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施工案例分析范文1
【關(guān)鍵詞】公路橋梁;頂推施工;工藝
中圖分類號(hào):X734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
引言
頂推施工方法在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工中早有應(yīng)用,這類橋梁的設(shè)計(jì)方法和頂推施工工藝日前都已經(jīng)相對(duì)比較成熟。近代頂推施工法一般認(rèn)為起源于1959年的Ager橋。我國(guó)于1974年首先在狄家河鐵路橋采用頂推法施工(L= 161m,4 跨 40 mPC 連續(xù)梁),此后公路、 鐵路采用頂推法施工的橋梁迅速發(fā)展。1980年湖南溈水橋( 4×38 m+ 2×38 m)首次采用多點(diǎn)頂推,1991 年底建成的丘墩大橋(60 m+ 76 m+ 60 m)在頂推跨度方面達(dá)到我國(guó)最大( 52 m), 1993 年西延鐵路劉家溝大橋連續(xù)頂推新技術(shù)的實(shí)驗(yàn)成功,標(biāo)志著我國(guó)的頂推架梁施工技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平
1頂推法施工的技術(shù)及其優(yōu)點(diǎn)
1.1 頂推法施工技術(shù)
既然提到頂推法施工的技術(shù),就會(huì)有這樣的疑問,頂推法究竟是以何原理運(yùn)行的呢?頂推法施工技術(shù)的原理主要是沿著所建橋梁的縱線方向,然后在其后面臺(tái)面設(shè)置兩個(gè)分別以預(yù)制和分階段的預(yù)制的橋梁體,最后是以縱向疊合筋張力拉伸后,通過千斤頂來輔助施力的一種方法。它主要是借助滑輪,滑道等方面,將橋梁通過前推后拉的方式,將橋梁沿縱向進(jìn)行移動(dòng)、落位的方法。簡(jiǎn)單的說,頂推法就是將橋梁進(jìn)行錯(cuò)位的,前后拉力相抵消的原理施工的。
1.2 頂推施工方法的優(yōu)點(diǎn)
(1)頂推施工的橋梁一般單跨頂推力通常在50到l00t之間,遠(yuǎn)比梁體自重小,所以頂推設(shè)備輕型簡(jiǎn)便,不需大型吊運(yùn)機(jī)具,保養(yǎng)與運(yùn)輸方便,適合特殊場(chǎng)地使用,如水深較小浮吊不能進(jìn)人的河流或者深谷、梁高要求方便頂推、滑移等。
(2)對(duì)橋下地基和凈空無要求,不影響通車或通航,由于預(yù)制場(chǎng)通常設(shè)在岸上,搭建拆除簡(jiǎn)單,混凝土或者是鋼構(gòu)件運(yùn)輸方便。
(3)對(duì)混凝土橋的頂推施工來說,可采用短線或長(zhǎng)線法進(jìn)行預(yù)制,節(jié)約用地,便于工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化制作,質(zhì)量容易控制。搭設(shè)平臺(tái)的材料大多為型鋼和銅板,便于取材和重復(fù)利用。
(4)場(chǎng)地固定集中,便于安全施工,受環(huán)境干擾小。
2公路橋梁頂推施工技術(shù)的案例分析
2.1 工程概況
該公路橋梁跨越高速公路地段設(shè)計(jì)為四跨一聯(lián)單箱單室的鋼箱梁,其中C橋跨徑布置為(20+32+34+25)m,鋼箱梁與線路呈135°交角,鋼梁頂板寬度10.5m,底板寬度5.5m,底板水平,箱梁中心線處梁高1.8m,頂板設(shè)有6%橫坡。鋼箱梁地段平曲線半徑R=240m,豎曲線半徑R=1850m,左側(cè)縱坡3.078%,右側(cè)縱坡-4.000%,豎曲線頂點(diǎn)位于本聯(lián)箱梁中間。橋梁各孔跨分別設(shè)置2、9、11mm及6mm的拱度,拱度線形為圓曲線。鋼箱梁中心線與線路中線相距1.75m。鋼箱梁在工廠加工時(shí)分11段,其中第一段長(zhǎng)10.472m,最后一段長(zhǎng)10.265m,其余段均為9.22m。
2.2 施工工藝及方法
2.2.1 頂推施工臨時(shí)設(shè)施
(1)臨時(shí)墩設(shè)計(jì)與施工
臨時(shí)墩除滿足鋼箱粱拼裝平臺(tái)外,還要兼作對(duì)鋼箱梁實(shí)施空間曲線頂推之用。因此,在設(shè)計(jì)臨時(shí)墩時(shí),既要考慮其能承受頂推時(shí)的最大豎向荷載和最大水平力,又要考慮滿足鋼箱梁在頂推過程中沿同半徑平面圓曲線和同曲率凸形豎曲線軌跡前進(jìn)要求。同時(shí),還要考慮頂梁千斤頂安放位置、橫向限位裝置,以及施焊及喂送滑板人員的工作平臺(tái)等因素。
1)臨時(shí)墩結(jié)構(gòu)。本橋臨時(shí)墩均設(shè)計(jì)為φ500*8鋼管柱,用Q235鋼板卷制。1組臨時(shí)墩共由4根鋼管柱組成,柱間用16槽鋼作剪刀撐連接,柱頂設(shè)置用于固定下滑道的鋼支座。考慮到拼裝鋼箱梁過程中需要設(shè)置頂升千斤頂,同時(shí)提高臨時(shí)墩抗推能力,在每組支墩頂部縱向設(shè)置2根140縱梁。位于橋墩處的臨時(shí)墩,其墩頂用塑鋼與橋梁支座墊石進(jìn)行連接。
2)臨時(shí)墩基礎(chǔ)。臨時(shí)墩基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ),根據(jù)地基實(shí)際承載力(120kPn)及最大豎向荷載(一般墩為850kN,中央分隔帶處為1760kN),確定一般臨時(shí)墩2個(gè)分離式基礎(chǔ)尺寸為4m×2m×1.2m。基礎(chǔ)混凝土按照C25控制。在基礎(chǔ)混凝土施工時(shí)預(yù)埋M25地腳螺栓,鋼管柱與基礎(chǔ)栓接。中央分隔帶處臨時(shí)墩基礎(chǔ)充分利用匝道橋承臺(tái)。臨時(shí)墩確定后,根據(jù)頂推工況對(duì)其進(jìn)行承載力和抗傾覆驗(yàn)算。
3)臨時(shí)墩布置。臨時(shí)墩沿線路中線徑向布置,除各組臨時(shí)墩平面滿足與鋼箱梁相同半徑(R=240m)的圓曲線線形外,滑道面高程還必須滿足豎向圜曲線 (R=1850m)線形要求。根據(jù)鋼箱梁在頂推中處于最大懸臂34m時(shí)滿足抗傾覆系數(shù)1.5,以及鋼箱梁分段長(zhǎng)度(9.22m),確定拼裝地段臨時(shí)墩縱向中心間距10m,每組臨時(shí)墩鋼管柱橫向間距5.15m,縱向間距2m。G匝道橋需要布設(shè)11組。鋼箱梁的頂推高程與設(shè)計(jì)落梁高程相同。
(2)滑動(dòng)和導(dǎo)向裝置
滑動(dòng)裝置主要由下滑道、上滑板組成。
1)滑道位置。頂推滑道設(shè)置在腹板下方的底板附近,并對(duì)腹板下部設(shè)三角形加勁肋,同時(shí)在頂推滑道中心位置沿縱通長(zhǎng)設(shè)80cm高肋板進(jìn)行加強(qiáng),以防止鋼箱梁的變形。
2)下滑道。下滑道由滑道梁,下滑板組成。滑道梁為2根2b槽鋼,下滑道有效長(zhǎng)度2.0m,寬度30cm。
考慮到鋼箱梁在頂推過程中上滑塊可能會(huì)出現(xiàn)擠壓卡住現(xiàn)象,需要起頂鋼箱梁。故在每側(cè)滑道梁的兩旁卻設(shè)有吊籃,吊籃內(nèi)可安放,50t液壓千斤頂以備用。
下滑板由5塊500×500×20鋼板組成,每塊鋼面外包1mm厚不銹鋼板。
3)上滑塊。上滑塊為一面貼聚四氟乙烯、內(nèi)部設(shè)兩層鋼板的橡膠板,其規(guī)格為400×200×20。下滑板和上滑板共同組成頂推摩擦副,在頂推千斤頂?shù)淖饔孟拢瑢?shí)施鋼箱梁的頂推前進(jìn)。
4)導(dǎo)向裝置。為方便鋼箱梁節(jié)段拼裝時(shí)的橫向定位和頂推的導(dǎo)向,在臨時(shí)墩下滑道板外側(cè)設(shè)置了導(dǎo)向裝置(橫向限位器)。導(dǎo)向裝置主要由鋼軸、螺母、墊片及導(dǎo)向輪組成。通過鋼軸及螺母將導(dǎo)向輪固定在下滑道鋼板面上。
5)下滑道安裝。下滑道加工好后,用吊車整體就位在鋼管柱頂部的支座上,檢查滑道頂面高程,必要時(shí)用鋼板進(jìn)行調(diào)整,符合要求后再將滑道梁與支座焊接。
(3)導(dǎo)梁
導(dǎo)梁長(zhǎng)度一般為頂推跨徑的0.6-0.7倍,本橋鋼導(dǎo)梁長(zhǎng)度內(nèi)側(cè)20m、外側(cè)22m,其截面為工字形鋼板梁。導(dǎo)梁頂板、底板厚度20mm,腹板厚度16-12mm。導(dǎo)梁高度及線形與鋼箱梁相同,并與鋼箱梁腹板栓接。考慮到導(dǎo)梁上墩時(shí)要設(shè)置千斤頂頂升,導(dǎo)梁前端做成棄門。
2.2.2梁段頂推
(1)頂推方式
為減小橋墩承受的水平力,考慮到平曲線及豎曲線頂推,本橋選擇多點(diǎn)拉桿式連續(xù)頂推,即2臺(tái)千斤頂分別固定于G匝道19號(hào)墩、20號(hào)墩。
(2)牽引裝置
根據(jù)頂推最大水平力,選擇2臺(tái)ZLD一100自動(dòng)連續(xù)千斤頂提供水平動(dòng)力。拉桿采用3根φ15.24鋼絞線和自動(dòng)工具錨。拉錨器采用Q235鋼板組焊而成,設(shè)置在鋼箱梁底板橫向中心線處的橫隔板部位。拉錨器與鋼箱梁底板拴接。鋼箱梁加工時(shí),事先在底板上打好固定拉錨器的栓孔。
(3)分段拼裝及頂推
第一步:安裝G2-G5共4個(gè)梁段和導(dǎo)梁。用1臺(tái)250t,汽車吊分別將c2-c5梁段吊裝在支架上,調(diào)整鋼箱梁高程、線形,焊縫焊接,檢測(cè)。安裝前導(dǎo)梁并對(duì)梁段補(bǔ)涂裝。
第二步:頂推鋼箱梁c2-c5梁段前移20m。操作頂推泵站,由2臺(tái)千斤頂緩緩給鋼箱梁施力,鋼箱梁隨之向前滑動(dòng)。在頂推過程中隨時(shí)觀察滑板情況,一旦出現(xiàn)滑板脫空時(shí),暫停頂推,及時(shí)在滑板與梁底間加墊鋼板。當(dāng)最前端滑板滑出后,及時(shí)從尾部喂新送滑板。
第三步:拼裝G6、G7梁段。用同樣的方法吊裝G6、G7分段,調(diào)整鋼箱梁高程、線形,焊接好接頭焊縫,隨后安裝G6、C7梁段的翼緣板和鋼護(hù)欄,并進(jìn)行涂裝。
第四步:第二次頂推鋼箱梁前進(jìn)30m。繼續(xù)頂推鋼箱梁,當(dāng)導(dǎo)梁伸進(jìn)中央分隔帶臨時(shí)墩下滑道約40cm時(shí),暫停頂推,用豎向千斤頂將導(dǎo)梁前端頂起一定高度f千斤頂下端墊上聚四氟乙烯滑板1,接著繼續(xù)便推0.5 lm暫停,在導(dǎo)梁下端安裝滑板,拆除導(dǎo)梁上墩用的千斤頂,繼續(xù)頂推,直至梁段前移30m止。
第五步:吊裝G8-G10分段,并頂推30m。具體方法同前。
第六步:吊裝G11梁段,頂推前進(jìn)20m。用汽車吊吊裝G11梁段,繼續(xù)向前頂推15m,并逐節(jié)拆除導(dǎo)梁。最后安裝尾梁,繼續(xù)頂推前進(jìn)5m,使鋼箱梁達(dá)到設(shè)計(jì)位置,拆除尾梁。
第七步:落梁,安裝支座。調(diào)整梁端線、梁邊線精度滿足設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求后,用千斤頂起梁,準(zhǔn)確量測(cè)支座位置及上座板螺栓孔位置后安裝支座,支座位置、高程經(jīng)復(fù)核無誤,勻速緩慢的落梁于永久支座上。
第八步:安裝最前端G1段鋼梁。測(cè)量G1長(zhǎng)度,必要時(shí)切割余量,符合設(shè)計(jì)要求后吊裝最后C1分段,并焊接。安裝G1等梁段翼緣板和鋼護(hù)欄,噴涂最后面漆。
三、施工質(zhì)量監(jiān)控措施
為確保頂推過程中鋼箱梁、橋墩及臨時(shí)墩的安全,頂推全過程進(jìn)行監(jiān)控。
3.1橫向位移監(jiān)控
在導(dǎo)道梁頂面,鋼箱梁頂板中線位置每隔10-20m固定一個(gè)小棱鏡,分別在頂推前、頂推中、頂推就位后采用全站儀觀測(cè)小棱鏡,根據(jù)測(cè)設(shè)的小棱鏡位置推斷鋼箱梁及導(dǎo)梁的橫向位移偏差。用同樣的方法,對(duì)臨時(shí)墩頂部位移進(jìn)行監(jiān)控。
3.2 導(dǎo)梁撓度監(jiān)控
采用水準(zhǔn)儀法對(duì)導(dǎo)梁撓度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。測(cè)點(diǎn)設(shè)在導(dǎo)梁端斷面上,橫向共2個(gè)測(cè)點(diǎn),分別在頂推前、推中、抵達(dá)臨時(shí)墩頂前、抵達(dá)墩頂后進(jìn)行實(shí)測(cè),并與設(shè)計(jì)提供的撓度值對(duì)比。
3.3鋼箱梁、橋墩、臨時(shí)墩應(yīng)力監(jiān)測(cè)
在墩底部、鋼箱梁度板底部等部位安裝應(yīng)力計(jì),實(shí)測(cè)應(yīng)力,并與設(shè)計(jì)規(guī)定值對(duì)比。
3.4 落梁時(shí)永久支座反力的監(jiān)測(cè)
在永久支座處設(shè)置應(yīng)力計(jì),落梁時(shí)對(duì)各永久支座的支反力進(jìn)行監(jiān)測(cè),根據(jù)測(cè)量結(jié)果調(diào)整支座高程。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳春華.淺談PC 橋梁的頂推施工技術(shù)[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理,2010(10)
施工案例分析范文2
關(guān)鍵詞: 基坑,土方開挖,土釘墻支護(hù),技術(shù)措施
中圖分類號(hào):TV551.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1 工程概況
某工程為框架剪力墻結(jié)構(gòu),地下1 層為車庫(kù),地上1 層為商業(yè),2 層 ~ 14 層為辦公,總建筑面積 21500 m,其中地下車庫(kù)3500 m,主樓 18000 m。工程所在位置場(chǎng)地狹窄,根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告,本工程地質(zhì)常年穩(wěn)定地下水位在 -5 m,抗浮設(shè)防水位 -4 m。
而基礎(chǔ)墊層底標(biāo)高為 - 7.5 m,擬將地下水位降至基礎(chǔ)墊層下500,即 - 8 m。故土方開挖施工難度較大,無法實(shí)現(xiàn)放坡自然開挖,須進(jìn)行有效支護(hù),方可進(jìn)行土方開挖作業(yè)。
2 施工方法
1) 根據(jù)本工程特點(diǎn)和周邊環(huán)境的局限性,為確保安全和達(dá)到有關(guān)要求,本工程土方開挖時(shí)不對(duì)周邊產(chǎn)生不良影響,在本工程基坑四周采用土釘墻對(duì)坑壁進(jìn)行支護(hù),與基坑土方開挖同步施工,基坑放坡系數(shù) 1∶ 0. 1。2) 工藝流程。打降水井降水土方開挖( 同時(shí)做土釘墻鋼筋網(wǎng)噴射混凝土護(hù)壁) 清底挖樁間土鑿樁頭清底修邊。3) 降水方案選擇及井點(diǎn)布置。根據(jù)本地址土質(zhì)情況,井點(diǎn)降水可以避免大量涌水,冒泥,翻漿,而且在砂礫地層中開挖基坑時(shí),可防止流砂現(xiàn)象發(fā)生,滲流向下改善土的性質(zhì),使基底土質(zhì)更加密實(shí),所以采用深井井點(diǎn)降水。本工程基坑面積較大,故采用沿建筑物環(huán)狀布置井點(diǎn),井點(diǎn)管布置距坑壁的距離為 1 m,井點(diǎn)間距為13 m,基坑外共設(shè)18 個(gè)降水井,基坑內(nèi)設(shè)4 個(gè),并利用降水井作水位觀測(cè)井。井點(diǎn)管采用 300 無砂混凝土管( 外徑 400) ,埋設(shè)深度為 12 m。排水總管采用 200 UPVC 管排入市政下水道。基槽開挖時(shí)如有水出現(xiàn)進(jìn)行明溝排水,基槽邊四周設(shè) 4 個(gè)1 m ×1 m 集水井,基槽四周設(shè) 250 mm ×250 mm 排水溝,用潛水泵及時(shí)將明水排出,以保證坑內(nèi)無積水。水泵采用 QY-25 型潛水泵,帶 48 高壓鋼絲襯里軟塑料管,長(zhǎng)度為 16 m,并配控制井內(nèi)水位的自動(dòng)開關(guān)。4) 降水施工方法。a. 井點(diǎn)測(cè)量定位。b. 清孔: 用污水泵反復(fù)清洗取出泥漿直到水清為止。c. 井管下設(shè)。d. 降水結(jié)束后用級(jí)配砂石將降水井及回灌井填實(shí)。5) 降水期間保證工程質(zhì)量的技術(shù)措施。a. 井點(diǎn)管理設(shè)位置、間距、深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,垂直度應(yīng)小于井深的 1/100。b. 井點(diǎn)埋設(shè)井底沉渣厚度應(yīng)小于 80 mm,應(yīng)無嚴(yán)重淤塞,沒有出水不暢或死井等情況。c. 最低降水深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配有備用泵,隨時(shí)監(jiān)測(cè)降水情況,保證降水效果。d. 井點(diǎn)降水設(shè)備正常工作后,應(yīng)設(shè)置專人 24 h 不間隔值班,白天施工員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)排水情況不間斷的進(jìn)行檢查,電工對(duì)每臺(tái)水泵工作情況和電源進(jìn)行檢查,盡力使問題排除在發(fā)生前。夜間有專職人員值班,值班人員不間斷的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行檢查,有問題及時(shí)處理。e. 在臨近本工程的建筑物上設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn); 開始降水時(shí),應(yīng)緩慢進(jìn)行,防止降水速度過快,隨時(shí)觀察原有建筑沉降情況,控制降水速度。f. 降水開始 7 d后根據(jù)觀測(cè)井觀測(cè)結(jié)果,如達(dá)到降水效果則進(jìn)行土方開挖施工,降水的持續(xù)時(shí)間一直到 ±0.000 以下完成。之后隨著級(jí)配砂石墊層、混凝土墊層、防水、混凝土基礎(chǔ)等的施工,及時(shí)提高降水水位,并及時(shí)回填土,以地下水不影響施工為準(zhǔn),盡量少抽水,并加強(qiáng)對(duì)周邊環(huán)境的觀測(cè)。
3 土方開挖
1) 由于本工程開挖深度較大,故開挖時(shí)第一階段分三步進(jìn)行,第一步: 從自然土( -0.9 m) 挖至 -3.5 m,在 -2.9 m 位置做第一排土釘,基坑上部 2 m 范圍做鋼筋網(wǎng)噴射混凝土護(hù)壁。第二步: 從 -3.5 m 挖至 - 5 m。在 - 4.4 m 位置做第二排土釘,基坑
上部 1.5 m 范圍做鋼筋網(wǎng)噴射混凝土護(hù)壁。第三步: 從 -5 m 挖至 -6.96 m。在 -5. 9 m 位置做第三排土釘,基坑上部 1. 8 m 范圍做鋼筋噴射的混凝土護(hù)壁。第二階段: 用一臺(tái) WY60 小型反鏟挖掘機(jī)開挖樁間土( -6 m ~ -6.76 m) ,用切割機(jī)配鋼釬破掉樁頭后,派專人剔鑿整平。第三階段: 人工清底,修整槽邊。在基坑上部 2 m 范圍不打土釘,做鋼筋網(wǎng)噴射混凝土護(hù)壁,往下開挖每1 m ~ 1.5 m 打土釘墻,做鋼筋網(wǎng)噴射混凝土護(hù)壁。
2) 土方開挖施工方法。a. 降水達(dá)到效果后開始基坑開挖。b. 土釘墻支護(hù),放坡系數(shù)為 1∶ 0. 1。c. 在基坑北側(cè)設(shè)置臨時(shí)施工坡道。坡度約為 45°,臨時(shí)道路及坡道需做 20 cm ~30 cm 厚的碎石三合土硬化基層。現(xiàn)場(chǎng)大門口至街道要做混凝土硬化路面處理,配置沖洗車輛的設(shè)施,由專人負(fù)責(zé)對(duì)污染車輛進(jìn)行清洗。d.開挖順序: 自西向東開挖。e. 土方外運(yùn): 因場(chǎng)地限制,現(xiàn)場(chǎng)無法存土,挖出的土方直接裝車運(yùn)往建筑垃圾填埋場(chǎng),現(xiàn)場(chǎng)不存土。用一臺(tái) 50 型裝載機(jī)清土修路,20 輛自卸式汽車外運(yùn)土方。
3) 土方開挖期間保證工程質(zhì)量的技術(shù)措施。a. 嚴(yán)格控制好挖土深度,嚴(yán)禁超挖或欠挖。b. 嚴(yán)格控制開挖深度,使開挖與修邊清底的速度相一致,避免基坑暴曬時(shí)間過長(zhǎng)。土方開挖設(shè)專人指揮,測(cè)量跟蹤基坑尺寸及位置,防止超挖或少挖。c. 土方開槽后,要請(qǐng)勘察單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位及建設(shè)單位有關(guān)人員驗(yàn)槽,驗(yàn)槽合格后再進(jìn)行下一道工序施工。
4 土釘墻支護(hù)
4. 1 土釘墻支護(hù)工藝流程
修坡定孔位成孔插筋堵孔注漿綁扎、固定鋼筋網(wǎng)壓筋釘端焊接噴射混凝土面層混凝土面層養(yǎng)護(hù)循環(huán)下一層土釘施工。
4. 2 土釘墻支護(hù)方法
1) 造孔: 采用人工洛陽(yáng)鏟成孔,成孔直徑 80 cm,錨孔水平傾斜度20°。2) 綁扎鋼筋網(wǎng): 修坡后按順序綁扎鋼筋網(wǎng),采用 Φ6@200雙向布置,局部采用 Φ12 加強(qiáng)筋,鋼筋接頭采用焊接。3) 土釘制作與安放: 第一排設(shè)置的 Φ20 鋼筋,長(zhǎng)度為 6 m,沿坑壁橫向設(shè)置,間距 1. 5 m; 第二排設(shè)置的 20 鋼筋,長(zhǎng)度為 9 m,沿坑壁橫向設(shè)置,間距 1. 5 m; 第三排設(shè)置的 20 鋼筋,長(zhǎng)度為 6 m,沿坑壁橫向設(shè)置,間距1.5 m; 三排錨桿互成梅花形布置。4) 第一次噴射: 在修坡后及時(shí)噴射第一層混凝土,厚度 50 mm。第二次噴射: 完全覆蓋鋼筋網(wǎng),厚度50 mm。5) 養(yǎng)護(hù): 噴射混凝土終凝 2 h 后,采取連續(xù)噴水養(yǎng)護(hù)5 d ~7 d。6) 排水: 土釘墻坡頂、坡腳均采用明溝排水。
4.3 土釘墻支護(hù)應(yīng)注意的質(zhì)量問題
1) 土釘墻支護(hù)面層應(yīng)至坡頂,并向外延伸不小于 1 m,向坑外留置坡度,防止坑外水流入基坑。2) 為了加快噴射混凝土強(qiáng)度的提升速度,在混凝土中加入早強(qiáng)劑,早強(qiáng)劑的摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定,同時(shí)考慮運(yùn)輸距離的影響。3) 對(duì)土釘主體用材和掛網(wǎng)用材,要有廠家質(zhì)保書。
4. 4 土釘墻支護(hù)的質(zhì)量驗(yàn)收
1) 成孔: 孔的水平垂直間距,誤差不超過 ± 80 mm,孔徑誤差不超過 ±5 mm,孔深誤差不超過 ±50 mm。2) 掛鋼筋網(wǎng): 網(wǎng)格誤差不超過 ±20 mm。3) 土釘?shù)脑试S偏差: 錨桿土釘長(zhǎng)度為 ±20 mm,錨桿土釘位置為 ± 100 mm,鉆孔傾斜度為 ± 1°,土釘墻面厚度± 10 mm。4) 土釘安裝: 檢驗(yàn)徑、長(zhǎng)度和保護(hù)角鐵要符合本孔要求,對(duì)號(hào)入孔。5) 攪拌漿液: 嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求 0. 5 的水灰比配料,攪拌均勻。6) 注漿作業(yè): 注漿采用孔底注漿法,即將注漿管插入孔底,邊注邊向外拔注漿管,保證注漿深入漿面以下,注漿至漿液流出孔口時(shí),孔口放置止?jié){閥,采用壓力注漿,注漿壓力為 0. 2 MPa。7)噴射混凝土: 嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求比例配料,攪拌均勻,噴射混凝土?xí)r噴漿手要將噴頭垂直于噴射面,注意調(diào)整水量( 不得有干料現(xiàn)象)和回彈情況,及時(shí)調(diào)整噴漿水量和距離,噴射時(shí)要留取混凝土制作試塊做同條件標(biāo)養(yǎng)。嚴(yán)格掌握噴層厚度,表面平整要求± 20 mm。噴射混凝土前,由專人負(fù)責(zé)檢查土釘制作、注漿、掛網(wǎng)等施工環(huán)節(jié)質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)要求。8) 為保證土釘有較高的抗拔力,土釘采用抗拉試驗(yàn)檢測(cè)承載力,數(shù)量不少于土釘總數(shù)的1% ,且不應(yīng)少于 3 根。墻面噴射混凝土強(qiáng)度應(yīng)采用鉆孔檢測(cè),數(shù)量為每 100 m墻面積一組,每組不少于 3 點(diǎn)。
5安全技術(shù)措施
5.1 基坑、臨時(shí)道路周邊安全防護(hù)措施
根據(jù)基礎(chǔ)開挖平面圖需對(duì)基坑四周和預(yù)留施工臨時(shí)主道路兩側(cè)進(jìn)行安全防護(hù)。
1) 防護(hù)欄桿材料選用 48 × 3.5 mm 的鋼管架。2) 基坑邊搭設(shè)防護(hù)欄桿,刷黑黃相間安全色,防護(hù)欄桿距坑邊 0.5 m。3) 預(yù)留施工臨時(shí)主道路南北兩側(cè)搭設(shè)防護(hù)欄桿,刷黑黃相間安全色,防護(hù)欄桿距坡邊 05 m。4) 防護(hù)欄桿應(yīng)由上下三道橫杠、欄桿柱組成,上平桿距離地1.2 m,中間桿離地0.6 m,底層設(shè)一道掃地桿離地 0.1 m,掃地桿位置設(shè)有踢腳板寬 200,黑黃漆相間 150 mm。同時(shí)欄桿應(yīng)自上而下用密目網(wǎng)封閉。
5.2 基坑開挖安全措施
1) 在開挖過程中,隨時(shí)對(duì)基坑邊坡和周邊建筑物進(jìn)行穩(wěn)定性監(jiān)測(cè),并隨時(shí)觀察基坑周邊土質(zhì)變動(dòng)情況作好觀察記錄,發(fā)現(xiàn)安全隱患及時(shí)報(bào)告項(xiàng)目經(jīng)理,同時(shí),撤離有關(guān)作業(yè)面施工人員,并采取相應(yīng)的安全措施。
2) 設(shè)專職安全員在基坑內(nèi)、基坑邊指揮,閑雜人員嚴(yán)禁在基坑邊逗留或休息。
3) 開挖過程中,如發(fā)現(xiàn)古井、墓穴等應(yīng)及時(shí)向建設(shè)單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理匯報(bào),并保護(hù)好現(xiàn)場(chǎng)。
4) 基坑開挖后,應(yīng)沿基坑邊外 1 000 mm 做好基坑防護(hù),并做好防雨措施,找好排水坡度。
施工案例分析范文3
在2015年底,我們就遇到這種情況,當(dāng)時(shí)需要施工的為一棟3層建筑,單層建筑面積約900擴(kuò),混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C30。當(dāng)時(shí),早晨,太陽(yáng)9:50左右照到施工現(xiàn)場(chǎng),下午6:00左右落山,太陽(yáng)一旦落山,溫度很快降到5 ℃以下,太陽(yáng)出山,溫度上升也較快。晴天,白天溫度可達(dá)10 ℃以上,晚上則霜凍,滴水成冰,最低溫度一般在一10 ℃左右。根據(jù)氣候條件,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,項(xiàng)目部制定了如下混凝土冬季施工方案。
1 混凝土原材料加熱、攪拌、運(yùn)輸及澆筑
因施工條件限制,混凝土只能采用符合冬季施工要求的普通硅酸鹽水泥。為保證混凝土強(qiáng)度等級(jí)和施工質(zhì)量并滿足泵送施工要求,項(xiàng)目部要求攪拌站優(yōu)化混凝土配合比,強(qiáng)度等級(jí)較設(shè)計(jì)提高一個(gè)等級(jí)。為改善混凝土的和易性,減少用水量,提高拌合物的品質(zhì),同時(shí)滿足混凝土冬季施工水灰比要求和泵送混凝土塌落度要求,拌合時(shí)要求添加的防凍劑含有減水組分,為提高混凝土的早期強(qiáng)度,降低拌合物的凍結(jié)冰點(diǎn),促使水泥在低溫或負(fù)溫下加速水化,減少干縮性,提高抗凍融性,在保證質(zhì)量的情況下,縮短工期和養(yǎng)護(hù)時(shí)間,降低成本,拌合時(shí)要求添加的防凍劑含有早強(qiáng)組分和防凍組分。同時(shí)采用2個(gè)1. 5m X 3m X 1. 5。鑄鐵方缸作為拌合用水加熱容器,對(duì)拌合水進(jìn)行加熱,溫度控制在接近80 ℃,通過燃燒木材和加冷水進(jìn)行調(diào)節(jié)。拌合用砂和骨料晚上采用棉被覆蓋保溫,同時(shí)防霜凍結(jié)塊。水、骨料加熱的最高溫度應(yīng)符合表2的所規(guī)定。混凝土攪拌的投料順序:先用熱水沖洗攪拌機(jī)lOmin,再投入骨料和粉狀外加劑,干拌均勻再投入加熱的水,等攪拌一定時(shí)間后,水溫降至X10 ℃左右時(shí)投入水泥和摻合料,再加入液體外加劑拌合均勻,混凝土的攪拌時(shí)間應(yīng)比常溫延長(zhǎng)50%。因拌合站到工地非常近,采用3臺(tái)混凝土罐車運(yùn)料,現(xiàn)場(chǎng)專人跟蹤量測(cè)混凝土入模溫度,控制在10 ℃左右,最少不低于5 ℃。為加快混凝土澆筑速度,采用天泵,混凝土塌落度控制在160-}-180mm o
2 混凝土養(yǎng)護(hù)
混凝土養(yǎng)護(hù)是冬季施工的重點(diǎn)。要避免混凝土產(chǎn)生不必要的溫度收縮裂縫、受凍膨縫及強(qiáng)度降低。本工程需要分3次澆筑混凝土(基礎(chǔ)在冬季施工前已完成),為節(jié)約時(shí)間,加快施工進(jìn)度,保證施工質(zhì)量,項(xiàng)目部擬定混凝土澆筑采用天泵,養(yǎng)護(hù)則采用棉被覆蓋保暖法+暖棚法相結(jié)合的辦法。具體方案是結(jié)構(gòu)板底及粱、柱范圍采用暖棚法養(yǎng)護(hù);結(jié)構(gòu)板頂則采用棉被覆蓋保暖法養(yǎng)護(hù),局部陰面太陽(yáng)無法照射到部位,則準(zhǔn)備電熱毯進(jìn)行加熱,并在電熱毯上覆蓋棉被。
暖棚法取暖的方法根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件,通過綜合比選,決定采用在鐵皮桶內(nèi)燃燒木料,原因有兩個(gè)方面: <1)從安全考慮,應(yīng)采用電熱取暖,但該項(xiàng)目無市政供電,施工用電全部采用發(fā)電機(jī)供電,功率不夠;<2)本項(xiàng)目全部屋面和大部分門窗采用木結(jié)構(gòu),現(xiàn)場(chǎng)乘余木結(jié)構(gòu)邊角料多,燃燒用木料充足、成本低,同時(shí)升溫快。為確保安全,預(yù)防火災(zāi),要求每個(gè)取暖點(diǎn)配備一個(gè)滅火器,取暖容器距離密封防水帆布保持安全距離,取暖前將地面易燃物清理干凈,燃燒必須在桶內(nèi),燃料不得伸出鐵皮桶外。
工程實(shí)施時(shí),在完成混凝土澆筑前的驗(yàn)收后,開始混凝土養(yǎng)護(hù)的前期準(zhǔn)備工作。
<1)沿外腳手架內(nèi)測(cè),從下一層到待澆混凝土板面用防水帆布(<2^-3m。厚)進(jìn)行密封,密封要嚴(yán)密,上下層板面預(yù)留洞口同時(shí)也進(jìn)行封堵;<2)按單層建筑面積50m}/個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)備鐵皮桶,作為燃燒木材加熱用的容器,并在鐵皮桶四周開鑿一定數(shù)量5。。左右通風(fēng)孔,同時(shí)準(zhǔn)備好木料、溫度計(jì)、滅火器等;<3)按待澆板面面積準(zhǔn)備塑料薄膜、棉被、小太陽(yáng)取暖器和一定數(shù)量電熱毯。
澆混凝土前,必須查詢近期天氣預(yù)報(bào),確保有5天以上晴好天氣為宜。澆筑混凝土的開盤時(shí)間選定在上午11:00左右,此時(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)被太陽(yáng)照射有1小時(shí)左右,作業(yè)面溫度基本達(dá)到5 ℃以上。混凝土澆筑過程中,不得間斷,一般在下午3 : 00左右可以完成澆筑,并充分利用白天3個(gè)小時(shí)左右的光照,保證混凝土表面水分充分蒸發(fā),確保覆蓋養(yǎng)護(hù)前無積水,此項(xiàng)必須認(rèn)真檢查,局部有積水混凝土表面則采用小太陽(yáng)取暖器烘干,并在太陽(yáng)落山前完成結(jié)構(gòu)板面混凝土收面及覆蓋養(yǎng)護(hù)工作,結(jié)構(gòu)板面應(yīng)先覆蓋一層塑料薄膜,再覆蓋棉被。因室內(nèi)溫度較低,在混凝土澆筑完成后,在確保安全的條件下,應(yīng)立即組織開展結(jié)構(gòu)板底及粱柱范圍的暖棚法養(yǎng)護(hù),并將溫度控制在10 ℃一15 ℃,最低不得低于5 ℃ o實(shí)施時(shí),安排吐名專人2班制進(jìn)行溫度控制和溫度量測(cè),在離地面500mm設(shè)溫度量測(cè)點(diǎn),每晝夜測(cè)溫不少于吐次。
混凝土澆筑后要加強(qiáng)混凝土構(gòu)件的測(cè)溫工作,以便發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。使混凝土的內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)。
養(yǎng)護(hù)時(shí)間分別為:從澆筑起算,環(huán)境溫度一5 ℃時(shí)5天,一10 ℃時(shí)10天,本工程環(huán)境溫度按一5 ℃執(zhí)行,養(yǎng)護(hù)時(shí)間5天。
施工案例分析范文4
關(guān)鍵詞:頂管法;排水管道;施工
引言
近十年來,國(guó)家加大了城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的力度,使其日益完善,城市優(yōu)質(zhì)道路的形成以及各種埋于地下管線中的煤氣管道、供電線纜、給排水管道等的交錯(cuò)復(fù)雜、相互的影響,從而對(duì)敷設(shè)提出了更高要求。所謂非開挖技術(shù)講的是在地表不開槽的前提下鋪設(shè),是地下管線的一種施工新工藝。而頂管法作為非開挖施工中使用的較為廣泛的一種方法,其主要的施工工藝是在工作坑之內(nèi)依靠頂進(jìn)設(shè)備所產(chǎn)生的頂力,克服管道以及周圍土壤產(chǎn)生的摩擦力,將管道依照設(shè)計(jì)的坡度頂入泥土中,且將土方運(yùn)走。過程中一節(jié)管道完全頂入土層后,接著再下第二節(jié)管道繼續(xù)頂進(jìn)。
以前的頂管法均是采用人手工挖掘頂進(jìn),并不能夠在水下施工,單次頂進(jìn)長(zhǎng)度比較小,大約在20~30m,應(yīng)用上受到一定程度的限制,過去頂管法施工只用于穿越鐵道、路面、河流等的比較特殊施工領(lǐng)域,一般不會(huì)輕易采用。但隨著施工技術(shù)以及施工機(jī)械的開發(fā)研制,比如各種類型導(dǎo)向儀、鉆進(jìn)系統(tǒng)和挖掘機(jī)械的運(yùn)用,中繼間以及觸變泥漿減阻的實(shí)際使用,從而使長(zhǎng)距離頂管、曲線頂管、水下頂管和小口徑頂管成為現(xiàn)實(shí),并且能夠適應(yīng)各種土質(zhì)條件及施工環(huán)境。當(dāng)前正在開發(fā)更為先進(jìn)的技術(shù),以此實(shí)現(xiàn)施工的全過程自動(dòng)化且減少?gòu)U土的產(chǎn)生,頂管技術(shù)已凸現(xiàn)出越來越多的優(yōu)勢(shì),原只作為特殊施工方法的頂管技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。
1頂管技術(shù)的特點(diǎn)
頂管技術(shù)具有下面特點(diǎn):
(1)不需開槽路面,施工面由線變點(diǎn),占地面積少,可減少破路費(fèi)用。
(2)施工面移到地下,地面基本不受施工影響,最大程度減少對(duì)交通的干擾。在穿越鐵道、公路、河川、建筑物等障礙物的時(shí)候可減少拆遷的工作量,也不影響正常的通航,而且也不用修建圍堰及水下作業(yè)。
(3)施工速度快、周期較短,總體成本低。
(4)施工噪音小,對(duì)環(huán)境沒有影響,不破壞已有的管線及建筑物。
(5)在承載力很小卻有一定承載力的土層當(dāng)中頂管是具有可行性的,不用跟深埋管如此要進(jìn)行地基處理。
根據(jù)頂管技術(shù)的特點(diǎn),頂管法通常適用于下面的情況:①用于非巖性土層,如果是巖石層或含水層施工的難度較大大。②管道穿過鐵道、公路、河流或者建筑物。③街道比較狹窄、兩旁建筑物多。④交通繁忙的市區(qū)道路施工,管道既不能夠改線,又不能封路的。⑤施工現(xiàn)場(chǎng)條件比較復(fù)雜,和地面工程發(fā)生交叉作業(yè),且相互干擾,容易發(fā)生危險(xiǎn)。⑥管道覆土深厚,開槽土方工程量大,而且要支撐時(shí)。
2工程概況
本工程為某污水主干管工程中的第一標(biāo)段(頂管施工),工程地址位于城市主干道,交通流量較大,工程內(nèi)容有:頂管排水管道施工、工作井、接收井施工等,污水主管道采用鋼筋混凝土管,管徑d600-d2000。管道全長(zhǎng)2195米,S15-S15-2及S20-S20-2段d600污水管道運(yùn)用大開挖施工工藝,其它段用頂管施工。下面談一下該工程段頂管施工技術(shù)。
3頂管井開挖
頂管井開挖:①每個(gè)頂管井都用一臺(tái)抓斗挖土機(jī)施工。②開挖時(shí)要預(yù)留一定的土方,而進(jìn)行人工開挖,以防基底土壤受到擾動(dòng)。③在挖的過程中,要對(duì)開挖尺寸及土體質(zhì)量檢驗(yàn),對(duì)邊坡進(jìn)行人工的整修、夯實(shí),檢查開挖輪廓是否符合施工圖。④在開挖當(dāng)中若發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況跟圖紙不符合,應(yīng)當(dāng)馬上報(bào)監(jiān)理工程師及設(shè)計(jì)單位進(jìn)行處理。⑤夏季、天氣多變,如遇到下雨,要及時(shí)用防雨布覆蓋開挖面,以防雨水沖刷邊坡及侵蝕基底的土壤。⑥基坑的底部應(yīng)沿四周設(shè)一條2%坡度的排水小溝,在四角設(shè)1000×1000mm的集水水坑,集水坑的深度要比四周溝深500mm左右,應(yīng)及時(shí)將收集到的水排到下水道。
4頂管井施工
當(dāng)土方開挖工作完成后,這時(shí)候就可以制作頂管井了。
4.1鋼筋工程
在鋼筋制作之前要認(rèn)真熟悉圖紙,每個(gè)部位使用的鋼筋的品種、規(guī)格、形狀、尺寸大小、數(shù)量等都要準(zhǔn)確無誤。鋼筋在遇到洞口或者相鄰的墩墻,就必須遵照規(guī)范或者設(shè)計(jì)的要求相對(duì)應(yīng)地加強(qiáng)處理。
而構(gòu)件受拉區(qū)域的同一橫截面的鋼筋接頭不能超過鋼筋總量的50%,在接頭相互地錯(cuò)開時(shí),間距大于鋼筋直徑的35~40倍,而接頭和相鄰鋼筋之間凈距離應(yīng)比混凝土骨料的最大粒徑還要大。鋼筋安裝過程中,務(wù)必核對(duì)鋼筋具體安放位置、間距以及保護(hù)層的厚度,在報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格之后,才可以進(jìn)行下一道工序施工。
4.2模板工程
模板支撐體系是用鋼管扣件支撐的。首先,模板的設(shè)計(jì)、制作安裝要滿足混凝土澆筑及振搗的要求。為了保證混凝土表面光潔、平整,并且方便脫模,澆筑前應(yīng)在模板內(nèi)側(cè)板面涂刷隔離劑,禁止涂刷廢機(jī)油。模板接縫處必須平整嚴(yán)密,沒有漏漿現(xiàn)象,混凝土直到規(guī)定要求時(shí)才可以拆除模板,拆除順序要遵循先支后拆、后支先拆,不是承重的先拆、是承重部位后拆的規(guī)律。拆模需使用專用工具,不能硬撬或者用力過猛。
4.3混凝土澆筑
在澆筑井壁的時(shí)候,要從兩端向中間澆筑,預(yù)防模板吸水膨脹,從而造成壁板彎曲變形。
混凝土澆筑時(shí),應(yīng)分層、分段進(jìn)行。施工中使用70振動(dòng)棒,有效長(zhǎng)度為500mm,分層澆筑厚度為50×1.25=625mm,下層混凝土初凝前必須澆筑上層混凝土,為了保證結(jié)構(gòu)具有良好的整體性,混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,澆筑的間隔時(shí)間最長(zhǎng)不得超過1.5小時(shí)。
混凝土澆筑采用插入式振搗器,垂直振搗。振搗器的圓柱棒不得碰撞模板、鋼筋或預(yù)埋件,更不得掛在鋼筋上。施工采用多臺(tái)振搗器同時(shí)作業(yè)時(shí),作業(yè)前應(yīng)劃分每臺(tái)振搗器的振搗范圍,防止漏振、重振。
按規(guī)定留置抗壓強(qiáng)度試塊和抗?jié)B試塊,混凝土試塊每100立方米留置一組抗壓試塊,不足100立方米按一組進(jìn)行留置;試塊取樣:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)料情況,在業(yè)主及監(jiān)理工程師監(jiān)督下隨機(jī)取樣。
混凝土澆筑完12個(gè)小時(shí)后,用草墊復(fù)蓋,派專人澆水養(yǎng)護(hù),保持混凝土表面濕潤(rùn)。留制的試塊同等條件進(jìn)行保養(yǎng)。
5頂管施工
本工程頂管采用泥水平衡方法進(jìn)行施工。
5.1頂力計(jì)算、最大頂距確定
本工程頂管單元長(zhǎng)度根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的井室位置、地面運(yùn)輸和開挖工作坑的條件、頂管需要的頂力、后背與管口可能承受的頂力等因素確定單元長(zhǎng)度。本工程土質(zhì)參數(shù)基本相同,頂力計(jì)算時(shí)分不同管徑取一個(gè)最大管徑和最大單元長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算。
5.2地面準(zhǔn)備工作
(1)在頂管頂進(jìn)施工前,按要求進(jìn)行施工用電,用水,通道,排水及照明等設(shè)備的安裝。施工用電每臺(tái)套采用150KW的發(fā)電機(jī)組。水需從外拖運(yùn),要修進(jìn)場(chǎng)簡(jiǎn)易便車道,保證施工管材料、設(shè)備及機(jī)具進(jìn)場(chǎng)。還需鋪毛渣石的場(chǎng)平。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備擺放空間至少需長(zhǎng)45米,寬55米的平整封閉場(chǎng)平區(qū)域。
(2)施工材料,設(shè)備及機(jī)具必須備齊,以滿足本工程的施工要求。管節(jié)等準(zhǔn)備要有足夠的余量(30~40m)。
(3)井上,井下建立測(cè)量控制網(wǎng),并經(jīng)復(fù)核報(bào)驗(yàn)監(jiān)理認(rèn)可。
5.3井下準(zhǔn)備工作及井內(nèi)布置
工作井井內(nèi)布置主要是后靠背、導(dǎo)軌、主頂油缸、油泵動(dòng)力站、鋼制扶梯等。頂管基座為鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件,頂管基座位置按管道設(shè)計(jì)軸線準(zhǔn)確進(jìn)行放樣,安裝時(shí)按照測(cè)量放樣的基線,吊入井下就位安裝固定。基座上的導(dǎo)軌按照頂管設(shè)計(jì)軸線并按實(shí)測(cè)洞門中心居中放置,并設(shè)置支撐加固,保證基座穩(wěn)定不變形。
5.4后座墻
(1)后座受力分析
頂管工作坑所能承受的最大推力應(yīng)有所頂管子所能承受的最大推力為先決條件,然后反過來驗(yàn)算工作坑后座是否能承受最大推力的反作用。頂管的頂力可按下式計(jì)算,亦可采用當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗(yàn)公式確定:
式中P―計(jì)算的總供頂力,kN;
―管道所在土層的重力密度,kN/m3;
D1―管道外徑,mm;
H―管道離路面覆蓋土層的厚度,m;
―管道所在土層的內(nèi)摩擦角,o;
ω―管道的單位長(zhǎng)度自重,kN/m;
L―管道的計(jì)算頂進(jìn)的長(zhǎng)度,m;
f―頂進(jìn)時(shí),管道表面和周圍土層間的摩擦系數(shù),具體取值可以按照表1所列數(shù)據(jù)選用;
PF―頂進(jìn)時(shí),工具管迎面阻力,kN,具體取值應(yīng)該按不同頂進(jìn)方法按照表2所列公式計(jì)算。
(2)后座墻的強(qiáng)度及其影響因素:
后座墻的強(qiáng)度取決于千斤頂在頂進(jìn)過程中施加給后座墻的最大后從力,后從力的大小與最大頂力相等。影響頂力的因素甚多,可分為客觀因素及主觀因素兩類。客觀因素包括管材種類、管徑大小、頂距長(zhǎng)短、覆土厚度、土的種類、地下水位、管節(jié)重量等;主觀因素包括操作誤差、頂進(jìn)方法、中途停工與否、是否采用劑等。現(xiàn)在主要討論影響后座墻強(qiáng)度的主觀因素。頂進(jìn)誤差:在頂進(jìn)過程中,由于土質(zhì)、設(shè)備的操作等原因,導(dǎo)致管子的方向或高程出與偏差,這種偏差稱為頂進(jìn)誤差,簡(jiǎn)稱誤差。這種誤差將導(dǎo)致頂力增加。技術(shù)熟練的工人應(yīng)既能采取措施防止誤差的出現(xiàn),又能及時(shí)發(fā)現(xiàn)誤差的趨勢(shì)而加以校正,使誤差發(fā)展不致過大,并保持在容許范圍以內(nèi),頂力即使增加也不顯著。否則,當(dāng)誤差出現(xiàn)時(shí),校正易操之過急而造成管線上出現(xiàn)折線段、錯(cuò)口等現(xiàn)象,從而導(dǎo)致頂力不斷增加,使后座墻遭到破壞。中途停工:頂進(jìn)作業(yè)一開始,中途就不能停頓。如果停止一段時(shí)間后再頂進(jìn),其起始頂力要大大超過停工前的頂力。這主要是由于停工時(shí)間過長(zhǎng),使管頂土層坍落的緣故。在地下水位以下頂進(jìn)時(shí),因停頂而使液化的粉細(xì)砂將管周圍包裹起來,頂力也會(huì)大大增加,如果頂力增加至后座墻的設(shè)計(jì)強(qiáng)度,此時(shí)就不能再頂進(jìn),必須對(duì)后座墻進(jìn)行加固后方可再頂進(jìn)。
另外,在頂進(jìn)過程是否采用注漿措施,對(duì)頂力的影響甚大。如采用注漿,施工中的頂進(jìn)阻力將減小很多。
(3)后座墻的剛度要求
頂管時(shí)要求后后座墻具有充分的剛度,以避免往復(fù)回彈,消耗能量。要保證受最大頂力時(shí)不變形,或只有少量殘余變形,后座墻應(yīng)盡量采用彈性小的材料。如果后座墻彈性過大,頂進(jìn)的后從力先壓縮后座墻,直到后座墻被壓緊而不能再壓縮時(shí)頂力才向前發(fā)揮作用使管段前進(jìn),千斤頂卸荷,后從力解除后,后座墻雖然有殘余變形但不大,甚至可以恢復(fù)到未受荷載的狀態(tài),可是下一次頂進(jìn)時(shí),仍要先壓縮后座墻,因而每次頂進(jìn)都要浪費(fèi)一段千斤頂行程于壓縮后座墻。
(4)后座墻的形式和類別
后座墻形式雖然多種多樣,但就其使用條件來講,基本上有以下三種:①覆土較薄或穿過高填方路基的頂管,無土抗力可利用時(shí)修建的人工后座墻;②覆土較厚時(shí)可以充分利用土抗力的天然后座墻;③在混凝土或鋼筋混凝土豎井內(nèi)建筑的現(xiàn)澆鋼筋混凝土后座墻。
GB50286―2008規(guī)范中對(duì)裝配式后座墻作出了如下規(guī)定:①裝配式后座墻宜采用方木、型鋼或鋼板等組裝,組裝后的后座墻要有足夠的強(qiáng)度和剛度;②后座墻土體壁面應(yīng)平整,并與管道頂進(jìn)方向垂直;③裝配式后座墻的底端宜在工作坑底以下(不宜小于50cm);④后座墻土體壁面應(yīng)與后座墻貼緊,有間隔時(shí)應(yīng)采用砂石料填塞密實(shí);⑤組裝后座墻的構(gòu)件在同層內(nèi)的規(guī)格應(yīng)一致,各層之間的接觸應(yīng)緊貼,并層層固定。
頂管工作坑及裝配式后座墻的墻面應(yīng)與管道軸線垂直,其施工允許偏差應(yīng)符合規(guī)定。
參考文獻(xiàn):
施工案例分析范文5
關(guān)鍵詞 水利工程 施工爆破 安全
中圖分類號(hào):TV542 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
件等工程建設(shè)開發(fā)成為水利工程建設(shè)發(fā)展的重要方向。工程地質(zhì)條件復(fù)雜、施工環(huán)境較為惡劣、施工難度大、技術(shù)難度較高、風(fēng)險(xiǎn)大等地下洞室水利水電工程項(xiàng)目日益增多,加上建設(shè)步伐的不斷加快,如何在導(dǎo)流洞開挖、引水隧洞開挖、交通洞施工、電纜豎井施工等工程項(xiàng)目中,采取有效的爆破技術(shù)措施,人為改造巖石的地質(zhì)結(jié)構(gòu),為工程建設(shè)營(yíng)造一個(gè)良好的施工環(huán)境,提供工程施工質(zhì)量和進(jìn)度,就顯得非常有工程實(shí)踐應(yīng)用研究意義。但由于工程地質(zhì)條件較為復(fù)雜,施工周期又叫緊張,在爆破施工過程中,如何結(jié)合工程實(shí)際情況,采取有效的控制技術(shù)措施和方法手段,有效控制安全事故發(fā)生,就成為工程爆破工作人員研究的重要內(nèi)容。
一、水利工程施工爆破中的常見危險(xiǎn)源分析
在水利工程施工建設(shè)過程中,采取有效的爆破方法進(jìn)行交通洞、引水隧洞、導(dǎo)流洞等巖層結(jié)構(gòu)的破壞,是一種可靠、高效、快速的施工辦法,具有非常明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。但由于爆破需要在特定的環(huán)境下進(jìn)行,需要現(xiàn)場(chǎng)做好完善的安全防護(hù)措施,如果安全防護(hù)措施不完善,則可能引起嚴(yán)重的機(jī)械設(shè)備和人員傷亡事故。從多年實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)案例分析結(jié)果可知,水利水電工程施工爆破過程中,常見的危險(xiǎn)源主要包括:爆破飛石、地震波效應(yīng)、空氣沖擊波、水中沖擊波、雜散電流、有毒氣體、噪聲等諸多方面。在具體爆破危險(xiǎn)源分析過程中,應(yīng)根據(jù)爆破作業(yè)類型、爆破作業(yè)環(huán)境、工程特性等,合理分析出可能引起安全隱患的危險(xiǎn)源,便于工作人員采取有針對(duì)性的防護(hù)技術(shù)措施,提高爆破質(zhì)量和效益水平。
(一)爆破飛石。
炸藥在土巖中瞬間爆破時(shí),隨著大量土石塊的拋擲,勢(shì)必會(huì)有個(gè)別碎石、土塊會(huì)單獨(dú)飛散出安全范圍。在水利水電工程施工爆破過程中,爆破飛石是工程施工爆破事故中最為常見,也是比例最大的事故。從實(shí)際案例分析結(jié)果來看,引發(fā)爆破飛石的因素較多,主要與爆破類型、爆破環(huán)境、爆破規(guī)模、爆破介質(zhì)體等有關(guān),但總表現(xiàn)在爆破量設(shè)計(jì)值過大、防護(hù)措施沒落實(shí)、爆破警戒工作不到位等方面。
1、爆破藥量、單耗等參數(shù)超標(biāo)。
在具體爆破過程中,由于爆破藥量、單耗等參數(shù)超過安全規(guī)范或設(shè)計(jì)值時(shí),炸藥在爆炸過程中其威力原大于期望值,進(jìn)而導(dǎo)致爆破飛石超出設(shè)計(jì)的安全范圍,引起安全事故發(fā)生。如某水電站工程在進(jìn)行施工圍堰爆破拆除過程中,爆破產(chǎn)生的大量大體積混凝土塊直接砸到距離炮區(qū)300米左右的挖掘機(jī)上,挖掘機(jī)機(jī)身發(fā)生嚴(yán)重變形,直接經(jīng)濟(jì)損失在8萬以上。后經(jīng)事故分析,查找出引起此次安全事故的主要原因是爆破作業(yè)的實(shí)際單耗量過大,爆破設(shè)計(jì)單耗為0.35kg/m3~0.40kg/m3,而實(shí)際爆破采用單耗為0.7kg/m3,超過設(shè)計(jì)值75%~100%,其所產(chǎn)生的飛石危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)安全防護(hù)范圍,進(jìn)而引起挖掘機(jī)設(shè)備被砸損事故。雖然,此次事故沒有引起人員傷亡,但其潛在危害非常大,引起了業(yè)主、施工、監(jiān)理等多方的重視,對(duì)相關(guān)責(zé)任人給予了通報(bào)批評(píng)、警告等處罰。
2、防護(hù)措施沒落實(shí)。
在《爆破安全規(guī)程》(GB6722-2011)中明確規(guī)定:“爆破施工前應(yīng)對(duì)爆區(qū)周圍的自然條件和環(huán)境狀況等進(jìn)行全面詳細(xì)調(diào)查,在了解危及安全的不利環(huán)境因素后,應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況采取必要的安全防范措施。有的施工人員存在較大僥幸心理和憑經(jīng)驗(yàn)施工,在實(shí)際爆破過程中,沒有按照設(shè)計(jì)或相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求對(duì)炮區(qū)采取必要完善的覆蓋防護(hù)措施。在水利水電工程實(shí)際爆破施工過程中,當(dāng)爆破點(diǎn)距離構(gòu)建筑物或機(jī)械設(shè)備、設(shè)施較近時(shí),為了避免爆破飛石對(duì)其產(chǎn)生破壞,必須結(jié)合爆破工程實(shí)際情況,在炮孔點(diǎn)采取覆蓋沙袋、鋼絲網(wǎng)等防護(hù)措施,以抑制爆破過程中爆破能量的溢出,避免或減少爆破飛石量。如某水庫(kù)大壩工程在進(jìn)行基坑16#壩段爆破作業(yè)時(shí),雖然設(shè)計(jì)已經(jīng)設(shè)計(jì)了沙袋(兩層)+一層鋼絲網(wǎng)的綜合防護(hù)措施,但施工單位沒有充分認(rèn)識(shí)到爆破的危害性,僅采用一層沙袋(且沙袋規(guī)格不滿足設(shè)計(jì)要求)進(jìn)行防護(hù),導(dǎo)致在實(shí)際爆破過程中爆破飛石將距離炮區(qū)72、98米處的兩臺(tái)鉆機(jī)及排架被砸壞,3名操作工人被嚇壞,1名鉆機(jī)操作人員腿部被砸斷。事故帶來嚴(yán)重的影響,除了直接扣除該單位該年度的安全押金外,以違約形式杜絕與其進(jìn)行爆破施工合作,并對(duì)停工進(jìn)行索賠。
3、爆破警戒工作不到位。
在水利水電工程施工爆破作業(yè)前,應(yīng)按照設(shè)計(jì)或相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求在安全隱患范圍區(qū)內(nèi)實(shí)施安全警戒,以確保整個(gè)施工爆破的安全。但在實(shí)際施工爆破過程中,由于安全人員的疏忽,導(dǎo)致安全警戒工作不能按需落實(shí)到位,造成人員、車輛等誤入到炮區(qū),或爆破警戒區(qū)內(nèi)部非作業(yè)人員、機(jī)械設(shè)備未按要求及時(shí)清離,則爆破飛石可能引起較大的機(jī)械設(shè)備損壞和人員傷亡事故發(fā)生。如某水利樞紐工程在進(jìn)行臨時(shí)導(dǎo)流擋墻拆除過程中,由于警戒工作沒有落實(shí)到位,導(dǎo)致爆破過程中警戒區(qū)內(nèi)突然闖進(jìn)外來參觀車輛,一輛獵豹越野車的車窗玻璃直接被一塊5cm(L)m(H) m的飛石給擊穿,引起汽車側(cè)翻,幸好車內(nèi)除司機(jī)外無其他人員,此處事故未造成人員傷亡。事后責(zé)令爆破單位在全工程范圍內(nèi)進(jìn)行檢討,并按項(xiàng)目管理要求扣除30萬元的安全押金。
(二)爆破地震波效應(yīng)。
水利水電工程在進(jìn)行爆破施工過程中,除了防護(hù)措施吸收一部分能量外,其中絕大部分能力則將以地震波的形式向爆破點(diǎn)四周傳播,勢(shì)必會(huì)引起爆破區(qū)內(nèi)地面發(fā)生震動(dòng),相應(yīng)在地震波作用下會(huì)引起物體發(fā)生顛簸、搖晃甚至傾斜倒塌等問題,為工程區(qū)構(gòu)建物、機(jī)械設(shè)備和作業(yè)人員安全帶來威脅。如某水利水電工程在基礎(chǔ)開挖高峰期,爆破工程量較大且頻率較為頻繁,每次爆破藥量均在40噸左右,加上雨季暴雨的侵蝕,導(dǎo)致工程區(qū)周圍800m范圍內(nèi)的農(nóng)民房屋屋頂、墻壁、曬壩等發(fā)生多處裂隙,經(jīng)評(píng)估基本屬于危房。事故后,積極配合當(dāng)?shù)卣咨瓢差D好當(dāng)?shù)鼐用瘢苊饩用袢杭[事或集體上訪問題發(fā)生。
(三)爆破涌浪危害。
水下爆破、大體積巖體爆破等是水利水電工程經(jīng)常見的爆破類型。在水下爆破、大體積巖體爆破過程中,由于爆破巖土傾入水體、水下爆破產(chǎn)生的水波等將產(chǎn)生較大的涌浪,其危害非常大。如果爆破前沒有認(rèn)真認(rèn)識(shí)到涌浪等危險(xiǎn)源,或沒有采取相應(yīng)可靠的控制技術(shù)措施,則可能導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。如某水庫(kù)工程在進(jìn)行滑坡體爆破過程中,裝藥量為4.1噸,爆破方為10172立方米,爆破過程中產(chǎn)生的8000 多方泥石混合體瞬間傾入到水庫(kù)中,庫(kù)區(qū)立即產(chǎn)生近6米高的巨大涌浪,導(dǎo)致沿岸的7名作業(yè)人員和2名當(dāng)?shù)鼐用癖痪砣氲剿畮?kù)中,導(dǎo)致5死4傷。事故造成了非常嚴(yán)重的社會(huì)影響,相關(guān)責(zé)任人被處理。
(四)過期火工材料處理不規(guī)范。
過期火工材料雖然其性能有所下降,但并不代表其不具備危險(xiǎn)性。在水利水電施工爆破過程中,對(duì)于過期的火工材料必須按照相關(guān)規(guī)范要求,嚴(yán)格按照相關(guān)審批流程進(jìn)行規(guī)范銷毀處理。如某水利工程在竣工完成后,施工單位有5938發(fā)非電毫秒雷管處于過期狀態(tài),為了圖方便施工人員擬將過期雷管直接裝入到準(zhǔn)備爆破的炮孔中,隨爆破完成對(duì)過期雷管的銷毀處理。施工單位自行不規(guī)范處理,本來就不符合相關(guān)要求,同時(shí)在過期雷管裝入炮孔過程中,由于單炮孔內(nèi)部所裝雷管過多且在沖擊、擠壓等作用下,引起雷管爆炸,3名操作人員當(dāng)場(chǎng)被炸死,2名送往就醫(yī)過程中死亡,3名重傷。事故引起當(dāng)?shù)厥形姓母叨戎匾暎瑢?duì)涉及刑事責(zé)任人立即控制并積極展開救援工作。
此外,爆破空氣沖擊波、有毒氣體、噪聲等,也是水利水電工程施工爆破中的重要危險(xiǎn)源,在實(shí)際施工爆破過程中,必須給予足夠的重視,并采取有效的控制措施確保施工安全。
二、提高施工爆破安全性的對(duì)策
(一)建立完善的保證體系和安全監(jiān)督體系。
為了確保水利水電工程施工爆破具有較高安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性,施工爆破前應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況制定一系列安全管理措施體系。施工爆破前,應(yīng)建立完善的制定《安全生產(chǎn)監(jiān)督管理辦法》、《施工爆破安全監(jiān)理實(shí)施細(xì)則》、《安全事故應(yīng)急預(yù)案》等制度體系,確保施工爆破工作科學(xué)合理、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)行,推動(dòng)施工爆破工作高效順利的進(jìn)行。
(二)統(tǒng)一危險(xiǎn)源標(biāo)識(shí)。
應(yīng)統(tǒng)一危險(xiǎn)源的標(biāo)識(shí)管理,在水利水電工程施工爆破過程中,應(yīng)嚴(yán)格按照《爆破安全警戒標(biāo)志》要求設(shè)置安全警戒。在危險(xiǎn)源的顯著位置應(yīng)懸掛對(duì)應(yīng)的安全警示標(biāo)識(shí)牌,并充分落實(shí)各種警戒工作,確保爆破作業(yè)時(shí)沒有非作業(yè)人員或機(jī)械設(shè)備進(jìn)入到爆破區(qū)。
(三)加強(qiáng)爆破作業(yè)人員培訓(xùn)管理。
水利水電工程施工爆破作業(yè)必須由經(jīng)過專業(yè)知識(shí)、技能和素質(zhì)培訓(xùn),并取得爆破證書的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行施爆作業(yè),禁止非爆破人員進(jìn)行爆破作業(yè)。要對(duì)爆破人員實(shí)行動(dòng)態(tài)管理,對(duì)于安全意識(shí)薄弱、麻痹思想存在的作業(yè)人員,應(yīng)責(zé)令其參加培訓(xùn)待合格后方能進(jìn)行爆破作業(yè)。對(duì)于不思進(jìn)取、不整改或引起特大事故的爆破人員,應(yīng)將其清退出爆破施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。應(yīng)根據(jù)爆破內(nèi)容,請(qǐng)專業(yè)爆破設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出規(guī)范合理的爆破方案,尤其要對(duì)炮位、炮孔深度、用藥量等進(jìn)行認(rèn)真計(jì)算、設(shè)計(jì)和審核,待所有均滿足爆破要求后方能進(jìn)行爆破作業(yè)。
(四)在線監(jiān)測(cè)。
應(yīng)結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等,建立完善的水利水電工程施工爆破在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)滑坡、位移、水位等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并結(jié)合先進(jìn)的在線診斷軟件,及時(shí)對(duì)事故進(jìn)行預(yù)測(cè)診斷,提高事故預(yù)測(cè)及應(yīng)急能力,科學(xué)控制爆破安全。
三、結(jié)束語
在水利水電工程施工爆破安全技術(shù)措施方面,不僅要建立健全完善的安全管理規(guī)章制度,制定崗位職責(zé)、操作細(xì)則等,明確各自的分工和權(quán)責(zé)。同時(shí),要從設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等方面進(jìn)行嚴(yán)格要求,將施工爆破安全管理作為顯存安全管理重點(diǎn)來抓,并對(duì)工作人員進(jìn)行全面系統(tǒng)的安全技術(shù)培訓(xùn),嚴(yán)格考察執(zhí)行執(zhí)證上崗制度,切實(shí)做到有章可依、按圖(設(shè)計(jì)方案)操作,確保施工爆破具有較高的可靠性、安全性和節(jié)能經(jīng)濟(jì)性。
注釋:
張正宇,等.現(xiàn)代水利水電工程爆破[M].北京:中國(guó)水利水電出版社,2007.
施工案例分析范文6
關(guān)鍵詞:冶金;工業(yè)管道;失效;預(yù)防
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,科技的不斷提高,對(duì)于石油、天然氣等氣體、液體的運(yùn)輸?shù)姆绞接辛艘欢ǖ母淖儯艿辣闶瞧渲械囊环N。管道的使用,不僅節(jié)約了成本,而且占地少,安全性比較高。工業(yè)中運(yùn)用的管道對(duì)于具有爆炸危險(xiǎn)的事故具有一定的承受力,對(duì)于易爆、易燃、高溫、低溫、高壓,又或者是具有腐蝕性、劇毒性的液體、氣體,工業(yè)管道都有一定的承受力。如果發(fā)生了泄露或者是爆炸事件,那么火災(zāi)、中毒事件、二次爆炸等事故都會(huì)不可避免的發(fā)生,這樣以來,不僅對(duì)人身安全會(huì)造成很大的威脅,而且對(duì)于環(huán)境會(huì)造成一定的污染,從而造成經(jīng)濟(jì)損失。
1 管道的概述
所謂的管道,就是用管子和管子聯(lián)結(jié)件以及閥門等所連接而成的一種裝置,而這種裝置主要是用來輸送液體、氣體以及帶有固體顆粒的流體等。對(duì)于流體的輸送主要是它通過壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)和鍋爐以及泵的增壓之后,然后流體從管道的高壓出往低壓處流,或者流體本身的壓力或者它的重力進(jìn)行輸送。管道運(yùn)輸用到的地方很多,比如,我們?cè)谵r(nóng)業(yè)灌溉就有用到管道;水力工程會(huì)用到管道;冬天的時(shí)候,我們進(jìn)行取暖的時(shí)候也會(huì)用到管道;排水、供煤氣等都會(huì)用到管道。由此可見,管道的運(yùn)用還是挺廣泛的[1]。
2 冶金工業(yè)管道失效案例分析及其預(yù)防方法探究的意義
管道是一種新型運(yùn)輸?shù)囊环N手段,它的性質(zhì)和公路、鐵路、航空、水運(yùn)的性質(zhì)是一樣的,都是運(yùn)輸?shù)姆绞街弧O鄬?duì)于對(duì)液體、氣體以及流體的運(yùn)輸,管道運(yùn)輸主要有三大優(yōu)勢(shì),即:安全性高、效率快、消耗低。隨著我國(guó)的石油工業(yè)等業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展,管道的使用越來越多,使用的范圍也越來越廣,在近幾年來,我國(guó)管道的發(fā)展掀起了,尤其是在西氣東輸策略的提出后表現(xiàn)的更為明顯。在2005年的時(shí)候,我國(guó)的油氣管道的長(zhǎng)度高達(dá)4700公里左右,管道的覆蓋基本上形成了橫貫東西、縱貫?zāi)媳钡母窬帧?/p>
就目前來看,我國(guó)的油氣管道達(dá)到了11300多公里。管道所受到的影響因素主要有人文影響、氣候影響、自然災(zāi)害以及交通影響,在管道管理的過程中,所需要的人力物力的投入比較的大,管理難度增加了不少,技術(shù)水平、管理水平還需要提高和改善。
管道運(yùn)輸是一種特殊的運(yùn)輸手段,通過管道可以把資源生產(chǎn)地和煉化的企業(yè)以及需求客戶連接在一起,在管道工作的時(shí)候,會(huì)存在很大的風(fēng)險(xiǎn),尤其是在地里、人文環(huán)境以及氣候比較復(fù)雜的地方,管道所存在的危險(xiǎn)系數(shù)更加的大。管道的安全系數(shù)不僅影響企業(yè)是否正常的運(yùn)行,還影響社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定的狀況,對(duì)周邊的人群的安全造成很大的威脅,對(duì)環(huán)境也有一定的威脅。所以,對(duì)于管道失效所產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析,對(duì)改進(jìn)管道,提高管道的安全性的研究有這重大的意義。
3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
自從管道運(yùn)輸?shù)氖褂靡詠恚鱾€(gè)國(guó)家及其相關(guān)的政府對(duì)于管道安全的問題越來越重視,國(guó)外對(duì)于管道失效的評(píng)價(jià)和預(yù)防的問題已經(jīng)有了40多年的研究史,對(duì)于管道的失效原因進(jìn)行了調(diào)查,對(duì)于管道的失效模式進(jìn)行了分析,對(duì)于管道事故的預(yù)防措施進(jìn)行了研究。就目前而言,許多的發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于管道的建設(shè)和運(yùn)行的過程有了相對(duì)有效的管理和監(jiān)督,我國(guó)也在不對(duì)的對(duì)管道安全體系進(jìn)行研究,在一定的程度上,也有了相對(duì)的措施[2]。
我國(guó)對(duì)于管道安全的研究比較的晚,在1995年的時(shí)候,我國(guó)一些相關(guān)的專家在西方專家研究的經(jīng)驗(yàn)上才開始進(jìn)行研究與探討,主要是對(duì)管道運(yùn)行中所存在的危險(xiǎn)的管理、管道失效事故所發(fā)生的原因以及相應(yīng)的改進(jìn)措施進(jìn)行研究。
4 管道失效模式常用的診斷方法
對(duì)于管道失效模式常用的診斷方法主要有六種方法,這六種方法主要是故障樹分析法、模糊評(píng)價(jià)法、模式識(shí)別法、指數(shù)法、風(fēng)險(xiǎn)概率分析法、專家系統(tǒng)評(píng)價(jià)法。下面,將對(duì)這六種方法分別進(jìn)行闡明。
4.1 故障樹分析法
這種方法主要是從事故的故障開始的,一層一層的分析事故所發(fā)生的原因,一直分析到不可以再分解才結(jié)束,而在分析的過程中,就形成了樹狀的邏輯結(jié)構(gòu)圖。這種分析法主要是計(jì)算失效的事件所發(fā)生的概率。
4.2 模糊評(píng)價(jià)法
這種分析法是在綜合評(píng)判的基礎(chǔ)上所進(jìn)行的,在管道失效事故發(fā)生后,工作人員首先要對(duì)管道失效所受到的所有因素的影響做出一個(gè)總的評(píng)價(jià)。一般情況下,事故的評(píng)價(jià)主要是從兩個(gè)方面進(jìn)行的,即:定量和定性,所以評(píng)價(jià)就具有不確定性和模糊性。
4.3 模式識(shí)別法
對(duì)于事物或者現(xiàn)象的信息進(jìn)行處理、分析,從而對(duì)事故進(jìn)行描述、辨認(rèn)和解釋,這個(gè)過程就是所謂的模式識(shí)別法。在是識(shí)別的時(shí)候,主要是對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行分析。
4.4 指數(shù)法
它是基于概率的一種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法。對(duì)于影響事故所發(fā)生的因素進(jìn)行假設(shè),設(shè)想狀況是最壞的,這個(gè)分析存在主觀性和相對(duì)性。就目前而言,我們可以把事故的原因歸為第三方破壞、設(shè)計(jì)缺陷和腐蝕以及操作過程中存在失誤。
4.5 風(fēng)險(xiǎn)概率分析法
使用這種分析法,可以考慮管道在設(shè)計(jì)時(shí)的各種因素,并且對(duì)其進(jìn)行防御措施,從而避免失效事故發(fā)生。
4.6 專家系統(tǒng)分析法 (下轉(zhuǎn)第82頁(yè))
(上接第66頁(yè))
這種分析方法是相關(guān)的專家有一定的知識(shí)儲(chǔ)備和經(jīng)驗(yàn),從而對(duì)這個(gè)領(lǐng)域作出決策。
5 國(guó)內(nèi)外管道失效案例分析
5.1 埋地鋼質(zhì)管道失效原因的分類
美國(guó)將管道運(yùn)輸所發(fā)生的事故的原因主要分為七種,這七種原因主要是第三方破壞、人為誤操作、腐蝕、自然災(zāi)害以及材料失效、其他外力損傷和不明原因。下面就對(duì)這七種原因進(jìn)行說明。
(1)第三方破壞。這個(gè)原因主要是工作人員在挖管道時(shí)不小心挖壞或者損壞了,還有別的外力損傷。而這種破壞主要是打孔盜竊、管道占?jí)骸⒃诠艿郎戏交蛘吲赃吺┕ぁ⒂晁傲魉L(zhǎng)期的對(duì)管道沖刷。
(2)人為誤操作。這個(gè)原因主要是工作人員在操作的過程中操作不當(dāng)或者出現(xiàn)失誤而造成事故發(fā)生,它主要是工作人員在工作時(shí)出現(xiàn)疏忽,或者工作人員的操作方法不當(dāng)以及技術(shù)存在缺陷。
(3)腐蝕。對(duì)于管道的腐蝕,一般情況下可大致分為兩種,即內(nèi)腐蝕和外腐蝕。外腐蝕主要表現(xiàn)為人為的保護(hù)不當(dāng)、土壤腐蝕、防腐的絕緣層失去效果等;內(nèi)腐蝕主要是管道在運(yùn)輸時(shí)運(yùn)送的液體(氣體或者流體)的溫度、流速以及物體本身就具有腐蝕性,從而造成管道腐蝕。
(4)自然災(zāi)害。對(duì)于自言災(zāi)害對(duì)于管道所造成的威脅是不可避免的,自然災(zāi)害一旦發(fā)生,就會(huì)導(dǎo)致管道破裂。從而引起火災(zāi)等重大事故,這種自然災(zāi)害主要有山體滑坡、洪水和地震等。
(5)材料失效。有的管道材料在生產(chǎn)時(shí)不合格,材料不合格,在加工的過程中加工不當(dāng),或者是在運(yùn)輸材料、安裝時(shí)出現(xiàn)紕漏或誤差。
(6)其他外力損傷及不明原因。
5.2 國(guó)外埋地鋼質(zhì)管道失效的原因及其分析
在美國(guó),有一種長(zhǎng)達(dá)47.5*104千米的配氣管道,這種配氣管道主要是用來輸送天然氣的,這種管道對(duì)于我國(guó)來說,相當(dāng)于我國(guó)質(zhì)量監(jiān)督總局所規(guī)定的GB1級(jí)燃?xì)夤艿馈?duì)于重大事故的定義,美國(guó)理解為:造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到50000美元以上(包括50000美元);有人員受傷或者導(dǎo)致人員傷亡;濃度高的液體的泄露達(dá)到了5桶以上(包含5桶);引起火災(zāi)、爆炸或者環(huán)境污染。PHMSA對(duì)于美國(guó)從1998-2008年,這二十年間的重大的管道運(yùn)輸過程中所發(fā)生的重大事故進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),并且對(duì)于管道失效的原因進(jìn)行了具體的分析。我們可以看出,不同管道所發(fā)生事故的原因是有所不同的。
不同的國(guó)家,不同的地區(qū),管道所發(fā)生的事故的原因是不盡相同的,加拿大管道事故發(fā)橫的主要原因是由于腐蝕所造成的,而歐洲管道事故所發(fā)生的原因主要是由于外部原因所造成的。
5.3 我國(guó)管道失效案例及其分析
5.3.1 管道失效案例一
2009年的時(shí)候,我國(guó)某鋼廠的蒸汽管道發(fā)生了一場(chǎng)重大事故,蒸汽管道在運(yùn)行的時(shí)候,管道的一個(gè)焊接處發(fā)生了斷裂,導(dǎo)致管道完全的斷開了,并且管道還給發(fā)生了變形,管道附近的支架也受到了影響。
工作人員在事故發(fā)生后對(duì)管道進(jìn)行了檢查,發(fā)現(xiàn)焊接處在拉斷后,發(fā)生斷裂處的距離比較的大,還可以發(fā)現(xiàn)管道的焊接處工作做得不到位,有的地方?jīng)]有焊接,從而說明焊接工作不合格。通過對(duì)管道失效的原因進(jìn)行了分析,工作人員得出:造成這次管道失效事故的主要原因是管道在焊接時(shí)焊接工作不合格,從而導(dǎo)致管道焊接處發(fā)生破裂[3]。
5.3.2 管道失效事故案例二
在2007年10月的時(shí)候,某鋼廠的氧化管道經(jīng)過設(shè)計(jì)、安裝后就開始使用了。這個(gè)管道的彎管段的材質(zhì)是25鋼,直管段的材質(zhì)是20鋼,管道在使用的時(shí)候是在常溫下進(jìn)行操作的,而這個(gè)管道所能承受的壓力是1.9MPa。在2008年5月的時(shí)候,工作人員發(fā)現(xiàn)這個(gè)管道的一個(gè)焊接處有破裂的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致了氧氣的泄露。幸虧工作人員發(fā)現(xiàn)的比較早,并且及時(shí)的做了補(bǔ)救措施,從而才避免了一場(chǎng)重大事故的發(fā)生。