金屬波紋管范文

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金屬波紋管

篇1

關鍵詞:波紋管;模具;液壓成型

中圖分類號:TH70 文獻標識碼:A

一、技術領域

金屬波紋管在現代工業領域應用十分廣泛,主要用于汽車、機械、環保、化工、民用等行業。汽車工業是一個重要的能源消耗型行業,節能減排是世界各大汽車集團所面臨的重大課題。要保證汽車行業的可持續發展,我們就得下大力氣推動節能、環保、安全、資源節約技術的研發和應用。在機動車的排氣管中金屬波紋管的應用推動了這項技術的發展,也促進了技術領域對這項技術的關注。

波紋管的作用主要是緩沖來自發動機的振動,同時具有降低噪音和熱補償的作用。為保證產品成型質量,必須設計合理的液壓成型模具。本文論述了液壓成型過程中的模具及相應的工藝參數的確定。我們從事汽車零部件的制造行業多年,下面根據多年工作經驗,談一談液壓模具設計及工藝參數確定的幾個要點。

二、成型原理概述

波紋管的制作方法很多,常用的有機械成型、液壓成型、輥壓成型等,液壓成型是比較常用的方法。液壓成型方法主要有單波連續成型和多波一次成型兩種。我們這里所說的主要是多波一次成型,這種成型方式效率高,但模具結構較復雜,裝配、調試難度高,通常用于波數較少質量要求較嚴格的管子加工。

在液壓成型過程中模具的設計是至關重要的,通常的模具結構包括密封系統、合模系統、成型模具、導向系統(見圖1)。成型時管材兩端與一對芯軸配合,對管材實行端部密封,中間的成型模具彼此均等間隔地分布在端部模具之間。然后管材的兩端密封,并在液壓作用下,進行成形作業。此時管材從內部膨脹,并且在膨脹的部分形成半圓形波峰。然后,端部模具在合模系統的作用下彼此移進,直至中間成型模具可以彼此接觸時管子受壓成形,這時得到的是U形波。內部受壓產生的徑向膨脹部分形成波峰,內凹的部分稱為波谷。對U形波進行二次擠壓最終得到S形波(見圖2)。

三、模具設計

1 液壓成型工藝參數的確定

(1)波紋管成型管坯的長度計算:波紋展開長+ 裝配長度+ 輔助長度。(2)模片距離的計算:單波展開長度-模片厚度。(3)成型壓力和成型力的計算:初波壓強的計算:(理論值)P=2hσb/d 實際成型時的最大壓力可在一定范圍內調整。h-材料壁厚;σb-屈服強度;d-材料直徑;成型力的計算;F=AP;A-波紋管有效面積。

2 液壓成型模具的設計

(1)在進行模具設計時考慮材料的反彈,模具的厚度一般為波紋間距的0.85-0.9倍因為材料的狀態不同,模具調試時參數還有微量的調整,因為材料的反彈量與很多因素有關,比如硬度、壁厚等,所以根據以往的經驗一般按上限先取。(2)模具波谷位置的圓角半徑R=(t-2h)/4,模具圓角機加后手工修研,沒有明顯的刀痕和尖棱。(3)模具的總體長度與所設計的波紋管的長度匹配,預留適當的密封段,以便在液壓成型時保持良好的密封,確保成型時的壓力穩定。(4)導向部分有良好的和表面粗糙度,確保模片在合模時移動順暢。(5)合模系統的行程應與產品波紋成型時需要的行程匹配,為確保成型,一般在所需要行程的基礎上增加一定的安全距離。

3 S形波的模具設計

模片壓波時,避開波谷的圓角,擠壓與波谷相連的位置,擠壓過程中與波谷圓角相連的部分在靠近波谷的一側逐漸內凹,形成S形波,此時波峰圓角和波谷圓角有減小的趨勢,波紋外徑有升高的趨勢,波谷位置的直徑有減小的趨勢,最終的波寬及波間距是由模具控制的,模具的設計原理與液壓成型基本相同。

(1)隔片厚度根據產品設計時波峰和波谷的尺寸來確定,參照液壓成型模具的設計,反彈量一般在0.4-0.5左右。(2)根據調試的情況對模片的厚度做微量調整,因為材料的狀態對成型的參數影響很大。

四、生產及調試

(1)模具裝配:進行液壓成型操作的成形模具以彼此均等間隔進行設置,其數量與在管材中成形的波紋管段的波峰數量相對應,并可以在管材的縱向(或軸向)移動。模具與導向柱之間移動順暢,不能出現阻滯和卡死現象,否則會造成產品報廢和模具的損壞。(2)把管材放在成型模具中,向管內充壓,管材兩端保持密封,管材受液壓作用,形成一定數量環形波紋。同時在中間模具中的凸形模的限制下,波谷成形。端部模具移動促使中間模具軸向移動合模,從而實現了波紋液壓成形。所制作的管子的外周帶有波紋,其中波紋管的波峰和波谷橫截面為U形。(3)給管子泄壓,釋放在波紋管上縱向施加的壓力,并去除其中的模片,至此波紋管成形完成。(4)對U形波進行二次擠壓,避開波谷的圓角,首先擠壓與波谷相連的最寬的位置,擠壓過程中波峰圓角與波谷圓角相連的部分在靠近波谷的一側逐漸內凹,形成S形波,此時波峰圓角有減小的趨勢,波紋外徑有升高的趨勢,最終的波寬及波間距是由模具控制的,此時得到是S形波。

結語

用液壓成型的方法制造的波紋管具有良好的綜合性能,在各行業中已經得到了廣泛的應用,特別在汽車行業的應用更加推動了這項技術的發展,S形波紋管的性能優于U形波,柔性增強,對于比較惡劣的使用環境適應性更強,在歐洲的高級車型上已有應用。與此同時對波紋管的質量要求也越來越高,高質量的模具設計是關鍵,它在波紋的成型中起到了事半功倍的作用。

篇2

關鍵詞:資產價格波動;金融穩定;信用擴張;信息不對稱

中圖分類號:F830

文獻標識碼:A

文章編號:1006-1428(2007)04-0016-05

早期關于金融穩定的研究主要側重于從宏觀的角度對金融不穩定的原因展開分析,很少有文獻對資產價格波動系統性影響金融穩定的機制進行深入的研究。隨著博弈論和信息經濟學的發展,相關文獻開始運用博弈論和信息經濟學的研究成果來考察金融結構,將信息不對稱理論廣泛應用于金融穩定研究,考察銀行信用渠道在資產價格系統性影響金融穩定中的作用。

一、資產價格波動與金融穩定關系的理論研究進展

(一)資產價格波動通過銀行信用影響金融穩定

資產價格、信用擴張和金融不穩定之間存在某種復雜的內在聯系,研究資產價格與金融穩定的關系必須搞清楚資產價格和銀行信用擴張之間的關系,這是研究資產價格波動通過銀行信用引發金融不穩定的出發點。

Bemanke and Lown(1991)研究了資產價格波動對于銀行信用擴張的影響。由于信用市場中存在著大量的信息不對稱問題和激勵問題,導致了信用市場摩擦的存在,這也意味著資產負債表狀況和現金流狀況是私人部門借貸能力的重要決定因素。公司和家庭將他們所持有的資產作為抵押品來進行借貸,從而減輕信息和激勵問題(Bemanke and Gertler,2000)。當資產價格大幅度下跌時,會導致銀行和借款者的資產負債表狀況惡化,從而影響到銀行的信貸擴張能力和借款者的信用獲得能力,進一步造成信用緊縮(credit crunch)。對于銀行來說,當資產價格的下跌導致大面積的貸款損失,從而使銀行的權益資本遭到損失時,銀行為了滿足管制性資本金標準的要求,不得不出賣資產,并縮減貸款供給。這就是資本金緊縮(capital crunch)所導致的信用收縮效應。對于借款者來說,在資產價格的上升階段,借款者的凈財富增加,因而可供抵押的資產價值上升,這提高了借款者獲取銀行貸款的能力,同時也提高了借款者的負債率,擴大了銀行資產暴露于風險的比重,增加了金融體系脆弱性。而當資產價格下跌時,借款者的凈財富和現金流也隨之下降,可供抵押的資產價值下降,導致借款者獲取信貸的能力大幅度下降。Bernanke and Lown通過分析影響信貸供給的各因素,包括能用于貸款資金的可得性等,認為權益資本的短缺是導致貸款供給縮減的最主要原因。

Nan-Kuang Chen(200)在他的動態一般均衡模型中引入了銀行和耐用資產,其中耐用資產既是資本品又是抵押品。在他的模型中,資產價格和銀行信貸存在一個相互作用的機制。當投資收益下降破壞了銀行資本金和公司凈資產,這使借貸和投資減少,對于資產需求的下降也降低了資產價格,進一步減少了抵押品價值。由于對貸款的資本金要求更高,對借款的抵押品要求更嚴格,這種反饋效應會進一步限制銀行信貸的規模。Kiyotak iand Moor(1997)的動態模型中將公司分為信用約束公司和無信用約束公司,同樣引入了耐用資產作為擔保品和投資品。當信用約束公司面臨負面沖擊(如資產價格的下跌)時,他們的凈資產也隨之減少,由于借貸能力受到約束,公司減少投資支出,包括對耐用資產的需求也隨之減少。因此市場均衡使耐用資產價格下跌。而耐用資產價格的下跌進一步降低公司的凈資產,影響公司的借貸能力,造成信貸收縮。特別是,資產價格的下跌不僅影響當期信用約束公司的凈資產,而且還影響至以后各期信用約束公司的凈資產,造成整個經濟體系的信用收縮和資產價格的全面下跌。

針對現有的宏觀經濟學模型不考慮銀行、回避違約問題和主要分析穩定狀態的局限性,Goetz von Peter(2003)將銀行和資產價格納入到一個簡單的宏觀經濟學模型中,研究了大范圍的違約如何影響銀行體系,認為信用、資產價格和貸款損失之間的相互作用對于金融不穩定的發生具有解釋力。在他所建立的世代交疊模型中,資產價格起著中心作用,銀行體系是作為公司和家庭的支付中介而產生,銀行體系在一個資本約束下運作(如最低資本金要求)。當經濟基本面惡化時,負面的沖擊使資產價格下跌,這導致了銀行借貸者的大面積的違約,并破壞了債務結構:首先減少了公司的利潤,一旦公司破產,進一步的貸款損失減少銀行體系的股息和資本金。但是由于銀行不可能無限制地吸收貸款損失,一定規模的貸款損失約束了銀行的貸款,造成資本金緊縮,大量的貸款損失導致不穩定的信貸收縮和金融不穩定。當銀行體系受到資本金約束時,由于貸款損失所帶來的銀行資本金的任何減少都會轉換為一個多倍的信貸收縮,這會導致資產價格的進一步下跌和加速貸款損失。而資產價格的下跌和貸款損失使資本金約束更加緊縮。Goetz von Peter根據負面沖擊和資產價格下跌的程度,將基本面分為好的基本面和壞的基本面。在好的基本面中,如果市場預期貸款不是即將到來,則資產價格一直下跌,直到貸款損失真正破壞信用供給;同樣,如果市場預期貸款損失即將到來,則銀行體系會減少貸款,使利率提高,所引發的資產價格下跌和破產恰好會導致預期中的貸款損失發生。因此,好的基本面中依然會發生自我實現的資本金緊縮均衡和銀行危機均衡。在壞的基本面中,則只存在穩定的金融危機均衡,而資本金收縮均衡是不穩定的,從資本金緊縮到金融危機均衡之間的非均衡調整過程就是金融不穩定。

Allen and Gale(2000)將信貸可得性的突然改變和資產價格波動聯系起來,為資產價格泡沫的存在性問題建立了模型。投資者的決策中包含了他們對未來信貸可得性的預期(從銀行借多少,為風險資產要付出多少)。投資者通過借款投資于風險資產。由于當資產收益低時,投資者可以對債務進行違約,從而以較低的成本來避免損失,因而風險資產對于投資者很有吸引力。這種風險轉移行為使得投資者愿意追捧風險資產,導致風險資產的價格超過其基本面決定的價值,由此泡沫就會產生。這種信貸擴張與風險轉移相互作用的方式有兩種,一是當期的信貸擴張使投資者投資于風險資產,從

而抬高資產價格,二是對未來信貸擴張的預期也能抬高當期資產價格。Allen and Gale(2000)強調第二種方式對危機的發生具有重要的影響,未來信貸可得性的改變導致金融危機發生。如果信用擴張突然減少到低于預期或者只是低于最高期望值,投資者可能不能償還他們的貸款,將不得不出售風險資產,這會導致資產價格的崩潰,于是發生危機。在Allen and Gale看來,信貸可得性出乎意料的改變也會引發資產價格的崩潰和危機。因此,不需要明顯的信貸收縮,在信貸擴張時期也可能會發生金融危機。

Borio and Lowe(2002)認為大范圍的金融危機典型地產生于金融不平衡的擴散,這種金融不平衡被良好的經濟環境所掩蓋。資產價格的繁榮與破滅(不管是否以泡沫為特征)、迅速的信用擴張和超過平均水平的資本積累等因素增加了未來金融不穩定發生的可能性。Borio and Lowe認為快速的信用擴張本身不會對金融體系的穩定構成多少威脅,快速的資產價格上漲或投資擴張也是這樣。是各種因素的結合,而且尤其是各種因素的同時發生:快速的信用擴張、快速的資產價格上漲和某些情況下投資的高水平(而不是其中的單獨一個事件),提高了危機發生的概率。

(二)資產價格波動通過銀行流動性影響金融穩定

在資產價格波動與銀行流動性的相互關系方面,Allen and Gale(1998)做出了有益的探索。他們用一個模型表示了一個持有非流動性資產(有風險收益)的代表性銀行。如果存款者預期風險資產有低的收益,則會發生銀行擠兌。如果銀行為了滿足存款者的流動性需求而試圖出售他們所持有的風險資產,會導致資產價格的下跌,銀行危機因此傳染到資產市場上來。在另一個模型中,Allen and Gale(1999)考慮到交叉持有儲蓄的銀行。當銀行為了滿足顧客的流動性需求而清償他們對于其他銀行的權利時,就會導致傳染性和最終的破產。Allen and Gale(2004)認為,由于對銀行的流動性需求在短期缺乏彈性,即使是對流動性需求的小沖擊也會導致資產價格的大幅度波動、銀行違約或者以上二者。

(三)資產價格波動通過加劇信息不對稱問題而影響金融穩定

Mishkin(1999)強調了信息不對稱在引發金融不穩定中的作用。他將金融不穩定定義為:當對金融體系的沖擊干擾了信息流,并因此導致金融體系不能夠將資金有效融通給有生產性投資機會的人們時,就會發生金融不穩定。他認為非金融機構的資產負債表狀況惡化對于信息不對稱問題最為關鍵,因為這會惡化金融市場的逆向選擇和道德風險問題,并且進一步演變為金融不穩定。由于抵押品和公司凈資產能夠起到降低逆向選擇和道德風險的作用,當資產價格或股票價格大幅度下跌時,抵押品的價值和公司凈資產就會降低,這會使信息不對稱問題更加嚴重,金融市場上的逆向選擇和道德風險問題加劇,導致信貸收縮和經濟緊縮。當金融市場中的逆向選擇和道德風險問題積累到一定程度,使得金融市場不能將資金有效融通給有生產性投資機會的人們時,金融不穩定甚至金融危機就發生了。

(四)資產價格波動通過傳遞未來不平衡信息而影響金融穩定

Marshall(1998)認為,當期股票價格是未來危機發生概率的函數,即未來發生危機的概率上升時,則股票價格下跌。也就是說當期股票價格可以用來預示未來系統性危機發生的可能性。如果所有投資者都相信這一點,則資產價格的下降就會導致銀行危機。和DD模型一樣,Marshal重新考慮了一個存在兩種均衡的模型,模型中存在壞的情形(存在導致銀行體系自我實現的流動性危機)。當違約被視為經濟將會轉向壞的均衡的信號時,就會產生傳染。當然,單獨的一次違約可能只是一個公司具體的事件,也不一定導致投資者資本準備的減少。但是當投資者不完全信息時,他們就可能錯誤地將一次違約歸因于投資者信心的普遍下降。這種機制可能會導致股票市場價格的進一步下降。

二、資產價格波動與金融穩定關系的實證研究進展

早期的實證檢驗主要集中在個案研究,因而其研究結論不具有普遍意義上的解釋力;而近期的實證研究側重于以多國的跨年度長期數據為對象,通過定性和定量分析相結合的方法,設置相應的指標,檢驗資產價格波動、信用擴張的相互關系以及在導致金融體系不穩定中的作用,使其結論更加富有解釋力。

Wilson,S~llaand Jones(1990)分析了美國歷史上四次主要股票市場崩潰和金融危機(1873年9月、1884年6月、1893年7月、1907年10月),發現在二者之間存在高度的相關性。Hahm and Mishkin(2000)利用信息不對稱的理論框架對發生在韓國的金融危機進行了分析。結果說明,危機發生前信貸的快速擴張是導致銀行資產負債表狀況惡化的重要原因。Nan-Kuang Chen(2001)對1973-1992年之間的臺灣股票價格和房地產價格的季度數據進行了檢驗,利用的方法包括VAR模型、格蘭杰因果檢驗以及脈沖響應函數和方差分解技術,實證結果表明,銀行貸款對于資產價格的波動具有顯著的預測作用。

Kaminsky and Reinhart(1995)的研究結果說明,在有關銀行危機的領先指標中,資產價格暴跌是一個非常重要的指標。因為股票價格的下跌減少了資產的價格,動搖了樂觀情緒,引起經濟螺旋下滑。Hutchinson and McDill(1999)的研究發現,股票的下跌是未來銀行危機有用的一年領先指標。Eichengreen and Arteta(2000)通過對75個新興市場國家,從1975-1997年間的樣本數據進行分析,認為快速的國內信貸增長是導致銀行危機的最主要的原因之一,有證據表明國內的信貸繁榮領先于銀行危機。Eichengreen and Arteta認為當國內的信貸規模迅速增長時,對借款者進行監督將變得十分困難,由此導致信貸的質量下降。

Borio and Lowe(2002)將信用缺口、資產價格缺口和投資缺口結合在一起,基于Kaminsky and Reinhart的研究方法,檢驗了資產價格、信用和投資的繁榮是否為金融危機即將來臨提供了有用的信號。其特點在于,一是關注累積過程,而不是僅僅一年的增長率;二是考慮各指標的組合,而不是單一的指標;三是考慮上述指標在預言一、二、三年的危機中的作用。

相對以上的實證檢驗結論,Anne Vilal的實證檢驗結果是一個例外。Anne Vilal(2000)對于1970年到1999年之間14個國家股票和銀行的數據進行了實證檢驗。Anne Vilal建立了一個比例指標用來衡量股票市場危機的發生,同時,他使用銀行股票

價格和銀行資產負債表數據建立CAMX指標,用來衡量銀行危機的發生。Anne Vilal的主要研究結論是,在股票價格危機和銀行危機之間的聯系比較弱,而且股票價格危機和銀行危機的嚴重性之間不存在系統性的聯系。同時,實證研究結果顯示,股票價格的上漲并不一定會給股票市場和銀行體系帶來問題。

三、資產價格波動引發金融不穩定的條件

傳統的觀點往往認為,通貨膨脹率的波動可以破壞金融體系的穩定性。Schwartz(1988,1998)認為通貨膨脹是金融穩定的主要威脅,通貨膨脹率出乎意料的改變導致金融不穩定的發生。Bordo(2000)認為,旨在穩定價格水平的貨幣政策也促進了金融體系的穩定性。Bordo,Dueker,and Wheelock(2000)and Bordo and Wheelock(1998)檢驗了Schwartz假說,發現在物價穩定和金融穩定之間存在正的相關性,但是二者之間不存在因果聯系。

Borio and Lowe(2002)認為金融不平衡可以在低通貨膨脹的環境中產生并且得到加強。主要原因是,在低且穩定的通貨膨脹環境中,容易使經濟主體對未來產生樂觀的預期,促進借貸的繁榮。資產價格尤其是房地產價格的上漲促進了信貸的增長,過度的信用擴張為將來的金融不穩定埋下了種子。從這一觀點可以引出的結論是,旨在穩定物價水平的貨幣政策可能不利于實現金融穩定的目標。McGee(2000)and Bean(2003)認為,物價穩定可能導致金融市場產生樂觀的預期,這會導致對未來的樂觀預期和提高抵押品的價值,從而引發信用繁榮,因此,即使中央銀行能夠保持物價穩定,但是卻不能實現金融穩定。

Bemanke and Gertler(2000)認為資產價格波動影響經濟效應的程度取決于經濟初始的金融環境(指家庭、公司和銀行的資產負債表狀況),如果資產負債表的狀況在初始是好的,有較低的負債率和高的現金流,那么即使資產價格大幅度下跌也不會導致家庭和企業處于財務困境(Financialditress),另外,資產價格大幅度下跌對私人部門資產負債表的破壞程度也取決于初始風險的暴露程度和初始風險在各個部門之間的分布。

Goetz von Peter(2003)指出經濟中存在高的資產負債率、高的時間偏好率(利率的倒數)以及高的通貨緊縮趨勢時,對于資產價格的下跌,經濟和金融更加容易發生不穩定。因為在這種狀況下,資產價格的下跌將轉化為更大的貸款損失。對于公司來說,資產負債率使公司風險暴露于資產價格下跌之中,對于銀行來說,低的資本資產比為貸款損失提供緩沖,因此,公司和銀行部門的資產負債率狀況對于金融穩定十分關鍵。

全球金融穩定報告(2003)從制度性層面分析了資產價格波動導致金融體系不穩定的原因,認為激勵結構、缺乏穩健的風險管理、缺乏透明度和市場子結構存在的缺陷等因素是使資產價格的波動進一步轉化為金融體系不穩定的重要原因。短期盈利目標的壓力使得對長期風險低估,并導致過度的負債。負債率的提高增加了金融機構和金融系統作為一個整體對于資產價格下跌的敏感性。一些規避風險的策略導致了放大價格波動風險的反饋機制。

Bernanke and Gertler(2000)認為設計良好、透明的法律和會計體系,有利于限制銀行和企業風險暴露的完善的管理結構,有利于增強公眾信心的謹慎的財政政策,這些都是確保經濟遠離金融動蕩的整個戰略的至關重要的組成部分。

Bernanke and Gertler(2000,2001)通過擴展的BGG模型,檢驗了不同的貨幣政策環境中,資產價格波動對于宏觀經濟和金融穩定的影響。其研究結論是,在通貨膨脹調節政策環境中,資產價格波動會給宏觀經濟和金融體系穩定帶來更大的負面影響;而在通貨膨脹目標政策環境中,資產價格波動的負面影響得到很大程度的緩解。因為在通貨膨脹目標政策環境中,當資產價格大幅度上漲產生泡沫時,人們預期政策當局會提高利率,緩解經濟過熱,這種預期足以降低經濟整體對資產價格泡沫的反映,從而穩定經濟和金融。

四、結論與啟示

從歷史實踐和實證研究的結果來看,資產價格的大幅度波動和信用的快速擴張相互作用,是導致金融不穩定的重要原因。大部分的實證檢驗都支持資產價格的大幅度波動與信用的快速大幅度擴張相結合,導致了銀行資產負債表惡化,進而引發了金融不穩定。

關于資產價格如何系統性引發銀行流動性風險,現有的研究還很缺乏,更沒有將資產價格波動導致全面流動性危機的機制進行模型化。另外,大多數研究都沒有將制度性因素納入到資產價格波動影響實際經濟和金融經濟中的模型中,例如對于銀行主導型和市場主導型國家,資產價格與金融穩定的關系是否存在差異,以及產生差異的原因,都還沒有成熟的研究。

篇3

關鍵詞:預應力混凝土梁真空壓漿技術

中圖分類號: U416 文獻標識碼: A

一. 工程概況

五盂高速公路龍華和1號大橋,全長506.4m,橋梁中心樁號K36+700,橋梁上部結構采用4聯×20跨×25m裝配式后張法預應力混凝土箱梁。全橋共有箱梁160片梁,預應力鋼筋采用Фs15.2(7Ф5)鋼絞線,每片梁8束、每束7根鋼絞線;下部結構采用鉆孔樁基礎,肋板式橋臺,圓柱門式橋墩。 為確保五盂高速公路橋梁結構的安全和耐久性,根據設計及有關文件要求,橋梁上部構造后張法預應力混凝土梁一律采用真空壓漿工藝進行灌漿。

二.真空壓漿施工

真空壓漿的基本原理是:在孔道的一端采用真空泵對孔道進行抽真空,使之產生-0.1MPa左右的真空度,然后用灌漿泵將高標號水泥漿從孔道的另一端灌入,直至充滿整條孔道,并加以0.7MPa的正壓力,以提高預應力孔道灌漿的飽滿度和密實度,從而提高后張預應力混凝土結構的安全度和耐久性。

2.1真空壓漿技術要求

2.1.1真空壓漿技術核心有四點。

a金屬波紋管或可形成密封的孔道;

b漿體的專用添加劑及配合比;

c專用的真空壓漿設備;

d施工控制。

2.1.2技術要求。

a孔道及兩端必須密封,且孔道內無雜物,孔道暢通;

b抽真空時真空度(負壓)控制在-0.06~-0.1MPa之間;

c水灰比控制在0.3~0.4之間;

d漿體稠度宜控制在14~18s;

e拌合后3h,漿體泌水性不宜大于2%,最終不超過3%,拌合后24小時水泥漿的泌水應能全部被漿體吸收;

f漿體初凝時間至少6小時;

g漿體體積收縮率

h漿體7天齡期強度≥40MPa;

i漿體對鋼絞線無腐蝕作用。

2.2真空壓漿材料及配套設備

由于本工程采用真空壓漿技術,預應力束的孔道采用SBG塑料波紋管代替普通的金屬波紋管,壓漿施工采用的設備和工藝,需要配套。

2.2.1成孔方法

a成孔材料。

鋼絞線孔道選用內徑55mm的HVMSBG高密度聚乙烯塑料波紋管

b高密度聚乙烯塑料波紋管技術要求。

(1)塑料波紋管的彎曲特性。塑料波紋管處于簡支狀態,給定瞬時受力P1時跨中點的撓度f=20mm,瞬時受力卸荷后跨中點的撓度f1,持荷2min的力P2,P2卸荷后的殘余變形撓度f2。

f1/f≤0.05

f2/f≤0.1

P2/ P1≤1.02

(2)塑料波紋管對局部載荷抵抗能力。塑料波紋管有足夠的剛性,承受橫向載荷、受局部橫向載荷的變形量不大于10mm。滿足上述特性的波紋管具有足夠的強度,不管是抽真空至-0.1Mpa,壓漿壓至0.7Mpa,還是按常規方法澆筑混凝土,波紋管道在施工中均不出現變形。

(3)塑料波紋管的柔韌特性。塑料波紋管達到表3曲率半徑時,橫向截面直徑變化比應符合規范要求

(4)塑料波紋管的密封性。塑料波紋管在曲率半徑為4m的狀態下,以0.05MPa的壓力水注入管內,保持2min,無明顯的水滲漏現象。

(5)塑料波紋管的耐摩損性。塑料波紋管成孔管道能承受穿束及張拉等工作對管壁的摩損,摩損后的剩余壁厚不小于1mm。

(6)塑料波紋管的檢驗方法。塑料波紋管的質量應符規范要求。

c高密度聚乙烯塑料波紋管優點。

(1)SBG塑料波紋管原材料是HDPE,耐腐蝕性能遠優于金屬波紋管,能有效保護預應力鋼絞線不受腐蝕,從而保證了后張預應力結構具有更好的耐久性。

(2)塑料波紋管預留孔道的摩擦系數明顯小于金屬波紋管,減少了張拉過程中預應力的摩擦損失,塑料波紋管摩擦系數一般為0.14,而金屬波紋管的摩擦系數為0.25。使用塑料波紋管減少了預應力鋼絞線和孔道的摩阻力,從而減少預應力損失,保證施加的預應力滿足設計要求。

(3)塑料波紋管強度高,不怕踩壓,不易被振搗棒搗破,其密封性能和抗滲性能都高于金屬波紋管,更適合真空灌漿。

(4)塑料波紋管不導電,可以防止雜散電流腐蝕。

(5)塑料波紋管有更好的耐疲勞性能,能大大提高構件的抗疲勞能力。

2.2.2真空壓漿材料

本工程使用的真空灌漿漿體材料有:(1)鼎鑫普硅52.5水泥;(2)真空灌漿用混凝土添加劑;(3)飲用水。最佳的水泥漿配合比需根據具體采用的水泥和當地的氣候條件進行配制。在真空灌漿施工中,除作好施工記錄外,還應同時制作至少3組7.07×7.07×7.07cm的試塊。根據不同批號(水泥、添加劑)或調整水灰比時進行取樣,并根據現場施工情況增加取樣。表標準養護28d,檢查其強度,作為評定水泥漿質量的依據。

2.2.3真空灌漿設備

本工程真空灌漿配套設備采用SZ-2型水環式真空泵1臺、QSL-20型空氣濾清器及配件,UBL3螺桿式灌漿泵1臺,PHJ塑料焊接機,灰漿攪拌機1臺,自制儲漿罐1個,計量用臺秤1臺,拌灰桶5個,高強壓漿管(橡膠管)10根,連接頭、DN20mm控制閥、扳手等配件。

2.3真空壓漿施工工藝

2.3.1所需材料

1.內接DN20mm2.活接頭DN20mm3.異徑三通DN20×15mm4.閥DN15mm5.水管DN15mm 6.排水管7.內接DN15mm 8.內接DN20mm 9. 閥DN15mm10.水管DN20mm11.鋼絲透明水管12.空氣濾清器13.真空壓力表14.異徑彎頭 DN40×20mm 15. 水管DN40mm 16.真空泵體17.異徑接頭DN15×10mm 18. 閥DN15mm19.網紋水管DN15mm

2.3.2波紋管施工。

a波紋管搬運、存放及接長

(1)搬運與存放。塑料波紋管搬運時輕拿輕放,不得拋甩或在地上拖拉,防止尖銳物戳傷管壁。

塑料波紋管貯存在干燥通風的地方,不得靠近熱源和長期受日光暴曬,并防止各種腐蝕性氣體的影響。

(2)連接。波紋管接長:用專用塑料波紋管連接管直接連接或將波紋管之間直接熱熔焊接。波紋管與錨墊板用連接:用塑料連接頭連接,并用粘膠帶進行纏包,防止漏漿。波紋管與排氣管的安裝:灌漿孔和排氣孔均設在錨墊板上,安裝錨墊板時,同一孔道一端灌漿孔放置在下方,作為灌漿孔使用;另一端灌漿孔放置在上方,作為排氣孔(抽真空端)。連接后要仔細檢查接頭密封效果,并作好檢查記錄,避免在澆筑混凝土過程中,由于接頭脫開漏漿,漿液流入孔道堵管。

b波紋管預埋。

安裝前按照設計圖中的預應力筋坐標在箍筋上定出位置,固定采用6.5U型定位鋼筋,間距控制在500~600mm,波紋管與定位鋼筋用細鐵絲綁扎牢固,防止波紋管位置偏移或上浮,在曲線和波紋管接頭處加密U型定位鋼筋。在進行鋼筋焊接時,用濕潤的麻袋將波紋管覆蓋,防止焊渣燒傷管壁。波紋管安裝后,仔細檢查位置,直線(曲線)線形是否符合設計要求,使最終成型的預應力孔道線形與設計線形吻合,從而保證預應力摩阻損失接近設計計算值,保證預應力鋼絞線的延伸率;檢查波紋管固定是否牢靠,接頭是否完好及密封效果,管壁有無破損。預埋錨墊板時,同一直線(曲線)方向布置的孔道,灌漿孔集中安裝在同一處,排氣孔集中安裝在另一處,減少施工時移動設備的工作。灌漿管和排氣管引出用鍍鋅水管。澆注混凝土前將管孔堵上,防止漏漿,在灌漿前焊上引出管頭,端部帶螺紋并配上球閥外螺紋。

2.3.3真空灌漿前準備工作。

a材料準備。

施工前仔細檢查材料種類、試驗檢測結果、材料數量是否足夠,合格后方可使用。將真空灌漿添加劑按照添加劑:水泥=7.5:100進行配漿,并按照每包水泥(50Kg)計算外加劑的數量后,現場稱量裝入塑料袋。拌合用水采用河水,將蓄水池抽滿水。

b設備準備。

按照真空灌漿設備要求,仔細檢查設備名稱、型號是否相符,檢查設備部件及使用狀態是否完好。檢查高強橡膠輸漿管連接是否牢固,管道內是否有水泥干灰等雜質,若有必須拆管清洗干凈。灰漿攪拌機出漿口應配有1.2mm的網篩,清除大塊水泥粘稠物等。在使用真空泵時應先將水閥打開,再開泵;關泵時亦先關水閥,后停泵。

c封錨。張拉后切除外露多余的預應力鋼絞線,采用早強型無收縮水泥砂漿(水泥:砂=1:1)封錨,將錨板及夾片、外露鋼絞線全部包裹,覆蓋層厚度不小于15mm。壓漿管和抽真空管由鍍鋅水管引出,引出端帶螺紋。

d孔道檢查。檢查壓漿孔、排氣孔是否暢通,若堵塞,必須疏通后方能壓漿。用水沖洗干凈后,用高壓風將孔道內水吹干,嚴禁在孔道內有水的情況下進行抽真空壓漿。2.3.4真空壓漿。

a設備連接。

確定真空端和壓漿端,安裝引出管、球閥和接頭,連接設備。

b攪拌水泥漿。

將事先計量好的水倒入攪拌機內,然后將水泥以每包為單位加入攪拌機內,同時加入20~30%的真空壓漿添加劑,啟動攪拌機攪拌2~3min,然后緩慢將剩余添加劑加完,再攪拌約3min。對未及時使用而降低了流動性的水泥漿,嚴禁采用加水的辦法增加流動性。拌合時注意觀察水泥漿的稠度,灌漿過程中,水泥漿不間斷進行攪拌,若中間接管停頓時,應使水泥漿在攪拌機和壓漿泵間循環流動,防止水泥漿沉淀堵管。攪拌的水泥漿水灰比、流動度和泌水性應能達到技術要求的指標。

c真空壓漿。

關掉閥1、閥3,打開閥2,啟動真空泵進行抽真空,真空度達到穩定時(-0.09MPa~-0.1MPa),將水泥漿加到壓漿泵中。先用泵打出一部分水泥漿,等漿液濃度與壓漿泵中漿液濃度一樣時,將輸漿管接到錨墊板上的引出管上,開始壓漿。

打開閥1,啟動壓漿泵,開始灌漿。在壓漿中保持真空泵的開啟狀態,當觀察到透明鋼絲管有漿液流動,關掉真空泵和閥2。

打開閥3,觀察抽真空端的透明網紋管中漿液流出情況,,關掉空氣濾清器前的排氣閥3,稍后打開排氣閥。當水泥漿從排氣閥順暢流出且流出漿液稠度和壓漿稠度一樣時,關閉抽真空端所有閥門,仍繼續壓漿使管道內有0.5~0.7MPa的壓力,保持壓力1~2min后,再關閉閥1。

拆卸輸漿管和活接,清洗空氣濾清器,然后接到另一組孔道,重復上述步驟,重新開始壓漿。

真空壓漿工作要連續,一次完成。在移動設備時,應繼續啟動壓漿泵,使漿液循環流動,防止停留時間較長后,漿液沉淀而堵管。

壓完一條孔道后,將活接拆下清洗干凈,然后接到另一條孔道上進行壓漿,其余接頭不要拆動。真空壓漿后10小時可以將閥拆下,清洗干凈后存放好。

壓漿完成,必須當日將沾有水泥漿的輸漿管、壓漿泵、攪拌機、閥門、空氣濾清器等清洗干凈。

2.4真空壓漿質量控制要點及注意事項

2.4.1質量控制要點。

孔道必須密封、清潔、干爽,水泥漿嚴格按照設計配合比控制,嚴格按照工藝要求進行操作。

2.4.2注意事項。

a真空壓漿環境溫度范圍:-10℃~50℃ 。

b輸漿管選用高強橡膠管,不易破裂;注意檢查連接要牢固,不得脫管。

c水泥漿進入壓漿泵前,應先通過1.2mm的篩網進行過濾。

d攪拌的水泥漿嚴格進行流動度和泌水試驗,制作試件檢查強度。

e壓漿工作在水泥漿流動度下降前完成(約30~45min),孔道壓漿連續不得停頓。

f中途換管時,啟動壓漿泵,保持漿液流動,防止沉淀堵管。

g作好壓漿記錄。

篇4

1.孔道制孔過程中經常會出現的質量問題及其解決措施

第一,在金屬波紋管內部加穿塑料襯管是保證孔道質量的重要措施。具體來說,在孔道制孔時,首先要將制孔所用的金屬波紋管安裝固定好,其次在澆筑前將規格為ф80mm的金屬波紋管內部加穿規格ф75mm為塑料襯管。通過以上的操作,一方面可以解決金屬波紋管的接頭不順直的問題,利用塑料襯管來保證金屬波紋管的順直,另一方面可以解決孔道內進水泥漿的問題,從而避免了孔道制空過程中質量問題的出現,保證孔道質量以保證能更好地解決穿束這一大難題。

第二,嚴格控制孔道內進入水泥漿。水泥漿進入孔道內主要有以下兩方面的原因:一方面是金屬波紋管上存在孔洞,這些孔洞可能導致水泥漿進入孔道;另一方面,雖然在金屬波紋管內部加穿塑料襯管能夠有效地防止水泥漿進入孔道,但是在將塑料襯管抽離出金屬波紋管之后,部分水泥漿可能會殘留于金屬波紋管之中形成混凝土殘渣,形成孔道質量問題,影響穿束工作的順利進行。要想解決這一問題,就必須注意在施工過程中的交接互檢問題。具體來說,就是在施工過程中,如果完成一道工序,在交接之前要由相關工序人員以及技術人員進行相互檢查,只有檢查結果合格時才能由下一道工序的施工人員驗收,并填寫交接互檢表,以此來嚴格控制孔道質量以保證穿束工作的順利進行。

第三,預應力連續箱梁施工采用逐孔施工的方式,金屬波紋管位于施工縫隙(位于每個墩柱前6m斷面)端部并向前連接,由于施工縫處后澆筑混凝土,它會隨著鋼梁的變形而發生一定程度的沉降,從而會導致金屬波紋管的錯臺現象。要想解決這個問題,必須要注意以下幾點:在進行混凝土澆筑時要避免底板出現臺階;嚴格挑選所使用的金屬波紋管,要選擇符合標準的金屬波紋管,在進行對接時,在接頭套上短套管,防止臺階現象的產生。

2.通長束穿索方法

由于通長束非常長并且位于彎道之上,因此其穿索具有一定難度。通長束穿索應采取整體牽引的穿索方法。在進行穿索時,為了不傷及金屬波紋管,為了不堵塞孔道保證孔道質量,最好采用錐形套罩裹住鋼絞線進行整體牽引。錐形套罩采用厚度為2mm的白鐵皮自行制作。

二、預應力張拉中經常出現的問題及其解決方法

預應力張拉時經常會出現一些問題,例如錨下開裂、斷絲等現象。隨著施工技術的發展以及錨具質量的提高,以上這些問題已經得到解決。在實際的操作過程中,只要施工人員能夠熟練掌握相關施工技術,按照正確的方法進行施工,就能很好地避免這些問題的產生。本文主要闡述在預應力張拉中經常會出現的通長束張拉伸長量偏小問題以及腹板束張拉時出現的連接器擠壓頭脫掛問題。

1.通長束張拉伸長量偏小問題出現的原因及其注意問題

在實際的操作中,通長束張拉時的伸長量會比理論上的通長束的張拉伸長量偏差8%~10%,不符合規定的標準6%。通長束張拉伸長量偏小通常會影響預應力的張拉效果。通長束張拉伸長量偏小的原因:在進行理論上的通長束的張拉伸長量計算時所用到的孔道摩阻系數以及偏角都比實際的孔道摩阻系數以及偏角有偏差,因此與理論的通長束張拉伸長量相比,實際的通長束張拉伸長量偏小。孔道偏長且不順直有彎曲度、孔道內進入水泥漿等雜質可能會殘留于金屬波紋管之中形成混凝土殘渣、孔道內因時間長可能會產生銹,以上因素都能導致孔道摩阻系數加大。

解決通長束張拉伸長量偏小問題應注意的事項:要盡可能地保證孔道順直無臺階,盡可能地保證孔道無殘留雜質,穿索時要采用空壓機進行孔道清理工作;當通長束的張拉伸長量超過標準6%時,要采取超張拉,從而使通長束張拉伸長量達到或者接近理論上的通長束張拉伸長量;延長穩壓時間;在通長束張拉前,為了減小摩擦,在孔道內注入肥皂水對孔道進行。

2.腹板束張拉時出現連接器擠壓頭脫掛現象的原因及其解決措施

根據設計要求,連續箱梁預應力施工采取逐孔施工的方法,腹板預應力采用連接器,對腹板束進行逐孔張拉,在施工結束收準其落架。如果在腹板束張拉時出現連接器擠壓頭脫掛現象,將會嚴重影響到施工的進度,并且由于該部位的鋼筋結構比較復雜,因此在出現此問題進行解決時會使該問題很難得到解決。腹板束張拉時出現連接器擠壓頭脫掛現象的原因主要有以下兩方面:一方面是由于擠壓力不夠,擠壓力通過油表來表現,油表的讀數小于28MPa時即為擠壓力偏小;另一方面是因為擠壓簧的長度不夠從而導致拉力不足。

腹板束張拉時出現連接器擠壓頭脫掛現象的解決措施:以預防為主;相關技術人員要嚴格按照正確的方法進行施工,保證擠壓力不小于28MPa,確保擠壓簧的長度足夠從而保證拉力足夠;擠壓力通過油表來表現,如果油表的讀數小于28MPa,應將其記錄下來,并取其樣本進行試壓測驗,如果其張拉力大于1.5倍以上則符合要求,那么可以判斷對應擠壓應力的安全,如果其張拉力不大于1.5倍以上則不符合要求,那么可以判斷對應擠壓應力報廢不用。

三、結語

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關鍵詞: 預應力 橋梁施工中 方法

我國高等公路建設發展日新月異,基于這個背景,預應力混凝土材質的橋梁具有非常廣泛的發展前景。預應力混凝土具有節約鋼材,減小截面尺寸,提高結構耐久性等許多優點,因此能夠在全國范圍內迅速得到推廣,而且在橋梁施工中發展最為迅速。但是預應力橋梁施工過程仍然存在相當多的問題,針對施工中出現的常見問題進行系統分析具有非常重要的研究價值。

1 曲線孔道灌漿密實

在曲線孔道上曲部分,特別是在曲率較大的曲線孔徑的頂端,當孔道進行灌漿后會存在相當大的半月形的空隙,有些還是連續型的空隙。

當孔道被灌入漿液后,固液混合態的泥漿中的固體部分下沉,水上浮,分泌的水分集中于曲線孔道的上部,然后又被吸收,卻留下了或大或小的空隙。鋼絞線泌水要多于鋼絲,本質上是因為燈芯作用所致。該情況是因為高的液體壓迫泌水使其進入鋼絞線的夾層里,而且再通過向上流動而被鎖定在頂部錨頭部分。水泥漿如果水與灰的比例比較大,而且又沒有加入減水劑以及膨脹劑等藥劑,尤其是在豎向的孔道內更加明顯。灌漿機械動力不足的情況下,會使得泥漿因為壓力不夠而使得難以送達到位,或者是導致漿體不夠密實,孔道頂部泌水排出受到阻礙。灌漿技術離不開操作人員嫻熟的技術,不然會導致灌漿質量變差。

對關鍵性的預應力橋梁施工,要用水泥漿進行不同孔道的測試,只有在合格之后才能進行實際使用。對于垂直高度的差別達到0.5m的曲線孔道,要注意在孔道上部設計泌水管道。泌水管道要突出于橋梁頂端面400mm,以利于分泌水的上浮和固態物質的下沉,從而使得曲線孔道上曲部分密實。豎向孔道可以采用一次灌漿或者是分段進行的接力性灌漿方式,具體的操作可以根據孔道高和灌漿機械壓力大小來設計,灌漿壓力要符合規定的標準。在有選擇余地的情況下,盡量不要選擇分段壓漿的方法,如果一定要實施該種方式,一定要注意防止接漿的位置憋氣。灌漿工作人員要通過專業的培訓,并且要嚴格依照規章制度來執行,否則很難做到孔道灌漿密實。孔道進行灌漿之后,孔道頂部灌漿的密實度成為最需要關注的參數。例如有空隙的時候,要采用人工方法慢慢進行水泥漿的補充,使得空氣逸出,孔道密實。

2金屬波紋管孔道漏漿

預應力橋梁施工過程進行澆筑混凝土時,金屬螺旋管道孔道漏進水泥漿液后,程度輕的時候會減小界面面積,直接增加了摩擦阻力,而如果嚴重的話,會導致孔堵塞從而無法穿筋。而且如果是采用先穿性技術,一旦漏入漿液將預應力筋鑄固,就會導致沒有張拉。

金屬波紋管的質量不合格或者是混入了偽劣產品,從表現形式上看有如下現象:管道的剛度很差、咬口不夠牢固以及管道表面有銹跡。波紋管道的接長處,波紋管與灌漿用的排氣管連接處等接口密封不夠嚴,從而使得漿液有機會滲入。管被主觀或者客觀原因破壞,例如壓傷管壁或者電焊過程中火花傷到管壁,或者是在澆筑混凝土的過程中振動器碰壞管壁等情況。波紋管出現裂開的現象,主要是因為安裝過程中,存在折死角或者彎曲頻率過大所致。

要詳細檢查波紋管的出廠質量,應該要附有質量檢驗證書,其他性能指標要達到行業標準(JG/T3013-94)。金屬波紋管的移動要非常小心,不能隨意拋動或者亂拖動,尤其是在吊裝過程中要避免用一根繩子攔腰吊起。波紋管盡量放在室內保存,保存過程中要用有效材料防止雨水或者是有腐蝕性的氣體的破壞。金屬波紋管的接長,可采用稍大一號同型波紋管。接頭管的長度控制在250mm左右,在接頭處與居中碰口,接頭管的兩端要用能夠起到密封作用的材料封裹。波紋管需要采用埋入式固定端鋼絞線連接時,可采用水泥膠泥或者棉絲封堵。波紋管的安裝顯然要注意不能高頻率的彎曲,如果有折線孔道,就采用圓弧線形進行過渡,切忌折死角。

3預應力筋變向處混凝土裂開

預應力筋變向處,能夠產生局部橫向作用力,使得混凝土撕開或者蹦出。

一旦預應力筋離開水平線方向,預應力筋和其周圍的混凝土之間會產生縱向的也即徑向應力。在最初設計時預應力筋是直線型的,但是在實際施工過程中會出現微小的偏離,進一步產生橫向力,該力的存在使得橫梁中出現裂縫。當預應力筋在齒板進行上錨固定時,板周圍的混凝土會有或大或小的裂縫。

在預應力筋變化方向的地方要加密箍筋或者在變向處添加鋼筋網片。為防止施工中出現的預應力筋偏離,可以在后張梁的下部安裝橫行分布的鋼筋。對預應力混凝土上曲梁,應該在梁的中下方向實際防止崩裂的構造鋼筋,型號為Φ12~16的鋼筋做成U形放置,最后與上方鋼筋骨架焊接好。預應力筋的錨固過程,因為局部曲率大的緣故,使其局部應力非常復雜,因此要設置更多的橫向鋼筋阻止裂縫。

4曲線孔道豎向位置偏差

多跨連續性承應力混凝土中,曲線預應力筋的豎向以預先埋放的波紋管中線為基準,而在實際操作過程中,會發現曲線孔道坐標會有跨中處坐標偏高的現象,降低了預應力筋的有效高度,最終影響其承載力。

進行施工設計時,要對曲線預應力筋的坐標是否會導致鋼筋碰撞進行評估,一旦推算可能發生這種狀況,應該進行精密計算并調整鋼筋的規格以及排列方式,如果無法更改鋼筋狀況則可以嘗試降低波紋管坐標高度。施工單位應該要將預應力盤曲坐標進行分解,給出支坐鋼筋與預應力筋孔道位置圖,督促施工人員嚴格按照圖示來操作。金屬波紋管用鋼筋支托固定位置,支點可以焊接在箍筋上從而阻止混凝土澆筑之后波紋管上浮的情況。

結語

預應力橋梁施工過程工藝設計復雜多變,質量要求也很高,所以設計人員需要做到充分理解預應力橋梁施工中常見的問題及其原理,盡可能提供最精確的理論指導,而施工人員應該要根據實際施工情況,結合所給出的施工指導方案進行細致的操作,從而確保預應力橋梁施工的工程質量。

參考文獻:

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預應力混凝土結構由于可以有效地利用高強鋼材、提高結構的抗裂性和剛度、減小結構構件的截面尺寸、耐久性較好,因此,在混凝土結構特別是大跨度混凝土結構中應用越來越廣泛,具有良好的發展前景。本文結合實例,簡要總結一下有粘結后張法預應力混凝土工程的施工方法。

1 有粘結后張法預應力施工的特點

有粘結后張法預應力施工具有如下特點:①先澆筑混凝土構件,待混凝土達到設計規定的強度后,再張拉預留于孔道中的預應力筋;②預應力是通過錨具傳遞給混凝土的,因此錨具需要永遠留置于構件上;③需要預留孔道、現場穿預應力筋、張拉、灌漿等施工程序,施工工藝較復雜,成本較高;④適宜于現場制作的大型構件。如:大跨度梁、屋架等。

2 有粘結后張法預應力的施工方法

有粘結后張法預應力施工的工藝較為復雜,下面結合深圳市寶安區泰華大廈工程談談其施工方法。

2.1 工程概況

深圳市寶安區泰華大廈是集商場、餐飲、娛樂、賓館客房為一體的綜合性大樓,總建筑面積為41800m2,框剪26層。梁板、柱混凝土強度等級分別為C30、C40。部分框架梁的中間跨度達18.26m,而梁高僅為750mm,故采用預應力混凝土結構。預應力筋為高強度低松弛鋼絞線,強度標準值為1860Mpa。本工程采用有粘結后張法施工工藝。

2.2 施工準備

施工前,應對預應力筋和錨具進行質量檢查:①每一批到達現場的鋼絞線及錨具都必須有生產廠家出具的質量合格證明;②根據JG3006—93標準,鋼絞線按每60t一批進行抽樣復檢,對其進行極限拉力、延伸率檢測,嚴格執行規范標準;③錨具按每1000套一批進行抽樣復檢,在現場對其進行抽樣外觀檢查,合格后對其進行靜載錨固試驗和硬度檢測。

3 預應力混凝土框架梁的施工

預應力混凝土框架梁的施工流程為:安裝大梁底模綁扎普通鋼筋埋設波紋管穿鋼絞線錨具墊板安裝設置灌漿孔、排氣孔混凝土澆注28天后鋼絞線張拉孔道灌漿拆模。

3.1 孔道留設及預應力筋的穿放

由于預應力筋對構件截面引起的應力分布,與預應力筋的埋設位置有密切的關系。因此在施工中應對孔道留設的位置,根據設計要求進行嚴格控制。

3.1.1 孔道留設

本工程采用預埋波紋管的方法預留孔道,主要步驟如下:

1)根據圖紙計算波紋管及喇叭口的定位坐標數據,在單側模板上標出預埋波紋管及喇叭口的位置,然后安裝、校正并固定兩端喇叭口;

2)按模板上標出的波紋管位置安裝金屬波紋管,每隔600mm用固定馬凳(用鋼筋制作而成)固定。再安裝金屬波紋管接頭套管,套管的有效長度不小于150mm;

3)認真檢查、校對波紋管的位置并最后固定金屬波紋管;

4)套管兩端用防水膠布纏裹寬度不小于50mm;

5)金屬波紋管安裝校正完畢后,用清孔器對波紋管進行清孔,如發現受阻,隨時排除故障。

3.1.2 鋼絞線的穿放

將編好的鋼絞線放在地面盤成盤圓,吊至樓面拆去綁扎鉛絲,攤平放置在樓面處待穿。穿鋼絞線前先用專用“護套”包住鋼絞線端頭,用機械配合人力,將鋼絞線由固定端逐步穿至張拉端。

3.2 混凝土澆注

本工程中預應力大梁和樓板為整體現澆,梁板的混凝土強度等級為C30。

在澆注混凝土時要注意以下幾點:①嚴禁用振動棒振擊波紋管,尤其在梁的端部及鋼筋密集處宜采用小直徑高頻振動棒,以避免振動棒直接碰及波紋管。②對波紋管下部的混凝土必須振搗密實后再覆蓋面層混凝土。③為防止混凝土澆搗時漏入波紋管內,以及振搗時可能損壞波紋管形成堵塞,在混凝土初凝前應經常抽動鋼絞線,確保孔道暢通。④澆筑混凝土的同時制作混凝土試塊,澆筑完畢待混凝土終凝后認真做好混凝土養護工作。

3.3 預應力筋張拉

混凝土養護28天后進行預應力筋張拉,鋼絞線的張拉順序要嚴格按設計要求進行。

3.3.1 張拉力的控制

本工程預應力筋采用一端張拉的方法,張拉控制應力σcon=0.75fptk =1395Mpa。張拉方法根據設計要求為:0初應力(100kN)1.03σcon,然后錨固。

為彌補預應力損失,采用超張拉,經設計認可后,施工時張拉力提高了3個百分點。

3.3.2 張拉設備操作

將預應力筋穿入千斤頂的中心孔道中,在張拉油缸的端部用工具錨錨固,隨后進行張拉。整個張拉過程中需要注意的是:千斤頂行程不得超過180㎜;千斤頂油壓不得超過最大張拉油壓;千斤頂張拉油缸進油時,回程油缸及液控頂壓器必須處于回油狀態;千斤頂的回程油缸進油時,張拉油缸必須處于回油狀態;頂壓過程中必須密切留意張拉油路升壓情況,不得超過1~2Mpa。

3.3.3 預應力張拉的測試

1)本工程采用控制張拉應力的方法進行張拉,同時校核每級張拉時鋼絞線的伸長值。在測量鋼絞線伸長值時,宜在施加初應力時開始量測,并將量測值加上初應力作用下的推算伸長值作為鋼絞線的實測伸長值。本工程在張拉過程中實測伸長值與計算伸長值的誤差位于-5%~+5%之間,符合規范要求。

2)本工程還抽取二根預應力梁進行金屬波紋管管道摩擦系數測試。經工程實測,摩擦系數在0.0020~0.0045之間,接近規范值。

3.3.4 孔道灌漿與錨頭處理

本工程預應力筋張拉后24小時內即進行孔道灌漿,以增加結構的抗裂性和耐久性,防止預應力筋銹蝕。灌漿采用與大梁混凝土同標號的水泥砂漿,步驟為沖洗管道灌漿封閉。灌漿采用砂漿泵,壓力為0.5~0.8 Mpa。由一端喇叭口上的灌漿口灌入,先下后上,緩慢均勻地進行,不得中斷,直至另一端灌漿孔有砂漿連續流出后穩壓灌漿30秒,即可封閉孔道。

鋼絞線兩端錨頭的預留長度不小于150mm,多余部分切斷并將鋼絞線散開打彎,用混凝土封蓋。

3.4 其它技術要點

1)支模時考慮到梁的大跨度及結構自重,根據設計要求施工時要按0.1%起拱;

2)綁扎樓面鋼筋和鋪設暗敷電線管時,不得移動波紋管的位置;

3)張拉設置進場后,應由專業預應力工程公司進行校驗合格后,才能投入使用;

4)在完成預應力張拉、灌漿三天后方可拆除大梁底模。

本工程后張法預應力施工采用的波紋管成孔、高強鋼絲編束、穿束、斜向張拉、張拉控制、錨具錨固、孔道灌漿等一整套施工操作工藝,工藝成熟、便于操作,應力、應變數據準確可靠,能切實保證工程質量。

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雖然在金屬波紋管內部加穿塑料襯管能夠有效地防止水泥漿進入孔道,但是在將塑料襯管抽離出金屬波紋管之后,部分水泥漿可能會殘留于金屬波紋管之中形成混凝土殘渣,形成孔道質量問題,影響穿束工作的順利進行。要想解決這一問題,就必須注意在施工過程中的交接互檢問題。具體來說,就是在施工過程中,如果完成一道工序,在交接之前要由相關工序人員以及技術人員進行相互檢查,只有檢查結果合格時才能由下一道工序的施工人員驗收,并填寫交接互檢表,以此來嚴格控制孔道質量以保證穿束工作的順利進行。第三,預應力連續箱梁施工采用逐孔施工的方式,金屬波紋管位于施工縫隙(位于每個墩柱前6m斷面)端部并向前連接,由于施工縫處后澆筑混凝土,它會隨著鋼梁的變形而發生一定程度的沉降,從而會導致金屬波紋管的錯臺現象。要想解決這個問題,必須要注意以下幾點:在進行混凝土澆筑時要避免底板出現臺階;嚴格挑選所使用的金屬波紋管,要選擇符合標準的金屬波紋管,在進行對接時,在接頭套上短套管,防止臺階現象的產生。由于通長束非常長并且位于彎道之上,因此其穿索具有一定難度。通長束穿索應采取整體牽引的穿索方法。在進行穿索時,為了不傷及金屬波紋管,為了不堵塞孔道保證孔道質量,最好采用錐形套罩裹住鋼絞線進行整體牽引。錐形套罩采用厚度為2mm的白鐵皮自行制作。

二、預應力張拉中經常出現的問題及其解決方法

預應力張拉時經常會出現一些問題,例如錨下開裂、斷絲等現象。隨著施工技術的發展以及錨具質量的提高,以上這些問題已經得到解決。在實際的操作過程中,只要施工人員能夠熟練掌握相關施工技術,按照正確的方法進行施工,就能很好地避免這些問題的產生。本文主要闡述在預應力張拉中經常會出現的通長束張拉伸長量偏小問題以及腹板束張拉時出現的連接器擠壓頭脫掛問題。

1.通長束張拉伸長量偏小問題出現的原因及其注意問題在實際的操作中,通長束張拉時的伸長量會比理論上的通長束的張拉伸長量偏差8%~10%,不符合規定的標準6%。通長束張拉伸長量偏小通常會影響預應力的張拉效果。通長束張拉伸長量偏小的原因:在進行理論上的通長束的張拉伸長量計算時所用到的孔道摩阻系數以及偏角都比實際的孔道摩阻系數以及偏角有偏差,因此與理論的通長束張拉伸長量相比,實際的通長束張拉伸長量偏小。孔道偏長且不順直有彎曲度、孔道內進入水泥漿等雜質可能會殘留于金屬波紋管之中形成混凝土殘渣、孔道內因時間長可能會產生銹,以上因素都能導致孔道摩阻系數加大。解決通長束張拉伸長量偏小問題應注意的事項:要盡可能地保證孔道順直無臺階,盡可能地保證孔道無殘留雜質,穿索時要采用空壓機進行孔道清理工作;當通長束的張拉伸長量超過標準6%時,要采取超張拉,從而使通長束張拉伸長量達到或者接近理論上的通長束張拉伸長量;延長穩壓時間;在通長束張拉前,為了減小摩擦,在孔道內注入肥皂水對孔道進行。

2.腹板束張拉時出現連接器擠壓頭脫掛現象的原因及其解決措施根據設計要求,連續箱梁預應力施工采取逐孔施工的方法,腹板預應力采用連接器,對腹板束進行逐孔張拉,在施工結束收準其落架。如果在腹板束張拉時出現連接器擠壓頭脫掛現象,將會嚴重影響到施工的進度,并且由于該部位的鋼筋結構比較復雜,因此在出現此問題進行解決時會使該問題很難得到解決。腹板束張拉時出現連接器擠壓頭脫掛現象的原因主要有以下兩方面:一方面是由于擠壓力不夠,擠壓力通過油表來表現,油表的讀數小于28MPa時即為擠壓力偏小;另一方面是因為擠壓簧的長度不夠從而導致拉力不足。腹板束張拉時出現連接器擠壓頭脫掛現象的解決措施:以預防為主;相關技術人員要嚴格按照正確的方法進行施工,保證擠壓力不小于28MPa,確保擠壓簧的長度足夠從而保證拉力足夠;擠壓力通過油表來表現,如果油表的讀數小于28MPa,應將其記錄下來,并取其樣本進行試壓測驗,如果其張拉力大于1.5倍以上則符合要求,那么可以判斷對應擠壓應力的安全,如果其張拉力不大于1.5倍以上則不符合要求,那么可以判斷對應擠壓應力報廢不用。

三、結語

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關鍵詞:橋梁;預應力混凝土;塑料波紋管;施工

中圖分類號:TU279.7+2文獻標識碼:A文章編號:1672-3198(2009)16-0318-02

1 塑料波紋管作為預應力筋成孔管道的性能與優劣

1.1 性能分析

塑料波紋管應用于后張預應力混凝土結構之中,以作為預應力筋的成孔管道,其塑料波紋管一般具有以下性能:

(1)可改善防腐能力和提高對預應力筋的保護。金屬波紋管不具備永久的防腐能力,而用高密度聚乙烯或聚丙烯生產的波紋管能夠給預應力筋提供長期的防腐保護。

(2)塑料波紋管相對于金屬波紋管的摩擦系數更小。小的摩擦系數就可以意味著小的預應力損失或更高的有效應力,這對于超長預應力筋束和環形結構特別有利,并且因此可能減少預應力筋的用量,以降低成本。

(3)具有強度高和剛度大,以及不易變形、不易被壓扁,不易不生銹,而保存時間長的特點。

(4)具有良好的施工性能好,為安裝固定提供方便,還不易被振動棒振破,使其接頭牢固。

(5)良好的密封性可為使用真空輔助壓漿創造條件。

1.2 采用塑料波紋管留孔的優與劣

在預應力筋成孔管道采用塑料波紋管留孔,這一方法的優點突出表現在: (1)孔道的摩擦力很小。(2)塑料波紋管較好的剛度,能確保其在混凝土澆筑過程中不易振癟,更不易被焊條焊渣所燒穿。(3)由于可采用后穿束工藝,這為模板施工提供了方便。(4)因其具有良好的防腐蝕性能,應用于全封閉能消除鋼絞線束與塑料管之間的疲勞磨損現象。

該方法也具有明顯的缺點是:(1)經濟指標比較差和價格比較貴。(2)由于波紋管有一定彈性,進行小曲率半徑彎曲有一定的難度,及其容易回彈。(3)塑料波紋管相對比較輕,在混凝土澆筑過程中,容易產生上浮現象。

2 塑料波紋管的安裝工藝

在混凝土澆筑后,應在預應力張拉前將鋼束穿入孔道,即所謂的典型“后穿法”。應用此方法的最大優點在于張拉端部模板封閉嚴密,不易發生漏漿,穿束時間可與鋼筋安裝和波紋管安裝以及混凝土澆筑的時間錯開,以提高工作效率。同時,預應力鋼絞線暴露在高溫天氣中,若在孔道放置時間過長,容易產生嚴重銹蝕,此方法可避免出現該累問題。在具體安裝過程中,為了確保塑料波紋管的安裝質量,應嚴格按照下列步驟來進行塑料波紋管的安裝:

(1)可借助于空間模型精確來計算出波紋管各個控制點的長度,控制點主要是指平、豎彎曲控制點。

(2)接下來,再根據確定的波紋管控制點長度,嚴格按照施工圖精確截取波紋管長度(其長度不夠時,可采用波紋管接頭接長),然后在平地上,用尺定位出各個控制點的長度位置,并用油漆來做標記。對平、豎控制點應采用不同的顏色加以區分,以便于進行安裝。

(3)對平、豎曲線的定位,可采用順橋方向,在腹板上拉出一條平行于橋梁底板的基準線,然后再依據基準線定出平、豎曲線控制點的橋梁斷面,并在模板或相應鋼筋上一一作好標記,來確定各控制點的橋梁斷面。在作標記時,同樣要用不同顏色區分出平、豎控制點,以便于對照安裝。

(4)在腹板套子鋼筋內穿入波紋管時,可用橫向鋼筋粗略支撐其空間豎向位置,在粗略控制時,一定要注意保持各控制點位置對應,以便在固定控制點時,能夠容易精確就位。

(5)在平、豎控制點定位幾項任務都完成后,要按照施工設計圖要求,進行加密定位鋼筋與防崩鋼筋的布置。要解決預應力結構安全耐久性的根本任務,在于努力保證預應力孔道壓漿的密實性,而真空輔助壓漿正是孔道壓漿的密實性的保障,來解決預應力結構安全耐久性而逐漸發展起來的一種新型的壓漿工藝。

3 真空輔助壓漿工藝

由于橋梁建設必須解決好預應力結構安全耐久性,而真空輔助壓漿正是來保證孔道壓漿的密實性,其基本原理是:在壓漿前,可先用真空泵抽吸預應力孔道中的空氣,讓孔道中的真空度達到-0.07―-0.09MPa,接著在孔道的另一端用壓漿泵以一定的壓力將攪拌好的水泥漿體壓入預應力的孔道。只允許孔道內有少量空氣,泵體才能很難形成氣泡,同時,孔道內和壓漿泵之間具有正負壓力差,便可大大提高孔道內漿體的飽滿和密實度。這不僅是“壓”,而且還是增加了“吸”的功能。因此,真空輔助壓漿的關鍵就要保證管道及錨固體系的密閉性,來確保管道內形成一定壓力的負壓。

3.1 做好準備工作

(1)為了確保在預應力狀態下不發生滑絲現象及長期放置發生預應力筋腐蝕,就應在一根梁預應力筋張拉完畢后,便立即進行孔道壓漿。

(2)為了確保孔道壓漿流暢和漿液和孔壁的結合產生良好的效果,在壓漿前應用壓力水沖洗孔道,經沖洗后則應用空壓機來吹除孔道內所有積水。

(3)壓漿前應做好對排氣孔、灌漿孔、排水孔等的全面檢查,并應對真空泵、灌漿設備進行一次安裝檢查。

(4)檢查并確認材料的數量和種類是否齊備,品質是否有保證。

3.2 進行試抽真空

要利用真空泵先行清除孔道內空氣,確保孔道內達致負壓狀態,壓力盡量要低一點,停泵大約1min時間,使壓力能夠保持不變,便可認為孔道能達到并維持好真空。

3.3 水泥漿技術的幾個要求

(1)水泥漿應以凈漿為好,水泥漿強度要嚴格按設計規定。

(2)把水、水泥、膨脹劑、鋼筋阻銹劑等一一按配合比倒入攪拌機,攪拌2min,再把水質減水劑一并倒入攪拌機,并攪拌3min。

(3)水灰比要嚴格控制在0.33―0.35。

(4)稠度測定儀過程中,測定稠度,水泥漿的自儀器筒內流出的時間藥不超過6s。

3.4 壓漿工藝的要求

(1)壓灌水泥漿的順序為:先灌下孔道,之后灌上孔道。

(2)應把漿體加到灌漿泵中,再打出漿體,以便高壓橡膠打出的漿體濃度與泵中濃度能夠一致。

(3)再啟動真空泵,當真空度達到并維持在- 0.06MPa―0.09MPa值之時,馬上開始灌漿,壓漿泵的壓力必須以保證壓入孔道內的水泥漿密度為準。

(4)當出漿孔流出和灌入之前稠度一樣的漿后,還應繼續灌漿2―3min,這才能關閉連接管和壓漿噴嘴。

4 質量檢查和質量控制要點

4.1 做好質量檢查

(1)在壓漿之后,要拆除兩端球閥觀察錨墊板上進,若排漿孔水泥漿較為硬實,不流淌,用手指按壓,能夠留下模糊的指印,就說明水泥漿強度增長較快。

(2)在壓漿2d后及時進行觀察,壓漿孔硬化水泥漿若有輕微外凸,就能說明水泥漿十分飽滿。

(3)嚴格進行強度檢測:任取10個作業工班所作的試件30組,3d的強度藥超過30MPa,7d強度業均應達到設計要求

4.2 質量控制的幾個要點

(1)孔道應保持密封、清潔、干爽。

(2)漿體要按施工配合比來嚴格控制。

(3)建立現場施工質量的管理控制。

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關鍵詞:應力補償,撓性連接,金屬軟管,膨脹節

中圖分類號:F407 文獻標識碼: A

0引言

船舶管路系統通常在常溫無振動的情況下進行安裝的,但是有些管路,如主機、柴油發電機、焚燒爐的排氣管路、蒸汽系統是在一定溫度甚至是在高溫下進行工作的,而部分船上的液貨管系卻在超低溫下工作的,這些金屬管路在受熱或是受冷后將會伸長或縮短。例如鋼管受熱后,每升高100℃,將使1m的鋼管伸長1.13mm;貫穿船舶艏艉的管系如全船壓載系統、貨艙艙底水系統、貨艙區域消防系統以及甲板上的電纜管系,在船舶滿載正常航行時由于船體的變形也會產生很大的機械應力;同時由于機械設備的運轉會產生劇烈振動如主機、空氣壓縮機、空調冷藏壓縮機以及風機,在其正常運轉期間由于其劇烈振動也會使其與之連接的管系產生很大的機械應力。在船舶上,尤其是在一些特種船舶及艦艇上,要求這些管系具有消除由于溫度的變化、航行狀態的船體變形及各種機械設備運行產生的振動,噪音及沖擊的優良性能,為了使管系能夠滿足這些要求,通常采用撓性接管,以達到減振、吸收應力、抗沖擊,保護動力設備的正常運轉,防止管路連接的密性被破壞。因而必須對這些受熱應力和由于機械設備運轉及船體變形而產生機械應力的管系進行應力補償,以消除由于溫度的變化、航行狀態的船體變形及各種機械設備運行產生的振動,噪音及沖擊的損害。撓性連接來進行應力補償的方法很多,在船舶上最常用的有以下幾種:膨脹節、金屬軟管、非金屬軟管連接等。

1、膨脹節

膨脹節習慣上也叫伸縮節,是用以利用自身彈性元件或伸縮元件的有效伸縮變形來吸收因船體變形或管路熱脹冷縮時產生的內應力,避免管路泄漏、彎曲或破裂的一種補償裝置,屬于一種補償元件。由于其工作可靠、性能良好、結構緊湊等優點及良好的撓性結構可對軸向,橫向,和角向位移的的吸收,用于在管道、設備及系統的加熱位移、機械位移、吸收振動等。

船舶上主要使用的膨脹節的種類有多種,常用的有彎管式膨脹節、波紋式膨脹節、填料函式膨脹節三種。

1.1彎管式膨脹節

將管子彎成U形或其他形體(圖1),并利用形體的彈性變形能力進行補償的一種膨脹節,用以補償管路的應力。其優點是強度好、壽命長、制作簡單,所以此膨脹節廣泛用于各種貫穿船舶艏艉的長管道上。例如在大型的散貨船主甲板上面貨艙的CO2系統、甲板淡水沖洗系統、甲板雜用空氣吹洗系統,由于這些管系布置較長且管系外徑較小,彎管式膨脹節較容易彎制、效果良好且價格便宜。

1.2波紋管膨脹節

波紋管膨脹節是用金屬波紋管制成的一種膨脹節,由一個或幾個波紋管及結構件組成,用來吸收由于熱脹冷縮等原因引起的管道或設備尺寸變化的裝置。其具有結構緊湊、承壓能力高、工作性能好、配管簡單、等優點,同時能沿軸線方向伸縮,也允許少量彎曲,多用于貫穿船舶艏艉的管徑較大系統及受溫度影響較大的系統,如大型貨船主甲板上消防系統、電纜管系及發電機、主機排氣管系等。為了防止其在運輸及安裝過程中不產生額外變形,用定位螺桿固定的波紋管為自由狀態或已根據用戶要求進行預變形。波紋管膨脹節在船舶上基本安裝要遵循以下要求,避免發生失效,起不到原來的作用:

① 波紋管膨脹節的補償量與波數成正比,一般在10mm-40mm,絕對禁止用拉伸或壓縮膨脹節的方法來調整管道的安裝偏差

② 管系安裝完畢后,應盡快拆除膨脹節上定位螺桿,并按設計要求將限位裝置調到規定位置,使管系在環境條件下有充分的補償能力

③ 波紋管膨脹節一般在法蘭上張標有介質的流動方向,根據介質的在管內的流動方向而定位膨脹節。一般在用于液體的波紋管膨脹節中內部設有導管,其作用是減少液體的阻力,因而安裝時必須注意液體的流向,導管與波紋管焊接的一端為流體的進口

④ 排氣管系的固定支撐及彈性支架設置一定要合理,否則在正常航行期間由于振動及溫度變化會影響膨脹節的功能甚至導致膨脹節的失效。

1.3填料函式膨脹節

填料函式膨脹節又稱為套管伸縮節,由能夠作軸向相對運動的內外套管組成。內外套管之間采用填料函密封。它是靠導管和套管的相對運動來補償管道的變形量的。使用時保持兩端管子在一條軸線上移動,通常在伸縮節的兩端裝設導向支架,防止管路的彎曲和扭轉,阻止管路的失穩。它的優點是對流體的流動摩擦阻力小、緊湊、補償能力大,占地面積小,通常用于貨艙燃油輸送管系、管弄內艙底、壓載管系中。但這種膨脹節亦有對固定支架推力較大,密封性較差,易滲漏,需經常維修和更換填料缺點,在系統設計選型時亦做考慮,在安裝時應保證:填料函式膨脹節應與管道保持同心,不得傾斜;為其服務的導向支架應確保補償器運行時自由伸縮,不得偏離中心。

2、金屬軟管

金屬軟管是船舶建造中重要的撓性連接構件,由波紋柔性管、網套和接頭結合而成,波紋管是金屬軟管的本體,起著撓性的作用;網套起著加強、屏蔽的作用。特別是像一些正常運行時振動劇烈的設備與管系連接時,如主機、柴油發動機、空氣壓縮機、空調冷藏壓縮機以及風機,在其正常運轉期間由于其劇烈振動會使其與之連接的管系產生很大的機械應力,如果采用金屬管與金屬管或者與機械設備直接的硬性連接,機械設備正常運轉產生劇烈振動時就會使管子或設備發生拉伸、扭曲發熱、噪音等問題,從而影響船舶的正常航行。現在船舶上管系與設備的連接基本上全部采用軟管連接方式,用他們的彎曲擾性去彌補管路系統因安裝造成的位置偏差,去承擔兩斷接點非常工作所需的相對位移,同時還起著減振,消除噪音的作用。在管路中可對任何方向進行連接,用以溫度補償和吸收振動、降低噪聲、改變介質輸送方向、消除管道間或管道與設備間的機械位移等,雙法蘭金屬波紋軟管對有位移、振動的各種泵、閥等的柔性接頭尤為適用。

正是由于金屬軟管在船上應用的重要性,所以在選型及安裝時要特別加以注意:嚴格根據系統的設計壓力、溫度選擇不同等級的金屬軟管,安裝時嚴禁金屬軟管扭曲安裝,不應沿軟管根部彎曲,不應有死彎等現象。

3、非金屬膨脹節

在船舶上許多機械設備與管系的連接不需要強制性安裝金屬膨脹節,特別是在通風系統中,如生活室內小型風機,分油機間風機以及空調機室內空調的進風口等,因為其管內壓力不高,對管系密性要求也不是太高且風機端面是圓形的,而連接的風道是矩形的,這種連接我們稱之為天圓地方連接。如果安裝金屬膨脹節,首先這種特殊形式的金屬膨脹節難以制作,其次更難以安裝,更是增加了造船成本。在這種情況下所以我們可以安裝非金屬膨脹節(由一對法蘭及防火非金屬多層織物組成)。與傳統金屬波紋管相比,它避免了金屬件連接產生的硬性力傳遞,消除了管路振動,解決了通風機熱脹冷縮的補償量的問題及金屬件由于劇烈振動而難以避免的位偏移等問題,同時多向補償,其能在較小的尺寸范圍內提供較大的軸向、角向和側向位移;無反推力,主體材料為玻璃纖維織物及其涂覆制品,無力的傳遞。消聲減震,纖維織物和保溫棉本身具有吸聲減震的作用,能有效地減少鍋爐、風機等系統的噪聲和震動;采用有機硅、氟等高分子材料涂覆處理,具有優良的耐高溫、耐腐蝕和密封性能;安裝維修方便等優點使其應用更加廣泛。

4、結束語

在將來的船舶建造中,越來越多的應力補償措施及撓性連接方式將被采用,并隨著科學技術的成熟及推廣,更多的結構緊湊、補償量大、無泄漏、耐腐蝕、壽命長、耐油、耐高壓,便于安裝、質量可靠等優點的產品應用于船舶行業中。

參考文獻:

【1】章煒牛許正權.船舶管系工.國防工業出版社,2008年09月

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運用的永久性錨固裝置一定要通過嚴格的計算獲取,同時要通過許多的試驗完全確定,在無任何科學根據的狀態下不能夠出現更改的情況,否則對錨固裝置的運用能力產生不良作用。如果運用強度較高的鋼絞線,鋼絞線中夾片能夠夾持的距離也會對錨固裝置的適用性存在作用,假如夾持長度短,鋼絞線的錨固會受到影響,因此夾片的長短必須要確定好,掌握好其長度;還有錨固裝置的大小以及高度也會對其產生很大的作用,假如比較小的話其載重性能就會差,肆意的改動錨固裝置的大小數據,會帶來很嚴重的不良效果,因此在建筑之前一定要檢測好錨固裝置的每一項數據是不是都達到標準要求。

對使用的波紋管也有一定的技術要求,波紋管是有金屬類型和塑料類型之分的,對于真空壓漿較理想的使用材料是塑料波紋管,相比金屬波紋管而言塑料波紋管具有的優勢更加的明顯,這是因為,塑料波紋管在壓漿時孔道的阻力小,能夠保證預應力筋的持續耐久性,減少了壓注水泥漿的電化學腐蝕。但是對于任何的產品都是存在兩面性的,雖然塑料波紋管相比金屬波紋管來說具有較強的優勢,但是也是存在一些不足,比如對于與混凝土的壓注液結合的強度不夠好,而且浪費成本。施工時同樣也需要檢查好波紋管的各項規定是否達到了要求,要保證徑向剛度,螺旋波紋管的接口需要用套管擰緊,采用定位鋼筋固定安裝,保證它在混凝土澆筑的時候不會發生移位。

二、預應力在一些結構中的應用

在橋梁施工中經常對鋼筋混凝土的受彎構件需要進行加固,我們常采用碳纖維片材進行加固,因為碳纖維的強度很高,現在已經得到了很大的推廣,并且已經開始在各種橋梁施工中廣泛的應用起來,在對各種受彎構件加固之前,結構中就已經存在了內力,對于混凝土來說具有初始的壓應變和拉應變能力,一旦壓應變超過混凝土自身能夠承受的極限之后,就會產生極限承載力。

在對道路橋梁進行加固時多是對構件進行一定程度的鞏固,或者通過對構造物結構的性能進行改善,從而達到恢復并繼續維持道路現在所具有的承載能力,利用這樣的方法能夠延長橋梁的使用壽命,還能夠更好的適應現代交通的發展和需求。卸載能夠降低混凝土的初始應變,所以對構件要事先加好預應力,產生必要的拉應力和壓應力能夠減少構件發生相應的應變,通過這樣的方式能夠充分的提高構件的承載能力,還能夠保證鋼筋能發揮它的有利作用。

三、預應力施工的管理

在建筑橋梁時,建筑技術工作者一定要把使用的方法以及注意事項完全的傳達給建筑人員,要按照實際的建筑方法,具體的布置好建筑的方式,對這次建筑的品質標準以及預應力編碼、讀數、拉力還有注意事項都要布置好,能夠確保建筑人員根據已經設計好的標準開展建筑,不會發生盲目建筑的情況,也能夠最大程度的減少建筑中的一些困難。鋼筋在穿過預應力筋的位置時要和其平行放置,一定要錯開預應力筋的位置,避免對標準高度的建筑產生不良的作用,預應力配件的模板要裝置穩固,預留的孔、洞位置一定要安排好,埋線槽的位置一定要按照設計標準進行預留,提升混凝土在最初凝固時的強度就可以減少后期其收縮性,尤其在灌注混凝土的過程中切記不能澆筑在波紋管上,會對波紋管裝置的位置產生不良的影響。出現堵管問題時,由預應力筋的曲線坐標找到孔道堵塞的位置,避開梁的主筋位置處可以使用沖擊鉆緩慢的將堵孔鉆開,將波紋管中的泥漿塊及時的清除,讓鋼絞線能順利的通過波紋管自由伸縮。

在進行混凝土澆筑前需要檢查好波紋管的安裝位置,查看套管接頭的牢固性和密閉性,澆筑過程中要保護好波紋管,防止振搗棒會將波紋管碰壞。為了可以更加有用的避免表面因溫度應力出現的縫隙,要掌控好結構配件內部以及外部溫度差異大的情況,在炎熱天氣中開展工作時,一定要使用水化熱較低的水泥,在嚴寒天氣開展工作時,就需要想到對預制配件進行一些合理的保溫做法,模板不能太早就拆掉,針對構造是空心的、壁薄的配件要按照情況適宜的延長一些拆模的時間,能夠確保降溫的緩慢進行,在預制配件以及底座間要涂抹隔離介質,避免構建于底座粘結,能夠確保配件不會因底座熱脹冷縮發生的變化而受到作用。

四、結束語

道路橋梁的建筑預應力措施是一項很繁瑣的措施,建筑中使用的預應力鋼筋混凝土措施是先進的現代化的措施,這項措施的前進同時也推動著橋梁項目的前進,在使用預應力開展建筑之前一定要做好相關的準備工作,對有關的技術員以及建筑工作者進行專門的培訓,需要全部的有關工作者一定要按照建筑標準進行,不管建筑前后都要把有關的檢測做好,在建筑中發現問題一定要立即進行處理,增強建筑的管制促進整體項目的標準化。