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關鍵詞:布料機;混凝土澆筑;施工
中圖分類號:TU7文獻標識碼: A 文章編號:
前言
新型的梭式布料機作為一種可替代傳統纜索式吊運混凝土進行水利水電工程施工的新型設備,與傳統的大型混凝土澆筑機械(門機、纜機、塔機、四方吊等)及普通的帶式混凝土輸送機械(項帶機、塔帶機等)相比較,該設備不但能將混凝土等澆筑物靈活、快速、安全、準確地送抵施工現場作業面的任何位置,而且由于具有連續、均勻、快速輸送物料的特點,可極大的提高單位時間內輸送混凝土等澆筑物的速度,并有效地擴大了一次輸送物料的規模,從而可較好地解決混凝土等澆筑物的水平和垂直輸送、攤鋪問題。這樣就不但為解決以往大型水利工和施工設備在輸送、攤鋪混凝土等澆筑物時存在工作盲區的問題提供了新途徑,而且也為提高大型水利工程的施工工效,降低建設成本等創造了新的條件和可能。
1. 工程介紹
官地水電站位于四川省涼山彝族自治州西昌市、鹽源縣的交界處,是繼錦屏二級水電站之后,錦屏一級水電站的又一補償電站。是雅礱江水電基地下游卡拉至江口河段規劃的5個梯級電站之一。根據地理位置和國家電網的輸電規劃,官地水電站與錦屏一、二級水電站作為一組電源,通過西昌平臺供電川渝及華東。裝機容量達到240萬千瓦,多年平均發電量約118.7億度。工程靜態投資約160億元。工程計劃于2007年正式開工建設,2011年首臺機組發電,2013年竣工。在四川官地電站工程施工中,使用布料機進行混凝土的澆筑。
2. 布料機的構造和特點
2.1混凝土布料機的構造
梭式混凝土布料機一般與攪拌車配套使用,是泵送或常規混凝土的末端設備,其作用是各類混凝土通過輸送皮帶輸送到中心斗,再由梭式布料機輸送到要澆筑構建的模板內。它由上部水平上料皮帶、中部的回轉體與梭式輸送帶、下部的塔身和電液控制四大部分組成。上部水平輸送帶與下部不同的塔身可組合成多種型式的混凝土布料機。具體結構:
(1)塔身部分:塔身部分采用焊接式桁架結構,下部與基礎聯接。
(2)轉臺:轉臺由下回轉座、回轉支承、回轉機構、上回轉臺、檢修及操作平臺、梭式皮帶機及橡膠下料桶組成。
(3)梭式布料臂:布料臂上裝有液壓泵站、平衡固定框。
(4)臂架總成。臂架總成固定框、伸縮布料臂、橡膠下料斗、油缸及鉸鏈機構組成。
(5)液壓系統。液壓系統由泵站、閥塊、各種閥件、膠管、硬管及油缸組成。
(6)電氣系統。電氣系統由控制柜、操作裝置、主電纜等構成。
2.2梭式混凝土布料機的特點
自伸縮式混凝土布料機布料范圍大,最大回轉半徑21m,最小回轉半徑2m;具有自動伸縮和雙向輸料功能,并設有回轉機構,運轉靈活,可回旋360o;一次最大提升高度可達2.8m;具有自重輕、結構簡單、維修方便、經濟實用等優點。
施工時只需將布料機安裝在固定底座上,由專人負責操作、提升和保養,每施工完一層適當減短布料筒長度。頂升時只需6人操作,1人指揮。
3. 布料機的工作優點
3.1減輕勞動強度,提高工作效率
采用布料機后,由于布料范圍大,操作靈活方便,大大減輕了工人的勞動強度,減少了用工,加快了混凝土澆筑速度,縮短了工期,提高了經濟效益。
3.2提高混凝土的施工質量
(1)在大面積混凝土澆筑過程中,可以減少施工冷縫。過去的施工過程中,由于泵管接、拆勞動強度大,勞神費力,工人勞累后就不愿按施工程序澆筑混凝土,因此人為造成施工冷縫。使用布料機后可以利用其靈活性,在先澆筑的混凝土初凝前接著澆筑第二層混凝土,從而避免形成施工冷縫,盡可能做到一次澆筑成型。
(2)避免結構的暗傷。以往澆筑混凝土時,由于固定輸送泵的壓力很大,輸送混凝土時,泵管在平臺表面來回震動,在混凝土初凝后至終凝前,這種震動很容易給結構留下難以治愈的暗傷。使用布料機后,由于布料機不與模板接觸,不對模板產生震動,因此可以避免造成隱患。
(3)減少爆模,有利于保證結構的幾何尺寸準確。沒有使用布料機澆筑柱子和剪力墻時,工人為了減輕勞動強度,往往減少接、拆泵管的次數,常從柱子或剪力墻的同一部位下料,直至澆滿混凝土,這樣往往會造成單面模板側壓過大,產生爆模或脹模現象;同時也會由于混凝土向同一方向流淌,兩邊壓力不平衡,造成剪力墻或柱模板向同一方向偏位,而布料機能靈活地分層、分段對稱澆筑,有效地解決了爆模這一問題。
(4)減少對板筋的破壞。使用布料機后,減少了平臺上的操作人員,平臺上不需要接、拆泵管,也就減少了由于操作人員過多,拆除了泵管后堆放時踩亂壓壞板筋的現象,保護了成品鋼筋。由此可見,布料機的使用確實給建筑施工帶來了良好的經濟效益,同時也提高了施工質量。
4. 布料機主要施工方法
4.1施工準備
施工前根據施工現場情況準備好足夠的機具設備和機具設備的安裝交底,對工人進行嚴格的技術和安全交底,搭設布料機安放標準節的基礎必須嚴格符合規范要求,并提前預制使強度到位,操作人員必須經過嚴格的技術培訓合格。
4.2布料機安裝
(1)檢查場地是否有充足作業空間,工作面應平整、堅實,不得松軟塌陷。
(2)本工程采用作用半徑為21m的布料機,機座采用定制的支撐鋼板及高強度定制螺栓進行機座底部加固,馬蹬四條腳下焊整體框架30厚鋼板,鋼板下預埋M30*1500高強度螺栓,增加與鋼板的接觸面,均衡布料機對支撐腳壓力,確保機座底部結構鋼筋不受損壞。當布料機塔身高度高于20米時,為了減小塔身晃動,四方立架用4道不小于8mm鋼絲繩拉緊固定,不得傾斜,鋼絲繩端部用花蘭螺栓(或卡環)與板內梁筋拉緊(鎖牢),不得固定在豎向鋼筋上,并將花蘭螺絲的保險銷扣好,嚴防脫鉤。機座不得碰撞鋼筋或支設在上部結構鋼筋上,機座與鋼筋的距離要求在200mm。
(3)進行布料機的組裝。
(4)吊整機身(自重10.5噸),必須用鋼索從四面吊裝(用塔吊吊裝),吊裝前應進行加固,就位后要檢查架體的完好性。
(5)布料機吊落到回轉體上前,先將伸縮式皮帶機構伸縮至中間平衡位置,并將鎖銷插好。
(6)布料機塔身有4個固定點,為防止布料機傾翻和受力不均,每個固定點必須固定在導向孔內。
(7)梭式布料機吊上回轉體前,每個布料機固定孔先按要求加固各種鎖定銷。
(8)復檢機身傾斜度,吊鉛錘檢查,機身傾斜不大于0.4%。
(9)將混凝土水平輸送帶與布料機上方下料口支撐固定。
(10)上料前清水沖刷輸送帶10分鐘后,混凝土可逐漸進入料斗送料,清水慢慢減少到適量,10分鐘左右可正常工作。
(11)布料機拆除前應將皮帶內殘留的砼清除干凈,然后從上往下拆除,依次是平皮帶,料斗,梭式布料機,然后逐一拆除塔身。
(12)用塔吊把以上配件拆除,再把布料機調離到指定位置。當塔吊調梭式布料機時不得放開錨固的4根鋼絲繩,且塔吊吊裝布料機吊勾拉緊后方可放開鋼絲繩,以防止布料機傾覆;用塔吊拆除布料機時,應確保布料機下面和周圍閑雜人員離開,保證無任何安全隱患后才能開始調離及布料機。
5.結語
梭式混凝土布料機作為一種與混凝土輸送配套的新型施工機械,就像一只機械手,能將到了施工面的混凝土快速,準確地送抵作業面的任一澆注部位并進行連續澆往,較好地解決了混凝土水平輸送及垂直的布料問題,充分發揮了兩個技術的優勢,真正實現了混凝土的連續輸送,極大地降低了勞動強度,提高了施工的進度和質量。
參考文獻:
[關鍵詞]水工混凝土;滲漏;修補材料
中圖分類號:TU37文獻標識碼: A
水工混凝土滲漏是水工混凝土建筑物常見的主要病害之一。滲漏會使建筑物內產生較大的滲透壓力和付托力,甚至危及建筑物的穩定與安全;同時,滲漏所引發的各種病害,會加速混凝土結構老化,縮短建筑物的使用壽命;它所引起的混凝土建筑物的水量損失,也會影響經濟效益和社會效益。
1、水工混凝土產生滲漏的原因
造成滲漏的原因主要有以下幾點:
(1)裂縫、尤其貫穿性裂縫是產生滲漏的主要原因之一,而漏水程度又與裂縫的性狀(寬度、深度、分布)、溫度及干濕循環等有關,如冬季溫度低、裂縫寬度大,在同樣水位下滲漏量就大。
(2)止水結構失效,瀝青止水井混進了水泥漿、止水片材性能不佳,發生斷裂、腐爛,伸縮縫變形大導致繞止水帶滲漏,還有止水帶施工工藝不當等也會引起滲漏。
(3)混凝土施工質量差,密實度低,甚至出現蜂窩孔洞,從而導致水在混凝土中滲漏。
(4)基礎灌漿帷幕破壞是引起基礎滲漏的主要原因,如帷幕灌漿施工沒有達到設計要求;運行中,帷幕受環境水的侵蝕而破壞;基礎處理不善,基巖出現不均勻沉降,導致帷幕斷裂失效等。
2、水工混凝土修補材料的分類及應用
針對混凝土建筑物老化病害,將混凝土建筑物修補材料分為以下8類:
(1)表面嵌填堵漏材料
表面嵌填堵漏材料主要用于線滲(裂縫滲漏、伸縮縫滲漏)與集中滲漏處理,即裂縫處理開槽埋管嵌填、伸縮縫嵌填,以及集中滲漏的快速堵漏等。因此,表面嵌填堵漏材料包括嵌填、嵌縫與快堵三類材料。常用的表面嵌縫封堵材料有聚合物水泥砂漿、環氧砂漿、非硫化丁基橡膠、GB嵌縫材料、SR塑性止水材料、彈性聚氨酯嵌縫材料、膩子型膨脹橡膠、聚硫嵌縫密封材料等。
(2)表面防滲材料
表面防滲材料主要用于處理較大面積散滲。常用的表面防滲材料有聚合物水泥砂漿、瀝青砂漿、鋼絲網噴混凝土(砂漿)、環氧玻璃絲布復合材料(玻璃鋼)、橡膠片材、聚氯乙烯(PVC)防水卷材、GB復合土工膜止水板、SR防滲蓋片、水泥基滲透結晶型防水材料、防水涂料等。
以三峽泄洪壩段上游面裂縫處理為例:
該泄洪壩段上游面混凝土裂縫是由諸多綜合因素造成的。裂縫產生的原因有:①氣溫的年變化及秋冬季的氣溫驟降,使壩體混凝土內外溫差和表面溫度梯度偏大;②泄洪壩段布置三層孔口,結構復雜;③倒流底孔混凝土并縫板及金屬結構埋件跨橫縫布置;④壩體橫縫、縱縫水泥灌漿后,壩面沒有繼續進行長期保溫;⑤混凝土抗拉安全裕度相對較小。
經分析后,確定采用以下綜合處理方案:
①對已出現裂縫部位采用低黏度的雙組分環氧系列LPL材料灌注,表面鑿槽嵌填塑性SR-2止水材料,再粘貼SR-2蓋片,外部用鋼筋混凝土薄板保護。
②為了預防在裂縫兩側及裂縫兩端上、下一定范圍內,在擋水后可能產生新的微細裂隙,因此在裂縫兩側及上、下壩面一定范圍內進行防滲處理。
泄洪壩段上游面裂縫經認真處理后,可以滿足大壩安全運行要求。
(3)裂縫灌漿材料
灌漿材料主要用于滲水裂縫防滲處理、混凝土裂縫結構補強、混凝土伸縮縫滲水處理,以及基礎與繞壩滲漏處理等。常用的灌漿材料有水泥類漿材、環氧樹脂類漿材、丙烯酰胺類漿材、丙烯酸鹽類漿材、甲基丙烯酸脂類漿材、聚氨酯類漿材、瀝青類漿材、互穿網絡符合漿材等。
就處理裂縫灌漿的工藝而言常用開槽埋管法和斜孔埋管法,但開槽埋管法對原混凝土結構破壞較大,鉆孔的微細粉塵不易清除而影響灌漿質量,漿材損耗大,且復灌率高等;斜孔埋管法比開槽埋管法有所改進,但還存在管容耗漿量大,微細粉塵易堵塞面而影響灌漿質量。目前我國三峽永久船閘地下輸水洞襯砌混凝土滲水裂縫采用的無損貼嘴灌漿新工藝是處理裂縫最先進的方法,具有工藝簡單、不需鉆孔、無孔容耗漿損失、易找準裂縫、對混凝土結構無損傷、成本較低等優點,值得大力推廣。
(4)剝蝕破壞修補材料
剝蝕破壞修補材料主要用于凍融破壞、鋼筋銹蝕引起的混凝土保護層剝落等。常用的剝蝕破壞修補材料有水泥砂漿、預縮水泥砂漿、聚合物水泥砂漿、環氧砂漿、水泥混凝土、聚合物水泥混凝土、環氧樹脂混凝土、噴射混凝土、高抗凍性混凝土、鋼筋阻銹劑、界面處理劑與防護涂層材料等。
(5)磨蝕破壞修補材料
磨蝕破壞修補材料主要用于高速水流或夾沙(石)高速水流引起的混凝土沖磨與空蝕破壞修補。常用的磨蝕破壞修補材料有高強水泥砂漿、高強水泥石英砂漿、環氧砂漿、高強耐磨硅粉混凝土(砂漿)、高強耐磨粉煤灰混凝土(砂漿)、鐵礦石骨料抗磨蝕混凝土(砂漿)、鋼纖維硅粉混凝土、鑄石骨料混凝土(砂漿)、低收縮硅粉混凝土、多元膠凝材料抗沖磨混凝土、聚脲抗沖磨材料,以及“海島結構”環氧合金抗沖磨材料等。
在黃河李家峽拱壩右中孔泄水道底板沖磨破壞修補工程中選用的是“多元膠凝材料抗沖磨混凝土”,這種新型抗沖磨混凝土比以往硅粉高強混凝土具有明顯的優點:①早期強度比硅粉混凝土低,但后期強度增長較快,避免了硅粉混凝土水化集中釋放導致溫度裂縫;②其黏結性降低,易于施工;③摻減縮劑混凝土干縮小,自生體積變形呈微膨脹,混凝土抗裂性明顯提高。
(6)結構補強加固材料
結構補強材料主要用于混凝土結構與鋼筋混凝土結構承載能力不夠的補強加固工程。常用的結構補強材料有補強灌漿材料、鋼板與黏結劑、預應力錨桿或錨索、玻璃鋼、噴射混凝土、碳纖維復合材料等。
(7)水下修補材料
水下修補材料主要用于水下混凝土建筑物裂縫、滲流等病害的修補。常用的水下修補材料有水下環氧砂漿、SXM水下快速密封材料、GBW遇水膨脹止水條、HK-963水下黏結劑、橡膠片材、SR防滲蓋片、GB復合土工膜止水板、水下不分散混凝土(砂漿)、水下聚合物混凝土(砂漿)、水下環氧灌漿材料、水溶性聚氨酯漿材、聚氨酯/環氧樹脂復合漿材、聚氨酯/甲凝復合漿材等。
(8)化學侵蝕防護材料
化學侵蝕防護材主要用于溶出蝕(滲漏、擴散)、分解蝕(酸蝕、碳酸與硫氰酸侵蝕、鎂鹽與銨鹽侵蝕)、鹽類侵蝕(硫酸鹽侵蝕、鹽類結晶侵蝕、苛性堿侵蝕)、有機質侵蝕(油類侵蝕、生物侵蝕)等化學侵蝕的防護,以及化學侵蝕破壞的修補。常用的化學侵蝕防護材料有硫鋁酸鹽水泥、抗硫酸鹽水泥、摻礦渣硫鋁酸鹽水泥、摻活性摻合料硅酸鹽水泥、聚合物水泥砂漿等。
在水利水電工程的建筑物中,由于設計材料、施工及維護不當所引起的水工混凝土滲漏等病害屢見不鮮。而一些投入運行時間較長的水工建筑物由于長期的水流沖蝕、碳化、凍融破壞或腐蝕介質的侵蝕等原因,也會出現不同程度的缺陷和病害,嚴重影響了水工建筑物的正常使用和安全運行。因此,研制和開發經濟、有效、施工簡易的水工混凝土缺陷修補的新材料是十分必要的。隨著我國水利事業的不斷進步,相信在這些方面將會有更加長足的發展。
參考文獻:
[1]黃國興,陳改新. 水工混凝土建筑物修補技術及應用. 北京:中國水利水電出版社,1999.
[2]陸佑楣. 三峽大壩混凝土施工. 北京: 中國電力出版社,2003.
關鍵字:布料機;性能;特點;應用
混凝土布料機是集機―電―液于一體的先進機械。它有左右兩個行走履帶,由四個液壓支腿支撐著機架,工作時通過四個液壓傳感器控制四個液壓支腿的升降來控制整個機架的高度。其主要工作機構有兩部分,一是底座前面的螺旋分料器,二是螺旋分料器后面的虛方控制板。布料機前部分可以根據需要安裝一個水泥混凝土輸送皮帶。通過操作機械,布料機輸送皮帶把混凝土輸送到螺旋分料器前面的中間位置,接著螺旋分料器把混合料分攤到整個布料機的寬度面上。隨著布料機前進,虛方控制板控制著布料的厚度,機械兩邊的邊模控制布料的寬度。
一、布料機結構特點
1、液壓系統:采用開式液壓系統,系統簡單可靠,便于故障判斷和排除。回轉采用全液壓驅動,低速大扭矩液壓馬達驅動行星減速機,可作480°回轉,回轉動作平穩、準確。并且,針對布料機經常處于高空作業的特點,把回轉制動器選用常開式,能保證布料機在非工作狀況下,能隨風自由滑轉,不會因為風載過大而破壞傳動機構和結構。并使內爬頂升液壓系統和主系統共用一個泵站,兩個系統之間的連接采用進口優質快速接頭,相互獨立,可隨意轉換工況(布料/頂升),安全可靠,而且有效地解決系統工況切換過程中的漏油問題,避免污染環境。臂架所用平衡閥為帶有二次溢流特點的意大利Oilcontrol原裝進口產品,能有效地保證臂架運行平穩,避免油缸受外力影響而壓力突然升高損壞臂架的情況,增強使用安全性。
2、電控系統:本系統根據布料機的作業特點,施工單位提供無線遙控和有線遙控兩種操作方式。為了使無線遙控安全可靠,無線遙控器采用臺灣原裝進口件。另外還可根據用戶需求,加配司機室操作臺操作方式。電氣系統主要元器件選用法國施耐得等世界知名品牌,確保了布料機工作的安全可靠。
3、結構部件:布料機的臂架結構、轉臺結構、平衡臂結構均采用I-DEAS結構分析軟件進行有限元分析,連桿機構采用ADAMS機械運動仿真軟件進行優化分析,使整機造型美觀、結構簡單,構件受力合理。內爬塔身結構有兩種形式可供選擇:一種是桁架式塔身,截面尺寸為1300×1300mm;另一種是管柱式塔身,截面尺寸為750×750mm。采用塔機用回轉支承,承載能力強、可靠性高。HG28還可作行走式和固定式布料機使用。
4、內爬機構:內爬間距為6~9m,有兩種內爬方式可供選擇,一種是新型自升內爬機構,其工作方式類似于獨立式塔機的外爬升方式,所有的頂升裝置都可以自頂升,不需要人工拆裝、搬運,減輕了工人的勞動強度。另一種是傳統的內爬機構,每次頂升完成后都需要人工拆裝和搬運內爬框架、爬梯等; 而管柱式塔身的內爬間距為5.4~6.6m,內爬機構主要由內爬框架、伸縮支腿和頂升油缸組成。標準配置下的塔身每次頂升完成后需人工拆裝和搬運內爬框架、伸縮支腿和頂升油缸;若塔身加長一個內爬間距,可實現內爬框架、伸縮支腿和頂升油缸的整體搬運(通過葫蘆提升),從而減輕工人的勞動強度,提高效率,避免頻繁的裝拆、搬運。
5、混凝土輸送管:考慮到輸送管彎頭處的磨損較為嚴重,采用厚壁鑄造彎頭,提高使用壽命。
二、布料機的幾種形式
1、手動式混凝土布料機
混凝土布料機是為了擴大混凝土澆注范圍,提高泵送施工機械化水平而開發研制的新產品。是混凝土輸送泵的配套設備,與混凝土輸送泵連接,擴大了混凝土泵送范圍。有效的解決了墻體澆注布料的難題,對提高施工效率,減輕勞動強度,發揮了重要作用。這種布料機設計合理,結構穩定可靠,采用360°全回轉臂架式布料結構,整機操作簡便、旋轉靈活,具有高效、節能、經濟、實用等特點。
2、固定式混凝土布料機
固定式混凝土布料機:專門為鐵路制梁場、核電等工程施工設計生產的專用混凝土澆注布料設備;移動式混凝土布料機“Z”形三節折疊臂,360°回轉,能俯仰和展折變幅,在臂架長度范圍內實現三維立體空間的全方位澆注,無澆注死角,能方便地實現墻體、管、柱、樁等各種施工作業的混凝土澆注;內爬式混凝土布料機是高層建筑混凝土施工的布料設備。布料機固定在電梯井內,配置自動爬升機構,利用液壓油缸頂升,在電梯井內自動爬升,使布料機隨著樓層的升高而升高,省時省力,效率高;船載式混凝土布料機是港灣、碼頭等工程施工設計生產的專用船載布料設備。
3、內爬式混凝土布料機
內爬式混凝土布料機是用于高層建筑混凝土施工的布料設備。布料機固定在電梯井內,配置自動爬升機構,利用液壓油缸頂升,在電梯井內自動爬升,使布料機隨著樓層的升高而升高,省時省力,效率高。
三、布料機的工作優點
1、減輕勞動強度,提高工作效率 采用布料機后,由于布料范圍大,操作靈活方便,大大減輕了工人的勞動強度,減少了用工,加快了混凝土澆筑速度,縮短了工期,提高了經濟效益。
2、提高混凝土的施工質量
(1)在大面積混凝土澆筑過程中,可以減少施工冷縫。以往施工時,由于泵管接、拆勞動強度大,勞神費力,工人勞累后就不愿按施工程序澆筑混凝土,因此人為造成施工冷縫。使用布料機后可以利用其靈活性,在先澆筑的混凝土初凝前接著澆筑第二層混凝土,從而避免形成施工冷縫,盡可能做到一次澆筑成型。
(2)避免結構的暗傷。以往澆筑混凝土時,由于固定輸送泵的壓力很大,輸送混凝土時,泵管在平臺表面來回震動,在混凝土初凝后至終凝前,這種震動很容易給結構留下難以治愈的暗傷。使用布料機后,由于布料機不與模板接觸,不對模板產生震動,因此可以避免造成隱患。
(3)減少爆模,有利于保證結構的幾何尺寸準確。沒有使用布料機澆筑柱子和剪力墻時,工人為了減輕勞動強度,往往減少接、拆泵管的次數,常從柱子或剪力墻的同一部位下料,直至澆滿混凝土,這樣往往會造成單面模板側壓過大,產生爆模或脹模現象;同時也會由于混凝土向同一方向流淌,兩邊壓力不平衡,造成剪力墻或柱模板向同一方向偏位,而布料機能靈活地分層、分段對稱澆筑,所以解決了這一問題。
(4)減少對板筋的破壞。由于布料機的使用,減少了平臺上的操作人員,平臺上不需要接、拆泵管,也就減少了由于操作人員過多,拆除了泵管后堆放時踩亂壓壞板筋的現象,保護了成品鋼筋。由此可見,布料機的使用確實給建筑施工帶來了良好的經濟效益,同時也提高了施工質量。
四、布料機的應用實例
東方廣場位于東長安街北側,東起東單大街,西至王府井大街,其整體建筑群由11個單位建筑物組成,另有東西回遷樓及變電站,總建筑面積為86萬m2。工程由北京市建工團體總包,市五建公司承建其中的東一、東四兩棟樓,建筑面積為15.6萬m2。東一樓地上21層、總高 74m;東四樓地上 19層、總高 73.16m。該工程為全現澆檢結構,全部采用商品檢。為了大幅度地進步施工生產效率,決定采用商品砼供料――砼輸送泵泵送――砼布料機快速布料的施工工藝。
首先對各種型號的砼布料機進行綜合分析對比,優選機型。由于單純選用移動式的砼布料桿不能解決豎向砼澆筑作業,且移動和接拆管頻繁,影響其生產效率;采用外爬塔式砼布料機不僅本錢高,安裝及拆卸麻煩,且有效作業范圍受限制,不易覆蓋整個施工作業面。最后決定采用內爬折臂式砼布料機,由于將其安置于建筑物中心部位,有效作業半徑得以充分覆蓋整個建筑施工作業面,且該設備無過多的塔身標節,故整機造價低廉。施工單位又對液壓傳動內爬式砼布料機和電動內爬式砼布料機進行了分析對比,以為電動內爬式具有結構簡易、價格便宜、安裝與頂升方便、故障率低、易維修、操縱簡單易學等優點,因此采用北京市五建公司生產的H G25型電動砼布料機做為東方廣場工程砼泵送作業中的終端主體布料設備。
其解決了布料機25m作業半徑以外施工區的作業問題。施工單位采用HG25型布料機和移動式布料桿配合作業的方式,較好地解決了這一困難。具體做法:在布料機伸臂幅度不能達到的施工作業區內頂裝設一臺或幾臺移動式砼布料桿,將該布料桿的輸送管引人布料機回轉作業半徑以內的部位,使布料機的檢出料口(卸掉布料機出口的輸料軟管)與布料桿引出輸送管口的法蘭配接并安裝聯接卡頭,有效地解決了建筑物死角作業區的砼澆筑題目。
HG25型布料機按規定應在建筑物電梯井筒內預留若干個布料機頂升踏步支承孔,但甲方不同意在電梯井筒內壁上預留任何孔洞,對此施工單位采用了在電梯井筒內壁上預留若干塊鐵埋件并在埋件上焊上帶有筋板的支承腳,形成砼布料機頂升踏步,頂升越過后該支承腳即可氣割除往。
布料機滑升時的穩定控制。東方廣場工程電梯井筒長向過長,鉚固及滑道必須做在寬度內墻上。寬向一側有門洞,頂升過程中控制整機穩定性的帶有滾輪的水平支承架通過門洞口時無法形成整體滑道,施工單位專門制做了槽鋼導軌卡于門洞口上,以確保機上水平交承架在滑升過程中安全通過,通過后拆下該導軌裝至上層門洞口處,有效地解決了砼布料機在頂升中的穩定問題。
(1)人工工資普遍上漲,人工費增加。甘肅地區公路工程用工工人工資一直在上漲,從2002年的平均390元的工資水平,2007年攀升至1350元,年平均增長率22.9%,而至2013年,工人的月平均工資升至3300元,年平均增長率13.6%。(2)老齡化嚴重,重體力勞動者減少, 缺少熟練工人。除工資持續上漲外,建筑業農民工老齡化嚴重。其中40歲以上的工人占到了被調查對象的六成以上,達47.38%的份額,而30歲~40歲這一中堅力量群體的工人所占比例較少,僅有25.62%的比例。具有技術水平的熟練工如:混凝土工、木工、鋼筋工、水泥工、架子工、水電工等工種工人待遇要求更高,且人員需求量大,傳統的砌筑工等已經出現斷代和失傳的境界。
2 耗用人工較多的公路施工工序
我國公路經過近二十年的高速發展,不但公路里程和等級有了大幅提高,工程社會化和機械化程度也有了很大提高,一些耗用人工較多的工程、工序,主要集中在一些附屬(零星)工程、工序。(1)漿砌工程。漿砌工程水化熱低,措施簡單,施工技術易于掌握;工期安排靈活。但是施工機械化較困難,施工速度較慢,使用勞力較多。漿砌片石的砌筑施工合格率較低,施工質量容易波動。由于防護工程施工隊伍較雜亂,施工作業技術水平不高,在實際施工時,施工技術管理與現場管理點較多、施工強度大、施工人員責任心不強導致偷工減料,容易出現以下問題:砌體強度低,砌塊間松動;勾縫脫落,砌縫被水沖蝕,砌筑時灌縫砂漿不飽滿,砌體有漏水現象,危及到路基邊坡的穩定;砌塊間砂漿不飽滿,存在孔洞,砌體強度降低。承載力較低,抵抗橫向剪切力能力弱,墻體易變形。(2)現澆混凝土類。現澆混凝土是在施工現場支模澆注的混凝土。現場攪拌混凝土主要是小規模施工,這樣機動性比較強,但是,由于“人工”太多,配合比不能保證,因此,混凝土的強度也無法保證。(3)小型構件預制安裝類。構件能實現專業化的預制生產,但普通定型模板,模板周轉慢,常出現模板變形、走模及漏漿現象,造成外觀毛糙、蜂窩、麻面、缺棱少角。安裝時,底部容易出現空洞,拼接、勾縫環節容易出現脫落、損壞等問題。
3 幾種應用小型工程機械和專門工程機械的新型施工工法
3.1 防護工程施工方法
針對以上不足,防護工程可借鑒水利方面用邊坡襯砌機施工方法,排水工程可借鑒U型渠道混凝土襯砌成型機施工方法。(1)邊坡防護工程。邊坡機械襯砌采用PHB-23000C型布料機及PHZ-23000C型振搗成型機。坡面振動布料機由主機架、傳動裝置、輸料布料系統、振動系統、行走系統與電氣操作等六部分組成。該機型采用螺旋傳輸布料,插板式振搗器,有效攤鋪寬度3-23m,行走速度8m/min,功率30.6kw。坡面振動成型機由主體桁架、傳動裝置、上下運行部分、工作部分、縱向行走部分、電氣與操作等六部分組成。上下行走速度0.5-8m/min,縱向行走速度6m/min,振動輥旋轉速度400轉/min,輸料器旋轉速度115轉/min。功率16.7kw。主要工序:平整坡(底)面――砂礫墊層――復合土工膜鋪設――混凝土澆筑。邊坡采用挖掘機進行粗削坡,人工進行精修處理,處理時按照設計高程掛線、整平。坡面修整完成后,由監理工程師驗收合格后進行砂礫墊層施工。完成土工膜鋪設后開始側模安裝,測量放樣出面板橫縫位置線和面板頂面及底面線,嚴格按設計線控制其平整度,不得出現陡坎接頭。側模及端頭模板采用14#槽鋼,并在底部加焊Φ10鋼筋。模板背面每隔2m焊接一根Φ10鋼筋,每根長50cm左右,安裝模板時,在背面鋼筋上加壓砂袋對模板進行固定。邊坡襯砌混凝土在HZS75拌和站集中拌制,用8m3混凝土罐車運至澆筑倉渠頂,由布料機或溜槽入倉。混凝土澆筑前先調整襯砌機機架的坡比和高程,校核無誤后進行澆筑。混凝土拌和物由混凝土攪拌運輸車運送至布料機進料口,布料機再將砼熟料均勻地攤鋪在襯砌面上。攤鋪完成后,開動布料機配備的插板式振搗器將砼振搗密實,然后用振動成型機進行提漿、整平及進一步壓實。澆筑過程中掌握好振搗時間和機械行走速度,混凝土布料振搗完成后及時機械找平壓光。在靠近模板及邊角處是機械振搗的薄弱之處,要用人工采用插入式振搗器和平板振搗器進行補振。(2)排水工程。根據設計渠道斷面,采用U80 或U60 型渠道襯砌機進行渠道混凝土一次性澆筑。采用U 型襯砌機襯砌渠道,襯砌機設有U 型導向滑膜、進料口、中間安裝振動設備,并配備一臺1t 卷揚機驅動,固定安裝在渠道施工段前方100m地方,中間用一根鋼絲繩與襯砌機連接,拉動襯砌機勻速前行。襯砌前如果渠床干燥起土,應先灑水濕潤,以避免澆筑好的混凝土板因水分過度流失表面出現細裂紋。襯砌機工作時,人工配合連續向進料口裝入拌和好的混凝土,振動設備同時工作,渠道襯砌斷面一次成型。根據施工現場情況確定襯砌機前進速度,以確保襯砌質量,同時在渠旁邊準備好鐵皮若干張,堆放混凝土以保證混凝土純度,也可避免混凝土的流失浪費。襯砌機過后,對已襯砌的渠道表面要進行人工壓光收面,收面工作要求做到表面平整光滑,無石子外漏,無蜂窩麻面。至少收3遍,達到密實,平整,光滑的要求。
3.2用小型工程機械代替人工,作業效率大幅提高,低油耗小排量更顯經濟環保
在不同的施工環境中,小型工程機械體現出的替代效果是不同的,但施工效率大幅提高是毋庸置疑的。可以在公路上開挖一條45厘米深、20厘米寬、10米長的排水盲溝為例,由于施工精度和封路時間均有嚴格限制,如果8個工人采用風鎬等工具,大約需要一天時間;但如果利用滑移裝載機附加開溝附件,只需30~50分鐘。據測算,對于挖水溝、挖除舊路面、挖土方等工程,一臺10噸位小型挖掘機的作業效率可以替代30~50個勞動力,極大地降低了施工成本和管理成本。對于傳統漿砌片石護坡施工中的片石移動工序,一臺小型裝載機的作業效率可以替代越15~25個勞動力。
3.3橋涵工程中的一些新方法
小型涵洞,現場支模需花費較多人工。可采用在預制場集中預制,統一吊裝安裝的施工方法(目前省內已開始)或者鋼波紋管涵。對于大型的橋梁、涵洞工程附屬工程,多以模數系列(按規律地將尺寸分級,組合搭配),將橋梁分解為大小部件生產。在工程中選用新型高強塑料定型模板。
【關鍵詞】:水利渠道;防滲;設計
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一、渠道防滲重要性
渠道防滲是現階段應用最為廣泛的節水灌溉工程,其能夠有效地減少農業灌溉用水的浪費。進行渠道防滲處理能有效地提高灌溉水利用率,緩解農業用水供需矛盾,擴大灌溉面積,促進農業的可持續發展。同時,做好渠道防滲也可以有效地降低渠道占地面積,避免渠道沖刷淤積及可能出現的坍塌,節約了運行管理費用。再者,其可以降低地下水位,避免土壤的過分沼澤化及鹽堿化,有利于農業現代化和生態環境建設。渠道防滲作為節約用水,實現節水型農業的重要組成部分,我們需要在多數情況下優先考慮低壓管道輸水,此種灌溉方式具有節地、節水、輸水快、投資不算高等有點,如果精心設計,工程投資就會低于防滲渠。
二、渠道防滲工程存在問題
因為之前對渠道防滲重視不夠,投入也相對比較少,都極大地影響到防滲工程的研究,所以一直到現在也有很多問題仍然亟待解決。我國水利渠道防滲中應用最廣的是混凝土等防滲材料,這些材料具有防水效果好且承受水流速大等優點,但其不抗凍,在我國北方有待提高,解決不好將會限制到渠道防滲工程的發展。在防滲工程中,各防滲材料的復合使用將會是未來發展的一個方向,將各材料優缺點結合起來,做到取長補短,實現經濟效益最大化。
三、渠道防滲技術
渠道水利工程改造主要內容和目標就是渠道的襯砌,而此類的工程方案相對也比較集中,主要是襯砌方式的設計與比較,包括渠道襯砌厚度、形式、超高等。襯砌設計與施工在農田防滲水渠建造中扮演者重要角色,梯形渠道設計和施工是農田水利建設中最主要一環。
1、砂礫墊層施工
填筑完渠道粘性土斜墻后,用挖掘機粗削坡,人工作精修處理,在進行處理時,按設計高程掛線、整平。坡面修整完驗收合格后,作砂礫墊層施工。砂礫料運到現場后,堆放在堤頂,在坡面上從下到上均勻攤鋪。砂礫料攤鋪完,用反鏟粗削坡,然后人工精修坡。人工修坡時,在坡腳、坡肩、及坡面分別布設控制樁,順渠道方向布置一排樁,樁與樁之間線繩連結,把渠坡分成若干小塊,線繩間掛滑動線繩,人工移動,控制削坡厚,嚴控坡面平整度。坡面修整完,采用平板振動夯對坡面壓實。壓實中人工對出現坑洼及時找平。人工進行坡面修整,人工修坡只需根據測量放樣單進行加密控制坡頂高程、坡面高程、平整度和渠底的開挖高程。
2、復合土工膜鋪設
3.2.1施工程序
土工合成材料的施工程序為:平整坡(底)面復合土工膜鋪設混凝土澆筑。
3.2.2土工合成材料鋪設
進出口渠道采用復合土工膜作為加強防滲材料,其中膜選用聚乙烯土工膜;選用寬幅聚酯長絲針刺土工布。復合土工膜物理力學的設計應該滿足設計的實際要求。土工合成材料鋪設前應對基礎面驗收,清除鋪設面上的一切樹根、雜草和尖石,并使表面平整,不出現凸凹部位,并碾壓密實。土工合成材料鋪設應力求平順,松緊適度,不得繃拉太緊,土工合成材料與基礎及支持層之間應壓平緊貼,避免架空,清除氣泡,以保證安全。
3.2.3機械襯砌
機械襯砌是渠道施工的重要環節,它是保證渠道的使用壽命,混凝土澆筑前先調整襯砌機機架的坡比和高程,校核無誤后進行澆筑。混凝土拌和物由混凝土攪拌運輸車運送至布料機進料口,布料機再將砼熟料均勻地攤鋪在襯砌面上。攤鋪完成后,開動布料機配備的插板式振搗器將砼振搗密實,然后用振動成型機進行提漿、整平及進一步壓實。澆筑過程中由專人進行現場指揮,觀察鋪料情況、向機械操作人員傳遞信息,掌握好振搗時間和機械行走速度。混凝土布料振搗完成后及時機械找平壓光。在靠近模板及邊角處是機械振搗的薄弱之處,要用人工采用插入式振搗器和平板振搗器進行補振。人工壓光要掌握好時間,使表面平整光滑。
3、平整度和厚度控制
平整度一般先從人工修坡工藝進行控制,再就是保溫板鋪設時用砂土或細砂找平進行控制,最難控制也是最容易出現問題的就是混凝土襯砌時的平整度控制,混凝土襯砌完成 20分鐘后要進行抹光工作,抹光的工作要放慢,盡量保持坡面的光滑,對不平的地方要進行找平,如果用抹光機完成的抹面,完成后要進行人工抹面。混凝土厚度直接關系到施工質量和項目成本,由于農田水利渠道水的流速不是太大,設計的施工要滿足實際的要求,主要取決于坡面開挖時是否存在欠挖現象和襯砌機工作時的工況在混凝土施工過程中安排一個專人在混凝土趟鋪時用對混凝土的厚度量測,若發現超澆部分及時在要求誤差范圍之內進行襯砌機高度的調整。
4、止水縫施工處理
在對梯形混凝土襯砌進行設計施工時,對于渠道止水縫的設計是一個至關重要的環節,止水縫是在對渠道進行襯砌設計施工時,根據具體的設計施工要求,通過專業技術處理而預留的隔離縫。隔離縫能夠有效的釋放造成渠道受力變形的能量,防止由于大氣中的氣體溫度變化或者由于地基本身的缺點從而在渠道上產生隨意性的裂縫。除此之外.止水縫還能夠起到減少渠道漏水,增強水渠防滲功能的作用。
四、水利渠道防滲工程質量控制
1、做好混凝土強度測定
混凝土有一定離散性,縱然符合標準在施工中也可能質變,因此強度測定很重要。混凝土離散性主要與原材料有關,原材料變異將會直接造成混凝土強度的下降。所以,管理好原材料,杜絕不合格原料或原材料長期存放的發生。購進與存儲原料及時匯報,做好管理方案,保證原料質量,保證混凝土強度。
減少混凝土中有害物質
原料含一定有害物質,如果這些物質超標,則會極大地降低原材料的水化,后期配制成的混凝土強度也會出現大幅度的下降。減少原料中有害物質,降低混凝土原料在水化中非正常變化,避免出現混凝土的結塊、軟硬不均等現象。如果混凝土出現松散顆粒,則可以適當的加大水量,嚴禁使用有機水攪拌,以免造成混凝土表面成鹽霜。很可能會因為配合比例而出現混凝土強度降低的情況,主要是因為含水量與沙石比重變化所致。
加強混凝土質量
混凝土質量與離散性對施工影響很大。混凝土離散性差值往往會造成混凝土強度和穩定性的下降。混泥土質量影響不容小覷,混凝土質量下降會導致混凝土級配變化,新配制混凝土粘黏性不好,吸水性較差,混凝土強度得不到保證。為確保混凝土質量,在施工前一定要做好原料管理工作,對原料質量嚴格把關,必須符合技術指標。
五、結論
水利渠道防滲工程在我國已有了較大的發展,積極做好防滲工程,減少渠道滲水量,可有效節約用水,控制地下水,同時還可以減少清除淤泥工程量,節省勞動力,達到提高灌溉效益,增產、增收的目的。
參考文獻:
[1] 褚鳳臣,孫向東.復合土工膜在興和灌區渠系改造工程中的應用[J].黑龍江水利科技.2009(03).