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工艺研究论文

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工艺研究论文

工艺研究论文范文第1篇

在制造业中,机械制造占据了很大一部分,尤其是当今社会,可以说几乎所有的制造都是机械加工而成的。因此,机械制造业在我国市场占据了主要的地位,机械制造业在国民经济当中为国家供应了装备,它的发展对国民经济的发展有着很大的影响。我国的制造业为国民经济的发展贡献了很大一部分的力量,并且成绩斐然。可以根据机械制造业的几个主要的部分分析一下,以此来看它的发展现状。

1.1基础设施与设备

在机械制造业之中,制造专业的设备与仪器的加工对加工的水平有着重要的作用。可是,事实上我国对很多精密的设备零件并没有自主的知识产权,主要依靠的是进口,这对国内制造业有着极大的限制。对比日本、美国等发达国家,我国在制造技术和加工工艺上有着巨大的差距,正是因为这种机械加工工艺的落后,造成了我国机械加工的效率低下,生产的质量也比较差。

1.2制造加工工艺

当今社会,电子技术和信息技术都由于科技信息的发达而得到了快速的发展。机械制造业也越来越关注科技信息的应用。近几年来,提起中国制造,人们往往把他与假冒伪劣或是质量没保障相联系。产品质量往往是和机械加工工艺相联系的。因此我国应当加大对于新型和高科技技术的加工方法的扩大应用,努力使制造加工水平得到良好的提高。

1.3智能与自动化工艺技术

计算机技术的日益发展,使得制造工业中的自动化的程度得到了充分的提高。发达国家已经基本实现了机械制造工业的自动化与智能化以及集成化产品制造。可是,在我国只有极少数的大型机械加工企业达到了国际的水平,而大部分工厂仍旧是以传统的制造工艺进行生产的。

1.4生产与管理部分

制造工业发达的一些国家对于机械加工的管理都是通过计算机进行远程管理与操控的,相对于我们国家只有极少数的企业应用计算机进行辅的管理之外,剩下的大多数中小型企业依然是处在经验的管理阶段。我国的大部分机械加工企业的管理都是管理水平较低,市场开拓的能力弱,竞争能力低下。

1.5核心技术与开发

自从中国进入世界贸易组织之后,虽然大量对外招商引资,可是在引进先进装备的同时,核心技术却是过不去的一道坎,始终难以把握。根据相关数据说明,对外来技术的依赖性居然高至50%,对于这个比例,发达国家却只有30%以下。国防企业是一定要有自己的核心技术,国防技术的依赖性对于国家的安全性是一个很大的威胁。现在世界格局发生了转变,中国是一个全球性的制造大国。但是因为核心技术的不足以及自主知识产权的缺乏,致使我国的制造加工业处于国际价值链的低端。除去以上分析的几个问题,国家的政治政策与宏观方针,创新能力以及人才的培养方案等等,对我国的机械制造与加工工艺都有着一定的影响。文章从机械加工工艺的流程和优化进行重点分析。

2机械加工工艺的优化研究

为使机械加工更好的适应现代市场的转变,机械加工真要面对一个巨大的改革,而对于机械加工工艺的优化就成了中小型企业的选择。要想要优化加工工艺,需要从以下几点考虑:

2.1了解机械加工工艺发展中出现的问题

对于机械加工工艺中的问题在上文中已有提到,现阶段最主要的问题就是如何提高我们自主创新的能力以及对于核心技术研发的能力和怎样提高我国制造工艺信息化的水平。

2.2优化工艺流程建立在提高效益的基础之上

对引进先进的设施设备注重看待,淘汰掉落后的加工工艺。通过对原材料形状、性能、材质等进行相应的改变与优化,成为更加优良的成品的过程就是加工工艺的优化。新的工艺主要的一点就是要提高生产的效率降低制造的成本。用新进的科技技术,运用新的装备是优化工艺的最有效的路径。对技术人员研发产品过程中的知识产权进行保护,对技术人员的待遇进行合理提高。我国在机械加工上通常是缺少原则的,存在普遍的仿制加工的现象。对于知识产权的维护几近于无,这不仅是损害了发明者的利益,还禁锢了机械制造工艺的发展,大大打击了制造工艺者的创新工艺的积极性。国家应该制定相关政策,打击技术盗用,维护技术人员的利益。

3对于制造工艺成本的优化

主要内容:①对工艺材料进行合理的选择,材料本身的性质,如硬度、性能、可加工性等对于机械制造工艺都有一定的影响;②对于金属材料的切割尽可能减少,这样做不仅节约了时间,同时也减少了原材料的浪费,但是减少的程度与实际加工要进行优化比对,做到综合最佳;③降低加工的难度。因为机械加工工艺的操作与工具的一些限制,有的形状难以加工。因此要尽可能的把难度降到最低,但是还是要做到符合要求。

4结束语

工艺研究论文范文第2篇

钢绞线压花锚固技术使用时间不长,尚未形成一套成熟的经验,尤其是七孔压花锚,施工实践相当少。根据一些资料介绍,混凝土的强度,构造配筋的多少、混凝土握裹层厚度及钢绞线长度等因素,对压花锚固技术的成败都起着非常重要的作用。因此,为了验证设计,并为施工提供必要的数据,在箱梁施工前进行了一次压花锚固性能试验,由试验积累了不少有价值的资料与经验。

1试块的设计

1.1试块尺寸地拟定;

锚固板厚度、混凝土强度、构造钢筋的布置、钢绞线的锚固长度及锚具质量等是影响压花锚固性能的几项指标。为了尽可能使试块与实际箱梁各项参数相接近,故拟定试块尺寸长300cm、宽150cm、厚20cm,混凝土的强度为C50,在锚固端设钢筋网片和螺旋筋,均与实桥保持一致。试块内钢绞线品种与实桥相同。钢绞线压花形状按实桥设计图制作,压花后用钢筋将钢绞线固定好,并采用与实桥相同的扁型波纹管及7孔扁锚具固定。试块内设一部分构造钢筋,其数量较实桥设计图的钢筋量稍少。钢绞线锚固长度较大,为增加其稳定,在试块的两侧增设20cm高的加劲肋。试块分两次灌注,间隔6天,在灌注试验块的同时做砼强度试块5组。

1.2测点布置及试验目的;

(1)为弄清混凝土对钢绞线粘结锚固力沿长度的变化,选择有代表性的钢绞线沿长度方向设应变测点。每个试块选择4根钢绞线,每根钢绞线按等距离设2~3个测点。在测点处将钢绞线打磨平整,再按照工艺要求,在每个测点粘贴两片应变片。

(2)为了测试出压花锚附近混凝土应力分布情况,对第一号试块测试采用:a.在试块内埋设钢筋应变计24根;b.在试块的一面粘贴大标距(标距100cm)应变片;c.在试块的另一面采用手持式应变仪,共设测点44组。对第二号试块的应力测试采用:a.在试块内埋设钢筋计16根;b.在试块的一面采用手持应变仪,共设测点44组。

2实验装置及加载方法

实验设备主要有张拉千斤顶YCQ-25,及配套的油泵、油压表。试验前用YE-5000压力机进行标定。测量混凝土变形用的BYJ-2行应变仪和手持式应变仪。为了观测砼的裂纹还配备了刻度放大镜。

按设计要求,当混凝土强度达到设计强度的85%后,即可进行张拉试验。第一号试块灌注后,故于3日后开始试验。试验前对混凝土强度试块试验为57.6MkP,稍超出了设计张拉强度。第二号块试验时,混凝土的强度控制在设计强度的85%之内,测量混凝土应力时不再贴应变片,仅采用手持式应变仪。从灌注试块后第二天开始,每天上午对强度试块进行试验。进行第二号块试验时混凝土试块张拉强度39.7MPa,尽管较设计张拉强度42.5MPa低一点,但这是偏于安全的。

两次试验的加载程序均按设计张拉力的40%、70%、100%三级加载。具体加载方法及测试内容如下:

(1)加载至40%(78KN)后保持荷载5分钟,对各测点进行测试;

(2)当加载至70%(136.7KN)后保持10分钟,进行各测点的测试,并观测混凝土表面是否有裂缝;

(3)当加载至100%(195.3kN)后保持10分钟,再次进行各测点的测试,观测混凝土表面是否有裂缝;

原计划加载至100%后持荷2小时,继续观测各项表面数据变化情况,并将试块表面清扫干净,仔细观测表面有无裂缝,再持荷一小时继续加载(超张拉)至破坏。但因千斤顶额定最大张拉力为250kN,油泵压强上不去,最后仅加载至230kN即停止,此时仅超张拉18%,在此荷载状态下进行了各项数据的观测和混凝土表面裂缝的观测。鉴于观测结果正常,决定再持荷24小时继续观测,第二天再去观测时,试块表面仍未出现裂缝。

3结果及分析

3.1钢绞线受力测试结果:

将两次试验过程中钢绞线上应变测点在各阶段中测试数据换算成轴向拉力(钢绞线弹性模量为1.95*105MPa,断面积为140mm2),从数据看出,钢绞线的测点距张拉端近的点实测拉力最大;第二个测点(距离张拉锚固端70cm~80cm)拉力小了很多;第三个测点(距离张拉锚固端110cm~130cm)基本上没有拉力存在。这种分布随着张拉阶段不同有规律的变化。

3.2钢绞线与混凝土的粘贴锚固性能;

同一根钢绞线相邻两点拉力差即是该段混凝土对钢绞线粘结锚固力。从数据看这种锚固力也是从张拉端开始逐渐递减,而且递减得很快。到第二个测点已经变得很小了。由第二个测点到第三个测点之间基本没有锚固力。说明有效锚固长度只到第二个测点为止,往后基本没有锚固作用。

3.3试块混凝土应力测试结果;

本次试验在两个试块内都埋设了应变式钢筋计,但由于灌注过程中失效一部分,加上测试结果也不十分理想,比较离散。此外在1号试块表面贴了不少大标距应变片,但由于粘贴时混凝土龄期仅3天,混凝土内部的自由水尚未完全散失,因此不少测点因绝缘度差使测试数据规律性差。三种测试手段中以手持式应变仪测试结果相对最稳定、规律性也好。

3.3.1竖向应力;

将两个试块的手持式应变仪测试值换算成应力值,可以看出,张拉过程中在压花锚顶端出现了拉应力。拉应力最大为1.44MPa。其他各断面均为压应力。张拉锚头附近断面的压应力最大,可达6.12MPa(2号试块中)。

3.3.2横向应力;

两个试块的实测应变值除在张拉端锚头的两侧有很小的拉应力出现外,其他均为压应力。最大压应力大约在试块长度1/2断面处,最大值为2.84MPa(1号试块中)。

从两个试块的测试结果看,第二次试验的应力值普遍偏大,两次试验,混凝土的龄期不同,两个试块的混凝土强度有一定的差别,第一号试块张拉时,混凝土强度为57.6MPa,第二号试块张拉时强度为39.7MPa。虽然张拉力一样,由于强度不同产生的应变不同。而换算时采用同样弹性模量值,结果使计算出的应力值有一个差别。

3.3.3试块混凝土表面裂纹情况两次试验每次张拉后都检查试块混凝土表面,特别进行第三级张拉和超张拉后,经过仔细的检查,均未发现混凝土表面有裂纹。

从混凝土应力测试结果看,拉压应力值都很小,也不足以造成混凝土开裂。

4结论

4.1本次压花锚固性能试验不论试块尺寸,混凝土强度还是压花锚固长度均与实梁设计保持一致,其中试块的构造配筋比实梁偏少;另外第二个试块张拉时混凝土的强度只有39.7MPa,比设计要求的42.5MPa还小,而且对两个试块都按设计张拉力的15%~18%进行超张拉,既没有发生钢绞线拔出,也没有发生表面有裂纹。说明采用压花锚的设计是合理的,所设计梁的断面尺寸(桥面板厚度20cm)是满足要求的,按照设计要求进行施工是安全的。

工艺研究论文范文第3篇

【关键词】银翘合剂提取工艺

Abstract:ObjectiveToresearchtheextractionprocessofYinqiaoMixture.MethodsThreefactors,includingthewatervolume,thetimeofdistillation,thetimesofdistillationwerestudiedwithorthogonaldesign〔L9(34)〕.Eachfactorhadthreelevels.Totalextractandchlorogenicacidweremarkers.Theextractingtimeforvolatileoilfromherbaschizonepetae,herbamenthaeandfructusforsythiaewasstudlied.ResultsTheoptimalwaterextractionprocesswasthatherbsweredistilledforthreetimesbyaddingwater,whichwas6timesamountoftheherbs,40minutesonceatime.ConclusionThismethodcanbeusedastheextractionprocessforYinqiaoMixture.

Keywords:YinqiaoMixture;Extractionprocess

银翘合剂由金银花、连翘、甘草等中药组成,具有辛凉解表、清热解毒的作用,用于感冒、咳嗽、发热、口干、头痛、咽痛等治疗。本实验用不同指标对其提取工艺进行了研究。结果如下。

1仪器与试药

1.1仪器

Agilent1100高效液相色谱仪:四元泵(G1311A);柱温箱(G1316A);VWD检测器(G1314A);紫外检测器软件:AgilentChemstation;101-1A型电热鼓风干燥箱,南通沪通制药机械设备厂;KQ-1000E型医用超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司;1/10万电子分析天平(BP-211D型,德国Sartorius)。

1.2试剂与药品

绿原酸对照品(含量测定用,批号0805-9703),购自中国药品生物制品检定所;高效液相色谱所用试剂为色谱纯;水为超纯水;其他试剂为分析纯。所用中药材均购于江苏省药材公司,并由本室专家鉴定。

2方法与结果

2.1色谱条件[1]

色谱柱为Aps-2HYPERSILThermo;VWD检测器;流动相为乙睛∶0.4%磷酸溶液=9∶91;检测波长327nm;柱温30℃;流速1ml/min;进样量10.0μl。

2.2对照品溶液的制备及回归方程精密称取绿原酸对照品6.77mg,加50%甲醇溶解制成每毫升含绿原酸0.2708mg的对照品溶液。用50%甲醇分别稀释为0.1354,0.0677,0.03385,0.01693,0.00846,0.00423,0.00213,0.00106μg/μl的对照品溶液。各浓度对照品溶液10.0μl,按以上色谱条件进行分析,以进样量为横坐标X(μg),峰面积积分值(mAu)Y为纵坐标,绘制标准曲线,回归方程为:Y=4104.23650X-2.98105,r=0.99998。绿原酸的量在0.0106~1.354μg范围内呈良好的线性关系。

2.3样品处理及实验结果影响提取效果的主要因素有提取加水量,提取时间,提取次数3个因素,每个因素选择3水平,以绿原酸的量及浸膏量为指标(权重值分别为70%,30%)进行正交实验,优选出最佳工艺条件。因素水平见表1。表1因素水平(略)

按处方比例称取金银花,连翘等药材56g按表2进行正交实验,合并各次提取液浓缩并定容至100ml,作为供试品溶液。取供试品溶液2ml,加50%甲醇稀释定容至50ml,超声10min,离心10min,取上清液2ml,加50%甲醇稀释定容至10ml,微孔滤膜(0.45μm)滤过,取10.0μl进样。利用回归方程计算出绿原酸的进样量(μg),绿原酸量(mg)=绿原酸的进样量×1250。在上述供试品溶液取2ml,恒重,得干浸膏量m(mg),浸膏量(mg)=m×50。方差分析结果见表3。(注:m即为2ml药液恒重所得干浸膏重)。表2正交实验设计方案及数据分析(略)

表3方差分析(略)

2.4挥发油提取工艺的研究用挥发油测定法分别对荆芥穗、薄荷、连翘三药材对提取时间进行研究。分别称取药材500g,加6倍水量,加热回流,考察。结果见表4。表4挥发油提取率-时间(略)

2.5优选工艺验证按处方比例称取各药材56g,平行两份,加6倍量水,加热回流提取3次,40min/次,合并各次提取液浓缩并定容至100ml,作为供试品溶液。取供试品溶液2ml,加50%甲醇稀释定容至50ml,超声10min,离心10min,取上清液2ml,加50%甲醇稀释定容至10ml,经微孔滤膜(0.45μm)滤过,取10.0μl进样。利用回归方程计算出绿原酸的进样量(μg),绿原酸量(mg)=绿原酸的进样量×1250。在上述供试品溶液取2ml,恒重,得干浸膏量m(mg),浸膏量(mg)=m×50。结果见表5。表5优选工艺验证(略)

3讨论

从方差分析的结果表明,提取的次数有显著差异,其它两因素无显著差异,结合直观分析,确定工艺为A3B3C3,但加水量、提取时间对提取效果影响不大。考虑节约成本,缩短工艺时间,拟考虑为A1,C1。

分别对3味有挥发油的药材进行了考察,结果在两小时内其挥发油均能较完全提取,提取率达90%以上。其提取时间与水提工艺时间相同即可。

验证实验结果表明,该工艺可行。即以加6倍量水,加热回流提取3次,40min/次,为最佳提取工艺。

工艺研究论文范文第4篇

关键词:机械制造;制造工艺;可靠性

机械制造工艺是一个极其复杂的过程,具有抽象,客观性特点。细说就是指运用机械设备和机器,以及相关的生产制造技术来对原材料进行加工,从而形成一个实在的物品这样的一个过程。这种工艺是机械制造过程中不可忽视的一个环节,也是最为普遍的,但是因为这种工艺涉及到许多的数据要求以及技术规定,一不小心就容易犯错,从而不能达到生产的最终目标。当对机械产品加入一些其它的物理特征,例如抗腐蚀,耐高温,耐磨等,这些物理特征就会影响到产品的可靠性。目前大多数企业都追求速度,从而设计时间短,无法研究新技术,因此,要想使复杂的机械制造工艺达到可靠性的目标,还需要机械制造方面的人才重点探讨研究。

1机械制造工艺可靠性的含义

机械制造工艺看似简单其实是一个很复杂的过程,造成这种复杂的原因是因为制造工艺是动态的,是人在操作时因为各种因素而产生变化的。机制制造工艺分为制造主体、制造对象、制造方法和制造设备等。要想对其进行有效的控制,首先制造主体也是个人需时刻保持着严格谨慎的工作态度;然后制造对象就是指原材料了,原材料的选取也是需要经过层层检验以达到标准,减少残次品率;制造设备就相对于广阔许多,主要有机床、运输机器、检验机器、辅助机器等,对于这些机器的维护与修理也是不容马虎的。现可以举一个例子来表述机械制造工艺的复杂。例如某企业要求制造一台有1万个零件组成的大型机器,而这1万个零件中每一个零件都是需要经过几道加工程度。现在就假设每一个零件要加工10次,因此,可以想象到这台机器如果9999道加工程度都没有错误,但是其中一个零件一个加工程序出现错误了,那么就会对这台机器产生具大的影响,有可能会造成这台机器全部报废,因此,避免加工的过程中出现错误,保障制造工艺的可靠变得很重要。有学者曾说,机械制造工艺的可靠性在于在进行机械制造的过程中每一首工艺都要按照技术标准与数据来完成以达到百分之百的可靠性。只有这样才能保证生产出来的成品机器在运用到实际中时能够保证产品的质量,又能发挥成品机器在生活中的实际作用。同时对于机械制造工艺的可靠性我们要将其和加工精度、稳定性等概念区分开来。一般情况下,加工精度是指机械制造过程中的产品所需要符合的数据要求,这是一种静态的理念,它表示的是产品性质所承受的范围,而机械制造工艺则是一个动态的过程,它具有无法预见性的特点,最终工序要求可靠性。

2机械制造工艺可靠的特征

目前,通过机械制造工艺方面的学者坚持不懈的研究,得出机械制造工艺具有以下几个特征的结论。(1)机械制造工艺可靠性具有过程性的特征。这也是由其本质的动态性特征决定的。之所以说它具有过程性的特征,是因为机械制造工艺连续贯通整个生产制造的过程,包括设计、生产制造以及成品之后的检测制造这样的一个全过程,每一环节都和可靠息相关,都不是独立存在的,一环影响着下一环。也是因为具有过程性这一特征,要求我们在生产时统筹全局,进行全面的动态分析。(2)机械制造工艺具有综合性的特征。机械制造工艺可靠性的综合性特征是从其过程性的特征总结出来的。利用这一特征可以做到和其他的设计以及销售工作的人员进行资源与信息共享,从而达到高效生产的目的,做到节约成本,减少浪费。(3)机械制造工艺可靠性具有系统性的特征。机械制造工艺中包含设计可靠性和使用可靠性,而机械制造工艺可靠性是不能与这两者同等而论的。这三者是独立存在,但又不可分割的,形成了生产过程中的一个整体。从严格意义上来说,机械制造工艺可靠性具有承上启下的特点,连接了设计可靠性和使用可靠性,三者相互影响。

3机械制造工艺可靠性对产品的作用

3.1机械制造工艺可靠性与制造参数指标的关系

机械制造工艺的过程由加工方法、设备和工序组成的,生产过程极其复杂,而这几个部分最终决定了成品的参数。参数包括这些方面:机器的生产性能、质量和生产出来的产品的精准度,这几个方面构成了质量指标。而机械制造工艺的参数和质量指标与可靠性有着密切的联系。这种关系很复杂,与生产效率和经济效益之前存在矛盾。机械制造工艺还与产品的一些使用性能息息相关。其中有抗腐蚀、耐磨、而高温等。仅仅靠一些参数和指标也是无法解决产品可靠性这一问题。第一,产品的使用性能与质量指标存在着复杂的关系,这样导致一些能够直接影响成品性能的参数没有显现出来。第二,机器在生产的过程中,工作能力不是一尘不变的,在工作过程中会出现在一些损耗,这样就会有一定的随机性。因此,机械制造工艺能否达到完美,能够决定机器在实际用途中是否能够达到可靠性。完美程度与可靠性是成正比的。

3.2机械制造工艺中的参数对产品性能的影响

产品的性能主要表现在耐疲劳、耐磨、抗腐蚀、耐高温等。(1)耐疲劳。通俗来说,原材料的材质是会直接影响产品的耐疲劳性。除这之外,还有零件的缺陷和表面的状况也会对产品的耐疲劳性产生世大的影响。其中表面状况是影响最大的。在机械制造生产过程中,对于原材料的选择需要精挑细选,在最好的里面选最好的,只有选择了最好的零件来进行机械制造才能保证产品所有达到的物理特征,满足产品要求的指标和参数。如果因为选择不当而造成产品不具备耐疲劳的特点,那么最终会导致成品使用寿命的减弱。(2)耐磨。原材料本身的构成成分以及结构对机械设备是否耐磨有重要的决定性作用。因此,在对材料进行生产时,要综合考虑其化学成分和热处理能力,并通过材料表面状况来分析其化学参数。在产品运用到实际中时,我们发现产品表面状况对称的产品磨损期限较长。(3)抗腐蚀。机械产品在实际运用中会长期处于化学腐蚀较为严重的环境下进行生产工作,因此,对于机械产品的搞腐蚀性有了很高的要求。一些产品当遇到化学腐蚀液时会破坏其生产能力。因此,在进行机械制造的过程中经常会在产品的表面涂抹上一层特殊材料,以加强其抗腐蚀的能力。(4)耐高温。机械产品在进行生产的过程中,经常会有高温加热的情形出现。因此,对于机械产品本身耐高温的能力也有了一定的要求。当在进行高温生产时,将机械表面加入一些抗高温的物理元素,使机器处于一种保护状态,以保证机械制造工艺的正常运行。

4总结

机械制造工艺的可靠不仅仅只是针对产品的制造过程,还包括了产品的设计与产品的销售和使用等都是有着密切的联系的。提升机械制造工艺可靠性,我们可以对原材料的选购进行严格监测,定期对生产设备进行检查与维护,进一步强化产品的自身工艺,从而根本上提升机械制造工艺的可靠性。时代在变迁,生产技术也随着时间的推移而更新换代,要立足于原有理论的同时,不断实践得出新的结论与方法。

作者:张克昌 单位:湘潭大学 湖南铁道职业技术学院

参考文献:

[1]杨坤.机械设计制造及其自动化专业的现状反思与前景展望[J].山东工业技术,2016(03).

[2]洪彤.探究机械制造中知识管理工作的重要性[J].山东工业技术,2016(03).

[3]申维新.浅谈机械制造中的安全因素与控制策略[J].科技创新与应用,2016(05)

工艺研究论文范文第5篇

关键词:混凝土;快速施工;方案及工艺;三峡工程

1概述

三峡工程大坝为混凝土重力坝,最大坝高181m,枢纽工程混凝土浇筑总量达2800万m3。如此巨大的混凝土工程施工总量,导致了三峡工程混凝土施工浇筑的高强度施工。

1.1混凝土施工强度

三峡工程混凝土浇筑高峰集中在第二阶段工程,其混凝土浇筑总量达1860万m3。根据施工进展及总进度的安排,1998年为118万m3,1999年为458万m3,2000年为548万m3,2001年为403万m3,2002年计划完成142万m3。施工高峰时段主要集中在1999~2001年三年间,其中,以2000年的混凝土浇筑强度为最高,要求年最高浇筑量达到500万m3,月最高达到40万m3,日最高达到2.0万m3以上。

1.2混凝土施工手段

根据对浇筑强度和施工场地分析,采用传统的门塔机浇筑施工手段是不能满足浇筑强度要求的,必须寻找新型高强度的浇筑手段。

另外,大型门塔机浇筑方案从拌和楼出机口到浇筑仓,均采取间歇式给料方式,供料的中转环节多,供料效率低下,多座拌和楼与多座门塔机再与多个浇筑仓之间生产组合错综复杂,易于错料,更增加了施工管理的难度。

1.3混凝土施工工艺

三峡大坝沿纵向分若干坝段,沿坝段分若干坝块,沿坝块分几十个升层,每个升层又分若干浇筑层。一个升层即构成混凝土的一个浇筑仓位。一个混凝土仓的施工全过程是从两个同步进行的流程开始的,一个流程是混凝土浇筑的仓面准备;另一个流程是混凝土生产及运输,当两个流程汇集到一起时,便形成仓面混凝土浇筑流程,紧后的流程则是混凝土护理。如此循环推进,三峡第二阶段工程高峰期大坝施工部位将出现20多个仓面同步浇筑的景象。

由此可见,采用传统的混凝土浇筑工艺如散装钢模板,人工手持式振捣等已远不能满足如此高强度和十分复杂的混凝土浇筑需要,必须相应采取新的施工仓面配套和施工工艺。

2大坝混凝土快速施工布置及方案

以塔(顶)带机为主,辅以大型门塔机和缆机的施工方案总体思路是:塔带机浇筑一条龙作业,生产效率高,适应于连续高强度的混凝土施工,承担混凝土浇筑的主要任务;配备大型门塔机、缆机等作为辅助设备,负责金结安装、备仓、仓面设备转移和浇筑部分混凝土等任务,避免因塔(顶)带机的工况转换而影响效率。拌和能力的配备留有一定余地,以利塔(顶)带机效率的充分发挥。塔(顶)带机供料线布置为一机一带,确保塔(顶)带机运行的可靠性。

2.1混凝土拌和设备

4个混凝土拌和系统,共7座搅拌楼,常态常温混凝土总生产能力为1960m3/h。各拌和楼均能生产7℃冷混凝土。

(1)布置在基坑下游79m高程拌和系统设置2座4×4.5m3自落式拌和楼,每座楼生产能力为320m3/h。此系统主要供应泄洪坝5#~23#坝段混凝土浇筑。

(2)布置在左岸厂房坝段上游面90m高程拌和系统设置2座拌和楼。4×6m3自落式拌和楼生产能力为320m3/h,4×3m3自落式拌和楼生产能力为240m3/h。此系统主要供应泄洪坝段1#~5#坝段、导墙坝段及左厂坝段11#~14#坝段混凝土。

(3)布置在左非泄洪流坝段下游120m高程拌和系统设置2座4×3m3自落式拌和楼,生产能力为2×240m3/h。此系统主要供应左非泄洪流坝段及左厂1#~10#坝段混凝土。

(4)布置在左岸进厂房公路左侧82m高程拌和系统设置1座4×3m3自落式拌和楼,生产能力为240m3/h。此系统主要供应左岸厂房混凝土。

2.2混凝土浇筑设备

主要设备有6台塔(顶)带机,塔带机与拌和楼连接的6条总长3800m的胶带混凝土输送线,4台胎带机,7台MQ2000型高架门机,2台25t摆塔式缆索起重机,1台K1800型塔式起重机,1台MQ6000型门机,2台300t履带吊。

(1)泄洪坝段在坝轴线下游76m顺坝轴线方向布置4台塔带机,主要用于该部位的混凝土浇筑,在坝轴线下游121m顺坝轴线45m高程的轨道上布置1台K—1800型塔吊和1台MQ2000型高架门机。其工作任务是,前期协助混凝土施工,后期以吊装金属结构为主。

(2)厂房坝段坝轴线下游44m顺轴线布置2台顶带机,主要用于左厂7#~14#坝段混凝土浇筑,坝轴线下游65m顺轴线120m高程的施工栈桥上布置2台MQ2000型门机,专门用于输水压力钢管和水轮发电机埋设件的吊装。

(3)厂房部位在厂房下游面距坝轴线195m的30m高程顺坝轴线方向的轨道上布置4台MQ2000型高架门机,用于左岸厂房部位的混凝土施工。

(4)缆索起重机的布置2台摆塔式缆索起重机为厂坝第二阶段工程施工提供了一个空中走廊,主塔设在左非泄洪8#坝段185m高程上,副塔设在导流明渠纵向围堰坝段160m高程顶部,跨度1416m,在坝轴线长度方向可控制整个厂坝第二阶段工程的长度,宽度可控制从坝轴线以上15m至坝轴线以下65m,即2台缆机可控制上下游方向80m宽度且在工作区域宽度方向相互搭接20m。

(5)公用设备第二阶段工程厂坝部分分3个标段,由3个施工企业负责施工。4台胎带机、2台300t履带吊等业主拥有的移动性强的设备不固定在一个标段使用,根据施工需要可灵活调配。

3大坝混凝土快速施工仓面配套及工艺

采用塔(顶)带机浇筑混凝土,其浇筑强度将成倍地提高,因此,对浇筑仓面各项资源配置无论是容量还是数量都将明显增加,对仓面组织管理水平的要求也将显著提高。

3.1塔(顶)带机浇筑的仓面配套

3.1.1仓面设备配套

(1)平仓机:一般每1个塔(顶)带机浇筑仓配置1台平仓机和平仓铲,死角部位辅以人工平仓振捣。

(2)振捣机:对于素混凝土或钢筋不太多的混凝土浇筑仓,通常配备1台8头平仓振捣机加3~4部手持式振捣棒或者1台5头平仓振捣机加4~5部手持式振捣棒。对于钢筋非常密集或有水平钢筋网和过流面等比较特殊的仓位,振捣要求比较高,一般不配平仓振捣机,直接配5~8部手持式振捣棒用人工振捣。

(3)喷雾机:在高温季节浇筑混凝土时,每仓配备2~3部摇摆式喷雾机。

3.1.2仓面人员配套

(1)施工人员应按照仓位情况进行合理配置,一般素混凝土仓、少筋混凝土仓配备8~12人,多筋混凝土仓、水平钢筋网仓、过流面混凝土仓配备11~16人。

(2)仓面配备值班木工、钢筋工、预埋工、电工和止水专职人员。各工序值班、带班人员至少1名到位,并挂标识牌。

(3)仓面上配置专人分散集中的粗骨料。

3.1.3仓面工具配套

(1)每个浇筑仓至少配置2桶、2瓢、3锹用以仓面处理。

(2)为防止混凝土浇筑过程中的骨料分离及骨料集中现象,每个浇筑仓至少配备2把专用耙

(3)配备2~3只真空吸水管,用以随时吸除仓面的混凝土泌水或集水。

(4)配备2台洒水器,用以收仓后对仓面洒水养护。

3.1.4其它器材设施配套

(1)在混凝土开仓前,保证风、水、电通畅。

(2)采用平铺浇筑法施工时,浇筑仓应准备保温被待用,随着平仓振捣的进展,及时覆盖保温被,保温被之间应有10cm的搭接长度,以确保保温效果。

(3)雨季施工时,仓面配有彩条布和钢筋等材料,搭设活动防雨棚等。

3.1.5仓面组织管理

为保证塔带机浇筑混凝土一条龙正常运行,需建立一个组织严密、运行高效、信息反馈及时的仓面组织管理系统。

(1)综合协调系统:对混凝土一条龙施工提供技术、质量、安全、机电设备保障,确定拌和楼、浇筑手段及开仓时间,协调浇筑过程中出现的各种矛盾,组织处理突发事情。

(2)浇筑系统(仓面指挥):仓面指挥由浇筑队长担任,负责浇筑仓面的组织指挥,对仓位的要料、下料、平仓振捣、温控、排水等负责,确保混凝土浇筑质量。

(3)操作系统:由调度室负责组织、协调,确保各操作系统正常运行,拌制合格的混凝土,并使混凝土准确、快速入仓。

3.2仓面工艺设计

3.2.1设计原则

仓面条带布置要尽量简化,标号切换次数尽可能少,塔带机运行线路要短且易于操作,整个下料过程要易于实现,资源配置要充分,来料流程要优化。

3.2.2浇筑方法及强度要求

(1)平浇法:该方法适合于塔带机高强度、快速运送混凝土的特点,在低温季节,除仓面钢筋特别多、结构特别复杂部位外,均采用平浇法浇筑。在高温季节对于仓面面积小于500m2采用塔带机入仓时,亦采用平浇法施工,浇筑时铺层厚度可按照35~55cm下料。

(2)台阶法:对于仓面面积大、钢筋密集、结构复杂的仓位,经监理批准后可使用台阶法浇筑,以满足温控及覆盖前混凝土不初凝等条件要求。台阶的一次铺料宽度控制在8~10m以上,接头部位台阶宽度不小于3~4m。

3.2.3仓面设计的内容

仓面设计标准格式包括以下内容:

①仓面情况,包括仓面所在坝段、坝块、高程、面积、方量、混凝土级配种类要求,仓位施工特点等;②仓面预计开仓时间、收仓时间、浇筑历时、入仓强度、供料拌和楼;③仓面资源配置,包括机具、工具、材料、人员数量要求;④仓面设计图,图上标明混凝土分区线,混凝土种类标号,浇筑顺序等;⑤混凝土来料流程表;⑥对仓面特殊部位如止水、止浆片周围、钢筋密集、过流表面等重要部位指定专人负责混凝土浇筑质量工作;⑦对特别重要部位,必须编制专门的施工措施;⑧仓面“浇筑情况评述”,收仓后,由质检人员和监理工程师对该仓混凝土浇筑情况进行简要评述,对可能存在的浇筑质量问题提出处理意见。

仓面设计由浇筑单位提出,一式六份,经监理批准后除班长、质检员及监理随身带外,还应视情况复印送给有关部门(如拌和楼试验室、塔带机操作人员等)。

3.3塔(顶)带机浇筑新工艺

混凝土快速优质施工,给浇筑工艺提出了更新更高的要求,因此,除对模板工艺、钢筋工艺、预埋工艺外,对许多传统工艺进行了改革。

3.3.1供料工艺

(1)供料皮带上设置遮盖或保温措施。

(2)建立有效的楼(拌和楼)—带(供料皮带)—机(塔带机)—仓(浇筑仓)之间的通讯联系或自动监控系统。

(3)皮带卸料处设置挡板、卸料导管和刮板,以避免骨料分离和砂浆损失。

(4)塔带机输送系统装置冲洗设备,卸料后及时冲洗供料皮带上所粘附的水泥砂浆。冲洗时采取措施防止冲洗水流入新浇混凝土中。

3.3.2布料工艺

(1)布料层面处理:用塔带机浇筑四级配混凝土时,为便于塔带机运输,第一层层面处理一般不采取传统的水平层面铺砂浆的方法,而改用小级配混凝土或同强度等级的富砂浆混凝土。具体为:迎水面至排水管前缘区域,采用20cm厚二级配混凝土;其余部位(包括中块)采用三级配富砂浆混凝土,层厚为一个浇筑坯层,约40cm。

(2)布料方向与次序:当平浇法浇筑时,迎水面仓位铺料方向与坝轴线平行;上块浇筑方向从上往下,下块浇筑方向从下往上,中间仓位视仓面情况确定起始下料点;

基岩面、凸凹不平的老混凝土面及斜坡上的仓位,由低到高铺料;

仓内采用多种标号混凝土时,原则上先高标号后低标号的下料顺序,保证高标号区达到设计宽度要求;

有廊道、钢管或埋件的部位,卸料时,廊道、钢管两侧均衡上升,其两侧高差不得超过铺料的层厚。

当采用台阶法浇筑时,从块体短边一端向另一端铺料,边前进、边加高,逐步推进并形成明显的台阶。浇筑坝体迎水面仓位时,采取顺坝轴线方向铺料。

(3)铺料厚度与宽度:铺料厚度视混凝土入仓速度、铺料允许间隔时间和仓位大小决定。劳动组合、振捣器工作能力等要满足浇筑的需要,必须保证下层混凝土初凝之前覆盖上一层混凝土。采用平浇法时,铺料层厚度一般采用50cm;采用台阶法浇筑时,铺料层厚度一般采用50cm。对于升层高度1.5m的仓位,铺料宽度取10~12m;对于升层高度2.0m的仓位,铺料宽度取8~10m,台阶宽取2~3m。

3.3.3下料和振捣工艺

对没有钢筋的仓面,塔带机下料时,下料导管卸料口距仓面应不大于1.5m,并均匀移动布料,堆料高度不宜大于1.0m,以免骨料分离。布料条带清晰,并有足够宽度。在模板周围布料时,卸料点与模板的距离保持在1~1.5m,人工分散粗骨料后,再用平仓机将混凝土就位。在止水、止浆片和预埋件部位布料时,严禁下料导管直接下料,由人工送料填满。

在进行水平钢筋网浇筑层混凝土下料时,尽量降低下料高度,一次卸料的堆料高度控制在50cm以下,浇筑坯层厚度不大于30cm。竖向钢筋部位卸料时,卸料部位应离开钢筋0.5~0.8m,并加强人工平仓。

台阶法浇筑时,平仓振捣机站在中间(第二层)的台阶上,覆盖范围比较理想;平层法浇筑时,平仓机一般站在层面上,紧跟下料接头,随时下料,随时振捣。

混凝土浇筑应先平仓后振捣,严禁以振捣代替平仓。振捣时间以混凝土粗骨料不再显著下沉,并开始泛浆为准,以避免欠振或过振。

使用塔(顶)带机浇筑的大仓位,应配置振捣机振捣。使用振捣机时,振捣棒组应垂直插入到混凝土中,振捣完应慢慢拔出;移动振捣棒组,应按规定间距相接;振捣第一层混凝土时,振捣棒组应距硬化混凝土面5cm。振捣上层混凝土时,振捣棒头应插入下层混凝土5~10cm;振捣作业时,振捣棒头离模板的距离应不小于振捣棒的有效作用半径。

3.3.4养护工艺

(1)长期流水养护:根据现行水工混凝土施工规范,混凝土浇筑后养护时间一般为14d,重要部位养护到设计龄期;但三峡工程提出了更高的要求,主体工程普遍采取了长期流水养护。针对这一要求,再采用传统的人工洒水养护工艺已不能满足要求,必须推行新的养护工艺。

旋喷洒水养护适合于28d以内的较长间歇期仓面养护。方法是在浇筑仓面按一定间排距d设置360°旋转式喷水嘴,若喷水嘴喷射幅度为B(m)则取d=0.8B保持旋喷嘴始终不停地工作,即可做到长流水养护。

喷淋管(花管)养护适合于正常上升仓位的四周垂直面或长间歇期仓面养护。方法是沿仓位边线在模板上口(用于对仓面养护)或支腿(用于对侧立面养护)上铺设花管。所谓花管即在管壁上均匀布钻一排细孔的口寸钢管,使用时,将管两端封堵,水雾通过细孔喷出,洒在养护面上。给花管不停地通水,便可保持长流水养护。

(2)仓面覆盖养护:覆盖保水养护。该方法适合于大于28d的长间歇仓面养护。方法是在养护仓面全面覆盖养护材料,如隔热被,风化砂或土等,给覆盖材料浸水并始终保持覆盖材料处于水饱和状态,即可满足养护要求。

覆盖洒水养护适合于夏季正常上升的仓面养护。由于仓面蒸发快,仅采取洒水养护不能满足要求,因此对仓面覆盖材料洒水养护效果较好。

(3)养护组织管理:在三峡混凝土施工中,养护与钢筋、模板、预埋件和浇筑并驾齐驱,已经成为一项工程。浇筑仓均配置专职养护人员,实行挂牌上岗。养护实施的记录由养护专业人员及时记载,并做到真实、详尽。

4结论