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1.1案例分析某商业大厦位于市中心,共36层,建筑面积158800m2,设有4层地下室,地下总面积为42000m2,建筑平面按照方形的形式进行布置,建筑轴线距离东西99.5m,距离南北103m。地下基坑底部最深的相对标高为﹣24.5m,采用钢筋混凝土梁板筏基作为基坑基础。现场场地比较狭小,而且周围环境颇为复杂,受资金限制,工期较短。该工程在2011年9月开工,初步计划基坑土方开挖在3个月内完成。经综合考虑,多次商讨,最终决定采用灌注桩和锚杆综合支护结构体系。
1.2支护体系设计阶段在施工前,需要做好支护体系的设计工作,为安全施工提供相应的保障。在我国,深基坑支护技术的发展时间相对较短,但是同样取得了一定的成效。在该工程中,由于现场环境相对复杂,应该提前做好测量和勘查工作,结合多方面的因素进行综合考虑,从多个设计方案中,选择最具经济性、可行性、安全性的施工方案。不仅如此,应该做好相应的技术交底工作,对设计方案进行详细讲解,确保施工人员都能够明确施工流程和施工工艺。
1.3支护体系施工阶段(1)工程施工。深基坑工程综合性较强,施工颇为复杂,涉及土力学、岩土工程、计算机等诸多领域,挖土、围护、防水等每一个环节都很重要。一旦出现问题,极有可能影响到整体安全。为此,施工单位对施工人员进行了严格的培训,在施工中,全体施工人员都以设计方案为依据,严格按照规定程序进行每一项操作,加强各方面的管理,使得失误率大大降低。(2)水体控制。在深基坑工程施工中,地下水的影响是非常巨大的。因此,在对深基坑工程进行设计时,应该做好地质水文勘查工作,了解施工现场及周边地区的地下水位、走向等参数,制定科学合理的止水措施,做好深基坑工程的防水、降水、排水设计,确保设计方案的合理性和可靠性,保证深基坑工程施工的顺利进行。(3)锚杆支护。土层锚杆主要起的是钻孔作用,钻孔对象有两种,一是开挖的深基坑的墙面;二是尚未开挖的基坑立壁土层。其施工流程为:先提前测量勘察,标出关键部位或较弱部位;然后使用锚杆机在指定位置钻孔,锚的高度、钻杆倾角等都应符合规定标准;孔深达到要求后,将孔端扩大,通常会形成柱状;接下来取出钻杆,检查锚索,并将钢筋、钢索等抗拉材料放入孔内,然后灌注相应的浆液材料,使之和土层相结合,成为抗拉力强的锚杆。
1.4锚杆支护技术在深基坑工程施工中,为了保证施工安全,防止基坑周围土体可能出现的坍塌、滑动和裂缝等问题,可以采取锚杆支护技术,对土体进行加固,提升土体的粘聚力和强度,生成相应的次承载层。在锚杆支护施工中,锚杆材料的选择是非常重要的,直接影响着支护的效果。因此,施工人员应该充分考虑工程施工的实际需要,选择新型高强锚杆材料,结合杆结构与形式的优化,提升锚固效果。对于一些施工环境相对复杂的深基坑工程,如果单纯采用锚杆支护技术,则难以起到相应的加固效果,在一些旧有建筑的加固施工中,仅适用锚杆支护同样难以实现良好的支护效果。在这种情况下,可以引入其他技术,如注浆技术等,与锚杆支护技术相互结合,开发相应的注浆锚杆,通过对注浆参数的合理控制,可以起到良好的加固目的。
2结束语
1.1直流输电系统构成
糯扎渡直流输电系统的构成主要由整流站(普洱换流站)、逆变站(江门换流站)和直流输电线路构成,江门换流站在糯扎渡工程中必要时也可作为整流站向云南普洱换流站送电,实现功率反送。直流输电工程有双极方式、单极大地回线方式、单极金属回线方式、单极双导线并联大地回线方式等多种运行方式,糯扎渡直流工程采用双极(正极和负极)两端中性点接地方式,利用正负两极导线和两端换流站的正负两极相连,构成直流侧闭环回路。两端接地极所形成的大地回路,可作为输电系统的备用导线,正常运行时,直流电流的路径为正负两根极线。正负两极在地回路中的电流方向相反,地中的电流为两极电流的差值。两极中的任一极均能构成一个独立的运行单极输电系统(如糯扎渡工程2013年9月3日投运的极2阀组2系统)。
1.212脉动换流器
江门换流站采用的12脉动换流器是由两个6脉动换流器在直流侧串联而成,其交流侧通过换流变压器的网侧绕组并联。换流变压器的阀侧绕组一个为星形接线,另一个为三角形接线,从而使得两个6脉动换流阀的交流侧得到相位相差30°的换相电源。12脉动换流器由V1-V12共12个换流阀组成,在每一个工频周期内有12个换流阀轮流导通,它需要12个与交流系统同步的间距为30°的按序触发脉冲。12脉冲换流器的优点之一就是其直流电压的质量好,所含谐波成分少。其直流电压为两个换相电压相差30°的6脉冲换流器的直流电压之和,在每个工频周期内有12个脉动数,称为12脉动换流器。直流电压中仅含有12k次的谐波,而每个6脉动换流器直流电压中含有6(2k+1)次谐波,因此彼此的相位相反而相互抵消,有效的改善了直流侧的谐波性能。12脉动换流器的另一个优点是其交流电流质量好,谐波成分少。交流电流中仅含12k+1次谐波,每个6脉动换流器交流电流中的6(2k-1)次谐波在两个换流变压器之间环流,不进入交流电网,12脉动换流器的交流电流中不含这些谐波,有效的改善了交流侧的谐波性能。
1.3换流阀
换流阀作为“心脏”存在于直流输电系统中,江门换流站换流阀采用400+400kV配置,0-400kV为低端阀厅,400-800kV为高端阀厅,当直流输电线路电压升至800kV时,高、低端阀厅同时投运,如果任何一个阀厅出现问题,另一个桥可在400kV的电压下继续运行,此时输电线路电压为400kV。每个12脉动桥包括2个串列的6脉动桥。每个6脉动桥包括3个200kV直流电压的双重阀塔,每个双重阀塔由2个单阀组成,单阀由2个晶闸管组件组成,每个双重阀塔包含4个晶闸管组件。一个晶闸管组件包括两个阀段,每个阀段由15个晶闸管单元、一台阀电抗器(限制晶闸管开通时电流突增和关断状态下瞬态dU/dt)、一台均压电容(均衡阀塔内电压、为RPU提供电源)组成。一个晶闸管单元包括晶闸管、TVM、直流均压电阻(均衡晶闸管上的电压)、阻尼电阻(减少阻尼电容和电感引起的震荡,承担阻尼电容电流)、阻尼电容(吸收晶闸管关断时的冲击电压)等元件。
1.4阀基电子(VBE)
阀基电子(VBE)设备:对换流阀晶闸管进行触发与监视,将各阀连接至控制和保护系统,包括晶闸管控制与监视系统(TC&M)模块,光发射和接收模块,控制保护恢复模块(RPU),电源模块和接口。晶闸管控制与监视系统(TC&M):接收来自极控制盒保护的信号,将这些信号转换成触发晶闸管的脉冲和对每个阀段内的控制脉冲,这些脉冲通过光发射板或RPU接口板转换为光脉冲,通过光缆送到每只晶闸管和RPU。光发射板:从TC&M接收信号,将其转换为触发光脉冲。光接收板:接收每个TVM的回报信号,将信号传送到TC&M系统。晶闸管电压检测(TVM):检查晶闸管的闭锁能力、检测晶闸管能否开通、检测晶闸管导通结束时刻、检测晶闸管的过电压保护电路是否能够正常工作。反向恢复保护单元(RPU):每个阀段有一块RPU板,RPU板串联到阀组件均压电容上,RPU板工作电源取自均压电容两端,晶闸管关断且处于反向恢复时,VBE发送信号,如果RPU监测到阀段上正向电压的上升速率超过允许值,就会向该阀组件中的MSC发出触发光脉冲,控制阀段内所有晶闸管的导通。多路星形光耦合器(MSC):每个晶闸管组件安装有一台多路星形耦合器MSC,MSC包含两个单元,一个单元对应一个阀段,MSC接收三路激光二极管发出的光脉冲,并均匀发送到与其相连的光触发晶闸管。
2结束语
**二项目部-**
摘
要:
本文主要对深基坑支护施工问题进行了分析。阐述了基坑工程是一门综合性、实践性很强的学科,但是在现今的实际施工中面临着基坑越来越深的趋势,尤其是在环保要求逐渐提高的今天,我们必须要以严谨的科学态度来对待深基坑支护问题。随着高层建筑的不断建设,深基坑的支护施工技术的重要性就越加凸显。基坑支护施工是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施的施工。文章分析了岩土工程中深基坑支护施工中目前存在的主要问题,并提出相应的处理对策,以期在今后的工程实践中不断总结和提高技术水平,为发展深基坑工程的理论和实践做出贡献。
关键词:
深基坑;
支护施工
1基坑工程施工特点
基坑工程是基础和地下工程施工中和一个传统课题,也是一个综合性的岩土工程难题,既涉及土力学典型强度问题和变形问题,又涉及到土体与支护结构的相互作用问题。深基坑支护技术是保证大型及高层建筑深基础顺利施工的关键。为了设置建筑物的地下室需要开挖深基坑,所以深基坑开挖只是深开挖的一种类型。深开挖还包括为了埋设各种地下设施而必须进行的深层开挖。目前,我国深基坑工程施工有下述特点:
1.1基坑深度不断增加
为了节约土地和经济效益,为了符合城市规划及人防需要等,建筑不断向地下发展。现在大城市、沿海经济发达地区,基坑开挖深度在10m以上的已经很平常,深度在20m左右的也越来越多。
1.2建筑工程地质条件越来越差,基坑周围环境复杂
在某些沿海经济发达地区,工程所处的地质条件差的问题较为突出。城市中,高层和超高层建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方,并紧靠重要市政道路。而一般情况下,这些地方的原有建筑结构陈旧,地上与地下管线密布。
1.3基坑支护方法多
现在,深基坑支护的方法越来越多,如混凝土灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、深层搅拌桩、钢板桩、地下连续墙、锚钉墙等,还有各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护。
2基坑支护在施工中存在的问题
2.1边坡施工达不到设计规范要求
当前许多基坑开挖往往出现超挖或是欠挖现象,另外,由于施工管理人员管理不到位,分段施工开挖高度不一,操作人员水平低下,结果造成开挖后边坡平整度达不到要求。
2.2土方开挖和边坡支护不配套
与土方开挖相比而基坑支护的技术含量较高,工序较复杂,因此,基坑支护的工作一般都是由专业施工队来完成。目前我国土方开挖和基坑支护施工往往由不同的施工队伍实施,因此在施工过程中要特别注意施工进度的协调,但在很多工程施工中,土方开挖抢进度,结果造成整个工程施工混乱,拖延了工程进度,甚至酿成工程质量安全事故。
2.3喷射混凝土厚度不够,强度达不到设计要求
当前的基坑混凝土支护施工常采用喷射方法,该操作方法虽简便,但是存在着诸多问题,如:混凝土质量达不到要求,配料不符合设计要求,混凝土养护不到位等,这些问题都会造成喷射混凝土的厚度不够或强度也达不到要求。
2.4冲孔桩成孔时孔壁坍塌
冲孔时遇到碎石填埋层或淤泥层或者泥浆达不到护壁要求,造成孔壁坍塌,严重影响工程进度。
2.5
旋喷桩施工过程未能达到设计要求
旋喷桩的水灰比偏大,喷浆压力过小,旋喷桩施工时对水灰比跟喷浆的压力未能按照设计要求,同时提升速度过快,造成成桩桩径和强度达不到设计要求,影响止水效果跟工程质量。
2.6
灌注混凝土时未清孔和水下混凝土灌注时未能按照规范施工
施工时未能按照设计要求清除沉渣和未采取规范要求对水下混凝土灌注,如未能连续灌注,钢筋笼上浮,导管碰撞钢筋笼等。
2.7成孔注浆不到位,土钉或锚杆受力达不到设计要求
钻杆成孔的孔深一般要求较深,施工操作时未给予足够重视,导致出渣不尽,成孔困难,孔洞坍塌以及无法注浆等问题,而注浆的压力不够和水灰比偏大又会造成锚杆的抗拔力不足等。
2.8边坡顶面未按要求处理
对于一些特殊的工程地质如杂填土等,工程的支护施工比较困难,在进行支护时,应做好排水设施,及时将开挖土层表面硬化,很多单位对该地质没有做好相关措施,以致基坑土体发生较大位移。
3.基坑支护实施策略
3.1建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系
现今我国在深基坑支护技术上已经积累很多实践经验,初步摸索出岩土变化支护结构实际受力的规律,为建立健全的基坑支护结构设计的新理论和新方法打下了良好的基础。所以对于深基坑支护结构的施工工程设计中应该注重实际,以现场监测为主,改变以往的设计观念,逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。
3.2根据现场地质和周边情况,设计时合理选择支护方式
深基坑支护工程是我们为满足地下结构的施工和基坑周边安全而进行的前提,当地下结构工程完成后其也完成了使命,而采取不同的支护方案产生的费用差别很大,所以深基坑支护设计时应根据工程所在地的地质条件跟周边条件,在满足安全的情况下考虑其经济性,合理选择支护方式,在工程的不同部位采取一种或多种结合的方式组合进行支护,既达到要求又可以节约大量建设资金。
3.3重视变形观测,并注意及时补救
岩土工程中深基坑支护结构变形观测的内容包括:基坑边坡的变形观测、及周围建筑物及地下管线变形观测等。通过对监测数据可以及时分析并及时了解土方开挖及支护设计在实际应用中的情况,分析其存在的偏差便可以及时的了解基坑土体变形状况以及土方开挖影响的沉降情况还有地下管线的变形情况等。对设计中存在的偏差,在下一步施工中及时校正设计参数,对已施工的部位采取恰当的补救和控制措施。为此,要求现场变形观测的数据必须准确、可靠、及时。如在实际测量中发现异常情况,就需要即时研究采取措施以防止其恶化。一旦出现大的变形或滑动,立即分析主要原因,做出可靠的加固设计和施工方案,使加固工作快速而有效,防止变形或滑动继续发展。研究和应用已有的基坑工程行业的和地区性规范以及当地的工程经验。对于重大复杂的基坑工程目前国内采用专家论证的形式,对保证工程安全、降低造价是有效和现实的一种方法。
3.4全程控制基坑支护的施工质量
岩土深基坑支护施工重在过程控制,一旦施工过程控制环节出现问题,事后纠正和补救都会比较困难。因此我们必须进行严格的施工过程控制管理,确保施工质量。严格按设计方案组织施工。施工前,有关人员需要熟悉当地的地质资料、施工设计图纸及施工现场周围的环境,施工时应确保降水系统正常工作。施工单位在施工过程中不得随意改变锚杆位置、长度、规格、数量,钢筋网间距,加强筋范围,放坡系数等。设计方案变更时必须重新经专家评审。基坑支护施工单位要与挖土施工单位紧密配合,坚持分层分段开挖和分层分段支护的施工原则进行施工。土方开挖的顺序和具体开挖的方法必须与设计的工作情况相一致,并遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则,减少开挖过程中土体的扰动范围,缩短基坑开挖卸荷后无支撑的暴露时间,对称开挖,均衡开挖,合理利用土体自身在开挖过程中控制位移的能力,开挖的过程中应采取措施以防止碰撞支护结构、工程桩或扰动基底原状土。
航空发动机技术的发展很大程度上取决于我国制造技术的发展,与国外先进国家相比,我国航空发动机制造技术还比较落后,尤其是在加工工艺上,由于航空发动机的零部件结构复杂、数量比较多,再加上发动机工作的环境比较恶劣,导致航空发动机在制造过程中存在大量的能源消耗等问题,以对发动机零件的切割技术为例,目前航空发动机的切割主要是依靠编程人员的经验选取切削参数等加工信息,这样导致切削用量选择保守、不规范,进而出现加工出来的零部件不能满足发动机的工作要求,从而产生了大量的废弃零部件,造成资源的浪费。因此实施绿色制造对提高航空发动机制造水平,减少制造过程中的报废具有重要的意义。
2基于绿色制造的航空发动机制造
工艺由于航空发动机制造过程中出现资源浪费等现象,亟待提高制造技术手段,更大范围地采用现阶段各类成熟的先进制造技术。主要体现在:
2.1采取资源节约型工艺技术采取资源节约型工艺技术是目前航空发动机制造技术的主要发展趋势,传统的加工技术以消耗不可再生金属材料的时代已经不能适应现代航空事业发展的要求,当前高性能航空发动机采用了大量的新型结构件,由于毛坯结构的变化,其制坯方法也发生了重大变化。精铸件、精锻件、单晶和定向凝固精铸件毛坯将取代传统的大余量毛坯。传统意义的锻件将由77%降至33%,精铸件由18%增至44%以上,粉末冶金件由3%增至8%,复合材料构件由4%增至15%。
2.2降低能耗型工艺技术在航空发动机生产过程中,需要消耗大量的自然资源,随着自然资源的日益紧张,积极采取低能耗工艺技术是发展现代航空技术的重要内容。降低能耗工艺技术主要包括:一是在发动机生产技术上实施节能措施。比如改善发动机的风扇工作性能参数、提高发动机的工作效率等。二是从生产工艺方面入手,改变传统的生产工艺,加大节能型生产工艺技术的应用。三是积极利用先进的生产材料,比如当前我国的飞机发动机采用了高温合金材料,国内GH4169合金主要采用两联工艺(VIM+VAR)生产,棒材采用快速水压机开坯生产,盘锻件采用快速水压机自由锻制坯,在锤或水压机上采用包套模锻工艺或在等温数控液压机上采用近等温锻工艺生产。四是优化发动机生产的管理技术。通过强化加工过程的管理,提高工作效率,避免出现人为因素的失误而导致的资源浪费现象。例如在生产加工发动机零部件时一定要按照规范的标准对机床参数进行设置,避免因为人为的粗心而导致的零部件出现报废。
2.3环境保护型工艺技术航空飞行器对环境污染严重,其主要体现在:一是巨大噪音,对人们的生活产生巨大的影响;二是废气污染,研究发现,航空器在飞行过程中产生的凝结尾迹会形成卷云(一种高空云),这种云会阻碍地球表面热辐射的散发,进而加剧全球气候变暖。因此需要采取具有高阻尼降噪性能、节能环保的新型材料,并从工艺角度避免切削加工的过程中造成的污染。
3选择绿色制造技术的切削液系统
在航空发动机零件制造过程中需要利用切削加工零部件,为提高切削的工作效率,往往会应用切削液,但是切削液的使用会对环境构成污染,同时在清除加工零件切削液时也会产生“二次污染”。同时应用切削液也会无形之中增加生产成本。因此采用减少切削液的使用、绿色切削液的选择、优化切削液系统以减少切削液的环境污染以及资源浪费等问题已成为绿色制造领域的研究热点之一。
3.1面向绿色制造的切削液供给系统一是采取对数量的喷嘴。传统的切削液供给主要是由单一的喷嘴装置实现,主要是通过喷嘴向刀具、工件的喷洒过滤之后返回到供液箱内,这样的喷洒模式需要消耗大量的切削液,如果采取一个喷嘴的话就需要保证切削液的容量,避免因为切削液容量的不足而产生切削温度过热的现象。采取多个喷嘴,可以实现切削量的使用效率,他们就能够更好地渗透到切削区,保证切削工作效率的最大化。二是通过外喷雾冷却方法。外部喷雾冷却方式就是通过雾喷装置将切削液以雾状的形式喷射到加工的零件上,从而降低加工过程中的温度,实践证明使用雾喷技术可以大大降低切削液的使用量,提高航空发动机制造、修理企业的经济效益。
3.2面向绿色制造技术的切削液选择切削液虽然能够大大提高切削工件的质量,但是如果不能合理的应用切削量,就会造成环境的污染,切削液对环境的污染主要表现在:一是对生态环境的影响。切削液一旦流入生态环境中,不仅会对水资源构成污染,也会影响土壤的成分。二是对人体身体健康的威胁。切削液中添加的某些成分对人体的影响是巨大的,一旦切削液被人所吸收产生的严重后果就是中毒。因此根据不同的加工工艺要求选择合适的切削液是节约发动机制造企业生产成本,降低对环境污染的有效措施。
3.3绿色切削液的开发与应用一是要积极地改善切削液的成分,根据航空发动机性能的要求,选择具有环保、可再生资源作为切削液的主要构成原料,比如在不影响发动机零件性能的基础上可以采取植物油作为切削液的主要成分。二是积极创新切削液的添加剂成分。比如开发研究硼酸酯类添加剂、钼酸盐系缓蚀剂、新型防腐杀菌剂等。三是开发传统切削液的替代品。传统的以油脂为主的切削液具有处理不方便,对环境影响大的缺陷,而液氮则具有挥发性,其在使用后能够快速的挥发,其不会产生任何的污染,而且液氮的制冷效果也要高于传统的切削液。
4面向绿色制造技术的机床和刀具系统
4.1面向绿色制造技术的机床设备随着航空发动机性能的不断提高,对制造航空发动机的机床设备要求也越来越严格,尤其是在高科技信息时代背景下,要求航空发动机的机床设备也要具备高端科技化技术:首先由于发动机的零部件原件的强度不断提高,因此需要切削机床必须有足够高的刚性,以此提高机床加工的工作效率。同时机床的冷却应采用喷雾、冷风或压缩空气。其次利用MQL技术对机床结构改进。实施MQL技术是提高机床排屑性能的重要技术。
4.2面向绿色制造技术的刀具技术首先要选择适合发动机零件加工的刀具。加工刀具的材质要符合加工零件材质的要求,要根据不同的加工原料采取相应的刀具,比如钨钻类适合用于加工铸铁、有色金属等短切屑的工件。而钨钴钛类由于存在少量硬度更高而韧性稍逊的钛化物,更合适加工钢件等长切屑的工件。同样刀具的不同涂层材质对加工原料的影响也是不同的,例如氮化钛涂层可增加刀具表面的硬度和耐磨性,降低摩擦系数,减少积屑瘤的产生,延长刀具寿命。其次加强废旧硬质合金刀片再利用。提高废弃刀具的回收利用是降低生产成本,提高企业经济效益的重要手段。最后,研制适合干切削加工的刀具材料。由于速干式切割的过程中会产生大量的热能,大大降低刀具的使用寿命,因此刀具要具有耐高温性、耐磨性、高强度和高冲击韧性。当然对刀具表面进行涂层处理实际上也会产生很好的效果,通过涂抹可以在刀具与零件加工过程中形成一种隔热层,进而有效避免刀具因为受热而出现磨损较大的现象出现。
5结束语
关键词:机械加工;精度;几何形状;工艺系统;误差
一、机械加工精度
1、机械加工精度的含义及内容
加工精度是指零件经过加工后的尺寸、几何形状以及各表面相互位置等参数的实际值与理想值相符合的程度,而它们之间的偏离程度则称为加工误差。加工精度在数值上通过加工误差的大小来表示。零件的几何参数包括几何形状、尺寸和相互位置三个方面,故加工精度包括:(1)尺寸精度。尺寸精度用来限制加工表面与其基准间尺寸误差不超过一定的范围。(2)几何形状精度。几何形状精度用来限制加工表面宏观几何形状误差,如圆度、圆柱度、平面度、直线度等。(3)相互位置精度。相互位置精度用来限制加工表面与其基准间的相互位置误差,如平行度、垂直度、同轴度、位置度零件各差来表示的要求和允许用专门的符明。
在相同中的各种因对准确和完足产品的工加工方法,的生产条件下所加工出来的一批零件,由于加工素的影响,其尺寸、形状和表面相互位置不会绝全一致,总是存在一定的加工误差。同时,从满作要求的公差范围的前提下,要采取合理的经济以提高机械加工的生产率和经济性。
2、影响加工精度的原始误差
机械加工中,多方面的因素都对工艺系统产生影响,从而造成各种各样的原始误差。这些原始误差,一部分与工艺系统本身的结构状态有关,一部分与切削过程有关。按照这些误差的性质可归纳为以下四个方面:(1)工艺系统的几何误差。工艺系统的几何误差包括加工方法的原理误差,机床的几何误差、调整误差,刀具和夹具的制造误差,工件的装夹误差以及工艺系统磨损所引起的误差。(2)工艺系统受力变形所引起的误差。(3)工艺系统热变形所引起的误差。(4)工件的残余应力引起的误差。
3、机械加工误差的分类
(1)系统误差与随机误差。从误差是否被人们掌握来分,误差可分为系统误差和随机误差(又称偶然误差)。凡是误差的大小和方向均已被掌握的,则为系统误差。系统误差又分为常值系统误差和变值系统误差。常值系统误差的数值是不变的。如机床、夹具、刀具和量具的制造误差都是常值误差。变值系统误差是误差的大小和方向按一定规律变化,可按线性变化,也可按非线性变化。如刀具在正常磨损时,其磨损值与时间成线性正比关系,它是线性变值系统误差;而刀具受热伸长,其伸长量和时间就是非线性变值系统误差。凡是没有被掌握误差规律的,则为随机误差。
(2)静态误差、切削状态误差与动态误差。从误差是否与切削状态有关来分,可分为静态误差与切削状态误差。工艺系统在不切削状态下所出现的误差,通常称为静态误差,如机床的几何精度和传动精度等。工艺系统在切削状态下所出现的误差,通常称为切削状态误差,如机房;在切削时的受力变形和受热变形等。工艺系统在有振动的状态下所出现的误差,称为动态误差。
二、工艺系统的几何误差
1、加工原理误差
加工原理误差是由于采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工所产生的误差。通常,为了获得规定的加工表面,刀具和工件之间必须实现准确的成形运动,机械加工中称为加工原理。理论上应采用理想的加工原理和完全准确的成形运动以获得精确的零件表面。但在实践中,完全精确的加工原理常常很难实现,有时加工效率很低;有时会使机床或刀具的结构极为复杂,制造困难;有时由于结构环节多,造成机床传动中的误差增加,或使机床刚度和制造精度很难保证。因此,采用近似的加工原理以获得较高的加工精度是保证加工质量和提高生产率以及经济性的有效工艺措施。
例如,齿轮滚齿加工用的滚刀有两种原理误差,一是近似造型原理误差,即由于制造上的困难,采用阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆;二是由于滚刀刀刃数有限,所切出的齿形实际上是一条折线而不是光滑的渐开线,但由此造成的齿形误差远比由滚刀制造和刃磨误差引起的齿形误差小得多,故忽略不计。又如模数铣刀成形铣削齿轮,模数相同而齿数不同的齿轮,齿形参数是不同的。理论上,同一模数,不同齿数的齿轮就要用相应的一把齿形刀具加工。实际上,为精简刀具数量,常用一把模数铣刀加工某一齿数范围的齿轮,也采用了近似刀刃轮廓。
2、机床的几何误差
(1)主轴回转运动误差的概念。机床主轴的回转精度,对工件的加工精度有直接影响。所谓主轴的回转精度是指主轴的实际回转轴线相对其平均回转轴线的漂移。
瞬时速度为零。实际上,由于主轴部件在加工、装配过程中的各种误差和回转时的受力、受热等因素,使主轴在每一瞬时回转轴心线的空间位置处于变动状态,造成轴线漂移,也就是存在着回转误差。超级秘书网
主轴的回转误差可分为三种基本情况:轴向窜动——瞬时回转轴线沿平均回转轴线方向的轴向运动,如图l(a)所示。径向跳动——瞬时回转轴线始终平行于平均回转轴线方向的径向运动,如图l(b)所示。角度摆动——瞬时回转轴线与平均回转轴线成一倾斜角度,交点位置固定不变的。
(a)轴向窜动;(b)径向跳动;(c)角度摆动动,如图1(c)所示。角度摆动主要影响工件的形状精度,车外圆时,会产生锥形;镗孔时,将使孔呈椭圆形。实际上,主轴工作时,其回转运动误差常常是以上三种基本形式的合成运动造成的。
(2)主轴回转运动误差的影响因素。影响主轴回转精度的主要因素是主轴轴颈的误差、轴承的误差、轴承的间隙、与轴承配合零件的误差及主轴系统的径向不等刚度和热变形等。主轴采用滑动轴承时,主轴轴颈和轴承孔的圆度误差和波度对主轴回转精度有直接影响,但对不同类型的机床其影响的因素也各不相同。
参考文献:
[1]郑渝.机械结构损伤检测方法研究[D];太原理工大学;2004年
(1)路基排水的控制。由于公路的路基很容易被雨水侵蚀而软化,导致公路的路基下沉、滑坡甚至是坍塌,解决水损害问题简单有效的办法是对路基的排水工作进行控制。当雨水天气长时间出现时,公路的路基很难避免雨水的侵蚀,所以需要路基排水系统的通畅,尽可能减小路基的损耗。为保证公路路基排水的通畅,在进行公路路基排水系统设计时要结合实际情况,观察路基周围原有的排水系统,切不能顾此失彼,为了建造新的路基排水系统而造成原有的排水系统损坏,没有彻底解决路基被积水侵蚀的问题。在公路路基排水系统的设计中还要注意留有足够的设盈量,最大限度的保证雨水排出系统的通畅。
(2)路基压实度的控制。公路路基进行压实工作时,不仅要保证公路路基土层内有合适的含水量从而实现对路基压实度的控制,而且还要注意在施工过程中对碾压质量的控制。
(3)土层含水量的控制。为了土层在施工过程中实现最大密实度,则需要确保公路路基含水量的适宜。所以,施工过程中对土层含水量的严格控制便尤为关键。比如说,当路基的含水量过高时,就需要适当的风干晾晒,等到路基含水量下降到合适程度再进行碾压。同时,长时间的施工背景下需要尽可能的保护路基土层免于日晒雨淋,这样才能够把环境气候对路基土层含水量的影响降到最低。
2公路路基施工质量控制措施
(1)要做好施工组织计划。施工前必须要做好整体的规划工作。结合相关的路基施工工程量和施工时间要求来对整个施工工作进行合理的划分,包括施工段的前后顺序以及完成的时间要求,确定合理的施工计划和进度安排。在施工过程中还要根据现场的情况及时的对人员、设备以及原料的配置进行调整,确保整个路基施工工作高效进行。(2)完善制度、加强管理。为了保障路基施工质量,相关政府部门应该加快路基施工质量的相关法律、规定的形成,督促路基施工人员在施工过程中的每一步都严格按照国家法律法规完成,一旦发现与偷工减料的现象必定严惩不贷。这样,才能提高施工质量,杜绝返工现象。
3工程实例分析
(1)工程概述。某公路项目沿线土壤类型主要是潮土以及水稻土。特别需要说明的是除了上述土壤外,该高速公路的部分地区还有膨胀土以及软土,这两中土壤的存在严重影响了高速公路路基的稳定性,要求公路路基设计管理人员在设计时要考虑到这两种土壤的影响,进行更加科学的设计,得出有效而合理的施工方案,确保该段高速公路的施工质量。
(2)施工准备。在对该段高速公路路基施工前需要做好以下准备:第一,做好路基放样工作。首先公路路基施工工作人员需要通过恢复路线中桩从而明确路基的桩界限,然后施工工作人员需要对路堑顶部、边沟和截水沟的具置进行确定,这两项工作的顺利完成是保证施工安全,保证施工质量的关键。第二,路基施工准备工作。在路基施工工作正式开始前还需要对原材料进行检查,对需要用到的机械设备进行保养维修,对各项数据的检测设备进行校正,从而保障施工过程的顺利进行。第三,排水准备工作。为了减少水侵蚀对路基的影响,在施工开始前就应该进行边沟以及截水沟的开挖工作,从而及时的将施工用水排出路基。
(3)路堑开挖。路基开挖的处理工作有多种处理方法。此次施工路基开挖方式选择挖掘机直接开挖的方法,为了在施工中能够顺利的将施工用水排出,从而减小路基施工的危险系数,要求施工人员在挖方达到一定标准时及时进行排水沟施工工作。并且,为防止挖方过程中塌方现象的发生,在挖方的同时,要求施工人员对挖方路段的土壤密度进行实时勘测。路基的压实工作以重型击实标准衡量,要求施工人员按照设计要求对土壤进行压实处理。具体压实标准为:确保路基顶面以下350毫米的压实度超过百分之九十七。对于部分软土路段,相关工作人员为了施工安全,没有完全按照设计图纸要求将软土、膨胀土路段的路堑挖掘到设计高度,而是预留了0.3到0.6毫米的厚度,等到整个路堑挖掘工作完成再进行处理。下面将整个路堑开挖流程图用图表表示出。
(4)路基填方。此次施工中,路基填方工作采用分层摊铺的施工方法。分层摊铺主要指的是以路基面的平行线为准对路基进行分层摊铺。为保证填土的厚度,分层摊铺的过程要求测量每一层的填土厚度。施工过程中需要控制施工层数不能太多,同时也要保证每一层的填料厚度超过0.6米。
4结束语
1.1路基挖方施工技术对于高速公路路基施工来说,在路基挖方之前需要对施工现场的各种施工影响因素进行充分的调研与勘查,从而为高速公路路基挖方施工进行准备工作。对于路堑开挖施工来说,需要充分结合高速公路工程的地形、土石方调配及路堑断面的情况及条件。对高速公路工程平缓地面上短而浅的土石路堑进行全面开挖,而对于相对平缓的横坡土石路堑则需要采用横向台阶开挖的方式进行施工。除此之外,通常情况下,高速公路路基工程的石、土质榜山路堑需要采用纵向台阶开挖的方式,如果在施工过程中遭遇边坡较高的地段,则需要采用分层开挖的方式开展施工。
1.2路基填料施工技术在高速公路路基施工过程中,路基填料施工需要严格依照规范与标准进行,并需要量化填料的最小强度大粒径,同时需要运用CBR值对高速公路路基土的强度进行表征。通常情况下,对高速公路底面以下0~0.3m的路床进行调料时,需要将CBR值控制在小于8的范围之内,与此同时,对于高速公路下面及下路床,也需要依照规定及标准进行填料的施工。如果路基的填料不能符合标准与规定的最小强度,则需要采用稳定性较高的材料进行处理。一般说来,稳定性材料包括石灰、粉煤灰、粗颗粒等。
1.3路基压实施工技术在高速公路施工过程中,路基的压实是一项重要的工作。现阶段,我国高速公路路基压实工程通常采用大吨位的压路机进行施工。目的在于提高高速公路路基的施工质量,从而将路基土的压实度大大提高。根据高速公路路基施工的规范与标准,在高速公路路床顶面以下0.8~1.5m的位置需要将路堤的压实度保持在大于95%的范围内;而在高速公路底部至0.3m之间进行填料时,需要将CBR控制在小于8的范围内;对于0.3m之上的路床,填料的CBR值要在8~12之间。下路床的填料需要根据具置选择不同强度的填料进行填方,当路基填料达不到规定的最小强度时,应采取用石灰等稳定材料或者掺和粗颗粒的方法进行处理。
1.4路基防护施工技术在高速公路路基施工过程中,路基防护施工是一项极为重要的工作,通常情况下,高速公路路基施工包括坡面防护、冲刷防护、支挡防护3种类型。对于坡面防护来说,其目的主要是预防和阻止地表水的浸泡与冲刷以及坡面岩石风化剥落。近年来,国内高速公路工程中,为了与生态环境保护理念相符合,高速公路的边坡防护通常采用穴播、沟播与片石骨架内播草种与植草皮的措施,从而通过植物的生长对边坡进行防护。对于冲刷防护来说,其目的在于避免地表水及地下水对边坡的冲刷与浸泡,现阶段通常采用砌石、挡土墙、铁丝石笼等工具进行施工,近年来聚氨酯类土工织物护面板逐渐受到公路建设领域的重视,并收到了良好的应用的效果。支挡防护也是高速公路路基防护的重要组成部分,目前利用锚杆、锚索等工具对边坡进行加固的方法受到了公路建设领域的重视,该方法的应用要点是为锚杆的安置选择一个合理的位置,与此同时扶壁式结构、混凝土结构也逐渐受到重视与普及。
2高速公路路基施工质量控制措施
2.1选择合适的施工方式对于高速公路路基的施工来说,施工企业需要针对路基的不同施工阶段与施工工序进行施工方式的选择,从而才能保证路基的施工质量与施工效率,如果施工方式选择错误,不仅会给施工企业造成经济损失,同时还会延误高速公路路基的施工工期,其后果不堪设想,因此施工方式的优化需要施工企业足够关注与重视。例如,路基排水施工方式的选择需要根据施工工程当地的地势进行,在我国地势平坦的西北部地区,通常采用分散排水法,而在一些地势复杂的区域,通常需要采用集中排水法。诸如此类,不胜枚举,因此施工企业需要对施工方式进行合理的选择。
2.2严格控制施工材料进场通常情况下,在高速公路路基施工中,需要运用到混凝土、钢筋、砂石等施工材料,同时,施工材料的质量对高速公路路基的施工质量息息相关。因此,在施工材料进场之前,高速公路施工企业需要对施工材料进行严格的检查,并对材料的生产许可证与出厂合格证进行审核,选择与综合实力较高的厂家进行合作。其次,在施工材料进场之前,还需要取一些具有代表性的材料进行实验,从而明确其质量及各种性能指标,根据试验结果确定是否允许该材料进场。除此之外,施工材料进场之后需要对其进行妥善的保管,因此需要对各种材料的性能及特点进行充分的掌握。例如,将木材置于干燥的库房内,并用门帘对库房的门进行遮掩,避免湿润空气进入;对于钢筋的放置需要避免与酸性、碱性等化学物质接触。
2.3加强机械设备管理在高速公路路基施工过程中,需要用到挖掘机、摊铺机、压路机等机械设备,高速公路施工企业需要对机械设备的各种参数及性能进行调研,并针对具体的工程施工要求对其进行调整,保证机械设备的各种参数及运行速率符合路基的施工要求及标准。其次,施工企业需要安排专业人员对机械设备进行定期的保养与及时的维修,避免机械设备发生损害,从而保证其在高速公路路基施工中的运转效率。除此之外,在机械设备不使用时,需要将其安置在干燥、平整的位置,并遮盖篷布,避免因雨水冲刷而造成被腐蚀,保证其使用性能与运转效率。
3结语