一、花岗岩矿山开采一般分为以下几个步骤:这次漂亮的小编为您带来了土木工程实习报告优秀8篇,如果对您有一些参考与帮助,请分享给最好的朋友。
关键词:
1、 工程概述
1.1试区地质条件
本次试验代表岩体为煌斑岩脉。煌斑岩未在建基面出露,深埋于建基面以里,1885m高程建基面以里埋深约60m,往低高程延伸埋深逐渐增大,至1680m高程埋深大于170m。根据煌斑岩脉性状、风化卸荷特征可划分为二个区,本试验区位于A区,1680m高程以上,其中1800m高程以上岩脉位于砂板岩中,岩脉厚一般约为2.0~2.4m,普遍弱~强风化,岩体松弛,完整性差,与上下盘岩体多为断层接触,发育宽5~20cm的小断层,且两则同样为松弛、破碎的Ⅳ2级岩体。
1.2 进行化学灌浆试验的必要性
由于规模性断层及软弱岩带在坝肩基础集中的存在,当大坝形成蓄水后,在拱坝基础一定范围内的断层,对建筑物的稳定性、基础应力传递等极为不利,严重影响大坝稳定安全及运营,必须运用工程的方法进行处理。
本次试验即是有针对性地采用化学灌浆的方法加固处理。试验研究的对象:左岸坝肩基础岩体内发育的煌斑岩脉。此次试验采用高渗透性环氧材料,采用水泥化学复合灌浆的方法进行加固处理。通过试验,选择出最优高渗透性补强灌浆材料和多种能够根据变化条件下调整的、适宜的配比和灌浆参数,以便为大规模处理煌斑岩脉等软弱基础,寻求一种可行、有益的工程方法;达到对断层及软弱带的补强加固效果,满足设计要求。
2、 工程施工及质量检查
2.1 设计指标要求
经勘探阶段和试区施工前的灌前测试孔钻孔变形模量测试表明,煌斑岩体的变形模量为0.72GPa,声波值为3262m/s;根据设计文件要求,通过水泥/化学复合灌浆,要求达到的设计指标见下表2-1:指标 岩类
岩体声波纵波速度Vpm平均值(m/s)
钻孔变形模量EO
单位透水率(Lu)
抗剪强度
岩体完整性系数Kv
泊松比
C(Mpa)
tgα
煌斑岩脉X
灌后指标
≥4200
≥5.0
≤1
≥0.8
≥0.8
≥0.60
≤0.35
2.2 化学灌浆试验施工
2.2.1 试验思路及工艺
本次试验思路为通过对选定的煌斑岩脉第一、二试验区的试验施工,寻找出适合的化学灌浆浆液材料和施工工艺,对软弱岩体进行有效的处理,达到对其物理力学性能指标的改善,从而满足设计指标要求。
总体施工工艺为:室内材料试验一、二试区水泥灌浆施工一试区化学灌浆施工一试区质量检查化学材料改进二试区化学灌浆施工二试区质量检查。
化学灌浆施工工序为:孔位布置——钻孔—钻孔冲洗—简易压水试验—配浆—孔内排水—灌浆—闭浆—孔内浆液置换—扫孔—下一段钻进(第一段灌浆或第二段灌浆结束以后进行孔口镶铸)—直至各孔段结束—封孔。
化学灌浆施工工法为:自上而下、孔口封闭、纯压式,分序、分段施工,逐段增加灌浆压力;灌浆时相邻孔间隔两段施工。
2.2.2 试验施工简介
⑴.钻孔、灌浆参数
本试验为水泥/化学复合灌浆,水泥灌浆的目的是封闭试区、控制化学浆液扩散范围,化学灌浆的目的是使用合适的工艺、利用材料特性对岩体进行物理力学性能改善。
钻孔采用矩形布置方式,钻孔采用76mm和56mm钻进施工,钻孔角度为顶角70°;水泥灌浆浆液水灰比采用2:1、1:1、0.7:1、0.5:1等4个比级。
⑵.特殊情况处理及结束标准
化学浆液材料采用通过室内试验优选出的YDS-7系列环氧材料,施工中针对施工情况主要采用2种配合比进行施工,分别为YDS-7(100:6)和YDS-0(100:8)。开灌均采用YDS-7(100:6)进行灌注。正常灌注情况下采用YDS-7(100:6)进行灌注直至结束,若施工中出现串、冒、漏及耗量大时根据现场灌注情况更换为YDS-0(100:8)进行灌注。
化学灌浆各段次灌注化学浆液前均进行简易压水,若孔段透水率小于1 Lu,则直接进行化学灌浆,若孔段透水率大于1 Lu,则先进行补充水泥灌浆,再进行化学浆液灌注。
针对试区为砂板岩和煌斑岩互层的特殊地质情况,施工中采用结束标准如下:
当钻孔揭示的孔段为砂板岩时,根据灌前简易压水透水率,按照表2-2所示原则进行控制灌浆,达到下表要求即结束该段灌浆。
表2-2 砂板岩化学灌浆浆液耗量控制表灌前压水透水率(Lu)
控制浆液耗量(L/m)
Lu≤0.3
60
0.3< Lu ≤0.5
70
0.5< Lu ≤1.0
80
当钻孔揭示的孔段岩性为煌斑岩时,或岩性为砂板岩与煌斑岩互层时,在该灌浆段最大设计压力下,以灌到孔段不吸浆或吸浆量小于0.01~0.05L/ min.m时,继续灌注30 min后结束该段灌浆。
⑶.施工成果简述
本试验累计完成水泥灌浆钻孔543m,灌浆526.3m,累计注入量217.12T,总平均注灰量为412.54kg/m,其中Ⅰ序孔单位注入率为617kg/m,Ⅱ序孔单位注入率为176kg/m;水泥灌浆检查孔2个施工压水14段,压水结果透水率11段小于1 lu ,3段大于1 lu;化学灌浆两试区成果见下表2-3。
表2-3 化学灌浆一、二试区成果表对比项目
灌浆长度(m)
总耗
(L)
单耗
(L/m)
总注
(L)
单注
(L/m)
第一试区
288
27039
93.9
22168
76.97
一试区一序孔
128.5
18445
143.54
15848
123.33
一试区二序孔
159.5
8593.56
53.88
6318.41
39.6
第二试区
270
22658
83.92
18358
67.99
二试区一序孔
120
11662.6
97.19
9271.7
77.26
二试区二序孔
150
10995.1
73.3
9086.2
60.57
⑷.质量检查
①.钻孔取芯压水检查
化学灌浆完成30后进行钻孔取芯压水检查,施工检查孔5个压水36段,所有段次压水结果均小于1 Lu。
②.声波测试
化学灌浆完成160天,煌斑岩脉声波最大值为5376m/s,最小值为3546m/s,平均值为4557m/s,总体上满足化学灌浆后的声波指标(≥4200 m/s)要求。
③. 钻孔变形模量
煌斑岩脉化学灌浆完成160天后,煌斑岩体内共计测试变形模量21个测点,其结果最大值为7.95Gpa,最小值为4.03 Gpa,平均值为6.03 Gpa,变形模量低于5.0 Gpa的测点数为6个,总体上满足化学灌浆后变模指标(≥5.0 Gpa)要求。
④. 大口径取芯
化学灌浆完成150天后进行了大口径取芯并制样进行了磨片鉴定,强度、变形模量、冻融、密度以及抗渗等试验。
岩石磨片鉴定成果及照片表明,煌斑岩中微裂隙都具有开放性,均被浅黄色具均质性的填充剂充填,胶结良好。
煌斑岩密度为2.52g/cm3~2.68g/cm3,平均值2.61g/cm3。
煌斑岩轴向拉伸法湿抗拉强度为1.61Mpa~4.26Mpa,平均值2.90Mpa。
岩石自由风干状态变形模量为6.08Gpa~7.51 Gpa(小值平均值~平均值)弹性模量为11.2 Gpa~13.2 Gpa。
⑤. 竖井检查
灌浆完成170天后开挖竖井进行了承压板试验,试验成果为:割线模量为 16.2Gpa;包络线模量为13.0Gpa。
上述一系列质量检查手段检查结果表明:
⑴.本试验所选用的YDS-7型号浆液材料能够适应煌斑岩脉对灌浆材料的高渗透性要求;
⑵.化学灌浆完成160天后,声波、钻孔变形模量、承压板试验等各项测试成果满足设计要求,磨片鉴定表明浆液对岩体裂隙、孔隙充填效果良好。
3 、工艺改进和革新
在施工中,通过定期施工总结,不断改进和革新了施工工艺、参数,针对一试区化学浆液耗量较大的情况,及时调整增加了二试区化学灌浆前的湿磨细水泥加密灌浆,同时调整了水泥浆液开灌比级,开灌使用水灰比由一试区的2:1调整为为3:1,这有效的封堵了部分普通水泥浆液不能进入的在地质构造运动过程中形成的微小裂隙,使得水泥灌浆的试区封闭效果更加理想。
第二试区所使用的YDS-7E与第一试区使用的YDS-7浆液材料,在粘度上后者起始粘度比前者有所提高,这更加有利于控制浆液在地层中的扩散范围,从而达到在保证灌注质量的前提下控制化学材料用量节约工程成本的目的;同时,YDS-7E的初凝时间长于YDS-7材料,这更有利于浆液对施灌对象的充分有效浸渗,从而达到“饱和灌注”的目的;也正是由于浆液材料的初始粘度提高和初凝时间延长,使得各孔段在灌注施工时,浆液能够在一定的灌注控制范围内对施灌对象进行有效的“饱和灌注”,因此,第二试区的Ⅰ、Ⅱ序孔浆液耗量也更加趋于接近和符合化学灌浆机理。
就化学灌浆而言,本试验与常规化学灌浆相比,有下述主要创新和不同之处。
⑴.根据软弱低渗透地层“浸润渗灌”灌浆机理采用了YDS-7高渗透环氧灌浆材料,优化摒弃了以往化学灌浆 “丙酮开路”工序,更好地保证了质量、降低了造价、有利于安全文明施工;
⑵. 针对地层特性特别注重了“闭浆”和“孔内浆液置换”工序。 “闭浆”有利于防止灌注进入岩体的化学浆液在停止灌注后的“卸压回流”从而保证“饱和灌注”的有效性;“孔内浆液置换”也有利于防止回流,同时可大大缩短待强周期、加快施工进度,也有利于下一段次钻孔时的扫孔施工;
⑶.第二试区增加的湿磨细水泥灌浆有利于更加有效封闭试区,控制化学浆液渗透范围,对化学灌浆的质量保证和成本控制均有利。
⑷. 施工中采用的“低速率、长历时”的控制化学灌浆方法,不仅有利于保证灌浆时浆液对受灌体的有效浸渗,对控制浆液扩散范围也是有利的。
4、 浸润渗灌灌浆理念
本试验研究的是对软弱岩体的加固补强处理技术,不同于普通的充填式灌浆,它不仅要求浆液要对岩体裂隙进行有效的填充和补强加固,还要求浆液在灌浆机具和压力等手段作用下要充分进入岩体内部,对岩体空隙和孔隙里的水进行置换从而在固结后达到补强的目的。由此,产生了不同的灌浆理念,即浸润渗灌灌浆理念。
“浸润渗灌”灌浆理念就是使用低粘度(切应力τ小,流动性好)、表面张力小、接触角小,润湿铺展能力强的灌浆材料,在灌浆压力的引导下,控制灌浆速率,灌浆时间,利用浆液的亲水性能对岩体空隙、孔隙进行充分浸润渗透和岩体内水进行置换,使岩体达到充分的“饱浆”状态,从而在固结后提高和改善岩体力学性能指标的灌浆理念。
5、 水泥/化学复合灌浆处理软弱基础的可行性
本次试验后的多种检查测试手段表明,水泥/化学复合灌浆应用于锦屏一级水电站左岸煌斑岩脉软弱基础处理成功可行,达到了设计改变岩体物理力学性能指标的目的,为其它工程类似软弱基础在地质改性和处理上提供了可行依据。
1 静压化学灌浆施工准备时期的技术要点
1.1静压化学灌浆施工方案准备
首先,桥梁桩基施工前应该对溶洞情况和信息做出详细的了解,对相关资料进行收集和分析。其次,做好静压化学灌浆相关知识和技术的培训和技术交底,对溶洞区静压化学灌浆施工人员和技术人员组织讨论和相关学习,提高相关人员的技术能力。其三,组织施工人员和技术人员了解溶洞加固的环境和施工的制约条件。其四,确定静压化学灌浆法施工的方案,重点对成孔工艺和处理溶洞技术进行详细说明。最后,对静压化学灌浆施工中钢护筒的支护方案进行先期讨论,使各类人员总体上更加熟悉静压化学灌浆施工方案。
1.2静压化学灌浆施工的人员准备
首先,组织桥梁桩基施工的技术人员和施工人员研究溶洞处理的相关措施。其次,成立溶洞施工紧急情况应急处理小组,指导日常施工,应对溶洞施工中突发情况。最后,做好桥梁桩基施工人员的组织体系建设,做到分工明确、各执其责。
1.3静压化学灌浆施工的材料准备
首先,确保溶洞区静压化学灌浆施工中常见的片石、粘土、水泥、编织袋、钢护筒等需要检验数量和质量,对于水泥应该进行先期试验。其次,确保溶洞区静压化学灌浆施工中辅助材料的质量,特别是化学凝固剂的质量和性能应该严格控制。最后,做好溶洞区静压化学灌浆施工机械的配备工作,对装载机、吊车、运输车辆和小斗车等机械做到性能达标。
2 静压化学灌浆施工的技术要点
2.1溶洞区静压化学灌浆施工的关键
首先,静压化学灌浆法可以搭配喷射灌浆法一起使用,不但可以提高溶洞填充物的强度,而且有助于加强桩基的稳固。其次,采用静压化学灌浆应该注意化学浆液的渗透性和硬化强度,一方面化学浆液应该能有效渗透、挤密溶洞中的土体的空隙,充填溶洞的空间,在桩体周围形成防水帷幕,防止流砂和保证护壁泥浆不流失;另一方面,化学浆液应该有利于提高溶洞中土体的承载力和抗剪力形成挡土墙,达到加强溶洞强度的效果。其三,对于溶洞灌浆施工的机械设备应该做好性能上的检查,泥浆泵、型钻机,泥浆搅拌机、贮浆槽以及高压灌浆管是检查工作的重点。最后,在大型溶洞需要有钢护筒进行加强桩基时,应考虑钢护筒直径的大小。 2.2溶洞顶部冲孔作业的要点 首先,根据施工前取得的溶洞资料,科学进行施工准备。其次,施工中,当钻孔接近溶洞顶部时,提起钻头、钻杆,移开钻机,采用冲击钻机冲孔,用冲击钻冲孔时,要求轻锤慢打,使孔壁圆滑坚固。最后,做好冲孔作业的设备检查,特别是卡口和钢丝绳应该实地测试。
2.3溶洞区静压化学灌浆的技术重点
应该有效防止钻孔桩施工时出现泥浆流失、流砂及坍孔等严重事故。要确保成孔及水下水泥混凝土浇注等工序顺利完成。使用套内护筒法是应该对施工过程的成孔作业、护筒长度、内径到沉放方法乃至内外护筒间空隙、内护筒与溶洞底部间空隙的处理进行严格的控制。最后,严把溶洞区静压化学灌浆施工的技术关,利用技术的手段缩短施工工期,确保工程质量。
学生姓名:***学 号:20214320
专业:土木工程(建筑工程方向)
设 计 题 目:溧阳云龙化工设备公司行政办公楼设计
指 导 教 师:
在外实习的这几天中,使自己对建筑的认识又上升了一个层次,在苏—沪—杭之旅,领略到了祖国的大好河山之一角,上海的建筑,高耸林立,杭州的山水,让人心旷神怡,苏州的园林,让人忘乎所以。此旅,让我感觉到,上海发展虽快,却感到不太适合人类居住,上海的生活节奏让人感觉太快,上班之后的疲劳显于面部,给人一种来也匆匆去也匆匆的感觉。我不羡慕他们的生活却仰慕于上海的建筑,站在上海市区,让我感觉到人类的渺小,却也让我感到人类的伟大,人类依靠自己的双手和智慧把社会装扮得如此美丽,东方明珠和金茂大厦的伟岸给我的心带来了激烈的震撼。
被誉为**第一高楼的上海金茂大厦,位于陆家嘴金融贸易区,与著名的外滩风景区隔江相望。金茂大厦由**芝加哥SOM建筑事务所设计,集**五千年宝塔建筑之大成,融汇当代世界建筑新技术,建造周期历时五年。金茂大厦的高度为402.5米,是目前世界第三、*第一高楼,总建筑面积29万平方米,占地2.3万平方米,地上88层,地下3层,总投资为5.4亿美金,是杨浦大桥、南浦大桥、东方明珠塔总造价的1.5倍。金茂大厦既有现代气派,又有民族风格,与附近的东方明珠**塔及高低错落的楼群一起构成了一道雄伟壮观的都市风景线。大厦第3层到50层为商业办公用房;54层到87层为五星级凯悦大酒店,居地面220多米高的酒店空中大堂是目前**仅有的奇观;第88层为观光层。在大厦北侧的裙房内,有商场、展示厅、宴会厅、演示厅和娱乐中心。金茂大厦观光层的高度为340米,面积为1400平方米,是目前**最高、最大的楼层观光层。在观光层上凭栏远眺,上海的都市风光和长江口的壮观景色可尽收眼底。不仅如此,金茂大厦建筑的本身也是一处景观。她堪称国际上后现代建筑艺术的佳作,是*传统与现代潮流的一次完美融合。在这个雄伟的建筑中,许多数字非常巧合地与8有关。比如:她是有8根宽1.5米、长5米、高340米的擎天大柱和8根圆形钢柱支撑;她的核心主体建筑为八角形等等。大厦顶端高耸入云的塔尖,就象上海市花白玉兰在蓝天中绽放。
东方明珠塔位于上海蒲东,1991年7月30日动工,1994年10月1日建成。塔高468米,与外滩的万国建筑博览群隔江相望,建设完成时,列亚洲第一,世界第三高塔。
东方明珠塔由三根直径为9米的立柱、塔座、下球体、上球体、太空舱等组成。
东方明珠游船码头位于***畔,占地面积2200余平方米,乘坐东方明珠浦游览船沿江畅游,即可尽情领略百业兴旺、百舸争流的都市情怀。
东方明珠塔每年接待来自于五洲四海中外宾客280多万人次,是集观光、餐饮、购物、娱乐、游船、会展、历史陈列、广播**发射等多功能于一体的综合性旅游文化景点。东方明珠塔业已成为上海的标志性建筑,荣列上海十大新景观之一。作为全国旅游热点之一,东方明珠塔又以其优质服务,在2001年初被国家旅游局评为全国首批AAAA级旅游景点。
上海是*对外开放的一扇窗户,充满了积极向上时代气息,但我却更欣赏上海古代的建筑。它的存在,让上海更具有韵味和魅力,它的别具一格,让上海蒙**一种迷人的神秘。
上海地处吴越古地,自古承袭吴越文化薰陶,从生活习俗到衣食住行无一不包孕着吴越文化的特色,建筑营造也不例外。考察上海的古建筑,庙、园、亭、阁,及其它建筑古迹,无不闪烁着吴越文化的异彩。
秋霞圃地处嘉定城内一条僻静的街巷内。粉墙上嵌乌漆大门,外观古朴恬静,像一户大家住宅。秋霞圃的个个景观,都紧密有序地散置在这小小庭院之中。进门穿过别致的门楼,一条铺花小路从花坛处**,伸向西面一道门,粉墙石竹,托出门内的仪慰厅。这儿是迎宾所在,花竹遍植,一派幽雅气象。就在这花墙小院中,藏着丛桂轩。临轩遍植桂花树,长年绿叶扶疏。坐在轩内小憩,向东远眺桃花潭水,朝南入夏有芭蕉摇曳,迎风消暑。朝西,可望一小院内花丛老桂,秋景盎然。朝北依山,青松挺秀、晴雪耀金。园中心有一大池,名桃花潭。西部是池上草堂,舟而不游轩建于池南一湾中,原都是饮茶、弈棋和垂钓、观鱼的地方。池西北矗立一座黄石假山,临池映照水中,更显洞壑幽深,曲折盘道弯环,逶迤漂移不定,引人入胜。立在旱船头上观景,山光潭影,一片诗情画意。黄石假山上的即山亭为一旧景,登临可尽览园景,也可眺望远处城谍。山后有近绿轩,山前水上有扑水亭,都是登临佳处。站亭中望水面,波光粼粼、清撤见底,湖中游鱼来回穿梭于湖石之间。实习报告10
一、工程概况
(一)工程名称:润XXX
(二)工程地点:xx市宝安区西乡新湖路与碧海湾高尔夫球场交汇处
(三)建设单位:xx盐田股份合作公司
(四)设计单位:xx建筑工程设计有限公司
(五)勘察单位:xx市协鹏工程勘察有限公司
(六)施工单位:xx市润恒尚园房地产开发有限公司
(七)监理单位:xx科信智能系统工程有限公司
(八)工程简介:
本工程位位于xx市宝安区西乡新湖路与碧海湾高尔夫球场交汇处。建筑面积208860.7平方米,占地面积38174.71平方米。
本工程住宅143290平方米,商业20xx平方米,社区居委200平方米,物业服务用房200平方米,老年人活动站300平方米,公共厕所60平方米,垃圾收集站50平方米。项目主要建设内容为10栋商品房、3栋还迁房及配套设施,设有地面停车位和两层地下车库,共有车位约l525个:邻近宾隆路一侧住宅的地下一层建设沿街商业。
二、实习内容
(一)实习简介
我所到的单位是xx科信智能系统工程有限公司润恒尚园监理项目部,实习的职务是土建专业监理员。这次生产实习,是我第一次真正接触监理工作。在工作的时间里,我在专业监理工程师的指导下,对润恒尚园项目的高层进行了监理实习。
(二)实习见解及体会
在实习期间,我接触了大量的专业知识,并作了许多实习记录,对一些新的施工工艺进行了了解。我的实习岗位是土建专业监理员,在对基本的施工工艺有所了解后,还必须了解施工质量的规范,怎样的水平才算合格,哪些情况是不合格的,都要熟记。
一:施工工艺
基础放线验收,在绑基础钢筋以前,主要要检查的有三项,一是每个地方的划线是否正确,二是看他是否有注意到后浇带,施工缝等特殊地方的放线,三是两对角线的长度,看对角线是否相等,从而保证建筑物的阴阳角都垂直。
基础底板及基础梁钢筋工程的施工工艺:
1、按弹出的钢筋位置线,先铺底板下层钢筋根据底板受力情况,决定下层钢筋哪个方向钢筋在下面,一般情况下先铺短向钢筋,再铺长向钢筋。
2、摆放底混凝土保护层用砂浆垫块,垫块厚度等于保护层厚度,按每1m左右距离可缩小,甚至砂浆垫块可改用铁块代替。
3、底板如有基础梁,可分段绑扎成型,然后安装就位,或根据梁位置线就地绑扎成型。
4、底板钢筋如有绑扎接头时,钢筋搭接长度及搭接位置应符合施工规范要求,钢筋搭接处应用铁丝在中心及两端扎牢。如采用焊接接头,除应按焊接规程规定抽取试样外,接头位置也应符合施工规范的规定。
5、根据弹好的墙、柱位置线,将墙、柱伸入基础的插筋绑扎牢固,插入基础深度要符合设计要求,甩出长度不宜过长,其上端应采取措施保证甩筋垂直,不歪斜、倾倒、变位。
模板的安装工艺:
1、墙、柱模板安装:在基层上弹出墙、柱模板的边线和**线,然后将模板就位。先将模板临时固定,按模板**线调整模板下口,并做临时固定。模板加固后用支撑吊线调整模板的垂直度,然后对模板进行最后加固。加固后再对其位置、垂直度进行二次检查,确保尺寸准确无误。
2、梁、板模板安装:
(1)在墙、柱上弹出标高**线(50线),根据标高**线,在墙、柱上弹出梁、板模板的下口标高**线。
(2)安放梁板模板立柱:梁、板模板的立柱,严格按设计的间距、位置安装,与下层的立柱要在同一位置上,立柱下垫50厚木板。
(3)梁、板起拱:先在梁两端和板四周,根据设计标高调整好支撑高度,然后拉一条水平线;根据起拱的高度(梁、板跨度的1‰~3‰)和每个中间支撑的位置,计算出每根支撑的起拱高,最后调整每根支撑高度后,铺设梁底模或板主龙骨。
3、预埋件、预留洞:在已完成的梁、板模板上,根据图纸要求确定预埋件、预留洞的准确位置,并弹线标识清楚,然后将预埋件和预留洞的模板用钉子等固定在梁、板模板上。
4、梁板后浇带模板处理:支顶板后浇带处模板时,与整个梁板模板断开,拆除模板时,保留后浇带处的模板不拆除,混凝土浇筑完成后,从上部加盖竹编板对钢筋进行保护。
5、顶板后浇带模板安装:涂刷隔离剂:
(1)隔离剂全部采用水质类隔离剂,主要有:海藻酸钢类、石花菜类等。
(2)墙,柱,梁侧模:加工好或拆模理干净后,涂刷隔离剂一层待用。顶板:模板安装完成后,用滚刷涂刷一层,如遇雨淋,要重新涂刷。
模板拆除时注意事项:
1、不承重的侧面模板,应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏,方可拆模板;
2、承重的模板应在混凝土达到拆模强度以后才能拆模板;
3、混凝土拆模前要求填写拆模申请单同意后方可拆模。
4、墙、柱及梁侧模拆除:应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损,一般强度达到1.0Mpa左右方可拆除。墙、柱模板拆除后,及时用木板条,将楼梯踏步、通道处阳角保护起来。
5、拆模时间应根据混凝土的强度等级、环境温度或通过同条件养护试块进行**。
6、梁、板底模拆除:梁、板跨度在2m以内时,混凝土强度达到设计强度的50%;2—8米范围内时,其强度达到设计强度的75%;大于8m的混凝土必须达到设计强度的100%时方可拆除。梁底模、板模拆模前由木工工长填拆模申请单,依据试验员提供的同条件混凝土试块的强度报告,经项目**工程师审批后方可拆除。
7、悬挑构件的模板拆除:无论其跨度长短,均要求必须在混凝土达到其设计强度的100%时方可拆除。
8、拆除阴阳角部位的模板时,禁止使用撬棍硬撬,以免损坏模板和混凝土表面,影响混凝土的观感质量。
9、后浇带的梁、板模板与其它梁、板模板,在安装时断开,此处的模板待二次混凝土浇筑后,方可拆除。
10、拆模时拆除高处钢管,二人配合作业,严防钢管等对楼面形成冲击荷载;拆除的模板、支撑均开码放,并及时运出。
基坑回填土的要求:回填土中有机杂质、垃圾、大于5cm大块及冻块等清理干净;要求虚铺250mm,最厚处不得超过300mm;打夯编数一般为四遍,每夯压半夯推进。尤其注意梁边及四角,要求用手夯回填密实;每步回填完毕,停工待检,监理取样验收合格后方可进行再次回填。
钢筋绑扎工作:
1、梁和柱箍筋应与受力钢筋垂直设置。箍筋弯勾离合处,应沿受力筋方向错开设置,梁上(下)部受力,则弯勾离合处在下(上)方。为防止柱箍筋位移,柱筋上的外伸部位要加箍固定。
2、板的主筋绑扎,短向钢筋在下,长向钢筋在上,梁板钢筋绑扎完成后,及时搭设人行道和混凝土运输道,严禁踩踏负筋。
3、确保钢筋保护层和负筋高度,必须放垫块,垫块要按一定间距均匀布置。
4、主梁与次梁相交时,均应在主梁两侧附加箍筋,箍筋加密区可以提高主梁的抗剪强度,另外次梁底筋应放在主梁纵筋之上。
5、柱与梁相交处钢筋过密,且该处有搭接时则可将搭接部分移到柱的一侧,保证该处梁尺寸便于浇筑混凝土。
砌筑工艺的要求:
1、抄平砌砖墙前先打底层水平并M7。5的水泥砂浆打底抄平,其目的在于能让底层保持在同一水平。
2、放线主要是为了定出墙的边线和门窗洞口的位置,为了保证各层楼墙身轴线的重合并与基础轴线一致。
3、摆砌块把砌块沿定好的轴线摆放,目的在于摆放完后若发现不整齐的可以将其调整好。
4、立皮数杆及挂准线皮数杆的作用是用它**每皮砖的水平,**预埋件、门窗洞、楼板、过梁等的标高。
5、根据图纸要求选择加气混过凝土砌块或者陶粒混凝土砌块,砌筑砌块。
对墙体砌筑质量要求:砖缝必须横平、竖直,错缝搭接,避免通缝,同时砖缝砂浆必须饱满,厚薄均匀。
浇筑混凝土的注意事项:
1、浇灌砼前必须先检查模板支撑的稳定情况,特别要注意检查用斜撑支撑的悬臂构件的模板的稳定情况。浇注砼过程中,要注意观察模板、支撑情况,发现异常,及时报告。
2、水平运输通道旁预留洞口,电梯井口必须检查完善盖板、围护栏杆。高处临空搭设车道必须稳固,两侧设围护栏杆,推车或机动翻斗车倒砼时,应有档车措施,不得过猛或撒把。
3、垂直运输采用井架、龙门架运输时,推车车把不准超出吊盘外,车轮前后应挡牢,卸料时待吊盘停稳、制动可靠后方可上盘。塔吊料斗浇捣砼时,指挥、扶斗人员与塔吊司机应密切配合,放下料斗时,作业人员应避让、站立稳当,严禁空中手斜拉吊物和吊钩。
4、振捣器电源线必须完好无损,供电电缆不得有接头,砼振捣器作业转移时,电动机的导线应保持有足够的长度和松度。严禁有电源线拖拉振捣器。作业人员必须穿绝缘胶鞋,戴绝缘手套。
5、浇筑砼所使用的桶、槽必须固定牢固,使用串筒节间应连接牢靠,操作部位设防护栏杆,严禁站在桶槽帮上操作。
6、用泵输送砼时,输送管道接头必须紧密可靠不漏浆、安全阀完好,管道架子牢固,输送前,先试送,检修时必须卸压。
7、浇灌框架、梁、柱砼时,必须设操作平台,严禁站在模板或支撑上操作。
8、浇筑圈梁、雨篷、阳台砼必须搭设脚手架,严禁站在墙体或模板帮上操作。
9、浇筑拱形结构,应自两边拱脚对称地相向进行。浇筑储仓,下口应先行封闭,并搭设脚手架,以防人员坠落。
10、夜间浇筑时,必须有足够的照明设备。
三、收获和体会
以前在学校学习到的都是书本上的知识,只有理论上的认识与了解,对于在现实实际操作中是怎样的,而不得而知。这次实习,就给了一个这样的机会,虽说不能亲自下工地操作,但可以去观看工人是怎么做的以及做出来后是怎样的。这样将理论与实践结合起来,就对土木工程方面的知识更加深刻地理解了。
书本上的知识总规是不全面的,在工地现场时,就会发现有很多地方看不懂,这就需要虚心请教。还有一些地方,课本上的与现实中的不相符,有些地方就需要根据实际情况而定,不能一味的墨守成规。在实习过程中发现理论知识和实践有些脱节,不能很好的结合。由于在课堂上学的内容偏重于理论,有些内容没有感性认识,所以不能完全理解,到了施工现场才知道怎么将书本上的理论知识付诸于实际。因此,在此后的实习过程中,我一边不忘重温学过的课程,一边实践完善自己的知识结构,在现场实践的同时积极查阅相关的专业书籍,发挥在学校所学习到的专业理论知识,运用于实践中去;同时积极主动向技术人员和工人师傅学习,从与他们的交谈中学习到许多知识,这些都是书本上不可能学习到的东西,从而全面提高了自身的素质。在实习期间,发现一个问题,就是,工地施工过程中,有很多个地方,环节都没按规定来,管理不得当。而且还有很多地方很浪费,尤其是由于验收不合格之后的返工。我们是在监理部实习的,就发现有很多个环节还没验收就继续施工了,就为了赶工,这种不按手续步骤来施工的现象很多。
在实习期间,我们主要是看建筑施工图和结构施工图以及101图集。学习到了很多有关方面的知识,对于以前就已学习到的知识有了更深一步的理解。这次的实习不论是从对知识的加强上,还是对社会的认识上,都对我意义重大。通过这次实习,真是让我获益良多。通过这次实习,我开阔了视野,增强了施工技术的理性认识。我又一次认识到,课本知识和生产实际还是有一定距离的,光靠学习理论知识是远远不够的,更要经常接触施工现场,学会解决一些突发事件和分析解决问题的能力。我们在施工现场实践和学到的内容是我们此行最宝贵的财富。以前许多学过的知识在真正运用时显得是那么的浅与少,使我充分认识到了实践的重要性,以及在以后的学习中正确掌握知识的方法,而要能够灵活的运用所学的知识,真正的理解知识,实践是最好的方法。因此,我以后会多接触与土木工程相关的书籍,多去施工现场学习,争取早日成为一名合格的工程技术人员。
一、实习目的
1、联系水准仪的安置、整平、瞄准,能够测量出任意两点的高差,掌握水准仪的操作使用及保养方法,熟悉水准路线的布设形式;
2、掌握经纬仪对中,整平,瞄准,掌握水平角与竖直角的测量,掌握经纬仪的操作使用及保养方法;
3、通过实习,熟练地掌握课堂理论知识和实践操作技能;
4、掌握钢尺量距的方法;
5、使用经纬仪和水准仪测绘地形图
6、熟练地掌握小区域平面**和高程**的布设及测算方法,掌握大比例尺地形图的测绘方法;
7、提高动手能力和分析问题、解决问题的综合能力,为今后参加工作打下坚实的基础;
8、培养热爱专业、热爱集体和艰苦奋斗的精神,逐步形成严谨务实、团结合作的工作作风和吃苦耐劳的劳动态度。
二、实习设备
DS3型微倾式水准仪、DJ6型光学经纬仪、水准尺、30m钢尺、标杆、绘图纸、铅笔、橡皮等。
三、实习任务
1。 **点高程测量
2。 竖直角度测量
3。 水平角度测量
4。 导线长度测量
5。 闭合导线业内测量
6。 数据的整理、计算
7。 地形图的测绘
四、实习的内容与要求
1。 平面**测量
图根平面**测量一般采用闭合导线。
(1)踏勘选点:根据测图的目的目的和测区的地形情况,拟定导线的布置形式,实地选定导线点并设立标志。踏勘选点时注意:
l 相邻点间要通视,方便测角和量边;
l 点位要土质坚实的地方,以便于保存点的标志和安置仪器;
l 导线边长要大致相等,以使测角的精度均匀;
l 导线点应选择周围地势开阔的地点,以便于测图时充分发挥**点的作用;
l 导线点的数量要足够,密度要均匀,以便于**整个测区。
(2)水平角观测:导线转角用经纬仪测2个测回。
(3)边长测量:导线边长可用经纬仪视距法测量,要求进行往返测量。
(4)导线成果计算:首先件检核外业测量数据,在观测成果合格的情况下,进行闭合差调整,然后由起算数据推算个**点的坐标。
(5)注意事项:照准目标要消除视差,观测水平角用纵丝照准目标,观测竖直角用横丝照准目标。
读取竖盘读数时,竖盘指标水准管气泡必须居中。
2、高程**测量
(1)外业测量
外业测量用DS3级水准仪按四等水准测量的要求进行。
(2)内业计算
在外业观测成果检核符合要求后,根据一个已知点的高程和观测高程进行闭合水准路线的成果平差计算,推算出各个水准点的高程。
(3)注意事项
读取中丝读数之前,必须使水准管气泡居中;水准尺要竖立。
3、地形图的测绘
(1)图纸的准备
首先用对角线法绘制方格网,然后展会**点。展点后要做检查,用比例尺在图纸上量取相邻**点之间的距离和实测距离相比较。
(2)碎步测量
碎步测量采用经纬仪配合量角器法,根据视距测量的原理,通过测量并计算出立尺点与测站点间的水平距离和高差,按极坐标法将个立尺点展绘在图纸上并注明高程。
a) 碎步点的选取原则:地物取其外形轮廓希线转
点,地貌取其地形线上的坡度变化点。碎步点间隔要求图上2—3cm间隔一个点,即最大间距为15m。
b) 测图时的最大间距:地物点应小于60m,地貌点应小于100m。
c) 地形测图时,应遵守《1:500、1:1000、1:20xx比例尺地形图图示》中的有关规定。
d) 注意事项:
l 测图时,仪器对中误差不应大于图上的0。05Mmm(M为测图比例尺);
l 安置仪器时,以较远**点定向,较近**点进行检查;
l 每测十几个碎部点后,应做归零检查,用经纬仪重新瞄准定向点,检查水平读盘的读数是否为0。00'00",其归零差不超过4';
l 在平坦地区,条件允许时可采用经纬仪“平读法”。“平读法”的步骤为:瞄准标尺à读水平度盘读数à读平距à读中丝读数và计算H。
五、测量的精度要求
1。距离往返测量相对误差不超过1/3000;
2。水准仪高差测量中高差闭合差在容许值±12n mm或±40L mm范围内;
3。测内角时一测回中上、下半测回角值之差不得超过±40``。
六、实习中引起的误差原因及解决方法
1。 各种测量误差的来源,其主要有三个方面:
(1)。仪器误差(仪器本身所决定,属客观误差来源)。
(2)观测误差(由于人员的技术水平而造成,属于主观误差来源)。
(3)外界影响误差(受到如温度、大气折射等外界因素的影响而这些因素又时时处于变动中而难以**,属于可变动误差来源)。
2。 减少测量误差的方法::
(1)在仪器选择上要选择精度较高的合适仪器。
(2)提高自身的测量水平,降低误差水平。
(3)通过各种处理数据的数学方法如:距离测量中的温度改正、尺长改正,多次测量取平均值等来减少误差。
七、计算成果及示意图(见附表)
八、实习心得
工程测量实习是所有土木工程学生必须完成的一门课程,虽然在上工程测量课的时候做过一些测量,但是那些实验主要是针对测量的某一块而专门做的,我们总感觉缺乏一定的动手的能力,把理论知识与实际操作相结合的能力,因而我个人认为很有必要把这次实习做好,不仅仅是因为一门课,更重要的是它为我们以后工作提供了某些测量的`经验。本次测量天气比较炎热,天气情况比较复杂。其中,中间穿插着考试,因而为期一周的测量我们可以利用的时间就很少了,所以本次测量我们总共测了四次,这次测量的主要任务是利用1:500的比例尺绘制地形图,地点我们选在2号教学实验楼。
通过本次实习,巩固、扩大和加深了我们从课堂上所学的理论知识,掌握了经纬仪的基本操作,并达到了一定的熟练程度,而且还有机会学会了地形图的绘制方法。除了从本次测量实习中获得了测量实际工作的初步经验和基本技能,还着重培养了我们的**工作能力,培养我们在施测现场发现问题、解决问题的能力,而且进一步熟练了测量仪器的使用技能,提高了数据计算能力和对数据的**程度,并对测绘小区域大比例尺地形图的全过程有了一个全面和系统的认识。
测量实习是一个团队的工作。我们组有15名组员,每个人的工作任务和各自的长处是不一样的,我们配合起来才能发挥出较高的效力。我的主要任务是使用仪器测量水平距离。测量主要是完成**点的选取,由于2号教学实验楼各处地形不一样,考虑到**点应选在相互透视良好,地势平坦,分布均匀,便已保存和测角和量距,经过我们相互讨论最终确定了下来,我个人认为除个别**点选的不够好外都很不错,毕竟2号教学实验楼树很多,而且有台阶,高差大,考虑到所有是不可能的,所以在测量过程中有些点不可避免的会有一些偏差。由于**测量要求精度很高再加上对操作不了解,对仪器的不熟悉,还有彼此讨论某些方法等,**点的测量花费了很长时间才完成,最后,终于完成了对**点的测量。
由于平时我们锻炼的机会少之又少,所以我们很珍惜这一次的实习们这个组的每个组员都分别进行**的观察,记录每一站,对经纬仪测量都是在现场进行计算,发现问题及时解决,没有对上一步的检核,绝不进行下一步的测量,做到步步有检核,回来后还要**业进行准确计算,因为这样做不但可以防止误差的积累,及时发现错误,更可以提高测量的效率,避免测量的不准确还要进行重测。即使重测,我们怀着严谨的态度,错了就返工,决不马虎。直至符合测量要求为止。我们深知搞工程这一行,需要的就是细心、耐心、毅力和做事严谨的态度。只有这样,日后走上工作岗位才会得心应手,少走弯路。例如:进行测图时就要注意以下几点:
(1)标杆要立直,尽量避免晃动,有晃动时,应该选择数据最小的时候进行读取。在读数前一定将视野的气泡调平(两侧的线重合),否则造成的误差会很大。
(2)当用经纬仪测量角度时,如果目标较小,最好使单线与目标重合,如果目标有一定宽度,可以用双丝夹住目标。
(3)在测量时候一定要小心,因为稍微碰了一下仪器,就要重新调整对中水平,否则就会导致数据错误,也可能导致仪器的损坏。
(4)在读取数据时,每位成员都要细心,既要看得准,还要果断,不能犹豫不决,任何一个错误都有可能导致最终的成果的报废。
(5)选点非常重要,点一定要选在有**性的地方,同时要注意并非点越多越好,相反选取的无用点过多不但会增加测量、计算和绘图的劳动量和多费时间,而且会因点多而杂乱产生较大的误差。
(6)要先将道路和主要建筑物确定下来,然后在添加其余次要方面,这样不但条理清楚,有利于作图的准确和随时进行实物和图形的对比从而检验测量数据的准确与否。我们还要对所测过得范围能够做到胸中有数,避免漏测、重测。
(7)团结就是力量,纪律才是保证经过每个组员的团结工作,当我们完成了测图的工作,并且看到我们画好的图纸时大家都兴奋不已。在我们组的同学交流测量中的经验时,大家感觉收获都很多,有的说仪器的展点很重要,因为这关系到误差的大小,有的说测量中点不能架设的太远,还有就是我们要有一颗爱护仪器的心,对所用的仪器要精心呵护,在学校如此,走上工作岗位后更要如此,这样可以避免一些不必要得麻烦等等吧。
想想大家每天背上仪器去测量,算出误差大的大家一起讨论和修改,有必要的就不厌其烦的进行重新测量,有了团结的力量我们还是干的很有劲的。我也从别人那里学到了以前不是太清楚的东西,比如数据的处理、碎部点的简化观测以及一些作图的疑问都在测量中得到了答案。
总之,通过这次测量实习,我个人的实践能力有了很大的提高,对课本的知识有了更进一步的理解,学到了很多实实在在的东西,另外团队合作也很重要,我相信这对我以后的的团队合作打下了一定的基础。
一、 认识实习安排
本次认识实习的主要目的:
1.通过实习,对—般工业与民用建筑施工前的准备工作和整个施工过程有较深刻的了解;
2.理论联系实际,巩固和深入理解已学的'理论知识(如测量、建筑材料、建筑学、建筑结构、建筑施工等),并为后续课程的学习积累感性知识;
3.通过亲身参加施工实践,培养分析问题和解决问题的**工作能力,为将来参加工作打下基础;
4.通过工作和劳动,了解房屋施工的基本生产工艺过程(土石方、砖石、钢筋混凝土、结构安装、装饰等)中的生产技术技能;
5.了解目前我国施工技术与施工**管理的实际水平,联系专业培养目标,树立献身****现代化建设、提高我国建筑施工水平的远大志向;
6.与工人和基层生产人员密切接触,学习他们的优秀品质。
二、工程概况
该工程为乐山市南方股份有限公司新建的职工住宅小区,位于乐山市市郊公路边,总建筑面积3750 m2,平面形式为一字型。该建筑为5幢,5层,每层高3米。
外墙为干粘石面层,内墙为20mm水泥砂浆抹面,顶板勾缝喷浆,楼面为普通地面。木门,铝合金窗。
基础为刚性基础,天然地基,基础埋深1.5。室内外高差0.6m。基础持力层为粉质粘土,地基上为500mm厚3:7灰土,砖砌大放脚,基底标高–1.5m, ±0.000m处为一道钢筋混凝土圈梁。
室内地面门厅、走廊、居室、厕所、后楼梯、踏步皆为水泥砂浆地面。室内装饰主要用白灰沙浆外喷106涂料,室外装修为干粘石,散水为无筋砼一次抹光。
屋顶为混凝土屋面板,预制混凝土挑檐板。屋面保温为炉渣砼,二毡三油防水,上人屋面部分加铺**隔热平板。
设备安装及水、暖、电工程配合土建施工。
三. 实习内容
1.放线(经纬仪和水平仪的实际掌握);
2.钢筋工程、模板工程及混凝**程的施工流程及知识掌握;
3. 图集的认识与了解。
4. 现场各类知识经验的积累。
放线
把图纸上的形状按1:1的比例投放到地面上 ;要学会看图纸,学会必要的仪器操作。
施工员工是个综合性很强的工种,不仅要掌握各种仪器的操作,而且得能识图,并且能快速地记忆数值,要求精确的操作等等。首先学会水准仪、经纬仪的操作,然后学习识图,最好是能画图,接着熟悉图纸,从放大线开始,确定轴线位置,最后放局部轴线,弹出墙体留置洞口等等,只有多练习,勤问人。
筑施工放线是施工管理人员的基本技能之一。每项建筑工程施工开始就是施工定位放线,它关系到整个工程的成败。由于放线错误造成的房屋错位,故不能满足功能设施要求的现象,屡见不鲜。施工放线是保证工程质量至关重要的一环。 1一般矩形建筑物放线技术
1.1施工放线的第一步是复核规划定点位置一般施工总平面图上绘出的坐标,由规划技术人员现场定位,而规划定位是理论值与现场建筑物的实际位置有差别,一定要复核、纠正。不能完全按规划定点放线,需综合设计意图,根据现场实际情况确定位置,然后将**点引出建筑物场外,保护好桩位。
1.2测定
建筑物轴线、标高。常规做法是打龙门桩、钉铁钉,标记红三角标高。再接各分层工序,依次往上弹线;挖土方洒灰线,捣制垫层后弹墨线,特别注意,垫层上要弹出柱子的位置,且用红油漆标记四个角,以便柱子钢筋定位。在地梁处(±0.000)准确弹出各轴线网,且要复核,如A—B轴间5000,复核时应从B—A测量,再测建筑物总长与各轴线间相加是否吻合。
各轴线垂直引上,分楼层弹置确定**轴网,标高由一条柱、墙角处引上,分楼 层标志50cm线或者100cm线,四周每道墙、柱上均弹水平线。施工放线是一项严谨、细致的工作,要按部就班,一步一个脚印,来不得半点马虎。关键轴线、尺寸都由施工技术员亲自操作,如钢卷尺的“0”起点距尺端有100mm左右,而皮尺的“0”起点是扣勾的端点,若拉尺时一端是一个木工,一端是施工员,由于木工看错尺位经常出现放线误差10cm的事,所以施工员必须仔细复查。 2常见异形平面建筑物放线技术
2.1直角(垂线)做法
放垂直线或直角是施工放线最基本的方法,每个工程要用无数次,在放线时应根据实际情况采用才能速度快、效率高。
2.1.1勾股定理
它适合20米以内的定位放线,是最简单方便的手工放线,如**柱基础框边及轻短的建筑物轴线。若延长线过长,则造成误差较大。
2.1.2等腰三角形法
已知一条直线段,做垂线段用此方法将准确、快捷地做出垂直线。
2.1.3工具法
根据建筑物的平面图、制作出大小直角三角形、矩形、圆形框,在放线时找到轴 线即套上模型非常快捷精确地弹出柱脚边线及其他边线。
2.1.4经纬仪放线
建筑物长超过20米,必须采用经纬仪放线,其优点是精确,缺点是速度慢,要 动仪器定垂直线,转角时容易出错,故每一平面放线时必须做一个闭合差计算。
2.2非同一垂直面的定位方法
若墙、柱面在同一垂直面内,将轴线引上时可吊锤线或经纬仪直接引上即可。但不在同一垂直面时必需采取一定措施。
2.2.1引延长线再做垂直线
例如二层挑出阳台,在一层将阳台的轴线位定引出,做标记,在施工二层时再吊锤线从一层引出线引上。
2.2.2分线延长
例如二层是挑出阳台,在一层四角引锤线到二层,分出各轴线弹出轴线网,将轴
线延长得到挑出的阳台轴线。该法仅适用于短小建筑工程。
2.2.3经纬仪定位
例如安装工业厂房带牛腿的排架柱,必需两台经纬仪同时操作,非同一垂直面(牛腿正面)必须将仪器置于轴线上,否则造成差错。
2.2.4借线引线
办公大楼工程,天面有排出天沟、女儿墙、阳台等,外墙面不是同垂直面无法用吊锤将一层墙轴线引到天面,需在地面将墙体轴线延长出建筑物外600mm,在天面用木杆伸出,再用经纬仪在建筑物外600mm处引垂线,到天面后水平度量600mm引到建筑物内。
2.3楼梯放线
按质量评定要求,楼梯的每踏步之间的高差不能大于10mm,必须准确定位才能满足质量要求。在准确定出第一步和楼层处的踏步标高后即需将分格网状弹于楼梯的墙面上,那种仅拉斜线等分踏步的方法是不妥的。
结束语
建筑施工放线是一项运用立体几何与平面几何、解析几何等多项知识结合的综合技术,包含有多种技能,需不断总结经验掌握技巧,善于运用,能提高效益。
关键词:地源热泵;地下换热器;选型;施工技术
1、概述
地源热泵是指将传统空调器的冷凝器与蒸发器延伸至地下,使其与浅层地能(浅层土壤、地下水和地表水)进行热交换来提供冷热源,或是通过中间介质(如水或以水为主要成份的防冻液)在封闭的环路里在土壤中循环流动,实现利用浅层地能为建筑物内供暖或制冷的一种节能、环保型的新能源技术。地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定,是热泵很好的供热热源和供冷能源。
地源热泵系统可分为地下换热器的设计施工和地上设备管道的设计施工两部分,地上设备管道的安装施工与设计和传统暖通空调设备的设计与安装并无太大差别,而地下换热器的设计与施工比较有特点,作者结合无锡某项目地源热泵工程的设计与施工的特点,对地埋管换热器的的设计选型及施工问题进行研究与经验讨论。
2、U型地埋管换热器的选型
埋管处地质情况和岩土传热性能是地埋管换热器设计选型与施工的重要参数。设计地埋管换热器时,首先需要确定当地的岩土类型、导热系数、比热容等参数。
2.1 地埋管的管材、管径与传热介质
2.1.1 地埋管管材
地源热泵系统地埋管管材的选择非常重要。一般来说,一旦将地埋管换热器埋入地下后,基本就不可能进行维修或更换。地埋管应采用化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小的塑料管材及管件,我国国家标准[1]给出了地埋管换热器地埋管管道外径尺寸标准和管道的压力级别,地埋管外径及壁厚可按规定选用。
2.1.2 管径的选择原则
管径的选择应根据热泵本身的换热器的流量要求以及选用的串联或并联的形式确定。埋管管径不能太大,要保证管中流体的流速足够大,保证管中流体处于紊流区(Re≥2100),有利于强化流体与管壁的换热效率[2];一般并联环路用小管径,集管用大管径,地下热交换器埋管常用管径有20mm、25mm、32mm、40mm、50mm,管内流速控制在1.22m/s 以下(经验数字是0.3-1.0m/s之间),对更大管径的管道,管内流速控制在2.44m/s 以下或一般把各管段压力损失控制在4mH2O/100m 当量长度以下。
2.1.3 埋管内传热介质
在国内南方地区,由于地温高,冬季地下埋管进水温度在0℃以上,因此多采用水作为工作流体;北方地区,冬季地温低,地下埋管进水温度一般均低于0℃,因此一般均需使用防冻液。目前应用较多的有:盐类溶液――氯化钙和氯化钠水溶液;乙二醇水溶液;酒精水溶液等。为了防止出现结冰现象,添加防冻液后的传热介质冰点宜比设计最低运行水温低3~5℃。一般来说,防冻液的浓度应保证循环液的凝固点比循环液的最低温度低8℃,最少也要低3℃[3]
2.2 地埋管换热器的负荷计算
首先确定建筑物的夏季空调设计总冷负荷、冬季空调设计总热负荷和热水负荷(如果选用的话),总冷、热设计负荷是用来确定系统设备(如热泵)的大小和型号,以及根据设计负荷设计空调风管及送、回风口的分布。同时,总冷、热设计负荷又是地埋管换热器负荷计算的基础。地埋管换热器的设计进行全年动态负荷计算,地埋管换热器中循环介质的换热量应满足一年当中地源热泵系统释放到地下的总热量(供冷方式)或一年当中最冷月从地下吸收的总热量(供热方式)。即,地埋管换热器的换热量应满足地源热泵系统实际的最大吸热量或最大释热量的要求,且这两者宜基本平衡。
在供冷季节,地源热泵系统的实际最大释热量发生在与建筑物最大冷负荷相对应的时刻。输入系统的所有能量都必须释放到地下,这些能量包括系统空调总冷负荷、热泵机组压缩机耗功量和循环水泵的耗功量。循环泵耗功量可近似为泵的耗功量与热泵运行小时数的乘积。
在供热季节,地源热泵系统的实际最大吸热量发生在与建筑物最大热负荷相对应的时刻。从地下吸收的热量等于系统空调总热负荷扣除机组压缩机的耗功,并扣除循环水泵的耗功量。循环泵耗功量可近似为泵的耗功量与热泵运行小时数的乘积。
即,夏季地埋管换热器最大释热量和冬季地埋管换热器最大吸热量可由下式计算:
KW(1)
KW(2)
其中 ――夏季地埋管换热器最大释热量,KW,――夏季空调总设计冷负荷,KW
――冬季地埋管换热器最大吸热量,KW,――冬季空调总设计热负荷,KW
――设计工况下热泵机组的制冷系数,――供冷季水泵的小时耗功量,KW
――设计工况下热泵机组的供热系数,――供热季水泵的小时耗功量,KW
H――地源热泵系统运行的小时数
最大释热量与最大吸热量相差不大的工程,分别计算制冷与供热工况下的地埋管换热器的负荷,取其大者;当两者相差较大,全年冷、热负荷平衡失调时,宜进行技术经济比较,采用辅助散热(增加冷却塔)或辅助供热(热水系统)来解决,一方面经济性较好,同时也可避免因吸热和释热不平衡所导致的地埋管区域岩土温度持续升高或降低,从而影响地埋管换热器的换热性能,降低运行效率。因此地埋管换热器的设计应充分考虑全年冷、热负荷不均的影响。
2.3 地埋管换热器的布置形式
目前地埋管换热器主要有水平埋管和竖直埋管两种方式。选择方式主要取决于场地大小、当地土壤类型以及挖掘成本,如果场地足够大且无坚硬岩石,则水平式较经济;如果场地面积有限时则采用垂直式布置,很多场合下这是唯一的选择。实际工程中往往在现场勘测结果的基础上,考虑现场可用地表面积、当地土壤类型以及钻孔费用,确定热交换器采用垂直竖井布置或水平布置方式。尽管水平布置通常是浅层埋管,可采用人工挖掘,初投资一般会便宜些,但它的换热性能比竖埋管小很多,并且往往受可利用土地面积的限制,故一般采用垂直埋管布置方式。
2.3.1 水平埋管
水平埋管主要有单沟单管、单沟双管、单沟二层双管、单沟二层四管、单沟二层六管等形式,图1所示为常见水平地埋管形式,由于多层埋管的下层管处于一个较稳定的温度场,换热效率好于单层,而且占地面积较少,因此在使用水平埋管时应用多层管的较多。由于浅埋水平管受地面温度影响大,地下岩土冬夏热平衡好,因此适用于单季使用的情况(如只用于冬季供暖和生活热水供应),对冬夏冷暖联供系统使用者很少。
图1 几种常见水平地埋管形式
2.3.2 竖直埋管
目前使用最多的是单U形管,双U形管,简单套管式管,如图2所示,竖直U型埋管换热器采用在钻孔中插入U型管的方法,一般地质条件下,多采用单U型埋管。但对于较坚硬的的岩石层,选用双U型埋管比较合适,因为此时每米钻孔费用会增高很多。采用双U型埋管,也是解决地下埋管空间不足的很好方法。
套管式换热器的外管直径一般为100~200mm,内管为φ25~φ32mm。由于增大了管外壁与岩土的换热面积,因此其单位井深的换热量高。但是套管直径及钻孔直径较大,下管比较困难,初投资比U形管高。在套管端部与内管进、出水连接处不好处理,易泄漏。
由于U型埋管施工简单,换热性能较好,承压高,管路接头少,不易泄漏等原因,目前应用最多。
图2 竖直地埋管换热器形式
2.3.3 地埋管系统环路连接方式
地埋管换热器各钻空之间的埋管有串联方式也有并联方式,在串联系统中,几个井(水平管为管沟)只有一个流通通路;并联方式是一个井(管沟)有一个流通通路,数个井有数个流通通路。
目前工程上常以并联方式的地埋管系统为主,对于并联的流体通道,应确保各并联的U型管进、出口压力基本相同,可使用较大管径的管子做二级集、分水器,它是管路中循环介质在各并联环路之间循环流动的调节控制装置,将若干口井的地埋管汇集到地埋管侧二级集、分水器中,可以提高管路的水利稳定性。
2.4 地埋管换热器的管长度计算与孔间距
根据所选择的地埋管换热器的类型及布置形式,来设计计算地热换热器的管长。与传统的空调系统设计相比,地埋管换热器管长的设计计算是特有的内容,它不同于换热器的计算,迄今为止尚未有统一的规范。它的计算应根据现场实测岩土体及回填料的热物性参数,采用专业的设计软件进行计算[4]。
在方案设计阶段也可以用下面所介绍的纯经验计算方法进行地埋管换热器管长的估算:利用管材的“换热能力” 埋管管长。所谓“换热能力”即单位埋管管长的估计换热量。
2.4.1 水平埋管的管长计算及管沟间距
水平埋管的单位管材“换热能力”估计在20~40W/m(管长)左右;设计时可取换热能力的下限值,单沟单管埋管总长具体估算公式如下:
其中 L ――埋管总长,m
――冬季地埋管换热器最大吸热量,KW
分母“20”是每m 管长冬季从土壤的吸热量,W/m
为了防止埋管间的热干扰,必须保证埋管之间有一定的间距。该间距的大小与运行状况(如连续运行还是间歇运行;间歇运行的开、停机比等)、埋管的布置形式等等有关。根据专业地源热泵厂家实际经验,建议管沟间距:每沟1管的间距1.2m,每沟2管的间距1.8m,每沟4管间距3.6m。管沟内最上面管子的管顶到地面的最小高度不小于1.2m。
2.4.2 垂直埋管的管长计算及钻孔间距
垂直埋管的“换热能力”为单位垂直埋管深度换热量,一般垂直单U 形管埋管为40~60 W/m(井深),垂直双U形管为50~80W/m(井深)左右,设计时取换热能力的下限值。
垂直双U 形管埋管总长具体估算公式如下:
其中 L ――埋管总长,m
――冬季地埋管换热器最大吸热量,KW
分母“50”是每m 管长冬季从土壤的吸热量,W/m
关于竖井间距根据专业地源热泵厂家实际经验,所建议的是:工程较小,埋管单排布置时,地源热泵间歇运行,埋管间距可取3.0m;工程较大,埋管多排布置,地源热泵间歇运行时,建议取间距4.5m;若连续运行(或停机时间较少)建议取5~6m。 考虑到管群的管井垂直度不可能绝对控制好,特建议连续运行的管群至少间隔为5.0 米。从换热角度分析,间距大热干扰少,对换热有好处,但占地面积大,埋管造价也有所增加。
钻孔深度的选择
在实际工程中采用水平式还是垂直式埋管、埋管深度多大,取决于场地大小、当地岩土类型及挖掘成本。如场地足够大且无坚硬岩石,则水平式较经济。
对于水平埋管,从国内实际工程经验看,单层管最佳埋设深度1.2~2.0m,双层管为1.6~2.4m,但无论任何情况均应埋在当地冰冻线以下。
对于竖直埋管的埋设深度应根据当地地质情况,工程及场地的大小,投资及使用的钻机性能等情况综合考虑。竖直埋管按埋设深度不同分为浅埋(≤30m)、中埋(31~80m)和深埋(>80m)。竖直埋管钻孔深度多数采用50~100m之间,可以在此范围内选择钻孔深度,用此深度带入如下公式算钻孔数目:
其中:N――钻孔总数;L=垂直埋管埋管总长度,m;H――选择的钻井深度,m
“4”――竖井内为双U管,如是单U管为“2”
若计算结果钻井数目偏大,可对计算结果进行调整,适当增加钻井深度。
井深80m以内,可用国产普通型承压(承压1.0MPa)塑料管,如深度大于80m,需采用高承压塑料管,中埋管介于浅、深埋两者之间,塑料管可用普通承压型的。中埋管在国内的地源热泵工程中占多数。
钻井回填材料的选择
钻井回填材料介于地埋管换热器的管壁与钻孔壁之间,用来增强埋管和周围岩土的换热。回填材料的选择以及正确的回填施工对于保证地埋管换热器的性能有着重要的意义。如采用导热性能不良的回填材料将显著增大钻孔内的热阻,在同样的条件下将导致所需的钻孔总长度增加,同时也意味着系统初投资以及运行费用的增加。
钻井回填材料的导热能力对地下管路的换热能力有着重要的影响,因此灌浆料必须根据实地测得的土壤传热系数和土质构成采用合适的回填料配方,其导热系数不应低于钻孔外岩土体的导热系数。
1999年,美国Brookhaven国家实验室研制出一种回填材料(水泥、石英砂、膨润土、水、减水剂等的混合物)[5],其导热系数达到了2.16W/m・K,热稳定性好,可以用于干燥的岩土地区。减少回填料中的水灰比、砂灰比可降低水泥砂浆固化后的孔隙率,从而提高导热系数。
采用高性能的水泥砂浆回填材料,由于它的高传热性,将减少地埋管换热器的钻孔长度和埋管长度,也会降低运行中的循环泵的功耗。
可以用如下公式估算回填料的需用量:
式中:V――所需回填料的量,m³
N――钻孔总数量,个
――钻孔直径,m
――U型管直径,m
H――钻孔孔深,m
3、U型地埋管换热器的施工技术
地源热泵地埋管换热器施工流程如图3所示。
图3地源热泵地埋管换热器施工流程图
竖直U型埋管换热器
3.1.1 放线、钻孔
钻孔前根据地埋管总平面图做好测量放线及管孔定位工作将钻孔排列位置逐一落实在施工现场。单U管钻孔孔径约110~130mm,双U管钻孔孔径约为130~150mm。孔径的大小以能够较容易的插入所设计的U型管及灌浆管为准。钻孔直径小需要的回填料较少,钻孔费也较低。图4为钻孔施工现场。
在竖直地埋管系统中安装一定长度的U型地埋管是首要目的,而并非要钻一定深度的井。即总钻孔深度一定,可根据现场的地质条件决定钻孔的个数和经济合理的钻孔深度。
地埋管换热器的组装应和钻孔相配合,制定严密的施工组织计划。即在钻完一孔前,埋管必须组装好,在钻孔完毕后应尽快将地埋管放入孔中。
3.2.2 U型管的组装、试压与清洗
所谓电熔连接就是将电熔管件套在管材、管件上,预埋在电熔管件内表面的电阻丝通电发热产生的热能加热、熔化电熔管件的内表面和与之承插的管材外表面使之融为一体。
图5所示为常用电熔连接管件。
电熔连接能够减少焊接过程中人为因素的影响;通过管件的结构设计和精准地控制输入功率(优化操作电压或电流和通电时间),可以获得高质量的接头:强度高、寿命长、水密封性好;而且操作简单,施工效率高。而人们常提及的热熔连接一般只适用于公称直径大于63mm的管材,且熔接过程中易受环境和人为影响。
在电熔连接的过程中对接管材应尽量采用原厂配套材料;对接管段外径、壁厚应一致;待焊管材和管件内外表面应光滑平整,无异状,并清洁管材表面的污物,标出插入温度,通电加热时的电压和加热时间应符合电熔连接机具生产厂家及管件生产厂家的规定。在焊接过程中及焊接完成后的冷却阶段,不得移动连接件或施加任何外力。
组装好U型管后应对U型管进行第一次试压、清洗,并在有压状态下将U型管两个端口密封,以防止杂物进入。
3.2.3 垂直下管与第二次试压
在组装完U型管后,管内应注满水保证有压,增加自重,抵消一部分下管过程中的浮力,因为钻孔内一般情况下充满泥浆,浮力较大。钻孔完成后,应立即下管,因为钻好的孔搁置时间过长,有可能出现钻孔局部堵塞或坍塌。下管是将U型管和灌浆管一起插入孔底。下管方法有人工下管和机械下管两种。当钻孔较浅或泥浆密度较小时,宜采用人工下管。反之,可采用机械下管。常用的机械下管方法是将U型管捆绑在钻头上,然后利用钻孔机的钻杆将U型管送入钻孔深处,此时U型管底部的保护尤为重要。下管速度要均匀,防止下管过程中损坏塑料管,如果遇有障碍和不顺畅现象,暂停下管,并立即查明原因,并做好处理后才能继续下管。下放U型管时,必须保证管道没有扭曲、变形。U型管的长度应比孔深略长,以使其能露出地面300mm以上,便于后续施工。竖直地埋管换热器下管完成后,应及时对管道进行试压验收,确认U型管无渗漏后,方可封堵。
3.2.4 钻孔回填灌浆封孔
钻孔回填工序也称为灌浆封井,当上返泥浆密度与灌注材料的密度相同时,回填过程结束封孔。图6为钻孔回填封孔示意图。
灌浆时应根据灌浆泵的速度将灌浆管(与地埋管材质相同,整根灌浆管无接头)逐渐抽出,使灌浆液自下而上灌注封孔,高压回填,确保钻孔灌浆密实、无空腔,回填料凝固后具有良好导热能力。竖井回填前必须对垂直换热管进行第二次试压合格后才能进行,回填过程中管道必须进行保压,一旦压力出现异常立即停止,查明原因后才能进行回填,第一次回填后还要多次检查。回填材料采用水泥、石英砂、膨润土、水、减水剂等按一定比例混合。埋管深度超过40m时,灌浆回填应在周围临近钻孔均钻凿完毕后方可进行。回填完后将留在地面的管道管口进行封堵保护,防止后续施工造成破坏。图7为下管完毕且回填完成后施工现场。
3.2.5地埋管换热器的水压试验与清洗
地埋管系统水压试验操作步骤及要求如下:垂直地埋管插入钻孔前,应做第一次水压试验,在试验压力下,稳压5min,稳压后压力降不应大于3%,且无渗漏现象;将其密封后,在有压状态下插入钻孔,下管完毕后进行第二次水压试验,在试验压力下保压1小时,在确认压降不大于3%,且无渗漏现象后,进行灌浆封孔的施工。在垂直地埋管与环路集管(室外集、分水器)装配完成后,应进行第三次水压试验,在试验压力下,稳压至少30min,压降不应大于3%,且无渗漏现象。地埋管换热系统全部安装完毕后,且环路集管(室外集、分水器)与机房分集水器连接完成后,应进行第四次水压试验,在试验压力下,稳压至少12小时,压降不应大于3%,且无渗漏现象。
水压试验应采用手动泵缓慢升压,升压过程中应随时观察与检查,不得有渗漏,不得以气压代替水压试验。回填全部完成后,方可拆除压力检验装置,有条件可以保留以备随时检测。地埋管管道试压合格后应对整条管道进行冲洗消毒,冲洗水应清洁,流速应大于1.0m/s,直到冲洗水的排放水与进水的浊度相一致为止。
4、工程实例
无锡国联金融大厦项目
工程概况
本工程位于江苏省无锡市,总建筑面积为18万平米,该工程由常规制冷系统结合地源热泵系统,地源热泵冬季提供采暖用热水及生活热水,夏季在提供生活热水的同时,生产冷水并入大楼总制冷系统,利用地埋管实现冷热的储存、转换,节省运行费用。该工程地源热泵空调系统夏季能承担的冷负荷为4000kW,冬天能承担的热负荷为4000kW,同时夏季辅以干冷风机加强散热以保证冬夏季土壤的热平衡。
地埋管换热器设计选型与安装
根据施工现场土壤热物性试验研究报告提供的数据,该地区土壤换热量为137.3W/M井深。利用专业公司的专业设计模拟软件进行地埋管设计。根据实际场地条件,共设计有效井深37米的地埋管井513口;设计有效井深100米的地埋管井88口,双U型埋管,地埋管布置随可利用空间的形状而变化。钻孔孔径均为180mm,钻孔间距控制在5米左右。地埋管管材选用的是承压等级为PE100的高密度聚乙烯HDPE管,其中37米深的管井地埋管规格dn25*2.3mm,100米深管井地埋管规格为dn32x3mm。根据项目实地测得的土壤传热系数和土质构成,回填材料采用钻井原浆及饱和湿性粘土与沙的混合物,其导热系数与钻孔外岩土体的导热系数基本相同。
此工程由于钻孔数量多,地埋管管群系统较大,因此将整个埋管区域分成了六个区,每个区由一定的数量的U型管构成独立的地埋管换热器系统,每个区的埋管由设置在地源小室的地源侧二级集、分水器并联相连,如图8为分区竖直地埋管多组并联管网平面示意图,如图9、图10所示地源侧二级集、分水器的连接大样图与示意图。各区二级集、分水器的干管直接与设置在制冷机房中的集、分水器相连,从而形成多组埋管并联的系统管网。这样多组并联管网便于分组调控,提高了埋管系统的可靠性,而且大大减少了大量管件。
应用情况
该工程设计过程与施工过程完全符合《地源热泵系统工程技术规范》(GB50366-2005)的标准,并结合工程地点实际情况对地埋管换热器合理选型,正确施工,自投入使用以来,使用效果良好,系统运行正常,系统本身基本无需维护。
5、结束语
由于地源热泵地埋管换热器的实际施工是整个地源热泵系统的关键,地埋管换热器中传热问题的复杂性、实际工程所涉及的地质和气候条件以及建筑空调系统的多样性,实际工程应用的选型方式和施工技术措施在不断发展,但是暖通空调工程的设计和施工具有可比拟性,因此本文介绍的地埋管换热器的设计选型及施工技术的经验具有普遍性,可以作为地埋管选型与施工的技术参考,更好的发挥地源热泵系统的节能和环保效益,为建设可持续发展的节约型社会做出贡献。
参考文献
[1]建设部(GB50366-2005)《地源热泵系统工程技术规范》北京:中国建筑工业出版社,2005.
[2]Canela Research Inc.《地源热泵工程技术指南》北京:中国建筑工业出版社,2001.
[3]章熙民,任泽霈,梅飞鸣,等.《传热学》北京:中国建筑工业出版社,1985.
1.工程概况
某水电站位于黄河干流上,属于一等工程,主坝是混凝土双曲拱坝,高度为245m,宽度为10m,是黄河上游建筑规模最大的水电站大坝之一。该水电站主要承担发电任务,电机装机容量为4200MW。双泄孔是该水电站泄洪冲沙的主体建筑物,进口高程为1045m,23#坝段泄槽边墩混凝土施工过程中出现裂缝,裂缝与坝底水流方向垂直,裂缝长度为7.8m,宽度在0.15mm-0.20mm之间,经声波测试发现裂缝深度在3.0~3.7m之间,而且上部裂缝比较明显,下部裂缝不明显。
2.化学灌浆在水利大坝混凝土裂缝处理中的可行性分析
混凝土裂缝包括干缩裂缝、沉陷裂缝、温度裂缝等几种,造成裂缝的原因包括施工操作、外界环境因素等,分析该水电站23#坝段泄槽边墩混凝土裂缝发现,裂缝基础约束大,主要原因为结构突变及施工养护不及时,加之冬季昼夜温差大,混凝土构件表面的干湿和温度变化较大,这也是造成裂缝产生和持续发展的主要原因。
针对混凝土裂缝问题,目前普遍采用的处理方法有填充法、表面处理法、结构补强法、水泥灌浆法等几种,结合该水利大坝施工项目的工程特点和现场施工环境,在总结以往工程经验的基础上决定采用化学灌浆方法进行处理。化学灌浆中所使用的化学浆液为均相液体,几乎接近水的粘度,可以快速渗入极其细小的裂缝,而且所用化学浆液具有较高的亲水性和固结强度,能够在较短的时间内实现结构加固的目的。对于双曲拱坝这种受力构件,应当采用最安全的裂缝处理方法以保证结构的完整性。鉴于该大坝出现的裂缝情况及工期要求,采用化学灌浆方法可以保证在次年的5月份下闸蓄水,避免影响正常发电。
化学灌浆施工效果受多种因素的影响,其中最主要的影响因素是化学浆液粘度和亲水性,目前所使用的化学浆液粘度与水基本一致,可灌性问题可以忽略不计,因此关键因素是化学浆液的亲水性。在PSI-CW环氧浆材固化剂聚酰胺中加入羟基可以大大提高浆材的亲水性,从而改善其固化性能,此外,由于合成后的混合物能够有效排除残留水分,因此可以有效减少和避免环氧浆材凝固时水分所带来的各种负面影响。
3.化学灌浆施工要点与工艺流程
3. 1施工要点
(1)合理布置灌浆孔
采用化学灌浆方法进行裂缝处理之前,首先要布置好灌浆孔,包括探缝孔、骑缝孔、浅灌浆孔、深灌浆孔这几种(如图1所示)。其中,探缝孔是在正式处理裂缝之前用于确定裂缝深度的孔,裂缝深度不同,所采取的具体处理方法也不同。裂缝深度探测完成后,就需要通过深灌浆孔和浅灌浆孔进行处理。骑缝孔是沿裂缝表面布置的孔,目的在于通过骑缝孔来排除缝隙内的气体,同时兼具屏浆作用。灌浆孔的疏密程度需要根据实际情况合理确定,既不能过于稀疏也不能过于紧密,太稀疏有可能造成漏灌的情况,而过于紧密又会增加工程施工成本。结合现场施工条件确定每一条裂缝不应当布置超过3组灌浆孔,且分别位于裂缝的两端和中间位置。
(2)保证钻孔清洁无污
灌浆孔布置完成后,应当采用高压水流仔细冲洗钻孔内部,并严格遵循自上而下的原则进行全面冲洗,直至回水清澈为止。钻孔清洗完成后还要用高压风去除残留的水分,避免残留的水分对环氧浆材的固化性能产生不良影响。
(3)科学计算环氧浆材配合比
环氧浆材的固化时间与现场试灌需要经过反复试验确定,而且还要结合施工时的温度确定,由于气温较高时化学反应速率更快,因此固化剂也就是B液的所需含量就相对较少,经过综合评估确定A液与B液的配合比应当为5:1。
(4)合理安排灌浆顺序
传统灌浆施工中一般采用分序施工方法,由于化学浆液的固结机理与水泥固结存在本质区别,因此需要重新安排灌浆顺序。如果在化学灌浆中仍然采用分序施工方法,就有可能造成I序施工完成后,II序和III序孔中的水无法正常排出,从而影响浆液的正常灌入,出现灌浆不彻底的情况,这样一来也就无法保证加固效果。
结合类似工程的成功经验,决定在本次化学灌浆施工中采用以下灌浆顺序:低位置灌浆高位置灌浆,即先灌注低位置的灌浆孔,再灌注高位置的灌浆孔,如果灌浆孔的高度相同,则先灌注深度较深或者中间的灌浆孔。此外,在灌浆过程中还要考虑灌浆孔的连通问题,不论裂缝情况怎样,都要避免采用分序灌浆方法。
3.2工艺流程
化学灌浆的工艺流程可以归纳为:搭设施工平台布置灌浆孔(探测裂缝深度、钻灌浆孔)清洁钻孔并进行通气试验封缝并固定灌浆嘴压力水清洗和驱水环氧灌浆处理表面现场清理和质检验收。
在以上工艺流程中,探测缝深需要采用超声波进行平测。灌浆孔的布置需要一次完成,以免钻出的粉末将已钻成的缝隙堵塞,所采用的钻孔设备也要尽量选用取芯钻,避免使用风钻等速度较快的钻孔设备。压注水试验中,由于化学灌浆的施工成本较高,因此需要通过压注水试验来确定具体的吸浆量,从而避免出现漏浆的情况。在配制化学浆液的过程中需要严格按照计算好的配合比筛选各原材料,缓慢搅动A液的同时缓慢加入B液,搅拌速度要适当,不能过快也不能过慢,以免凝结时间缩短或者液体不能充分融合。搅拌所用的容器应当清洁无污染,避免使用带有油污或其他杂质的容器作为搅拌器具。此外,每次的拌合量需要按照施工温度、裂缝实际宽度来确定,并将配制好的化学浆液放置在阴凉的环境下保存,避免长时间暴露在高温空气中导致浆液发生物化性质改变。灌浆过程中可将临近的孔作为排水孔,在彻底排除积水后再灌注邻孔,需要注意的是,在灌注邻孔时,之前的孔仍需保持灌浆压力,待间隔孔出浆时再停止第一个孔的灌浆操作。一般来讲,延续灌浆的时间不得短于60min,灌浆压力需维持在0.1-0.3MPa之间。灌浆过程中需要仔细观察是否进浆,直至不吸浆再停止灌注操作。如果吸浆量较大,应当仔细检查是否存在渗漏,如果裂缝存在土埋部分就有可能造成这种情况。
关键词: 声学; 直流融冰; 变电站; 噪声治理; 500 kV
中图分类号:TM63 文献标识码:A
某地500 kV变电站离市区7 km。是某省电网的一座枢纽变电站,既为周边电厂提供系统接入点,又承担着省与省电网的联络重任,是电厂的重点变电站。站内宁双5906线、德龙5916两条500 kV线路是该省电力支援上海的必经输电通道。为了确保低温下输电线路的正常运行,该变电站配备了直流融冰装置。
1 直流融冰装置简述
直流融冰装置的全称为直流融冰兼动态无功补偿装置,主要有装置总断路器、限流电抗器、融冰35 R1断路器、整流变、可控硅系统、平波电抗、50 Hz滤波器、融冰输出闸刀、换热风扇等系统组成。其运行原理为采用6相12脉可控整流电路,平时工作为无功补偿模式,正常输出无功范围是2~90 MW(容性无功);当切换到直流融冰模式时,可以为覆冰线路提供 5 kA 的直流融冰电流。目前变电站已经投入运行,并且根据省电力试验研究院测试文件的显示, 位于站区东侧厂界附近的融冰兼动补装置区域噪声较大, 造成厂界超标现象。为确保厂界达到 《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008) 要求的二类标准, 就要对该区域的换热风扇的噪声进行控制。在2010年9月28日两次对站区主要设备及厂界噪声情况进行测试的结果显示,位于变电站东侧厂界的噪声超标情况比较严重,夜间最不利测点噪声值是70 dBA, 超标20 dBA。要想对这个区域的噪声进行控制,首先得对该区域的主要声源设备进行测试并分析排查,分析出噪声强度和频谱特性,比如按照图1进行测点布置,得出测试结果如表1。
图1 东侧厂界区域测点布置图
表1 直流融冰装置区域噪声测试频谱
通过现场数据采集及勘测发现,引起东侧厂界噪声超标的主要声源是位于直流融冰系统融冰保护室屋顶的6组换热风扇和两台整流变装置。其中整流变装置可以根据厂家及中试所介绍通过调试优化将其噪声值控制在70 dBA左右,不需要进行降噪治理。所以要想实现厂界达标,只要对具有较高低频特性的换热风扇进行治理即可。
2 噪声源特性分析
噪声源(换热风扇)是直流融冰装置配套换热器的核心组件,共6组12台风机,采用张家港富丽华通用设备厂提供的8号风机(800 FZL-F 9/9-5ZF-X25LS4D50),风机额定功率:3 kW,额定转速为4极——1 440 r/min,额定风量为20000 m3/h,额定风压为:200 Pa。12台风机运转时,产生的噪声主要包括空气的动力性噪声即气流噪声、传动齿轮噪声和电机噪声等几部分,其中强度最高,影响最大的算是空气动力性噪声。它包括风机叶轮旋转时周期性向外排气所成造成的压力脉动而产生的周期性排气噪声,以及气体涡流在风机叶轮界面上分裂时引起的涡流噪声两个部分。当在一定工况下运转时,高强度噪声分别从风机的进、排气口,机壳及管道等部位辐射出来。而根据本文中变融冰装置区域的换热风扇测试发现,其主要噪声是以位于换热风扇出风口的中低频空气动力性噪声为主,距离1 m处达到了90 dBA以上。
3 治理工艺
根据换热风扇的换热原理和噪声治理要求,厂界噪声必须从70 dBA以上降低到50 dBA以下,并确保隔声罩内具有足够的换热量。设计采用整体式隔声消声结构。具体措施为:将整个换热风扇平台设计成一个10510×5620×3000的隔声间,其中在东侧墙体设计进风消声器两套,型号为DF-SZP 1300,尺寸分别为3740×2200×1300和4570×2200×1300;设计出风消声器一台,型号为 DF-SZP 1300,尺寸为 8600×2300×1300,在出风消声器与换热风扇之间设计帆布连接段和混流段,方便检修和气体流通;并设计爬梯及顶部平台一套,并在爬梯顶部位设置隔声门一个,型号为DF-ADG80,尺寸为 800×1800;其他位置采用DF-XGSB50-B型吸隔声板进行围护。同时还要将南侧采用吸隔声板进行封闭,并预留一个1000×500的补偿风口,并配套可拆卸隔声板。详细工艺布置如图2,进出风消声器剖面图如图3。
图2换热风扇一体式隔声罩工艺布置图
图3 换热风扇一体式隔声罩剖面图
换热风扇通过上述治理后,就能实现对外噪声辐射降低20dBA 以上,并确保厂界噪声控制在50dBA以下。
4 设计计算及设备选型
4.1 阻力损耗验算
在这次设计中,保障新增设备的额外压力损耗低于现有风机系统的允许压力损耗是最关键的一个因素,这样才能保证设备能够在允许的范围内正常运行。通过对换热风扇各参数的分析,并结合部分经验数据,最终的计算结果表明:新增设备阻力损耗将不会影响现有风扇的散热功能。
消声器的压力损失计算分别见公式(1)、(2),将调查表和经验所得的相关数据代入式(1)、(2)之后就能求得阻力损失的大小是否满足换热风扇的压力损耗整体要求。
4.2 消声量计算
消声量计算的引用公式可以根据片式消声器的计算公式计算出各频段的插入损失,再将各频段降噪后的声压级通过相应公式计算出治理后的A声级,最终通过测量值和式2的计算值相减求出插入损失。通过噪声治理,一体式大型隔声间隔声罩内外降噪量达到了20 dB(A)以上, 厂界噪声得到明显的改善,对厂界噪声的干扰从71.5 dB(A)降到50 dB(A)以下,并且换热量满足设计要求,测试结果见表2。
表2 降噪效果实测表
5 总结
在对大型变电站噪声进行治理时,首先要考虑对其直流融冰系统的散热风扇噪声进行治理。并且实践证明本文的治理工艺无论从设计思路上、加工技术上还是施工安装上都是可行的。另外,通过项目的实施,我们也总结了一些工程实践经验,以便对以后的工程实施提供参考:在设计、施工前一定要对实施区域周边的所有设备进行摸底调研,防止因不了解变电站安全规程、设备使用要求等因素而造成的设计、施工不可行现象;施工完毕后,要做好风扇设备进出风口的冲洗工作,壁面因风扇自身进出风口因施工粉尘堵塞而造成的风扇散热效果失效现象,更严重的情况是盲目的认为隔声间散热不够而拆除隔声罩而导致噪声超标。
参考文献:
[1] 沈保罗噪声和电声测试技术[M] 汕头大学出版社,1989.
[2] 吕玉恒、王庭佛噪声与振动控制设备及材料选用手册[M] 机械工业出版社,1999.
[3] 马大猷噪声与振动控制工程手册[M] 机械工业出版社,2002.