现场检测试验(精选12篇)
现场检测试验 篇1
施工现场试验检测是工程质量管理的重要组成部分,是对工程质量进行科学管理的重要手段。客观、准确、及时的试验检测数据是工程实践的真实记录,是指导、控制和评定工程质量的科学依据。但由于建设工程项目现场施工条件相对简陋、检测试验操作人员素质参差不齐、具体试验操作过程不够规范等原因,现场施工检测试验存在较多问题,直接影响工程质量安全。本文列举了现场施工检测试验中重要检测项目及其常见问题,以供借鉴应用和参考。
1 材料进场检验问题
1.1 进场材料未严格审核
材料的质量证明文件主要包括产品合格证、有效的型式检验报告、出厂检验报告等。材料进场前,应熟悉对材料品种、规格、型号、强度等级、生产厂家与商标的规定和要求。有些材料进场时,相关质量证明文件等资料内容中所示的规格、尺寸、颜色与现场不符,甚至材料名称有不同、必试项目不全等。现场检验人员应将厂家产品的质量证明文件对照进场材料实物,仔细查证无误后取样送检,避免复试报告、厂家提供检验报告与到场材料不符。
1.2 进场原材料未坚持“先复验,后使用”
现场施工中,当工期比较紧张或材料进场时间不合理时,有些材料进场后边使用、边复试。这样不仅给假冒伪劣产品用于工程有了可趁之机,也使产品质量的稳定性、可靠性没有把握。如水泥,若复试后安定性不合格而用来贴地砖,一段时间后,地砖就会空鼓。
1.3 取样送检不具有代表性
应具有代表性,从施工现场随机抽取,取样部位和数量都应可保证样品能够真实代表该批次产品质量状况。如水泥取样应按批进行质量检验,避免从一辆罐车中提取或拖一整包袋装水泥就送往试验室。散装水泥取样的方法是随机从不少于3个车罐中各取等量水泥,经混拌均匀后,再从中称取不少于12kg水泥作为检验样。
1.4 取样频率不足,其代表数量不确切
由于材料进场存在多种不可确定因素,其取样频率及代表性不够确切,这样试验结果不能较全面地反映工程实际情况,有可能使某些不合格的材料漏检而应用于工程中,产生质量隐患。如热轧带肋钢筋可能因工程量、运输等因素造成不能同时进场,工地有时在进场数量不多时不作复试,等再次进场时才取样送检。《混凝土结构工程质量验收规范》GB50204-2015规定,不同一时间进场的同批钢筋,必须经过确认属于“同一厂家、同一牌号、同一规格”的钢筋时,才可按一次进场钢筋进行划分检验批,再按抽样检验方案进行处理。
1.5 非结构用材的复验重视不足
一般工程建设过程中,施工单位对主体结构用材的复试工作做地较好,但对装修材料复试却不够重视。《建筑工程检测试验技术管理规范》JGJ190—2010附录表A“常用建筑材料进场复试项目、主要检测参数和取样依据”中明确规定,对于装饰装修材料的甲醛、放射性等项目须进行进场复验。
1.6 材料检验报告不真实
实际工程,有时出现检测试验结果表明材料或施工不合格,因担心工程质量影响验收或受罚,而走形式主义,采取了抽撤、替换或修改不合格的检测试验报告,掩盖工程质量的真实情况,造成极其严重的后果。如轻集料混凝土小型空心砌块在厂家养护有时不足28d就送至工地,强度一般未达到要求,且提供合格样品送试以满足作资料要求。
2 混凝土施工试验
2.1 忽视混凝土的单方碱含量要求
混凝土碱骨料反应破坏一旦发生,若没有进行有效治理,将直接危害混凝土工程耐久性和安全性。混凝土碱骨料反应包括了碱-硅酸(ASR)反应和碱-碳酸盐反应,ASR会在水泥与骨料石子的界面间或在骨料周围出现反应环,当遇到潮湿环境和水分时,ASR吸水膨胀,体积增大约3~4倍,从而导致混凝土内部结构破坏、膨胀开裂。地下室或潮湿环境下使用的混凝土应选择低碱的水泥、外加剂以及碱活性含量低的骨料(石子)。《预防混凝土碱骨料反应技术规范》GB/T50733-2011标准规定,混凝土碱含量不应大于3.0kg/m3。
2.2 忽视水泥、外加剂中的氯化物含量要求
混凝土中的含氯化物会引起结构内钢筋严重锈蚀,从而导致混凝土结构损坏,后果严重且难以控制其发展。因氯化物会以水溶离子的形式不断向混凝土内部扩散、渗透和吸附,影响混凝土结构耐久性。《混凝土质量控制标准》GB50164—2011对混凝土中水溶性氯离子含量的规定见表1(其中氯离子含量系指其占混凝土中水泥及矿物掺和料总重量的百分比)。
2.3 忽视混凝土的初凝时间要求
混凝土运输、浇筑过程的间歇时间一般不能超过混凝土的初凝时间。超时要留置施工缝,否则易出现冷缝等质量缺陷。因此,应掌握新浇混凝土的初凝时间(h),当无相关试验资料时,可按t0=200/(T+15)公式进行计算,T为混凝土的浇筑时的温度(℃)。
2.4 未作好坍落度试验
坍落度测试主要用于能检测混凝土拌和物性能质量和浇筑性能。坍落度测试操作中应注意每一细节:测试前应湿润坍落度筒,放置在刚性平板上,垂直平稳提筒等;仅测坍落度时应观察其和易性(保水性、粘聚性、流动性);自密实混凝土还应测其扩展度。只有严格遵循正确的操作方法,才能做到测试准确。现场每次不应象征性地浇筑混凝土,应监控整个浇筑过程,对有怀疑的和关键部位的混凝土严格测试。混凝土坍落度实测值与合同规定的坍落度值之差应符合规定(表2)。
2.5 选用试模或操作不合理
选用边长150mm的混凝土试件试模,其骨料粒径≤40mm;选用边长100 mm的试模,其骨料粒径≤31.5mm。当骨料粒径≤40mm,而≥31.5mm时,若误选100mm试模会造成混凝土试块抗压强度偏差较大。
制作试块时,若未拧紧试模卡具,易导致振动时变形,影响试块的形状。有些送检试块呈菱形等,自然抗压强度不准确。
2.6 混凝土取样地点不正确
检测试验抽样应具有代表性。现场施工通常会对“在混凝土浇筑地点取样”理解不透彻。根据GB50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》第7.4.1条的强制性条文规定:“用于检验混凝土强度的试件应在浇筑地点随机抽取。”“浇筑地点”即指混凝土入模地点。
2.7 标养试块不符合规定
对标养试块存在制作试块时添加水泥(砂浆试块也有此现象)、添加石子、人为增高其强度;用高强度试块替代低强度试块;留置龄期长的空白试块替代等现象。
2.8 标养条件未控制好
标养室温度须在20±3℃范围,湿度≥90%;在水池中标养试块,水温须在20±3℃范围,pH值≥7。有些虽已设标养室(或标养箱),但在气温热天并不标养,造成湿度不够,试块标养强度未到应有的数值。
2.9 对“同条件试块”认识不够
同条件试块应是与结构实体同等条件养护的,能较真实的反映结构实体混凝土的强度,为判定结构实体质量提供科学依据。同条件种类有如下几种:1.2 MPa楼面上人及安装模板、支架强度的同条件试块;7.5MPa外挂架强度同条件试块;各种跨度顶板(梁)拆模强度的同条件试块;结构实体检验用需见证取样送检的同条件试块;冬施中判定混凝土是否受冻害的临界强度试块、同条件转常温28d试块等。一般容易漏做冬施临界强度试块,同条件转常温28d试块或拆模强度试块。有时1.2MPa、7.5MPa (梁)拆模、临界强度同条件试块在开始几次制作时未多留置几组,死板的将龄期定为3d或7d或14d等,同条件养护试块没有放置在对应的结构实体旁边一起养护。
应在主体结构的主要受力部位留置备用标养试块,试压时,当试块三个强度值相互偏差较大不能评定或试块丢失等不可弥补的情况下补用。
2.1 0 不重视大体积混凝土测温
要掌握正确的大体积混凝土测温方法,确保温度测量准确,以监控温度对混凝土的有害影响。现场实测是大体积混凝土施工的重要环节,大体积混凝土内外温差应不大于25℃,(其表面温度与大气温度差也不应大于25℃);混凝土入模温度不宜超过35℃,拆模时其表面温度与环境温度之差小于20℃;浇筑后的大体积混凝土,降温不宜大于2.0℃/d。测温监控大体积混凝土,是防止水泥水化热引起温度和应力的变化而导致的大体积混凝土裂缝产生的有效措施。
3 砂浆试验
(1)施工现场搅拌砂浆,由于使用量较小或运输不方便等原因,有很多时候不能认真按配合比计量,并注意随时检查一次性搅拌的砂浆要在3~4 h内用完。
(2)砂浆试验取样地点:应在现场搅拌点至少3个不同部位及时取样(如果是预拌砂浆应在其卸料点取样)。取样量不应少于试验所需量的4倍。
4 钢筋连接施工试验
4.1 对班前焊和工艺检验理解不透彻
现场钢筋连接若使用焊接或机械连接工艺时,用于此项工艺的钢筋在原材复试合格后应按每验收批,做班前焊试验或工艺检验,以确定是否能采用此项工艺。
4.2 检验试件未现场取样
焊接的班中焊、机械连接的现场检验试件预先制作,未在施工现场取样。反映不了现场施工质量,做不到真实性。
(1)每种规格钢筋的接头试件不应少于3根;
(2) 3根接头试件的抗拉强度均应符合表3接头的抗拉强度规定。
注:为接头试件实际拉断强度;为接头试件中钢筋抗拉强度标准值;为钢筋屈服强度标准值。
4.3 验收批数量分不清
现场连接形式不一样,取样试件代表批量就不一样,不可一概而论。
4.4 未计算强屈比和屈标比
有抗震要求的框架结构,其纵向受力钢筋的进场复试未计算强屈比和屈标比。
4.5 钢筋保护层检验抽样不正确
应抽梁类、板类构件分别进行,抽取数量为其总数的2%,并各自不少于5个,有悬挑构件时,其至少应占抽检总数的50%。梁类构件应检验全部纵向受力钢筋,板类构件应检验至少6根受力钢筋。
5 回填土施工试验常见问题
委外送试未密封试样,应避免其水分蒸发会导致本测试不准确,防止试样水分散失。
6 结束语
以上只是列举了现场施工检测试验中的部分重点问题,各方面的支持与配合是试验管理的前提条件,试验人员自身素质的提高是试验管理的关键,不断加强学习和认真进行操作,以使施工检测试验工作真正成为工程质量的根本保障。
(1)应充分认识到现场施工检测试验工作岗位的重要性,应根据工程项目规模大小,配备相应的试验人员、仪器设备和设施,建立健全现场试验管理制度。使检测试验岗位真正成为工程质量的保障之一。
(2)遇到不合格的检测试验项目,要从各方面查找原因,而不是隐瞒、修改甚至做假,掩盖事情真相,使不符合要求的材料、设备进入工程施工,造成严重的质量隐患或后果。
(3)工程项目各参建单位、部门都要协助配合检测试验工作。总包单位应负责施工现场检测工作的整体组织管理和实施;分包单位负责其施工合同范围内施工现场检测工作的实施;监理(建设)单位应及时确定见证人员,审批施工单位报送的检测试验计划并监督实施,并对甲供材料设备提供完备质量证明文件,按照有关规定实施进场检测试验;检测机构出具的检测报告应信息齐全,数据可靠,结论正确,并对所出具的检测报告的真实性、准确性负责。
(4)工程施工检测试验室建筑物、房间的面积以及平面布置,应根据试验室的编制、试验设备的数量和大小、需要的操作空间而定;现场试验站应设置标准养护室,对混凝土或水泥砂浆试件进行标准养护。检测试验仪器的品种、数量、性能、技术指标、准确度应满足所开展试验项目的需要。
(5)检测试验人员要端正工作态度,讲究工作方法,切实执行本岗位负责监督检测的工程产品的有关标准、试验方法及有关规定。要尊重建设单位、监理单位,按要求做好作见证取样和送检;协调好项目内部及试验检测工作,及时索取检验报告,将其结果准确地报告给项目技术部门。
摘要:介绍了建筑工程现场施工检测试验中最为重要的检测项目以及其常出现的问题,包括混凝土施工试验、砂浆试验和钢筋连接施工试验等,以供检测人员在实际工作中借鉴应用和参考。
关键词:试验检测,材料进场,钢筋连接
参考文献
[1]王建国.汽机房钢网架结构施工与质量检测验收[S].建筑技术,2015,46(10).
现场检测试验 篇2
钻井过程中钻头对井底的冲击振动为钻头前方地层的探测提供了震源,可用来消除钻井过程中的地质不确定性和降低钻井风险.本研究在分析井下钻头振动信号特点的基础上,根据现代地震观测技术的新发展,将多道勘探地震仪和流动数字地震仪的性能进行了对比分析,将天然地震的观测设备和分析方法应用到随钻地震检测中,提出了一套新的.随钻地震检测方案,利用高灵敏度流动数字地震仪连续检测钻井过程中的钻头振动信号,初步现场试验表明该技术方案可行,获得的信号信噪比高,易于钻井工程师掌握,为随钻地震技术提供了新的技术路线.
作 者:杨微 葛洪魁 宁靖 林建民 YANG Wei GE Hong-kui NING Jing LIN Jian-min 作者单位:杨微,葛洪魁,宁靖,YANG Wei,GE Hong-kui,NING Jing(中国地震局地球物理研究所,北京,100081)
林建民,LIN Jian-min(中国科学技术大学,合肥,230026)
现场检测试验 篇3
关键词:公路工程;高速公路;试验检测
引言
在公路的建设过程中,做好公路工程的试验检测工作有着相当重要的意义。通过在公路建设过程中进行检测工作,得出的数据将直观的反应公路建设质量的好坏,同时对建设质量中存在的一些问题进行显示,从而对工程建设施工中的相关工艺、原材料选用是否正确以及建材的配比等进行相应的改进,从而确保公路的建设质量。
1公路工程试验检测的内容
目前的公路工程试验检测项目包括道路检测,交通设施检测,桥梁检测等,它是公路工程试验检测工作的总称,也是公路工程竣工验收评定和质量控制工作中不可少的。如果在检测中试验检测数据不真实、不可靠就会造成经济上的损失。一般来说,这项试验检测工作就需要由专门的试验检测人员高质量的完成。公路工程试验检测的内容包括:(1)土工类,也就是各种土的试验;(2)水泥类,指的是水泥的各种试验;(3)钢筋类。水泥砼的密度、坍落度、抗压、抗冻强度、劈裂抗拉强度试验、配合比设计标准试验;钢筋的各种试验包括标准代号、表面形状、钢筋级别、公称直径,屈服点,抗拉强度、伸长率、冷弯试验,以及搭接筋长度和焊接质量的检测、试验,各种砂子、碎石的试验;(4)现场检测类。砂的视密度、坚固性、砂当量等指标的试验检测。路面开工前必须进行的试验;无机结合料稳定材料试验;矿料试验;碎石的压碎值、磨耗值、视密度、磨光值、细长扁平颗粒含量及颗粒组成等各项指标的试验检测;沥青原材料试验;路基、路面检测验收;对于原材料的验收是保证公路工程质量的关键环节,试验的材料主要指水泥、沥青、钢材、添加剂及拟用于永久性工程的成品、半成品的货源和水、土、砂、石、石灰粉煤灰、石屑、砖等材料。
3提高高速公路现场试验检测水平的措施
3.1规范公路工程试验检测机构
提高公路工程质量就必须成立一个有资质的试验检测机构,然后不断进行完善。而一个有资质的检测机构首先是需要国家计量技术监督部门和交通部公路工程试验检测机构共同认证的,因此在工程质量检测过程中如果检测机构的资质没有得到审批或者条件不符合要求的应该严令取缔其检测资格;审批的检测机构也应该每年定期进行考核和检查,在考核的过程中发现未能符合要求标准应该严令整改,严重者应该取缔其检测资质。对检测机构来说在对公路工程试验检测时一定要制定一套行之有效的管理措施,在质量检测时严格遵守相关规定制度,定期实施技术培训,质量自检训练,从而使实验检测队伍更加专业和规范。
3.2建立健全试验检测工作的规章制度
公路试验检测工作要建立一套完整、详细、科学的岗位责任制度,完善制度化、规范化的工作标准。其中主要包括:各岗位职责;试验检测工作守则;考勤和奖惩制度;检测仪器设备的管理制度;检测仪器的操作制度;技术资料的管理和保密制度;试验仪器的保养制度;实验室管理制度和应急预案等,这样才能使公路试验检测工作做到有据可依,有章可循。同时,《质量管理手册》是开展公路试验检测工作的纲领文件,各级部门要全面贯彻落实,在实际操作过程中,要根据国家经济的发展、科技的进步以及国家对公路工程质量的新要求,不断修改、完善,更加科学合理的保证试验检测工作质量。
3.3改善实验条件,提高试验结果的准确性
公路检测器材、检测设备、检测工具等都对现场施工环境都有一定的要求。对于不同类别的检测对象,要在湿度、噪声、通风和密闭要求等几个方面保证不同的环境要求。例如,为了保证检测数据和检测结果的准确性,现场设立的水泥实验室、水泥砂浆标养室都需要在实验室内安装空调,并装设温湿度计随时监控周围外部环境,同时还要由专人负责现场数据的记录,发现问题及时处理。此外,管理者应该根据检测对象对环境的不同要求,设立相互独立的试验工作区域,避免实验过程中互相干扰,影响试验检测结果的准确性。这就要求公路试验检测实验室要有一定的场地空间,满足试验的相互独立性。同时,试验检测过程中应用的试验器材和设备等,要按照实际工作需要购置,还要保证现场使用过程中仪器、设备的精度要求。
3.4做好施工过程中的质量检测工作
在整个检测过程中,建设过程中的质量检测工作是保障整体质量控制的重要一环,但是在相当一部分的施工单位中对于这个环节的检测并未引起足够的重视,为了节省成本,并未建立起一套完善的质量管理方案,往往是在施工过程出现问题后才发现,因此,更应建立起一套完整及完善的试验检测制度是十分必要的,通过专门的人员负责检验,真正落实好工程之中的质量检测工作,同时监理单位要真正落实“事前——事中——事后”三层监理。特别是“事前”监理,要防患于未然,发现问题及时解决。
3.5加强检测人员对试验检测仪器的管理工作
试验检测数据的获取以检测仪器为手段,因此试验检测仪器的准确性是试验检测数据可靠性的前提保证。笔者认为,检测人员应该从以下几个方面,做好试验检测仪器的管理工作。(1)按照当地计量部门的检验要求,定期将需要检测的仪器送检,检验合格后方可使用。对于要求进行自检校验的仪器设备,由专业的技术人员按照检验方法对设备进行周期的检验校验工作。(2)检测人员要养成良好的仪器设备用前、用后检查习惯。在进行现场试验检测工作前,对仪器设备要进行细致检查,开机试运行,从运行状态和灵敏度等方面来判断仪器的正常工作。试验检测工作完成后,要认真做好数据记录,妥善保管试验仪器,发现问题及时维修处理,保证仪器设备的正常可靠运行。(3)检测人员应该遵照仪器设备保养制度,对仪器设备进行必要的日常维护保养。正常的日常维护可以增加仪器设备的使用寿命,保证仪器设备处于一个良好的使用状态,从而保证试验检测工作的顺利进行。同时,检测人员应该对检测仪器设备进行必要的档案归类和固定资产登记等,做到账目明细清楚,有据可查。
3.6加强试验检测技术队伍建设
公路工程试验检测人员在入职时一定要按规章制度实施考核,对于考核成绩优异的员工才能持证上岗,在考核过程中被淘汰的员工可以通过专业的学习以及多样化的培训来提升自身的素质,然后再预备下次的考核。考核的主要目的就是培养检测人员高尚的自身素质,在
拥有专业的检测技术基础上,还应该有强烈的社会责任感,对于检测工作要做到科学和公正。工程试验检测人员要熟练掌握所有公路工程的检测标准,并且能够按照要求来自主规范自身的行为,掌握专业的检测方法和手段,避免由于个人技术水平的不过关或者思想觉悟的缺失引发的检测错误。在日常的培训过程中不断渗透法律的重要性,使员工知法懂法,运用法律不断地规范行为,通过法律灌输树立起自身的遵纪守法的意识。
结束语
随着我国高速公路工程建设的快速发展,对质量方面的试验检测方面都有了很高的认识和觉悟。这也在一定程度上对试验检测工作增加了任务量。但是在目前这样的大环境下,决不能因任务的繁重而忽视试验检测工作。公路工程试验检测技术作为一门新兴发展的学科,它融试验检测基础理论和测试操作技能以及相关基础知识于一体,是工程设计参数,施工质量控制等的主要依据。
参考文献:
[1]钱白莉.小议加强试验检测提高公路工程质量[J].民营科技,2010(5).
[2]邓月秀.论公路工程试验检测工作的重要性及措施[J].企业科技与发展,2013(12).
现场检测试验 篇4
公路工程建设中, 对选择使用的路基土要进行全面的试验检测, 其中包括室内试验检测和现场试验检测方面, 从得出的数据, 有效的分析路基土的路用性能, 并针对试验结果, 制定可行的施工组织设计等材料, 以保证公路工程的施工质量达到预设的目标。针对路基土的特性, 室内试验检测部分主要是对路基土的物理力学性能检测, 包括密度、含水率、筛分、击实、液塑限、剪切、固结以及动力三轴试验, 以验证路基土是否满足作为该项目公路路基应具备的力学要求, 以满足行车载荷的要求;现场试验检测部分主要是对试验路段的实际应用做的数据检测及比对, 主要包括回弹模量和CBR试验等, 论文对此部分做了分析和阐述, 探讨了回弹模量、CBR检测试验的步骤内容。
2 路基土路用性能的现场检测试验
2.1 路基土回弹模量试验分析
2.1.1 路基土回弹模量
回弹模量可以较好的反映土基所具备的部分弹性性质, 所以在采用弹性半空间体的地基模型研究土基受力特性时, 可用回弹模量表达在瞬时力作用下土基可恢复变形的能力。土基的回弹模量与其含水率和密度有很大关系。土基的回弹模量在含水率一定的条件下, 主要与压实度相关, 压实度增大, 回弹模量增大, 反之压实度减小, 回弹模量减小。同样在压实度一定的条件下, 回弹模量则主要与含水率相关, 在一定范围内回弹模量随着含水率的增大而增大, 当土的含水率大于某一阀值时, 回弹模量则与含水率呈反相关关系, 含水率增大, 回弹模量减小。土的最佳含水率即在这一阀值左右, 对于不同地区不同类别的土有着不同的最佳含水率值, 相应的回弹模量和含水率的相关关系也大不相同。
2.1.2 承载板试验测定回弹模量
采用承载板试验测定路基填土压实层回弹模量的方法可用于在施工现场土基表面, 通过用承载板对土基逐级加载、卸载的方法, 测量出每级荷载下相应的土基回弹模量变形值, 并由计算求得土基回弹模量。该试验测得结果可用于路面设计参数。在实际测定中刚性承载板用的比较多, 因为它的挠度比较容易测量, 压力较易控制。承载板直径通常采用标准车辆轮印当量圆直径。
承载板试验是为评定路基、基层的支撑力。测量时采用逐级加载逐级卸载的方法。每一级荷载经过几次循环加载和卸载, 取得稳定的回弹弯沉值之后, 再加下一级荷载, 如此施加n级荷载后, 即可绘出荷载一弯沉曲线。在多数情况下, 试验曲线呈非线性。在确定模量时, 可根据土基实际受的压力范围或可能产生的弯沉范围在曲线上取值。
2.1.3 承载板试验测定方法步骤1) 试验测试仪器
承载板试验需要的仪器设备有:千斤顶、测力计、路面弯沉仪、后轴重不低于60k N的载重车一辆、板厚20mm, 半径15cm的刚性圆形承载板一块等部分。
2) 试验测试步骤
安放承载板的土基表面应是水平的, 紧密的, 承载板放在土基表面不应有任何的翘动。为使承载板和土基表面充分接触, 试验前应预加压O.05MPa, 待稳定一分钟后卸载, 然后将百分表调零。
按下列程序进行逐级加载卸载测定。加载→卸载:0→0.05→0;0→0.1→0;0→0.2→0;0→0.3→0;0→0.4→00→0.5→0;0→0.6→0;0→0.7→0。
每级卸载后百分表不再对零, 每次加载卸载稳定一分钟后立即记录读数。当回弹变形值超过1mm后即可停止加载。
总影响量即是在试验加卸载完成后百分表读数与载重车撤离后百分表读数至差的均值。
按照上述原则和方法在粉砂土路基施工现场开展了回弹模量试验。
2.2 路基土现场CBR值试验分析
2.2.1 路基土CBR值
CBR是衡量道路路基强度和稳定性的重要标准, 也是在路基施工质量检测中重要的指标。CBR值主要反映路基抗局部剪切力的能力。随着国家高速公路的大量建设, CBR检测在工程建设中逐步的受到工程施工人员的重视。现在, 世界上很多国家在设计路基的厚度和路基的材料时都以CBR值为依据, 并且很好的实现了社会和经济价值。CBR值受土体中各种因素的影响, 对于同一地区具有相同塑性指数的土质而言, CBR值主要受矿物成分, 粘粒颗粒组成和粘粉比的影响, CBR值随着粘粉比增大而减小, 二者之间成反相关性。由于现场CBR值是在路基土层层压实后的实际状态下含水率检测, 其检测条件和室内CBR试验不同, 其值和室内CBR值存在差异, 一般比规定值大。应结合工程的具体情况, 以修正后的CBR值为准确值, 考虑到受不同地区降水和地下水位的影响, 路基下部填土受影响较大。
2.2.2 路基土现场CBR值测定原理
加州承载比 (CBR) 试验由美国加州公路局于1928年首先提出, 其试验指标用于评定路基土和路面材料的强度。现场CBR试验的结构包括千斤顶 (使贯入杆的速度调节成1mm/min) 、测力计 (测力环或压力表) 、贯入杆 (直径50mm, 长约200mm的金属圆柱体) 、承载板 (每块1.25kg, 直径l50mm, 中心孔直径52mm, 并沿直径分成两个半块) 、平台, 百分表 (量程20mm, 精度0.01mm) 。加载装置为装有集料等重物的后轴重60k N的载重汽车。
CBR值一般以贯入量为2.5mm时荷载压强与标准压强的比值为准, 同时计算贯入量为5mm时CBR值。
现场CBR2.5 (%) =p*l00/7;现场CBR5 (%) =p*l00/10.5
式中P为荷载压强。当贯入量为5mm时的CBR大于2.5mm的CBR时, 则应重新试验, 若结果仍如此, 以贯入量5mm时的CBR为准。
2.2.3路基土现场CBR值测定方法步骤
1) 现场CBR值的测试方法
将测点位置找平, 用毛刷刷净浮土。安装测试设备。在贯入杆位置安放4块1.25kg的分开成半圆的承载版。
在试验贯入前, 先在贯入杆上施加45N荷载调零后再测试。
启动千斤项, 使贯入杆以1mm/min的速度压入土基, 相应于贯入量为0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、4.0mm、5.0mm、6.5mm时, 分别记录测力计读数。
卸除荷载, 移去测定装置。
2) 现场CBR测试注意事项
在试验时, 应对试验段粉砂土路基压实层及时检测, 以避免因水分蒸发, 在路基压实层表面形成一层板结硬土壳, 在进行试验时因硬壳的破裂影响百分表读数的准确性, 进而影响试验的精度。
试验现场周围应避免有影响影响百分表正常读数的机械震动, 以提高试验的精确度和可信度。
3 结语
结合工程案例, 通过对路基土的路基承载板回弹模量和CBR试验的分析, 从试验结果得到的回弹模量和CBR可以较好的反映粉砂土路基的路用性能, 这就会为公路工程的施工中控制施工工艺和质量的中提供很好的数据, 为做好工程的施工组织提供了有力的保证。
摘要:本文主要结合某公路工程施工案例, 对该工程选用的路基土材料的路用性能试验做了分析, 针对现场试验部分, 主要从回弹模量的试验、路基现场CBR试验等方面作了阐述, 对实验的操作过程和注意事项方面做了探讨。
关键词:路基土,路用性能,现场检测试验
参考文献
[1]王晓峰, 吴喜荣.山西省黄土路基强度指标相互关系研究[J].公路, 2012 (6) .
[2]李永涛.粉土路基CBR影响因素研究[J].交通世界·建养机械, 2012 (7) .
节能验收现场试验 篇5
(1)现场拉拔试验报告:《保温板材与基层的粘结强度现场拉拔试验报告》;《后置锚固件锚固力现场拉拔试验报告》(当墙体节能工程的保温层采用后置锚固件固定时提供);《饰面砖粘结强度现场拉拔试验报告》(当外墙外保温工程采用粘贴饰面砖做饰面层时提供);
(2)围护结构现场实体检测报告:《外墙节能构造钻芯检验报告》;《外窗气密性现场实体检测报告》;
(3)系统节能性能检测报告;(受季节影响未进行的节能性能检测项目,应在保修期内补做;)
5、建筑节能分部工程施工方案、施工记录、监理记录;建筑节能隐蔽工程验收记录;
6、工程项目使用的材料或产品的进场复验报告:
(1)墙体节能工程、屋面节能工程、地面节能工程(保温材料的导热系数、密度、抗压强度或压缩强度、燃烧性能;粘结材料的粘结强度;增强网的力学性能、抗腐蚀性能)
(2)门窗节能工程(气密性、传热系数、中空玻璃露点;)
(3)幕墙节能工程(保温材料的导热系数、密度、燃烧性能;幕墙玻璃:可见光透射比、传热系数、遮阳系数、中空玻璃露点;隔热型材:抗拉强度、抗剪强度;)
(4)配电与照明节能工程(电缆、电线截面和每芯导体电阻值;)
(5)非粘土烧结多孔砖、蒸压加气混凝土砌块等新型墙体材料;
7、工程项目使用的建筑节能产品、节水产品、新型墙体材料的确认登记证书(备案登记证书);
8、商品混凝土、预拌砂浆使用购销合同证明;保温材料、供热系统调控装置、用热计量装置、室内温度监测与控制设施、用电分项计量装置购销合同及购置发票证明;
9、建筑节能公示牌公示图像;项目现场图像;建筑节能工程质量保修书和使用说明书(原件);
10、建筑主体完工阶段建筑节能专项检查意见单及整改报告;
现场检测试验 篇6
关键词:电网设备;现场检测;超声波技术;状态检测
中图分类号:TM721 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)12-0041-02
电力是当前社会的主要能源,供电质量对社会生产和人们的生活质量具有重要影响。随着人们生活水平的不断提升,传统的定期停电检修模式已经不能满足人们对于供电质量的需求[1]。现在多采用现场检测技术对运行状态下的电力设备进行检测,从而提高设备的可靠性,确保供电质量。所谓现场检测技术,是指在不停电的状态下完成对电力设备的检测。目前常见的现场检测技术包括特高频、高频、红外线、超声波、色谱分析等。不同检测技术侧重点不同,在设备检测中,联合应用多种技术,不仅能够提升检测效率,还能简化工作流程,提高工作效率。
1 电网设备现场检测的必要性
由于电网设备长期在高温、磁场等特殊环境中持续运行,很容易出现设备老化、磨损等问题,影响设备性能。例如,有一部分设备的绝缘材料由于高温作用,内部结构会发生变化,大大降低了绝缘性能,最终导致电力事故的发生;一部分设备在露天环境下工作,受到外界污染物不断侵蚀,很容易导致设备表面出现腐蚀,引发放电事故;还有一部分设备内的导电材料在长期热负荷的作用下会发生大面积氧化,使设备的性能下降。由于这些过程都是缓慢发生的,设备使用时间越长,其性能下降速度越快,越容易发生电力故障,影响电力系统的正常运行。因此,有必要對电网设备进行检测,及时了解设备的性能,才能确保供电质量,减少事故的发生[2]。通常来讲,电网设备的检测工作都是在电力系统运行状态下进行的,这样不仅能更直观的了解设备运行情况,还不会影响供电质量。
2 常见状态检测技术分析
2.1 特高频检测技术
此技术常被应用到GIS类的电力设备检测中。这是因为GIS类设备的各种形式放电现象(例如杂质粒子放电、电晕、环氧树脂内部气隙放电等)持续时间都很短,其脉冲电流甚至可以达到ns级,产生大量的特高频电磁信号,这些电磁信号会在设备的介质中匀速传播。特高频检测技术就是利用最小光程差原理,测定这些电磁信号到达不同测点的时延,确定放电位置。然而,由于电力设备结构复杂,电磁信号传播过程中也会出现衰减现象,需要根据检测现场的实际情况综合分析[3]。
2.2 高频检测技术
高频检测技术一般用来检测频带在几百赫兹到几十赫兹之间的电磁信号,目前多用在高压电缆以及电容设备的状态检测中。高频检测技术利用HFCT(高频电流传感器)从需检测设备中提取信号,然后采用滤波、信号特征提取、频谱分析等技术去除信号中的噪声,从而识别放电类型,找出设备存在问题[4]。
2.3 红外测温技术
此技术多应用在电力设备绝缘故障的检测中。红外测温技术能够测定电力设备内部绝缘介质的温度分布情况,从而发现电力设备的绝缘故障。
2.4 超声波检测技术
一般来讲,正常的机械振动与电磁振动的频率都不会超过10 kHz,超声波检测技术主要对频率超过20 kHz的信号进行检测,可以避免外部因素的干扰,实现快速、准确检测。其具体检测方法是:将传感器铁道需检测设备表面,收集设备的放电信号,然后通过放大、滤波、检波等技术,对收集到的信号进行分析,判断电力设备是否发生局部放电问题[5]。然而由于超声波检测是用探头收集设备表面的放电信号,这些信号经过绝缘介质到达表面后会严重衰减,只适合检测局部放电现象较为严重的电力设备。
2.5 化学检测法
一些电力设备(例如GIS设备和SF6断路器)发生局部放电时,产生的电量会促使SF6气体发生分解,产生SF4、HF、SO2等气体。采用化学分析方法对这些气体设备进行检测,也可以检测出电力设备内部是否发生局部放电[6]。
此外,也可以通过对设备中油样的色谱检测,了解电力设备的运行状态。
3 多技术联合状态检测的实践应用
3.1 红外热像技术与化学检测法联用
2013年4月份的某天下午,在对某变电站进行状态检测时,红外测温时发现530电流互感器C相膨胀器与本体连接处热点温度为58.2 ℃,A,B两相均为18 ℃。次日采用化学检测法对设备油样进行色谱检测,发现油样中氢气与乙炔含量严重超标。继续使用红外热像技术对电流互感器进行检测,其C相膨胀器与本体连接处热点温度已达到95 ℃,如图1所示,A,B两相也升高到35 ℃。由此判定电力系统存在危险隐患,需要立即停电处理。
停电后对互感器C相进行详细的检测(测试内容包括直流电阻、绝缘电阻、高压介损等),检测结果显示:电力互感器2组一次绕组存在严重灼烧痕迹,且处于松动状态。将此处进行加固处理后测量一次绕组的直流电阻值,测量结果为99 μΩ。结合红外测量结果与色谱检测结果,判定此次故障原因为一次绕组出螺丝松动,导致电阻过大,导致设备过热。
3.2 特高频、高频、超声波检测技术联用
案例一:在2010年某天,采用高频检测技术对变压器进行局部放电检测,发现变压器110 kV侧C相的信号幅值高达2 V,A相与B相的最大幅值也高达0.8 V、0.9 V。由于三相都具有明显的放电特征,且C相最高,初步判定C相出现局部放电现象。继续采用特高频法和超声波法对变压器检测,检测结果与最开始基本一致。随后使用超声波技术对变压器的本体和电缆仓进行检测,检测结果显示:变压器本体、A相、B相电缆仓处皆无超声波信号。最后对C相进行详细检测,布置6个超声波探头立体定位,最终确定放电位置。
在本次状态检测中,充分利用了特高频技术、高频技术、超声波技术的特点,通过数据分析初步确定放电部位,并利用超声波技术立体定位,找出放电的具体部位。
案例二:2013年某天,采用特高频技术对某220 kV变电站进行检测,发现主变110 kVB相电缆终端存在高频局部放电信号。随后采用超声波技术对此处进行定位检测,确发现放电部位处在尾管中部外侧。停电后对变压器进行解体检查,确定放电部位处在电缆终端应力锥上。进一步采用超声波技术对放电部位进行定位,最终找出具体的放电位置,将应力锥拆下以后,在此处发现三处放电痕迹。
4 结 语
电网设备对整个电力系统的安全、稳定运行具有决定性影响。做好电力设备的现场检测工作,不仅是确保供电质量的需求,也是减少检修成本的重要途径。电力工作者应当强化自身的技术水平,充分了解各种检测技术的适用范围,合理选择检测技术,才能安全、快速、有效的完成电力设备的现场检测工作。
参考文献:
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[5] 马维青,于瑶章,张瑞芳.基于动态变权层次分析法的电网设备状态评价[J].电子测试,2015,(4).
现场检测试验 篇7
一、公路试验检测的必然性及重要性
作为公路工程建设中必不可少的一部分, 公路试验检测工作对公路工程质量的控制有着十分重要的意义。在质量管理工作中, 公路试验检测是最为关键的, 这是许多公路施工单位、监理方以及业主关注的重点。为了对公路工程建设质量的好坏作出准确的判断, 对工程进行一定的检测是非常必要的, 这是因为检测的结果是对公路工程是否符合施工标准的一次检验。在对公路进行检测时, 一些施工单位可以挖掘到新的施工技术以及新的建筑材料, 并且能够使它们得到及时的推广。其中, 更为重要的一点是, 施工单位能用最快的速度对这些新材料、新技术等进行检测, 仔细观察其性能以及适用范围, 可以为公路工程的建设积累一些经验。公路试验检测的重要性一般表现在以下几个方面:
⑴对竣工的公路进行试验检测, 能够综合反映工程建设过程中所使用的原材料以及成品的质量情况, 能够客观地反映出其在公路工程中具体的使用状况, 以便更好地指导今后施工。
⑵检测公路工程施工的质量, 能够更好地鉴定新工艺以及新的材料, 观察其是否能够满足实际施工的需要。
⑶公路工程进行试验检测有利于完成对整个公路工程的监督, 其检测的内容包括每个工程部位以及每个项目环节, 这样一来就能够找出公路工程施工的不足之处, 将公路工程中可能出现的问题减少到最低。一般而言, 检测工作需要涉及到多个方面的知识, 比如测试操作技能以及一些与公路工程相关的知识, 这些都是公路工程进行试验检测的参考资料。利用公路试验检测的方式, 能够给公路质量事故的发生提供具体的数值, 有关部门通过这些数值才能够进一步了解事故发生的性质以及造成的影响等等, 为后期的质量控制工作奠定一定的基础。
二、现阶段公路现场施工质量控制的主要问题
1、各种复杂因素影响公路现场施工质量
公路施工过程当中, 公路的设计方案和所使用的施工机械设备或者是当时所处的地理环境都会对公路施工质量造成影响, 公路施工的质量与这些因素存在着密切的联系。公路施工具有明显的特点, 比如说它的施工流动性非常大, 施工的线路非常长, 而且所覆盖的面积又很广。不仅如此, 公路施工有很多种不同的类型, 公路施工的程序也难以把控, 施工过程非常复杂, 而且会经常发生变化。基于这些特点, 公路在进行施工的过程当中首先应该合理的划分公路施工的种类等。相关部门对公路施工有明确的要求和规定, 即公路施工必须要保证工程的整体性和科学合理性。
2、投资和进度影响着公路施工质量
公路施工的质量在很大的程度上受投资和进度的影响, 这是影响公路施工质量最关键的两个因素, 需要格外注意。一般来说, 在实际的公路施工过程当中如果能够投入更多的公路建设资金, 而且并没有非常严格的施工进度上的要求, 那么, 就可以在很大程度上提高公路施工的质量和安全。相对来说, 若是对公路施工的建设资金投入非常少, 而且对公路施工的进度要求非常严格, 那很难保证公路施工的质量, 还有可能在施工的过程当中发生施工安全问题, 造成巨大的人员伤亡和经济损失。在实际的施工过程当中, 很多因素都会制约公路工程的建设。比如, 施工双方所签订的合同, 如果在合同签订之前没有对公路施工建设的费用和工期进行明确的规定和要求, 那么在实际施工时施工单位可以根据具体的需要对施工的工期和费用进行随意的改变, 这样就难以保证公路施工的质量和水平, 若是在合同当中明确规定好了施工的工期和费用等问题, 就相当于给公路施工建设提供了一定的保证。
三、公路现场施工质量管控
1、提高质量检测人员的技术水准与质量意识
无论是任何工程的施工都不可忽视人为因素的影响, 人为因素对公路工程的施工影响是很大的。如果公路质量检测人员自身素质较低, 那么按照他们的标准来进行检测, 就难以保证公路建设施工的质量。所以, 必须提高公路质量检测人员的素质和水平。现阶段, 公路建设部门, 对试验检测人员持证上岗作了一些规定, 但执行不是十分严格。施工组织者应该重视施工技术人员的培训和教育, 不仅要保证人员持证上岗, 更要让工程质量与安全观念深入技术人员的心, 培养试验检测人员的职业技能和职业道德水平, 从而提高公路质量检测水平。
2、加强施工材料的质量检测
公路建设的过程中, 材料在整个工程造价中的占比相当大, 因此, 对工程材料质量的检测显得尤为重要。为了保证施工的质量, 必须按照相关标准对施工材料进行严格的质量检测, 严禁在施工过程当中使用不符合标准的材料。材料进场后, 首先要对其外观、规格、出厂资料 (出厂检测数据、执行标准等) 进行检查, 此关通过之后, 是对材料的抽样检测, 从而判定其是否符合相应的质量和安全标准。对不合格材料或异常情况, 作出科学的分析和研判, 并给出相应的意见和建议, 然后连同检测报告提交给材料保障部门及施工技术部门, 为公路施工的整体质量和水平做保证。
3、加强施工参数的检测
施工参数拥有一个明确的概念, 指的是能合理科学的对工程施工进行指导, 并在工程质量上起决定性作用的数据。在实际公路施工过程中, 参数的确立不是人为决定的, 而是用超声波进行检测, 检测的内容主要涉及到路面平整度、路面弯曲度等方面。质量检测员将参数与公路设计中提出的标准一对比, 就可以知道公路质量是否达标。
4、加强质量验收环节的检测
在对公路施工质量进行控制时不可以忽视工程检测质量验收环节的作用, 工程质量验收检测人员需要对验收工作负责, 自信地对工程进行验收。工程质量检测领导人员需要对整个检测过程进行监督和控制, 保证验收工作的顺利性。如果在验收时发现有任何质量问题, 就应该及时采取措施, 解决问题。
四、结语
通过上述分析, 我们知道现在影响公路施工质量的问题有很多, 但是必须要采取措施解决这些问题, 重视质量安全检测工作, 提高工程施工人员的技术水平, 从而提高工程施工的质量和安全。
摘要:现阶段, 我国社会经济的发展在很大程度上受到了公路建设的推动, 公路建设促进了我国社会经济的发展和进步, 所以必须对公路建设的过程进行严格的控制, 保证公路建设的质量。不过, 现在我国的公路建设施工质量管控问题还有待完善。为了提高公路施工的质量, 必须重视公路试验检测工作。本文主要围绕公路现场施工存在的问题进行论述, 并根据具体的问题, 提出了相关的管控建议。通过分析之后得出相关结论, 希望对大家有所帮助。
关键词:公路施工,试验检测,质量管控
参考文献
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现场检测试验 篇8
二灰土是在土中掺入石灰、粉煤灰和水,经拌和、压实和养生后得到的强度符合规定的一种无机材料。其主要优点是强度较高、水稳性较好、抗冲刷性较好、造价低和施工性好。特别是粉煤灰的综合利用有利于我国环保事业的发展,既变废为宝,又减少了环境污染,有很大的社会效益。适宜稳定各种粘性土,特别是塑性指数IP=12-20的亚粘土,同时实践证明其对各种膨胀土有很好的稳定效果。随着对二灰土性能的不断认识,目前已在高等级公路底基基层得到广泛应用。为确保二灰土的施工质量,本文介绍了二灰土现场试验检测方法。
1 灰土的特性
1.1 较高强度
二灰土成型后,虽然早期强度偏低,当气温超过25℃的时,7d无侧限抗压强度能达到0.6~0.8MPa,在10℃~20℃天气,7d无侧限抗压强度能达到0.5MPa左右,但二灰土后期强度高,1个月后强度能达到1.2~2.0 MPa, 2个月能达到2.5MPa以上,以后强度还不断慢慢增长,因此二灰土具有较高强度的一种路面结构层。
1.2 整体性好
二灰土成型后,经过一段时间的养护,其强度逐渐增高,最后形成一个有机的整体。
1.3 良好的抗低温能力和水稳定性
因为二灰土的化学反应有放热现象,致使在低温季度施二灰土的强度仍不断增高,同时也是由于二灰土内部的物理化学反应,从而形成致密的整体,雨水不容易渗透。
1.4 造价低,经济效应明显
要达到同样强度指标的二灰土与水泥稳定土造价比较,以10cm厚度为例,其二灰土材料成本较水泥稳定土成本低0.8~1.2元/m2,同时,有效地利用了工业废料,减少了环境污染,对环保起着助进作用。
2 现场试验检测方法
2.1 含水量
含水量测试准确与否,对二灰土的压实度和强度有着较大的影响。二灰土在做标准击实试验和配合比试验时含水量的检测一般用烘干法,而实际施工过程中含水量是用酒精烧干法检测的。为了保证一定精确度,在采用这种试验手段之前,必须用烘干法与烧失量多作几组对比试验,从而确定同一路段、同一级配烧失量,以指导施工。
2.2 混合料灰剂量的检测试验
对二灰类稳定土施工质量监控的任务之一是稳定土中石灰剂量的测定。目前基层施工单位大多仍采用EDTA容量滴定法进行日常石灰剂量的检测。根据规范要求,先在试验室内绘制出石灰剂量标准曲线。然后在要检测灰剂量的土料中选取一定质量具有代表的试样,制备混合料悬浮液,使其pH值为12.5~13.0,然后加入钙红指示剂,使溶液呈玫瑰红色。用EDTA二钠标准液进行滴定,直到溶液变成纯蓝色为止,根据试样的EDTA二钠溶液消耗量在标准曲线上查出所对应的灰剂量。这种方法适用于工地快速测定石灰稳定土中石灰的剂量,并可以检查拌和的均匀性,一般进行一次测定只需10min时间。
规范中给出的EDTA滴定法假设石灰一次性掺加,并假设7d内土中有效氧化钙和氧化镁含量不变,灰剂量检测工作在石灰掺加后7d内完成。将石灰土溶解在氯化钱 (NH4C1) 水溶液中测出钙离子 (Ca2+) 的浓度,在标准曲线上查出石灰土中石灰的剂量。但石灰在土中初期主要发生的是上述4种反应中的第一种离子交换反应,而且这种反应几乎是石灰与土一经接触就迅即反应的。石灰浆 (Ca (OH) 2) 中游离的钙离子 (Ca2+) 同粘土矿物吸附的综合体中的钠离子 (Na+) 、氢离子 (H+) 发生离子交换,则游离的石灰钙离子 (Ca2+) 浓度就减少了。随着时间增长,反应愈趋完善,因而石灰剂量呈衰减趋势。而且,该试验方法的假设有时与工程实际相差较远。EDTA的消耗量与混合料悬浮液中的游离钙离子有关,随着龄期的增长石灰土中的一部分钙离子已经与土中的矿物发生反应,生成新的化合物,因此游离钙离子减少,用初始的EDTA二纳的耗量的标准曲线确定的掺灰量必然下降。从石灰土强度形成机理中分析可以看出,石灰中的Ca2+离子与吸着水膜中的低价阳离子会发生离子交换,随着时间延长,石灰土中游离氧化钙和氧化镁含量减少了,因此在掺灰后不同的时间测定试样所消耗的EDTA量将明显不同,这就是石灰土施工中常会遇到的“灰剂量衰减”现象。
用规范法检测的是土体中游离氧化钙和氧化镁含量,而不是实际掺入的石灰的含量。所谓的灰剂量衰减实际上指的是某一固定含灰量的试样消耗的EDTA量随放置时间延长发生衰减,并不是土中掺入的石灰量随时间发生衰减。为使检测结果能反应工程中实际掺灰的情况,必须事先制定一个跟时间有关的灰剂量标准。
2.3 压实度、强度
压实度和强度是一对统一的指标,7d无侧限抗压强度0.6MPa是指在95%的压实度标准下的结果。用灌砂法检测全层厚的压实度,按规范要求的频率进行检测,对短施工段落进行评定,最少不能少于6个点。压实度不合格的主要原因有:1)施工配合比不准确。这主要和粉煤灰的用量有关,粉煤灰的用量多则二灰土的最大干密度偏小,粉煤灰的用量少则二灰土的最大干密度偏大;2)二灰土的厚度太大,二灰土的下部碾压不密实;3)含水量不均匀。二灰土的表面含水量偏小,造成二灰土表面松散。
3 二灰土施工现场检测方法的局限性
1)理论上的局限性:无论是二灰上的压实度还是无侧限抗压强度,均与混合料的配合比有关。而现有的试验检测方法无法测定混合料的配比。不同比例二灰土的最大密度可在室内确定,但在现场无法区分3种材料的配比,对应的最大密度也就无法确定。压实度、无侧限抗压强度也就无法准确测定,从而导致现场检测指标的测定存在着一定困难。将二灰土的配比视为定值进行检测,这是个理想状态,施工中不可能做到。实际施工中二灰土的配比在发生变化。因此采用惯常的试验检测方法 (即拌和后碾压前灰剂量的检测.碾压成型后的压实度的检查、7d无侧限抗压强度试验等) 在理论上也存在一定的局限性。
2)实际操作存在的问题:通常在施工中采用打格子布料,控制松铺厚度,这只是粗控。在拌和后碾压前进行灰剂量、含水量的检测,合格后进行无侧限抗压强度试件的制取、碾压。按相同工艺、设备碾压遍数、速度等进行碾压,有的路段压实度达不到要求,而灰剂量及在规定压实度条件下的7d无侧限抗压强度均满足规范要求。相反,有的路段压实度检测却超密。具体原因是:超密路段检测的灰剂量基本正常,但粉煤灰偏少,被部分石灰和土所取代,而石灰和土的密度要比粉煤灰大得多,此时的实际最大干密度要比标准的最大干密度大,因此套用标准的最大干密度进行压实度控制会比实际的大,施工中很容易达到规定的压实度,却使实测压实度失真,不能真实地体现结构层的整体质量。
4 结论
现场质量检测试验是施工工程质量重要判断依据,为保证工程质量,检测试验应在严格执行现行试验规范的前提下,对具体操作做进一步的细化分析,排除试验过程中可能存在的不良影响因素,确保试验数据的公正科学。
摘要:二灰土因其具有强度高、水稳性好、施工方便和有利于环保等优点, 在高等级公路底基层中被广泛使用, 但是对于二灰土现场检测方法研究较少, 特别是灰剂量的控制难度较大, 灰剂量的测定。本文介绍了二灰土现场试验检测方法。
关键词:二灰土,现场试验,检测方法,强度
参考文献
[1]王新明, 林江.高塑性粘土一灰土施工质量控制关键[J].路基工程, 2003, 3:31-33.
现场检测试验 篇9
关键词:温拌阻燃沥青混合料,碾压方案,现场检测
考虑到隧道路面防火的需求, 以往的隧道道面铺装多采用水泥混凝土路面。近年来, 道路工程界从降低维修难度和成本以及降低噪声、改善通行安全性的角度考虑, 越来越多的项目倾向于采用沥青混凝土路面。但是, 现有技术条件下, 沥青路面在隧道中应用受到了极大限制。开发能适应隧道内特殊环境的沥青混凝土路面铺装技术, 对提高隧道交通安全性能, 消除交通事故隐患, 具有重要的现实意义。同时, 在进行隧道 (特别是长大隧道) 热拌沥青混合料施工过程中, 由于施工温度较高特别是近年来改性沥青的大量使用, 对沥青路面压实度的要求的提高, 使得沥青混合料的拌和及压实温度也提高了, 从而导致了生产沥青混合料时的能源消耗的增多。此外, 烟尘等废弃物的排放也会随之增多。这些烟尘在隧道相对封闭的环境下很难有效排放, 不仅会增加施工难度, 还会对施工人员的身体健康造成不良影响。针对热拌沥青混合料在长大公路隧道沥青路面施工中的上述不利影响, 在隧道路面施工中采用温拌沥青混合料, 不仅可以节能减排, 而且有助于改善隧道施工环境, 保证工程施工质量。但是, 该项技术由于进入中国时间比较短, 缺少在隧道沥青路面铺装中的应用, 仍需要结合实际进行实践与总结。国内外已分别对温拌沥青混合料及阻燃沥青混合料进行了大量的室内试验及理论分析, 对温拌沥青混合料和阻燃沥青混合料在室内进行了系统的研究。但是国内外对温拌阻燃改性沥青混合料研究主要集中于室内研究, 对现场阻燃改性沥青制备及温拌阻燃改性沥青路面施工工艺等一系列现场施工问题研究较少。并且理论分析离不开实践验证, 理论分析及室内试验需要现场实体工程的验证以证明其分析的准确性, 因此本研究依托某实体项目进行了温拌阻燃沥青混合料试验路铺筑, 探索了施工技术方案, 旨在解决现场阻燃改性沥青制备及温拌阻燃改性沥青路面施工工艺等问题, 为温拌阻燃改性沥青路面施工提供技术指导。
1 试验段碾压方案
为了发挥胶轮压路机揉搓作用, 结合室内试验温拌阻燃改性沥青混合料碾压拟设两种碾压方案。
碾压方案一:
初压:钢轮压路机紧跟摊铺机, 先静压1遍, 后振动碾压1遍, 初压高频低幅;
复压:紧跟初压区, 不得停顿, 一般碾压区不超过20~40米。胶轮压路机压实4遍。
终压:采用双钢轮压路机全幅静压2遍, 消除轮印为止。
碾压方案二:
初压:胶轮压路机紧跟摊铺机压实4遍。
复压:紧跟初压区, 不得停顿, 一般碾压区不超过20~40米。双钢轮压路机紧跟在后压实2遍, 钢轮压路机低幅高频。
终压:采用双钢轮压路机全幅静压2遍, 消除轮印为止。
中面层试验段铺筑方案见表1。
2 试验段质量检测
(1) 拌合楼混合料检测
工地实验室从拌合楼取料两份, 第一份按照单个Marshall试件用量分装到10个容器中备用, 成型二组Marshall试件 (注:马歇尔成型试件温度120~125℃) , 每组5个, 第一组测试体积指标, 4个测试稳定度和流值, 1个切面, 具体结果见表2与图1。
第二组测试体积指标, 4个测试浸水马歇尔稳定度, 具体结果见表3。
分析表2和表3数据, 空隙率、矿料间隙率偏高, 饱和度、稳定度偏低, 不满足现行规范要求。分析得出造成这种情况的原因有两点:一、成型温度过低, 依照大量室内试验得出, 室内马歇尔试件成型温度至少要大于135℃;二、由于马歇尔击实仪不能真实的模拟现场的压实, 建议采用旋转压实仪成型试件, 测定体积指标。由于工地试验室条件限制, 建议采用提高成型温度的方法, 利用马歇尔击实仪成型试件。
(2) 级配和油石比检验
对拌合楼取料进行抽提试验测定油石比, 对抽提后矿料进行筛分试验。筛分曲线图如图2, 油石比检测结果为4.48%。
经检测, 油石比及矿料级配均稳定可以进行温拌阻燃改性沥青路面施工。
(3) 现场渗水检验
在试验段的中间段及末尾段进行渗水测试, 每个断面各测试三个点, 热接缝处测一个点, 内外测摊铺机中间位置各测一个点。渗水结果见表4。
从表4可以看出, 热拌沥青混合料无论采用何种碾压方案, 都具有较好的抗渗水能力。从SK225+370处渗水值可以看, 左幅渗水为400ml/min, 右幅为178ml/min, 胶轮碾压明显优于钢轮碾压。从SK225+385~SK225+850段渗水值可以看出, 温拌阻燃改性沥青混合料渗水试验结果表现出不稳定性, 这可能是在施工中存在漏压。但总体上看, 温拌阻燃改性沥青混合料还是表现出了较好的抗渗水能力, 尤其是在SK225+370温度低至117℃仍表现出较好的抗渗水能力。
(4) 钻芯压实度
在试验段的中间段及末尾段进行钻芯取样, 每个断面各取三处, 热接缝取一处, 内外测摊铺机中间位置各取一处, 测定压实度, 具体结果见表5。
在SK225+755~SK225+785之间由于料车自身故障修理车辆15分钟, 摊铺机故障料车等候15分钟, 导致混合料温度过低 (100~115℃) , 压实度偏低。在SK225+815~SK225+835之间, 由于临近工作结束, 摊铺机速度过快, 轮胎压路机没有紧跟, 导致压实度偏低。但各段压实度均能满足现行技术规范要求。
3 结语
(1) 钻芯取样测定压实度与渗水试验可以得出, 温拌阻燃改性沥青混合料碾压温度可达到120-130℃, 在120-130℃时, 隧道内烟尘明显较热拌沥青混合料少, 很好的改善了施工环境, 延长了工作时间, 提高了工作效率, 同时不降低路面质量要求。
(2) 同时在各项检测的基础上并结合现场技术人员建议提出了最终的碾压方案:
初压:胶轮压路机紧跟摊铺机压实2遍。
复压:紧跟初压区, 不得停顿, 一般碾压区不超过20~40米。试验路采用双钢轮压路机紧跟在后压实4遍, 钢轮压路机低幅高频。胶轮压路机紧跟双钢轮压路机压实1遍。
终压:采用双钢轮压路机全幅静压2遍, 消除轮印为止。
参考文献
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现场检测试验 篇10
1 试验
1.1 试验设备及材料
试验设备为“双打”公益性项目自主开发的沥青类防水卷材接缝剥离强度现场快速检测仪 (以下简称检测仪) , 见图1。检测仪的设计与检测标准相结合, 检测周期短、精确度高、携带方便、适应各类施工现场等特点。
试验材料选用的防水卷材型号为[4]:SBS-I-PY-PE-3、APP-I-PY-PE-4、PYK-I-PE-3、SBS-II-PY-PE-3、SBS-I-PE-M4。
1.2 试样处理及性能检测
试验材料通过热熔粘接方式在已经涂刷完底漆的地面上, 2层卷材搭接边宽度为50 cm, 粘接完成的卷材放置24 h后, 在搭接处取样, 取样方式见图2。取样后, 使用检测仪对试样进行60°、90°、120°、180°等不同剥离角度进行检测, 并记录数据。
1—卷材 (搭接上层) ;2—试件制取区域;3—卷材 (搭接下层)
2 试样数据处理及结果分析
2.1 相同材质不同剥离角度试验结果分析
相同材质、不同剥离角度的沥青防水卷材剥离力随位移的变化见图3[12], 对图3进行误差分析结果见表1。
从图3、表1可以看出, 对于同一材质的沥青卷材以不同剥离角度进行剥离时, 角度不同所测的剥离力不同, 同一角度剥离力测试数值上下波动较小, 波动范围为3~5 N, 波动趋势平稳, 检测仪测量的各角度剥离力总体稳定;同时能够满足在不同角度面上相同种类沥青卷材的现场检测。
2.2 相同材质不同温度试验结果分析
相同材质, 不同温度的沥青防水卷材剥离力随位移的变化见图4, 对图4进行误差分析结果见表2。
从图4、表2可以看出, 对于同一材质的沥青卷材在不同温度下进行剥离时, 温度不同所测的剥离力不同, 相同温度剥离力测试数据上下波动较小, 波动范围为±3 N, 测量数值总体稳定;在试验温度范围内, 剥离力与试验温度呈现试验温度降低则剥离力降低, 能够准确反映温度对沥青类防水卷材接缝剥离性能的影响, 同时能够满足相同种类沥青卷材在不同环境温度下施工现场的检测。
2.3 相同剥离角度不同材质试验结果分析
相同剥离角度, 不同材质的沥青防水卷材剥离力随位移的变化见图5, 对图5进行误差分析结果见表3。
1—SBS-I-PY-PE-3;2—APP-I-PY-PE-4;3—PYK-I-PE-3;4—SBS-Ⅱ-PY-PE-3;5—SBS-I-PE-M4
从图5、表3可以看出, 对于不同材质的沥青卷材以相同剥离角度进行剥离时, 材质不同所测的剥离力不同, 相同材质剥离力测试数据上下波动较小, 波动范围为2~5 N, 检测仪对于不同材质卷材测量数值总体稳定, 通过数据对比能够真实反映不同卷材的剥离性质, 同时能够满足相同角度平面不同种类沥青卷材施工现场的检测。
2.4 试验数据与施工情况的对比分析 (见图6)
从图6和实时数据对比可以看出, 粘接情况完好的卷材的剥离力从0逐渐上升至出现峰值后下降, 并在峰值附近保持稳定波动, 对于未粘接好的卷材剥离力会出现较大范围波动, 同时对于粘接较差的卷材剥离力一直保持在低位;检测仪记录的实时数据与卷材接缝粘接的实际情况是相对应的, 能够通过实时数据真实地反映出沥青防水卷材接缝强度及施工质量, 并能准确得判断现场的施工质量。
3 结语
(1) 沥青类防水卷材接缝剥离强度现场快速检测仪对同一材质的沥青防水卷材在不同剥离角度进行剥离时, 角度不同所测的剥离力不同;相同材质的沥青卷材在不同温度下进行剥离时, 温度不同所测的剥离力不相同;不同材质的沥青防水卷材以相同剥离角度进行剥离时, 材质不同所测的剥离力不同;检测仪测量的单一变量剥离力测试数据上下波动较小, 数值总体稳定。
(2) 沥青类防水卷材接缝剥离强度现场快速检测仪能够满足相同种类沥青防水卷材在不同环境温度下施工现场及相同角度平面不同种类沥青防水卷材施工现场的检测。
现场检测试验 篇11
内容摘要:针对黏性土地区考古现场地下水排水困难的问题,采用了构筑人工填砂导水排水沟的方法,在考古探方周边形成导水排水体系。现场模拟试验证明,该方法不仅能够排除黏性土中的地下水,而且能够隔断毛细水运动,从而有效控制地下水位,防治考古探方渗水,保障考古工作顺利进行。该方法同样可用于潮湿环境地下水浅藏地区的遗址保护和陈列馆渗水防治。
关键词:潮湿环境;黏性土;考古;地下水
中图分类号:K854.3 文献标识码:A 文章编号:1000-4106(2016)02-0095-05
Abstract: This study aims to solve the problem of underground water drainage happening in archaeological sites in cohesive soil regions. The method is to build drainage ditches artificially filled with sand so as to form a drainage system surrounding tombs under excavation. Experiments show that this method is useful for the discharge of underground water from cohesive soil and the obstruction of capillary action, which will efficiently control the underground water level and protect the tomb from water seepage, thus ensuring the proceedings of archaeological work. The same method can be used in the shallow underground water of humid environments, not only for the conservation of ancient sites, but also for preventing seepage in galleries.
Keywords: humid environment; cohesive soil; archaeology; underground water
引 言
在我国长江流域的下游地区,人口分布比较密集,大小城市星罗棋布,社会发展历史悠久,人类活动留下了众多的遗迹。这些遗迹记录着人类发展的历史过程,记录着古代人类生活生产方式,记录着当时的生产力发展水平,记录着科学技术的发展过程,也记录着自然环境的演化过程[1]。其内容博大精深,是中华文明探源工程[2-5]的重点区域。这类地区的自然环境相对优越,地势宽广平坦,以平原和缓坡丘陵为主要地貌形态,大气降雨量比较充沛,河流湖泊发育,地表水、地下水资源丰富,土壤以河湖沉积物为主,黏性土分布面积广,植被覆盖度高,物产丰富。从环境干湿度来讲属于潮湿地区或潮湿环境[6-7]。
在潮湿环境开展考古发掘,往往受到渗水和积水的干扰,严重时甚至造成水灾[8],使考古发掘难以进行。为此人们首先想到的办法是在考古挖坑中一边排水一边发掘,但这样往往会使发掘坑变成泥坑,不仅增加了考古发掘的难度,而且对土遗址文物造成损坏,丧失许多有价值的信息。人们也试想采用在发掘探方周围打井排水的办法来降低地下水位[9],但是,黏性土地层的弱透水性特征,使得打井排水不能奏效[10],就是在边长5m的探方周围打上4眼水井,也不能控制地下水位,也不能阻止黏性地层中地下水在探方缓缓渗出。可见,防治考古发掘坑中的渗水是潮湿环境黏性土地区考古现场面临的一个重要问题。
为解决黏性土地区考古现场渗水困扰的难题,保障这类地区考古发掘工作顺利开展,遏制地下水对遗址,尤其是土遗址发掘的影响,为这类地区文化遗产的研究和保护消除不良环境危害,我们经过几年的调查研究,运用水文地质学理论和方法,设计了人工填砂沟导水排水方案,并经过实地现场试验,证明该方案能够有效地排除黏性土地层的地下水,降低考古现场周围的地下水位,同时能隔断黏性土中的毛细水运动,从而有效遏制或消除考古探方渗水问题。
1 试验部分
1.1 试验设计
试验场地选择在位于长江下游的浙江省科技考古与文物保护技术研究试验基地,该区为潮湿环境黏性土地层分布区,地下水位埋藏深度小于1m。在这里选择一块平地,按照1984年文化部《田野考古工作规程(试行)》通常的田野考古发掘坑的面积大小[11],布置5m×5m的考古探方,探方四边向外扩1.0m形成7m×7m的正方形,再向外扩1m形成9m×9m的正方形。然后在最大正方形的三个内角和一边中间的内侧各布置井孔(图1a),井径0.3m,井深要求超过考古探方深度0.5m—1.0m。4眼井均按抽水井要求成孔。成井以后,待井中水位稳定后观测其静水位,确定考古现场地下水位的埋藏深度。然后选取其中1眼井为抽水井(1号井),其他3眼井为观测井,进行抽水试验和水位恢复试验。水位观测采用地下水位记录仪,记录间隔设定为10秒;如果用人工观测,时间序列设定为:10秒、20秒、30秒、1分、1分30秒、2分、3分、4分、5分……直到水位降到井底。抽水停止后的水位恢复观测时间序列与上述相同,直到水位恢复到原始水位(静止水位)。
场地原状黏性土地层抽水试验完成以后,沿9m×9m正方形边线内侧开挖宽1.0m、深度超过考古探方设计深度0.5m的沟槽,充填透水性能好的砂砾(卵)石,临近地面0.2m填上原状黏土层,与原来地面保持一样(图1b)。这样用人工充填的透水层将原先打成的4眼水井联通起来,形成闭合的填砂导水沟。填砂导水沟施工完成,待井中水位恢复到静止水位,再次进行抽水试验和水位恢复试验,抽水井、观测井的布置与观测方法与第一次试验相同。
对比分析填砂导水沟建成前后的两次抽水试验结果,验证填砂导水排水沟设置的作用,验证该方法对考古现场地下水的控制效果。
1.2 黏性土原状地层中的抽水试验
2014年6月20日试验工作人员进入模拟考古现场场地,按上述规则布置了地下水抽水试验场地及井孔位置,聘请当地打井队钻进,7月2日成孔。随后连续3天观测各井水位,待地下水位稳定后,测定了各井的地下水静止水位,确定了试验场地地下水位埋深约0.6m。随后以1号井为抽水井,其他井为观测井,于7月6日做了场地原状黏性土地层地下水抽水试验和水位恢复试验。试验类型属非稳定试验[12],试验全过程中抽水井和各观测井水位变化监测结果如图2所示。
抽水试验以定流量Q=51.87L/min进行抽水,仅仅用了1.5min,1号井中的水被抽完,抽水井水位下降迅速,抽出水量总计77.80L,观测到的水位降深s=2.45m。抽水停止时算起的水位恢复观测时间t =800mins,水位恢复比较缓慢。2号、3号、4号观测井水位在整个试验期间变化十分微弱,水位线紧靠横坐标轴没有明显变化(图2)。
1.3 填砂排水沟建立后的抽水试验
黏性土原状地层打井抽水试验完成后,按照试验方案,聘用民工和试验技术人员一起经过15天的开挖沟槽、填筑砂砾石,建成了预先设计的填砂导水排水沟。待试验场地地下水位恢复到原始水位后,于2014年7月23—24日,进行了模拟考古场地填砂排水沟建成之后的抽水试验,仍然以1号井为抽水井,2—4号井为观测井,抽水设施和试验方法与原状土地层抽水试验基本相同。试验类型同样属于非稳定试验,试验全过程监测的抽水井和各观测井水位变化如图3所示。
填砂导水排水沟建立后的抽水试验和水位恢复试验,平均抽水流量Q=0.84m3/h ,抽水延续时间tp=4.5h,井中水位降至井底后停止抽水,抽水井观测到的水位最大降深s=2.41m。随后开始水位恢复,延续恢复时间t =29.5h,直到抽水井、观测井中水位恢复到了抽水前的静止水位,即水位埋深0.6m。
2 试验结果讨论
2.1 填砂排水沟建立前的抽水试验讨论
黏性土原状地层地下水抽水试验表明,抽水井水位降深从0—2.45m变化,时间仅仅为短暂的90s。在这短暂的时间内抽水井水位迅速下降,图2所示的水位下降曲线紧贴纵坐标轴。短暂的抽水时间从井中抽出的水量只有0.0778m3(77.8L)。这些水量主要是抽水井井管中的积水,几乎不包括周围黏性土地层的渗出水。这说明黏性土含水层虽然处于饱水状态,但透水性和给水性能很差,不可能在短时间渗出[13-14]。试验显示该黏性土地层的渗透系数k=9.4362×10-7cm/s,对应的给水度μ≤0.10。 从水位恢复情况来看,抽水停止后800mins,抽水井水位恢复离静止水位约0.2m,第二天的观测表明,抽水井水位需要24—28小时才能恢复到抽水前的静止水位。这充分说明试验场地黏性土地层中的水渗入井孔速度是十分缓慢的。
从图2还可以看出,抽水井水位下降、恢复过程中,观测井水位几乎没有下降的迹象,就是距离抽水井4.5m的观测井也不例外。仔细观察才可以发现,在整个试验进程100mins后观测井水位有很微弱的下降反映。这一重要现象说明,周围黏性土地层中的水分缓慢向抽水井补充,也说明场地黏性土渗透性能的确很差。在这种地层中直接打井排水是不可行的,不能达到排水降低水位的目的,不能控制考古现场的地下水。
2.2 填砂沟建立后的抽水试验讨论
人工填砂排水沟建立后的抽水试验表明,抽水井水位降深从0—2.45m变化,抽水时间需要4.5h,总抽水量达3.86 m3。抽水井水位变化比较缓慢,这说明填砂排水沟具有良好的渗透性能和给水性能,其中所含水量能够不间断地向抽水井渗流补充。现场渗透试验得到填砂层的渗透系数K=4.463×10-2cm/s,对应的给水度μ=0.32。从水位恢复情况来看,抽水停止1小时内抽水井水位恢复很快,停抽后的8小时内水位恢复较快,然后逐渐变慢,直到25小时后,抽水井水位和观测井水位均基本恢复到静止水位。
从图3可以看出,抽水井水位下降过程中,观测井水位变化明显,具有与抽水井水位同步变化的特征,距离抽水井越近的观测井水位下降越明显。这说明抽出的水量既包括人工填砂沟含水层中的水、抽水井和观测井井管中的积水,也包括周围黏土地层中的少量渗水。从水位恢复曲线来看,水位恢复的时间仍然长达24—30小时,这说明从黏土地层中的地下水渗入填砂排水沟的速度是十分缓慢的,而排水沟中的积水进入抽水井被排出是比较迅速的。可见,只要考古探方外围黏性土中的地下水渗入填砂排水沟,就很容易渗入抽水井被排走,就能够有效控制黏性土地区考古现场的地下水。
通过填砂排水沟建立前后的抽水试验可以看出,填砂排水沟的建立显著地改变了地下水的渗透性能和径流条件,利用人工建立砂砾石导水排水沟,可以有效控制黏性地层考古现场的地下水,只要及时抽出填砂排水沟中的地下水,就能保证考古探方没有地下水渗出,就能保证考古工作不受地下渗水的影响。这些效果已经在试验场地模拟考古发掘后续试验研究中得到了验证。
3 结 论
长江下游黏性土层分布地区属典型的潮湿环境,具有水源丰富、地下水埋藏浅的特征[15],在这类地区进行考古发掘,往往受到地下渗水的严重影响。采取措施有效控制黏性土中地下水,排除地下水对考古现场的干扰,是一项保障考古工作顺利进行,保障遗址本体免遭破坏的关键技术问题。
黏性土含水层渗透性和给水度极差,直接打井抽水不能排走其中的水量,不能达到降低地下水位的目的,不能遏制渗水对考古发掘的严重影响。
现场试验证明,在黏性土层地下水浅埋地区考古探方周围建立人工填砂排水沟,能使渗透系数k由9.4362×10-7cm/s增加到4.463×10-2cm/s,
给水度μ由小于0.10提高到0.32,能起到疏导地下水流动和顺利排走地下水的作用,能够有效降低地下水位,防止地下水向考古探方入渗,保障考古工作不受渗水的影响。
人工填砂排水沟不仅能疏导排泄黏性土层中的地下水,而且能够阻隔黏性土层毛细水的运动。该项技术完全适宜于黏性土层地下水浅埋区考古现场渗水问题的防治,也适用于这类地区遗址陈列馆渗水的防治及地下水的控制。
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电力电缆现场试验方法述评 篇12
电力电缆现场试验方法中工频耐压、直流耐压、甚低频耐压、变频谐振法及振荡波试验是最为常见的试验方法。其中, 工频试验电压由于与电缆的实际运行条件最为相符, 因此其最为有效和可靠。但是由于电力电缆的电容负荷相当大, 因此对于较长的电缆, 所需电源容量非常大, 造成工频试验源造价高, 同时设备庞大。直流电压试验易于进行且设备轻便便于携带, 是对油浸纸绝缘电缆有效的检测方法, 但是其对XLPE电缆检测的有效性和可靠性不高。为了改进上述方法的缺点, 人们相应的研究出了甚低频耐压、变频谐振试验和振荡波电压试验等方法。本文将主要介绍上述五种主要试验方法。
1 直流耐压试验
电缆使用直流耐压试验是传统的现场试验方法, 特别对油浸纸电力电缆检测十分有效。直流耐压试验设备的容量小, 质量轻、易于携带, 十分适合现场试验要求。早期由于6~35k V电力电缆广泛应用油浸纸绝缘电缆, 因此直流耐压试验应用特别广泛, 并且取得了良好的实验效果。直流耐压试验的直流高压获取过程为:试验电源经调压器来控制高压变压器的原边电压, 从而控制高压变压器的输出高电压, 高电压再经过整流稳压后便可得到试验的直流高压。
随着塑料绝缘电缆的出现及其发展, 塑料绝缘电缆逐步替代了油浸纸电力电缆。试验研究发现, 对于交联聚乙烯 (XLPE) 电力电缆往往会发生进行直流耐压试验合格而正常运行不久就发生击穿故障的问题。因此, 对于交联聚乙烯等塑料绝缘电缆, 直流电压试验不再是十分有效的试验方法。其原因主要是对于交流聚乙烯电缆, 直流耐压试验存在如下问题:
1) 直流电压下的场强分布与交流电压下场强分布不同, 直流电压下场强按电阻率分布, 而交流电压下按介电系数分布, 因此, 直流电压不能真实模拟运行下的电缆状态, 不能有效发现电缆的绝缘缺陷。
2) 直流电压下, 交联聚乙烯 (XLPE) 电缆中存在着大量的空间电荷, 改变XLPE电缆的电场分布, 特别的在绝缘缺陷部分电场畸变严重, 甚至超过交联聚乙烯电缆介质的击穿场强从导致介质局部放电, 造成电缆绝缘劣化。
3) 直流电压下, 交联聚乙烯电缆水树枝将迅速转变为电树枝形成放电, 加速绝缘老化, 因此直流试验完成后在工频交流电压作用下会形成击穿。
4) 直流耐压试验具有积累效应, 将加速电缆的劣化, 导致绝缘击穿。
由于直流耐压试验存在的缺陷, 特别是不再适用于交联聚乙烯 (XLPE) 电缆的检测的特点, 因此相关的权威机构如国际电工委员会 (IEC) 和国际大电网会议 (CIGRE) 建议采用交流耐压试验取代直流耐压试验。
2 工频耐压试验
工频耐压试验由于试验状况接近电缆的实际运行状况, 因此对电力电缆的检测具有很好的有效性和等值性。通过实验可以发现绝缘介质的缺陷, 评估电缆绝缘状态, 因此, 国内外的权威机构都大力推荐对交联聚乙烯 (XLPE) 电力电缆进行工频耐压试验。国际电工委员会 (IEC) 对电缆的工频试验测试标准进行了规定, 对于45~150k V敷设完成后的电缆需在U0工频下运行24小时或1.7U0下运行5分钟不击穿。
工频耐压试验系统一般分为调压器、升压变压器、分压器和控制台。工频耐压试验虽然可以全面发现XLPE电缆绝缘缺陷和故障隐患, 但是, 由于电缆是容性负载且电容量很大, 这样工频耐压试验需要的试验变压器容量很大。对于长度越长、电压等级越高的电缆, 需要的变压器容量越大, 设备将变得十分庞大笨重。因此, 工频试验由于其设备的移动性差, 限制了其现场应用。目前工频耐压试验主要用于高压电缆厂家的实验室内。
3 变频谐振试验
变频谐振耐压试验是通过改变回路中的电感、频率, 使试验回路处于谐振状态。这种试验方法能够满足高电压、大电流的试验要求。根据谐振方式的不同可以将其分为并联谐振法和串联谐振法。并联谐振的调谐范围广, 能够适用于不同的电容值, 因此检测的电缆长度可从几十米到几十公里, 适用于中低压电力电缆。串联谐振法电压波形畸变小且闪络击穿后对不存在误损伤电缆, 适用于高电压电力电缆。根据调节方式的不同又可将变频谐振试验设备分为调感式和调频式两种。调感式谐振频率固定在50Hz, 调频式谐振频率在30~300Hz之间。
变频谐振试验系统具有可靠性高、操作简便等优点。国际大电网会议WG21-09工作组于1997年之指出, 30~300Hz的交流耐压试压与工频耐压试验的等效性好, 作为交联聚乙烯绝缘电缆线路的现场交接试验比其他方法有效。谐振试验标准在国内再无规定, 参考欧洲、美国标准后, 相关研究人员推荐表1作为XLPE电力电缆试验标准。
4 甚低频 (0.1Hz) 交流电压试验
甚低频技术的发展具有30多年的历史。甚低频交流电压试验采用的电压频率0.1Hz, 由于容性电流随着试验电压的频率降低而降低, 因此, 甚低频试验的电源容量将为工频下的1/500, 将大大降低设备的体积, 便于设备的现场应用。甚低频交流耐压试验设备可以选择不同的试验电压波形, 基本的甚低频交流波形包含正弦波、三角波、余弦方波三种。
甚低频交流电压试验根据所选波形的不同, 可进行耐压试验、局部放电试验和介质损耗测定试验中的一种或多种试验。电缆做甚低频耐压试验时, 参照德国的标准, 对于油浸纸电缆, 电压为3U0, 要求电缆在30分钟内不击穿, 对于交联聚乙烯 (XLPE) 电缆, 电压为3U0, 要求电缆在60分钟内不击穿。介质损耗是对电缆进行的一种非破坏性试验, 通过介质损耗的大小及其变化趋势可以确定电缆的整体绝缘状态。国家电网《电力设备状态检修试验规程》电力电缆诊断性试验“橡塑绝缘电缆诊断性试验项目”中规定对于交联聚乙烯 (XLPE) 电力电缆必须进行介质损耗量测定试验, 并明确该测定试验可以在工频下进行, 也可以在0.1HZ甚低频电压下进行。IEEE400-2001国际规程介质损耗状态评价判断标准如下表2所示, 除了具体的参数比较外, 电缆的绝缘状态也可通过介质损耗随电压的变化趋势确定, 一般来说整体老化的电缆介质损耗将随电压的增加急剧增加。
甚低频 (0.1HZ) 测定介质损耗量试验属于非破坏性的预防试验, 而甚低频耐压试验属于破坏性试验。耐压试验对绝缘特性的考验是最为苛刻的, 只存在耐压通过和耐压击穿两种情况。但是耐压通过的电缆并不一定不存在绝缘缺陷, 通常对于较小的绝缘缺陷, 如接头半导电层毛刺, 耐压试验一般都通过, 但是运行不久后就出现故障, 其原因在于耐压试验使微小的绝缘缺陷劣化。
5 振荡波电压试验
电缆现场试验可进行一些非破坏性的试验, 如绝缘电阻测定、介质损耗测定试验、局部放电试验等, 其中, 局部放电试验可以评估电缆绝缘状态, 预防可能的绝缘故障, 因此局部放电测量已成为电缆绝缘状态检测的重要检测项目。
振荡波试验是近些年来逐渐兴起的一种对电缆进行局部放电测定的试验方法, 其最先由荷兰代尔夫特理工大学的E.Gulski, J.J.Smit等人首先提出并进行深入研究。振荡波电压法的基本原理是利用电缆的等值电容与电感线圈构成的LC串联谐振回路产生频率为1/阻尼振荡波, 该振荡电压在多次极性变换过程中使电缆缺陷部分产生局部放电信号, 通过耦合器测量该信号, 从而实现检测目的。振荡波测试系统的测量原理图如图1所示。
振荡波试验利用数理统计的方法获取如图2所示的局部放电分布图, 由图可以清晰判断集中局放点位置及相应的局放水平。
相关的研究及运行经验表明, 振荡波试验与工频具有很好的等效性, 并且由于振荡波测试过程时间非常短, 约为几十毫秒, 因此可视为振荡波电压对电缆无损害。振荡波试验系统不仅能发现绝缘缺陷, 同时还能准确定位绝缘缺陷的位置, 从而方便电力部门对电缆的迅速检修。目前研究人员对振荡波局部放电的研究主要集中于局部放电类型的模式识别和相关局放参数评估电缆状态两方面。
6 总结
直流耐压试验对于油浸纸电力电缆是十分有效的检测手段, 但是由于塑料绝缘电缆, 如交联聚乙烯 (XLPE) 电力电缆的, 由于其特性与油浸纸绝缘电缆不同, 直流耐压试验并不适合塑料绝缘电缆的现场试验。工频耐压试验是最接近电缆实际运行状态的检测方法, 但是由于该设备一般体积庞大, 质量较大, 移动性差, 因此现场试验实际很少使用。变频谐振试验具有高可靠性、操作简便、设备大小适中等特点, 是现场试验中最为常见的试验方法。甚低频 (0.1HZ) 交流电压试验可移动性强, 并且可以进行耐压及介质损耗测定两种不同试验, 实现综合的电缆状态评价。由于耐压试验时的有损性, 因此对电缆会产生一定的破坏性。振荡波试验是一种无损性试验, 能够有效检测电缆的绝缘状态, 特别对于交联聚乙烯 (XLPE) 电力电缆局部放电检测, 表现出了前所未有的优越性, 但是其可靠性还有待进一步的研究。
摘要:本文介绍了直流耐压法、工频电压法、变频谐振法、甚低频 (0.1H) z交流电压法及振荡波电压法五种不同的电力电缆现场试验方法。对各种现场试验方法的特点进行了分析, 直流耐压不适用于交联聚乙烯电缆、工频电压法不便于现场使用、变频谐振具有高可靠性、甚低频交流电压法可以进行多种不同试验、振荡波电压法是一种新的非破坏性试验方法。
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