立柱系统

立柱系统（共7篇）

立柱系统 篇1

0前言

我院DR设备悬吊系统和立柱的控制电路损坏，球管上下运动、旋转、吊架左右移动、立柱上的探测器上下运动、旋转都不能正常工作，严重影响我院拍片工作。请厂家维修价格太高，通过对电路的详细分析，决定对其进行改造。

更换电路板上的重要集成块MAX232、PCA9554ABS、LPC2119BD64等，机器开机，还是不能进行左右、上下及旋转等机械运动。在这种情况下，我们在不破坏原有电路的基础上对悬吊系统、立柱系统进行线路改造。

1 悬吊系统改造

悬吊系统的运动只包括球管及准直器的旋转、吊架上下运动、天轨的左右移动。在分析它的电路后(电路图见图1)，可以确定悬吊系统的机械运动是在按面板上的按键后，输出一个24V DC电压的信号给悬吊系统，通过降压、光藕及集成电路的变换0V DC到继电器线圈的一端(开始的时候继电器线圈两端都是24V DC)，这样线圈两端产生电压差，线圈产生回路，吸合继电器，使得电磁阀的两端有电压差(在继电器不吸合的情况下，电磁阀的两个电源中一个24V DC、一个0V DC(断开)，在继电器吸合后24V DC就给了另外一根线路，不产生电压差)，电磁阀松开，就能做机械运动。经测量面板输出线中，蓝色是球管旋转，白色是天轨的左右移动，绿色是悬吊的上下运动，黑色是天轨的左右、悬吊的上下同时运动。在保持原有电路的情况下，现改装电路如下(电路图见图2):

由于在改造过程中，继电器K0、K1、K2、K3、K4、K7的正负级发生改变，故将与继电器相连的二极管的正负极重新换向。改造完成后，在不关机的情况下可以按面板上的键进行想要的运动模式。

2 立柱系统改造

立柱系统的运动包括CCD探测器的上下、旋转运动。现在机器只能上升，不能下降;CCD探测器的旋转只能往一个方向旋转，另一个方向不能旋转。

经检查，在按上升键时，产生140V AC电压供电机运动，按下降时没有电压，在按顺时针旋转时也产生140V AC电压供电机运动，反之没有电压。由此说明按立柱下降和CCD探测器的反时针旋转不起作用，只能使用上升和顺时针旋转的键。由于电机是三相交流电机，在按原有的键的基础上，通过调相来使电机变成相反的运动。经分析电路，不破坏原有电路的情况下，通过继电器的常开、常闭接点来实现改变三相电压的相位，现改造电路如下(见图3):

说明如下：(1)当K1、K2接通，K3断开，电压通过继电器K4常闭节点(当K3断开、继电器线圈不工作，只有1-9、2-10、3-11、4-12接通，9-5、10-6、11-7、12-8断开，电压只能通过左侧常闭节点出去)U-9-1-U、V-10-2-V、W-W、启动电机，按上升键，立柱的CCD探测器上升。(2)当K1、K2、K3接通，电压通过继电器K4的常开节点(当K3接通、继电器线圈工作，只有9-5、10-6、11-7、12-8接通，1-9、2-10、3-11、4-12断开，电压只能通过右侧节点出去)U-12-8-V、V-11-7-U、W-W,使得U、V换相，按上升键，立柱的CCD探测器下降。(3)为了保护CCD探测器在下降过程中不至于和地面碰撞，加了K1、K2这两个限位开关，当K1、K2断开，表示探测器到了极限位置，不能再运动，只能做相反运动，已达到保护的作用。如在运动过程中K1、K2断开，电机停止运动，必须按K3开关、电机反相，使得运动往相反的方向。(4)CCD旋转电路如上升电路类似。(5)现在DR球管上下、旋转、吊架的左右、立柱上的探测器上下及旋转运行自如，可以做各种部位的拍摄。(6)该电路通过一段时间的运行，工作情况良好。

参考文献

[1]温宏.IMIX DR维修过程分析一例[J].中国医疗设备,2009(8):143-144.

[2]曾路.DR维修实例[J].医疗卫生装备,2008(9):136-137.

[3]杨燕琼.GE飞天6000DR故障一例[J].医疗装备,2008(7):52.

立柱式升降机自动润滑系统 篇2

汽车生产的焊接车间, 在车身搬送过程中, 大量采用了升降机来垂直搬运车身。该类型升降机, 技术非常成熟, 在广州本田汽车有限公司车身搬送线上广泛使用。图1所示, 即为搬运车身用的立柱双叉臂结构式升降机。该机主要包括立柱、搬送叉臂、搬送吊架。通过链条连接搬送叉臂, 安装在立柱上, 由电机带动上下运行。搬送吊架, 则由导轨上的摩擦轮来驱动, 使车身运行到下一搬送叉臂安装在立柱上, 通过滚轮与立柱行走导轨面的接触, 在电机链条的驱动下往复上升下降运行。在使用中发现, 升降机导轨面是靠人工定期涂抹润滑油脂来保持润滑。但是现场工况复杂, 实际操作的效果非常差。当导轨与滚轮接触面之间没有润滑油膜情况下, 升降机在长时间、高节拍下运行, 导轨面会非常干燥, 导轨和滚轮的磨损加大。升降机的搬送叉臂在搬送车身过程中, 由于运动中的振动, 会导致其中一边导轨和滚轮的磨损更加严重。

二、升降机润滑系统设计

由于搬送叉臂与导轨存在三个接触面, 必须对这三个接触面进行有效润滑, 才能起到保护导轨和减少滚轮磨损的目的。润滑油用量的多少, 直接影响到摩擦副滚轮与导轨的润滑效果。这就要求润滑系统的持续加油时间以及停止间歇时间能够有效地控制, 即根据升降机运行状态的变化, 控制油泵能够灵活地进行参数调整。润滑系统的构成如图3所示。

在搬送叉臂上安装特制的凹形润滑油刷, 油泵通过油管将润滑油输送到油分配器, 经油管到达凹形润滑油刷, 确保升降机导轨与搬送叉臂滚轮接触的三个平面, 都能有效润滑。

润滑系统选用了容积式 (PDI) 气动润滑脂油泵。该润滑泵通过与递进式分配器配合, 组成递进式润滑系统。润滑油泵由控制器控制, 将润滑脂定时定量地输送到安装在搬送叉臂上的凹形润滑油刷, 由油刷在运动中对升降机导轨进行润滑。控制器能够对润滑油位过低、油路压力过低现象进行报警及信号提示。

三、润滑脂油泵工作原理

通过压缩空气推动泵活塞前移, 将润滑油脂泵出。当切断气源时, 弹簧推动活塞回复, 同时将油罐中的润滑油脂吸入泵体。润滑油泵的时间控制器, 通过简单编程可用于控制容积式润滑系统 (PDI) 。该时间控制器具有断电时刻记忆功能, 以保证润滑系统供油量的准确。同时具有很好的监控、抗振性能和较好的抗干扰能力。润滑脂油泵, 采用具有多种模式可供选择的直流 (DC 24V) 控制器进行控制。当润滑系统采用时间控制模式时, 润滑脂油泵可按照预先设置的供油和间歇时间, 将润滑脂定时定量地输出, 保证升降机导轨能够周期性循环润滑。油泵控制器的模式选择如图4所示。

四、使用效果

立柱系统 篇3

关键词：粮仓监控系统,立柱式,ZigBee,LabVIEW,智能化

0 引言

粮食储藏过程中,温度与湿度是其重要的技术指标,实时检测数据可动态显示仓库粮食温湿度及虫害等变化情况,为高质量储存粮食提供了技术保障。通过对各大粮仓的实地考察了解到,我国应用于粮食储藏的粮情检测系统大多采用导线式热电偶检测系统。这种采集系统需要在仓库布置大量的电缆, 安装和拆卸繁杂。在通风控制方面,主要依靠工作人员的经验判断,通过分布在粮仓底部的笼形鼓风通道对粮仓内部长时间鼓风,容易造成通道周围粮食过于干燥而引起质量下降。为了保证粮食储备的安全性和控制操作的科学性,设计了一种基于ZigBee无线传感器网络的立柱式粮仓监控系统,并利用LabVIEW搭建可视化界面控制粮仓各系统,从而实现科学的智能化管理。

1 总体设计

为实现科学保粮,必须对粮仓内外环境温度、环境湿度、粮食温度、多种有害气体浓度、粮食水分以及储粮害虫等粮情参数进行综合检测[1]。其中,粮食的温度检测是我国粮食储藏技术标准中最为重要的指标。本文设计的粮情监控系统以温度为测控对象,同时具备一定的扩展性,为其他参数监控的加入预留空间。系统整体结构原理图如图1所示。

系统通过安装在粮仓内部的无线传感器节点对各个地点的参数进行检测,并将检测结果经路由器送至协调器,再通过可视化界面直观显示出粮情参数。同时,监控人员可根据显示结果对粮仓内部出现异常情况的区域进行定位,通过远程控制实现对特定区域的精确鼓风,进而准确高效地改善粮仓内部环境。该新型设计与现有的系统相比,性能得到很大提高。

2 硬件结构设计

2.1 机械部分设计

机械部分设计采用立柱式鼓风通道代替现有粮仓的笼形式鼓风通道,有效地避免了现有结构在装运粮食时的不便以及通风效果不佳影响粮食质量的缺点。局部结构图如图2所示。

1.通风口 2.网孔立柱 3.通风立柱 4.通风槽 5.步进电机

立柱设计为内外双层结构。外层固定一个直径略大于该立柱的网孔立柱,用于防止粮食进入立柱上的通风口以及避免粮食对立柱转动产生阻力。网孔立柱内侧设置通风槽和温湿度检测节点。该系统采用的立柱式鼓风通道可以精确控制通风立柱的转向,从而实现智能通风。当温度传感器节点检测到粮仓内部某处因粮食霉变或虫蛀等原因使温度异常而需要通风时,监控中心自动远程控制步进电机,从而带动内层立柱转动,使立柱上的通风槽对准温度异常方位进行精确通风。直至温度正常后,自动停止通风。

目前,我国粮仓通风系统主要采用人工方式控制鼓风机工作,通过地面的笼行镂空管道实现自下而上的大面积鼓风,其通风时间仅依靠工作人员的经验判断和局部参数检测结果。此方式将导致部分方位通风不足和通风通道周围粮食因通风过度而干燥,最终致使粮食质量下降。改进后的通风系统即可通过立柱式鼓风系统的智能化控制有效解决此问题,实现定时和定向智能鼓风,保障粮食储存的安全性。

2.2 传感器节点的选择和布局

目前,我国各大粮仓大多采用电缆内部安装热电偶和热电阻等测温元件,测温元件随电缆竖直插入粮食内部,传感器的安装费时费力,测量精度不高。本系统采用DS18B20数字温度传感器,接线简单,使用方便,适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。其测温范围为-55～+125℃,固有测温分辨率为0.5℃[2]。DS18B20在与微处理器连接时,仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯,并支持多点组网功能,实现多点测温。因此,使用DS18B20温度传感器可以有效实现本系统组网功能,方便、准确地读取数据信息。

在该粮仓监控系统中,采用ZigBee技术组成的无线传感器网络覆盖整个粮仓各区域。其中,无线传感器节点分层安装在通风立柱上,传感器节点分布图如图3所示。

1.路由器 2.无线信号 3.控制中心4.立柱 5.粮食层 6.控制中心 7传感器终端节点

在粮仓中,通风立柱上均匀安装Zigbee终端节点。每个标准平顶粮仓长30m,宽21m,高6m。依据国家标准,粮温传感器的密度为仓内水平方向不大于5m,垂直方向不大于1.2m[1]。本系统在每个立柱的竖直方向均匀布置3层传感器,每层放置3个且各自相差120°的CC2530节点,与之连接的DS18B20引伸至立柱外,直接检测粮食温度参数。

3 软件设计与实现

3.1 zigBee技术

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)是由大量无处不在的、具有通信与计算能力的微小传感器节点组成,密集布设在无人值守的监控区域,构成能够根据环境自主完成指定任务的“智能”自治监控网络系统。ZigBee主要应用在距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间,典型的传输数据类型有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据[3,4]。与其他无线网络技术相比,ZigBee技术突出的特点是低成本、简化协议以及免协议专利费。低功耗:在低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持1个节点工作6～24个月,甚至更长;近距离:当增加RF发射功率后,传输距离可增加到1～3km;低速率:满足了低速率传输数据的应用需求;高容量:1个主节点最多可以管理254个子节点,最多可组成65 000个节点的大网;高安全性:短时延,一般从睡眠转人工作状态只需15ms,节点连接进人网络只需30ms,进一步节省了电能[5]。ZigBee技术的突出特点为其运用于粮仓监控系统提供了技术保证。

3.2 总体流程

在网络中,每个节点都有一个16位的短地址和一个64位的长地址码。短地址用于本地网络设备中的通信,而长地址则可以与本地网络之外其他的设备通信。

数据的发送是以建立网络为前提的。与计算机相连的节点作为协调器,负责建立网络、接收数据和发送数据,其他节点作为终端,主要负责发送数据。协调器总体流程图如图4所示。

终端节点传感器模块是重要组成部分,负责完成粮食存储所涉及的主要环境参数的检测,一般包括温度传感器模块和湿度传感器模块。主要硬件为数字式传感器及其辅助电路,包括传感器工作电路和信号处理电路[6]。本系统中,终端节点主要分为温度传感器节点、鼓风机及电机控制节点。

终端加入网络的前提是协调器已经建立了网络,并且协调器允许其加入。在本系统中,终端节点主要是向协调器发送采集到的温度数据,接收协调器发送的相关命令,从而实现具体的智能化控制。终端节点的程序流程图如图5所示。

3.3 具体实现

温度传感器节点由CC2530和DS18B20组成,主要负责把采集到的数据发送到协调器。温度节点启动后先初始化,当其成功加入网络后,启动定时器;当定时时间到后,启动采集温度事件,向协调器发送采集到的温度。

鼓风机节点主要由一个CC2530模块和步进电机组成,负责接收协调器发送来的命令,控制步进电机的旋转和鼓风机鼓风。

鼓风机节点在启动后先初始化,当其成功地加入网络后就进入休眠状态;当温度超过一定界限时,协调器会主动地向鼓风机节点发送相对应的命令;鼓风机节点接收到命令后,立刻进入工作状态;鼓风机节点将根据协调器发送的命令自动控制进电机旋转一定的角度,鼓风机开始鼓风;鼓风结束后,鼓风机节点又会进入休眠状态,重复以上工作。

3.4 上位机

LabVIEW是一种图形化的程序开发环境,丰富的库函数专门为信号处理和通信等功能而设计[7]。在设计中,作为各传感器节点实时数据的显示平台,监控人员可根据界面显示观测到粮仓内部的各个参数。当检测到粮仓内部参数异常时,系统会自动报警。针对温度检测制作的可视化界面如图6所示。

4 结论

1)本文提出了基于ZigBee无线传感器网络的立柱式粮仓监控系统设计方案。

它将ZigBee技术运用于立柱式通风系统中,实现了对粮仓内各个区域的温度信息在任意时间的采集、处理和分析,从而控制通风系统智能化工作。

2)定向、均匀、定量及“立柱式”鼓风通道的设计新颖独特、科学合理。

通过现场模型检测结果和控制效果分析,此系统其具有操作简便、低成本、低功耗、自动组网、精确性高以及可推广性强的特点,可替代现阶段各大粮仓的监控系统,满足现代粮仓智能化的管理需求,应用前景良好。

参考文献

[1]韩安太,何勇,李剑锋,等.基于无线传感器网络的多参数粮情自动检测系统设计[J].农业工程学报,2011,27(7):231-237.

[2]陈彩蓉,胡飞.基于DSl8820的温室温度控制系统设计[J].安徽农业科学,2009,37(36):17870-17871.

[3]孙利民,李建中,陈渝,等.无线传感器网络[M].北京:清华大学出版社,2005:10-20.

[4]徐敬东,赵文耀,李淼,等.基于ZigBee的无线传感网络设计[J].计算机工程,2010,36(10):110-112.

[5]刘於勋.基于ZigBee无线传感器网络的粮仓环境监控系统设计[J].计算机与数字工程,2008,36(8):74-77.

[6]刘小斌.基于组态软件的分散设备的集中管理与控制[J].机械研究与应用,2008,24(5):87-91.

立柱系统 篇4

两港公路大治河桥的引桥采用单片预制的小箱梁或叠合梁, 分幅布置。由于施工期间上部结构离散, 缺乏横向联系, 设计中采用具有盖梁的桥墩形式, 通过盖梁解决离散结构的横向受力问题, 并将上部结构的反力传递到立柱中。桥墩的立柱受桥位处的工程条件限制, 采用宽幅独柱形式。盖梁截面为倒T形式, 梁高2.9~4.1 m, 顶面宽0.94 m, 底面宽2.94 m;盖梁总长为33.6 m, 其中两侧悬臂长度分别为10.3 m;桥墩截面尺寸为13 m×2 m。桥墩构造示意图见图1。

该桥墩盖梁的悬臂部分为静定结构, 受力明确, 计算也相对简单;但立柱范围内的盖梁部分, 由于受到立柱约束, 在各工况下受力情况较为复杂, 盖梁内的应力不会因为进入立柱部分而明显下降。通过实体有限元的计算方法, 综合比较各工况下盖梁内正应力分布、立柱范围内盖梁的计算长度, 对盖梁的设计起到指导作用。

2 通常确定盖梁计算长度的方法

2.1 只考虑盖梁悬臂部分

该方法只计算盖梁的悬臂部分。由于计算简单, 很容易得到各工况下盖梁悬臂根部的内力, 无法得到立柱范围内的盖梁内力分布情况。此方法适用于对盖梁内力的估算。

2.2 盖梁、立柱均作为梁单元

该方法将盖梁、立柱均用梁单元模拟, 采用有限元方法计算盖梁内力。建模时, 立柱节点位于梁柱交点处。这种方法考虑立柱对盖梁的影响, 往往适用于多立柱带盖梁式的桥墩的超静定结构, 但立柱范围内的盖梁已不具有梁单元的受力特性, 采用该方法得到的立柱范围内盖梁内力偏大。当立柱尺寸较小的时候, 结果误差不大, 设计偏于安全。若立柱尺寸较大, 尤其本工程立柱横向尺寸为13 m, 得到的结果已明显失真。

为适当减小立柱范围内盖梁的弯矩, JTG D62—2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中允许采用4.2.4条对得到的弯矩进行折减。连续梁中间支撑处折减弯矩计算图见图2。

图2中的折减弯矩计算见式 (1) 。

式中:q为梁支点反力R在支座两侧向上按45°分布于梁截面重心轴G-G的荷载强度 (q=R/a) , k N/m;a为梁支点反力在支座两侧向上按45°扩散交于重心轴G-G的长度, m。

需要说明的是, 4.2.4条是考虑连续梁在负弯矩支点处, 支座宽度对弯矩折减的影响。立柱与盖梁间为固结形式, 连接形式、受力机理均不同于支座与梁的联系。当立柱尺寸较小时, 采用这种方法对负弯矩折减的偏差不大。

但是, 本工程立柱宽度13 m, 即便采用该方法, 未折减立柱范围内的盖梁长度也有5 m, 折减后的内力仍然偏大。

2.3 支座替代立柱约束

该方法将立柱范围内盖梁用若干梁单元进行模拟, 每个梁单元节点设弹性支撑, 即用若干弹性支撑替代立柱对盖梁的约束。

该方法力学概念清晰, 较以上方法更接近于真实的受力状态, 但弹性支撑各方向的刚度难于确定, 给计算带来困难。设计中, 往往将各支撑刚度设为无穷大以求计算简化[1]。模型在重力作用下的弯矩示意图见图3。由此可见, 其结果接近于方法1, 无法考虑立柱范围内的盖梁内力, 该部分内的应力也无法得到。

2.4 取一定比例盖梁高度范围内的盖梁长度

该方法取一定比例的盖梁高度作为盖梁在立柱范围内的计算长度。日本道路协会推荐该比例取用0.25[2]。梁、柱刚域节点计算位置示意图见图4。

该方法所设定的盖梁计算长度是否适用于宽度达到13 m的立柱, 还需要实体模型的进一步检验。

3 采用实体有限元的方法确定

以上确定立柱范围内盖梁计算长度的方法均有一定的局限性。在大治河桥引桥工程中采用实体有限元方法, 分别计算在结构重力、梁顶升温14 K、梁顶降温7 K的3个工况下盖梁内正应力, 通过分析正应力的分布形式, 确定立柱范围内的盖梁计算长度。

采用大型有限元计算软件MIDAS FEA, 将立柱、盖梁用实体单元进行离散。为减小计算工作量, 根据对称性原则只模拟1/4桥墩, 并相应设置边界条件。以下是结构重力、梁顶升温14 K、梁顶降温7 K的3种工况, 组合1 (结构重力+梁顶升温14 K) 及组合2 (结构重力+梁顶降温7 K) 下盖梁内正应力分布示意图 (见图5~图9) , 图中受拉为正, 受压为负。

1) 盖梁在竖向荷载作用下, 结构内的最大拉应力发生在悬臂根部, 这与悬臂梁的受力机理相符。

2) 在梁顶面升温的情况下, 最大拉应力发生在梁中部台阶顶面, 最大压应力发生在盖梁中心线处;梁顶面降温的情况下, 其结果相反。由于宽幅立柱对盖梁的约束作用较大, 越靠近立柱中心, 其应力也越大。

3) 在承载能力极限状态基本组合中, 在各工况组合下盖梁进入立柱不同长度处的正应力与悬臂根部的正应力极值的比例见表1。

%

从表1可见, 组合1梁顶面正应力进入立柱范围后衰减较快。考虑到盖梁内最小配筋率的要求, 0.75h处作为盖梁的控制长度可以满足设计要求。组合2梁顶面正应力进入立柱范围后衰减较慢, 即便立柱中心线处正应力也达到极值的60%, 在设计中需要考虑全长度范围内布置钢筋。

4) 组合1中, 由于梁顶升温导致盖梁截面台阶位置受拉, 盖梁截面阶梯位置的应力和立柱范围内应力在普通的梁单元计算中是较难反映的。

4 结语

1) 盖梁在立柱范围内的内力, 采用不同计算方法结果不尽相同。设计中, 在盖梁内布置钢筋或预应力钢绞线以提高截面抗力时, 应给以充分重视。

2) 盖梁在立柱范围内的计算长度因工况的不同而不同。本工程中, 立柱宽度与盖梁高度的比值较大, 采用常规计算方法难于确定该长度。工程设计采用实体有限元方法计算, 通过盖梁内正应力的分布形式, 确定不同工况组合下立柱范围内盖梁计算长度的包络值, 为盖梁设计起到指导作用。

3) 倒T盖梁的梁中部台阶处, 因温度梯度的作用, 往往应力也比较大, 在设计中须充分考虑。

参考文献

[1]俞露.大悬臂预应力混凝土盖梁设计分析[J], 中国市政工程, 2010 (2) :25-27.

框架码头立柱植筋质量控制 篇5

关键词：框架,码头,立柱,植筋,质量控制

半个世纪以来, 我国建筑业取得了辉煌的成就, 其中混凝土结构、预应力混凝土结构技术突飞猛进, 日新月异, 取得了大批先进、成熟的科技成果, 混凝土结构设计理论与设计规范水平以跻身世界先进行业。但我们还应该看到在大规模建设取得巨大成就的同时还存在质量问题。目前, 在工程结构领域中一个相当普遍的问题是建筑物的加固质量控制问题, 并且近年来日益增多, 它已影响到生活和生产, 并困扰着大批工程技术和管理人员, 是迫切需要解决的技术难题。

1 工程概况

寸滩三期工程由于开工较晚, 在第四、五结构段施工到第一层立柱和第七段完成第一层纵横联系撑时, 正值汛期, 在2010年7月~9月期间有三次洪峰上涨至180m高程以上, 致使现场停工度汛。由于立柱施工采用留置预留钢筋分层进行, 在洪水期间, 大量的垃圾以及水藻等漂浮物, 缠绕在立柱预留钢筋上, 在水流作用下使钢筋发生扭弯, 局部钢筋出现被水冲断现象, 严重影响强度。为此采用立柱钢筋植筋补强方案保证工程质量。

立柱植筋施工工艺如下:

2 植筋加固质量控制难点分析及制定对策

本工程受汛期及三峡库区蓄水的影响, 工期非常紧张, 为了使后期工期不受影响, 立柱植筋必须一次性全部通过验收。为此, 项目部全体人员查阅相关技术资料, 借鉴以往的施工经验, 并通过对施工现场管理人员及操作人员进行调查, 得出植筋加固控制难点抓要有:植筋胶的性能差、钢筋表面锈蚀、垂直度偏差大、钻孔深度不够、责任心不强。

根据以上原因的分析, 我们对主要因素制定了详细的对策, 并在工程施工中进行落实, 同时设专人落实各项对策的执行情况, 如下表:

3 对策实施过程

3.1 选择符合设计要求的进口植筋胶

植筋胶的选择在植筋质量的控制中尤为重要, 经和业主、设计及监理方协商后选择符合设计要求的进口喜得利RE500注射式植筋胶, 且送具有相应资质的检测单位进行检测, 其胶体劈裂抗拉强度≥8.5MPa, 抗弯强度≥50MPa, 不挥发物含量≥99%。锚固胶与钢筋及砼的粘结强度大于砼自身的抗剪强度。

3.2 对钢筋表面进行除锈

为了保证植筋质量, 筋在栽植前必须除掉浮锈, 粘有油污的钢筋除锈后须用脱脂剂脱脂。除锈处理过的钢筋必须当天用完, 以免再次生锈。

施工现场尽量使用新进场且无锈蚀的钢筋。

3.3 控制钻孔垂直度

为了保证钻孔垂直度, 打孔用进口喜利得手持电锤和专用钻头进行施工, 打孔时应与原构件面垂直。对于不符合要求的, 在原孔附近重新钻孔。

3.4 控制钻孔深度

钻孔前由项目技术负责人赵涛对作业人员进行技术交底, 并形成会议纪要。在钻孔过程中, 严格按照设计孔深进行钻孔, 成孔后用卷尺进行深度测量, 确保其钻孔深度符合设计要求。

3.5 培养施工作业人员的责任心

植筋施工前, 由副组长赵涛组织现场施工作业人员进行技术交底, 形成交底纪要;并对作业人员进行责任心的教育宣讲, 制定奖惩制度, 培养施工操作人员的责任心。

4 结论

在第四、五、七结构段的立柱及靠船立柱钢筋内侧植筋完成后, 经检查钢筋的锚固长度均大于700mm, 并按照规范抽检频率进行拉拔试验检测, 抗拔力均达到设计要求, 施工质量满足验收规范。通过对框架码头立柱植筋的质量控制, 不但提高了立柱的质量, 还取得了一定的经济效益。若不进行立柱植筋, 改用凿掉立柱砼重新浇筑其花费大约是20万元左右, 而立柱植筋的成本是15万元, 节约成本20-15=5万元。

参考文献

[1]卢洋, 傅德胜, 郑关胜.基于MIDAS多层结构的构建与开发[J].武汉理工大学学报 (交通科学与工程版) , 2004 (1) .

[2]朱毓丽, 杨利.滑框倒模技术在空心薄壁高墩中的应用[J].重庆交通学院学报, 2007 (2) .

桥梁立柱外观质量施工控制 篇6

目前，工程实体的内优外美已成为广大工程建设者们共识，并进行着不懈的追求，桥梁美学的研究也进入到相当的层面，人们对桥梁的外观质量特别是立柱外观有了更高的期望。而不少工程建设项目中由于没有对桥梁的外观质量引起重视，特别是桥梁立柱施工中没有进行有效的控制，从而使建成的工程外观质量差强人意。合淮阜高速公路全线桥梁数量多，立柱工程量大，其外观直接影响到工程的整体形象。本文结合该项目建设的监理实践，就影响立柱外观的因素进行分析，探讨如何在施工中对立柱外观质量进行有效控制。

1 常见外观质量问题及原因分析

合淮阜总监办通过“事前指导、事中监控、事后检查”等三个阶段对全线桥梁外观质量调查和数据分析，发现立柱外观缺陷出现的频度的排列顺序依次是：蜂窝及气泡、接缝漏浆、麻面及水印、表面不光滑，颜色不均一等。现就上述立柱的主要外观质量问题的原因作简要分析：

1)蜂窝及气泡：主要原因是混凝土振捣技术不过关，漏振出现蜂窝，过振导致了离析。或者是坍落度、水灰比不合适。气泡较多一般是由于混凝土的轻度析水造成，在掺加较多减水剂的情况下会更为明显。

2)接缝漏浆：主要原因是由于模板的质量较差或使用旧的模板，接缝拼缝不严，或接缝处的螺栓没有拧紧，或企口处上次的灰浆未铲净，或接缝处未加橡胶垫双面胶带处理等。

3)麻面及水印：出现此种外观质量问题时，应从混凝土的和易性、振捣时是否过振及混凝土配合比等各方面寻找原因。在用水量偏大的情况下，极易造成立柱拆模后出现麻面。水印现象的出现一般是由于漏斗和串筒的湿润水存留在柱底，这会影响立柱底部混凝土的外观。而局部起砂一般是由于振捣时振动棒接触到模板过振引起的，砂率偏大也是一个原因。

4)表面不光滑，颜色不均一：掺加大量粉煤灰、砂石料中含有较多的石粉都会影响立柱的表面光泽。表面颜色不均与坍落度损失、分层不均匀、振捣不规范等几个因素有关。

立柱外观质量缺陷基本上集中在以上几个方面。有的单一出现，也有几个缺陷同时共存。

2 立柱外观质量施工控制

2.1 模板选用与接缝处理、脱模剂选择

立柱外观质量的好坏在很大程度上取决于模板的质量。理论上讲，砼浇筑面应等同于模板的内模面。立柱模板应选用线条顺直流畅，面板光洁，接缝紧密，表面光洁度好的模板。二次周转的模板使用前应精心调校，打磨内壁并试拼检查。为保证立柱外观，采用正规的模板厂家定制整体式大块钢模板，并提出了加工精度、内壁打磨抛光、接缝的接头模式等方面的具体技术要求。对于不合格的模板退回原厂重新定做，为立柱的外观质量保证奠定了基础。

立柱模板的接缝通常设计成平缝，并加胶垫螺栓连接。也可设计成企口缝，但对加工精度要求较高。接缝的处理成功与否，直接影响立柱的外观。接缝处理不好，易造成漏桨等现象。截止目前，我们已试验了三种不同形式的接缝处理，分别为：在接缝处打建筑泥子或玻璃胶、粘贴橡胶带以及贴3mm的双面胶带。从使用效果来看，打玻璃胶和贴单面胶带的方法较为成功。

浇筑混凝土之前，模板应涂刷脱模剂，外露面混凝土模板的脱模剂应采用同一品种，不得使用废机油等油料，且不得污染钢筋及混凝土的施工缝处。我们试验了三种脱模剂：新机油、色拉油、建筑模板专用脱模剂。其中新机油和色拉油使用效果均较好，但后者成本稍高。建筑模板专用脱模剂类似于油漆中的清漆，即在模板表面形成一层0.1～0.2mm的漆面隔离层，脱模后砼能形成类似于漆面的光面，外观效果较好。但此种脱模剂对于施工工人操作精细化程度要求高，且成本高，常用于市政景观工程。

2.2 材料选用

混凝土质量的优劣对立柱的外观有着直接影响，而规范材料选用是配制优良混凝土的前提。碎石选用5mm～31.5mm的连续级配坚硬碎石，砂选用Ⅱ区中砂，其细度模数控制在2.3～2.7之间。1)砂率对立柱的表面光洁度有影响。砂率过小不利于混凝土的振捣密实，易形成麻面;过大则易引起混凝土离析。通过对34%、39%、41%三种不同砂率的试验，最终确定了35%左右砂率控制指标，避免使用粗砂。2)掺加粉煤灰可提高混凝土的保水性、和易性。采用Ⅱ级粉煤灰进行试验，结果发现，随着粉煤灰掺加量的增加，成品混凝土颜色发白。综合考虑后，认为掺加粉煤灰时，则须采用Ⅱ级或以上等级的优质粉煤灰，并注意控制其掺加量，不宜超过基准配合比的20%。

2.3 严格控制砼配合比

立柱混凝土的配合比中，影响外观质量的是水灰比和坍落度两大指标。施工过程中随时进行检验，要在确保混凝土满足设计强度要求的同时，提高成品外观质量。在合淮阜高速公路项目桥梁立柱施工过程中，我们组织对不同的混凝土水灰比和坍落度进行了对比试验。

1)水灰比：采用了4种不同的水灰(胶)比，分别为0.40、0.41、0.43、0.48。拆模后发现，水灰比小者颜色较暗，但表面的光洁度却未呈现出一定上升趋势。从试验情况来看，水灰比为0.43的混凝土成品表面情况较好。当然，不同单位的施工习惯不尽相同，相应的混凝土配合比略有差异。

2)采取两种坍落度的配合比：一种为40mm～50mm左右;一种为大坍落度的配合比，达到100mm。从对比的情况来看，大坍落度的成品颜色较暗，表面光洁度不好。总结后认为，混凝土的坍落度一般控制在40mm～60mm较为合适。相应地，混凝土搅拌时间可控制在120～180s。

2.4 混凝土的浇筑与振捣

立柱混凝土的浇筑和振捣也是影响其外观质量的关键环节，应做到均匀连续浇筑，规范振捣。

1)浇筑前的检查。在混凝土浇筑之前，首先应确认模板底部与系梁或承台形成一密封系统。如处理不好，可能造成柱脚处严重漏浆而形成蜂窝缺陷。施工中应采用与立柱混凝土相同的水泥砂浆封底处理，效果良好。

2)混凝土的浇筑。混凝土灌注过程当中，要求连续施工，不留工作缝。切忌一次下料过多，分层浇筑厚度控制在30cm～50cm为宜(该问题在吊斗上划标识线就可方便地解决)。混凝土的浇筑速度是立柱混凝土浇筑过程中一个较为重要的技术关键，按2～3m/h控制比较合适。同时，为避免夏季高温作业时混凝土坍落度的损失，最好避开中午高温时的作业，可安排在下午16∶00以后进行。当然，还应密切注意天气变化，雨天施工也会带来不必要的水纹、麻面等质量缺陷。

3)混凝土的振捣。振捣对混凝土外观质量的影响较大，而振捣技术直接决定了混凝土振捣的好坏。立柱施工实行定人定岗，让有多年施工经验的振捣工人专人施工，保证了立柱的外观及其稳定性。结合施工实践，初步总结形成了以下几点经验及原则。振捣时要快插慢拔，振动棒一般应距离模板20cm左右，尽可能避免振捣器与模板接触，从四周依次间距均匀地螺旋式振捣，移动距离控制在20～25cm左右。每点的振捣时间为10～15s，以排除气泡，最后在立柱中进行振捣。振捣时，振动器要垂直插入前一层混凝土约10cm，以保证新浇混凝土与老混凝土结合良好。必要时，可根据情况实施二次振捣，直至混凝土表面平坦停止下沉、泛浆且没有大的气泡出现。另外，对于施工时可能存在的混凝土振动器混用情况，要特别注意功率的差异，不同形式、功率的振动棒的振动力有所差别。如对于同一种振动器采用ZN50的振动棒，其振动力要较ZN35的振动棒大2.8倍左右，应合理选用进行施工。

2.5 拆模与养生

立柱施工中，应注意适时拆模，加强养生，以免造成由于养生不当产生的外观质量问题。立柱的拆模时间与所用的水泥、气温等密切相关，一般在浇筑完成10h后即可拆模。采用塑料薄膜包裹立柱，定期在顶面浇水的养生方法养生，养生时间不小于7d，操作简单，效果较理想。

3 结语

针对立柱外观易于出现的一些外观质量问题，通过试验施工，总结经验，寻找原因，并采取了一系列有效施工控制措施。从施工效果来看，麻面、水印、蜂窝及气泡等外观缺陷基本消除，模板接缝处理平顺，立柱表面光洁、颜色均一，取得了预期的效果。

立柱的外观质量影响因素众多，如何在施工中对其进行有效的控制就显得较为困难。本文对如何在施工中提高立柱外观质量作了初步探讨，以期对同类工程有所借鉴和指导。有失偏颇之处，望不吝指正。

参考文献

[1]桥梁施工百问.北京:人民交通出版社, 2004.

[2]JTG F80/1—2004.公路工程质量检验评定标准.

水泥立柱钢架大棚设计与建造技术 篇7

设计建造塑料大棚要综合考虑大棚的采光性、棚架的稳固性、空气的交换流动性、投入成本的经济划算、土地的集约利用和耕作整地的机械化应用等方面的问题。大棚的采光性能与覆盖物、大棚高度和拱杆材料有关, 而稳固性与棚架材料、棚面的弧度、大棚高跨比和长跨比有密切关系。

1. 大棚高跨比

为减小风荷载, 提高抗风能力, 带肩的大棚高跨比为0.12~0.20。高跨比的计算方法为:高跨比= (顶高-肩高) /跨度, 例如:大棚顶高3.2m、肩高2.0m、跨度8.0m, 则该栋大棚的高跨比为0.15。建造塑料大棚时, 如跨度在6~8m, 则肩高到顶高的高度为0.8~1.2m;如跨度在9~12m, 则肩高到顶高的高度为1.2~1.5m。一般跨度越宽, 则肩高到顶高的高度应相应增加。

2. 棚的方位、大小和布局

一般多采用南北为长、东西为宽的方位建造, 这样建设的大棚光照分布均匀, 受光量较东西向为长的棚采光好, 据生产实践约高5%~7%, 白天温度变化比较平稳, 抗风能力较强。大棚以长40~60m为宜, 一般不超过80m。过长不便管理、牢固性降低和棚内通风效果差;单栋棚跨度一般8~10m, 顶高3.2~3.5m, 肩高2.0~2.1m, 过高会造成棚内地表层光照不足、降低大棚的牢固性;棚与棚间东西向间距至少2m以上, 南北间距4m以上。

3. 大棚场地选择

建造塑料大棚应选择地势平坦, 土质疏松肥沃, 地下水位低, 光照充足, 南、东、西三面没有遮光物体, 有便利的灌溉条件和排水条件的地方。

二、水泥立柱钢架大棚建设材料及主构件制作

1. 大棚建设材料

水泥立柱大棚建设材料主要为水泥预制柱、ф40镀锌管材、ф20镀锌管材、ф15镀锌管材、槽钢、卡槽卡簧等。

2. 水泥预制柱浇铸

柱高270cm, 直径粗11cm, 内置4根ф6的钢筋, 顶端钢筋露出3cm, 一般浇铸成圆形较好。

3. 焊制扇架

上弦弧弓采用ф20或ф15镀锌管, 下弦拉筋采用ф15镀锌管, 用ф15镀锌管做拉花;跨度为8.0m的扇架, 上弦弧弓长9.0m, 下弦拉筋长8.0m, 煽架内置两个三角形结构拉花。

4. 侧面结构

侧面间隔4.0m安装1根水泥立柱, 两根立柱间安装2根ф15镀锌管, 间距1.33m, 镀锌管与纵向梁条、卡槽焊接牢实。

5. 端面结构

端面5根水泥立柱, 间隔2.0m一根, 中柱高3.9m, 下埋田面以下0.7m, 田面到顶3.2m, 肩柱高2.7m, 下埋田面以下0.7m, 田面到顶高2.0m, 肩柱和中柱正中各安装一个水泥立柱, 田面到顶高2.9m。

水泥立柱顶焊接一道ф15镀锌管拱杆, 肩高处水平焊接一道ф15镀锌管, 并在其上焊接一道卡槽;距离立柱1.0m处竖向垂直安装3道ф15镀锌管, 田面处水平焊接一道ф15镀锌管, 并在其上焊接一道卡槽。

三、单栋无中柱大棚建造

1. 棚型结构

单跨为一座, 跨度8m宽, 顶高3.2m, 肩高2.0m, (高跨比为0.15) , 棚长60m, 水泥预制柱做肩柱, 水泥立柱间距4.0m。横向每排水泥立柱上焊制一道弧形扇架, 即扇架间距4.0m, 一共需14道扇架。棚正顶采用ф40镀锌管材做纵向梁条, 两侧肩柱顶采用ф25镀锌管材做纵向梁条, 拱顶和肩柱之间采用ф20镀锌管材做纵向梁条。在两弧形扇架之间每隔1.33m安装一根拱杆, 两扇架间安装2根拱杆, 材料为采用ф15镀锌管。棚正顶不安装卡槽, 侧面安装3道卡槽, 即肩柱顶处纵向1道卡槽, 肩柱脚田面处纵向1道卡槽, 距离田面0.8m处安装一道卡槽。

2. 大棚骨架材料用量

大棚建造所需材料见表1。

3. 安装

(1) 深埋肩柱立柱间距4.0m, 田间挖坑下埋深度0.7m, 顶高一致。

(2) 安装侧面立柱纵梁在水泥肩柱顶端上方, 沿棚向安装ф25镀锌管, 镀锌管与水泥柱顶端的钢筋焊牢, 管与管间焊接好。

(3) 焊骨架每隔4.0m, 在每排水泥柱上焊一道扇架, 扇顶梁条用ф40或ф32的镀锌管, 要求梁条与梁条、梁条与扇架、梁条与拱杆焊接牢固, 扇架正下方采用ф15镀锌管材将所有扇架连接。

(4) 焊拱杆每两道扇架之间安装2道拱杆, 材料为ф15镀锌管材, 间距为1.33m。

(5) 焊卡槽棚正顶不安装卡槽, 侧面安装3道卡槽, 即肩柱顶处纵向1道卡槽, 肩柱脚田面处纵向1道卡槽, 距离田面0.8m处安装一道卡槽。