水中基础（精选5篇）
水中基础 篇1
摘要：水中塔吊基础在实际施工中受水位变化影响较大,施工较为不便。以实际工程为背景,对水中承台钢管桩格构塔吊基础的结构形式、设计计算、施工控制等进行阐述分析。结果表明:此类塔吊基础设置在承台上能有效覆盖主墩及主梁的施工作业范围,同时也避免施工全周期内的水位变动影响,方便塔吊安卸及检修保养,实际施工效率得以提高,值得推广。
关键词：水中承台,钢管桩格构,塔吊基础,安卸及检修保养
在大跨径跨河桥梁施工中,设置在岸边或大堤上的塔吊由于吊重及吊臂限制,往往不能有效覆盖需要吊装的施工区域,特别是从桥墩向跨中行走的挂篮悬臂浇筑的连续体系梁桥,将塔吊设置在主墩附近较为合适。而跨河桥梁的主墩一般设置在河中,塔吊无立足之地。
部分项目采用直接在已施工完毕的钢筋混凝土承台上安装塔吊,但考虑到施工周期较长、水位变化较大、桥墩出水后整个承台常被水淹没,因此,塔吊安装及拆卸、检修均受到水位的影响及限制,塔吊直接安装在承台上会极为不便。因此,采用钢管桩格构塔吊基础将塔吊隔离在水位以上,极大地方便了塔吊全过程施工操作,下面就以实际工程为背景进行具体阐述。
1 工程概况
S332安庆-望江改建工程中的皖河大桥位于安徽省安庆市大观区海口镇,桥梁的中心桩号为K11+023m,主桥跨径布置45m+50m+90m+50m+45m,跨皖河。主桥桥面全宽60m,横向分四幅布置,外侧主墩采用矩形柱式墩,墩柱的截面尺寸为3.5m×6.5 m,内侧主墩采用双柱式桥墩,墩柱截面尺寸为3.5m×3.0m,外侧承台顺桥向长12m,横桥向宽10.79m,承台高度为3.5m,内侧承台顺桥向长12 m,横桥向宽15.29 m,承台高度为3.5m。
本桥上部结构采用挂篮悬臂浇筑,塔吊若设置在岸边或大堤上均不能覆盖主桥桥墩及主梁施工的吊装作业,而主墩又均设置在河中,因此拟在围堰拆除之前在承台上安装钢管桩格构塔吊基础,将塔吊全程隔离在水位之上,方便施工。
2 结构布置
在34#、35#主墩承台上方安装250t·m塔吊基础,采用钢管桩格构,自下而上依次为:Φ800×10mm钢管桩;Φ630×8 mm、Φ426×6 mm的平联、双槽30a斜撑;2HM588×300 mm、HM588×300mm基础梁。具体布置如图1、图2所示。
3 结构分析
3.1 设计参数
1)Q235B钢材强度设计值:依照《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)取值;
2)250t·m塔吊配置,如表1所示;
3)风速:按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)附录A查询确定10年一遇的最大风速为20.2m/s,百年一遇的最大风速为27.1m/s。
3.2 荷载
3.2.1 恒载
结构自重。
3.2.2 活载
1)塔吊荷载。本工程采用250t·m的塔吊。根据塔吊厂商所提供的塔吊支座反力数据,得到作用于塔吊支座的最不利工况有两种:工况1为正常工作期;工况2为空载期。各工况下的支座反力如表2及图3所示。
m
kN
2)风荷载:按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)计算取值。
3.2.3 荷载组合
每种工况考虑两种荷载组合形式,即标准组合和基本组合
标准组合用来评价结构刚度,并求出支反力用于后续锚筋计算,基本组合用来评价构件的强度及稳定性。
3.3 边界条件
1)钢管桩在桩底固接;
2)基础梁与桩顶固接;
3)钢管桩与平联的一端固结,另一端铰接。
3.4 计算结果
采用midas civil 2013软件进行建模计算。
3.4.1 正常工况计算
正常工作时工况1的计算结果如图4、表3所示。
3.4.2 空载工况计算
空载工况2的计算结果如图5、表4所示。
3.4.3 钢立柱稳定计算
按照《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)第5.2.2条,计算可分为以下2种情况。
1)弯矩作用平面内的稳定性
式中:N为所计算构建段范围内的轴心压力;N′Ex为参数,N′Ex=π2EA/(1.1λx2);φx为弯矩作用平面范围内的轴心受压稳定系数;Mx为所计算构件范围内的最大弯矩;W1x为在弯矩作用平面范围内对较大受压纤维的毛截面模量;βmx为等效弯矩系数。
对于本工程,计算长度为l=5.806 m,N=1 384.8kN(最值在工况2),Mx=344.8kN/m(最值在工况2),通过计算得
Φ800×10 mm钢管桩的平面内稳定性满足要求。
2)弯矩作用平面外的稳定性
式中:φy为弯矩作用平面外的轴心受压稳定系数;φb为均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数;η为截面影响系数,闭口截面η取0.7;βtx为等效弯矩系数。
对于本工程,计算长度为l=5.806 m,N=1 384.8kN(最值在工况2),Mx=344.8kN/m(最值在工况2),通过计算得
Φ800×10mm钢管桩平面外稳定性满足要求。
4 承台柱脚预埋锚筋计算
4.1 锚筋布置
锚筋布置如图6所示。
4.2 锚筋截面计算
柱脚埋件受拉、受弯、受剪最不利荷载为
按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第9.7.2条得
式中:fy为钢筋的抗拉强度设计值;V为剪力设计值;N为法向压力设计值;M为弯矩设计值;αr为锚筋层数的影响系数;αv为锚筋的受剪承载力系数;ab为锚板的弯曲变形折减系数,;t为锚板厚度,通常取20mm;z为沿剪力作用方向最外层锚筋中心线的间距。
其中d为钢筋直径,取32mm,带入以上各值可求出As=8 436.5mm2。因此,须布设12根d=32mm的锚筋,实际布设16根d=32mm锚筋,满足设计及规范要求。
4.3 锚筋长度计算
按《混凝土结构设计规范》第9.3.1款及第8.3.1款计算锚筋长度
式中:α为钢筋的外形系数,采用HPB300级钢筋,取0.16;ft为混凝土轴心抗拉强度设计值;
由于钢筋在施工过程中容易受到扰动,对锚固长度进行修正,实际锚固长度应满足
按《港口工程混凝土结构设计规范》第7.1.3款,锚筋长度应满足构造要求得
综上所述,取锚固长度为1 200mm,满足规范及设计要求。
5结论
经实际施工验证,水中承台钢管桩格构塔吊基础操作可行,施工简便。施工中应注意以下几方面:锚筋预埋质量须严格控制,并在后续施工中予以严格保护,吊装作业前必须按各工况进行荷载试验,吊装过程中须对其偏位垂直度等进行严密观测,确保结构安全。
1)设置在承台顶部,有效覆盖了主墩及左右侧主梁的施工范围。
2)通过钢管桩格构将塔吊基础提升至最高水位以上,极大地方便了塔吊的安卸及检修保养。
3)经合理设计、精确计算、严密施工,其结构安全可得到合理保障,值得推广。
参考文献
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清凉一夏水中寻 篇2
提到水, 最先想到的运动往往是游泳。游泳运动容易掌握、装备简单、场馆多见, 所以成为很多人消夏运动的首选。除了清凉, 游泳还有很多好处: (1) 游泳运动需要克服的是水的阻力而不是重力, 因此肌肉和关节不易受伤。 (2) 在冷水刺激下的体表毛细血管收缩, 和运动时皮肤毛细血管扩张, 反复交替进行, 可以大大增强神经系统支配皮肤血管收缩和舒张的灵活性, 提高人体御寒能力。 (3) 游泳时水的作用使肢体血液易于回流心脏, 使心率加快。长期游泳会使心脏运动性增大, 收缩有力。 (4) 长期从事游泳锻炼, 心脏体积呈现明显的运动性增大, 收缩更加有力, 血管壁增厚, 弹性增大, 安静时心率徐缓。游泳还能刺激血液中运输氧气的血红蛋白量增加, 提高人体摄氧能力。 (5) 由于水温低、散热量大, 加上连续不停地划水、打水, 使体内脂肪必须参与供能, 因此塑性美体作用很好。一般说来, 在水中游100米可消耗100千卡的热能, 相当于参加400米赛跑或骑1000米自行车。
当然, 和其他运动一样, 游泳也有自己的注意事项:
1、泳前三忌两宜
忌空腹游泳:空腹游泳容易引起低血糖, 使游泳者发生头昏乏力甚至昏厥等意外情况;
忌饱腹游泳:刚吃完东西, 胃部血液比较集中, 如果这时候去游泳、那么全身的血液就会强行流回四肢, 这样供给胃的血液就少了, 食物消化困难, 会使胃部不适;
忌剧烈运动后游泳:剧烈运动后马上游泳, 会使心脏负担加重, 体温急剧下降, 使得抵抗力减弱, 易引起感冒、咽喉炎等病症;
宜吃体积小、易消化、能量高的食物, 奶酪、面包、饼干等;在游泳前1-1.5小时, 喝一小袋牛奶或者一杯含糖饮料;
宜做好准备活动再游泳:水温比体温低, 因此, 下水前必须做准备活动, 否则易导致身体不适。
2、游泳时更是有诸多的注意事项:
忌在陌生水域、严禁游泳的地方, 如公园、湖泊等地下水;
忌长时间曝晒游泳。长时间曝晒会产生晒斑, 或引起急性皮炎, 亦称日光灼伤;
忌游时过久, 一般不应该超过1.5-2小时。停留过久, 体温热散大于热发, 皮肤出现鸡皮疙瘩和寒颤现象, 这是夏游的禁忌期;
为了自身安全, 有癫痫病史、血压患者、心脏病患者应对游泳运动“敬而远之”;
有开放性伤口、皮肤病、眼疾不宜游泳, 以免加重病情或给其他游泳人员带来麻烦;
雷雨、风浪太大、照明不佳的情况下也不宜游泳。
3、泳后也要注意:
游泳之后忌马上进食, 宜休息片刻再补充食物, 否则会突然增加胃肠的负担, 久之容易引起胃肠道疾病。
另外, 所谓“工欲善其事必先利其器”, 无论是初学者还是专业运动员, 装备都在游泳中也起着重要作用。怎么选择一身适合自己的装备就变得很重要。首先是泳衣泳裤的选择。遵循三个步骤即可:第一, 选择面料, 首先要用手触摸, 好的泳衣面料柔软有弹性, 布料的纹路密实;其次要看吊牌标示, 氨纶含量高于18%的泳衣材质相对好一些, 这样的泳衣也更贵;第二, 看泳衣穿在身上是否合适。泳衣偏大容易兜水, 加重身体负担和水中阻力。偏小则会在身体上产生勒痕, 引起血流不畅。有些爱好者认为泳衣会越穿越松, 所以喜欢买偏紧的泳衣, 其实泳衣只要一松就没法穿了;第三, 要注意泳衣的裁剪。这一点一般会被人们忽视, 实际上好的泳衣裁剪也很重要。除了款式外, 最基本的一点就是缝制时所选用的线, 应该选用线纹细密而有弹性的缝线。泳衣的缝线在一定程度上决定了泳衣的松紧, 有些劣质泳衣穿一穿就会松线, 在水中不能贴身, 使用者会觉得很难受。至于质量, 中老年人应选择棉制品, 以深色为宜。年轻人可选择沙滩式的尼龙游泳衣裤, 颜色以鲜艳的为好, 这样可增添美感。
泳衣的穿着、洗涤也有注意事项。下水之前应先用清水将泳衣淋湿, 让泳衣吸进清水, 如此可以防止泳池内化学药剂或海水中的矿物质被泳衣吸收而破坏泳衣。游泳完毕, 应先冲洗干净身体再脱泳装。如果条件允许, 应立即使用清水先行清洗泳装, 切勿使用热水、洗衣粉、漂白剂、洗衣机搅洗。回家后应立刻将泳衣置于阴凉通风处晾干, 这样才能最大程度上延续泳衣的使用时间。切勿将湿的泳衣放置在塑料袋、手提袋, 行李箱之中过久。细菌随湿度的增高而大量繁殖, 各种霉菌在游泳衣上滋生, 所以也不要在游泳衣还没晒干时又穿上去游泳。
游泳时应戴游泳帽以防止头发过多落入水中。特别是女性, 有时候还可以保护秀发不受糟糕水质的影响而变黄。游泳帽应选带有松紧尼龙制品或橡胶制品, 不能太大, 否则容易脱落。
至于泳镜, 泳镜的作用是防止水中细菌进入眼内, 以致产生红眼病等。对于初学游泳的人来说, 戴游泳眼镜还可以纠正在水中睁不开眼睛的毛病。随着游泳的普及, 泳镜已经逐渐变成一种大众器材, 但是我们要注意到的是泳镜永远是戴在眼睛上的, 相对于其他部位我们更要注意着极其脆弱的器官的保护。一个优良的品牌是经验的积累信誉的保证, 泳镜可以给我们的眼睛很好的保护, 虽然可能价格不菲, 但是一分价钱一分货在买泳镜上是说得通的。值得一提的是:近年来, 市面上近视泳镜越来越多, 消费者可以考虑自己的视力情况挑选泳镜。市场上的近视泳镜一般在150度—800度之间。泳镜起雾是一个大问题, 下面介绍一下防雾的小窍门:把泳镜用清水冲洗干净晾干, 在镜片上涂抹一层蛋清或者洗涤灵直至晾干, 下水前先冲洗再用。
潜水
潜水, 从性质上分为专业潜水和休闲潜水两种。专业潜水主要是指水下工程、水下救捞、水下探险等方面需要有经验的专业潜水人员进行的潜水活动;而休闲潜水是指以水下观光和休闲娱乐为目的的潜水活动 (需要用到气瓶和水下呼吸器) 。我们平常能接触到的潜水观光就属于休闲潜水, 而在海滨旅游景区所看到的绝大多数是休闲潜水中的潜水体验。
由于场地、装备、花费等原因, 这项运动对于大多数人来说, 还是比较陌生的。
首先, 介绍一下潜水所需的装备。
呼吸器
呼吸管是浮潜必备的器材之一, 它可以让使用者在水面呼吸, 不必频频将头从水中抬起, 从而专心持续地观看水底世界, 而使用空气瓶的潜水员, 则可利用呼吸管在水面休息或游动时节省气瓶中的空气。呼吸管的构造十分简单, 只有一根弯管, 一端含在口中, 一端通到水面。为防止二氧化碳堆积和落差水压引起的胸闷, 其设计长度最长不超过420毫米。呼吸管一般由硅胶和塑料组合而成, 有各种不同的颜色, 使用时将它卡在面镜左侧, 使用后用清水冲洗, 放在干燥通风的地方, 避免阳光直射, 并不要与橡胶制品混放, 以免变色。目前销售的呼吸管分带单向排水阀和不带单向排水阀的两种, 一般来说因为带单向排水阀的呼吸管易于排水, 大多数潜水者都选择这种。
面镜
面镜也叫半面镜, 它是观察水底世界的窗口, 但不同于泳镜, 为了平衡中耳的压力, 面镜是连同鼻子扣在一起的。面镜有两种形式:整体式和双眼式。一般由高强度安全玻璃和黑色橡胶或彩色硅胶、塑料等构成, 一旦破碎不会伤人, 购买时赢注意玻璃上的要标注有TEMPERED字样, 并留心面镜裙部是否与能面部贴附紧密。
蛙鞋
蛙鞋的作用是让潜水者在水中能够得到更有效的推动力, 通过双腿的踢动来实现。蛙鞋有两种样式, 分别适于泳池及轻设备的浮潜, 和携带气瓶的深潜, 但深潜还必须配备潜水靴。蛙鞋和潜水靴都是由橡胶复合材料构成。选购时一定要适合个人的体力、脚形以及潜水的地理环境, 不可过大, 亦不要太小, 并要注意它们的弹性。
潜水服
潜水服是潜水员保护肌体的“鱼鳞”。是由封闭的微孔橡胶及两层合成纤维构式, 即套脚式和可调式, 厚度从l毫米到6毫米不等, 而且有不同的颜色, 适合不同地区、纬度、季节的水温, 并可防止外伤。水温在20设施的以上可不穿潜服, 低于20摄氏度穿湿式潜服, 低于10摄氏度需穿干式潜服。购买时要尽可能贴身, 必要时可量体裁衣, 不合身的潜服不但不能达到防寒的效果, 还可能会兜水、影响动作。
潜水刀
潜水刀是自然水域潜水时的必备工具, 它由特制的钢材制成, 防锈、有刃带锯, 在水中若被水草、鱼网、绳索等缠住, 可用其解脱。潜水时将潜水刀置小腿内侧, 刀鞘上的刀锁可有效地防止刀体滑落。有时为了防身, 潜水员还要配备有鲨鱼抢。
浮力调整装置
浮力调整装置简称BC、实际上就是可充气的救生衣。它能有效地调整潜水员在水中的中性浮力, 并提起重物, 且能实现水面自救、互救, 是海洋休闲潜水的重要设备。
潜水手套
进出于岩石或珊瑚礁的海洋时, 最容易伤害手部, 所以戴上手套当然安全。虽然一般手套也可以, 但以耐用和水面游泳来说, 还是使用尼龙或橡胶制的潜水手套最为理想。
调节器及余压表
调节器与余压表是连为一体的装置, 主要用于连接空气瓶以供潜水员在海底呼吸。调节器有粗管制成的双管调节器、和细单管制成的单管调节器两种。双管已经落伍, 现代一般都使用单管调节器。其构造分为两大部分, 第一部片是第一段减压, 先将空气筒内高达每平方厘米150或200千克的高压空气减为水压加每平方厘米8公斤的周围压力, 将其导出后送入第二段减压表;第二段减压是用一薄橡胶膜来感应水压, 由于膜的内侧空气可因隔膜的调节作用而形成与水压相同的空气, 可供潜水员呼吸;利用此加压的空气呼吸, 才不致使潜于深海中的潜水员在呼吸时因水压太高而呼吸困难、同时调节器自动将空气压力分为两段调节, 筒内空气压力的变化才不致于影响到空气的流量。这样潜水员在水中就不会因变换姿势而发生供气变异的情况。
潜水运动是在高压环境下进行的体育活动, 它不同于普通的游泳, 而是一种技能锻炼。潜水的好处不仅在于水中的奇异世界给人的精神带来的巨大享受, 而且它能够让人们心胸宽阔, 豁达四方。经常从事潜水运动可以发达全身各部分的肌肉, 提高力量、速度、耐力和柔韧等身体素质, 同时, 还能培养人们勇敢、顽强、协作、谨慎的意志。
1、舒服健身
研究证明, 人在水中活动时受到的阻力是空气中的883倍。水带来的巨大阻力会加大运动的难度和总量, 使潜水者完成某一动作所用的力量为通常所用的6倍以上, 因而达到事半功倍的健身效果。
此外, 水环境的热传导能力是空气的28倍, 即使呆在水中静止不动也会消耗很多能量。在水中运动40分钟可以消耗400卡的热量, 轻松达到锻炼全身的目的, 并且不会引起肌肉疼痛。
2、安全轻松
在陆地上锻炼, 由于地心引力的作用, 关节与关节拉的紧摩擦多, 容易造成运动损伤。而在水中, 浮力可以达到体重的85%-90%, 大大减少了地心引力, 使关节、骨骼、肌肉所受压力相对减少, 不易受伤, 运动的疼痛也随之减弱。水的浮力还可提高柔韧性, 使身体各关节的运动更加灵活自如。在陆地上做不了的运动, 包括练不到的肌肉, 到了水中, 就能轻松锻炼。通过模仿鱼类的游姿, 均匀地舒展身体的每一部分, 有极佳的健身效果。健身塑体, 潜水绝对是上上之选。
3、美容肌肤
潜水对女性有独特的美容按摩疗效。人在水中运动基本不会出汗, 减少了汗水中盐分对肌肤的刺激。同时, 肌肤经过水流和波浪的拍打而发红变热, 这使得毛细血管扩张, 可以提高皮下血管的循环功能, 具有特殊的按摩作用, 可以减少肌肤的松弛和老化, 使肌肤光洁、润滑、富有弹性。
4、减压抗癌
潜水能锻炼人的体魄, 促进人体各组织器官机能的改善, 特别对呼吸, 心血管系统有良好的作用, 可以减轻腿沉、静脉曲张患者的痛苦, 也有利于改善过度疲劳者的睡眠。同时, 海水里的矿物盐化成离子充满了我们的器官, 迅速补充了体内所缺少的微量元素。更重要的是潜水能够提高并改善人体的心肺功能, 在美国及日本, 潜水运动甚至被作为一种治疗癌症的辅助手段。据科学论证, 水对人体的均衡压力能促进血液循环, 水下长时间的均衡吸氧可以有效地杀死癌细胞, 并能抑制癌细胞的扩散。
虽然有多种好处, 但是潜水运动并不是适用于每个人的。学习潜水的要求是身体健康, 没有以下禁忌症:曾经接受过中耳手术, 或眼角膜手术;有肺部受伤病史, 尤其是自发性气胸者;严重的肺部阻塞性疾病, 如慢性废气肿或严重哮喘病者;肺泡有先天性憩室或肺部水泡病者;有癫痫或抽筋病史者;经常性的晕倒而原因不明者;有心脏冠状动脉疾病, 如心绞痛或曾有心肌梗塞病史者;有红血球病变, 如镰刀型红血球贫血者;胰岛素依赖型糖尿病患者;长期酗酒或药物成瘾者。有上述问题的人, 不能承受太大的运动或心理上无法适度调试, 容易发生危险, 所以不适合潜水。
另外, 在盛夏季节潜水, 可能还会遇到些特殊问题。比如:下水时水温一般都会低于体温, 可能会患感冒;心理紧张、水太凉或待在水里时间太长, 引起的抽筋;鼻子呛进脏水后, 发生的呕吐现象, 此时应赶快上岸, 后用手指压中脘、内关穴, 如果有仁丹, 也可以含上一粒;如果是易过敏体制, 还可能会引起皮肤发痒、出疹, 解决办法是立即上岸。服一片息斯敏或扑尔敏;头痛:原因可能是慢性鼻炎、呛水或身体寒冷、暂时性脑血管痉挛而引起供血不足。这时应迅速上岸, 用大拇指在头顶百会、太阳及列缺穴按揉, 然后用热毛巾敷头, 再喝一杯热开水, 即可好转;如果遇到眼睛痒痛, 可能是由水不洁净引起的。上岸后应马上用清洁的淡盐水冲洗眼睛, 然后用氯霉素或红霉素眼药水点眼, 临睡前最好再做一下热敷。
水中健身操
站在齐腰深的水中, 在音乐的伴奏下结合不同的身体动作和舞蹈步伐来锻炼和放松全身, 就好像在水中做游戏一样———水中健身操已经成为时尚女性夏日的健身首选课。此项运动的动作与陆地上的健身操相似且简单易学, 一般一节水中健身操课程为45分钟, 课程主要包括:伸展运动、力量操、放松操、灵敏训练、柔韧训练等练习。常常做水中健身操可以健腰、美腿、减脂肪。
水中健身操的训练强度比游泳低20%-30%, 相对来说, 水中有氧操的效果更加明显, 由于它是热身运动和精神放松运动的一种结合形式, 所以它可以起到塑型美体、按摩护肤、缓解压力的作用, 身体受过伤的人练习还可以起到一定的康复作用, 而且水中健身操还可以全面带动身体各部位肌肉群, 这些效果都是一般的游泳训练很难达到的。
水中健身操训练所用的水, 温度应该在27℃-29℃之间为宜, 应该比一般游泳池的水温略高一些, 但现在北京的一些健身俱乐部的水池水温基本在24-26℃之间, 这样一些人在刚下水时就会感觉比较凉, 虽然偏凉的水使身体产生冷感, 对放松神经有较强的刺激作用, 使精神压力所造成的紧张得到缓解, 但如果在下水两分钟后仍感到不适应, 建议您上岸休息片刻再做几次准备活动使身体充分预热, 然后再下水。
水中健身操尤其适合于常年坐办公室的职场女性, 下面介绍几个身体部位的锻炼方法:
手臂:站立水中, 双腿稍分, 手指并拢向体侧画“八”字路线推水, 但手不要推出水面。
大腿:一手扶壁, 单腿站立;另一腿向体前抬起90度水平后再向体侧抬起90度, 小腿弯曲、伸直数次。
臀部:双手扶壁, 单腿站立;另一腿向体后尽量抬高, 小腿弯曲, 伸直数次。
腰部:双腿分开, 一手叉腰, 另一手手指并拢, 垂直放在大腿内侧, 手掌向腿, 单手向侧伸展, 手背向上划水, 腰侧弯。
背部:两腿分开, 平稳站立水中, 两臂伸放于体前, 曲肘向后划水, 上身保持直立。
放松动作:身体直立水中, 深呼吸吐气, 缓慢下沉盘腿坐于池底, 屏气5秒后起身。
水中承台施工探讨 篇3
关键词：水中承台,钢板桩,围堰,施工,管理
1 工程实例
1)承台概况。
主墩下设置大小为32.1 m×11.9 m×4 m承台,承台呈哑铃形布置,中间设连系梁,钢筋混凝土结构,混凝土采用C30混凝土。
2)地质概况。
主墩承台位置河床底标高-1 m～-2 m,河床以下16 m～30 m均为淤泥质黏土。
2 施工前准备
1)人员:投入项目管理、技术、质检及各类施工人员按承台施工顺序依次进入现场、统筹安排、各司其职组织好各项施工顺利进行。2)材料:材料采购应根据设计图纸及相应规范要求,严格控制材料的等级标准;应加强材料检验工作及标准:供应方必须提供正式的出厂合格证及质保书,同时做好原材料试验鉴定工作,符合标准后进场,对进场的材料要完善收、发料签证制度,做好标识,防止混入未经检验的材料。3)主要机械设备:为了保证机械在施工中顺利完成承台施工,应对机械进行常检查、常检测。对运转声音不正常、常出故障的机械,应及时整修。承台施工主要投入的机械有:拌和楼(1.5 m3)、混凝土运输车(8 m3)、装载机(5 t)、发电机(150 kW)等。为了防止中途机械出现故障而中断施工事件,对于重要且不能使用其他机械代替的机械,施工之前应有备用机械。
3 主要施工工艺
3.1 钢板桩围堰钢板准备及检查
1)锁口检查:用一块长约2 m的同类型、同规格的钢板桩作标准,将所有同型号的钢板桩作锁口通过检查。检查方法:采用卷扬机拉动标准钢板桩平车,从桩头至桩尾作锁口通过检查,对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。2)宽度检查:对于每片钢板桩分为上、中、下三部分用钢尺测量其宽度,使每片桩的宽度在同一尺寸内,每片相邻数差值以小于1 cm为宜;对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量,对于超出偏差的钢板桩应尽量不用。 3)钢板桩其他检查:对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等都要做全面检查,并采取相应措施,以确保正常使用。4)锁口润滑及防渗措施:对于检查合格的钢板桩,为保证钢板桩在施工过程中能顺利插拔,并增加钢板桩在使用时防渗性能,每片钢板桩锁口都须均匀涂以混合油,其体积配合比为黄油∶干膨润土∶干锯沫=5∶5∶3。
3.2 钢板桩围堰施工
考虑到水流冲刷、水位较高以及施工时干处作业,墩基坑开挖时采用钢板桩围堰,钢板桩长度为12 m。钢板桩围堰采用方形结构,内平面尺寸为33.6 m×13.6 m,见图1围堰平面图和图2立面图,钢板桩顶标高为+2.5 m,底标高为-9.5 m,施工封底时内设2道围囹支撑。
1)钢板桩运输。2)钢板桩插打及其过程控制。采用起吊设备配合振动打设设备(DZ45型振拔锤)进行逐片插打:将加工好的定位桩(钻孔平台上钢管桩)精确垂直安设于上游中心,并与导梁工字钢焊接牢固,确保插打第一片钢板桩的垂直度。第一片钢板桩以导梁为定位、垂直插至设计标高。其余各钢板桩,则以已插好的钢板桩为准,起吊后人工扶持插入前一片钢板桩锁口,然后用振动锤振动下沉。插打过程中,须遵守“插桩正直,分散即纠,调整合龙”要点,振拔锤初始采用点振下沉,待板桩垂直度符合要求后连续振入下沉。插入桩位的钢板桩需紧靠导梁。插打一片或几片后,将已插好的钢板桩点焊固定于导梁上。3)钢板桩的插打顺序及合龙。钢板桩的插打顺序是从上游中心开始,下游尾部直线端结束。插打时尽可能先用标识完好的钢板桩,合龙段选择符合同一标准尺度的钢板桩插打。4)围囹设置。钢板桩围堰共设置上下2道围囹:待钢板桩施工完毕,可立即进行抽水,抽水至中心标高+2.25 m时进行第一道围囹架设,采用双拼45a工字钢;抽水至中心标高-0.75 m时进行第二道围囹架设,采用双拼36c工字钢。各围囹斜撑采用同等级的工字钢制作,施工时按设计高程预先焊好∠125×125×10角钢短牛腿作为临时支撑,待各围囹安装并连接就位后,再与钢板桩焊接牢固,围囹合龙段按实际丈量长度在现场加工改制。5)支撑制作步骤。在支撑位置施焊三角限位钢板→安装支撑→设围堰上限位钢板→支撑与围框加焊,支撑制作完成后用硬木楔塞紧板桩与围框之间的间隙。
3.3 封底混凝土施工
1)清泥。待第二道围囹及斜撑施工完后,采用射水、吸泥、抓泥交替进行施工。首先采用高压水枪将土冲松后,用4台水下吸泥机同时吸泥,清理淤泥至承台底标高下1.0 m;清泥结束后,对围堰底进行详细检查,特别注意板桩槽内和桩周土必须清除干净,基底必须平整。在清泥过程中专门派人值班,密切注意板桩变形及堰内外水位差,以便及时处理和补水。2)封底施工。完成围堰及围堰内清泥后,采用水上挖机进行宕渣铺设,宕渣铺设要均匀,铺设厚度为50 cm,并用挖机的挖斗压实。宕渣采用清宕渣,含泥量控制在10%以内,以利于排水。最后宕渣上浇筑50 cm C25混凝土,振动棒振捣密实。封底混凝土量228 m3,按有效供应量60 m3/h计,共需浇筑3.8 h。根据混凝土供应能力及抽水时间、施工要求,对混凝土性能提出了如下要求:5 d强度不小于20 MPa,混凝土坍落度为180 mm～200 mm,混凝土初凝时间6 h～8 h。3)选用泵车。根据堰内平面尺寸、施工栈桥位置及浇筑混凝土的实际要求,采用车载泵浇筑进行混凝土浇筑,按从远到近的原则进行浇筑。封底前对使用机具进行检修和保养,以保证封底施工顺利进行。4)浇筑顺序与工艺。施工前在钢板桩上做标志,另在横向5 m,纵向3 m布置测点。标高基准点设于测点上,以严格控制封底厚度及顶面高程。封底混凝土浇筑时采用从上游向下游的方向进行连续浇筑,封底混凝土顶面标高按-2.0 m,控制允许偏差0 cm～-5 cm。5)抽水后拆除第二道支撑。封底混凝土达到设计强度后抽水,抽水利用4台水泵连续不断的进行,在抽水过程中需派专人负责观测及堵漏工作:主要观测钢板桩的变形,同时配备好堰外备用水泵,以免发生问题及时向围堰内回水,做好堵漏工作;对于大的缝隙由潜水工下水利用棉絮塞缝,对于小的缝隙利用煤渣、黄油、木屑的混合物在板桩外侧随水流夹至漏缝处自行堵塞。当抽水完毕后,拆除第二道围囹。6)封底检验。为了封底底模能够承受承台的重量,进行静压试验,其沉降及强度、刚度、稳定性满足施工规范要求。
3.4 承台施工
1)钢筋与冷却管施工。
承台轮廓线放出后,首先将基桩钢筋予以嗽叭形成型,再按照设计图纸及有关规范要求进行绑扎钢筋。钢筋在加工场集中制作,运至现场绑扎。钢筋施工顺序:承台底层钢筋→承台架立钢筋→承台侧面钢筋→冷却管→承台顶层钢筋→墩柱预埋钢筋→施工预埋件。冷却管布置按设计图纸要求施工,承台顶层钢筋绑扎时,预留若干个1.2 m×1.2 m的人孔以便施工,冷却水管采用软管接头;当冷却管与塔柱预埋钢筋有矛盾时,可适当调整冷却管位置。
2)模板支立。
承台侧模板使用组合钢模板,外侧用型钢围囹,模板与模板之间以及模板与封底混凝土之间接缝贴海绵条密封。采用浮吊配合进行模板安装,模板采用竖向布置双拼10号槽钢作围囹,围囹间距为1.2 m,采用直径16 cm圆钢作拉条,拉条80 cm一道。
3)混凝土施工。
优化混凝土配合比:掺入适量优质粉煤灰,减少水泥用量,即减少混凝土水化热,并拌有高效减水剂。混凝土浇筑:采用一辆90 m3/h拖式泵,拖式泵前端软管接长,前接串筒,串筒出料口处混凝土堆积高度不宜超过1.0 m。
每层布料厚度控制在30 cm内,混凝土振捣严格按照相关规范进行控制。混凝土浇筑完后,立即进行混凝土裸露面修整、抹平,待收浆后再抹第二遍并压光处理。
3.5 围堰拆除
首先采用水泵加水至河水标高,再将围囹拆除;围囹拆除过程中必须保证围堰内水头控制,拆除钢板桩时内外水头差应保持平衡;钢板桩拔除从下游方向开始,对称施工至上游方向,采用DZ45型振拔锤配汽车吊进行施工;拆除过程中必须时刻注意施工安全。
4 结语
在承台基坑开挖、混凝土浇筑过程中,钢板桩围堰能够满足水压力、混凝土的侧向压力等作用,变形满足规范要求。施工时,对钢板桩漏水堵漏,承台混凝土施工均取得了不错的效果,为以后水中承台钢板桩围堰施工,提供了一条在工程实践中切实可行的方法。承台作为桥梁的主要承重构件之一,施工条件相对较差,采用钢板桩围堰取得了经济、安全、环保等成效,保障了承台施工顺利进行。
参考文献
[1]JTG F80/1-2004,公路工程质量检验评定标准[S].
[2]JTJ 041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].
[3]JTJ 041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].
[4]高松.水中承台钢板桩围堰施工技术研究[J].山西建筑,2008,34(8):106-107.
我像鱼儿水中游 篇4
这是我学游泳的第十三天。本来以为摘掉所有保护用具后就可以自己游了，可谁知我一下水就被……唉!
爸爸和教练都说过，学游泳要放松。可我一碰到水就紧张，一紧张就往下沉。我努力想放松下来，哪知道努力放松本身就是紧张。看着几个和我同龄的小朋友，一个个轻盈地跳进水里，像鱼儿一样自由自在地游起来，我心里直痒痒。
我鼓起勇气，跳进了泳池。我想用教练教的标准泳姿来游，可还是浮不起来。我突然想起了前段时间刚学会自行车和滑板时，也是浑身僵硬，两圈下来身上都酸了。但当我真正学会的时候，却发现全身是放松的。那种游刃有余的感觉让我感到滑滑板像在冲浪，骑自行车像在飞翔。
现在再试一试，找到当时放松的感觉，也许能学会游泳吧!
我一点儿一点儿把自己的身体放松下来，手脚尽量舒展地做着游泳动作;我越来越放松，越游越自如，在一刹那间——我学会了!我感到自己像一条小鱼，在水中来来去去地穿梭;忽而从水面探出小脑袋，忽而又用尾巴拍打水面，忽而咕咚一下潜进水，忽而又在水面上漂浮着……在我的想象中，我完全变成了一条小鱼，一条自由快乐的小鱼!现在我彻底放松了，自由地遨游在泳池里，甚至深水区都敢去了!
水，像母亲一样温柔!那荡漾着的池水，像一双温柔的手，轻轻抚摩我的肩头、我的脊背……而就在刚才，我还不会放松的时候，却感觉到水像一只贪婪的、想要吞噬我的怪兽，我随时会被卷进它的大口中!
通过自己的经验，我总结出一个道理：只有放松不紧张，才能做好你想做的事。学会放松，也才能更加自由地遨游在知识的海洋。
水中碱度测定的探讨 篇5
在工业用水的使用和处理中, 对水中碱度的测定是非常重要的, 例如在工业生产中, 水中碱度的多少在一定程度上决定了使用的水中的结垢倾向于腐蚀倾向, 同时水处理的配方也是针对水中碱度的大小配制而成的。所以, 对水中碱度的测定分析是水质分析中的一个基础项目。在生活用水中, 地下水是人民群众最重要的饮用水源, 因此地下水的水质直接关系到人民群众的饮水安全, 对生活用水的水质的检测是评价水质状况是否可以饮用的可靠的方法, 并可以为水源的保护提供早期预警。而当前地下水中含碱量较大, 虽然对人体的影响不是很大, 并且经过加热处理后还可以有效地去除, 但是大家还是对产生的水垢非常厌恶, 在一定程度上体现了当地的水质的好坏, 所以有测定水中碱度的需要。当前对水中碱度的测定通常采用的方法是酚酞或百里酚蓝-甲酚红与甲基橙或溴甲酚绿-甲基红作为指示剂的酸碱滴定法, 但是由于甲基橙与百里酚蓝-甲酚红这两种指示剂的滴定终点并不明显, 在测定中很难判断出是否已经完全中和。因此对如何方便地对水中碱度进行检测做出了一定的实验研究。
2 现行的水中碱度测定方法的
2.1 当前常用的碱度测定方法
在实验室的水质的分析中, 对水中碱度的测定方法仍然采用“中华人民共和国水利行业标准SL83-94”。这种方法属于酸碱滴定法, 该方法的原理是:把水样用酸溶液滴定至所规定的pH值, 停止滴定的终点是酸碱指示剂在该点的pH值时的颜色的变化来作出判断的, 即当滴定到酚酞指示剂有红色变成无色时停止, 此时的溶液的pH值是8.3, 水中的氢氧根离子已经被中和, 此时的碳酸盐变成了重碳酸盐;然而, 当滴定到甲基橙指示剂由原有的淡橘黄色变成橘红色的时候, 所测溶液的pH值为4.4-4.5, 水中的重碳酸盐已被中和。根据分别到达这两种不同的终止点时所消耗的各种溶液的量, 并计算出水中碳酸盐与重碳酸盐的含量以及水中的碱度。
2.2 存在的问题
依据我国的水利行业标准SL83-94中的原理描述, 可以认定酚酞变色的临界值是8.3, 即当水的pH值大于8.3的时候, 酚酞体现的颜色是粉色, 在水样中存在碳酸根;而当水的pH值小于或等于8.3的时候, 酚酞是无色的, 即水样中不存在碳酸根, 都是以重碳酸根的形式存在的。这一方法也就成了当前水质测定行业检测数据的合理性分析与数据取舍的一条非常重要的依据。
然而, 通过对某地的水质进行检测, 当水样的pH值在8.2到8.3之间的时候, 酚酞的颜色也会呈现出粉色, 即在水样中还是存在碳酸根, 这就与现行的测定水中碱度的方法有一定的出入。
3 碱度滴定理论
3.1 酚酞指示剂简述
一般来说, 碱度的测定属于滴定分析, 而在滴定分析中判断到达终点的方法有电位滴定法和指示剂法这两种方法。电位滴定法是指通过测量两个不同电极的电位差, 再根据电位差的大小更改来确定是否到达滴定终点的。指示剂法是指利用某种指示剂在某个固定的条件下的变色情况来找到滴定终点的。指示剂法的优点在于操作方便简单, 并不需要什么特殊的设备, 适用范围广, 但是最主要的缺点是有的时候变色并不是很明显, 精确度比较差, 而且不能用于有色液体的测定;电位滴定法的优点是克服了指示剂法的缺点, 但是该方法也存在着一些不足之处, 该方法不仅需要专门的设备和工具, 而且得到的数据结果还需要绘制电位 (V) -pH值曲线图或者是经过数学处理, 在可操作性上比较差。因此, 当处理精确度不高的水质分析时, 选择指示剂法就能够满足使用要求。当前的碱度测定方法中一般是采用酚酞作为指示剂, 这就是根据滴定终点pH值与指示剂的变色范围选取的。
3.2 酸碱滴定理论
通过酸碱质子理论, 凡是能够给出质子的物质都是酸;凡是能够接受质子的物质是碱物质, 并且他们之间存在着如下的关系:
式中, HAa指的是酸, 当给出质子之后, 转化成的Aa-对于质子H+具有一定的亲和力, 能够接受质子。当一种酸提供质子的时候, 溶液中必定会有一种碱来接受质子, 在被测定的水就是这种可以提供碱的溶液;同样的在水溶液发生质子转移的时候水分子也会参与到其中。在测定水中的碱度时主要是测定水中碳酸盐以及重碳酸盐的浓度, 其中碳酸盐属于二元弱碱, 这种水质在分析化学中常常采用强酸HCl溶液来进行酸碱滴定。
3.3 指示剂法的改进
在分析化学中, 常常使用HCl来滴定碳酸盐溶液, 当滴到第一个计量点的时候, 依据HCl的使用量就可以求出, 而从理论上分析, 当酚酞只是滴定到终点时, 酚酞的反应已经过量, 因为酚酞的变色区间是8.2到10.0, 因而当溶液的颜色变为无色时, pH值已经到达了8.2左右。此外, 使用酚酞试剂作为终点的指示剂, 其变色效果不是特别明显, 在到达终点时不易观察, 有很大的误差。为了解决这个问题, 可以采用混合指示剂, 混合指示剂主要是利用颜色之间的互补作用, 使得颜色的范围变窄, 使在终点的颜色变化更敏锐。比如在这里就可以改成使用百里酚蓝与甲酚红混合指示剂, 其碱性为紫色, 酸性为黄色。以浓度为0.1%的甲基红钠盐水溶液和0.1%的百里酚蓝钠盐溶液以1:3的含量比例进行配制, 该溶液变色时的pH的值为8.3, pH值小于或等于8.3的时候, 颜色为玫瑰红, 当pH值大于8.3的时候, 会呈现出清晰的紫色, 起终点变色十分明显, 误差也会更小一点。此外, 溶液中的其他离子的存在和溶液水温变化的时候, 指示剂的变色范围是有一定的变化的, 这样也会导致在测定碱度的时候存在一定的误差。指示剂加入的多少对变色的敏锐度有一定的影响, 因为指示剂并不是中性的本身就带有一定的弱酸或弱碱性, 在酸碱滴定的时候会消耗一定量的滴定剂溶液, 因此加适量的指示剂不仅效果明显而且还会避免因为加的过多导致的误差。
4 结束语
由于酚酞的变色范围是8.2到10.0, 因此我国现行的水利行业标准SL83-94中描述的“当滴定至酚酞溶液指示剂有红色变为无色的时候, 溶液p H值即为8.3”并不是十分恰当;在常温下, 碳酸根被滴定的终点pH值为8.3左右, 而具体的数值与水中其他的离子的存在和溶液的水温有一定的关系, 用酚酞指示剂作为判定碳酸根离子被完全中和为重碳酸根离子有些欠妥, 这样测得的数值比真实值要偏大, 如果同时与pH值作比较, 可能会得到前面提出的矛盾结论, 即当pH值在8.2到8.3之间的时候, 溶液中本来不应该存在碳酸根, 而用现在用的方法就能测出碳酸根的含量, 这时候就应该把所测得碳酸根的数据舍弃掉。所以应用百里酚蓝和甲酚红混合指示剂作为水中碱度测定的最优指示剂, 所得到的结果更符合实际情况, 测定的数据会更精准些, 可以避免所提到的矛盾的出现。
摘要：水中碱度的测定对工业废水、工业用水以及在生活污水的处理运转和科研中有着非常重要的意义。通常, 水中的碱度测试一般会运用多种指示剂对水中的含碱量进行对比测试。经过研究, 选择茜素红-甲基红与酚酞混合的指示剂具有良好的测试效果;采用甲基橙与酚酞有比较好的测试结果;而采用溴甲酚绿-甲基红与百里酚蓝-甲酚红混合的指示剂的测试效果不是很理想。经过对比结果采取百里酚蓝和甲酚红混合的指示剂作为水中碱度测定的最优指示剂。