泵裝置優點是可以增加泥泵出口壓力,流速加大,實現長排距下的正常施工。缺點也是比較明顯會急劇增加柴油的消耗,同時對絞吸船本身的泥泵系統和船體管線、葉輪等硬件設施造成比較大的損傷。

2.絞刀管理

絞刀是使土破碎的工具。切削密實的中粗砂土質時,宜選擇大直徑不易糊絞刀可更換絞刀齒的挖泥絞刀。刀齒通常采用鑿型刀齒與尖齒相結合。尖齒的切削力集中在齒端,可以產生巨大的切削力。在施工作業時,由于摩擦厲害,造成磨損加劇,隨著切削刃口形狀的改變,切削阻力增大,這樣又使功率消耗加大,切削力減小,隨之而來的是船舶生產率降低,所以應每隔10-12小時,將絞刀抬升出水面檢查絞刀齒,對磨損嚴重的絞刀齒進行更換。

在進行分層作業時,厚度應根據土質和挖泥船絞刀的性能確定,宜取絞刀直徑的0.5-2.5倍。對中粗砂土質應取較低值,分層厚度較薄。當在向右橫移容易產生“滾刀”現象時,要適當降低絞刀轉速、橫移速度,減少前移距。

三、排泥管管線管理

絞吸船吹挖中粗砂這種土質時,管線布設、管線磨損是此種工程施工過程中的又一難點,對管線路由的選取,要仔細觀察施工現場的地形進行合理規劃并且對管線厚度的監測必須十分重視。

1.排泥管管線布設:在絞吸挖泥船施工的疏浚與吹填工程中,管線的架設會影響到船舶時間利用率、生產率等船舶生產效率,直接關系到工程的施工進度。排泥管線一般由水上管、水下管、陸地管、過路管及泥塘管組成。水上排泥管多采用自浮管,長度一般在600m-700m左右,材質均為橡膠。水下管線主要采用4+1形式,即2節12米鋼管與1節膠皮套,這種連接方式主要是為應對水下地形變化,防止管線在下沉后出現打死彎。水下管與水上管連接處需采用1節鋼管+1節半浮管+1節零浮力管形式,水下管與陸地管連接處視情況多采用2+1形式或1+1形式,即1節12米鋼管與1節膠皮套連接或者1根6米鋼管與1節膠皮套連接。 陸地管線多采用硬性連接,即鋼管直接連接的形式,但根據管線路由的走向和地形變化可在需要轉向的地方連接小于六十度的彎頭和膠皮套。管線路由應盡量減少爬坡,會容易堆積導致堵管現象發生。另外,在管線穿越公路或者其他障礙物需要下埋時,一般使用厚度為20mm的管線鋪設,減少后期施工不必要的時間損耗。

2.排泥管管線測厚:在長排距疏挖中粗砂這種土質時,由于中粗砂顆粒直徑、硬度比較大形狀不規則多為尖角,容易造成對鋼質管線底部的磨損,發生管線爆管。為及時避免此種現象,保證船舶生產率和工程進度,根據生產情況,必須定期安排管線測厚。經過滾動的測厚,以及對管線測厚數據結合船舶生產參數的分析,基本確定中粗砂土質下管線平均磨損率為2.5mm/百萬立方左右(流速在5.5--6m/s之間,泥漿濃度控制在1.2-1.3t/m³時),當管線厚度在6mm以下時就必須對管線進行翻面處理,從而提高管線的使用效率。

3.管線測厚方法:測厚儀器一般選用超聲波測厚儀(聲速設置在5900m/s)。首先,根據管線長度選取前中后三段對管線分別測厚,測厚點分布在管壁的“上下左右”四點。其次,對測點進行標記(可選用焊接鋼絲或者涂抹油漆),其中標記點分布在“上”和“左右”三點即可,對磨損比較大的部位如船體管、船尾管、水上管、水陸連接處、爬坡處等做特別記號。再次,對測厚記錄進行歸檔,編寫測厚報告,對三段管線厚度數值進行平均計算得出整體管線厚度。最后,根據測厚結果進行分析預測。

參考文獻:

篇(8)

園林圍墻園林圍墻有兩種類型,一是作為園林周邊、生活區的分隔圍墻;一是園內劃分空間、組織景色、安排導游而布置的圍墻。這種情況在中國傳統園林中是經常見到的。隨著社會的進步,人民物質文化水平提高,破墻透綠的例子比比皆是。這說明對圍墻的要求正在起變化,設計園林圍墻時要盡量做到:

1、能不設圍墻的地方,盡量不設,讓人接近自然,愛護綠化。

2、能利用空間的辦法,自然的材料達到隔離的目的,盡量利用。高差的地面、水體的兩側、綠籬樹叢,都可以達到隔而不分的目的。

3、要設置圍墻的地方,能低盡量低,能透盡量透,只有少量須掩飾隱,才用封閉的圍墻。

4、使用圍墻處于綠地之中,成為園景的一部分,減少與人的接觸機會,由圍墻向景墻轉化。善于把空間的分隔與景色的滲透聯系統一起來,有而似無,有而生情,才是高超的設計。圍墻的構造有竹木、磚、混凝土、金屬材料幾種。

5、竹木圍墻:竹籬笆是過去最常見的圍墻,現已難得用。有人設想過種一排竹子而加以編織,成為活的圍墻(籬),則是最符合生態學要求的墻垣了。

6、磚墻:墻柱間距3-4米,中開各式漏花窗,是節約又易施工、管養的辦法。缺點是較為閉塞。

7、混凝土圍墻:一是以預制花格磚砌墻,花型富有變化但易爬越;二是混凝土預制成片狀,可透綠也易管、養。混凝土墻的優點是一勞永逸,缺點是不夠通透。

8、金屬圍墻:

1)以型鋼為材,斷面有幾種,表面光潔,性韌易彎不易折斷,缺點是每2-3年要油漆一次。

2)以鑄鐵為材,可做各種花型,優點是不易銹蝕又價不高,缺點是性脆又光滑度不夠。訂貨要注意所含成分不同。

3)鍛鐵、鑄鋁材料。質優而價高,局部花飾中或室內使用。

4)各種金屬網材,如鍍鋅、鍍塑鉛絲網、鋁板網、不銹鋼網等。現在往往把幾種材料結合起來,取其長而補其短。混凝土往往用作墻柱、勒腳墻。取型鋼為透空部分框架,用鑄鐵為花飾構件。局部、細微處用鍛鐵、鑄鋁。圍墻是長型構造物。長度方向要按要求設置伸縮縫,按轉折和門位布置柱位,調整因地面標高變化的立面;橫向則關及圍墻的強度,影響用料的大小。利用磚、混凝土圍墻的平面凹凸、金屬圍墻構件的前后交錯位置,實際上等于加大圍墻橫向斷面的尺寸,可以免去墻柱,使圍墻更自然通透。

二、園亭

這里的園亭,是指園林綠地中精致細巧的小型建筑物。可分為兩類,一是供人休憩觀賞的亭,另是具有實用功能的票亭、售貨亭等。

明《園冶》中說“亭者,停也。所以停憩游行也。”說明園亭是供人歇息休憩的地方,這是本文要敘述的對象。

園亭的位置選擇

建亭地位,要從兩方面考慮,一是由內向外好看,二是由外向內也好看。園亭要建在風景好的地方,使入內歇足休息的人有景可賞留得住人,同時更要考慮建亭后成為一處園林美景,園亭在這里往往可以起到畫龍點睛的作用。《園冶》中有一段精彩的描述:花間隱榭,水際安亭,斯園林而得致者。惟榭只隱花間,亭胡拘水際,通泉竹里,按景山顛,或翠筠茂密之阿;蒼松蟠郁之麓;或借濠濮之上,入想觀魚;倘支滄浪之中,非歌濯足。亭安有式,基立無憑。

園亭的設計構思

園亭雖小巧卻必須深思才能出類拔萃。

首先是選擇所設計的園亭,是傳統或是現代?是中式或是西洋?是自然野趣或是奢華富貴?這些款式的不同是不難理解的。

其次,是同種款式中,平面、立面、裝修的大小、形樣、繁簡也有很大的不同,須要斟酌。例如同樣是植物園內的中國古典園亭,牡丹園和槭樹園不同。牡丹亭必須重檐起翹,大紅柱子;槭樹亭白墻灰瓦足矣。這是因他們所在的環境氣質不同而異。同樣是歐式古典園頂亭,高爾夫球場和私宅庭園的大小有很大不同,這是因他們所在環境的開闊郁閉不同而異。同是自然野趣,水際竹筏嬉魚和樹上杈窩觀鳥不同,這是因環境的功能要求不同而異。

再次,所有的形式、功能、建材是在演變進步之中的,常常是相互交叉的,必須著重于創造。例如,在中國古典園亭的梁架上,以卡普隆陽光板作頂代替傳統的瓦,古中有今,洋為我用,可以取得很好的效果。以四片實墻,邊框采用中國古典園亭的外輪廓,組成虛擬的亭,也是一種創造。用懸索、布幕、玻璃、陽光板等,層出不窮。只有深入考慮這些關節,才能標新立異,不落俗套。這決非是套用一只敷衍了事所能比擬的。

園亭的平立面

園亭體量小,平面嚴謹。自點狀傘亭起,三角、正方、長方、六角、八角以至圓形、海棠形、扇形,由簡單而復雜,基本上都是規則幾何形體,或再加以組合變形。根據這個道理,可構思其他形狀,也可以和其他園林建筑如花架、長廊、水榭組合成一組建筑。

園亭的平面組成比較單純,除柱子、坐凳(椅)、欄干,有時也有一段墻體、桌、碑、井、鏡、匾等。

園亭的平面布置,一種是一個出入口,終點式的;還有一種是兩個出入口,穿過式的。視亭大小而采用。

園亭的立面,因款式的不同有很大的差異。但有一點是共同的,就是內外空間相互滲透,立面顯得開暢通透。個別有四面裝門窗的,如蘇州拙政園的塔影亭,這說明其功能已逐漸向實用方面轉化。

園亭的立面,可以分成幾種類型。這是決定園亭風格款式的主要因素。如:中國古典、西洋古典傳統式樣。這種類型都有程式可依,困難的是施工十分繁復。中國傳統園亭柱子有木和石兩種,用真材或砼仿制;但屋蓋變化多,如以砼代木,則所費工、料均不合算,效果也不甚理想。西洋傳統型式,現在市面有各種規格的玻璃鋼、GRC柱式、檐口,可在結構外套用。

平頂、斜坡、曲線各種新式樣。要注意園亭平面和組成均甚簡潔,觀賞功能又強,因此屋面變化無妨要多一些。如做成折板、弧形、波浪形,或者用新型建材、瓦、板材;或者強調某一部分構件和裝修,來豐富園亭外立面。

仿自然、野趣的式樣。目前用得多的是竹、松木、棕櫚等植物外型或木結構,、真實石材或仿石結構,用茅草作頂也特別有表現力。

帳幕等新式樣,以其自然柔和的曲線,應用日漸增多。

三、園路

這里所說的園路,是指綠地中的道路、廣場等各種鋪裝地坪。它是園林不可缺少的構成要素,是園林的骨架、網絡。園路的規劃布置,往往反映不同的園林面貌和風格。例如,我國蘇州古典園林,講究峰回路轉,曲折迂回而西歐古典園林凡爾賽宮,講究平面幾何形狀。下面是筆者在設計公園、人工森林所考慮的幾方面問題,供讀者參考討論。

園路的功能

園路和多數城市道路不同之處,在于除了組織交通、運輸;還有其景觀上要求:組織游覽線路;提供休憩地面,園路、廣場的鋪裝、線型、色彩等本身也是園林景觀一部分。總之,園路引導游人到景區,沿路組織游人休憩觀景,園路本身也成為觀賞對象。

回想杭州胡緒渭先生在講解花港觀魚牡丹園時,對梅影坡的分析論述是極有啟發意義的;對著梅樁,鋪砌其倒影的地面。此情此景,讓人浮相聯翩,流連忘返。

園路的類型和尺度

一般綠地的園路分為幾種:

主要道路。聯系全園,必須考慮通行、生產、救護、消防、游覽車輛。寬7~8米。

次要道路。溝通各景點、建筑,通輕型車輛及人力車。寬3~4米。

林蔭道、濱江道和各種廣場。

休閑小徑、健康步道。雙人行走1.2~1.5米,單人0.6一l米。健康步道是近年來最為流行的足底按摩健身方式。通過行走卵石路上按摩足底穴位達到健身目的,但又不失為園林一景。

這里要強調的有三點:

一是,園路的鋪裝寬度和園路的空間尺度,是有聯系但又不同的兩個概念。舊城區道路狹窄,街道綠地不多,因此路面有多寬,它的空間也有多大。而園路是綠地中的一部分,它的空間尺寸既包含有路面的鋪裝寬度,也有四周地形地貌的影響。不能以鋪裝寬度代替空間尺度要求。

一般園林綠地通車頻率并不高,人流也分散,不必為追求景觀的氣魄、雄偉而隨意擴大路面鋪砌范圍,減少綠地面積,增加工程投資。倒是應該注意園路兩側空間的變化,疏密相間,留有透視線,并有適當緩沖草地,以開闊視野,并借以解決節假日、集會人流的集散問題。園林中最有氣魄、最雄偉的是綠色植物景觀,而不應該是人工構筑物。

二是,園路和廣場的尺度、分布密度應該是人流密度客觀、合理的反映。上述的路寬,是一般情況下的參考值。“路是走出來的”,從另一方面說明,人多的地方,如游樂場、入口大門等,尺度和密度應該是大一些;休閑散步區域,相反要小一些,達不到這個要求,綠地就極易損壞。60~70年代上海市中心的人民公園草地,被喻為金子鋪出來的,就是這個原因。現在很多規劃設計,反過來夸大第五立面、鋪砌地坪的作用,增加建設投資,也導致終日暴曬,行人屈指可數,于生態不利,不能不說是一種弊病。當然,這也和園林綠地的性質、風格、地位有關系。例如,動物園比一般休息公園園路的尺度、密度要大一些;市區比郊區公園大一些;中國古典園林由于建筑密集,鋪裝地往往也大一些。建筑物和設備的鋪裝地面,是導游路線的一部分,但它不是園路,是園路的延伸和補充。

三是,在大型新建綠地,如郊區人工森林公園,因為規模宏大,幾千畝至萬畝,要分清輕重緩急,逐步建設園路。建園伊始,只要道路能達到生產、運輸的要求,例如,每200~500米,其密度就可以了。隨著園林面貌的逐步形成,再建設其他園路和小徑、設施,以節約投資。初期建設也以只建園路路基最為合理有利,如南匯的濱海人工森林公園。

園路的線型

(1)規劃中的園路,有自由、曲線的方式,也有規則、直線的方式,形成兩種不同的園林風格。當然采用一種方式為主的同時,也可以用另一種方式補充。仔細觀察,上海楊浦公園整體是自然式的,而入口一段是規則式的;復興公園則相反,雁蕩路、毛氈大花壇是規則式,而后面的山石瀑布是自然式的。這樣相互補充也無不當。不管采取什么式樣,園路忌諱斷頭路、回頭路。除非有一個明顯的終點景觀和建筑。

(2)園路并不是對著中軸,兩邊平行一成不變的,園路可以是不對稱的。最典型例子是浦東世紀大道:100米的路幅,中心線向南移了10米,北側人行道寬44米,種了6排行道樹。南側人行道寬24米,種了兩排行道樹;人行道的寬度加起來是車行道的兩倍多。

(3)園路也可以根據功能需要采用變斷面的型式。如轉折處不同寬狹;坐凳、椅處外延邊界;路旁的過路亭;還有園路和小廣場相結合等等。這樣寬狹不一,曲直相濟,反倒使園路多變,生動起來,做到一條路上休閑、停留和人行、運動相結合,各得其所。

(4)園路的轉彎曲折。這在天然條件好的園林用地并不成問題:因地形地貌而迂回曲折,十分自然,不在話下。而上海一般就不是這樣。為了延長游覽路線,增加游覽趣味,提高綠地的利用率,園路往往設計成婉蜒起伏狀態,但是上海園林用地的變化不大,往往一馬平川而根據不足。這時就必須人為地創造一些條件來配合園路的轉折和起伏。例如,在轉折處布置一些山石、樹木,或者地勢升降,做到曲之有理,路在綠地中;而不是三步一彎、五步一曲,為曲而曲,脫離綠地而存在。陳從周說:“園林中曲與直是相對的,要曲中寓直,靈活應用,曲直自如。”以明?計成的話要做到:“雖由人作,宛如天開。”

(5)園路的交叉要注意幾點:

避免多路交叉。這樣路況復雜,導向不明。

盡量靠近正交。銳角過小,車輛不易轉彎,人行要穿綠地。

做到主次分明。在寬度、鋪裝、走向上應有明顯區別。

要有景色和特點。尤其三叉路口,可形成對景,讓人記憶猶新而不忘。

(6)園路在山坡時,坡度≥6,要順著等高線作盤山路狀,考慮自行車時坡度≤8,汽車≤15;如果考慮人力三輪車,坡度還小,為≤3.人行坡度≥10%時,要考慮設計臺階。園路和等高線斜交,來回曲折,增加觀賞點和觀賞面,未嘗不是好事。

(7)安排好殘廢人所到范圍和用路。

園路的鋪裝

建議采塊料-砂、石、木、預制品等面層,砂土基層即屬該類型園路。這是上可透氣,下可滲水的園林——生態——環保道路。之所以如此建議,是基于下面幾點考慮:

(1)符合綠地生態要求。可透氣滲水,極有利于樹木的生長,同時減少溝渠外排水量,增加地下水補充。

(2)與園林景觀相協調。自然、野趣,少留人工痕跡。尤其是郊區人工森林這種類型綠地,粗獷一些并無不當。

(3)新建園林,尤其上海園林,往往因地形變更,土方工程使部分、甚至大部分園路、廣場處于新填土之上。

(4)園林綠地建設是一個長期過程,要不斷補充完善。這種路面鋪裝適于分期建設,甚至臨時放個過路溝管,抬高局部路面,也極容易不必如剛性路面那樣開腸剖肚。

(5)園林綠地除建設期間外,園路車流頻率不高,重型車也不多。

(6)是我國園林傳統做法的繼承和延伸。

塊料路面的鋪砌要注意幾點:

廣場內同一空間,園路同一走向,用一種式樣的鋪裝較好。這樣幾個不同地方不同的鋪砌,組成全園,達到統一中求變化的目的。實際上,這是以園路的鋪裝來表達園路的不同性質、用途和區域。

一種類型鋪裝內,可用不同大小、材質和拼裝方式的塊料來組成,關鍵是用什么鋪裝在什么地方。例如,主要干道、交通性強的地方,要牢固、平坦、防滑、耐磨,線條簡潔大方,便于施工和管理。如用同一種石料,變化大小或拼砌方法。小徑、小空間、休閑林蔭道,可豐富多采一些,如我國古典園林。要深入研究園路所在其他園林要素的特征,以創造富于特色、膾炙人口的鋪裝來。例如,杭州的竹徑通幽,蘇州五峰仙館與鶴所間的仙鶴圖與環境融洽一體,詩情畫意,躍然紙上。明?計成在《園冶》中對此早有論述惟所堂廣廈中,鋪一慨磨磚,如路徑盤蹊,長砌多般亂石,中庭式宜疊勝,近砌亦可回文,八角嵌方選鵝子鋪成蜀錦。

塊料的大小、形狀,除了要與環境、空間相協調,還要適于自由曲折的線型鋪砌,這是施工簡易的關鍵;表面粗細適度,粗要可行兒童車,走高跟鞋,細不致雨天滑倒跌傷、塊料尺寸模數,要與路面寬度相協調;使用不同材質塊料拼砌,色彩、質感、形狀等,對比要強烈。

塊料路面的邊緣,要加固。損壞往往從這里開始。

側石問題。園路是否放側石,各有己見。筆者認為要依實而議定:

①看使用清掃機械是否需要有靠邊;

②所使用砌塊拼砌后,邊緣是否整齊;

③側石是否可起到加固園路邊緣的目的;

④最重要的,是園路兩側綠地是否高出路面,在綠化尚未成型時,須以側石防止水土沖刷。

建議多采用自然材質塊料。接近自然,樸實無華,價廉物美,經久耐用。甚至于舊料、廢料略經加工也可利用為寶。日本有種路面是散鋪粗砂,我們過去也有煤屑路面;碎大理石花崗巖板也廣為使用,石屑更是常用填料。如今拆房的舊磚瓦,何嘗不是傳統園路的好材料。按虹橋花園使用情況,厚150毫米以上塊石路面(通車),包含至鋪砌完成,價150元/平方米以內,彈街石價100元/平方米以內(以上未包含前期已施工碎石墊層)足比使用砼路而便宜。

園路與種植

(1)與園路、廣場有關的綠化形式有:

中心綠島、回車島等;行道樹;花缽、花樹壇、樹陣;兩側綠化。

(2)最好的綠化效果,應該是林蔭夾道。郊區大面積綠化,行道樹可和兩旁綠化種植結合在一起,自由進出,不按間距靈活種植,實現路在林中走的意境。這不妨稱之為夾景;一定距離在局部稍作濃密布置,形成阻隔,是障景。障點使人有山重水復疑無路,棲口暗花明又一村的意境。城市綠地則要多幾種綠化形式,才能減少人為的破壞。在車行園路,綠化的布置要符合行車視距、轉彎半徑等要求。特別是不要沿路邊種植濃密樹叢,以防人穿行時剎車不及。

(3)要考慮把綠引伸到園路、廣場的可能,相互交叉滲透,最為理想:

使用點狀路面,如旱汀步、間隔鋪砌;使用空心砌塊,目前使用最多是植草磚。波蘭有種空心磚,可使綠地占鋪砌面2/3以上。

在園路、廣場中嵌入花缽、花樹壇、樹陣。

(4)園路和綠地的高低關系。

設計好的園路,常是淺埋于綠地之內,隱藏于綠叢之中的。尤其是山麓邊坡外,園路一經暴露便會留下道道橫行痕跡,極不美觀,因此設計者往往要求路比綠低,但不一定是比土低。由此帶來的是匯水問題,這時園路單邊式兩側,距路l米左右,要安排很淺的明溝,降雨時匯水瀉入的雨水口,天晴時乃是草地的一種起伏變化。

(5)城市道路的綠化,與道路的性質相關有很大不同,如高速公路、高架路、景觀大道、步行街等,這是另一個題目的文章了。

四、園林水體

園林水體的用途園林水體的用途非常廣泛,筆者粗略歸納為以下十個方面:

1.園林水體景觀。如噴泉、瀑布、池塘等等,都以水體為題材,水成了園林的重要構成要素,也引發無窮盡的詩情畫意。冰燈、冰雕也是水在非常溫狀況下的一種觀賞形式。

2.改善環境,調節氣候,控制噪音。礦泉水具有醫療作用,負離子具有清潔作用,都不可忽視。

3提供生活用水。生活用水中最值得回味的是品茗飲茶,開門七件事,最后一件就是茶。由茶而引發茶圣陸羽在《茶經》中對水的評價:山水上,江水中,井水下.

4.提供生產用水。生產用水范圍很廣泛,其中最主要是植物灌溉用水,其次是水產養殖用水,如養魚、蚌等。這兩項內容同園林面貌和生產、經營是息息相關的。

5.提供體育娛樂活動場所。如游泳、劃船、溜冰、船模等。如現在休閑的熱點,如沖浪、漂流、水上樂園等。

6.提供觀賞性水生動物和植物的生長條件,為生物多樣性創造必須的環境。如各種水生植物荷、蓮、蘆葦等的種植和天鵝、鴛鴦、錦鯉魚等的飼養。

7.交通運輸。較大型水面,可作為陸上運輸的補充,如游艇、交通船等。

8.匯集、排泄天然雨水。此項功能,在認真設計的園林中,會節省不少地下管線的投資,為植物生長創造良好的立地條件。相反,污水倒灌、淹苗,又會造成意想不到的損失。

9.防護、隔離。如護城河、隔離河,以水面作為空間隔離,是最自然、最節約的辦法。引伸來說,水面創造了園林迂回曲折的線路。隔岸相視,可望不可及也。

10.防災用水。救火、抗旱都離不開水。城市園林水體,可作為救火備用水,郊區園林水體、溝渠,是抗旱天然管網。以上內容并不是面面俱到,每處園林水體,有其主要功能一二,其中最主要和最普遍的,是園林景觀的作用。以下分別就水體景觀的形成、工程設計、水質及水量的要求、景觀設計等四個方面進行論述。

園林水體景觀的形成

(1)水在常溫下是一種液體。本身并無固定的形狀,其觀賞的效果決定于:盛水物體的形狀、水質、周圍的環境。水的各種形狀、水姿,都和盛器相關。盛器設計好了,所要達到的水姿就出來了。當然這也和水本身的質地有關。一般來說。水要求是透明、無色、無味的,各種水體用途不同,對水質要求也不盡相同。但是污染的水就不是這樣,它是景觀的反面。個別的時候,也有人為了觀賞需要。把水染色的,又當別論。水體周圍環境的風、溫度、光線等自然因素,也會影響水體觀賞效果。例如刮了大風。波濤洶涌,哪來欣賞水面倒影?溫度下降,水結成冰,波光瀲滟的湖面,變成光滑耀眼的冰場,觀賞的趣味,使用的方向就聚然不同。光線對水體觀賞效果更為明顯,每一個人都知道白天和夜晚如何去欣賞水景。請讀者注意。為了達到效果,往往要在水體中補充人工照明。而這時的觀賞效果往往是優于白天的最佳景觀。

(2)園林水體賴以依靠的盛器,有兩種主要的分別:自然狀態下的水體。如自然界的湖泊、池塘、溪流等,其邊坡、底面均是天然形成。人工狀態下的水體。如噴水池、游泳池等,其側面、底面均是人工構筑物。雖然大多數人都很容易區別不同的水體,叫得出這種水體得名稱,觀魚池、第一泉、彩色音樂噴泉……,但這是

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Abstract:Bored piles buried deep, to get into the rock, stiffness, high bearing capacity, pile deformation is small, can be easily carried out underwater construction, etc., has been widely applied to construction projects. This article by describing the the DRILLING summarized quality control, made ​​little contribution in order to ensure the quality of construction of bored piles.

Key words: bored piles; construction technology; quality control points

中圖分類號:U443.15+4 文獻標識碼: A文章編號:2095-2104(2012)

引言

隨著我國工程建設事業的蓬勃發展,樁基已成為工程中重要的基礎形式,在所有樁基類型中,灌注樁應用最為普遍,其中尤以鉆孔灌注樁為主。鉆孔灌注樁具有低噪音、小震動、無擠土,對周圍環境及鄰近建筑影響小,能穿越各種復雜地層和形成較大的單樁承載力,適應各種地質條件和不同規模建筑物等優點。這種施工方法,可以變水下作業為水上施工,從而大大簡化施工,縮短工期,降低工程造價,而且所需設備簡單,操作方便。但是,如果施工中的任何一個環節出現問題,都將直接影響整個工程的質量和進度,甚至給投資者造成巨大經濟損失和不良社會影響。因此,樁基如何施工是決定基礎工程質量的關鍵階段,要提高樁基工程的質量,就必須狠抓施工階段的質量控制。研究樁基施工過程中的質量控制方法和要點,作到事前預防為主、事后處理為輔,具有實際的意義。

一、鉆孔灌注樁的特點

鉆孔灌注樁與其它樁型相比較有如下技術特點:

(1)鉆孔灌注樁屬于非擠土樁,施工過程中產生的噪聲低、振動輕,沒有地面隆起或側移,也沒有濃煙排放,因而對環境影響小,對周圍建筑物及地下管線危害很小,是城區建筑的常用類型。

(2)可根據土層分布情況靈活選取樁長,容易適應持力層面高低不平的變化。

(3)可根據建筑物的荷載分布與土層情況采用不同樁徑,對于承受橫向荷載的樁可設計成有利于提高承載力的異形樁,還可設計成變截面樁,即在受彎矩較大的上部采用較大的截面。

(4)可穿過各種軟、硬夾層,將樁端置于堅實土層或嵌入基巖,還可擴大樁底以充分發揮樁身強度和持力層承載力。

(5)單樁承載力高,視地質條件、樁身尺寸、混凝土強度等級不同,一般可達數千至數萬千牛,因此可設計成一柱一樁,無需樁頂承臺,簡化了基礎結構。

(6)樁身剛度大,既能承受較大的豎向荷載外,也能承受較大的橫向荷載,增強建筑物的抗震能力,并能有效地充當坡地抗滑樁、堤岸支護樁以及地鐵和建筑物基坑開挖的支護樁,還可在基坑開挖后繼續作為地下室的承重墻等永久性結構使用。

(7)鉆孔灌注樁通常布樁間距大,群樁效應小,設計中無需為此進行繁瑣的計算,對樁的沉降估算也比較簡便。

(8)樁身配筋可根據荷載大小與性質及荷載沿深度的傳遞特征以及土層的變化配,省去預制樁制作、運輸、起吊、打入等工序,其配筋率遠低于預制樁,造價低。

(9)施工設備比較簡單、輕便。

(10)工程技術人員可用樁孔排出的土,對樁所穿越土層的性質進行鑒別驗證。

二、鉆孔灌注樁施工

1、鉆孔灌注樁施工準備工作

為使鉆孔灌注樁施工能順利進行,必須做好施工前的準備工作。

(1)鉆孔灌注樁施工應具備下列資料:①建筑物場地工程地質材料和必要的水文地質資料;②樁基工程施工圖及圖紙會審紀要;③建筑場地和鄰近區域內的地下管線)、地下構筑物危、房精、密儀器車間等的調查資料;④主要施工機械及其配套設備的技術性能資料;⑤基礎工程的施工組織設計或施工方案;⑥水泥、砂、石、鋼筋等原材料及其制品的質檢報告;⑦相關荷載、施工工藝的試驗參考資料。

(2)施工組織設計應結合工程特點,有針對性地制定相應質量管理措施,主要包括下列容:①施工平面圖應標明樁位、編號、施工順序、水電線路和臨時設施的位置;采用泥漿護壁成孔時,應標明泥漿制備設施及其循環系統:②確定成孔機械、配套設備以及合理施工工藝的有關資料,泥漿護壁灌注樁必須有泥漿處理措施;③施工作業計劃和勞動力組織計劃;④機械設備、備件、工具、材料供應計劃;⑤樁基施工時,對安全、勞動保護、防火、防雨、防臺風、爆破作業、文物和環境保護等方面應按有關規定執行;⑥保證工程質量、安全生產和季節性施工的技術措施。

(3)成樁機械必須經鑒定合格,不合格機械不得使用。

(4)施工前應組織圖紙會審,會審紀要連同施工圖等作為施工依據并列入工程檔案。

(5)樁基施工用的臨時設施,如供水、供電、道路、排水、臨設房屋等,必須在開工前準備就緒,施工場地應進行平整處理,以保證施工機械正常作業。

(6)基樁軸線的控制點和水準基點應設在不受施工影響的地方。開工前,經復核后應妥善保護,施工中應經常復測。

2、鉆孔灌注樁施工工藝

鉆孔灌注樁施工工藝主要有反循環鉆孔施工工藝、正循環鉆孔施工工藝、螺旋鉆孔施工工藝、旋挖鉆孔施工工藝等。下面從工藝特點和操作要點兩個方面來介紹這四種鉆孔灌注樁施工工藝。

(1)反循環鉆孔施工工藝

通過泵吸、射流抽吸、充氣送入壓縮空氣,使鉆桿內腔形成負壓或充氣液柱產生壓差,使經過鉆桿與孔壁間的環狀空間流向孔底的泥漿,攜帶鉆頭切削下來的鉆屑,由鉆桿內腔高速返回地面泥漿池。由于泥漿上返速度快,排渣能力強,對孔壁的沖刷作用小,在孔壁上形成的泥皮相對較薄,成孔質量好。

(2)正循環鉆孔施工工藝

泥漿經鉆桿內腔流向孔底,將鉆頭切削破碎下來的鉆渣巖屑,經鉆桿與孔壁的環狀空間,攜帶至地面;設備簡單輕便,適應狹小場地作業,操作簡易,配套器具少,工程費用較低,但對樁孔直徑較大,樁孔深度較深,及容易塌孔的地層,正循環鉆孔施工工藝表現出鉆進效率低,排渣能力差,孔底沉渣多,孔壁泥皮厚等缺點;對含有卵礫石的地層,正循環鉆孔施工工藝不適合。

(3)螺旋鉆孔施工工藝

螺旋鉆孔施工工藝適用于地下水位以上的填土、粘性土、粉土、砂性土、風化軟巖及粒徑不大的礫砂層。在地下水位以下及含有較大卵石、塊狀物的土層,施工困難較多。

(4)旋挖鉆孔施工工藝

旋挖鉆孔施工工藝具有低噪音、低振動、扭矩大、成孔速度快、無泥漿循環等優點。缺點是在粘性較大的粘土、淤泥土層中施工,回轉阻力大,鉆進效率低,容易糊鉆。該施工工藝適用于填土、硬土、粉土、砂性土、砂卵礫石層、軟至中硬基巖等地層,樁孔沉渣少,孔壁泥皮薄,樁側摩阻力發揮更好。

三、鉆孔灌注樁施工質量控制點

在鉆孔灌注樁施工中,通過事前對施工過程進行分析,明確其中的關鍵部位和薄弱環節,確定重點控制對象,將其設置為質量控制點,根據控制對象的不同確定將要采取的預控對策,并在施工過程中嚴格執行,同時嚴格按照規范和規程施工,以實現鉆孔灌注樁施工質量的主動控制。

1、泥漿的制備

除能自行造漿的土層外,均應制備泥漿。泥漿制備應選用高塑性粘土或膨潤土。拌制泥漿應根據施工機械、工藝及穿越土層進行配合比設計。

施工期間護筒內的泥漿面應高出地下水位1.0m以上,在受水位漲落影響時,泥漿面應高出最高水位1.5m以上;在清孔過程中,應不斷置換泥漿,直至澆注水下混凝土;澆注混凝土前,孔底500mm以內的泥漿比重應小于1.25;含砂率

2、清孔

抽渣法用抽渣筒掏除孔底沉渣,清孔時應邊抽邊加水,保持一定的水頭高度。抽渣后,用一根水管插到孔底注水,使水流從孔口溢出。在溢水過程中,孔內的泥漿密度逐漸降低,達到所要求的標準后停止。此法適用于沖抓、沖擊成孔的各類土質的摩擦樁,抽渣后孔內泥漿相對密度應-1.3。當樁長較大,下鋼筋籠時間較長時,應在下完鋼筋籠后,再檢查沉渣量,如沉渣量超過規范要求,應進行二次清孔,清孔完成后立即灌注水下混凝土。

3、鋼筋籠制作

鋼筋籠除符合設計要求外,尚應符合一般規定。搬運和吊裝時,應防止變形,安放要對準孔位,避免碰撞孔壁,就位后應立即固定安裝。鋼筋籠主筋的保護層允許偏差如下:水下澆注混凝土樁士20llnn,非水下澆注混凝土樁士10nnn。起吊鋼筋籠時,吊點要準確,保證垂直度,避免傾斜,刮擦孔壁,然后對準孔位緩緩下放。

4、水下混凝土的澆注

水下混凝土的配合比應符合下述規定:水下混凝土必須具備良好的和易性,配合比應通過試驗確定;坍落度宜為180-220mm;水泥用量不少于360kg/m3;含砂率宜為40%-45%,并宜選用中粗砂;粗骨料的最大粒徑應

導管的構造和使用應符合下述規定:導管壁厚不宜小于3mm,直徑宜為200-250mm;直徑制作偏差不應超過2mm,導管的分節長度視工藝要求確定,底管長度不宜小于4m,接頭宜用法蘭或雙螺紋方扣快速接頭。導管提升時,不得掛住鋼筋籠,為此可設置防護三角形加勁飯或設置錐形法蘭護罩;導管使用前應試拼裝、試壓,試水壓力為0.6-1.0MPa。

使用的隔水栓應有良好的隔水性能,保證順利排出。開始灌注混凝土時,為使隔水栓能順利排出,導管底部至孔底的距離宜為300-500mm,樁直徑小于600mm時可適當加大導管底部至孔底距離;應有足夠的混凝土儲備量.使導管一次埋入混凝土面以下0.8m以上;管埋深宜為2-6m,嚴禁導管提出混凝土面,應有專人測量導管埋深及管內外混凝土面的高差,填寫水下混凝土澆注記錄;水下混凝土必須連續施工,每根樁的澆注時間按初盤混凝土的初凝時間控制,對澆注過程中的一切故障均應記錄備案;控制最后一次灌注量,樁頂不得偏低,應鑿除的泛漿高度必須保證暴露的樁頂混凝土達到強度設計值。

結論

施工單位在施工前要了解鉆孔灌注樁各種施工工藝特點,熟知相關規范規程要求,施工中,要自始至終抓住質量控制點,則工程質量可以得到保證。要重視常見的質量事故,并且采取相應措施給予預防,則可以在很大程度上減少甚至杜絕質量事故的發生。建立一套事故處理機制,在事故發生的第一時間進行補救,使損失減至最低。

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0 引言

災難性礦井“透水”,來勢兇猛,水中夾雜著煤泥及泥沙,會將原有的離心泵損壞而造成礦井淹沒,以往救援工作要等到泥沙沉淀后,用大型水泵排水,費工費時。排水后期,接近井底的煤泥沉積處,清水泵無能為力,只能硬拼,最后導致損壞。若損壞的水泵不及時更換,就會造成第二次淹井。再次的增加了救人危險性。因此,一種大流量、高揚程,不怕水淹,能排濃沙煤泥,允許無水空載起動,允許斷水空轉,能在透水水頭到達之前即可提前開泵的大型排沙潛水泵就能成為被困人員成功逃生的最后一線希望。筆者結合多年工作經驗及現場安裝維護及使用經驗,簡單分析“礦用立泵”的安裝及使用。

1 礦用立泵使用范圍

礦井使用礦用立泵排水,不必擔心因淹泵而淹井。礦用立泵能夠遇水排水、遇沙排沙,不再擔心水中的礦渣、煤泥。礦用立泵可以當吊泵或潛水泵使用,露出水面或者潛在水下均可正常工作,環境適應性強。礦用立泵其實是將排沙潛水泵與立式離心泵兩種泵結合在一起的水陸兩用泵,能夠在含沙重量比20%~70%的水質里進行抽水,而且耐磨壽命長,允許無水起動,允許斷水空轉,可實現自動化排水,安全可靠,維修保養方便。

2 礦用立泵安裝、使用及注意事項

本礦的中央水泵房位于井下中央變電所附近,在全礦井最低處,其容積為:主水倉800m3,副水倉500mm3。由于礦井尚處在改擴建之中,新建水倉還沒有交付使用,礦井涌水中的煤泥、巖石粉粒經排水溝涌到原有的舊中央水倉,時間一長就會積滿水倉。如果不及時清理就不能滿足《煤礦安全規程》里第二百八十條規定,主排水的原有三臺普通水泵只能把沉淀后比較澄清的清水抽調,水倉的沉淀物根本無法抽取。為了不影響礦井建設進度,為了節省人力,抱著嘗試的想法,本礦購置了兩臺礦用立泵。

安裝方案:排水管長度為1300m,采用兩臺泵立式串聯的方法排水。第一臺礦用立泵隨意立放在原有水倉的泵房地面上,在這臺水泵的吸水側安裝了吸水膠管與底閥濾網,并通過一個原有砌筑的狹窄通風道直接放入水倉內。這臺礦用立泵的出水側安裝閘閥,經過500m輸水管道直接連接到第二臺礦用立泵的吸水口法蘭盤。第二臺礦用立泵的出水口連接200m輸水管道直接排至地面污水廠。兩臺泵還按照規定分別安裝了逆止閥、壓力表、排氣管、除沙管。待安裝好之后,進行調試。由于開始未按照規定安裝閘閥、壓力表、灌引水的串水管,以及底閥濾網安裝姿態有誤,發生欲速則不達,走了彎路的現象。第三次調試,先把第二臺水泵合閘運轉。我們步行走到第一臺礦用立泵所在的泵房,40分鐘后合閘開泵,第一臺礦用立泵運轉正常,整個雙泵串聯系統正式投入使用。最終,經過45天的水倉清淤,順利完成預定任務,保證了礦井水倉應有的有效容量。

通過這次水倉清淤,總結出以下經驗:①必須按安裝說明書正確安裝閘閥、逆止閥、引水水管,要特別注意正確安裝除沙管,還要正確使用除沙管用以清除輸水管道內沉積的泥沙,以杜絕輸水管道被泥沙淤積堵塞事故。②根據現場實際情況,兩臺礦用立泵拉開距離串聯,每臺泵都要選擇合理的安放地點,合理分配揚程,預先計算與實際檢測的誤差控制在5%以內。③第二臺礦用立泵設在斜井坡道中部,能做到既不阻礙斜井正常運輸,又便于維護與管理,同時安全可靠,還要做好無人看管下的自動排水。④第二臺礦用立泵有汽蝕風險,應當確保防汽蝕安全閥完好,杜絕供水不足產生汽蝕事故的發生。⑤當班人員接班入井時巡檢排水線路,并且預先無水空轉起動第二臺礦用立泵。交班人員升井時再次巡檢線路并隨手打開除沙管閘閥,放光輸水管道內的積水與泥沙,以便下一班接班時礦用立泵能夠無水空轉起動,以保證管道安全與節能。

3 使用過后再來細看KL型礦用立泵

細看礦用立泵,它由潛水電動機、空氣室、放水管、儲水室、儲油室、放水小孔及安全閥等組成。空氣室實際是電機與泵之間的空腔,水泵軸孔泄漏的水不會像普通潛水泵或普通潛污泵那樣會把水泵壓力水直接傳給機械密封,使機械密封有被壓力水頂開漏水的風險,而是通過放水管直接排出體外,電機腔與水泵腔完全分開,且拉開一定的距離,因此潛水使用時壽命較長。又因為主要是在地面上運轉,沒有深水下的水位高度產生的水壓,壽命因此更長。現有離心泵如果都用礦用立泵替換,將給我們這些在生產一線的煤礦員工帶來極大的方便,排水事故影響正常生產的現象將會大大減少,這正是我們早已期盼的。

礦用立泵應該是從現場實踐中產生的,因為它處處以現有礦井條件為背景,針對傳統離心泵已經不適應快速延伸的礦井需求,為搬運方便,用多泵串聯的方法使大型泵小型化,滿足了我們這樣的大中型礦井的特殊需要。擴展開來,礦用立泵在煤礦生產中應用范圍會更廣泛。其中無需專業人員看守與維護,購置費與操作人工費、運行保養費、維修費、節能電費等使用期間的綜合費用的總和均低于其他同類產品,這些正是礦用立泵被看好的原因之一。

4 礦用立泵特點

4.1 水陸兩用 礦用立泵允許在岸上安裝,同離心泵一樣使用,一旦遇到水災,礦用立泵被淹沒后,允許在水下繼續工作,因為它有潛水電機,不怕水淹。于是,礦用立泵就有了完全水下、一半水下一半水上、岸上坐立、斜井乘車、空中吊掛等多種多樣的安裝方式,滿足了各種特殊環境需求。平時在岸上使用,礦用立泵的軸封也就脫離了水體,這時軸封使用壽命要比潛水狀態還長。由于礦用立泵不用專人守候,也不用填盤根,所以日常運轉維護費比普通離心泵還要低。

4.2 全程無過載、允許全程空轉 普通水泵是按照清水或低比重的污水設計的電機,抽排泥沙漿功率不明顯,而且水中含沙時,泥沙會卡在泵口環間隙處,負載進一步加大。礦用立泵是裝入雙層機殼水冷卻,在體積、重量還是成本不變的情況下提高電機使用壽命。普通水泵是不允許空轉的,否則泵會損壞,而礦用立泵允許無水起動,允許空轉,不會對電機和泵體造成絲毫損壞,這是其他水泵不具備的功能。

4.3 耐磨壽命長、維護簡單 礦用立泵葉輪、泵體、電機端蓋、機座等均采用鋼板焊接,尤其口環是最容易磨損的零件,口環磨損后,間隙增大,泄露增加,會導致流量下降,為了解決這種現象采用合金鋼、硬質合金替代了鑄鐵、鑄鋼,使水泵壽命大大增長了,而且安裝方便維護簡單。

4.4 安全可靠,實現了潛水泵電機的絕對密封 礦用立泵儲水電機增加了儲水室、安全閥等安全保險措施,在一定程度上杜絕了電機爆炸的引發,其設計充分考慮了固、液流暢的運動情況,所以在輸送含沙水、泥漿水或污水時,能夠保持良好的性能。

4.5 解決過濾網堵塞問題 沙泵工作時,吸水濾網很容易堵塞,最終形成大沙團,致使排水中斷。礦用立泵通過雙層大濾網、特殊水力攪拌器、加高壓水噴射、增設排水出口閘閥等方法解決了這一問題。

5 礦用立泵在煤礦使用前景展望

經過本礦一年使用標明該泵有以下優點:①該泵流量大、效率高;②不必更換磨壞的盤根,維護方便;③該泵可作為潛水泵直接放入水中進行取渣。④電機電纜在易彎曲折斷,電纜與電機接口處裝一條金屬軟管作保護。⑤節省了勞力,充分實現了不必設專人看管。缺點:①泵體比較大,但功率小;②遇到煤泥濃度較高時,需要人工攪拌。

礦用立泵具備明顯技術優勢,明顯提高功效是降低資源浪費的新產品,使用方便,更適合礦山復雜多變的環境,更適合作礦井主導排水設備。

6 結語

由于現在礦井地質復雜,井下水災害來時兇猛,且帶有大量的泥沙,普通泵根本滿足不了排水要求,利用礦用立泵進行抽水,不需要二次輸送,減少了操作人員工作量,經濟效益和社會效益顯著。

參考文獻:

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2適合于高山林立的海涂地區道路工程施工的一種新方法

2.1適合于新方法的有利條件

有山體的海涂地區,雖然是一種最差的天然地基,但是在人工處理時它卻有其有利的一面,因山體中的山皮、塘渣、風化巖石及巖石塊體等顆粒結構都有較大的摩擦角,山體的高強主要是由這些顆粒之間的摩擦力形成的,然而這些顆粒之間的粘聚力卻很小,這些顆粒就相當于混凝土中的碎石和砂等粗骨料。而海涂中所沉積的淤泥軟土中則含有很多的細小土壤顆粒和一些膠體物質,這些顆粒之間的土壤摩擦角很小,而它們之間的粘聚力卻很大,人和其他動物的腳一旦深陷其中,如果不借助外力就很難拔出,這就相當于混凝土中膠結材料。如果我們能夠把上述兩種材料合理地混合在一起,就可以形成相對來說更為堅固的混凝土了。實際上無論是水泥混凝土還是瀝青混凝土都是由骨料和結合料兩部分組成的,這種組合在我國古代的建筑材料中早已有之,在古代人們在缺乏石料的平原地區修筑長城和城墻時經常會使用一種叫“三合土”的建筑材料,這種材料主要是由粘土、石灰、糯米湯三種材料混合而成,筑成的城墻堅固耐用,有些經歷了上千年的風雨現在仍然可以繼續使用。

2.2新方法的操作步驟

20年前我們在這方面做了一些嘗試,首先我們對一定面積內的地形進行了詳細的測量和計算,找到了填挖方平衡點,然后將山體部分的“山尖”削掉后分層填到海涂中,在回填的過程中要將大顆粒和特大顆粒巖塊填在最下層,中、小顆粒巖塊填在中層,極破碎風化巖和表層有機土填在最上層,由海涂四周分段分層向中間回填。在中、下層回填時,將回填過程中擠起來的淤泥用泥漿泵回灑到中下層的表面,使其與較碎的巖塊充分混合后填滿較大巖塊之間的縫隙,經過沉淀和失水固結后使其在巖塊與巖塊之間形成一個“鉸”的作用。回填在最上層的極破碎風化巖和表層有機土也會在風雨的作用下,有一部分會逐漸流入到巖塊與巖塊之間剩余的空隙,從而將其填滿,使整個回填體最終形成一個結構致密的板體。回填體在回填后會有一定的沉降量,這個沉降量會隨著回填體的厚度的增大而增大,因此,回填體中間部分的高程應比四周山體部分高出1m左右,以便在沉降穩定期后二者的高程大致趨于平衡。回填體的沉降量一般會隨著時間的推移而逐漸減少,最終達到基本穩定,這個時間段一般在3年~5年,在一些地基處理方法中它可能是耗時最長的一個,而它也是最經濟最有效的一個。因其所需土石方的運輸距離最短,又不需要其他外部的材料,完全是體系內幾種材料的混合,不需要復雜的工藝和先進的機械設備,不需要分層施工和養生而拖延很長的工期,填完等到3年~5年后沉降量達到穩定就可以使用了,所以,它在人、材、機和管理費方面都省到了極致了,是最經濟的。

2.3新方法的基本原理

這種方法的原理很簡單,在我們進行地質調查時,發現無論是河相沉積地層、海相沉積地層還是湖相沉積地層它們都有一個共同的特點那就是土體粒徑單一并且地基承載力低,而與之相似的洪相沉積地層的土體結構卻與之恰恰相反,它的土體粒徑跨度相當大,從幾十米上百米的顆粒到幾納米的顆粒都有,而其形成的結構體的強度也是相當大的,由于地震等自然災害引起山體崩塌從而引起泥石流所形成的堰塞湖的壩體,有的可以歷經上千年而不垮塌,而我們人工建造的壩體最多用兩百年,這足以體現洪積地層所形成的結構體的結構整體性之好。我們道路工程中所用的泥結碎石面層的結構原理與其結構原理非常相似,我們用了幾千年了,到目前在某些邊遠地區仍然在使用。道路工程中無論是路基材料還是路面材料、也無論是天然級配材料還是人工級配材料,我們都要體現出一個“級配”,而所謂的級配簡而言之就是不同粒徑的材料混合在一起,如果是單一粒徑的材料是無法壓實的,也不能形成良好的板體效應,其承載力會很低,彎沉也會很大,很難達到規范的要求。我們的方法只不過是比傳統的路基路面填筑方法夸張了一些、粒徑跨度大了一些,而比自然的洪積地層則顯得略小了一些而已,但是,它們的基本原理是相同的,可以說它是一個仿自然而又基于傳統的施工方法理論,并且經過歸納、總結、創新后而創造出來的,適合于特殊地質條件的一種方法。

2.4新方法與傳統施工方法之間的區別與聯系

這種方法看上去與“拋石擠淤”法有些相似,但是,二者之間有其本質上的區別,“拋石擠淤”法是利用大粒徑的石塊將路床中的淤泥擠出路床,由后填入的石塊來承載道路的荷載,而本方法是由山體所提供的粗骨料與海涂中的軟粘土充分混合并經過長時間的固結后,形成一個堅固的共同作用體,由這個共同作用體來承載道路的荷載。這種方法與堆載預壓、等載預壓、超載預壓、負載預壓以及預壓結合排水固結等方法又有本質上的不同,因為,“預壓”法認為軟土地基具有較高的可壓縮性也就是彈性,通過預壓和排水來減少或消除這種可壓縮性,使土體充分固結,從而使其承載力達到作為路床的要求,當土體達到要求后,其上部松散的填筑體要運走,并且重新用符合要求的材料分層填筑、分層壓實填筑路基和路堤,而這種新方法是用我們后填筑的結構體來作為路基和路堤的,成形后經過簡單地平整就可以在其上部鋪設路面的基層。新方法與水沉砂礫法又有很多不同之處,水沉砂礫法是因為砂和礫石都屬于粗骨料,粒料之間有較大的摩擦角,而基本上沒有粘聚力,粒料之間有較大的空隙,用碾壓的方法無法將其充分壓實,用水在粒料表面形成一層水膜,減少它們之間的摩擦力,使較小的顆粒能夠很容易“滑入”較大顆粒之間的縫隙,同時較大顆粒也較容易移動到其合適的位置,這樣土體才會密實,才能符合壓實度的要求,而新方法所使用的是一種混合材料,首先是較小的顆粒結構填充了較大顆粒結構之間的空隙,而較小的顆粒結構之間的空隙再由更小的顆粒結構來填充,顆粒結構與顆粒結構之間再由軟粘土所產生的粘結力粘結起來,這樣結構土體中既有較大的摩擦力,又有較大的粘結力,同時又有較大的密實度。可以說新方法與以上三種傳統系列方法有幾分相似又有幾分不同,新方法避開了它們的缺點吸收了它們的優點,避其糟粕吸其精華是它們優點的結晶。

2.5新方法的操作注意事項及缺陷的修補

海相沉積地層是經歷億萬年的沉積形成的,由于沉積過程中的環境條件的不同所形成的沉積層的強度也不相同,一般在剖面上呈“三明治”狀分布,也就是軟硬地層會交互出現,但是,最上面一層由于形成年代較晚和長期受海水的浸泡,往往比較松軟甚至形成浮泥,當我們將比重相對較大的石塊放下去后,它會一直沉到底下的硬層后才會停下來。在浮泥層較薄的地方還可以,但是,如果在浮泥層很厚的地方則像是把石料投進了無底洞,投下了大量的石料卻不見石料露出水面,遇到這樣的地質情況就要預先在浮泥層上面鋪一層竹排、木排或竹木質腳手片,然后再投放石塊,以減少壓強并增大浮力、阻止石塊無限下沉,盡早形成一個穩定的結構體。在制作竹排、木排、竹木質腳手片及將它們之間相互連接時不能用鐵絲等金屬材料,而要用竹繩、藤條、木釘等竹木纖維材料,因為,海水、海涂中的含鹽量非常高,金屬材料會很快被腐蝕掉,而有機纖維則會很持久,在高鹽度并厭氧的環境條件下,分解有機物的微生物很難生存,這也是很多海洋生物的殘體沉入海底,在億萬年以后會形成煤或石油等化石燃料,而不是像陸地生物殘體一樣很快被分解消失的原因。在一般環境條件下我們是最忌諱有機物質混入到路床和道路材料中的,而在這種特殊情況下鋼筋混凝土結構的耐久性遠遠低于竹木結構,俗話說“干千年、濕萬年、忽干忽濕就三年”,竹木等有機結構在若干年后,由于生物細胞的硅化作用會形成化石,而鋼筋混凝土結構由于海水的侵蝕和鹽脹作用會很快被分解。

2.6新方法適用條件、工作原理及注意事項

這種方法在四周是山體中間是海涂的“泥盆”地形上應用效果最好,填筑體的標高要高于海平面5m以上,并且厚度越厚越好,一般呈片狀填筑,不適宜條狀或點狀填筑,一般與其他用地一起削山填海形成大面積的平地。海涂地區的軟粘土呈半流體或流體狀態,我們可以把它看成是河里的水,后來的填筑體凝結后呈典型的固體狀態,我們把它看成我國北方河里的冰,冰塊單獨漂浮在水上它的承載力很有限并且會上下浮動,當冰塊與冰塊之間相互連結在一起它的承載力則大的驚人,當冰面達到一定厚度時上面可以行駛載重汽車,并且冰面都不會有什么變化,可是當冰面出現裂縫或出現破洞時其承載力會急劇下降,行人在其上經過時都會落入河水中。固體物質受力后力的傳遞是有方向性的,而流體物質受力后力的傳遞是沒有方向性的,它會傳向四面八方,在流體容器的薄弱部分產生破壞作用,“泥盆”加上后來的填筑體就相當于一個封閉的容器,軟粘土擾動后會呈半流體或流體狀態,像充氣輪胎一樣在封閉高壓狀態下會表現出很大的強度也會很穩定,一旦遭到破壞后應力會迅速釋放,承載力和強度也會迅速下降。當然我們的結構體不會像以上兩種現象那么明顯,但是它也會有跟它們一樣的趨勢,所以在新結構體穩定后不能開挖河道、湖泊等切斷結構體構筑物,否則會打破結構體的平衡,需要很長時間才能重新穩定下來,形成新的平衡體,當然挖一些道路邊溝、埋設地下管線、修筑窨井等不會挖斷結構體的小型構筑物還是可以的。

3配套的施工方法

3.1恢復生態環境的施工方法

我們在“移山填海”過程中一般會對生態環境產生破壞,為了在竣工后能夠盡快地恢復生態環境,我們在“炸山”前就要把山體上的種植土收集起來,等到竣工后馬上將其鋪到坡度較小的位置上,然后植草種樹及時恢復生態環境。對于一些坡度較大和的巖石表面,則要在清理巖面后打錨桿、掛網,用“深層基材噴播法”植草種樹進行坡巖復綠。“深層基材噴播法”是一種很成熟的坡巖生態復綠方法,此處就不再贅述了。

3.2防止路基、路面開裂的施工方法

在軟土地基部分的路基的沉降量雖然很穩定,但是其累積沉降量與山體部分的路基的累積沉降量相比還是比較大的,為了避免這種不均勻沉降使路面基層和面層在道路使用一定時間后產生裂縫,我們最好是在軟硬土地基交接處100m范圍內的路面基層、路面面層等結構層施工時,加鋪一些土工網、土工布、土工格柵等等高強度土工抗拉材料,來防止這些裂縫的產生。也可以在巖石中的路槽部分進行適當地超挖,然后回填碾壓,使其與軟土地基部分的累積沉降量差值很小,也可以解決道路后期開裂的問題。

3.3其他一些適合于本地區的施工方法

海濱地區的海風較大,一些交通工程和道路綠化工程要充分考慮防風措施。空氣中的含鹽量較高,因此霧氣較大、對地面上的金屬物體的腐蝕性也較強,路燈最好采用高壓鈉燈、高壓汞燈等對云霧穿透力強的燈具,而燈桿、監控桿等露出地面的金屬設施應采用“烤漆”等防腐措施,以延長構件的使用壽命。土壤與水體中的含鹽量也是非常高的,在該地區所使用的鋼筋混凝土,最好是用耐腐蝕混凝土,一些地下管線最好用人工合成化學管材來代替金屬管材和鋼筋混凝土管材,化學管材在該地區的使用壽命要遠遠大于金屬和鋼筋混凝土管材。

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