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關鍵詞:公路橋梁;施工;流程;路基防護;養護
中圖分類號:X734 文獻標識碼:A 文章編號:
近年來,隨著我國社會經濟的飛速發展和交通建設事業的不斷進步,通行車輛日益增加,各類路橋也不斷涌現,同時也給路橋的路基路面提出了更高的質量要求。因此,正確認識當前我國路橋工程建設中路基路面的施工問題,及時做出應對策略顯得非常重要。
一、道路與橋梁路基施工的流程
1 場地清理
場地清理主要包括路基清理范圍內的樹頭、雜草、腐植土、樹根、軟土淤泥及垃圾等。分開存放表土以及其它挖掘材料,表土的清除一般是指清除能使植物繼續生長的泥土,其清除深度要符合設計要求。場地清理要根據工程師制訂的圖紙施工,對指定區域進行表土清理,合理存放,達到場地平整,方便施工。
2 路堤的填筑
對于需要填筑的路基,必須要按照施工組織設計有計劃地填筑路堤,并時刻注意土地的土質變化。一般是用自然土修筑路基,先試驗分析自然土,對其物理力學性質了解清楚之后再填筑路基。一般來說,土質的顆粒越細,回彈模量越低。因此,砂性土具有比較高的回彈模量,可防止不均勻沉降,是填筑路基較好的材料。在選擇土的時候要先測量其最大干容重以及最佳含水量,根據土質條件進行路基施工,也便于檢測路基填筑成品。力學性質不好的路基在其施工過程中很容易受到水文及氣候的影響,為保證路基的質量,可以通過采用石灰進行改良。在某些地下水位較高的路段,一般需要摻加碎石、砂礫、爐渣等粒料。
路基填筑按填土順序分,主要有分層平鋪和豎向填筑。分層平鋪有利于壓實,按規定根據不同用土進行分層次填筑,對工程效果和質量有著直接影響。為了保證強度均勻,一般采用水平分層進行分層平鋪。為保證不同土層厚度內強度的穩定性,同一層次的不同用土需要成斜面接搭。透水性差的用土需要排除積水來防止水害,一般用來在下層成雙向橫坡填筑。豎向填充方案的制定需要根據一定的條件來執行,在某些地面高差大,填土面積小的道路段,一般難以分層填筑,可以沿路中心線方向逐步向前深填,并且采用振動式或錘式夯擊機壓實。
3 路塹的開挖
路塹的開挖需要按照施工組織設計要求來施工,被挖掘出來的土方一般被運往棄土地點,或者是運到路堤地段作填料。如果在路塹開挖過程中,遇到排水不良以及施工邊坡太陡等問題,導致塌滑的可能性很大。對于這種情況,測量人員必須按照施工圖紙的要求,進行邊坡開挖線放線,在施工過程中根據挖掘的深度來調整開挖線,并需要在挖掘的過程中做坡,根據路塹的縱向長度和深度進行施工。
4 基層平整施工
基層的平整施工需要對土質進行復測,符合要求后再用推土機攤平,復測長度一般取 50 米以上的路段最為合適。不同土質的基層,其平整過程中采用的方法也不一樣。在完成當天的施工后,需要檢查碾壓好的接頭處平整度,并用直尺畫上直線,然后用切割機切出立茬,將接縫處表面大粒徑的石料剔除掉,并且補上細料。第二天施工時需要在已壓好的路面上放熨平板,并將木板墊在熨平板和路面之間,取松鋪厚度為其厚度,根據運來的混合料確定預熱熨平板的溫度,并保持一致,然后再布料施工。
5 路基土的壓實
一般在路基的施工過程中會對土層的天然狀態造成破壞,使得土粒松動。需做好充分的壓實工作,來保證路基的穩定性和強度。路基壓實首要工作是測定路基土的含水量,最佳含水量是正負 2%~5%。對于含水量大的路基土,在壓實之前需要晾曬。在路基的整個壓實過程中,須根據路基土的含水量,采取分層填土來減少暴曬、雨淋,避免土壤中的含水量變化過大。合理選擇壓實的機械,一般先選用震動壓路機靜壓,再進行震動壓實,確保壓實質量符合設計要求。
二、路基的防護
1 坡面防護
坡面防護是為了防止地表水流的沖刷、坡面巖土的風化剝落以及與環境的協調。近年來,隨著對環境保護的重視,高等級公路的邊坡,多采用種草防護邊坡較高時,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)種草防護。由于西部干旱缺水,邊坡種草防護類型的選擇很重要,現大多采用草坪植生帶,即將草籽、肥料和土均勻拌和裹于土工物內,當草籽發芽也長成草起到固土作用后,無紡布纖維自然腐爛,不會污染環境,效果很好。
2 沖刷防護
防護沿河路基邊坡免受沖刷仍多采用直接防護。傳統的砌石、拋石、鐵絲石籠、擋土墻等有所改進,用高強土工格柵代替鐵絲做石籠,用聚脂或聚胺脂類土工織物混凝土護坡模袋做成的護面板防護受水沖浪擊的邊坡,很能適應土體不均勻沉降。
3 支擋防護
擋土墻用于支擋防護目前仍占主要。石砌的重力式擋土墻多用于石料豐富、墻高較低、地基較好的場合;鋼筋混凝土結構的懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻和板柱擋土墻其受力比較合理,墻身圬工體積小,也已廣泛應用于公路路基的防護。垛式擋土墻易于調整墻的高度,并采用預制構件拼裝,是一種特殊型式的擋土墻。
三、公路橋梁工程路基的后期養護和維修
工程的使用過程有一個長期的時間跨度,期間工程所處的環境和因素可能會出現轉換和變化。從而降低了工程的質量。因此對橋梁公路路基工程進行后期的檢查與維護使保障其質量的又一重要環節。主要的內容有:對路基的防護坡上的植被和保護石格進行定期的監管、護理等。對路基的破損情況進行定期的檢驗與維修等等。
總而言之,公路橋梁路基的建設對于國民經濟的發展有著重要的意義,因此,在進行橋梁路基施工時,施工單位一定要對路基施工進行深入的分析,從中找出有效的施工方法和技術,以保證路基施工的質量和效率,以為國家和人民帶來更多的經濟效益和社會效益。
參考文獻
[1] 曾凡.談路橋過渡段路面施工中存在問題及措施[J].城市建設理論研究(電子版),2011(34).
[2]王秀梅.關于公路橋梁路基路面的施工技術探討[J].城市建設理論研究(電子版),2011(33).
記得當年和MM們在一起無聊地聊著天時說過的一句話:打死我我也不復習。后來我告訴MM們我沒有被高考打死,就這樣我選擇了復習。記得復習前的那天晚上,我坐在網吧里不停地敲擊鍵盤,從六點到六點,整整一個對時。我至今還能記得當時是含著眼淚的。因為那是一個無奈的選擇。我在QQ個性簽名上不停地敲擊著:我要忍受寂寞,限期一年――只一年。我的影子們,一年以后,我還會變回那個最寂寞最真誠的孩子的。那天晚上以后,再也沒有和那些在風雨陽光下痛并快樂的開放的花兒們一起唱寂寞的歌說真誠的話了。取而代之的是像脫了水的蔬菜一樣昏黃發霉的高四生活。
記得同齡人對高三生活有這樣的感慨:所謂的高三就是永遠睡眠不足,又要保持永遠的精力充沛。是的,在這一年里,我大篇大篇地做題,大口大口地吃飯,大聲大聲地打著鼾睡覺。就這樣日復一日地重復三點一線式的生活。我一直認為,只要沿著這條路一直走下去,就一定能看到希望著的希望。
如今已經四月,桃花粉紅,梨花雪白,麥苗青綠,天空深藍,白云蒼白,星星銀白,一切都顯得那樣的美好而有活力??晌覀儏s一天又一天地充斥在一份又一份的仿真試題里;更糟糕的是,一套又一套的仿真試題使我越來越多地看不到希望。我不明白為什么他們左耳朵聽著MP3右耳朵聽著老師講課卻能在這個四月頻繁的考試中一次又一次地取得老師的青睞,而在晚上做夢還在念念有詞的我卻看不到希望著的希望??床坏较M?,還要守候,守候著沒有希望的希望,是一種怎樣的希望。我再也不愿意承受這種無法承受的承受。我心痛不已。我無可奈何。我欲哭無淚。我太累了,累到了不愿再承受的地步。我要退出。
坐在座位上,讀著歷史書。抬頭,看到刺人心扉的高考倒記時:距高考還有N天。神經質地合上書本,忽地扔出老遠。身旁的學友忽地一驚:這家伙肯定是學瘋了。
回宿舍。睡覺。養精蓄銳。
晚上,回到網吧,打開電腦,敲擊著一個又一個叩人心扉的文字。這也許才是真實的我。
這天,3月30日距高考還有67天。
在這樣的非常時期坐在網吧里,在別人看來,首先標志著我是一個不守紀律的大孩子,其次標志著我是一個承受不了壓力值得同情的孩子。只有自己明白,這首先標志著我是一個足夠真誠的好孩子,其次標志著我是一個不守紀律的大孩子。
看著QQ和論壇上的文字,心中酸酸的,有一種想流淚的感覺。家族里的丫頭留言說,主人好。主人復習怎么不先給丫頭打個招呼,要不是看到你的個性簽名,丫頭還以為主人不要丫頭了。GZ留言說,你復習了,我們不再和你亂砍了。要像高一那樣做一個狂人,一直狂到最后。NN留言說,吃錯藥了,選擇復習。老兄知道像你這樣容易傷感的人是不適合復習的。既然這樣了,老兄也要扛一半,什么時候遇到麻煩了來老兄這里侃侃。我看到這些文字的時候,眼睛濕潤了,有一種酸酸澀澀的液體順著眼角向下流,我發誓,那絕對不是由于長時間盯著電腦而產生的疲倦。
高四很快就要過去了。在這一年里,我就像―只忘了時間的鐘,一分一秒運轉著,卻不知道最終的目的是什么。而當我再次坐到電腦前敲擊這些凌亂的文字的時候,我才終于明白,即使在這將近一年的高四生活里,我也從來沒有離開過我的影子們。因為有了思念的人以及被思念的人對我的希望或祝福,我才在那段生活里一直走到今天。
我明白,我的退出,預示著一個很嚴重的問題的出現。但是,就如很多人形容的那樣,這是一個沒有辦法的辦法。因為僅憑數學和語文那點分數實在看不到希望著的希望。不管怎樣,我都會坦然地接受。如果我退出的結果到6月時會得到一個好的結果,那最好;如果不能,我也沒有辦法,我只能說,黑夜給了我黑色的眼睛,要我用她去尋找光明,但并不是每次都能尋找到的。在這個時候,換一個方向也許就能夠尋找到屬于自己的光明。所以,不論怎樣,總會有看到光明的一天的。至于那一天是哪一天,我也不知道。只有讓一切聽憑自然。在文字的最后,我習慣性地點擊了以下任賢齊最初的那首歌《我是一只小小鳥》。不為別的,只因那代表著我無奈而又快樂的青春。
有時候我覺得自己是一只小小鳥
想要飛卻怎么也飛不高
也許有一天我攀上了枝頭卻成為獵人的目標
我飛上了青天才發現自己從此無依無靠
每次到了夜深人靜的時候我總是睡不著
我懷疑是不是只有我明天沒有變得更好
未來會怎樣究竟有誰會知道
幸福是否只是一種傳說我永遠都找不到
我是一只小小鳥
想要飛呀卻總也飛不高
關鍵詞:井式爐;爐壁;砌體;優化;設計;計算機;數學模型
中圖分類號:TM924 文獻標識碼:A
堅持開放與節約并重、努力追求能源節約是建設社會主義和諧社會、資源節約型社會、環境友好型社會的重點,也是貫徹國家節能改造指令的關鍵。鍋爐作為社會能源消耗大戶,目前我們已經對各種不同的鍋爐結構進行了改造,且這些鍋爐改造后節能效果良好。為此,我們這里有必要對井式爐爐壁砌體優化改造工作進行分析,并提出有關優化設計要點。
1 數學模型對井式爐爐壁砌體優化改造分析
目前,為了更好的解決鍋爐生產、加工中熱能量損耗大的問題,在鍋爐設計優化工作中已經采用了許多新材料、新技術,也取得了明顯的社會經濟效益。但在井式爐中效果并不明顯,究其原因是爐壁太薄而造成巨大的熱損失,這一能量損失甚至占整個井式爐能耗的1/3以上,因此為了更好的控制井式爐熱能損耗、降低生產加工成本、提高企業效益,做好井式爐熱處理爐壁優化設計迫在眉睫,也是未來工作者研究重點所在。在常規的熱處理電阻爐設計中,爐壁砌體的尺寸主要是根據鍋爐功率和工作溫度設置,然后通過鍋爐爐壁表面溫度變化值加以確定的,但是這種方法在目前僅僅適用于條件穩定的鍋爐熱處理中。事實上,時至今日很少有完全處于穩定狀態的井式爐,因此即便在鍋爐正常運行中采用連續式軋鋼、開爐、停爐以及調整井式爐蓄熱變化的方式進行控制,也不可能有效的實現完全穩定、持續運行的理想工作狀態,面對周期式作業爐,常常都是在工作之后的一個周期內,爐壁的溫度還沒有達到穩定,因此就需要我們采用一定的計算方式對熱傳遞不穩定狀態進行計算。
2 優化設計方法應用
2.1 優化設計方法。優化設計方法是當今計算機技術領域廣泛采用的一種現代設計技術,這一技術在利用過程中需要根據最有原理和方法綜合處理,全面統籌、前后兼顧的利用人機互動、人機配合、人際交流和自動探索等方式進行綜合計算的模式。通常都是在計算機上采用半自動或者全自動設計的方式,利用現有的工程條件選擇出最大、最有效的設計方案。面對此情況,以有限差分熱傳計算公式進行優化效果明顯,同時這一技術和計算方法在爐壁熱損失最小值的基礎上對單層爐壁結構進行優化,從而達到一維優化計算要求。
(1)單層爐壁優化設計。單層爐壁結構的優化設計需要提前設定一個爐壁的厚度,將該厚度值應當選擇數值較小的一些,然后將爐壁的厚度分成幾個不同成分,并且給出一個標準的薄層厚度值,然后在利用上述計算方法進行計算,最終求取出最佳熱損失。這種計算方法是一種循環計算的過程,一直到求得最小熱損失厚度之后為止,這個時候我們還需要優化爐壁厚度尺寸。
(2)雙層爐壁結構優化設計。對于雙層爐壁結構,則需要選擇最優方法進行計算,這種計算方法的應用是在傳統坐標輪換法的基礎上達到一個多維無約束最優化處理模式,將多維問題轉變為一維無約束問題處理,然后利用上述方法解決。在雙層爐壁襯砌結構分析中,先給出一個耐火層的厚度值,優化并確定保溫層的厚度,這個過程與單層爐壁優化設計大致相同,然后找出總體熱損失最小值,再將這一數值進行優化,反過來計算耐火層的厚度,這樣反復進行計算,一直到優化結果給出的要求為止。
(3)優化設計計算公式。由于熱損失的計算量本身很大,且計算之中還會存在反復計算、大量運算且循環計算的過程,因此要想更好、更快的得到優化計算數值,必須要在爐壁上不同位置、不同時間衡量溫度繼續擰計算,從而求出最佳、最合理的爐壁散熱和蓄熱數值,確定熱損失與爐壁之間的具體關系。在計算中,熱損失與路壁厚度之間的關系可以用下面計算公式表示。
在公式中,Q總損失―爐墻砌體在升溫、保溫時間內總的熱損失;Q蓄―爐墻砌體在升溫、保溫時間內蓄熱熱損失;Q散―爐墻砌體在升溫、保溫時間內散熱熱損失;m―耐火層爐墻份數。n―保溫層爐墻份數;Δγm―耐火層每薄層厚度;Δγn―保溫層每薄層厚度;ρm―耐火層砌體材料的容重;ρn―保溫層砌體材料的容重;Cm―耐火層砌體材料的熱容;Cn―保溫層砌體材料的熱容;thm―耐火層第h層在工作結束時的平均溫度;thn―保溫層第h層在工作結束時的平均溫度;t0―室溫;αm―耐火層綜合給熱系數;αn―保溫層綜合給熱系數。
2.2 井式爐爐壁砌體優化設計。由于在井式爐爐壁砌體優化設計中,雖然層數不同,但是具體的設計優化方法是一樣的,因此在這里我們不再對這些計算方法進行深入闡述。
3 優化結果
3.1 爐墻厚度對熱損失的影響。根據上述非穩態傳熱有限差分法的計算公式,無論是對于全纖維的單層結構的爐墻,還是由不同材料所組成的雙層結構的爐墻,均可求出其總的熱損失,由此分析出爐墻厚度尺寸對熱損失影響的一般規律。
3.2 爐墻厚度對界面溫度的影響。經研究,我們可適當增加保溫層的厚度和減少耐火層的厚度,其熱損失和爐外殼溫度變化不大,但界面溫度升高。在耐火層厚度一定的情況下,增大保溫層的厚度,界面溫度也隨著增加,而且增加的幅度越來越小,此時爐外壁溫度則隨著保溫層厚度的增加而不斷地下降;在保溫層厚度一定的情況下,增加耐火層的厚度,界面溫度呈下降的趨勢,爐外壁溫度與固定耐火層增加保溫層有同樣的規律,也是隨著厚度的增加而下降。
結語
總之,在非穩態傳熱的基礎上對爐墻厚度進行優化設計,可使爐墻厚度尺寸的確定科學化、最佳化,尤其是對于使用非標準尺寸的材料,優化更為重要。
【關鍵詞】實驗背景 加熱爐熱效率 優化設計 發展前景
火燒山聯合站于1988年底建成投產,擔負著火燒山油田各區塊油氣處理的任務。原設計原油處理能力120×104t/a,是一座集原油處理、儲存、外輸、污水處理、油田注水及各系統配套于一體的聯合處理站庫。該站于1988年竣工投產,目前實際處理油量35×104t/a,與原設計存在較大差距,各系統均存在大馬拉小車的現狀。在用12臺壓力容器,原油儲罐的儲存能力明顯偏大,儲存時間長,特別是冬季,熱能損失嚴重,交油困難。無自動化監控手段,完全以人工巡檢為主,與近幾年新疆油田公司新建或改建的處理站相比,工人勞動強度大,安全生產隱患較大,工藝相對落后,安全生產得不到有效保障。
鑒于以上原因,2003年根據火燒山采油廠目前的生產情況,和新疆油田公司規劃計劃處下發的《關于火燒山油田聯合站整體改造工程原油處理部分的批復》文件,編號,油新計字(2003)3號,確定原油處理站規模為:原油處理35×104t/a;天然氣量5×104Nm3/d。采用三臺多功能處理器,三臺加熱爐設備進行處理。
系統流程說明:
原油系統處理流程為:油區來液―多功能處理器―加熱爐―原油儲罐―外輸泵房。其中油田伴生氣經多功能處理器后至除油器再至配氣站外輸,而油田產出水經多功能處理器后再至污水處理系統處理。
原流程改造后,仍將加熱爐設備保留下來,冬季來臨時,啟運加熱爐,因為多功能處理器長期處于高溫狀態,燃燒器火筒負荷重。只有啟運加熱爐,將加熱爐出口溫度保持在65―70℃,才能保證40―45℃的外交原油溫度,確保正常交油。
系統特點:
(1)多功能處理器集加熱,自然沉降,電化學脫水于一體。夏季原油經多功能處理器直接加熱后進原油儲罐,而冬季則啟運加熱爐,進行加熱處理。
(2)多功能處理器液位監控采用自動監控,由射頻導納油水界面監測儀和磁致伸縮液位計與電動閥連鎖,中控室監控,可根據具體情況手動干預調節。
(3)壓力,液位,流量,含水率等關鍵數據遠傳中控室。
(4)卸油臺轉油進入多功能處理器進口,且轉油泵變頻控制,可根據實際情況調節轉油量。
1 加熱爐熱效率的優化設計1.1 冬季生產存在的現象
進入冬季生產,則啟運加熱爐,加熱爐運行過程中出現了以下現象:燃氣量增加,爐膛發紅,出口溫度上升緩慢。
1.2 查找原因
通過檢查現有工藝流程、裝置及附件,以及各類儀表情況后,發現仍出現燃氣量增加,爐膛溫度升高,但出口管線的油溫升溫速度緩慢的現象。
1.3 問題分析
原油系統2003年建成投產后,由于多功能處理器設計合理,經過一段熱―化學沉降脫水,原油含水率已經很低。電脫裝置停運,原油進入二段后再沉降脫水,多功能處理器出口含水降為4%,進入原油儲罐,進行沉降放水,原油含水率為0.5%以下,完全達到了交油指標,無需投運電脫段。為了節能降耗,降低高壓電安全隱患,投產初期,已經將電脫段長期停用。冬季來臨,投用加熱爐,系統來液每天進加熱爐的液量在1000噸左右,4%的含水原油進入加熱爐,溫度從45℃升高到65℃,又進行了一次熱沉降脫水,脫水近20噸。但目前加熱爐沒有放水流程,為了均勻加熱,加熱爐工藝流向為低進高出,脫出水沉積在加熱爐底部。脫出的產出水沒有排放,含水原油又不斷進入,造成加熱爐底部不斷積聚產出水,水位持續升高,高出加熱爐的火筒位置。即加熱爐在加熱過程中,實際在對產出水加熱,將直接加熱變為間接加熱。多功能處理器4%的低溫水不停地在加熱爐底部積聚,替換火筒位置的高溫水,熱轉換一直不間斷。由于水的比熱為4.1868KJ/kg?℃,原油的比熱一般采用2KJ/kg?℃。每天進加熱爐的液量1000t,每小時的流量G=1000÷24=42t,加熱爐進口溫度T1=45℃,出口溫度T2=65℃。水的比熱C=4.1868KJ/kg?℃,原油的比熱C=2KJ/kg?℃。
根據公式Q=GC(T2-T1)
Q水=GC(T2-T1)=42×103×4.1868×(65-45)=351.7×104(KJ/h)
Q油=GC(T2-T1)=42×103×2.0×(65-45)=168.0×104(KJ/h)
在其它參數相同的情況下,加熱水需要熱負荷比加熱原油的熱負荷增加一倍。就出現了加熱爐爐膛發紅,出口溫度升溫速度緩慢的現象。
2 問題確認
為了證實以上原因,暫停加熱爐,通過排污管線排水,確認產出水量。即通過觀察液體顏色,見油后關閉排污閘門。通過記錄三臺多功能出口流量計讀數,計算出實際產出水量,從而得出加熱爐的積水量為34方。
加熱爐出口管線見油,啟動加熱爐燃燒器加熱,并記錄溫度,時間。參照以下數據:
點爐時間:11:00;點爐時溫度:45℃;規定溫度:65℃;
達到規定溫度的時間:13:00;累計用時:2小時
加熱爐運行一星期后,又出現上述現象。關閉加熱爐燃燒器。將多功能處理器出口溫度降至45℃時,啟動加熱爐燃燒器,觀察加熱爐出口溫度,并記錄溫度,時間。參照以下數據:
點爐時間:16:00 ;點爐時溫度:45℃;規定溫度:65℃;
達到規定溫度的時間:20:20;累計用時:4小時20分鐘
通過對比發現,加熱爐放水后的升溫用時小于積水后的升溫用時。由上可知,產出水的積水問題,影響到了加熱爐的熱效率。由于對產出水進行加熱,造成加熱爐的熱效率降低,影響外輸原油溫度。同時,燃氣量增加。加熱爐沒有放水裝置,火筒長期浸沒水中,加速了火筒的腐蝕,影響加熱爐的使用壽命。長期超負荷燃燒,火筒產生局部過熱現象,容易氣化、分解和結焦,容易加熱爐回火、爆噴,造成設備損壞和財產損失,對安全運行存在隱患。
5 改造措施
由于排污管線放水,操作過程復雜,存在安全隱患,建議在加熱爐排污管線上增設放水管線,同時在放水管線上安裝看窗,即上圖方框中的部分(圖1)。
在加熱爐內部安裝射頻導納油水界面監測儀,射頻導納與電動閥連鎖,并將信號線引到中控室。中控室實施監控,進行放水的遠程啟停操作。室外管線安裝電熱帶保溫。
6 發展前景
在我國,能源的利用效率不高與工業發達國家的差距非常大,已經成為制約國民經濟發展的瓶頸,大部分工業企業由于種種的原因仍存在著設備陳舊老化、工藝技術落后、能耗高、效益差等問題。在石油、石化企業中,相當大的一部分中小型加熱爐存在著排煙溫度高和熱效率低的問題,尤其是那些負荷小、爐型落后、設備老化的爐子,能源浪費更為嚴重。
我廠加熱爐節能降耗技術的研究應用項目的開展,緩解了企業發展的能源瓶頸制約,提高了能源利用效率。項目的開展也將為大量中小型加熱爐的技術改造和更新換代提供技術參考和經驗借鑒,減少由于能源對各企業的制約和束縛。進而推廣到各相關領域,尤其是石油、石化下屬的大能耗企業。
參考文獻
[1] 曹冠之.工業窯爐熱工特性及簡化計算.北京科技大學熱能工程系
Tang Yi
(Xiamen-Shenzhen Railway Guangdong Co.,Ltd.,Shenzhen 518031,China)
摘要:以地鐵下穿高路堤既有鐵路的工程為實例,簡要介紹以大直徑挖孔樁為基礎,利用不同材料對線路進行加固,并且架空線路,再進行下部結構施工,同時又能保證線路運營安全的施工方法。
Abstract: Taking the project of subway undercrossing the existing railway with high embankment as an example, this paper makes brief introduction of the construction method which takes large-diameter dug pile as the basis, uses different materials to reinforce the lines and overhead lines, further conducts substructure construction, while ensures operational safety of the line.
關鍵詞:D型梁 深基坑 人工挖孔樁
Key words: D-beam;deep excavation;hand-dug pile
中圖分類號:U21 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)15-0102-02
0引言
目前,隨著國內經濟的繁榮和富強,修建地鐵的城市數目以及線路長度都在日益增加,而這其中就不可避免的遇到要下穿既有建筑或構筑物的基礎。本文以工程實例的形式,介紹一種城市地鐵下穿高路堤既有線的加固施工方法以及其中關鍵和注意事項。
1工程概況
深圳市地鐵3號線上的塘坑車站位于橫崗鎮塘坑路段。在該段,地鐵走向基本與深惠公路平行,從下穿過平鹽鐵路,站房東側位于平鹽鐵路下。平鹽鐵路為平湖南編組站到鹽田港的專用線,非電氣化區段,采用的是P50的鋼軌,此處為高路堤直線段,填方高度為8米多,且鐵路兩側(以線路中心左右各30米距離)的地鐵基坑已先行施工并已成型。
2施工方案
鑒于地鐵下穿鐵路,且兩側地鐵深基坑已全部開往成型,同時結合線路加固的長度,施工中采用大直徑的人工挖孔樁作為扣軌基礎,將部分線路按照三主跨和兩副跨的形式以不同材料進行加固,并且架空線路?;觾蓚葎t采用密排挖孔樁作為地鐵深基坑支護,同時兼起擋水作用?;娱_挖采用機械與人工相結合明挖的方法,同時加以冠梁、兩道腰梁及柱間支撐的方法,以此確保施工期間線路安全。
3總體施工步驟
樁位放線扣軌挖孔樁施工(同時進行防護樁及冠梁施工)線路加固分步開外線下基礎分步施工腰梁及柱間支撐施工線路下方車站圍護結構。
4關鍵步驟施工要點
整個施工中,對線路影響最大的有兩點:①扣軌挖孔樁的施工。本工程扣軌基礎采用人工挖孔樁,樁徑較大,孔度深。由于樁徑大,已經侵入個別枕木下,因此,在開挖過程中,應防止護壁坍塌引起線路的突然下沉。②由于塘坑站的站房位置剛好位于平鹽鐵路下方,并且必須保證后續4個多月下部結構施工中上部線路的穩定和安全,因此線路加固也是關鍵。
4.1 挖孔樁施工
4.1.1 挖孔樁結構及布置形式本工程扣軌采用人工挖孔樁基礎,其中A型直徑均為1500mm,護壁厚度150mm,a、b、c軸共6根樁各30m深,樁端支承于強風化砂巖,A型d軸2根樁,樁端支承于微風化砂巖。B型直徑1200mm,護壁厚度150mm,深度20m,布置在東邊(具體布置及規格見圖1及圖2,單位:厘米)。
4.1.2 開挖前準備工作應對線路進行臨時加固。加固范圍為地鐵中線前后25米。松開鋼軌扣件,將鋼筋混凝土枕換成木枕,并在軌底部墊入兩片絕緣膠墊抬高鋼軌,重新上好扣件。然后在鋼軌兩側用P43型鋼軌以2-3扣形式設置軌束作為吊梁,用?準22圓鋼制作的U型螺栓以每隔50~70cm距離與軌枕連接在一起。
4.1.3 挖孔樁施工方法
①施工工序:平整樁位放線定樁位開挖第一節樁孔土方安裝鋼模澆灌第一節砼護壁在護壁上二次投測標高及樁位十字軸線安裝活動井蓋、垂直運輸架,排水,照明設施等第二節樁身挖土,清理樁孔周壁、校核樁孔垂直度和直徑支鋼模、澆灌護壁砼重復第二節挖土支鋼模、澆灌砼護壁工序、循環作業至設計深度檢查樁端持力層(即達到設計樁長,又滿足樁端持力層強度要求)清理虛土、排除積水、搗封底砼吊裝鋼筋籠并接長,下沉及固定澆筑樁芯砼至樁頂并預埋pvc管。
②施工要點:1)第一節護壁開挖及對位:放好樁位后,迅速扒開道砟并鑿除部分路肩,支好模,綁好護壁鋼筋,并用沙袋疊放在道砟側(沙袋疊放高度以不超過軌頂標高,同時又能防止道砟滾落為宜),迅速澆注第一圈護壁。拆模后,把樁中線和標高記于護壁內,作為垂直控制標記和樁頂標高的控制點。2)開挖:開挖進入到流砂淤泥區段,強調一個“快”字,盡量減少護壁坍塌量,護壁高度減少至300~500mm,并隨挖,隨驗,隨即澆注砼。其他情況,按正常開挖即可。3)鋼筋籠吊裝:鋼筋籠全部在坡腳預制好,然后用吊車利用封鎖點的時間進行吊裝。30m孔深的分三節吊裝。先吊裝第一節鋼筋籠,然后在孔口臨時固定,再起吊第二節,吊車不松鉤,就在孔口對位焊接好,然后下沉并依次吊裝第三節鋼筋籠。整個吊裝過程封鎖2個小時即可完成。4)砼澆注:采用C30商品砼,泵送。泵管設置距孔底高度不超過2m,垂直連續澆注,并每隔0.8m~1m分層振動一次。由于樁孔較深,為保證樁芯砼的質量,在澆注接近樁頂標高的時候,用灰桶掏出浮漿。此處我們預留的浮漿量為400mm。然后根據預留位置插入直徑100mm底部封堵的pvc管,預埋深度800mm。
4.1.4 注意事項①挖出的泥土嚴格按照規范要求堆放在距孔口2m外。每天晚上應將挖出的泥土外運出去,并設專人轉運及清理推平。②因為是高路堤,吊車在吊裝鋼筋籠的時候,吊桿伸出都較長,故選擇起吊噸位偏大的吊車。③澆注樁芯砼的時候,周邊半徑20米范圍內的孔內作用都要停止。④所有扣軌樁施工完畢后,即可拆除軌束,并對線路下方基礎搗固密實。
4.2 線路加固
4.2.1 便梁跨型及結構布置:線路加固縱向分為五跨,中間三個主跨和兩端各一個副跨。主跨加固采用D12鋼梁,每跨跨度為12.42米,橫梁采用配套I22工字鋼;根據對兩副跨的計算結果,西側橋臺處副跨6.44米,縱梁每邊采用9片p43鋼軌(5-4扣),橫梁采用3片p43鋼軌(1-2扣)以橫抬梁的形式加固線路。東側副跨縱梁每邊采用3片45a工字鋼,跨中部分設置一個尺寸為1500?鄢1000*300mm,雙向配置?準8@200mm鋼筋,強度為C25的鋼筋混凝土基礎,下穿I30工字鋼橫梁的方法加固線路。(具體布置見圖2,單位:厘米)。
4.2.2 加固方法①西側副跨線路加固施工方法。利用封鎖點,將橋臺處石砟扒開,暴露出橋臺前胸,將枕木垛(基礎)擺放在前胸上。在橋下利用吊車將已在兩側路肩上拼裝好的5-4扣縱梁分別吊裝,并正式就位,將枕木間距適當調整,并將綁扎好的1-2扣橫梁穿插在鋼軌下??v梁、橫梁間用U型螺栓(?準22圓鋼)配以魚尾板聯接牢固。(詳見圖3)。②D12梁加固施工方法。利用封鎖點,按計劃位置,先將一片D12縱梁正式吊裝就位,然后將擺放在路肩上的配套工字鋼以人工配以撬棍的方式下穿鋼軌(D12梁安裝配套橫梁的位置應與枕木位置一致,所以事先應將枕木間距適當調整),同時抽換橫梁。抽一根枕木,塞一根橫梁。塞入橫梁時要對準主梁連接板并定位,同時上齊扣件(不全部擰緊),墊好橡膠軌墊。然后可以吊裝另外一片縱梁。當梁正式就位后,橫梁按牛腿的位置(間距67cm)布置,縱橫梁間采用配套聯結件進行連接。配件都對位安裝好后,即可擰緊所有扣件。③東側副跨線路加固施工方法。東側拼裝較為簡單。利用吊車將45a工字鋼一片一片的起吊并正式就位,然后利用樁頂預埋的鋼筋,將三片縱梁疊放后,連成整體。當兩側的縱梁全部安裝好后,將枕木間距適當調整,然后人工將I30工字鋼橫梁穿插在鋼軌下。縱梁、橫梁間用U型螺栓(?準22圓鋼)配以魚尾板聯接牢固。
4.2.3 施工注意事項:①線路加固前要求:挖孔樁基礎校核定位要求準確,放置縱梁前必須精確放線。而且由于加固材料高度不同,標高應認真核算,并反復核對鐵路行車限界,在不影響行車安全的情況下方可進行后續施工。②線路加固過程中要求:1)西側線路橋臺處石砟扒開要迅速,一定要暴露出橋臺前胸,枕木基礎擺放平穩,基礎頂面標高控制好,基礎回填密實。2)在副跨安裝中,所有聯結件均要求用木塞填縫,同時在木枕端頭與縱梁間每隔500mm設置方木,并以三角契木頂緊。橫梁安裝過后,下部要求振搗密實。3)在架設D12梁過程中,須逐段扒除道渣,安裝斜桿和所有連接系統。組裝過程中,配套連接板及牛腿上孔均應上滿螺栓,同時上緊,彈簧墊圈不得漏裝,置于螺母及平墊圈之間。使用過程中,應隨時檢查,上緊松動的螺栓。同時橫梁安裝時,應盡可能避免鋼軌接頭,不能避免時,鋼軌接頭必須調整在橫梁上。4)嚴格按照封鎖時間計劃表中每天的作業內容作業。作業完畢后,要檢查線路軌道方向、水平情況,縱橫梁U型螺栓連接情況。達到開通標準方可開通線路。③線路架空后要求:架空線路后,火車限速行駛。同時,派出專人對線路及架空梁進行檢查,檢查內容包括:列車過后鋼梁的變形情況;軌道方向、水平情況;縱橫梁U型螺栓連接情況;木塞松動等情況。加強與前后方車站聯系,若出現螺栓松動,線路下沉等情況,視情況的嚴重性向車站臨時要點立即進行整修。