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3⃣泰州市,江苏省地级市,是长三角中心城市之一,长江三角洲地区重要的工贸港口城市,是扬子江城市群重要组成部分。2022年,全年实现地区生产总值6401.77亿元,比上年增长4.4%,增速列全省第2位。一般公共预算收入416.65亿元,全省排名第8。
4⃣高港区,泰州市区的南大门,中国人民解放军海军诞生地,泰州港所在地,2022年泰州高港区实现地区生产总值为1153.39亿元,超越兴化市成为泰州市第三,2022年高港区的财政收入为101.16亿,位居全市第一 。人均 GDP26.27万元,位居全市第一 。
无关内容:
我国一些大城市已经或正在着手修建地铁目前已经投入运行的有北京、天津、上海、广州四个城市,正在建设的有南京和深圳,地铁将成为我国各大城市的主要交通工具
现在主要介绍我国已建和在建地铁的消防设施,并分析我国地铁存在的主要消防问题
1、我国地铁的主要消防设施 1.1广州地铁 1.1.1四套通讯设备确保火灾信息畅通无阻 广州地铁可从四个渠道迅速收集到有关信息
一是自动报警系统,车站内的FAS火灾自动报警系统非常灵敏,可自动收集辖区的火灾信息,并迅速传输到车站控制室和控制中心,自动触发火灾排烟模式;二是无线电通讯,车站工作人员和地铁司机可通过无线系统向控制中心传递事故信息;三是有线通讯紧急电话,工作人员可通过有线电话与控制中心联系;四是站台内的CCTV视频传输系统
车站内装设全方位的监视器,实时收集站内各方位视频信息
1.1.2建筑装饰耐火材料 广州地铁的列车座椅采用不锈钢材料制作,地铁隧道内的光纤电缆采用耐火阻燃、低烟无卤材料,列车、车站的装饰材料均采用无毒不燃材料,车站区间工程采用钢筋混凝土结构
这些设计将车站自身着火的可能性降低到最低点
1.1.3消防设施完善 列车上每节车厢都配备有两只灭火器,足以应付车厢内的初期火灾
在车站内,消防设施非常完善,按规范配置足够的消火栓和灭火器
重要设备房都配置了自动气体灭火系统
在车站的出入口附近设有与外部消防车接口的消火栓,方便外部救援力量的支援
1.1.4控制系统可靠 列车上有紧急报警按钮,发生火灾、爆炸等意外事故时,乘客可迅速按压此按钮通知司机
在处理事故时司机尽可能将列车开到前方车站处理,这样可以依靠车站的消防力量进行救灾(列车通常只需1.5min左右就可行驶到下一车站)
如果列车已停在车站,乘客可自行拉开对应站台位置车门上方的红色紧急机械解锁手柄和屏蔽门上绿色解锁按钮开门进行疏散(即使没有电源供应,列车车门和屏蔽门也可手动打开),不会出现像韩国地铁事故中乘客不能打开车门的情况
当发生火灾、爆炸等意外事故,列车在隧道中无法运行时,司机将通知乘客通过列车两端的紧急疏散门进行疏散,同时启动车内的紧急照明和通风系统(车内应急备用电源可保证车内照明、送风45min)
乘客可在工作人员的组织下,迎着新风方向进行疏散
广州地铁自动化程度很高,当车站列车着火,烟感系统迅速将信息传到控制中心,并启动信号闭塞系统,避免邻线列车进入车站
同时,各车站也具备扣车的功能,并且操作简单
广州地铁站内有可靠的排烟设施,排烟能力远远大于火灾产生有毒气体的能力
在排烟设计上,按照“以人为本”的原则,系统在2s内就可收集到火灾信息,2min就可完成设备的启动,排烟设备启动后大量新鲜空气从出入口涌入,通过合理的气流组织,烟气从车站两端的通风井排出,保证乘客始终能迎着新鲜空气疏散
1.1.5双路供电系统确保万无一失 广州地铁提供火灾重要信息及排烟等设备均采用一类负荷,“双电源、双回路”,并且车站两端的设施也是独立设置,互为备用
一路电源失电时,另外一路电源立即自动投入供电,确保排烟设备可靠运行
即使双回路电源供应全部中断,车站应急电源仍可提供导向标志和紧急照明等基本用电1h,确保万无一失
1.1.6管理制度严格 广州地铁有严格的管理制度,能有效地预防和控制火灾的发生
广州地铁工作人员每天运营前都会对排烟设备进行启动检查,确保设备的正常运行
公司对员工进行准军事化的管理,并定期进行相应的消防演练,工作人员对各种应急处理技能掌握熟练,并在运行实践中制定了一整套完善的事故应急处理方案
1.2上海地铁 上海地铁有两套自动防火设施:两级自动监控系统,一级设在车站,一级设在中央控制室;自动灭火喷淋系统,有水喷和气喷两种,可以针对不同的火灾原因进行调控
在隧道内设有消火栓,应急照明和报警电话
地铁列车车厢内改造了车载灭火器支架,增设了256套灭火器材,并在车厢内的醒目位置设置发光指示标志,注明取用方法,方便乘客在紧急状态下使用
配置防毒面具178套,己分发到23座地下车站,地铁隧道内还设有专门的排烟装置,一旦发生火灾,隧道内的事故风机系统就会启动,在最短时间内排出有毒烟雾,防止窒息
另外,倘若列车车厢内发生意外,在车门不能开启的情况下,车头前面特设的“逃生门”可以通过人工开启,疏散客流
地下车站设应急灯光疏散标志,同时设有安全禁令标
1.3深圳地铁 1.3.1装饰装修材料 深圳地铁所有车辆、车站材料全部选用经消防局认证通过的防火材料,车辆的车厢、扶手、座位、设备管线,车站站台、墙壁、天花板等材料全部为不燃或阻燃材料
1.3.2自动控制及火灾报警系统 深圳地铁的自动控制系统、火灾报警系统是目前世界上最先进的
紧急情况发生时报警系统可在几秒钟内可靠、准确、迅速报警
接到报警信号后,自动控制系统将自动开启并操作风机、水泵、紧急照明、气体灭火装置等各种紧急救援设备
若电路中断,蓄电池将启动以上救援设备,因而不会发生打不开车门的情况
1.3.3防排烟设计 车站设计有防火防烟分区系统,在车站天花板上部安装若干个存烟区,每个存烟区都安装排烟风道,排烟风道可迅速将烟雾、有毒气体抽入排除,阻止烟雾火势的蔓延
1.3.4紧急疏散系统 深圳地铁紧急疏散系统完善,在火灾发生时,所有闸机、车门会自动向安全方向敞开,所有电梯会同方向朝安全方向行驶,疏散通道宽敞,在紧急情况下可保证6min内将乘客及工作人员全部疏散到安全地带
同时,深圳地铁设计利用软件管理系统来预防应急火灾
设计时将所有车站、车厢可能发生的火灾状况模拟成100多个火灾状况输入计算机系统,计算机系统根据实际情况迅速启动灭火紧急疏散系统
1.3.5消防给水系统 深圳地铁的消火栓系统为湿式系统,管网环状布置,其服务范围为车站及车站相邻区的线路坡度最低点(联络通道处)
由城市自来水管接出消防管,布置在站厅、站台层的下部以及区间、人行通道内,根据消火栓位置设置消防支管
消火栓箱的设置间距:站厅层30m~40m;站台层40m~50m;站厅层、站台层的设备区及人行通道按要求设置
在车站外给水引入管上设置消防水泵接合器,并在接合器40m范围内设室外低压消火栓
1.4北京地铁 北京是我国第一个建成地铁的城市
当时北京一线地铁的修建不是为了城市发展交通,而是为了应对当时的国际环境而进行的战争准备
因而,其内部的各项建设及设计标准都已远远不能满足当前的使用要求
北京地铁建筑结构采用钢筋混凝土结构,一线地铁每100m设一个消火栓,二线300m~500m设一个
机房设有自动灭火系统,各站点均设有便携式灭火器,防排烟通风与正常通风共用一套系统
车站设有应急照明,列车上设有应急广播
2、我国地铁存在的消防问题 2.1老地铁火灾隐患较多 2.1.1电气设备隐患严重 在北京一、二线地铁内共有变电站50余座,除少数几个设在地面上外,其余均设在地下沿线各站
地下发电站除发电设备外,还有6座35kV变电站采用油浸变压器和油浸消弧线圈
一旦电站变压器或消弧线圈发生火灾油箱爆裂,油则会泄漏四处溢流,从吊装口或电缆孔流入地铁隧道,将直接危及运行车辆安全,并会使火灾蔓延
另外,变压器室的吊装口与隧道之间未设防火隔断措施,使火灾更易蔓延
2.1.2电线电缆敷设错乱 在北京地铁一些隧道两侧墙电缆托架上,各种电压级别的电缆杂乱的叠加在一起,只要有一根电线起火,就必然会造成整个系统的停电事故,扩大事故影响范围
另外,一些无防护的电缆直接敷设在接触轨的防护板后面,或者有的被水浸泡,甚至有的电缆头不经处理直接埋在水泥里
这些电缆大多以没有经过阻燃处理的聚氯乙烯作绝缘材料,在火灾或短路时,会产生大量烟雾和有毒气体,严重危害乘客及抢险人员的生命安全
此外,地下鼠害严重,多次发生老鼠啃咬电线,造成电缆短路,设备烧毁的事故
2.1.3火灾荷载较大 北京地铁一、二号线有28个车站,设置了227个商业服务网点,在各线的站厅、站台厅、通道内、车厢内设置了14000多块灯箱、图板、墙贴等广告宣传载体
这些设施不仅占用了有限的疏散空间,还增加了地铁站内的火灾荷载,增加了引发火灾的可能性
2.1.4设备运转过负荷 北京地铁内排风机、空调机、自动扶梯、通信信号控制机、照明设备等用电设备,在长期过负荷运行情况下,容易引发火灾
2.1.5私搭乱建房屋 北京地铁的建筑主体大部分为非燃烧体,但在厅、室等装修时采用了相当数量的可燃材料,一些重要机房、设备间、值班室采用了木质的地板、护墙、吊顶和塑料泡沫吸音材料
在地下车间还搭建了一些临时性房间,以保证工作人员的生活需要
与此同时,地铁内工作人员大量使用除湿器、电热器、电炉等用电设备,私拉电线,增大了火灾的危险性
2.1.6电客车安全性能不高 北京地铁现有电客车117列、579节,全部采用玻璃钢材质
但是由于我国还未制定地铁车辆专用的防火等级细则,所以,对电客车的设计只能参照现有的消防技术标准来进行设计,而这些技术标准并不完全适合地铁车辆的特殊要求,车厢内装饰材料阻燃性能不高
此外,车厢内报警通话装置,事故状态下开启门装置等设备配备不一,不便于乘客与司机之间进行灾情通报或采取相应的措施
2.1.7消防设施不完备 北京地铁一、二号线的消防设备十分简陋
其车站站台、站厅均未设置火灾自动报警系统及火灾自动灭火设施
地铁车站虽有消火栓系统,但维护保养不善,个别站区地铁消防管网未与市政管网连接,部分消火栓锈死无法使用
地铁隧道内的疏散指示标志没有达到“区间隧道及疏散通道每隔100m设一处”、“其高度距地面1m~1.2m”的要求;事故照明灯没有达到“疏散通道和区间隧道内每隔20m左右处”设置的要求
2.1.8通风、排烟设施差 北京各线现有通风排烟机114个,在火灾事故情况下,可以将正常排风系统转换为排烟系统,但风机正常温度却限定在80℃,且不具备短时间迅速排烟的能力
此外,在站台与站台厅的楼梯口处没有设挡烟垂壁,未划分防火、防烟分区
北京地铁风亭被严重圈占封堵也构成了一定的危害
一、二线地铁共有95个地面风亭,有些风亭被圈占,有些风亭被部分封堵,无法保证在高温浓烟下有效运转,势必对人员的安全疏散和灭火救援造成很大的困难
2.1.9安全疏散能力严重不足 北京地铁原设计日客运量30万人次,现在最高日客运量已经达到200余万人次,高峰每小时为2.4万人次,高峰小时最大进站量可达4581人次,严重超出设计能力
北京地铁设计有215个出入口,绝大多数地铁站的出口楼梯和疏散通道的宽度,无法达到“在发生火灾情况下,6min内将一列车乘客和站台上候车的乘客及工作人员疏散完毕”的能力,对客流量的迅猛增长估计不足
特别是一线西部的几个车站,有的只有两个出口,一旦发生火情,疏散能力明显不够
况且有些站台疏散通道步行距离长,严重影响了疏散的速度
2.2设备区安全设计不合理 北京地铁设置的休息室、办公室等非工作场所较多,且其安全疏散设计在出口的数量和安全距离上均不能满足要求
上海地铁在设备区无安全出口,其工作人员疏散问题成为较大隐患
由于设备用房小而零乱,各种房屋的使用功能以及火灾性质差异很大,其内部各种各样的系统,管理多而复杂,因而给消防安全设计很大的困难
以广州地铁某站为例,仅在一个设备管理用房区内就设有大大小小的通风、空调风管系统11个,同时还有众多的电力电缆桥架、通信电缆桥架和各种大口径的水管
各个系统还由于功能的要求频繁的交错
在一个有限的空间内将这些系统合理地布置下来已是相当困难了,如何做好消防安全设计是一个值得关注的问题
2.3地铁站防排烟设计难以把握 地铁车站是一种非常特殊的建筑物,是否应该划分防烟分区,在哪些位置需要划分防烟分区,如何依靠有组织的气流控制和充足的排风量来保证满足排烟的要求没有可靠的理论支持
3、对我国地铁消防设计的几点建议 针对我国地铁存在的上述问题,考虑可从以下几方面进行改进
3.1地铁车厢 (1)地铁的车厢应采用非燃烧性材料,并满足低烟、无毒、耐高温、易清洁的要求
此外,车厢内要配有备用电源,在发生火灾停电时,要保证相当的照明亮度,与此同时,自动推拉门在停电时能够自动开启,利于人员的疏散
(2)车厢内要安装通讯设备,便于在发生火灾时,乘客与司机进行灾情通报;安装广播系统,便于发生火灾时,告知乘客起火部位和应该疏散的方向
3.2安全疏散 (1)有附设建筑的地铁车站的安全疏散设计,其总的安全出口的宽度一定要保证在发生火灾时,6min内将地铁的乘客及工作人员和商业服务建筑中的顾客和销售人员疏散完毕
此外,对于像北京西单站地下二层为商业服务网点,地下三层为地铁站台的车站,应在地下三层地铁站台开设直接通往地面的安全出口,数量不应少于两个,以利于人员的疏散
(2)对已经设置的商业广告和服务设施,要进行严格审核,对影响安全疏散的要坚决拆除,确保疏散安全
(3)在地铁车站乘客流动频繁的大厅,通道等部位或超过防火分区使用面积设置防火墙或防火门有困难的地方,可以采用防火卷帘代替防火墙或防火门,防火卷帘应具有延时下降功能或设置小门
(4)在车站至少要有一个出入口作无障碍设计,供残疾人和妇幼乘客使用
在设计时可根据具体地形的可能,设计成斜坡道或坡度小的自动人行道或垂直电梯,直达站台
无障碍坡道宽度不得小于1.60m,坡度不得大于8%
3.3地铁排烟 尽快的进行地铁的烟气控制实验及火灾模拟,从理论上给出符合火灾事故运行的通风模式,使得在发生火灾时能形成较好的气流形态,为人员的逃生创造条件
3.4自动报警系统 地铁隧道内必须用能探测两种以上环境参数的探测器进行探测以防止误报,同时,采集参数要随时间的变化设定“预报警/报警”参数值
只有当控制器软件对各种参数综合处理分析后,才能发出准确的报警信号
3.5重要设备用房 (1)对于控制室、变、配电室、空调机房等重要设备用房,要采用有效的防火措施将其隔离
既要考虑到平时机器能够散热通风,又要考虑到火灾时空间绝对安全
因此,可将这些重要机房的门或窗改用带有平时可通风,火灾时关闭的通风口的防火门、窗
(2)对于一些没有必要的地下临时搭建的生产生活用房,可进行适当的拆除
同时进一步建立健全消防安全管理制度,明确各级人员消防安全责任,普及扑救初起火灾和疏散知识,加强消防设施检查,定期进行维修保养,补充配备个人防护设备,增添抢险救援设备
(3)对于地铁维修维护材料及其库房,应单独设在地面之上
3.6设置安检系统 对于地铁站台的安全出口应加设安检系统,特别是人员聚集的较大车站
设置安全检查系统,可以防止一些乘客把易燃、易爆物品带进车站和车内,以免增加火灾隐患
4、结束语 通过以上的分析,对于我国地铁的消防安全设计,应从防火分区的划分、装修材料的不燃化处理、火灾报警系统和自动灭火系统的设置、防排烟设施、疏散标志和事故照明灯的配备等方面进行控制
同时,应正确处理好运营与安全、合理设计与经济发展的关系
在此基础上,建立科学的防火管理体制,增强地铁企业消防人员的安全素质,建立一种能应对地铁火灾,统一指挥,运转高效,分工明确的地铁灭火抢险救援机制;加大投入,增强装备,充分做好灭火抢险救援工作,做到防患于未然
机具较少,技术操作难度较小;但是施工期限较长,需耗费较多的劳力与物力
2.拼装预制的混凝土砌块、钢筋混凝土或预应力混凝土构件:特点是依赖于施工机械(起重机械、混凝土泵送机械及运输机械)的进步,既可确保施工质量、减轻工人劳动强度,又可加快工程进度、提高工程效益
第二节、混凝土墩台与石砌墩台施工 一、混凝土墩台的施工 就地浇筑的混凝土墩台施工有两个主要工序,一是制作与安装墩台模板;二是混凝土浇筑
(一)墩台模板 根据相关规范的规定,模板的设计原则是: 1.宜优先使用胶合板和钢模板
2.在计算荷载作用下,对模板结构按受力程序分别验算其强度、刚度及稳定性
3.模板板面之间应平整,接缝严密,不漏浆,保证结构物外露面美观,线条流畅,可设倒角
4.结构简单,制作、拆装方便
常用的模板类型有: 1.拼装式模板:系用各种尺寸的标准模板利用销钉连接,并与拉杆、加劲构件等组成墩台所需形状的模板
如图5-1所示,将墩台表面划分为若干小块,尽量使每部分板扇尺寸相同,以便于周转使用
2.整体吊装模板:系将墩台模板水平分成若干段,每段模板组成一个整体,在地面拼装后吊装就位(图5-2)
分段高度可视起吊能力而定,一般可为2-4m
3组合型钢模板:系以各种长度、宽度及转角标准构件,用定型的连接件将钢模拼成结构用模板
4滑动钢模板:适用于各种类型的桥墩
模板的设计可参照交通部标准《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》 (JTJ025—85)的有关规定,验算模板的刚度时,其变形值不得超过下列数值:结构表面外露的模板,挠度为模板构件跨度的1/400;结构表面隐蔽的模板,挠度为模板构件跨度的1/250;钢模板的面板变形为1.5mm,钢模板的钢棱、柱箍变形为3.0mm
模板安装前应对模板尺寸进行检查;安装时要坚实牢固,以免振捣混凝土时引起跑模漏浆;安装位置要符合结构设计要求
有关模板制作与安装的允许偏差见表: (二)混凝土浇筑施工要点 墩台身混凝土施工前,应将基础顶面冲洗干净,凿除表面浮浆,整修连接钢筋
灌筑混凝土时,应经常检查模板、钢筋及预埋件的位置和保护层的尺寸,确保位置正确,不发生变形
混凝土施工中,应切实保证混凝土的配合比、水灰比和坍落度等技术性能指标满足规范要求
1.混凝土的运送:墩台混凝土的水平与垂直运输相互配合方式与适用条件可参照表5-3选用
2.混凝土的灌筑速度:为保证灌筑质量,混凝土的配制、输送及灌筑的速度: v≥Sh/t 式中:v——混凝土配料、输送及灌筑的容许最小速 度(m3/h); S——灌筑的面积(m2); h——灌筑层的厚度(m); t——所用水泥的初凝时间(h)
如混凝土的配制、输送及灌筑需时较长,则应采用下式计算: v≥Sh/(t-t
) (18-3) 式中:t0一混凝土配制、输送及灌筑所消费的时间(h)
墩台是大体积圬工,为避免水化热过高,导致混凝土因内外温差引起裂缝,可采取如下措施: (1)用改善骨料级配、降低水灰比、掺加混合材料与外加剂、掺人片石等方法减少水泥用量; (2)采用C3A、C3S含量小、水化热低的水泥,如大坝水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥、低标号水泥等; (3)减小浇筑层厚度,加快混凝土散热速度; (4)混凝土用料应避免日光曝晒,以降低初始温度; (5)在混凝土内埋设冷却管通水冷却
3.混凝土浇筑: 墩台身钢筋的绑扎应和混凝土的灌筑配合进行
在配置第一层垂直钢筋时,应有不同的长度,同一断面的钢筋接头应符合施工规范的规定,水平钢筋的接头,也应内外、上下互相错开
钢筋保护层的净厚度,应符合设计要求
如无设计要求时,则可取墩台身受力钢筋的净保护层不小于30mm,承台基础受力钢筋的净保护层不小于35mm
墩台身混凝土宜一次连续灌筑,否则应按桥涵施工规范的要求,处理好连接缝
墩台身混凝土未达到终凝前,不得泡水
二、石砌墩台施工 石砌墩台具有就地取材和经久耐用等优点,在石料丰富地区建造墩台时,在施工期限许可的条件下,为节约水泥,应优先考虑石砌墩台方案
(一)石料、砂浆与脚手架 石砌墩台是用片石、块石及粗料石以水泥砂浆砌筑的,石料与砂浆的规格要符合有关规定
浆砌片石一般适用于高度小于6m的墩台身、基础、镶面以及各式墩台身填腹; 浆砌粗料石则用于磨耗及冲击严重的分水体及破冰体的镶面工程以及有整齐美观要求的桥墩、台身等
将石料吊运并安砌到正确位置是砌石工程中比较困难的工序: 1.当重量小或距地面不高时,可用简单的马凳跳板直接运送; 2.当重量较大或距地面较高时,可采用固定式动臂吊机或桅杆式吊机或井式吊机,将材料运到墩台上,然后在分运到安砌地点
用于砌石的脚手架应环绕墩台搭设,用以堆放材料,并支持施工人员砌筑镶面定位行列及勾缝
脚手架一般常用固定式轻型脚手架(适用于6m以下的墩台)、简易活动脚手架(能用在25m以下的墩台)以及悬吊式脚手架(用于较高的墩台)
(二)墩台砌筑施工要点 在砌筑前应按设计图放出实样,挂线砌筑
砌筑基础的第一层砌块时,如基底为土质,只在已砌石块的侧面铺上砂浆即可,不需坐浆;如基底为石质,应将其表面清洗、润湿后,先坐浆再砌石
砌筑斜面墩台时,斜面应逐层放坡,以保证规定的坡度
砌块间用砂浆粘结并保持一定的缝厚,所有砌缝要求砂浆饱满
形状比较复杂的工程,应先作出配料设计图(如图5-3),注明块石尺寸;形状比较简单的,也要根据砌体高度、尺寸、错缝等,先行放样配好料石再砌
砌筑方法:同一层石料及水平灰缝的厚度要均匀一致,每层按水平砌筑,丁顺相间,砌石灰缝互相垂直
砌石顺序为先角石,再镶面,后填腹,填腹石的分层厚度应与镶面相同
圆端、尖端及转角形砌体的砌石顺序,应自顶点开始,按丁顺排列接砌镶面石
圆端形桥墩的圆端顶点不得有垂直灰缝,砌石应从顶端开始先砌石块①(然后应丁顺相间排列,安砌四周镶面石;尖端桥墩的尖端及转角处不得有垂直灰缝,砌石应从两端开始,先砌石块①再砌侧面转角②,然后丁顺相间排列,安砌四周的镶面石
砌体质量应符合以下规定: 1.砌体所有各项材料类别、规格及质量符合要求; 2.砌缝砂浆或小石子混凝土铺填饱满、强度符合要求; 3.砌缝宽度、错缝距离符合规定,勾缝坚固、整齐,深度和形式符合要求; 4.砌筑方法正确; 5.砌体位置、尺寸不超过允许偏差
三、墩台顶帽施工 墩台顶帽是用来支承桥跨结构的,其位置、高程及垫石表面平整度等,均应符合设计要求,以避免桥跨结构安装困难,或使顶帽、垫石等出现破裂或裂缝,影响墩台的正常使用功能和耐久性
墩台顶帽施工的主要工序为: 1.墩、台帽放样: 墩台混凝土(或砌石)灌筑至离墩、台帽底下约30-50cm高度时,即需测出墩台纵横中心线,并开始竖立墩、台帽模板,安装锚栓孔或安装顶埋支座垫板、绑扎钢筋等
台帽放样时,应注意不要以基础中心线作为台帽背墙线,浇筑前应反复核实,以确保墩、台帽中心、支座垫石等位置方向与水平标高等不出差错
2.墩、台帽模板: 墩台帽系支撑上部结构的重要部分,其尺寸位置和水平标高的准确度要求较严,浇筑混凝土应从墩台帽下约30-50cm处至墩台帽顶面一次浇筑,以保证墩、台帽底有足够厚度的紧密混凝土
图5-5为混凝土桥墩墩帽模板图,墩帽模板下面的一根拉杆可利用墩帽下层的分布钢筋,以节省铁件
台帽背墙模板应特别注意纵向支撑或拉条的刚度,防止浇筑混凝土时发生鼓肚,侵占梁端空隙
3.钢筋和支座垫板的安设: 墩、台帽钢筋绑扎应遵照相关技术规范的有关钢筋工程的规定
墩、台帽上的支座垫板的安设一般采用预埋支座垫板和预留锚栓孔的方法
前者须在绑扎墩台帽和支座垫石钢筋时将焊有锚固钢筋的钢垫板安设在支座的准确位置上,即将锚固钢筋和墩、台帽骨架钢筋焊接固定,同时将钢垫板作一木架,固定在墩、台帽模板上
此法在施工时垫板位置不易准确,应经常校正
后者须在安装墩台帽模板时,安装好预留孔模板,在绑扎钢筋时注意将锚栓孔位置留出
此法安装支座施工方便,支座垫板位置准确
第三节、装配式墩台施工 装配式墩台适用于山谷架桥或跨越平缓无漂流物的河沟、河滩等的桥梁,特别是在工地干扰多、施工场地狭窄,缺水与砂石供应困难地区,其效果更为显著
装配式墩台的优点是:结构形式轻便,建桥速度快,圬工省,预制构件质量有保证等
目前经常采用的有砌块式、柱式和管节式或环圈式墩台等
一、砌块式墩台施工 砌块式墩台的施工大体上与石砌墩台相同,只是预制砌块的形式因墩台形式不同有很多变化
二、柱式墩施工 装配式柱式墩系将桥墩分解成若干轻型部件,在工厂或工地集中预制,再运送到现场装配 桥梁
其形式有双柱式、排架式、板凳式和刚架式等
施工工序为预制构件、安装连接与混凝土养护等
其中拼装接头是关键工序,既要牢固、安全,又要结构简单便于施工
常用的拼装接头有: 1.承插式接头 2.钢筋锚固接头 3.焊接接头 4.扣环式接头 5.法兰盘接头 装配式柱式墩台应注意以下几个问题: 1.墩台柱构件与基础顶面预留环形基座应编号,并检查各个墩、台高度是否符合设计要求;基杯口四周与柱边的空隙不得小于2cm. 2.墩台柱吊入基杯内就位时,应在纵横方向测量,使柱身垂直度或倾斜度以及平面位置均符合设计要求;对重大、细长的墩柱,需用风缆或撑木固定,方可摘除钓钩
3.在墩台柱顶安装盖梁前,应先检查盖梁口预留槽眼位置是否符合设计要求,否则应先修凿
4.柱身与盖梁(顶帽)安装完毕并检查符合要求后,可在基杯空隙与盖梁槽眼处灌筑稀砂浆,待其硬化后,撤除楔子,支撑或风缆,再在楔子孔中灌填砂浆
三、后张法预应力混凝土装配墩施工 装配式预应力钢筋混凝土墩分为基础、实体墩身和装配墩身三大部分
装配墩身由基本构件、隔板、顶板及顶帽四种不同形状的构件组成,用高强钢丝穿入预留的上下贯通的孔道内,张拉锚固而成
实体墩身是装配墩身与基础的连接段,其作用是锚固预应力钢筋,调节装配墩身高度及抵御洪水时漂流物的冲击等 施工工艺流分成施工准备、构件预制及墩身装配三方面
全过程贯穿着质量检查工作
实体墩身灌注时要按装配构件孔道的相对位置,预留张拉孔道及工作孔
构件装配的水平拼装缝采用C5水泥砂浆,砂浆厚度为15mm,便于调整构件水平标高,不使误差积累
安装构件要求确保:平、稳、准、实、通五个关键 张拉预应力的钢丝束分两种: 一种是直径为5mm的高强度钢丝,用18Ф5锥形锚; 另一种用7Ф4mm钢铰线,用JM12—6型锚具,采用一次张拉工艺
张拉顺序如图18-18所示
张拉位置可以在顶帽上张拉,亦可在实体墩下张拉,两者的利弊见表5-7的比较
四、无承台大直径钻孔埋入空心桩墩施工 无承台大直径钻孔埋入空心桩墩系由预钻孔、预制大直径钢筋混凝土桩墩节、吊拼桩墩节并用预应力后张连接成整体、桩周填石压浆、桩底高压压浆、吊拼墩节、浇筑或组装盖梁等部分组成,它综合了预制桩质量的可靠性、钻孔成桩的工艺简单、成本底、适应性强等优越性;摒弃了管柱桩技术设备复杂、成本高、不易穿透砂砾层、桩易偏位及钻孔灌注桩桩身质量难以保证等缺陷,是集当今桩基先进施工技术之大成
钻埋预应力空心桩墩的技术特点是: 其一,直径大,承载力高
桩径一般大于2.5m,钻埋空心桩已达φ5.0m,沉挖空心桩已达φ6.0m-8.0m
由于采用了桩周填石压浆、桩底高压压浆、桩节间通过预应力形成整体,故使桩基承受垂直荷载和水平荷载的能力成倍增大
其二,无承台,空心截面,节省了围堰工程,减少了桩身混凝土体积,不仅简化了施工工序,而且可将大桥下部结构费用从全桥费用50%以上,降至30%-40%
其三,施工快速,工期缩短,并由于采用大直径桩,桩数少,多数情况下可以单桩独柱,加之钻机设备的先进与完善,一个枯水季节可完成基础工程;预制桩节、墩节与钻孔平行作业,大大加速了工程进度
其四,钻埋空心桩墩适用于土质地基,沉挖空心桩适用于松散的砂、砾、漂石和风化岩层,且环保效果好,施工少振动、低噪声,城镇区施工对居民干扰少
其五,桩节、墩节预制,桩周、桩底压浆,节间用高强预应力筋连成整体,各项作业技术含量高,桩墩质量完全能得到保障
图为钻埋空心桩墩工序流程示意图 切实解决钻孔机具设备、泥浆配制、桩节(墩节)段预制、桩节竖拼安装以及压浆(桩周压浆与桩底压浆)成桩等技术环节,是钻埋大直径空心桩墩成败的关键所在
第四节、滑动模板施工 高桥墩的施工设备与一般桥墩所用设备大体相同,但其模板却另有特色
一般有滑动模板、爬升模板、翻升模板等几种,这些模板都是依附于灌筑的混凝土墩壁上,随着墩身的逐步加高而向上升高
目前滑动模板的高度已达百米
滑动模板施工的主要优点: 1.施工进度快,在一般气温下,每昼夜平均进度可达5-6m; 2.混凝土质量好,采用干硬性混凝土,机械振捣,连续作业,可提高墩台质量; 3.节约木材和劳力,有资料统计表明,可节省劳动力30%,节约木材70%; 4.滑动模板可用于直坡墩身,也可用于斜坡墩身,安全可靠
一、滑动模板构造 滑动模板系将模板悬挂在工作平台的围圈上,沿着所施工的混凝土结构截面的周界组拼装配,并随着混凝土的灌筑由千斤顶带动向上滑升
滑动模板的构造,由于桥墩类型、提升工具的类型不同,模板构造也稍有差异,但其主要部件与功能则大致相同,一般主要由工作平台、内外模板、混凝土平台、工作吊蓝和提升设备等组成,如图5-15所示
二、滑模浇筑混凝土施工要点 (一)滑模组装 在墩位上就地进行组装时,安装步骤为: 1.在基础顶面搭枕木垛,定出桥墩中心线; 2.在枕木垛上先安装内钢环,并准确定位,再依次安装辐射梁、外钢环、立柱、千斤顶、模板等; 3.提升整个装置,撤去枕木垛,再将模板落下就位,随后安装余下的设施;内外吊架待模板滑升至一定高度,及时安装;模板在安装前,表面需涂润滑剂,以减少滑升时的摩阻力;组装完毕后,必须按设计要求及组装质量标准进行全面检查,并及时纠正偏差 (二)灌注混凝土 滑模宜灌注低流动度或半干硬性混凝土,灌注时应分层、分段对称地进行,分层厚度20-30cm为宜
混凝土入模时,要均匀分布,应采用插入式震动器捣固,震捣时应避免触及钢筋及模板,振动器插入下一层混凝土的深度不得超过5cm;脱模时混凝土强度应为0.2-0.5Mpa,以防在其自重压力下坍塌变形
为此,可根据气温、水泥标号经试验后掺入一定量的早强剂,以加速提升;脱模后8h左右开始养生,用吊在下吊架上的环绕墩身的带小孔的水管来进行
(三)提升与收坡 整个桥墩灌筑过程可分为初次滑升、正常滑升和最后滑升三个阶段
从开始灌筑混凝土到模板首次试升为初次滑升阶段;初灌混凝土的高度一般为60-70cm,分三次灌筑,在底层混凝土强度达到0.2-0.4Mpa时即可试升
将所有千斤顶同时缓慢起升5cm,以观察底层混凝土的凝固情况
现场鉴定可用手指按刚脱模的混凝土表面,基本按不动,但留有指痕,砂浆不沾手,用指甲画过有痕,滑升时能耳闻“沙沙”的摩擦声,这些表明混凝土以具有0.2-0.4Mpa的脱强度,可以开始再缓慢提升20cm左右
初升后,经全面检查设备,即可进入正常滑升阶段
即每灌筑一层混凝土,滑模提升一次,使每次灌筑的厚度与每次提升的高度基本一致
在正常气温条件下,提升时间不宜超过1h
最后滑升阶段是混凝土已经灌筑到需要高度,不再继续灌筑,但模板尚需继续滑升的阶段
灌完最后一层混凝土后,每隔1-2h将模板提升5-10cm,滑动2-3次后即可避免混凝土模板胶合
滑模提升时应做到垂直、均衡一致,顶架间高差不大于20mm,顶架横梁水平高差不大于5mm
并要求三班连续作业,不得随意停工
(四)接长顶杆、绑扎钢筋 模板每提升至一定高度后,就需要穿插进行接长顶杆、绑扎钢筋等工作
为了不影响提升时间,钢筋接头均应事先配好,并注意将接头错开
对预埋件及预埋的接头钢筋,滑模抽离后,要及时清理,使之外露
在整个施工过程中,由于工序的改变,或发生意外事故,使混凝土的灌注工作停止较长时间,即需要进行停工处理
例如,每隔半小时左右稍为提升模板一次,以免粘结;停工时在混凝土表面要插入短钢筋等,以加强新老混凝土的粘结;复工时还需将混凝土表面凿毛,并用水冲走残渣,湿润混凝土表面,灌筑一层厚度为2-3cm的1:1水泥砂浆,然后再灌筑原配合比的混凝土,继续滑模施工
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