功放電路范文
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篇1
【關鍵詞】音頻功放;調制器;低通濾波器
D類音頻功率放大器與A類、B類功率放大器相比它最大的優點是效率高,功率放大管工作在開關狀態,在理想情況下電路的效率可以達到100%。因此,有著廣泛的應用。
D類音頻功放電路由調制器、開關功率放大器及低通濾波器三部分電路組成,如圖1所示,其工作原理是:音頻信號經過調制器進行脈寬調制后轉換成脈寬調制信號,脈寬調制信號由開關功率放大器進行放大,放大后的脈寬調制信號通過低通濾波器濾波后還原成放大了的音頻信號送入揚聲器。
圖1 D類音頻功放電路組成框圖
下面結合如圖2所示D類音頻功率放大電路,對其電路組成及工作原理進行分析。電路中運放A1、A2、A3、A4及元件構成調制器,場效應管T1、T2構成開關功率放大器,電感L和電容C5構成低通濾波器。
圖2 D類音頻功率放大電路
圖3 方波與三角波變換波形圖
一、調制器
調制器由三角波發生器、音頻前置放大器、電壓比較器三部分電路組成。調制器的作用是將音頻信號對三角波信號進行脈寬調制,產生脈寬調制信號。其電路工作原理如下:
1.三角波發生器
三角波發生器由滯回電壓比較器A1、積分電路A2組成,其中滯回電壓比較器產生方波,方波通過積分電路轉換成三角波。
滯回電壓比較器由運放NE5532的A1,正反饋電路R1、R2,限幅電路R3、DZ構成,該電路產生幅值為±UZ=±6V的方波。
積分電路由運放A2、電阻R4和電容C1組成,積分電路將方波轉換成三角波輸出。
其三角波的頻率:
周期:
三角波幅值:
波形如圖3所示。
2.音頻前置放大器
音頻前置放大器的作用對音頻信號進行放大,它由運放A3及電路組成,其中R5用來調整輸入音頻信號的幅值,C2隔直流通音頻信號作用,A3與R7、R8、C3構成同相交流放大電路,其電壓放大倍數為:
電路中C4起高頻消噪作用,防止放大器高頻自激,音頻信號由運放A3的3腳輸入,1腳輸出。
3.電壓比較器
電壓比較器是調制器的核心,它由運放A4構成,它的作用是將音頻前置放大器輸出的音頻信號對三角波發生器送來的三角波進行調制,產生脈寬調制(PWM)信號輸出。其工作原理如下:
電壓比較器A4反相端輸入的三角波為un,同相端輸入的音頻信號為up。當up>un時,電壓比較器輸出高電平,當uPp
當音頻信號輸入為零時(up=0),三角波電平低于音頻信號持續的時間與高于音頻信號持續的時間相同,因此,電壓比較器輸出高低電平持續的時間也相同,所以此時電壓比較器輸出為占空比等于1/2的方波;當輸入音頻信號為正半周時,三角波電平低于音頻信號電平持續的時間比較長,三角波電平高于音頻信號電平持續的時間比較短,因此,電壓比較器輸出高電平持續的時間比低電平持續的時間長,所以此時電壓比較器輸出矩形波的占空比大于1/2;當輸入音頻信號為負半周時,三角波電平低于音頻信號電平持續的時間比較短,三角波電平高于音頻信號電平持續的時間比較長,因此,電壓比較器輸出高電平持續的時間比低電平持續的時間短,所以此時電壓比較器輸出矩形波的占空比小于1/2。即電壓比較器輸出矩形波的脈沖寬度被音頻信號的幅度所調制,產生脈寬調制信號。波形如圖4所示。
二、開關功率放大器
開關功率放大器由場效應管T1、T2組成,電路的作用是對PWM信號進行幅度放大。電路的工作原理是:當調制器由運放A4輸出的PWM信號為正半周時,T1夾斷、T2導通,輸出幅度放大的PWM信號負半周;當調制器由運放A4輸出的PWM信號為負半周時,T1導通、T2夾斷,輸出放大幅度的PWM信號正半周。功率放大場效應管T1、T2工作在開關狀態,在理想情況下消耗的功率為零,所以該電路在理想情況下效率為100%。
三、低通濾波器
低通濾波器由電感L和電容C5組成,其作用是將放大后的PWM信號中的音頻信號解調出來。工作原理是:
在低通濾波器中電路的放電時間常數:與PWM信號周期接近,能夠較好的把PWM信號中的音頻信號解調出來,其波形如圖5所示。解調后的音頻信號送入揚聲器發聲。
本文只是從D類音頻功放原理方面加以論述,目前D類音頻功放較多采用集成電路,如HIP7080A、DDX2060等。
參考文獻
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篇2
(中北大學電工電子國家示范實驗中心,山西太原030051)
摘要:當前國內高校的“電子線路”課程無論是從教材編寫還是課堂講授中的功率放大電路仍然以模擬功放為主,對數字功放講述甚少,而現實中電子產品尤其是筆記本電腦、手機等便攜式電子產品大量采用了低功耗高集成度的數字開關門電路芯片,造成大學生課堂學習與電子技術發展實際的脫節。在此結合數字集成開關門(CMOS)電路的發展,詳細分析了D類功率放大電路的工作原理;理想狀態下,D類功率放大電路的理論效率可達到100%,遠高于AB類模擬功率放大電路的78.5%。推導了D類功率放大電路CMOS反相器的功率損耗與芯片工作的時鐘頻率、柵極集總電容值以及芯片所需的供電電壓的平方成正比,并以當前主流的集成度達8 000萬個門電路(2 inch2上108個門)的IBM筆記本電腦的CPU芯片為實際案例進行了總功耗分析。實踐表明,將數字功率放大電路引入大學生課堂教學,可以貼近實際,增強感性認識,提高課堂教學質量。
關鍵詞 :數字功率放大器;工作原理;功率損耗;實例分析
中圖分類號:TN722?34 文獻標識碼:A 文章編號:1004?373X(2015)20?0107?03
收稿日期:2015?05?25
基金項目:國家自然科學基金(61171178);山西省自然科學基金(2012011010?3);山西省高等學校優秀青年學術帶頭人支持計劃資助
Instance analysis for working principle and power loss of digital poweramplification circuit
HAN Yueping,LI Ruihong,BI Manqing,WANG Liming
(State Center of Electrical and Electronic Demonstration Experiment,North University of China,Taiyuan 030051,China)
Abstract:While the power amplification circuit of“electronic circuit”course in the aspects of textbook compilation orclassroom teaching is still taking analog circuit as the main content in colleges,and the digital power amplification circuit is de?scribed extremely less,the digital switching gate circuit with low power consumption and high integration is adopted massivelyin electronic products (especially in laptops and mobile phones) in reality,which separates classroom learning of students fromdevelopment of electronic technology. In combination with the development of CMOS circuit,the working principle of D?classpower amplification circuit is analyzed in detail. The theoretical efficiency of D?class power amplification circuit can reach 100%in ideal condition,and is higher than AB?class analog power amplification circuit of 78.5%. The power loss of CMOS inverter ofD?class power amplification circuit is proportional to the working clock frequency,grid lumped capacitance and square of thepower supply voltage,which is deduced in this paper. The total power consumption is analyzed by taking the mainstream CPUchip of IBM notebook computer as the practical instance,the chip is integrated with 80 million gate circuits. The practical re?sults show that digital power amplification circuit introduced into the college students classroom teaching can close to life reali?ty,enhance perceptual knowledge,and improve classroom teaching quality.
Keywords:digital power amplifier;working principle;power loss;instance analysis
0 引言
進入21 世紀以后,各種便攜式的電子設備成為了電子產品的一種重要發展趨勢,諸如作為通信工具的手機,作為娛樂設備的MP3 播放器,工作必備的手提筆記本,以及期望中的便攜式電視機與DVD,車載電器等,極大地提升了人們的生活質量。便攜式電子產品的一個重要發展特征是采用了低功耗高集成度的數字開關門電路芯片,以IBM 的CPU集成芯片為例,目前集成度達到8 000萬個門電路(2 inch2 上108 個門)。所有這些便攜式電子產品的一個共同點就是都需要大功率的音頻輸出,都需要電池供電。目前,上述便攜式電子產品大多采用了新型D類功率放大電路,其最大特點就是能夠在保持最低的失真情況下得到高的效率[1?3]。同時,諸如CPU 運算速度仍然緩慢、采用鋰電池供電的大屏幕手機待機時間過短等缺點也非常明顯。因此,制約便攜式電子產品發展的一個首要因素就是其輸出功率損耗與使用的電池技術,并直接與人們關注的芯片工作主頻(時鐘頻率)、待機時間(取決于靜態功率損耗)與使用時間(取決于動態功率損耗)幾個指標相關。
鑒于目前國內“電子技術”高校課堂教學仍然以低頻段介紹A類、B類及AB類模擬功率放大電路[4?10]、高頻段介紹C類為主,事實上已經遠遠滯后于電子技術的發展實際,可檢索到的D類功率放大電路文獻則主要討論應用于具體產品中的實際電路[11?13],無論對高校師生還是工程技術人員,都缺乏對D類功放基本原理直接學習的渠道。本文以單個數字開關門電路為例,詳細分析D類功率放大電路工作原理與總功率損耗,為高校師生全面掌握集成門電路芯片的技術發展提供一定的基礎理論參考。
1 單個NMOS 管門電路
1.1 門電路組成
(1)電路組成
20世紀80年代以前,受限于P 溝道MOS管工藝限制等因素,集成芯片內部的開關門電路仍是由單個NMOS 管構成。NMOS 管的開關特性與晶體三極管類似但遠優于三極管。反相器的基本電路如圖1 所示。C 等效為NMOS 門驅動的同類負載門電路的柵極電容集總。
1.2 工作原理
工作于開關狀態的NMOS 門電路輸入信號ui 是周期為T 的方波時鐘信號,T1時間為低電平,T2時間為高電平,T1=T2= T 2 。輸入信號波形如圖2所示。
(1)輸入信號為低電平T1 期間,,NMOS 管截止,等效為斷開的開關,電源VDD 通過RD 給電容C充電。
(2)輸入信號為高電平T2 期間,,NMOS 管導通,等效導通電阻為RON,其值很小,電容C 通過電阻RON放電。
1.3 單管門電路功耗與效率分析
1.3.1 低電平T1期間電源提供的能量
此時,NMOS管斷開,假設電容上的初始電位為0 V,則接通電源的瞬間,流過電阻RD 上的充電電流為最大值() ;經過(3~5)τ1 的充電時間(其中τ1 = RDC ,一般有),電容電位達到最大值VDD,此時電流衰減為0;充電期間,電流值為:
集總電容C 上的電壓與電阻RD 上的電壓電流變化如圖3(b),圖3(c)所示。
圖3 輸入低電平期間工作過程T1期間,電阻消耗能量,電容儲存能量。其中,電源提供的總能量為:
1.3.2 高電平T2期間電源提供的能量此時NMOS管導通,電容上的能量經過(3~5)τ2 的放電時間()快速放電完畢。同時,電源在T2時間內提供的能量為:
1.3.3 電源提供的總功率
在一個ui時鐘周期T內,可計算電源提供的總功率為:
其中:式(7)代表了在一個時鐘周期內,電源提供的靜態功率(待機功率)損耗;式(8)代表了電路的動態功率(使用功率)損耗。兩分量分別決定了人們在日常使用手機等手提設備中所說的待機時間與使用時間。
1.3.4 效率分析
由式(7)可知,電源的靜態功率損耗與電源電壓的平方成正比,與RD 成反比。而動態使用功率與電容容值、電源電壓平方、以及時鐘頻率成正比。可見,RD 越大,靜態功率損耗越小,時鐘頻率越高,實際使用功率也越大,電路的效率也就越高。比如,目前IBM 的CPU集成度最高可達108個門電路,假設其主頻(時鐘頻率)為1 GHz=109 Hz,集總電容,電源VDD=5 V,RD=10 kΩ。則可以算得:。
可見,動態使用功率尚在接受范圍內,但靜態功率達到了不可思議值。即使把門電路的電源從5 V 降低為1 V,仍然具有25 kW。要想從根本上降低靜態功率損耗,需要大大增加RD,但實際電路中RD的增加也受到一定制約,這就需要找到一個能替代RD 作用的有效元器件。20 世紀80 年代,隨著各種相關技術的成熟,CMOS反相器門電路應需而生。
2 CMOS 反相器門電路
CMOS反相器的基本電路如圖4所示。
VTP是PMOS管,VTN是NMOS管,它們的柵極短接作為輸入端,漏極短接作為輸出端,VTP的源極接電源的源極接地。
3 CMOS 反相器門電路功耗分析
CMOS門電路輸入信號ui仍然是圖2所示的周期為
T 的方波信號,C 等效為驅動的CMOS 負載門電路的柵極電容集總。
(1)低電平T1期間。當輸入為低電平,即ui=0 V時,由于|,VTP導通,等效導通電阻為RONP,其值很小,幾乎為0。電源給集總電容快速充電,且電源提供的總功率為:
式中f 為輸入信號的頻率。
(2),截止,電源不工作。電容通過VTN 快速放電,電容C 在T1期間儲存的能量釋放完畢。
(3)電源提供的總功率與效率分析。由上述分析可得,在理想情況下,功率器件VTP 導通時導通電阻為零,沒有電壓降,器件不消耗功率,輸出電壓幅度幾乎與電源電壓VDD值相同;關斷時VTP電阻為無窮大,沒有電流流過,器件也不消耗功率,輸出電壓幾乎為零。CMOS反相器無論電路處于何種狀態,VTN,VTP中總有一個是截止的,所以它的靜態功耗很低,理論上靜態功率損耗為0。電源在整個周期T 內提供的總功率為CV 2DD f ,理論上開關類功率放大器能夠將電源功率無損耗地轉換輸出到負載上,全部轉變為負載的動態使用功率。所以這類功率放大電路的效率理論上可達到100%。
4 結語
本文從集成數字門電路芯片內部的單個數字門為例,詳述了D類功率放大電路的工作原理與效率,理論上,D 類功率放大電路的效率可達到100%,遠高于AB類模擬功率放大電路的78.5%。然而,在實際使用中,半導體元器件均有漏電流存在,故開關器件VTP 與VTN實際上總要消耗部分功率。此外,可得出:
(1)為了降低電子設備的功率損耗,提高電池供電的使用時間,芯片所需的電壓值至關重要,功率損耗隨著電源電壓VDD的降低成平方倍減小。
(2)為了提高電子設備的快速響應時間,比如筆記本電腦的CPU 主頻,電源(電池)的功率損耗隨著時鐘頻率f 的增加而線性增加。
參考文獻
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篇3
近年來,隨著我國經濟不斷發展,作為國家基礎建設性工程的高速公路其建設規模不斷擴大,各種機電設備越來越多的應用于高速公路中。目前應用于高速公路的機電設備一般由弱電設備和強電設備所組成。由于高速公路特殊的建設環境,機電設備極易遭受雷電的干擾。輕者造成設備損壞,高速公路機電設備系統無法運行,重者造成人員傷亡,給國家和個人帶來極大損失。因此,探討高速公路機電設備防雷技術具有重要意義。
2、雷電對高速公路機電設備的影響
雷電是自然界常見現象。一般是由于大氣中的冷熱空氣相互摩擦產生了帶不同極性電荷的小水滴,這種不同極性(正負)電荷不斷積累,當達到一定極限值時,就會在不同極性的云團之間、云團與大地之間存在強大電場從而在云團與云團之間、云團與大地之間產生放電現象。發生雷電時一般伴隨著降水和冰雹等。雷電有著電壓高、電流大等特點,其爆發能量巨大,極其容易雷擊電子設備,由于其對電子設備巨大的破壞性和危害性,已被定義為電子時代的一大公害。作為一種極具破壞力的強干擾源,雷電從危害性分類可分為直擊雷、感應雷以及球形雷等三種。直擊雷是一種瞬間放電現象,往往發生在帶電云層與建筑物、帶電云層與大地或帶電云層與防雷裝置之間,直擊雷發生的同時,還往往伴隨著熱電效應或機械力等一系列的破壞作用。直擊雷時會瞬間增大地球表面的電位,從而造成巨大電位差,巨大的電位差給設備以及人員會造成嚴重的傷害,同時容易引起火宅。感應雷時,云團與大地之間會產生能量巨大的電場,云團通過潮濕空氣向大地放電,同時也會產生強大磁場,從而對設備產生嚴重干擾。球形雷是一種發生幾率極小的雷電種類,它是一種氣體漩渦,一般產生于閃電通路的急轉彎處,科學界推測認為它是一團帶有高電荷的氣體混合物,球形雷可以穿過門窗、煙囪等物體,從而進入建筑物,甚至可以在導線上滑動,有時伴隨著“嗡嗡”響聲。多數球形雷的火球會沒有聲音的消失,但有的在消失時伴隨著爆炸聲,造成能量極大的破壞力,使建筑物倒塌、人和家畜死亡。球形雷在遇人遇物后立即爆炸,威力驚人,同時產生刺鼻的氣味,造成傷亡、火災等事故。目前高速公路機電設備的雷擊主要是由直擊雷和感應雷兩種所造成的。直擊雷時,瞬間產生的巨大電位差直接雷擊高速高路建筑物和高速公路機電設備,造成建筑物的損壞,機電設備系統的癱瘓,從而使得高速公路交通秩序無法正常運行,嚴重時甚至危及人員生命安全。感應雷時,雷電電流從高速公路機電設備的電源線纜、通信線路、衛星天線等地方進行入侵,由于機電設備分為弱電設備和強電設備,而感應雷對弱電設備極其敏感,其產生的感應電流通過電源電纜對弱電設備進行沖擊,從而造成弱電設備損壞,甚至燒毀等嚴重事故。
3、高速公路機電設備防雷技術探討
目前在高速公路機電設備系統中存在大量的防雷薄弱環節,這是因為在高速公路設計以及施工過程中機電設備的防雷問題往往容易被忽視所造成的,高速公路機電設備的雷擊事故時有發生,從而給國家和個人造成了不必要的損失。高速公路機電設備的防雷工作是一項極其復雜的工程,防雷工作應該從多個方面、不同角度進行綜合防范,本文主要從機電設備接地系統防雷、機電設備信號防雷和場區機電設備防雷等三個方面進行防雷技術探討。
3.1機電設備接地系統防雷技術探討接地在防雷技術中扮演著重要的角色。對于直擊雷,其防護一般是通過使用避雷針、避雷線、避雷網、避雷帶等作為接閃器,雷電通過上述接閃器由接地裝置將雷電引入大地;對于感應雷,一般通過同地位接地、屏蔽接地等措施進行相應的防護。因此,將雷電通過接地系統引入大地是目前防雷的一項重要技術。目前,對于高速公路機電設備的接地系統主要分為交流工作接地、機電設備保護接地、直流工作接地等三種。變壓器是交流電路的不可忽略的重要組成部分,對于高速公路機電設備的交流電路亦是如此。高速公路機電設備的變壓器是與外部電網進行連接,所以一般安裝在室外,當發生雷擊時,變壓器就會直接受到雷擊產生的感應電流的沖擊,對其造成損壞,由于變壓器處于供電電路中,從而直接影響了機電設備系統的正常工作。為了保證變壓器以及機電設備系統的正常運行,一般對變壓器進行接地處理,接地時直接將變壓器中性點與大地連接,當正常工作時,不影響向機電設備供電,當發生雷擊時,通過接地的方式直接進行跳閘保護,這樣既保證了變壓器不被損壞,又保證了機電設備的安全。機電設備在正常工作時是一個帶電導體,由于設備運輸過程中的碰撞或長時間的使用等原因造成機電設備絕緣作用發生損害,雷擊時,容易形成機電設備、人、大地三者之間的電流通路,從而造成觸電危險。因此為了消除這種潛在的人員安全隱患,一般將機電設備正常工作時的不帶電金屬部分進行接地保護,當發生絕緣破損時,由于接地裝置的電阻極小(一般要求為1Ω以下),從而泄漏電流能夠近乎全部的通過接地裝置引入大地,避免觸電危險。隨著科學技術的不斷發展,在高速公路機電設備系統中,弱電設備部分主要是由集成電路、微電子元件等電子器件為核心的電路所組成,其主要采用直流電源進行工作,由于弱電設備對電源要求極其苛刻,極小的電源波動都會使得電路發生干擾,當直流電源受到外部干擾而發生波動時,就會給弱電設備部分帶來巨大沖擊干擾,嚴重時甚至燒毀整個弱電設備系統。直流工作進行接地,可以有效的將干擾引入大地,從而使得弱電設備穩定工作在同一低壓直流系統中,另外在接地時,將弱電設備全部引至統一接地系統,從而保證了在信號傳輸過程中的電位參考點相同,有利于弱電設備中不同類型信號(模擬信號和數字信號)的傳輸,衰減甚至消除了由于數模轉換所帶來的電磁干擾,提高了弱電設備處理數據和傳輸數據的準確性,進而避免了弱電設備受到干擾不能正常工作甚至毀壞問題。
3.2機電設備信號防雷技術探討高速公路機電設備的傳輸信號類型一般有視頻信號、音頻信號、數據和網絡信號、控制信號等幾種,這幾種傳輸信號主要由雙絞線、同軸電纜、光纖電纜等介質進行傳輸。除了光纖電纜(保護層為非金屬)外,其余介質均容易遭受雷擊,發生雷擊時,不僅信號受到影響,而且還將雷電的高壓電傳遞給機電設備,從而造成機電設備傳輸信號無法正常傳輸,甚至破壞機電設備,造成高速公路機電設備系統癱瘓。針對可能發生的信號雷擊問題,可以在視頻信號線兩端、音頻信號線和數據網絡信號線兩端分別安裝視頻防雷器、音頻防雷器和數據防雷器,防雷器有過壓、過流保護功能,在發生雷擊時,可以將雷電波濾除,從而達到防雷效果。
3.3場區機電設備防雷技術探討對于場區機電設備的防雷技術應該分別從外部防雷和外部防雷兩方面進行防雷保護。外部防雷一般是指外場的機電設備的防雷以及機電設備外部建筑物的防雷兩種,外場機電設備一般于外界環境中,主要包括高速公路路況檢測設備、緊急電話、氣象監測設備等,除了安裝避雷針外,還應對這些外場機電設備進行多重防雷(包括信號防雷和電源防雷),另外機電設備的建筑物也應進行避雷針、接地線等保護措施,例如在機電設備集中的建筑物,應該以獨立避雷針或者避雷網進行保護,并將電流引至遠離機電設備所在的區域。內部防雷則應該對機電設備安裝防雷器、電涌保護器等,例如在機電設備的總配電柜和各個系統配電箱應安裝電源防雷器,從而對系統內的各種用電設備進行保護。對于大型供電部分如空調、動力供電等采用獨立的配電系統,以減少雷擊時的互相干擾和關聯損失。
4、結語
篇4
關鍵詞:公路工程;施工測量;質量
前言
路線和路基以及路面位置和布置就是建設一條公路需要做的工作,公路測量主要就是把地面控制點當做是主要的基礎,然后依照圖紙的尺寸問題,把每個部分的控制點和特征點進行有效的計算,然后在施工現場也進行標注,這樣才能夠有效的指導施工。這樣就可以保證道路的平面位置和高程以及形成和規格可以完全的按照設計出來的方案進行,就目前的情況來看,設計控制點正在慢慢的變的規范標準,所以為了可以有效的保證施工測量能夠有很高的質量,一定要對施工測量的方法進行有效的研究。
1公路工程施工測量的簡介和重要性
在當前公路工程施工測量的主要內容就是選擇測量儀器,然后選擇一定的技術手段,把設計圖紙的幾何形狀以及數據位置等情況給還原到工程實地當中。因為施工測量直接關系到了工程的建設,所以,施工測量相當重要,通過研究發現,對工程的質量有著決定性因素的就是施工測量。而且,施工測量堆城建設有三方面的幫助,具體內容如下:(1)在公路工程開始之前,進行有效的控制測量,就可以有效的為下一步的施工提供理論基礎,這一點非常重要,可以這么說,這件更直接關系到道路工程的建設,測量的準確度越高,施工的質量就會越高,反之,將會對施工的質量和施工的進程有很大的影響。(2)在施工測量時,要你當前路段進行反復的測量,經過測量所得到的結果如果與所設計的圖紙不相符,那么就要及時的進行處理,只有這樣才會減少施工過程當中的麻煩,這非常的有益處。(3)當測量工作在實際當中出現了不符的情況,那么建成的公路將會和所設計的公路不符,這樣將會對車輛的行駛和行人的生命安全造成非常嚴重的影響。正因為如此,一定要做好道路工程的測量工作。因為公路施工的重點就是施工當中的測量工作。
2公路工程施工測量的準備
在公路工程當中,施工測量工作相當重要,正因為如此,一定要做好施工測量的準備工作,只有這樣才能夠有效的保證施工測量工作的有效實行,通過分析發現,在當前這個階段,施工測量的準備工作主要包括的三個方面,那就是恢復中線、熟悉圖紙和現場情況、施工水準點的加密。
2.1恢復中線
因為在道路設計階段通過測量設計的中線樁在施工開始的時候看,一般情況之下,可能會被碰動,更有甚者會出現丟失的情況,為了可以保證在施工的時候,中線位置能夠準確,在施工之前一定要按照原定的線條進行審查,把丟失的中線樁給恢復好,如果需要對一部分的地方進行改線,那么一定要做的就是要重新進行測繪。圖1就是施工測量的流程圖。
2.2熟悉圖紙和現場情況
公路平面圖和縱橫橫斷面網以及附屬構筑物圖,還有就是標準橫斷面圖就是公路工程設計圖紙所包含的主要內容。
2.3施工水準點的加密
為了可以保證在施工當中測量可以方便快捷,主要應該做的就是要在原來的水準點當中加設臨時的水準點,與此同時需要注意的就是一定要控制好中間距離,所加設的水準點一定要保證設計在穩定可靠方便找到的地方。
3公路工程施工測量出現問題的危害
因為施工測量直接影響到公路工程質量,所以,一旦施工測量出現問題,那么就會造成非常嚴重的損失,通過分析發現,在施工測量出現問題時,會出現的危害包括了以下幾個方面的內容:
3.1增加了事故出現的風險
公路工程非常重要,如果施工測量出現了問題,那么在公路建成之后,在投入使用的過程當中,車輛在行駛的時候,很容易發生交通事故,可以這么說,施工測量出現問題,其必然就會導致的結果就是公路存在先天性的問題,埋下了風險的隱患。
3.2加大了成本和勞動時間
因為施工測量存在一定問題,其必然就會導致施工過程出現問題,還有一點因為施工測量的不精準,需要做的就是重新測量,這種情況就需要相關人員重新測量,使得成本的投入增大了,并且,因為相關人員的工作量增加了,其必然會導致的結果就是勞動時間和成本的增加。所以一定要注意的就是在施工測量時候,保證施工的精準度。
3.3對社會的發展不利
在當前階段,社會正在快速的發展,面對這一情況,道路的作用越來越大,如果公路工程的施工測量出現了問題,那么,將會嚴重的影響到交通事業的發展,其必然的結果就是嚴重的阻礙到了社會的進步,以及經濟的發展,道路是保證經濟發展的基礎,因此,為了可以保證道路的工程質量,一定要做的就是要保證公路工程施工測量的精準度,這是保證發展的關鍵。
4公路工程施工測量需要注意的問題和要點分析
因為為了能夠保證公路工程可以更好的建設,一定要做的就是進行工程施工測量,進行施工測量首先需要注意的就是對公路的等級進行明確。就目前階段來看,施工測量的主要工具就是測量儀器,因為在當前施工測量主要就是施工的測量儀器,所以,就目前的情況來看,所選擇出來的施工測量儀器主要就是要完全滿足設計要求,最主要的就是要使得測量儀器的準確度能夠得到保證,還有一點就是盡量保證測量儀器能夠專人專用,要給每個相關人員配備相對固定的測量儀器。因為,公路工程施工測量一般是在路面施工和路基施工還有隧道和施工放樣的測量,在公路工程施工測量當中的重點就是施工放樣測量,在施工開始之前一定要做的就是制定出合理的報告,相關的測量人員在路基的施工測量當中,一定要做的就是控制好每一項指標,并且重點就是要制作出工程的統計表以及一些相關的資料。這樣就能夠對工程質量進行有效的控制以及測量。還有一點就是施工測量的相關人員一定要按照相關的路面工程要求來保證路面縱斷高程以及設計的厚度,在測量放樣當中還需要的就是按照試驗段所確定的系數進行,要認真仔細的控制較好厚度,與此同時,應該注意的就是一定要及時的對碾壓施工完成的橫斷高程進行有效的檢測,使得高程和厚度的控制可以得到實現。還應該注意的就是在隧道進行施工的時候,測量人員一定要對三角控制網以及平面控制導線圖還有隧道軸線樁向施工人員進行有效的布設,并且可能會因為一些人為因素或者是自然因素,導致一些情況發生,所以,每個月都要對施工測量的控制點以及水準點進行測量,這樣才能夠有效的減少在施工當中出現問題的可能。在公路工程的施工過程當中,一定要對工程測量的結果進行有效的復測,一定要嚴格的根據國家的標準進行執行,并且一定要保證施工測量的準確性,一定要采用信息化,只有這樣才能夠有效的保證準確度,這樣就會使得路線的工程質量的達到有效的保證,還有一點就是可以使得工程造價的顯示更加直觀。
5結語
隨著社會和經濟的不斷發展,交通的作用越來越明顯,為了可以保證經濟的快速發展,一定要做的就是建設道路,使得人們的出行更加的方便快捷,這樣就會使得經濟能夠增長,使得社會能夠發展。正因為如此,道路工程質量就相當重要,如果道路存在質量問題,那么對人的生命安全有很大的威脅,對經濟的發展非常不利,所以,為了可以保證施工的質量,一定要做的就是保證施工測量的精準度,一定要重視施工測量,并且還有一點就是要加強對工程測量方面的技術投入。只有這樣才能夠保證公路工程的質量,才能夠減少出現事故的可能,只有這樣才能夠保證社會的發展以及經濟的提高。
參考文獻
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篇5
關鍵詞鐵合金硅錳電爐;縱向補償;低壓補償;中壓補償;功率因數
中圖分類號TF3 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2014)110-0090-02
0 引言
鐵合金行業普遍使用礦熱爐冶煉硅錳合金,由于其廣義短網(感性)電抗相對偏大以及低電壓、大電流的工藝特性,決定了生產過程中無功功率相對較大,運行功率因數較低(cosφ一般約為0.65-0.78)。功率因數過低既會導致供電部門對企業的處罰,同時也會影響電爐變壓器的有功輸出,造成入爐有功功率偏低、產品產量低、產品電耗高等低效能的現象,因此如何提高功率因數,是淘汰落后產能,提升企業效益的迫切需要。
1 認識硅錳電爐中的有功功率和無功功率
1)硅錳爐消耗的有功功率用來供給電極產生電弧和電阻熱,用以給爐膛爐料加熱,進行化學反應,達到冶煉的目的;
2)產量與有功功率成正比:單耗一定的情況下,有功功率越大,產量越高;
3)硅錳爐電路中流轉的無功功率主要來自爐膛冶煉中的電弧電流和傳遞有功功率過程中電極、水冷電纜、短網、變壓器等產生的自感和互感。它以無功電流的形式在電路中流轉;
4)無功功率不是無用功率,它是電爐冶煉必須的無功功率不能憑空產生。它由電廠發電機發出,并經輸電網輸送至爐膛,或由線路中加裝的無功功率補償裝置產生;
5)無功電流流轉會引起線損、會消耗有功功率、擠占線路傳遞有功功率的空間;
6)視在功率、有功功率、無功功率的關系。
2 硅錳電爐常用無功補償方式及其原理
硅錳電爐無功補償的基本原理就是在電感性負載上并聯電容器以后,減少電源與負載之間的能量互換,這時電感性負載所需的無功功率,大部分由就地供給(由電容器供給),就是說能量的互換現在主要或完全發生在電感性負載與電容器之間。
目前在行業內常用的補償方式有以下幾種:中壓補償;低壓補償、縱向補償等;這幾種補償方式,從技術、補償效果、維護以及投資上各有優勢。
2.1 低壓補償簡介
低壓補償接入點位于電爐變壓器輸出端后,比較常見的接入點為短網水冷硬母線與水冷軟母線間。通常應盡量將補償點選擇在靠近電極位置,但前提電極周圍要有足夠的空間用來安裝電容器組。
低壓側無功電流經并聯電容器無功交換后,絕大部分不再流經變壓器,變壓器的運行功率因數提高,在電爐相同的產量下流經電爐變壓器的一次電流、二次電流顯著降低,變壓器溫度下降明顯。在變壓器運行容量不變的情況下,入爐功率大大增加,入爐電壓也同步上升,功率因數明顯上升,大大增加了變壓器的使用效率,電爐變壓器的出力顯著改善,電爐增產作用明顯。
2.2 低壓補償無功容量計算
根據高壓補償的原理可應用于低壓補償(即我們常說的補上不補下):即可將電爐變壓器二次側看做變電所變壓器,負荷側看做電爐變壓器的一次側。那么它的優點是顯而易見的。
以16500KVA電爐為例,如果將功率因數由0.68提高到0.9以上,其他參數見表1
低壓補償容量的選擇:
一次電壓 10KV
一次電流 1200A(核算出的一次線圈電流)
二次電壓 164V
補償前功率因數 0.68
補償后功率因數 0.92
表1 16500KVA電爐基本運行參數
根據16500KVA礦熱爐變壓器運行參數(見表一),計算出變壓器運行視在功率(S),若將功率因數從CosΦ1=0.68(SinΦ1=0.733)提高到CosΦ2=0.92(SinΦ2=0.392),則依據公式
=S*Sin-S* Sin
設:S=18260KVAP=16800KW Cos=0.68 Cos=0.92
則
Q理論=S*Sin―S* Sin計算出3相需要補償的無功是:
Q理論= S*(sin1-sin2)= 18260*(0.733-0.392) = 6227Kvar
Q理論是三相理論需要補償的無功容量,考慮到電容器實際運行電壓低于電容器額定電壓,設電容器的額定容量為Qe,則Qe與QC有如下關系:
QC/Qe=(VC/Ve)2
即:
Qe=QC?(Ve/VC)2
其中:V C是實際運行電壓;Ve是電容器達到標稱容量的額定電壓;在本例中
QC=6227Kvar,V C=164V,Ve=230V。代入(1)式中,可得到:
Qe=6227Kvar×(230/164)2=12247 Kvar
又由于選定的電容器每臺的額定容量是14 Kvar,可計算出三相需要的電容器的個數是:N=12247/14≈875(臺)。為便于計算可選擇為876臺。
考慮到電容器投入運行后,可使二次電壓升高,結合工藝情況,可確定電容器數量,16500KVA礦熱爐三相共876臺電容,每相約用292臺電容。
總補償容量為:Q實際=14 Kvar×876=12264 Kvar
3 結論
爐內電路功率因數決定于負載參數,實際上無論哪種補償方式,其爐內電路功率因數,都未發生改變,只是提高了入爐的視在功率(有功功率與無功功率都獲得了提高),相應實現了提高產量的目的。綜合分析從適用范圍的角度高壓補償、低壓補償適用于已生產的電爐變壓器;中壓補償與縱向補償適用于規劃或設計中的變壓器。目前國內無功補償方式主要集中在低壓補償與縱向補償兩種方式上,兩種方式都可實現提高入爐功率,提升產量的目的。在選型上,作為真正的使用方,還要考慮其工作穩定性及設備工作壽命等問題,同時兼顧不同補償方式投入后,其電氣參數變化對電爐的影響。
參考文獻
[1]功率因數調整技術.日本現場工程師叢書,長春:吉林科技出版社.
篇6
【關鍵詞】高速鐵路;供電方式;牽引變壓器;牽引供電
與普通鐵路一樣,高速鐵路的牽引供電系統是高速鐵路系統的重要組成部分之一。對高速鐵路,如何更安全、更可靠地運行,同時滿足高速動車組的持續載重運行以及高密度運行的要求,相比普通鐵路,需要更多新的觀念、新的裝備設施和技術。
1.牽引供電系統供電方式的探討
1.1 常用的牽引供電系統供電方式
牽引供電系統的電流制發展經過了直流制、低頻單相交流制和工頻單相交流制三個階段。自從1950年法國試建了第一條25kV的單相工頻交流電氣化鐵道以來,由于這種電流制的優越性比較明顯,世界大多數國家包括我國的電氣化鐵路都普遍采用這種電流制。單相工頻交流25kV的電氣化鐵道牽引供電方式主要有直接供電方式、帶回流線的直接供電方式、 AT供電方式和BT供電方式4種。
1.1.1 直接供電方式
直接供電方式是一種最基本最簡單最早的供電方式,由于該供電方式具有饋線回路設備簡單、投資省、運營維護方便,對簡化設備、提高供電可靠性、增強技術指標及使得牽引變電所和牽引網結構簡單具有極大的現實意義,因此,在我國電氣化鐵路干線上得到廣泛采用。但是,直接供電方式,對鄰近線路的通信干擾嚴重,鋼軌電位比其它方式要高。
1.1.2 帶回流線的直接供電方式
為了克服直接供電方式通信干擾嚴重,在結構上增設了與軌道并聯的架空回流線,組成帶回流線的直接供電方式。這種供電方式,鋼軌對地電位和對通信線路的干擾有所改善,同時,牽引網的阻抗降低,牽引網的電壓損失減少,供電距離增長。
1.1.3 BT供電方式
在牽引網中,每隔1.5~4km設置一臺變比為1:1的吸流變壓器,吸流變壓器的原邊繞組串接在接觸網中,次變繞組串接在回流線中,在相鄰兩吸流變壓器之間,用吸上線將回流線與鋼軌連接起來,這樣,牽引電流通過電力機車后從回流線返回牽引變電所,BT供電方式的電磁兼容性好,很好的解決了電磁干擾問題,它曾在我國電氣化工程中被采用。但由于在接觸網中串接吸流變壓器,受電弓在通過接觸網關節時易拉弧,而且,當系統過負載時,BT產生的激磁電流會急劇增大,對通信線路造成嚴重影響,由于吸流變壓器的引入,使牽引網阻抗增大,供電臂壓降增大,牽引變電所的供電局李縮短,因此BT供電方式在最近十年的電氣化鐵路建設中已不采用。
1.1.4 AT供電方式
牽引變電所二次側55kV的電壓接到接觸網和正饋線上,在供電臂中每隔大約10km左右設置一臺自耦變壓器,自耦變壓器的兩端分別接在接觸網和正饋線上,中點抽頭與鋼軌相連,正饋線與接觸網架設在同一支柱上,機車中流過I大小的電流時,正饋線與接觸網中流過大小相等、方向相反的I/2的電流,因此,AT供電方式是電氣化鐵道減輕對臨近通信線路干擾的有效措施。自耦變壓器供電方式的牽引網阻抗很小,約為直接供電方式的1/4,因此電壓損失小,電能損耗低,供電能力大,供電距離長,可達40~50km。由于牽引變電所間的距離加大,從而減少了牽引變電所數量,也減少了電力系統對電氣化鐵路供電的工程投資。對牽引供電系統有較好的技術經濟指標。它被廣泛應用于歐美等先進國家的高速、重載、大電流或繁忙于線中。
隨著新世紀高速鐵路在中國和世界上不少國家的推廣和發展,AT供電方式牽引變電所以其技術經濟的整體優勢,將得到進一步采用。我國在20世紀80年代初成功的從日本引進AT供電技術,實現了設備成套的國產化,并被成功地應用于石武、京津、京滬、武廣、鄭西、石太、京石、合武等客運專線、侯月和神朔等重載或繁忙干線,積累了豐富的經驗。
1.2 國外高速鐵路的牽引供電方式
1964年,日本東海道新干線建成世界第一條高速鐵路,運行速度達210km/h,高速鐵路從無到有。國外高速鐵路已有近9200km,列車運營速度已達300km/h以上,其中德國(ICE系列)、法國(TGV)和日本(新干線)3個高速鐵路發達國家代表了當今世界各國的輪軌高速電氣化鐵路發展的先進模式,他們的牽引供電技術較成熟、可靠。
從國外已經運營和正在建設的高速鐵路來看,電力牽引采用工單相工頻交流25 kV牽引制、最高運行速度為300 km/h及其以上的高速鐵路中,全部采用的是AT供電方式,這種方式也適合我國的實際情況。
2.牽引變壓器接線形式的探討
2.1 牽引變壓器的接線型式
牽引變壓器是牽引變電所里的關鍵設備,它的接線型式比較多,如純單相接線、單相V,v接線的單相牽引變壓器、三相YN,d11接線的三相牽引變壓器,斯科特接線和阻抗匹配平衡接線的三相—兩相牽引變壓器等。牽引變壓器類型的選擇應綜合考慮電力系統容量、安裝容量與基本電價、牽引負荷對電力系統的負序影響、以及容量利用率等因素。
2.1.1 單相牽引變壓器
純單相接線:牽引變壓器的原邊跨接于三相電力系統中的兩相;副邊一端與牽引側母線連接,另一端與軌道及接地網連接。牽引變壓器的容量利用率為100%,但其在電力系統中單相牽引負荷產生的負序電流較大,對接觸網的供電不能實現雙邊供電。所以,這種結線只適用于電力系統容量較大,電力網比較發達,三相負荷用電能夠可靠地由地方電網得到供應的場合
單相V,v接線:將兩臺單相變壓器以V的方式聯于三相電力系統。兩變壓器次邊繞組,各取一端聯至牽引變電所兩相母線上。而它們的另一端則以聯成公共端的方式接至鋼軌引回的回流線。這時,兩臂電壓相位差60o接線,電流的不對稱度有所減少。這種接線即通常所說的60o接線。它的容量利用率為100%,在正常運行時,牽引側仍為三相,可以供給所內自用電以及地區三相負荷,變電所的設備少、投資省,牽引網看我實現雙邊供電。
2.1.2 YN,d11接線的三相牽引變壓器
三相YN,d11接線牽引變壓器的高壓側通過引入線按規定次序接到110kV或220kV的三相電力系統的高壓輸電線上;變壓器低壓側的一角c與軌道,接地網連接,變壓器另兩個角a和b分別接到27.5kV的a相和b相母線上。由兩相牽引母線分別向兩側對應的供電臂供電,兩臂電壓的相位差為60o,也是60o接線。因此,在兩個相鄰的接觸網區段間采用分相絕緣器。容量利用率為75.6%,原邊采用YN接線,中性點接地方式與電力系統相適應,變壓器結構簡單,造價低,運用技術成熟,供電安全、可靠,牽引側仍為三相,可以供給所內自用電以及地區三相負荷,牽引網看我實現雙邊供電。
2.1.3 三相—兩相牽引變壓器
斯科特接線:實際上也是由兩臺單相變壓器按規定連接而成。一臺單相變壓器的原邊繞組兩端引出,分別接到三相電力系統的兩相,稱為M座變壓器;另一臺單相變壓器的原邊繞組一端引出,接到三相電力系統的另一相,另一端到M座變壓器原邊繞組的中點O,稱為T座變壓器。這種結線型式把對稱三相電壓變換成相位差為90o的對稱兩相電壓,用兩相中的一相供應一邊供電臂;另一相供應另一邊供電臂。
阻抗匹配平衡接線:副邊繞組三角形結線結構即在非接地相增設兩個外移繞組。內三角形接線的一角c與軌道,接地網連接。兩端分別接到牽引側兩相母線上。由兩相牽引母線分別向兩側對應的供電臂牽引網供電。
2.2 高速電氣化鐵路牽引變壓器的接線型式選擇
在高速鐵路牽引變壓器接線形式選擇方面,日本國內五條新干線均采用三相——兩相平衡變壓器,法國國內四條高速鐵路主要采用純單相牽引變壓器,部分采用單相V,v變壓器,德國國內兩條高鐵也采用純單相牽引變壓器。
3.我國高速鐵路供電系統可選擇方案
3.1 我國高速鐵路牽引供電方式的選擇
高速鐵路與常規電氣化鐵路相比,主要有兩個方面的不同:一是列車速度高,本線設計速度最高為350km/h;另一方面是列車電流大,為維持列車的高速運行,列車必須具備較大的牽引功率及牽引電流。
在高速鐵路采用AT供電方式,不僅很大程度減少了電分相的數量,保證列車的高速運行,而且可在一定程度上降低對接觸網載流量的要求和減輕牽引網電流密度,有利于接觸網的輕型化和系統匹配的設計。
因此,參考國外高速鐵路的牽引供電方式,從統一技術的角度考慮,我國高速鐵路的正線采宜用AT供電方式,樞紐地區內的中高速聯絡線、動車組的走行線、動車段采用帶回流線的直接供電方式或直接供電方式。
3.2 我國高速鐵路的牽引變壓器接線形式建議
我國高速鐵路負荷特點主要體現為:機車功率越來越大,時速350km/h機車功率可達20000kW;行車密度越來越高,最小行車間隔已達3分鐘;牽引供電質量要求越來越嚴,牽引電壓范圍為22.5kV~27.5 kV;機車運行帶電率高,幾乎達0.9。了滿足高鐵的供電要求,要求牽引變壓器有足夠大的安裝容量,純單相接線已經不能滿足要求,可以考慮線單相V,v變壓器、斯科特變壓器、阻抗匹配平衡變壓器。三相YN,d11接線由于容量利用率低,過載能力小,為滿足高鐵負載的要求,必須增大安裝容量,造成運營費用增加,一般不作為高鐵牽引變壓器。
參考文獻
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篇7
曹余峰
(齊齊哈爾港華燃氣有限公司 黑龍江 齊齊哈爾 161005)
[摘 要]燃氣鍋爐房工程施工中涉及的危險因素較多,防爆是其中之一最重要的目標指標。因此,有必要研究和考慮各種影響安全的因素,充分考慮生產、
維修過程中可能出現的各種危險,提高燃氣鍋爐房工程防爆設計水平,降低由于電氣原因發生爆炸危險的概率。本文首先介紹了導致爆炸的三個基本因素,其次從
電氣設計的角度重點分析了防爆安全的基本措施。
[關鍵詞]燃氣施工 電氣設計 防爆
引言:與燃氣鍋爐房相關的設計規范有《建筑防火設計規范》,其中有強條
要求鍋爐間事故風機必須采用防爆軸流風機。通常的做法是:鍋爐間照明采用
防爆燈具、防爆開關。曾與熱工專業溝通,鍋爐間的鼓、引風機配套電機仍為普
通電機,電氣專業仍按普通方式配電。但熱工專業會要求設置可燃氣體探測。燃
氣鍋爐防爆是個需要十分謹慎的事,在電氣上需要給燃氣管路可能發生泄漏點
作出限制,控制閥門需要離鍋爐有規定的安全距離,查相關規范,規定“可能泄
漏點多少米半徑范圍內為防爆區”,當然,不能把鍋爐劃入防爆區內!所有防爆
區內的電氣都應做到防爆要求(最好防爆區內無電氣及線路)
1、造成爆炸的三個基本因素
1.1 釋放源
可釋放出能形成爆炸性物質所在的位置或地點稱之為釋放源。密閉容器和
通道本身不視為釋放源,當事故情況或在正常操作過程中產生易爆可燃物質外
泄時,則被看作釋放源。釋放源應按照易燃物的釋放頻率和持續時間的長短進
行分級。對于有爆炸危險的物質,最重要的是努力保證不發生外泄。
然而,這種外泄是不可避免的,如自動儀表、自動分析表計和閥門等等。因
此,在設計中,必須考慮電氣設備在這種環境中長期正常工作的設備防爆問題。
1.2 點燃源
明火、火花、化學反應熱和熱物體表面等都可以起到點燃作用,成為點燃
源。而電氣設備,如開關、刀閘、磁力起動器等分和過程中產生的電弧以及電氣
設備表面的熱積累都有可能成為點燃源。在電氣設計中最主要的就是要防止因
電氣設備導致點燃的為題。
1.3 爆炸濃度
爆炸性氣體與空氣混合成一定比例,才能形成爆炸性混合物。這種比例稱
之為爆炸濃度。當混合物的濃度超過爆炸濃度的上限或低于爆炸濃度的下限
時,都不會發生爆炸。在上限與下限的危險區域之間;特別是下限,由于低于下
限的混合物經過積累,隨時都有可能達到爆炸濃度下限而被點燃。因此,在燃氣
鍋爐房的設計中注意對爆炸混合物濃度的檢測,并加強室內通風。
2 事故的原因分析
分析燃氣鍋爐故的原因,有兩種可能:鍋爐本體爆炸、鍋爐房爆炸性氣
體達到爆炸濃度而發生爆炸。
鍋爐本體爆炸,是因為在爐膛或煙道內有爆炸性混合氣體存在,當達到爆
炸極限,被明火或鍋爐本身的高溫引燃造成事故。這一點與《建筑設計防火規
范》相關條文說明相符。實際目前鍋爐產品已經考慮了安全生產措施來避免。合
格的燃氣鍋爐本身有防爆工藝設計,如燃燒器在異常情況自動停機,自控裝置
也停止輸出燃料;燃氣鍋爐燃燒系統自動化程度較高,包括了燃氣壓力高、低限
報警保護等,當控制到哪步邏輯判斷不滿足設定條件時,啟動相應關聯保護。避
免了鍋爐本體爆炸可能性,但是仍然存在上述的另外一種可能,能否避免?如何
避免?
3 電氣設計中提高防爆安全的措施
3.1 規劃設備選型,避免成為點燃源
防止電弧及電火花的外泄,降低電氣設備的表面溫度,在爆炸性氣體環境
中,按照有關規范、標準和規定,正確選用合適的防爆電器,是保證安全生產、防
止爆炸和火災發生的重要措施。防爆電器的基本保護措施就是運用新型材料,
提高絕緣等級,加強設備散熱,從設備的設計和制造水平上提高本身的安全性。
按類型分為隔爆型、增安型、本質安全型、正壓型、充油型、充砂型、無火花型、特
殊型。主要品種有防爆轉換開關及刀開關、防爆空氣自動開關、工廠用防爆磁力
起動器、防爆控制按鈕、防爆操作柱、防爆行程開關、防爆插銷、防爆接線箱、防
爆接線盒、防爆管件及密封材料、防爆電磁鐵及防爆電磁閥等。
3.2 從細節上增加安全系數
鍋爐房及有天然氣管線進出的房間,設置事故排煙風機,還與可燃氣體報
警器聯鎖(啟動);電氣、儀表用電纜選用銅芯,最小截面不低于1.5mm2;燃氣放
散管的管頂或其附近應設置避雷針,其針尖高出管頂不應小于3m,并使其保護
范圍高出管頂不小于1m;燃氣管道應有靜電接地裝置,當管道為金屬材料時,
可與防雷或電氣工程接地保護線相連,其實測電阻值R≤4Ω。在管道連接處,
如彎頭、法蘭、閥門等處不能與金屬管道良好接觸,也用金屬軟線將兩端跨接;
在鍋爐房及有天然氣管線進出的房間門、窗采取泄壓措施。
3.3 加強通風,降低有燃燒爆炸危險氣體的濃度
防止爆炸性氣體混合物的形成,或降低爆炸性氣體混合物的濃度,宜采取
以下措施:
A、工藝裝置采用露天或敞開式布置
B、設置機械通風裝置
C、在爆炸危險環境內設置正壓室
D、對區域內易形成和積聚爆炸性氣體混合物的地點設置自動測量儀器裝
置,當氣體濃度接近爆炸下限值的50%時。應能可靠的發出信號或切斷電源。防
爆場所的通風一般有兩種方式:自然通風、機械通風。自然通風由建筑專業設計
考慮。機械通風由暖通專業設計考慮。在燃氣鍋爐房內設計可燃氣體濃度報警
裝置和火災報警裝置。可燃氣體濃度報警裝置按照可燃氣體爆炸下限20%設置
報警點。
3.4 注意爆炸性氣體環境電氣線路設計和溝道封堵
防爆區域內電纜及其導線的設計是十分重要的一個環節。除了從電纜型號
上選用阻燃或者防爆電纜之外,由于電纜斷開點及其絕緣老化問題,電纜通道
和電纜穿管的密封不好,是電纜成為防爆設計各環節中最薄弱的環節。
在防爆區域電氣設計中最常見的缺陷就是電纜通道的密封問題。根據《爆
炸和火災危險環境電力裝置設計規范》GB50058-92的規定,當可燃氣體比空氣
重時,電纜線路應在較高出敷設或直接埋地。架空敷設時宜采用電纜橋架;電纜
溝敷設時應充砂,并宜設置排水設施。敷設電氣線路的溝道、電纜橋架火舌鋼
管,所穿過的不同區域之間墻或樓板處的孔洞,應采用防火材料嚴密封堵。
由于在電氣設計中不注明密封標識,甚至不注明密封要求。在現場施工中
容易遺漏。使電氣防爆的可靠性大大降低。因此,在此部分電氣設計中,必須嚴
格執行《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》GB50058-92中第2.5.12條的
要求,并認真在施工中實施。
結束語
燃氣鍋爐房發生爆炸的可能性較大,全方面考慮影響其安全的因素是首要
問題,在設計過程中要全面分析,針對構成爆炸的三個基本因素采用完整的防
范措施,做到既經濟又有效防止爆炸發生,做到具備時時監控潛在風險的能力。
在燃氣鍋爐房的電氣設計施工中,必須按照規范嚴格認真的進行施工,從根本
上達到工程設計的防爆要求。本文中相關防爆的一些觀點希望能夠為同行朋友
提供參考和借鑒。
參考文獻
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用;2010年02期.
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善探討[J];中國安全生產科學技術;2009年06期.
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篇8
關鍵詞:輸電線路施工管理管理措施
中圖分類號:TU71 文獻標識碼:A 文章編號:
引言:
輸電線路工程是一項比較復雜、比較費時、需要注意細節的工程。在施工過程中需要注意輸電線路的特點,確保輸電線路的質量不出現差錯。在對輸電線路施工過程進行管理需要確保施工的技術密集、資源的合理運用、施工的專業性等方面。目前我國輸電線路施工中還存在很多的不足,對其從根本上進行的管理措施,需要經過不斷的驗證進而確定最佳的管理措施。文章中就輸電線路施工中全面施工管理措施提出了幾點意見。
輸電線路施工中全方位施工管理的目的
輸電線路施工中全方位管理是為了保證輸電線路施工的質量,在輸送電流時輸電線路能夠正常使用。輸電線路施工中全方位施工管理要保證輸電線路施工的施工人員的安全、輸電線路施工的質量、輸電線路施工在規定的日期內竣工、輸電線路施工有較高的效率、輸電線路施工中所需的各種資源的有效利用。輸電線路施工過程進行全方位管理時要遵循以“高效、高質、高水平”的原則,保證輸電線路施工的質量和輸電線路施工的安全。
輸電線路全方位施工管理的內容
輸電線路全方位施工管理是從輸電線路施工的準備工作開始到輸電線路竣工的全過程進行監督和控制,從輸電線路的不同方面進行保護才能夠提高輸電線路施工的質量。輸電輸電線路全方位管理包括輸電線路施工圖紙的審查、輸電線路組織設計編制、輸電線路施工中材料的正確使用、輸電線路施工的專業技術、輸電線路施工的安全。
1.輸電線路施工圖紙的審核
輸電線路施工圖紙的審核是設計單位設計人員將施工圖紙給施工負責人,并將施工圖紙進行講解,施工負責人要對施工圖紙進行審核,確定施工圖紙的準確。對輸電線路施工圖紙審核的管理是保證設計人員將施工圖紙中輸電線路設計的原理、施工工藝流程、保證施工質量的難點、施工技術方法等等對施工負責人進行詳細的講解;施工負責人對施工圖紙是否清晰、施工圖紙中數據是否準確、施工圖紙中是否存在理想化的設計、施工圖紙中設計等相關方面進行審核。輸電線路施工圖紙的審核工作是為保證準確、有序施工的第一步,也是輸電線路施工中重要的一項工作。
2.輸電線路組織設計編制
所謂組織設計就是一個完善的技術指導性文件,對輸電線路施工過程中的每個環節進行指導。輸電線路組織設計的編制需要保證其準確性、精確性、專業性。對其進行具體的管理是保證輸電線路組織設計編制到達其準確性、精確性、專業性。只有保證輸電線路組織設計才能使、輸電線路施工過程有序的進行。另外,輸電線路施工中每個環節遇到的技術上的問題都能夠通過組織設計中適當的解決方案加以改善。
3.輸電線路施工中材料的正確使用
輸電線路施工中材料的正確使用是指輸電導線的安裝的準確性。由于輸電線路的施工比較復雜,輸電線路中有不同規格的輸電導線。施工過程中,在安裝輸電導線時根據輸電導線不同規格,安裝到具體的位置。輸電導線施工中要保證輸電導線及相關材料不受到破損。破損的輸電導線應用在輸電線路中會對輸電線路漏電帶來隱患。
三、輸電線路全方位施工管理的措施
1.輸電線路施工的專業技術
輸電線路施工是一項比較復雜、繁瑣的工程,在施工中要保證輸電導線不受破損、輸電導線安裝的準確等。對輸電線路施工技術的管理是通過為了使施工操作運用專業的技術按照一定的規范、規程所規定的標準來進行。輸電線路管理具體內容包括施工技術資料的管理、施工技術的正確運用、施工技術操作者的工作能力等等。將施工技術可能存在的影響因素都進行控制,施工技術有效的運用,輸電線路施工的質量在一定程度上得以提升。
2.輸電線路施工的安全
輸電線路施工的安全指的是保證輸電線路質量的安全和施工人員的安全。輸電線路施工中的某個細節出現錯誤都有可能轉換成一個安全隱患,對輸電線路施工產生安全造成危害。對輸電線路施工現場進行監督和控制,將施工中存在的漏洞和不足制動有效的改善措施,最大限度的提高輸電線路施工現場的安全指數。對于施工人員進行安全管理,在施工人員中宣傳安全施工的重要性,并對施工人員進行規范施工操作的培訓。進而提升施工人員的安全施工的能力,在保證輸電線路施工的質量,同時增強施工人員對突發事件的應變能力。
輸電線路施工管理的措施
電路工程中輸電線路建設分為普通輸電線路施工和高空架設施工。兩種輸電線路施工管理的措施不同。施工管理措施具有針對性,對不同形式的施工提出合理的、適合的、正確的管理措施。
1.普通輸電線路施工管理
1.1制定完善施工管理體系
普通輸電線路施工較多,在其管理上根據普通輸電線路施工的情況,在進行具體的施工管理之前需要制定健全的施工的體系。健全的施工體系的建立能夠從整體上對輸電線路進行控制,施工管理再實施時根據健全的體系,能夠有效的控制輸電線路施工的每個環節,能夠有效的提高施工質量、安全、進度、成本控制等。輸電線路施工全過程得到保證。
1.2增強施工管理的力度
增強施工管理的力度是使施工管理有效的作用于輸電線路施工中,促使施工過程得到改善。對于輸電線路施工管理而制定的管理制度如果為提高其管理力度,管理制度的作用應用不到具體施工中管理制度的建設形同虛設。所以,加強輸電線路施工管理的力度,才能夠實現施工管理體系或管理制度發揮其積極作用,影響輸電線路的質量。
1.3施工現場的管理
普通輸電線路是施工的場所比較多,如居民樓中輸電線路施工、 公共場所中輸電線路施工、地下輸電線路施工等。輸定線路施工現場容易受到外界環境因素的影響,尤其是輸電線路較長,跨越地區過多。在進行施工現場管理上,對施工現場進行監督和控制。如果施工現場管理得不到有效控制,將直接影響輸電線路施工的進度,導致輸電線路未能在規定的時間內竣工。
2.高空架設輸電線路的管理
高空架設輸電線路施工相對于普通輸電線路施工更為困難。高空輸電線路施工工作需要進行放線、導線、導線連接,附件的安裝,馳度觀測緊線,施工防雷措施等。高空架設輸電線路的管理是保證施工質量和施工人員的安全。具體設施工管理措施是以高空輸電線路的實際情況為主,控制高空架設輸電線路的技術,有效減低導線磨損系數和導線抗彎曲應力的能力。高空架設輸電線路施工管理的實施是為了保證施工規范進行,施工穩步進行,施工成本控制。另外,高空架設輸電線路施工管理還需要保證施工人員的安全,因為高空架設輸電線路施工過程很容易出現人員受傷的事情出現。
結束語:
電力工程中對于輸電線路的施工需要注意輸電線安裝的規范、輸電線的規格及其相關的工作。輸電線路在安裝過程中要進行全方位的管理提高施工質量和施工安全。所以,在具體輸電線路施工過程中其管理內容是從輸電線路施工前的準備工作到輸電線路竣工為止,通過采用具體的、適當的、有效的、正確的管理措施進行全方位的監督和控制。
參考文獻:
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篇9
關鍵詞:高速公路 隧道 消防供水 要點分析
中圖分類號:U45 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)02(b)-0017-02
隨著我國經濟的不斷發展,高速公路建設也在快速發展,目前我國高速公路總里程數已經躍居世界第一。高速公路事業發展的同時,高速公路的安全性也越發被人關注,高速公路隧道消防供水系統直接影響高速公路隧道消防安全,因此逐漸引起了人們的重視。高速公路隧道消防供水系統的運行可靠性直接影響到高速公路隧道的安全性,因此高速公路隧道消防供水系統需要進行相應的研究,采取更為科學有效的方式來保證高速公路隧道消防供水系統的可靠性,確保高速公路隧道消防供水系統可靠運行,減少因為高速公路隧道消防供水系統故障導致的二次事故,促進高速公路事業的健康發展。
1 高速公路隧道消防設施
高速公路隧道消防設施需要根據高速公路隧道的所屬等級進行確定。高速公路隧道等級目前主要依據《公路隧道交通工程設計規范》來確定,并參考高速公路隧道的長度、隧道的平均日交通量、隧道交通工程分級等。高速公路隧道等級確定后,按照高速公路隧道交通工程設施表確定配備的消防設施。
2 高速公路隧道消防系統
2.1 隧道外消防供水系統
隧道外的消防供水系統包括消防水源、消防高水位池。
消防水源需要根據高速公路所在區域的自然條件進行選擇,一般有以下幾種常見形式:(1)攔河壩,采用攔河壩積蓄相應水源,首先高速公路隧道旁邊要有相應的河流,其次要與當地的政府進行溝通協調,并且不能影響河流上下游居民的用水,一般在常年有水的區域采用;(2)滲水井,高速公路隧道旁邊不適合采用攔河壩的方式進行取水時,可以采用滲水井作為高速公路隧道消防水源,建造滲水井需要先在高速公路隧道旁邊的河流邊緣挖出一個水坑,水坑的大小以能夠滿足水泵的抽水需要為宜,之后在水坑中用石頭圍出滲水井,大石頭的縫隙要采用小石頭進行填充,可以防止雜物進入滲水井;打機井,用機井作為高速公路消防水源的方法局限性小,一般都可以采用這種方式獲取消防水源,因為機井不需要高速公路隧道周邊的水源,而是抽取地下的水源,不同的地區機井深度不同,一般是幾十米到幾百米。
消防高水位池可以為高速公路隧道中的消火栓提供水源,并利用其高度提供消火栓中的水壓。消防高水位池位置的選擇需要滿足高速公路隧道內最不利位置的消火栓出水動壓要求。
筆者工程所在的金山隧道采用隧道一側設立消防儲水池的方式,同時采用了自動化的技術對消防水位池進行監測,在消防水位池的水位低于1.5 m時會自動啟動補水泵對儲水池進行補水;水位達到4 m時自動停止補水。同時金山隧道內部消防系統的管網壓力依靠穩壓泵進行控制,提升了自動化程度,無須進行消防高水位池建設。控制圖如圖1。
2.2 高速公路隧道道口消防系統
隧道口消防系統主要包括水泵接合器、室外消火栓系統、洞口消防管道三部分。消防車連接水泵接合器可以向消防系統補水,因此水泵接合器一般布置在左右線洞口外行車道方向的右邊。室外消防栓系統可以方便消防車采水,也布置在左右線洞口外行車道方向的右邊。洞口消防管道材質為熱鍍鋅鋼管,一般情況下洞口消防管道會進行埋地鋪設,但要做好熱鍍鋅鋼管的防腐措施,同時橫穿高速公路埋設的管道需要增加相應的保護措施。
2.3 高速公路隧道內消防系統
高速公路隧道內部的消火栓每隔5個就需要設置1個檢修閥,檢修閥要處于常開狀態,保證高速公路隧道內部的消火栓處于能夠運行的狀態。消防栓管道設計時要在縱斷面的最高點設計排氣閥門井,最低點設計排泥濕井。高速公路隧道內部要設置消防設備洞室,消防洞室的位置可以與高速公路隧道內的其他設施進行統籌布置,但是消防設備洞室的間隔距離不得大于50 m。金山隧道內還配置有消防卷簾門:在吉林方向一側的卷簾門旁安裝配電箱,內設1臺MOXA ioLogik E2210數據IO控制模塊,以及卷簾門控制繼電器。在吉林方向入洞口ACU及卷簾門配電箱旁分別安裝1個AP天線,用于將網絡連接到控制模塊。將新安裝的控制線纜分別連接兩臺卷簾門控制器的控制端口。可在隧道監控程序內遠程控制卷簾門的開啟和關閉,并可查看當前的反饋狀態。控制圖如圖2。
3 高速公路隧道消防供水系統施工注意事項
高速公路隧道消防供水系統施工主要包括管道工程施工、構筑物工程施工、水源管井施工三部分。
3.1 管道工程施工
高速公路隧道消防供水管道工程施工要嚴格按照《給水排水管道工程施工及驗收規范》中的規程規范進行,根據相關的規程規范進行設計施工。管道基礎要夯實原土,在地質條件較差區域要進行換填,換填一般采用風化沙基礎且保證換填厚度不小于300 mm。高速公路隧道外鋪設管道時不同的區域有不同的要求:正常地段要求管道上覆土深度不得小于700 mm,在農田里進行管道鋪設覆土深度不得少于1 200 mm。隧道外進行管道鋪設要求盡量選用埋地方式,但是在無法采用地埋方式進行管道鋪設的區域,或者自然環境較為惡劣的區域,可以將消防管道進行架空安裝。架空安裝的消防管道,其支墩極為重要,需要將支墩建立在穩定的基礎之上,如支墩建立在原土上就需要將原土夯實。
3.2 構筑物工程施工
高速公路隧道消防供水構筑物工程施工也要依照《給水排水管道工程施工及驗收規范》中的規程規范進行,根據相關的規程規范進行設計施工。例如在對消防高水位、低水位水池施工時需要考慮地基承載力,要求地基承載力高于80 kPa。同時如果在實際施工過程中發現工程地質條件與工程《地質報告書》中不相符,也要及時進行處理,保證構筑物施工的質量。
3.3 水源管井工程施工
高速公路隧道消防供水水源管井工程施工要欄癜湊鍘豆┧管井技術規范》中的規程規范進行,根據相關的規程規范進行設計施工。水源管井施工過程中要注意保護周圍環境,盡可能減少對環境的影響。水源管井施工需要根據前期地質勘查數據進行,在施工過程中要注意對數據的取樣分析,如果發現實際出現的數據與設計數據有偏差,需要及時地做出技術調整。水源管井施工完成后要及時進行調試,保證其最大出水量能夠滿足高速公路隧道消防系統高水位池的用水需求。
4 丹東分公司金山隧道消防供水系統布置
筆者所在的丹東分公司金山隧道采用攔河壩方式獲取消防水源,在隧道一側設有儲水池。儲水池內的水通過穩壓泵傳入隧道內的消防管道。隧道內50 m設置一個消火栓箱,可供人員滅火。控制圖如圖3所示。
金山隧道還采用了自動化監測系統,可以對高速公路消防系統的運行情況進行實時監控和報警。實時數據如圖4。
5 結語
高速公路的安全性十分重要,高速公路隧道消防供水系統直接影響高速公路隧道消防安全,也直接影響到高速公路的安全性。該文對高速公路隧道消防供水系統的需要進行研究,希望對保證高速公路隧道消防供水系統的可靠性有一定的作用。通過該文的研究我們不難發現,目前高速公路隧道消防供水系統還缺少國家制定的相關標準規范,施工過程中還需要借用給排水工程和驗收規范。國家需要重視高速公路隧道消防供水系統建設,制定相應的法律法規,保障其安全。
參考文獻
篇10
關鍵詞:公路橋梁;施工特點;施工方法
Abstract: with the development of our social economy constantly, the highway bridge construction also more and more attention to. The highway bridge foundation construction is the concrete embodiment of bridge planning, design thoughts and intentions of a process, the ultimate goal is to build a meets both traffic need, and can be used as a kind of space art exists in the society in engineering entity. And the construction technology both in the design phase or in the construction stage plays a very important role. This article mainly aims at the mountainous area highway bridge construction in our country and the characteristics of the methods for analysis.
Keywords: highway bridge; Construction characteristics; Construction method
中圖分類號:X734文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
在公路建設中,橋梁占據了一定的工程量。尤其高速公路,據統計,在已建成使用的高速公路中,橋梁占了工程總量的40%之多。在續建續擴過程中,這種比重還會不斷增加。另外,橋梁建設在施工中的難度往往比挖山填谷的難度大,所以,橋梁在公路建設中越來越多地占據了主要地位。因此,如何合理施工,科學施工,則成為提高施工質量、工程達標的應探討和重視的問題。
二、山區高速公路橋梁施工特點
山區高速公路橋梁工程有其獨立的施工特點,我們主要從2個方面介紹:
1.山區高速公路橋梁個體特點
①因地勢變化較大,橋梁往往占路線總長比例較大,路橋相間頻繁;
②橋位周圍自然地理環境差,地面起伏大;
③施工環境惡劣,橋位偏僻,交通不便;
④多高空作業。
2.山區高速公路橋梁通用特點
山區高速公路的橋梁也同時具備了非山區高速公路橋梁所具備的一切特點,因此,在考慮施工方案時,需要根據實際情況,進行多種施工方案分析比較,最終選擇最優方案。
三、山區高速公路橋梁施工方法
本文重點分析適合山區高速公路橋梁的下部以及上部結構的施工方法:
1.橋梁下部結構施工方法
(1)承臺
對于山區高速公路橋梁而言,一般采用土石筑島施工樁基,其承臺的施工方法可采取明挖基坑、簡易板圍堰后開挖基坑等方法進行施工。對特殊情況,有深水出現的情況下,可供選擇的施工方法通常有:鋼板樁圍堰、鋼管樁圍堰、雙壁鋼圍堰及套箱圍堰等。
(2)墩(臺)身
墩(臺)身的施工方法根據其結構形式的不同各異。對結構形式較簡單、高度不大的中、小橋墩(臺)身,通常采取傳統的方法,立模(一次或幾次)現澆施工。但對高墩及斜拉橋、懸索橋的索塔,則有較多的可供選擇的方法,而施工方法的多樣化主要反映的模板結構形式的不同。近年來,滑升模板、爬升模板和翻升模板等的高墩及索塔上應用較多,其共同的特點是:將墩身分成若干節段,從下至上逐段進行施工。采用滑升模板(簡稱滑模)施工,對結構物外形尺寸的控制較準確,施工進度平衡、安全,機械化程度較高,但因多采用液壓裝置實現滑升,故成本較高,所需的機具設備亦較多;爬升模板(簡稱爬模)一般要在模板外側設置爬架,因此這種模板相對而言需耗用較多的材料,且需設專門用于提升的起吊設備。高墩的施工,應根據現場的實際情況,進行綜合比較后來選擇適宜的施工方案。中、小橋中,有的設計為石砌墩(臺)身,其施工工藝雖較簡單,但必須嚴格控制砌石工程的質量。
2.橋梁上部結構施工方法
橋梁上部結構的形式是多種多樣的,其施工方法的種類也較多,但除一些比較特殊的施工法之外,大致可分為預制安裝和現澆兩大類。現將適合山區高速公路橋梁的常用一些施工方法的特點分述如下:
(1)預制安裝法
預制安裝可分為預制梁安裝和預制節段式塊件拼裝兩種類型。前者主要指裝配式的簡支梁板,如空心板梁、T 形梁、I 形梁及小跨徑箱梁等的安裝,然后進行橫向聯結或施工橋面板而使之成為橋梁整體;后者則將梁體(一般為箱梁)沿橋軸向分段預制成節段節式塊件,運到現場進行拼裝,其拼裝方法一般多采用懸臂法。連續梁、T 構、剛構和斜拉橋都可應用這種方法進行施工。
① 自行式吊車吊裝法
這種吊裝法多采用汽車吊、履帶吊和輪胎等機械,有單吊和雙吊之分,此法一般適用于跨徑在30m以內的簡支梁板的安裝作業。在現場吊裝孔跨內或引道上應有足夠設置吊車的場地,同時應確保運梁道路的暢通,吊車的選定應充分考慮梁體的質量和作業半徑后方可決定。
② 架橋機安裝法
這是預制梁的典型架設安裝方法。在孔跨內設置安裝導梁,以此作為支承梁來架設梁體,這種作為支承梁的安裝梁結構稱為架橋機。按形式的不同,架橋機又可分為單導梁、雙導梁、斜拉式和懸吊式等等。懸臂拼裝和逐跨拼裝的節段式橋梁也經常采用專用的架橋機設備進行施工。其特點是:不受架設孔跨的橋墩高度影響,亦不受梁下條件的影響;架設速度快,作業安全度高,對于山區高速公路橋梁更具優越性。
③ 纜索吊裝法
當橋址為深谷等橋下凈空不能利用時,在橋臺或橋臺后方設立鋼塔架,塔架上懸掛纜索,以纜索作為承重索進行架設安裝的施工方法。纜索吊裝較多的應用于拱橋的拼裝施工,有直吊式和斜拉式之分。梁式橋及其它橋型亦有采用此法施工的。纜索吊裝法比其它方法的架設機械龐大且工期長,采用時對其經濟性應進行充分分析。
④ 懸臂拼裝法
懸臂拼裝法現多用于預應力混凝土梁體的施工,其它類型的橋梁亦可選用。此法是將梁體分節段預制,墩頂附近的塊件用其它架設機械安裝或現澆,然后以橋墩為對稱點,將預制塊件沿橋跨方向對稱起吊、安裝就位后,張拉預應力筋,使懸臂不斷接長,直至合龍的施工方法。懸臂拼裝法施工速度快,橋梁上、下部結構可平行作業,預制塊件的施工質量易控制,懸臂拼裝可用的機具設備較多,有移動式吊車、纜索吊、汽車吊和浮吊等,可根據不同的橋梁結構和地形條件進行選擇。
(2)現澆法
① 固定支架法
這是在橋跨間設置支架,安裝模板,綁扎鋼筋,現場澆筑混凝土的施工方法,特別適用于山區較旱,且橋下空間較為平坦開闊。支架按其構造的不同可分為滿布式、柱式、梁式和梁柱式幾種類型,所用材料有門式支架、扣件式支架、碗扣式支架、貝雷桁片、萬能桿件及各種型鋼組合構件等。這種施工法,無體系轉換的問題;但需要大量施工支架,并需要有較大的施工場地。
② 逐孔現澆法
a在支架上逐孔現澆施工
這是一種與前述的固定支架法相類似的施工方法,其區別在于逐孔現澆施工僅在梁的一孔(或二孔)間設置支架,完成后將支架整體轉移到下一孔時行連續施工,因此這種方法可僅用一孔(或二孔)的支架和模板周轉使用,所花施工費用較少。支架可用落地式、梁式和落地移動式。落地式支架多用于旱地橋梁或橋墩較低的情況;梁式支架的承重梁則可支承在位于橋墩承臺的立柱上或錨固于橋墩的橫梁上;落地移動式支架可在地面設置軌道,支架在軌道上(或其它滑動、滾動裝置上)進行轉移。這種施工方法適用于中小跨徑及結構構造比較簡單的預應力混凝土橋梁。
b移動模架逐孔現澆施工
這種方法是使用不著地移動式的支架和裝配式的模板進行連續地逐孔現澆施工。此法特別對于多跨長橋,使用十分方便,施工快速,安全可靠,機械化程度高,節省勞力,減輕勞動強度,少占施工場地。不會受橋下各種條件的影響,能周期循環施工,同時也適用于彎、坡、斜橋。
③ 懸臂拼裝法
這種方法最常用的是采用掛籃懸臂澆筑施工,在橋墩兩側對稱逐段就地澆筑混凝土,待混凝土達到一定強度后張拉預應力筋,移動掛籃繼續進行施工,使懸臂不斷接長,直至合攏。懸臂澆筑施工不需在跨間設置支架,使用少量施工機具設備,便可以很方便地跨越深谷,適用于大跨徑連續梁橋的施工。同時根據施工受力特點,懸臂施工一般宜在變截面梁中使用。
④ 頂推法
頂推施工是在橋臺的后方設置施工場地,分節段澆筑梁體,并用縱向預應力筋將澆筑節段與已完成的梁體聯成整體,在梁體前端安裝長度為頂推跨徑0.7倍左右的鋼導梁,然后通過水平千斤頂施力,將梁體向前方頂推出施工場地。重復這些工序即可完成全部梁體的施工。頂推法特點是:由于作業場所限定在一定范圍內,可設置制作頂棚而使施工不受天氣影響,全天候施工。用頂推法施工,設備簡單、施工平穩、噪聲低、施工質量好,可在深谷橋梁、高架橋以及等曲率曲線橋、帶有部分豎曲線的橋和坡橋上采用。頂推施工的方法依頂推施工的方法可分為單點頂推和多點頂推兩種。