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1:客厅的电路设计
客厅布线一般应为10支路线:电源线、照明线、空调线、电视线、电话线、电脑线、对讲器或门铃线、报警线、家庭影院、背景音乐。
客厅各线终端欲留分布:在电视柜上方欲留电源(5孔面板)、电视、电脑线终端。空调线终端欲留孔应按照空调专业安装人员测定的部位欲留空调线(16A面板)、照明线开关。单头或吸顶灯,可采用单联开关;多头吊灯,可在吊灯上安装灯光分控器,根据需要调节亮度。在沙发的边沿处欲留电话线口。在户门内侧欲留对讲器或门铃线口。在顶部欲留报警线口。客厅如果需要摆放冰箱、饮水机、加湿器等设备,根据摆放位置欲留电源口,一般情况客厅至少应留5个电源线口。另外,在客厅布上5.1家庭影院线,可以在家坐想电影院的震撼效果。如今,背景音乐已进入家庭,成为现在装修的新时尚,不同年龄都可以享用,而且互不干扰,比如,年轻人可以用它听遥滚,儿童可以用它听英语、老年人可以用它广播。 2:卧室的电路设计
卧室布线一般为应8支线路;电源线、照明线、空调线、电视线、电话线、、报警线、背景音乐线、视频共享。
卧室各线终端欲留:床头柜的上方欲留电源线口,并采用5孔插线板带开关为宜,可以减少床头灯没开关的麻烦,还应欲留电话线口,如果双床头柜,应在两个床头柜上方分别欲留电源、电话线口。梳妆台上方应欲留电源接线口,另外考虑梳妆镜上方应有反射灯光,在电线盒旁另加装一个开关。写字台或电脑桌上方应安装电源线、电视线、电脑线、电话线接口。照明灯光采用单头灯或吸顶灯,多头灯应加装分控器,重点是开关,建议采用双控开关,单联,一个安装在卧室门外侧,另一个开关安装在床头柜上侧或床边较易操作部位。空调线终端接口欲留,需由空调安装专业人员设定位置。报警线在顶部位置欲留线口。如果卧室采用地板下远红外取暖,电源线与开关调节器必须采用适合6平方铜线与所需电压相匹配的开关,温控调节器切不可用普通照明开关,该电路必须另行铺设,直到入户电源控开部分。另外,背景音乐您是否也应该考虑到,它可以在卧室或其他房间共享客厅的DVD(或CD、MP3、TV等)音乐。现在很多人都在卧室予留视频共享端口,可共享客厅DVD影视大片,是不是也很方便
3:走廊、门厅的电路设计
走廊、门厅布线应为2支路线:电源线、照明线或考虑人体感应灯。
电源终端接口欲留1—2个。灯光应根据走廊长度、面积而定、如果较宽可安装顶灯、壁灯;如果狭窄,只能安装顶灯或透光玻璃顶,在户外内侧安装开关。另外,也可以考虑人体感应灯,人来灯亮、人走灯灭,是不是很方便啊。
4:厨房的电路设计
厨房布线应为4支路线:电源线、照明线、电话线、背景音乐。
电源线部分尤为重要,最好选用4mm2线,因为随着厨房设备的更新,目前使用如微波炉、抽油烟机、洗碗机、消毒柜、食品加工机、电烤箱、电冰箱等设备增多,所以应根据客户要求在不同部位欲留电源接口,并稍有富余,以备日后所增添的厨房设备使用,电源接口距地不得低于50cm,避免因潮湿造成短路。照明灯光的开关,最好安装在厨房门的外侧。另外,厨房挂上个小电话机是不是也很方便呀。还有再布上背景音乐线,听着音乐做饭,感觉也是很好的!
5:餐厅的电路设计
餐厅布线应为4支路线:电源线、照明线、空调线、电视线。
电源线尽量欲留2至3个电源接线口。灯光照明最好选用暖色光源,开关选在门内侧
。空调也需按专业人员要求欲留接口。另外,在餐厅予留电视接口,边看新闻,边吃饭也是很不错的想法。
6:卫生间的电路设计
卫生间布线应为5支线路:电源线、照明线、电话线、电视线、背景音乐线。
电源线以选用4mm2线为宜。考虑电热水器、电加热器等大电流设备,电源线接口最好安装在不易受到水浸泡的部位,如在电热水器上侧,或在吊顶上侧。电加热器,目前看好的是浴霸,同时可解决照明、加热、排风等问题,浴霸开关应放在室内。而照明灯光或镜灯开关,应放在门外侧。在相对干燥的地方欲留一个电话接口,最好选在坐便器左右为宜,电话接口应注意要选用防水型的。如果条件允许的话,在墙壁装上个小液晶电视或背景音乐,边泡热水澡边看电视或听音乐也是很不错的想法吧!
7:书房的电路设计
书房布线应8支线路;电源线、照明线、电视线、电话线、电脑线、空调线、报警线、背景音乐
书房内的写字台或电脑台,在台面上方应装电源线、电脑线、电话线、电视线终端接口,从安全角度应在写字台或电脑下方装电源插口1-2个,以备电脑配套设备电源用。照明灯光若为多头灯应增加分器可安装在书房门内侧。空调欲留口,应按专业安装人员要求欲留。报警线应在顶部欲留接线口。
8:阳台的电路设计
1.1计划跟踪控制计划跟踪控制就是可以根据一定的计划方案,为发电提供功率基础,并且与机器组合、负荷推测、交换功率以及发电规划具有十分重要的联系,具有调节峰的作用,如果没有一定的软件进行规划,需要相关工作人员来填制。
1.2区域调节控制这种控制方式可以保障控制调节区域误差保持为0,也是自动发电控制系统最主要的作用。可以利用自动发电控制系统来合理的计算机组情况,从而[2]可以很好的调节或者排除由于出现误差导致的功率变化,并且把计划跟踪得到的功率与计算得到的调节参数进行一定的叠加,从而可以得到一定的控制数值,相应的把这些数值送达到控制器,以便于可以方便控制器进行平均功率的有效调节。
1.3机组控制机组控制过程中实际上是利用基本控制方式来合理调节平均功率,从而保证误差为0,大多数情况下,可以用一台机器控制多台机组,把信号发送到控制器,合理进入到每个机组,此外,自动发电控制系统可以非为发电机组和决定控制层两部分。
2水电厂自动发电控制系统实施方案
水电厂自动发电控制系统应该与计算机进行一定的适应。现阶段,基本上用的都是分层方式进行控制。一般来说,可以把水电厂自动发电控制分为两级,机组控制级和水电厂控制级。为了可以保障水电厂系统达到实际功率需求,在水电厂控制下的计算机需要能够合理的计算出目前运行机组的功率和台号,并且把结果发送到机组。在机组控制的情况下,合理校对电厂发送的命令,从而可以提高安全性,利用调速器来控制机组的启停和功率。此外,还可以控制和监控相应的机组情况和运行状态,并且把监控的信息发送到控制计算机上。
一般来说,基本上电力系统的调峰、调频的都是由水电厂承担。第一是因为具有很快的调节速度;第二是具有很好的水电厂调节性能。一般情况下,小型水电厂主要就是负责发电,主要用作发电中小型水电厂和大型水电厂在控制过程中,还需要拥有一定的调峰、调频的作用。此外,在进行自动发电过程中,不仅仅需要考虑一定的限制条件,还需要满足负荷平衡条件、例如,航运对于水速的影响、上下游实际用水情况,汛前、后都实际蓄水量,因此,水电厂还需要进行一定发电,在一定的需求下,多进行经济发电,从而可以提高水电厂的社会效益和经济效益。一般情况下,水电厂自动发电控制系统还需要具有一定的控制功率、调节频率等功能。水电厂自动发电控制系统方案如下图。
3结束语
关键词:水电站;厂房施工;设计
中图分类号:TV544 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)01-0143-02
水电站的厂房施工设计过程中涉及到工程结构的设计、施工现场的布置、施工材料的选择等,并且在技术、工艺、设备的使用上都有相应的标准。施工方案对水电站厂房的施工质量有着直接的影响,对水电站的运行也有着重要的作用。因此,在水电站的建设过程中,做好厂房施工设计的研究是十分必要的。
1 厂房施工特点和混凝土分期
1.1 厂房施工特点
水电站厂房的类型主要有立式机组厂房和卧式机组厂房两种。立式机组的特点是水轮机与发电机是竖向摆放的,分为上下两层结构。上层结构是水轮机组,下层结构是发电机组。卧式机组的特点则是采用平行的结构来布置发电机和水轮机。与立式机组相比,卧式机组的优势在于结构更为简单,因此,厂房的施工流程也相对简单。本文主要介绍的是立式机组的设计特点和要求。其具体的施工特点有以下几点:第一,施工道路布置有一定的困难。这主要是由于立式机组在施工时对地基的深度要求较大,给道路布置增加了一定的难度;第二,厂房下部结构较为复杂。在立式机组中,厂房的下部基础中包含着蜗壳、排水管、孔洞等设施,使得内部的结构相对错杂,对施工精度的要求较高;第三,模板支撑的工作量很大。由于水电站的上部结构跨度通常都较大,在施工时为了确保结构的稳定,通常需要较大量的模板进行支撑。此外,厂房的施工采用的是交叉平行的结构,在施工的后期对混凝土的需求量也较大,对施工的精度要求也较高,有时甚至需要对温度进行严格的把关。
1.2 混凝土分期
为了确保机组安装的质量,水电站厂房混凝土浇筑通常需要分为两期进行。第一期的混凝土浇筑的主体主要包括排水管、基础板、横梁等。在进行第一期的浇筑时就应当预留出第二期的混凝土。当第一期的浇筑完成后,再进行第二期的浇筑。第二期浇筑的内容包括的金属蜗壳、风道墙、机墩等。厂房混凝土的分期受到厂房类型和机组类型的影响。
2 厂房混凝土施工
2.1 水电站厂房混凝土浇筑的分层分块
水电站的上层结构由横梁、挡板、柱子等结构组成。水电站厂房的施工技术与一般厂房的施工技术基本相同。水电站厂房的下部结构则是由大体积的混凝土和杠杆组成的,其中具有较多的孔洞和零部件,因此,其受力状况较为复杂。为了确保厂房建设的质量,对水电站厂房的建设应当采用分层施工的方式。在进行分层时,应当做到科学合理,这样就能减少施工过程中的问题和失误,从而确保工程的整体施工效果。
水电站厂房的混凝土浇筑对于分层的精度要求较高,在进行这一项工作时,有几个原则应当遵守。首先,在分层时应当以厂房的下部结构作为出发点,根据其内部的结构、受力状况、尺寸等进行合理的分类。注意不得在受力较大的位置或结构相对薄弱的位置进行分层。其次,必须按照厂房的结构特点和施工环境温度来严格制定分层的厚度。通常,厂房的基础厚度应当在1-2米左右。基础以上的部位在厚度上可以有一定的提高。再次,要按照混凝土的浇筑性质和温度来确定混凝土面积的大小。混凝土的面积不应过大,长宽比应当控制在5:1左右。最后,在进行分层时,应当考虑到施工的可行性和便捷性。例如,为了便于进行模板的捆扎,在排水管的设置上要做到单独分层。为了提高厂房稳定性和安全性,可以在厂房的薄弱位置加筑防裂钢筋。
2.2 分层分块施工的形式
在厂房的施工过程中,采用分层分块施工方式的结构主要有错缝、封闭块、宽槽等。基本的施工工艺包括以下几个方面。首先是分层通仓的浇筑。当水电站厂房中不设置纵缝,就需要采取分层通仓浇筑的方式。这种施工方式的优势在于,加工的效率较高,并且在结构的稳定性上有较高的保障。分层通仓浇筑的方式通常适用于厂房面积较小、在低温季节中施工的项目。第二种施工工艺是错缝分块浇筑。这种施工工艺也被称为砌砖法,施工过程是将上下两层的砖块进行相互搭接,从而确保结构的稳定性和整体性。错缝分块的长度通常在8-30米之间,分层的厚度则控制在2-4米的范围内。在厂房的薄弱环节施工过程中,需要加筑键槽。第三种工艺是预留宽槽。在建筑规模较大的厂房施工时,为了提高施工的效率,减少外部环境对施工过程的干扰,需要在一些施工环节中设置一定的宽槽,宽槽的宽度通常为1米。第四种施工工艺为设置封闭块。当厂房的结构跨度较大时,在施工的过程中容易受到温度的影响。采用一般的温度控制方式很难起到良好的效果,这时可以考虑设置一定的封闭块,在混凝土的施工基本完成后,进行回填工作。
2.3 以机械为主,人工为辅的施工方案
水电站厂房的施工规模通常较大,对精度的要求也较高,采用机械化的施工方式可以极大的提高施工的效率,同时还能确保施工的质量。但在机械化的施工过程中还要进行人工的辅助,尤其是一些对精度要求较高的施工项目中,必须有相关的施工人员进行现场的监督。在小型厂房的施工过程中,经常采用满堂脚手架的施工方式,在这种施工方式下,更要做好对施工现场的监管,确保施工人员的人身安全。
3 厂房上部结构施工方案设计
水电站厂房的上部结构包括立柱、吊车梁、预制屋架、圈梁等几个部分。厂房的上部结构施工通常分槿个环节,分别为立柱施工、吊车梁施工、屋架施工。
3.1 立柱施工
厂房的立柱通常设置在厂房的混凝土层上,并与厂房的基础相互连接。为了便于立柱的施工,通常会在施工前进行机组的埋件安装。在完成立柱的基础施工后,应当立即进行现场的浇筑。浇筑的顺序为先进行钢筋的设置,再进行模板的安装。在立柱的施工完成后,应当对立柱的垂直状态和模板的位置进行检查和调整,从而确保模板的强度和稳定性。
3.2 吊车梁施工
吊车梁的设置通常采用的是预制的方式。由于吊车梁的钢筋密度较大,在浇筑时对混凝土的配置要求也较高,一般需要采用一级配置。在大型厂房的施工过程中,可以采用一期混凝土的起重设备用于吊车梁的安装。当厂房的规模较小时,则选用履带式的起重机就可以起到良好的安装效果。在吊车梁的安装完成后,应当对其位置进行校对,确保各个部件之间的连接准确无误。
3.3 屋架施工
屋架在一些大型的水电站厂房施工中的应用较为广泛。在小型的厂房中则主要采用预制工字梁。大型厂房中结构的跨度较大,钢筋之间的距离较小,混凝土颗粒的最大直径可以达到20毫米。在屋架的预制过程中,可以采用附着式的振捣器进行施工。在其中设备的选用上,若是大型厂房的施工则可以使用一期混凝土浇筑中使用的起重设备,若是小型厂房的施工,则可以采用桅杆式的起重机。
关键词:水利水电;机电设备;运行;异常;处理
水利水电工程是我国重要的经济产业之一,也是促进我国经济和社会进步的关键力量。在发现机电设备的运行异常时,一定要让专业技术人员找到产生运行异常的原因,并进行针对性的解决,并且在机电设备运行期间,应制定相应的措施预防运行异常的发生,降低异常情况的出现,从而为水利水电工程的稳定运行提供良好的技术保障。
一、常见异常问题分析
(一)闸门异常问题
在水利水电工程中,闸门出现故障会对水利水电工程产生非常不利的影响,并且这也是水利水电工程中非常普遍的问题。水利水电工程的排漂门油缸的距离过远是闸门中存在非常普遍的问题,但是其对于闸门的良好运行有着严重的影响,特别是在闸门的开启过程中,闸门非常容易产生卡顿的现象,使其不能良好的运行。水利水电工程在正常运行的过程中,也常常会出现闸门卡顿的现象,这是由于闸门中的仪器出现了问题,因此,必须对其进行严格的检查和控制。
(二)水轮发电机组异常问题
组合轴承漏油问题是非常普遍的问题,也是对水轮发电机影响比较严重的问题之一,应制定相应的处理措施。水轮发电机的元器件容易被破坏,这是由元器件自身质量或者外界因素引起的。水轮发电机在运行的过程中,容易产生高温,持续的高温会导致水轮发电机的运行产生异常,因此要对其进行良好的控制。水轮发电机的冷却设施的冷却效果不明显,并且还存在冷却效率偏低的现象。
二、水利水电工程机电设备异常问题的处理措施
(一)优化水利水电工程机电设备设计方案
虽说造成水利水电工程机电设备运行异常的因素有很多种,但究其根本就是在水利水电工程机电设备的设计和安装过程中存在不合理之处,以至于在后期的实际使用和操作过程中,机电设备容易出现运行异常问题。如果要对机电设备运行异常问题进行有效的解决,就必须从机电设备的设计阶段进行分析研究,保证机电设备的设计方案科学、合理,机电设备的安装过程也是按照此方案的步骤进行的,还需要对各个施工环节进行严格的监督管理,确保机电设备设计方案的严密性,并及时与机电设备的安装人员进行沟通,并在现场指导如何进行机电设备的安装,降低产生安装失误的情况发生。
(二)加强对水利水电工程机电设备安装环节的控制
提高水利水电工程机电设备安装过程中的质量控制,是提升水利水电工程稳定运行的有力保障,不仅能够降低机电设备运行异常问题的发生概率,还能够提高水利水电工程的工作效率。在进行水利水电工程机电设备的安装工作时,设计人员一定要在现场耐心的对安装人员进行指导,并且对有些针对性的问题进行具体解答,对有特殊要求的机电设备安装的过程更要严格的监督,提高机电设备安装的准确度。还需要对机电设备的安装人员进行专业培训,保证安装人员能够胜任机电设备的安装工作。在安装完成以后,需安排专业人员对安装好的机电设备进行严格的查验工作,确保每一个机电设备都能够良好的运行。
(三)运行过程中的具体处理措施
1.闸门异常问题的处理。在机电设备运行过程中出现异常问题时,应立即将机电设备中的继电器进行更换,确保闸门能够稳定运行。水利水电工程的管理人员要对机电设备运行过程中所用到的油进行严格的管理和控制,在保证油质量的前提下,还要对于不同的机电设备采用不同的油,以发挥机电设备的最大功效,对于特殊的机电设备应更加关注,提高其运行的灵活性能。对闸门中排漂门油缸中的误差采取有效控制手段,提高闸门启动设备的良好控制性能。
2.水轮发电机组异常问题的处理。相关管理人员一定要对水轮发电机中的某些重点设备进行控制,确保水轮发电机的稳定运行。对于由于组合轴承产生漏油而导致的油雾的发生,应立即将轴承端盖进行更换,并要求其质量符合水轮发电机的使用标准,增加封闭性能。在水轮发电机的运行温度过大时,必须要进行降温措施对其高温进行控制,利用全部降温措施增加降温速度,保证水轮发电机不会因温度过高产生故障。
三、结语
关键词:翻车机室基坑;封水;连续墙 ;挡土隔渗;振动钻机;套管成孔;高压注浆;封堵
1、工程概述
华中某火电厂燃料系统翻车机室,位于其主厂房东侧,距汉江600m,是燃料系统的主要构筑物。其建筑形式地上部分为单层工业厂房,平面轴线尺寸28×29m,地下为砼箱形结构,基坑底面标高-19.20m,局部标高-20.42m。
2、地质水文条件
本工程所处场区地层结构①±0.00~-7.00 m为粉质粘土,渗透系数k=4.2×10-4~3×10-7cm/s;②-7.00~-10.52 m 为粉细砂层,局部含少量卵砾石,渗透系数k=3×10-3cm/s,透水性强;③-10.52m以下为卵砾石层,砾石含量70% 粒径1~5cm,其中混有30%中砂,该层透水性极强,与汉江江水有密切的水力联系,渗透系数k=1.2×10-1cm/s,本地区地下水为松散岩类孔隙水,地下水量极为丰富,单井换算水量1000~5000t/d。
3、施工方案的确定及实施
结合上述地质水文条件,经计算分析及优选,决定采用“液压抓斗成槽、周边地下连续墙、高压旋喷与振动钻机套管成孔高压注浆封堵基底”的基坑整体支护防渗体施工方案。
4、支护及防渗体结构设计
4.1 连续墙设计
4.1.1 连续墙结构设计计算假定
计算采用“山肩邦男近似法”,取1m单位结构来进行内力分析。[1]
计算假定:①墙体视为下端自由的弹性体;②主动土压力在开挖面以上为三角形,在开挖面以下为矩形;③被动土压力为开挖线以下的被动土压力,其中Ax+B为被动土压力减去静止土压力ηx 之值;④横撑设置后,即作为不动支点;⑤下道横撑设置后,认为下道撑轴力不变,且下道撑以上墙体保持原来的位置。
4.1.2 有关设计计算参数
①土体参数:土体容重γ=1.8t/m3,浮容重γ=0.9 t/m3,内磨擦角α=300,水位标高-5.00m。
②结构参数:连续墙厚800mm,砼标号C20 配Φ25竖向钢筋。为减少连续墙侧压力,降低造价,决定土方从±0.00到-5.0m高程采用大开挖,并且开挖面积基本控制在土楔体以外, 从-5.0m高程到-10.70m高程采用悬臂式连续墙, -10.70m~19.20 m标高采用双支撑连续墙,支撑钢管选用Φ350,壁厚10mm。开挖截面图见下:
4.1.2 悬臂式连续墙设计
4.1.2.1 设计计算原理
悬臂式墙的破坏,一般是绕底端b点以上某点O转动,由于精确决定土压力的分布规律较为困难,一般近似假定土压力呈线性分布。墙体前侧的被动土压力,其合力为Ep/K;墙身后主动土压力,其合力为Ea。计算过程为首先求出入土深度t,再求得最大弯矩作用截面t0,然后求出最大弯矩∑M,最后根据∑M的大小配筋确定受拉、受压钢筋的间距。①计算入土深度的方法为:如墙入土深度t,t的粘聚力C=0。由各土压力(主动、被动土压力、水压力)对墙底b的力矩平衡条件可知,∑MB=0,解此方程即可求得入土深度t;②求最大弯距截面位置t0的方法为:利用最大弯距作用截面剪力为0的平衡条件,即∑Q=0,解此方程即可求得t0;由此再求出主动、被动土压力、水压力对t0截面的弯距的合数和∑M,计算简图见下图。
4.1.2.2 求入土深度t
由于第二层土质和第三层土质十分相似,且都在水位标高以下,为简化计算按同一土质考虑,摩擦角度ф=300。
①各层主动土压力及主动水压力。
第一层Ka1=tg2(450-ф/2)=tg2(450-270/2)=0.38
p1=γh1ka1=18×2×0.38=13.67KN/m
第二层:ka2=tg2(450-ф/2)=tg2(450-300/2)=0.33
p2=r,(H2+H3)Ka2=10×(3.7+H3) ×0.33=3.3(3.7+H3)
p主水=γw(H2+H3)=10×(3.7+H3)
②各层土压力、水压力对p点的力矩。
Ma1=×( +H2+H3)+
=9.11+13.67×(3.7+H3)+6.84×(3.7+H3)2
Ma2= =0.55×(3.7+H3)3
M水==1.67×(3.7+H3)3
则∑M=Ma1+Ma2+M水
∑M=9.11+13.67×(3.7+H3)+6.84×(3.7+H3)2+0.55×(3.7+H3)3+1.67×(3.7+H3)3=9.11+13.67×(3.7+H3)+6.84×(3.7+H3)2+2.22×(3.7+H3)3
③被动土压力
第一层:Kp1=tg2(450+Ф/2)=tg2(450+370/2)=4
p1=γH4Kp1+22×3×4=264kN/m(H4旋喷体厚度初定为3m)
第二层:Kp2=tg2(450+Ф/2)=tg2(450+300/2)=3
p2=γ1,(H3-H4)Kp2=10×(H3-3)×3=30×(H3-3)
水压力:p水=γw(H3-H4)=10×(H3-3)
④各被动土压力及被动水压力对p点的力矩:
Mp1= ×(1/3×3+H3-3)+
=264×3/2×(H3-2)+264×(H3-3)2/2=132×(H3-3)2+396H3-264
Mp2= = =5×(H3-3)3
M水被==1.667×(H3-3)3
则∑M被=Mp1+Mp2+M水被
∑M被=6.667×(H3-3)3+132×(H3-3)2+396H3-264
⑤求入土深度H3利用Mb=0,解方程:
∑M主=∑M被/k (k―被动土压力系数,取k=1.5)
则9.11+13.67×(3.7+H3)+6.84×(3.7+H3)2+2.22×(3.7+H3)3
=
解得H3=8m
H3/(H1+H2)=8/(2+3.7)=1.4则入t深度处悬臂之比为1.4
4.1.2.3求最大弯矩作用截面位置t0.
沿to面作一分离体,取上半部分作剪力分析:
①主动大压力剪力(包括水压力)
a、主动土压力(包括水压力)
∑Q主=+γ1H1Ka1(H2+t0)+Ka2 +
=13.68+76×(3.7t0)+6.65×(3.7+t0)2
被动土压力(包括水压力)
∑Q被= +γ3KP1H4(t0-H4)+KP2 +
=396+264×(t0-3)+20×(t0-3)2
求弯矩作用截面t0:
由∑Q主=∑Q被,则
13.68+76×(3.7+t0)+6.65×(3.7+t0)2=396+264×(t0-3)+ 20×(t0-3)2
得t0=5m。
4.1.2.4求t0截面处弯矩:
M主=(1/3H1+H2+t0)+ γ1H1Ka1+γ2’Ka2+
解得M主=2106kN.m
M被=(t0-2/3H4)+ γ3KP1H4 +γ2’Kp2+
解得M被=1769kN.m
则Mt0=2106-1769=927KN.m
4.1.2.5墙体截面配筋计算
①求受拉钢筋面积As:
已知h=800mm、b=1000mm (取1 m单位分析),M=927kN.m,钢筋配双层网片,受压钢筋间距初定Ф22@125,砼标号C20。
材料强度的设计值:fcm=11N/mm2,fy’=fy=31010N/mm2
As,=380.1×8=3041mm2
求受压区受压钢筋As’的压力与它相应的一部分受拉钢筋As1’的拉力所形成的弯矩M1。
M1= fy’As’(ho-as’)=310×3041×(800-60-40)=659.85KN.M
此时As1= As’=3041mm2
求受压区砼的压力与相应的受拉钢筋As2的拉力所应承受的弯矩M2。
M2=M-M1=927-659.85=267.15kN.m
求受拉钢筋As
求截面抵抗力矩系数αsz
αsz===0.044
查表得rs=0.977,ξ2=0.055
ξ2<ξb=0.544
As2= ==1192mm2
求As:As=As1+As2=4233mm2
选Φ25@100,A配=490.9×10=4909mm2
4.1.3双支撑连续墙设计:
4.1.3.1土压力计算:
地面荷载取q=100KN/mm2,出于安全考虑总的-5.0m至-10.7m标高内的土体重量荷载作用于-10.7m平面。
主动土压力ka=0.33
主动土压力及侧压力:p=(γ,h+q)ka=(10×8.5+10)× 0.33=31.35KN
水压力:p水=rwh=10×8.5=85KN
则合力为:31.35+85=116.35KN
主动土压力、水压力、地面荷载引起侧压力合力的斜率η:
η=(r.h+q)ka/h=13.69
被动土压力kp=3.0,因内侧土已固结封水,故取干容重Ep=γ×kp=18×3x=54x
4.1.3.2求入土深度及横撑轴力和弯矩
由公式:Nk=1/2ηhok2+ηhokXm-ΣNi-BXm-1/2Axm2(式13-21)[2]
1/3Axm2-1/2(ηhok-B-Ahkk)Xm2-(ηhok-B)ηhkkXm-[ΣNihik-ηhkkΣNi+1/2ηhkkηhok2-1/6ηho2k]=0(式13-20)[2]
式中:Nk―第k道支撑的轴力(KN);
η―主动土压力斜率;
Xm―入土深度(m);
Hok―墙体高度(m);
Hkk―底层支撑高度(m);
A―被动土压力Ep(KN);
B―土体粘结力(一般取0)。
设有顶横撑,开挖至6.5m,此时K=1;
hok=6.5m,hmk取6.2m;Nk=N1。
代入公式13-20得:
54Xm3/3-(13.69×6.5054×5)Xm2/2(13.69×6.5) ×5Xm(13.69×6.52/2513.69×6.53/6)=0
解得:18Xm3+181Xm2444.9Xm342.4=0
Xm=2.6m
代入公式13-21,求N1
N1=13.69×6.52/2+6.5×13.69×2.6054×2.62/2=338KN
求在此情况下墙体的截面弯矩:
M1=13.69×1.53/2=15.4KN.M
M2=1/2×13.69×6.52×1/3×6.5338×(6.51.5)=-1143KN.M
因M2小于悬臂墙的弯矩,故按悬臂墙配筋偏安全。
求第二道横撑所受的轴力及弯矩:
设第二道横撑设在-17.2m,此时K=2,N1=234kN,hok=8.5m,h1k=7m,h2k=2m,Nk=N2,
由公式13-20,求Xm,
54Xm3/3(13.69×8.5054×2)Xm2/2(13.69×8.5) ×2Xm(234×72×234+13.69×8.52×2/213.69×8.53/6)=0。
解得:18Xm3+8.36Xm2232.7Xm757.8=0
Xm=4.5m,取Xm=5m,
由公式13-21,求N2
N2=13.69×8.52/2+8.5×13.69×2338054×22/2=338KN
求此时墙体的截面弯矩:
M1=15.4KN.m,M2=-1143KN.m,M3=-125.4KN.m
各截面的弯矩均小于悬臂连续墙的弯矩,故配筋可采用悬臂连续墙的配筋不变。
4.1.3.3水平支撑的设计
由以上计算可知,墙体上部每米推力为338kN,已假定每4米设一钢管支撑,则每根钢要承受压力为1352kN。
承载力验算:钢管采用φ350,壁厚b=10mm,则其回转半径为r=2/4d=2/4(330+5)=11.84cm,钢管截面面积A=πdt=π33×1=33πcm2。
由其支撑长度11m,得其长比为:λ=L/r=1100/11.84=92.9
查GB J17-88附表3.1得其稳定系数ψ=0.699
故其承载力为N=Aψfy=33π×102×0.699×190=1376KN>1352KN故安全。
4.2封底厚度的设计
4.2.1有关参数的选定
根据施工经验及规范要求旋喷孔及高压注浆孔统一定为1m孔距,旋喷体孔径φ130,采用三重管法注浆,高压注浆孔径89,固结体溶重22KN/m3。
4.2.2旋喷体厚度计算:
旋喷体厚度假设为X0,顶标高为-10.7m,水位标高-7.8m,则喷体底面处的水压力为:
(10.7+X07.8)t/m2=(2.9+X0)t/m2。
由平衡条件知:2.9+X=2.2X,则X=2.4m。
故取旋喷体厚度为3m。
4.2.3高压注浆体厚度计算:
高压注浆体厚度假定为5m,顶标高为-21.3m,因开挖后面标高-18.9m,则注浆体底面处的水压力为21.3+5-7.8=1.85MPa,此平面的固结体重力为5×0.22=1.1 MPa,由高力平衡条件可知,这有0.75 MPa的浮力未平衡,考虑到连续面与注浆体有很好的摩按作用,假定浮力为0.75×11/2=412.5KN。
注浆体的抗弯计算:取注浆体抵弯强度取30N/mm2,注浆体与连续墙连接面按固结考虑,则跨中弯矩为:
M=1/12×q×l2=1/2×0.75×112=7.56KN.m
式中q―未平衡浮力;l―底板计算跨度
则弯曲应为δ=M/W= =1.85Mpa
5、连续及高压旋喷注浆封底的施工
5.1地下连续墙的施工
5.1.1工作及施工原理
地下连续墙是在地面上用特种开槽设备,在泥浆护壁的情况下,沿需支护基坑的四周开挖一条,狭长的深槽,在槽内设置钢筋笼并浇筑水下砼,从而筑成一段钢筋砼墙段,以若干墙段连接形成一条连续的地下墙,而起到挡土隔渗之用。
地下连续墙施工技术自1950年首次应用于意大利米兰工程以来已有50多年的历史。国内在地下水位高、渗透系数大的砂砾石和卵砾石层中采用连续墙施工尚未见有先例。
地下连续墙采用逐段施工方法,且周而复始地进行,每段的施工过程,大致可分为五步,即:①在始终充满泥浆的沟槽中,利用专用挖槽机械进行挖槽;②放入挡板;③将已制备的钢筋笼下沉到设计高度;④插入水下灌筑砼导管,浇砼;⑤待砼初凝后,拔去挡板。此为地下连续墙的主要施工工艺过程,此外还包括施工前的准备,泥浆制备处理等。
5.1.2地下连续墙主要施工工艺
地下连续墙作为一种地下工程,共施工过程由诸多工序组成,附图为液压、抓斗开槽,泥浆护壁的平面布置。其导墙施工,泥浆制备和处理,钢筋笼制作和吊装以及水砼浇筑等主要工序,现分述如下:
5.1.2.1导墙施工
导墙作为地下连续墙施工中必不可少的构筑物,首先具有控制地下连续墙施工精度,规定沟槽的位置走向,其次还起到维持稳定液面的作用。导墙内存蓄泥浆,为保证槽壁的稳定,泥浆液面始终保持高于地下水位1 m左右的高度;导墙还起到挡土的作用。
5.1.2.2护壁泥浆
在地下连续墙挖槽过程中,泥浆的作用是护壁、携渣、冷却机具,其主要功能为护壁。泥浆的正确使用,是保证挖槽成败的关键,泥浆具有一定的密度,在槽内对槽壁有一定的静水压相当于一种液压支撑,渗入土墙的泥浆能形成一层透水性很低的泥皮,有助于维护土壁的稳定性;在挖槽工程中泥浆因较高的粘性,它能使土渣悬浮起来,随同泥浆排出槽外。
地下连续墙泥浆配比为水:膨润土:碱=360kg:36kg:1.6kg,膨润土矿物成分: SiO2为 65%,AL2O3为15%,Fe2O3为2.6%,CO2为1%,MgO为1%,细度为260目。地下连续墙泥浆液体溶重1.2g/cm3。
5.1.2.3槽段开挖
开挖槽段是地下连续墙施工中的重要环节,约占工期的一半,一个槽段根据墙体的平面布置尺寸一般为2~6m,宽度为600~1200mm,本工程设计宽度800mm。开挖深度14m内一般4小时,19m内一般6~8小时,槽段用液压抓斗开挖,挖出的泥渣用汽车及时运出场外。
5.1.2.4钢筋笼的加工和吊放
钢筋笼按一个槽段做成一个整体,因为要考虑搬运起吊、安放,钢筋笼制作后要求有一定的刚度,在钢筋笼内布置一定数量(一般为二榀)的纵向桁架,用吊车起吊安放,入槽时最重要的是使钢筋笼对准单元槽段中心,垂直而又准确地插入槽内,不因侧摆动而造成槽壁坍塌,钢筋笼的吊放一般每段半小时。
5.1.2.5水下砼浇筑
开槽至设计标高后,测定槽底残留的土渣厚度,并进行清底,即浇孔,一般每次清孔用时1小时,清除的方法一般在土渣还没有沉淀之前用新泥浆把槽内的泥浆置换出来,也就是常说的泵吸法换浆清孔。
地下连续墙的浇筑过程具有一般水下砼浇筑的施工特点,砼一般是流态,坍落度一般控制在15cm~20cm,要求具有良好的和易性和流动性,浇筑时砼是用导管在泥浆中进行的。由于导管内砼密度大于外部泥浆密度,利用其内外压力差使砼从导管内流出,导管插入砼深度应控制在2~4m,砼浇筑过程中,导管不得作横向运动,否则会使沉渣或泥浆混入砼内,砼要连续浇筑,不能长时间中断。槽段的浇筑可分为跳格式和按序逐段施工两种,翻车机室工程是按跳格式施工的,每个槽段浇筑砼一般为4小时。挡头板是钢制的,它应能抵抗一定的砼侧压力,施工时关键是掌握好起拨接头板的时间。如果起拨时间过早,新浇砼部分还处于流态,砼将从按头板下端流入到相邻槽段,下槽段的施工造成困难,如果提拔时间太晚,新浇砼与板胶结在一起,会造成提拔困难,强行起拔有可能造成新浇砼的损伤。起拔一般用20t的起重机,所用时间1小时。为了保证砼接头的止水效果,在二期槽孔浇砼前应对接头表面进行处理,其方法为用特制的钻头钢丝刷,将附着在接头表面的胶凝物除去。洁净标准以刷子上不带泥为合格。
5.2高压旋喷注浆封底施工
5.2.1工作及施工原理
高压旋喷注浆法,就是利钻机把带有特别喷咀的注浆管钻进土层的预定位置后,以高压设备使浆液、水、气形成高压流从喷咀中喷射出来,冲切破坏土体,钻杆以一定速度逐渐旋转上升,使液浆与土粒强制混合,待浆液凝固后土中形成一个固合体,它创始于日本60年代后期,基本种类有单管法、二重管法、三重管法三种。翻车机室工程选用三重管法,三重管法用输送水、气、浆三种介质的三重注浆管。在以高压泵等高压发生装置中产生38Mpa压力的高压水喷射流的周围,环绕一股0.5Mpa的圆筒状气流、高压水喷射流和气流同轴喷射流冲切土体,形成较大的空隙,再由另一轴孔中0.7Mpa的泥浆液填充。同时喷咀随钻孔做旋转和提升运动。
5.2.2高压旋喷的主要工序
高压旋喷主要为钻孔,高压喷射注浆两道工序。在钻孔前根据已设计的孔距布置钻孔的顺序。其主要施工工序分述如下:
5.2.2.1钻孔
钻孔的第一道工序是将钻机安置到设计孔位上,使钻插头对准孔位中心,为保证钻孔达到要求的垂直度,钻机必须作水平校正,喷射注浆管允许倾斜度控制在1.5% 以内,采用JZB-1型(195KW)振动打桩机振动成孔,孔经Φ130,钻进速度1m/15~30秒。
5.2.2.2高压旋喷注浆
成孔时,为防止泥砂堵塞喷咀,边沉管,边射水,(水压力一般不超过1Mpa,因水压过高易造成塌孔)。钻孔到位后由下而上进行喷射注浆,此时应注意检查浆液比重,注浆流量、风量、风力、旋转提升速度等参数,并做好记录。在喷浆过程中,往往有一定数量的土粒,随着一部分浆液沿注浆管管壁冒出地面。冒浆(内有土粒、水及浆液)量小于注浆量的2%为正常,超过2%或完全不冒浆时应查明原因采取有效措施。冒浆量过大的主要原因是有效喷射范围与注浆量不相适应,注浆量超出喷浆固结所需的浆量所致,减少冒浆量采取的措施有:其一,提高水的喷射压力,以切削周围的土体;其二,加快提升和旋转速度。对于冒出地面的浆液,若能迅速进行过滤沉淀除去杂质,则可再调整浓度后利用。如不冒浆应查明原因,进行处理。本工程高压旋喷注浆提升速度为5cm~7cm/min,旋喷体每米水泥800kg,浆液配合比为水:水泥=100:162,容量为1.7g/cm3。
5.3套管成孔高压注浆封底施工
5.3.1工作及施工原理
高压注浆与旋喷注浆同属用浆液填充土体中的空间,固结土体的颗粒,达到止水加固效果。但旋喷注浆是用高压水切割土体,在使土体形成一个松散的空腔的同时用浆液来填充胶结颗粒,而高压注浆则是通过一定高压力的浆液注入土体中,置换出土体中的水和空气并胶结颗粒。前者,注浆压力较小(0.7Mpa),后者注浆压力较大(1.5Mpa)(高压注浆宜用于砂砾、石层和卵砾石层)。
注浆固结土体止水施工的方式一般有旋喷注浆和高压注浆两种。成孔方式有地质钻机成孔,振动钻机成孔。在砾土层中地质钻机的成孔速度0.33m/小时,振动钻机成孔速度28.2m/小时,若在深砂砾土层采用地质钻机来成孔实施高压注浆工艺所需的时间长,而振动钻孔成孔虽快,然而在进入一定深度后,土体与钻杆的磨擦面增大,钻杆有一个极限深度超过这个深度钻杆难于钻进且难以拔出。
翻车机室底层封底标高设计在-21.3~ -26.3m(厚度5m),振动钻机钻进至-21.3m时就无法钻进。最后决定-21.3m 以上用振动钻机成孔预埋钢套管。-21.3~ -21.6m用地质钻机成孔,高压注浆封底方案。为保证注浆止水的施工质量,封底施工注浆分-21.3~ -23.3m及-23.3~ -26.3m两层施工,上层先行施工。
5.3.2高压注浆主要施工工艺
翻车机室高压注浆主要施工工序为:振动钻机成孔埋管地质钻机成孔高压注浆。振动钻机成孔与旋喷成孔方法基本一样,现就埋管地质钻机成孔,高压注浆工序分述如下:
5.3.2.1埋管
振动钻机钻成孔后,在拔出过程中边拔管边将空孔注满泥浆,用振动钻机将套管插入孔内如遇阻碍可用振动机振一下,则可放进,套管埋入预定深度使管外壁与土体胶接,埋管时间一般半小时。
5.3.2.2地质钻机成孔
在振动成孔的套管中插入地质钻机钻杆,钻进过程中采用膨润土浆护壁,2m 深卵砾土层钻进一般需6小时。
5.3.2.3高压注浆
地质钻机成孔后,下注浆管至孔底口,将冲洗液改待灌的水泥浆,直至少量水泥浆从孔口返出,盖好密封开始循环注浆。当回浆量大于20升/分钟后,开始用调压阀加压,在有回浆的条件下,要尽快加至设计压力,若长时间达不到设计压力,则计算耗浆量,注浆结束的标准为回浆压力达到1.5Mpa,连续两次读数小于3升/分钟,即可结束,若出现回浆变浓,亦可结束,经测定注浆水泥用量700kg/m3,一天可施工一孔。
6.技术经济效果
翻车机室工程止水封定方案的实施从2007年4月12日开始至2007年9月13日结束,历时5个月,其中连续墙的施工从2007年4月12日开始至2007年6月12日完成,历时2个月,高压旋喷封定从2007年5月9日至2007年9月13日完,历时4个月。高压注浆封底从2007年8月6日至2007年9月4日完工,历时29天。主要施工工作量为砼连续墙总面积2918m2,钢筋总用量238t,造空孔面积598m2,含钢率102kg/m3,高压旋喷总进尺5964m,其中旋喷注浆2490m,固化体积为2388m3高压注浆总进尺2674m,其中高压注浆700m,固化体积1161m3,整个封水工程实际水泥用量2968t。通过该工程的实践得到以下结论:
6.1在深基坑施工中,当水位高,且地下水丰富的情况下,采用地下连续墙挡土、止水或作为地下结构的一部分是有其可行性的。
6.2在卵砾土层采用高压旋喷注浆封底止水可以达到十分满意的效果。
6.3在超深的卵砾土层中采用高压注浆,特别是采用振动钻机部分成孔,将大大节省施工时间,这在高压注浆施工中是一个突破。
关键字:软基;水电站厂房
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
引言:本文通过对软土地质的特征分析,对水电站厂房的设计以及施工奠定了基础。而后针对软基上的水电站厂房工程提出了具体的设计和施工方案,为类似工程的软基设计以及施工提供了可供参考的经验。
一,软土地基
1.1 软土
软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。
1.2 软土地基的含义
我国公路行业规范对软土地基定义是指强度低,压缩量较高的软弱土层。多数含有一定的有机物质。日本高等级公路设计规范将其定义为:主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。
1.3 软土地基的分类
我国的软土分布广、种类多。根据软土的分类及其工程特点可将工程中软土地基分为淤泥软土地基,砂性软土类地基,斜坡软土地基,岩溶红土软土地基,泥炭土软土地基,粘性软土类地基等。
1.4 软土地基的特点
1.4.1 淤混软土地基特点
淤泥软土地基主要由淤泥、淤泥质土构成的地基,其承载能力低。淤泥土主要分布在沿江冲积平原区、沿海地区、内湖区,其工程地质特性有:含水量高、具有高压缩性、渗透性小、抗剪强度较低等方面。
1.4.2 砂性软土类地基特点
砂性软土是砂粒粘土混杂构造,内部常常含有封闭砂团,出现在砂层与软土层的过渡段。砂性软土类工程特性受其砂粒含量多少、形成历史而变化,其工程地质特性是:天然含水量高、压缩系数的高和渗透系数小等方面。
1.4.3 斜坡软土地基特点
斜坡软土是一种分布于斜坡上、岩层间的坡残积、坡洪积、溶蚀沣地型斜坡软土,其工程特性为:天然含水量一般小于或接近液限、有机质含量一般为4%~31%、孔隙比较大、天然抗剪强度较高和压缩性较高等方面。
1.4.4 粘性软土类地基特点
粘性软土分布广,以长江口北侧粘性土为典型,其工程特性为::粘性土中砂层多、粉粒含量高、指标偏好、孔隙比—般大于,等于或接近1以及天然含水量一般大于或等于液限等方面。
软基上的水电站厂房设计与施工
2.1 厂房基础情况
软基处理施工技术难度较大,质量要求高,且因其为隐蔽工程,如掌握不好,极易出现偏差,位于不同地区软基上的水电站厂房情况各有不同,要分别具体认真对待,电站厂房不同于普通的工业与民用建筑,尤其是机组运行时的震动,会使砂土的抗剪强度相应降低,易造成土体液化,进一步恶化地基,不利于机组安全运行;当遭遇地震时,地震首先引起的场地变形会加剧建筑物的破坏。为此,对厂房的软基必须慎重处理!
2.2 厂房基础处理方案
对厂房基础处理的方案选择,主要遵循以下四条原则,即安全性、科学性、经济性和可操作性,然后根据工程的具体情况,选择一个相对合适的基础处理方案。设计先后考虑了强夯、桩基和固结灌浆三种处理方案。
2.2.1 强夯法
强夯法是在极短的时间内对地基土体施加一个巨大的冲击能量,使得土体发生一系列的物理变化,如土体结构的破坏或液化、排水固结压密以及触变恢复等。强夯法主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基。对非饱和的粘性土地基,一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法,并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度。其作用结果使得一定范围内地基强度提高,孔隙挤密并消除湿陷性。强夯法具有加固效果显著、适用土类广、设备简单、施工方便、节省劳力、节约材料、施工工期短、施工文明和施工费用低等优点,但是对地下水位较高、饱和度较大的碎石土采用强夯法处理,就会使其孔隙水排除很困难,难以压实,且强夯法处理会扰动原状土。
2.2.2 桩基法
桩基由桩和连接桩顶的桩承台(简称承台)组成的深基础或由柱与桩基连接的单桩基础,简称桩基。桩基具有承载力高、沉降量小而较均匀的特点,几乎可以应用于各种工程地质条件和各种类型的工程,尤其是适用于建筑在软弱地基上的重型建(构)筑物。用桩基处理基础,抗震效果很好,但由于桩基种类繁多,施工工序复杂,施工工艺差异大,加之地层变化复杂,施工过程中可能会使桩身出现缩径,扩径,夹泥,离析,断桩等缺陷,并且要求深入稳定土层的深度较大,对深覆盖层基础而言,势必会增加投资。
2.2.3 固结灌浆
固结灌浆为改善节理裂隙发育或有破碎带的岩石的物理力学性能而进行的灌浆工程,其主要作用是:①提高岩体的整体性与均质性;②提高岩体的抗压强度与弹性模量;③减少岩体的变形与不均匀沉陷。采用固结灌浆方法能将松散的地基固结成整体,形成持力层,对提高地基承载力、防止地基沉降、减小不均匀沉降量及抵御地震破坏都有很好的作用。
2.3 基础处理施工和其他处理
厂房基础处理的施工要依据所选择的厂房基础处理方案。不同的厂房基础处理方案对应不同的厂房基础处理施工。水电站厂房的其他处理要根据厂房的具置以及具体要求,具体问题具体分析,力求做到最好。
安全、质量保证措施
3.1 深化安全教育,强化安全意识
所有参加施工人员在上岗前进行安全教育和技术培训,坚持“预防为主,安全第一”的宗旨,安全员和特殊工种全部持证上岗,并配备相应的劳保用品和工具。
3.2 安全操作,遵守劳动纪律
参加施工的所有工作人员和作业人员,都将严格按照相应的安全操作规范和程序进行施工,严肃劳动纪律,严禁出现违章指挥与违章作业。
参考文献:
关键词:污水处理厂设备特点供配电系统节能 防雷接地电缆敷设
1污水处理厂电气设备的特点及启动方式
污水处理厂处理工艺要求供电可靠,一般不允许设备较长时间停运,否则微生物会失去生命活性,影响处理效果,所以,污水处理厂供配电系统一般按二级负荷标准考虑。根据工艺布置情况,在负荷较集中处,设一变电所。10kV(或6 kV)电源进线后,经计量柜到变压器出线柜,再到低压配电柜、控制柜。变电所以放射方式向各用电设备及动力配电箱供电。
其设备特点及控制要求如下:
1.1大功率设备,主要是鼓风机、提升水泵等,根据工艺要求,需要控制电机的转速,原因有三:一是最大限度的满足工艺对风量及提升水量的精准控制;二是环保节能的要求;三是保护电机,使电机能平缓启动,免受冲击电流的损害;所以基于上述考虑,一般采用变频器或软起动器启动;
1.2低压小功率设备,包括搅拌器、螺旋输送机、粗细格栅、启闭机、刮吸泥机等,经常采用按流程分区供电方式,一般都是较小功率的设备,采用直接启动即可。
1.3提升泵房、风机房、消毒控制间等建构筑物内通风机和起重机等非工艺系统设备,由相应车间的动力配电箱配电。
2污水处理工艺原理及流程简要介绍
2.1水处理工艺原理及流程:工艺流程为厌氧或微氧接触混合,短时曝气,分离,好氧饥饿污泥回流或SBR时的直接进水等工序,使原污水与好氧饥饿的污泥充分接触混合、短时曝气、沉降分离;沉降分离后的上清液即处理后的出水,沉降分离后的污泥,大部分在好氧条件下使其饥饿,饥饿污泥再与原污水重复接触,其余部分为剩余污泥排放。工艺系统主要由依次连接的预处理系统、生化处理系统、二次沉降系统、出水监控系统、高效滤池及中水回用系统等组成。
2.2目前应用广泛的是A/A/O微曝氧化沟工艺
A/A/O微曝氧化沟工艺是在传统氧化沟的基础上通过改变供氧方式而产生的。
2.2.1 A/A/O微曝氧化沟工艺具有如下特点:优良的除磷脱氮功能,氧利用率高、能耗低、经济性能高。工艺技术先进且成熟,处理出水水质指标和经济指标优良。
工艺流程说明:一般污水处理需经过如下(1)预处理(粗格栅、提升泵站、细格栅、沉砂池、初沉池)(2)生物处理(A/A/O氧化沟)(3)滤池深度处理和紫外消毒(4)污泥处理、除臭等工艺流程。
3污水处理供配电系统工程案例
某污水处理厂总规模为4万吨/日,分两期实施,每期规模为2万吨/日,一期工程已投产,本案例为第二期工程及一期的改造工程的施工图设计。
设计范围包括:2台1600kVA变压器及其6kV低压侧出线、电控房内一期改造工程、二期工程的供配电系统设计、厂内新建电控房的设计及电控房、新增泵房等建筑物的照明及防雷、接地设计。
3.1供电电源和电气负荷
本工程用电为二级负荷,由两路6kV电源供电,全厂用电负荷情况如下:总设备装机容量为2174.56 kW,工作容量为1621.31kW。
计算负荷:PJS=1249.63 kW QJS=393.12 kvarSJS=1310kVA
本期新安装两台1600kVA的变压器,一用一备。当一台变压器故障停电后,由另一台变压器向全厂负荷供电,满足全厂一、二期工程用电负荷的要求。
3.2无功补偿
根据当地电力部门的规定.用户端的功率因数不得低于0.92(滞后),以免影响电网的供电质量。本工程采用低压集中补偿方式,在变电所低压母线上各设置一套自动功率因数补偿电容柜,总容量为550 kvar,补偿后,功率因数为 0.95。6kV侧总功率因数为 0.94。既满足电力部门的要求.又具有良好的经济性。
3.3电气设备控制方式
一期:
三台90kW的鼓风机,两台采用变频器控制,一台采用软起动器启动。
两台90kW的输水泵采用软起动器启动。
四台75kW的提升泵,两台采用变频器控制,两台采用软起动器启动。
四台加药泵采用变频器控制。
其余的低压电动机采用直接启动。
二期:
三台90kW的鼓风机,二台采用变频器控制,一台采用软起动器启动。
一台75 kW的提升泵,采用变频器控制。
四台15 kW的污水二次提升泵,二台采用变频器控制。
四台14 kW的污泥回流泵,二台采用变频器控制。
其余的低压电动机采用直接启动。
污泥脱水机系统配套设备,采用设备厂家成套提供的起动控制设备来控制
厂内参与工艺过程的所有用电设备,采用自动控制和手动控制两种控制方式,两种控制方式设有手动/自动转换开关,当置于手动状态时,可在机旁就地手动操作,主要用于单机检修、调试;当置于自动状态时,可在PLC进行单元自动控制, 也可在中控室进行远程控制。正常运行采用自动控制方式。
3.4 防雷和接地
低压配电装置设三级浪涌保护器以防止直击雷的袭击.第一级保护一般选用通过I类分级试验(10/350us波形)或具有较大通流容量的SPD,将绝大部分的雷电过电压的能量泄放大地,将过电压减小到一定的程度。第二级、第三级过电压保护器(浪涌保护器或防雷器)一般选用残压较低的SPD,将电源线路中剩余的雷电流泄放入大地,将过电压限制到用电设备能耐受的水平。在厂区较高建筑物屋面装设避雷带或避雷网。
为降低电气系统故障情况下的人体接触电压.建筑物做总等电位联结所有进出建筑物的各种金属管道、电缆保护管、电缆金属外皮及PE线等均采用镀锌扁钢或导线分别与等电位端子箱连接室外构筑物上所有正常不带电的设备金属外壳、金属构架等均采用镀锌扁钢就近与构筑物处的接地装置相连。
本工程电气工作接地、安全接地、建筑物防雷接地、计算机系统接地,共用一套接地系统。建筑物基础钢筋相联通作自然接地极,接地电阻不大于1欧。如接地电阻值达不到要求,则加装人工接地极。各建筑物电源进线PE线应重复接地。
各建筑内做等电位联结功能设置,具体做法应满足图集《等电位联结安装》02D501-2及相关规范。
本工程低压供配电采用TN-S接地系统。
3.5节能
本工程采用安全、环保、节能型电气产品,严禁使用淘汰产品。采用绿色照明及采用高效灯具和节能光源。按各功能分区的环境特点和使用要求,采用不同的高效灯具和节能光源。日光灯、高压钠灯使用高效镇流器,设就地补偿装置,功率因数不小于0.9。选用节能电气设备,如新型干式变压器、变频调速控制等。本工程采用低压消谐滤波柜,达到抑制谐波的目的。
3.6各厂区设备室照度要求和LPD值要求如下:
主要场所照度标准及照明密度值
工艺厂房(含泵房、格栅间):150Lx,8W/m2变配电所:200Lx ,7W/m2
变压器室:100Lx ,4W/m2值班室(中控):300~500Lx,11~18W/m2
综合楼:300Lx,9~11W/m2,宿舍:100Lx,6~7W/m2,走廊:100Lx ,5W/m2 。
3.7 电缆敷设
在建筑物内采用电缆沟及电缆桥架敷设,当电缆穿管敷设时,要做到尽量暗敷,注意美观及便于工人行走。在厂区采用电缆沟、直埋及电缆桥架敷设。电缆从变配电室引出至室外,同一路径电缆少于6根时直埋敷设;电缆较多时沿电缆沟或电缆桥架敷设;构筑物外电缆明敷时均穿挠性防水金属管保护,构筑物内电缆、电线均穿管敷设。直埋敷设的电缆采用金属铠装,在电缆沟及桥架内敷设的电缆采用非铠装。电缆进出建(构)筑物处均穿保护管。为防止电缆火灾蔓延采取以下措施:在电缆沟必要部位设耐火隔墙和防火门;电缆刷防火涂料;电缆孔洞以耐火材料封堵等。
4 结束语
针对工艺流程,认真合理选择供配电系统的结构方式,使设计工作在很多细节部分做得更加合理、可靠、可行。我们要不断摸索、总结、探讨,逐步找到适合污水处理厂供配电系统特点的设计方式,做好供配电工作,为污水处理达标并稳定可靠运行提供有力保证。
参考文献
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[4] 《建筑照明设计标准》,GB50034-2004。
关键词 电厂基建 深基坑开挖 井点降水 降水措施
从事电厂工作多年的笔者,在电力建设工程基建中,发现很多基坑开挖深度都超过6 m,属于深基坑,且地质比较复杂。其中,最难处理的就是含水层。下面就深基坑开挖及井点降水问题,谈谈自己的看法。
一、作业流程
定位放线第一层土方开挖布置井点降水第二层土方开挖
井点定位冲井布设井点管及敷设总管安装抽水机组运行降水井回填
二、井点降水措施
1.井孔定位。(1)根据地质勘测报告,降水井布置在基坑第二层土方平台上,检查井布置在基坑对角处。(2)根据施工作业指导书确定井位,用全站仪测定井位坐标,孔口高程用水准仪就近的基准点引测。(3)钻机选择,根据管井设计的孔深、孔径、地质及水文地质条件,选用能保证井的质量和出水量的钻井机械。
2.冲井。(1)钻机配有地质技术人员,根据钻井情况按要求准确记录地层变化情况(取样保存),终孔后结合测井及取样资料及时提出地层钻孔柱状草图。(2)设置沉淀砂池,以满足施工时泥浆循环的要求。(3)取样以能划清含水层与非含水层为原则,一般情况下,鉴别样每4 m取一个,变层时加取鉴别样。
3.布设井点管及敷设总管。根据地层情况,在终孔之前井管一定要运到现场。(1)下管前,应做好以下准备工作:一是试孔,都必须采用适用的试孔器试孔。二是排管,井底下5 m左右沉淀管。地面下8 m开始布花管沉淀管以上应根据地层情况,钻机技术人员按照含水层的位置做出滤水管、井壁管的排列图,并征得项目监理的同意。三是井管的焊接,要从三个方面用吊线法控制井管的垂直度,井管的对口焊接必须采用全焊接,不得采用点焊方式。(2)下井管要求:首先是下管前,要测定井深,检查孔斜率等,捞净孔底岩渣。其次是井管下到底后,将整个井管提升3 cm~5 cm左右,以保证井管直立于井中,且井管高出地面30 cm~80 cm。(3)填砾。填砾应注意两方面问题:一是砾料规格,应根据设计选择2 mm~15 mm砾料。二是填砾数量,要求每米环形间隙填反滤料不应小于0.22 m3。(4)洗井。要求必须用活塞洗井方法洗井。
4.安装抽水机组。(1)下井前准备。首先,准备好扳手、手锤、螺丝刀、电工工具及使用仪表。其次,检查电泵装配是否良好,随机附件是否齐全。卸下过滤网,转动泵轴,检查有无锈蚀和卡死现象。再次,拧下电机上端两个灌水孔螺栓,将电机内腔灌满洁净的清水,并即时拧上灌水孔螺栓。第四,用500伏兆欧表遥测电机绕组对地(即机壳)的绝缘电阻应不低于5兆欧。第五,包扎电缆接头。铜线接头接好后,首先用自粘橡胶带把三根芯线半叠包孔1~2层,再用塑料粘胶带半叠包扎3~4层后,把橡胶接套对接起来,对接处和接套两端再以粘胶带包扎多层,包扎层务必紧密圆滑牢靠,以防渗漏。测量电机绕组和引出电缆对地绝缘电阻,不低于5兆欧时方可下井。(2)安装过程中的注意事项:一是下泵过程中若发现有卡死现象,要及时旋转和扳动扬水管,以克服死点,避免卡死或损坏电泵。二是安装管路要垫正胶垫,并均匀拧紧联接螺栓。三是下井过程中电缆应在每节扬水管上,用塑料带或尼龙绳等耐水绳索系牢,严防拉断或挤破电缆线。四是根据井的流沙淤积情况,确定电泵距离,切忌将电泵埋入泥沙中,一般要求电泵距井底不少于3 m,动水位距进水节不小于1 m。五是电泵机组必须直立安装,不得倒卧使用。
5.运行。(1)用设计要求的潜水泵进行抽水试验,以动水位连续稳定16小时。(2)在抽水试验过程中,每半小时测定动水位、出水量一次。(3)抽水试验结束后,测定静水位值。(4)降水。为保证本次降水成功,必须加强后期运行管理工作,由专业人员24小时值班。首先,降水系统形成后可开始进行降水,具体降水步骤如下:第一,开始降水时,由于水位较高,地下水涌水量较大,采用阶梯式降水法。即先行运行1~2台抽水泵,待水位下降,水量稳定后再运行其他水泵,以缓解集水管排水压力。第二,受基坑施工阶段性影响,降水工作可随基坑施工进度进行。降水工作要设专人看管、巡视,检查深井泵运行情况,发现问题及时排除。基坑上部对角处各布置1口观测井,每天早7:00点、晚7:00点各观测一次;在抽水调试期间,若水位降深不能满足开挖要求,要增加井中水泵数量,必要时要增补降水井。第三,降水过程中应监测孔内及基坑内水位变化,当水位下降过大时,可停运部分降水井,以最大限度的保证地下水资源。第四,在基坑基础回填施工后可停止降水,基坑开始施工前5天(具体依据降水观测确定)开始降水。第五,每天每个班要对降水系统进行检查,主要检查抽水含砂量、水泵运行及管线状况等,尤其水井出水含砂量应控制在1/10 000之下。若水井含砂量过大,应立即停止抽水处理,必要时重新成井。每天要填写看管、检查日志。第六,由于潜水含水层厚度大、水量大,要想将残留水完全阻截代价巨大。为能达到最优的投入产出比,设计降水方案时允许边坡有少量残留水渗出。土方开挖后应立即在基坑内采用明沟排水(500 mm×500 mm)。预留集水坑,用水泵将基坑内的残余水排出坑内。其次,安装集水管。安装集水管时,重要的是排水系统管网的布置:排水系统通过三级排水管将水排出场外总渠。第Ⅰ级排水管、第Ⅱ级排水管根据需要架空或埋地,架空高出地面0.5 m,每隔5 m采用400 mm×400 mm×800 mm的砖支墩支撑牢固,与通过带有防止水倒流的专用接口水泵直接相接,Ⅱ级排水管采用法兰连接和焊接两种形式由第Ⅱ级排水管将水排入沉沙池内,利用潜水泵由第Ⅲ级排水管排至场外总渠。(5)运行方式。井点系统各部件要安装严密,防止漏气;集水总管、滤管和泵的位置标高正确布置;降水之前要观测自然水位,降水开始后每天要做好记录。进入雨季要增加观测次数。经常检查排水管、沟,防止渗漏。应测量井深,掌握滤水井管安装的合理深度,防止埋管。其注意事项:首先,对井管(立管及卧管)进行清理,将钢管内铁锈杂物清除干净,滤管采用粗细滤纱包裹各不少于两层,并绑扎固定。其次,井点管采用冲水法施工,利用高压水在井点管下端冲刷土层,使井点管下沉至设计深度后,在井点管与孔壁之间填入粗砂。所有井点管在地面以下1 m深度内应用黏土填实,以防漏气。再次,井点管埋设并与总管和抽水设备接通后,先进行试抽水,如无漏水、漏气、无淤塞现象后,方可正式使用。第四,应安装真空表,并经常观测, 以保证井点系统的真空度。一般应不低于0.065 MPa。当真空度不够时,应及时检查管路或井点是否漏气、离心泵叶轮有无障碍等,并应及时处理。第五,井点使用时,应保证连续抽水且准备双电源。 如不上水或水一直较混,或出现清后又混等情况,应立即检查处理;若井点管淤塞过多,严重影响降效果,应逐个用高压水反冲洗井点管或拔出重新埋设。
【关键词】水泥厂;给排水设计;施工;注意事项
一般情况下,给水处理、输水管线、厂区给排水管线、辅助生产设施给排水、污水处理、取水泵站、中水系统以及车间内的给排水等都属于水泥厂在给排水方面的设计施工范围。作为水泥厂建设中的重要组成部分,水泥厂的给排水的设计施工既有专业上的普遍性,同时又具有行业上的特殊性。所以,要想保障水泥厂各种生产设备的正常运行,保障各项生产程序的顺利完成,必须对水泥厂给排水设计施工给予足够的重视,将设计施工中的每一个细节都认真的做好。
一、水泥厂给水系统设计施工中的注意事项
水泥厂中冷却水的用水量在水泥厂总用水量中占到的比例在五分之四以上,为了更好的保护水泥厂的用水资源,在实现降低水泥厂给水成本的同时,还能够保障不对环境造成污染和伤害,应该对水泥厂的冷却水系统采取的方法是对给水的循环再利用。压力回流循环水系统是水泥厂给排水设计施工中优先使用的方法,这种方法能够对循环管道的剩余压力进行有效的利用,实现能量的节约,减少给水的损耗和补充水的使用量。
1.设置自动的排气阀门
在循环给水系统停止给水然后又再次开启的时候,给水系统的管道中会存积大量的空气,如果缺少排气装置,将会对回水的畅通性造成严重的影响。所以,当水泥厂的给水系统使用压力回水的时候,必须将自动排气装置设置在给水管道系统的最高点上。如果将自闭阀设置在给水系统的最顶层,那么也应该将自动排气装置设置在循环水系统最高点处。如果缺少自动排气阀门装置,在恢复给水系统的供水之后,给水系统的管道中存积的空气就会在给水管道的顶部形成一个空气压缩区,当自闭阀开启之后,管道中的压缩空气就会在压力的作用下随着水流喷出。但是如果加设自动的排气装置,就可以保持回水的畅通度,避免水泥厂污水的随意喷溅。
2.在地面设置龙门弯
当水泥厂室外的地下阀门发生故障或者是损坏的时候,埋在地下的给水管道不能够及时的进行伸缩,在进行阀门的更换的时候,无法将法兰垫片塞到阀门中,甚至需要割断管道或者是挖地坑,不仅造成了长时间的停水,对水泥厂的生产工作造成了很大的影响,而且还费时费力。这就需要我们在设计施工的过程中,在每一个阀门和法兰连接的地方设置一个龙门弯。这样不仅能将阀门安装在地面上,而且可以同时起到膨胀伸缩节的效果。地面龙门弯的设置能够缩短对给水系统检修的时间,提高工作的效率。一方面减少了投入的资费,另一方面还能够省去很多的修理工作中的麻烦。这种装置在实际的水泥厂的给水系统中发挥着重要的作用,所以应该成为水泥厂给水系统中加以推广的设计设施。
3.设置可曲挠橡胶接头
在对水泥厂的水泵房进行设计施工的过程中,应该在水泵的进出水管道上安装可曲挠橡胶接头,在对水泵房的基础浇筑过程中出现的偏差进行调节的时候,还能够起到消除水泵房噪音和减震的功能。
4.压力循环水环节中的阀门设计
水泥厂的给水系统设计中,循环水的生产环节中大多采用的是压力回水的方式,在设计施工的规范中规定,在管网中只要有3-5个用水点,就要设置相应的阀门控制。事实上,也可以在每个给水系统的进车间给水管道上设置阀门。由于水泥厂排水系统的循环水使用压力回水的方式,所以要想确保水路畅通在回水管道上就要增加相应的阀门。这样就可以保证将每个车间建设为单个的独立系统,就不会对其他的车间造成影响。在对管道的故障进行检修或者是对管道进行试查的时候,又能保障各个车间能够相互独立、互不影响。在车间内进出水的特别连接处设置放空阀和管道,当冬季停产或者是设备检修的时候,可以将设备中的冷却水给放空,避免设备被冻坏,同时也有利于检修工作。由于循环水泵一般都是一用一备,如果一台运转就是系统正常运行,所以必须要确保一台循环水泵的不断运行,这样才能说明整个系统是正常状态。同时打开设备上的连通阀,保障循环水的流动,减少设备的冻伤情况。另外,为了防止冬季过冷、夏季过热对循环水道造成不良影响,冬季要注意做好循环水道的保温工作,夏季做好循环水道的降温工作。
5.使用具有节水节能功能的设备和产品
随着社会经济的发展,环保理念也在生产领域得到了大规模的宣传和实践,在水泥厂的给水设计施工中,要对水泥厂的实际产出比率进行综合的考虑,然后选择新型管材和节能设备,实现节能降耗的目的,减少水泥厂的水质污染以及水量的渗漏,实现水泥厂在给水系统中的完美设计和施工,从而保障水泥厂的正常生产工作。
二、水泥厂排水系统设计施工中的注意事项
生活污水、生产废水、雨水排水等都属于水泥厂的排水内容。这个水泥厂的污水通过污水管网进入水泥厂的污水处理站,经过处理达到国家相关规定的标准之后,才能够回流到水泥厂的中区水管道中进行再利用。
1.科学合理的选取管径
水泥厂的排水系统的设计施工中首先应该注意的一个问题就是对管径进行科学合理的选择。输水管径过小容易在排水过程中发生堵塞现象,疏通的过程中也比较困难。水泥厂的排水管一般埋在地下,这是与地面排水系统不一样的地方。如果是地面排水系统的雨水沟堵塞,可以在地面上直接挖开进行疏通。但是对于水泥厂的排水系统应该在30米左右设置检查井,这样即使水道阻塞也可以通过检查井进行疏通,这样就能及时解决排水阻塞的问题,降低施工和维修的成本。
2.设置中和池
目前,我国大多数的水泥厂都是采用的循环给水的系统,这种系统产生的生活污水和生产废水比较少,但是水泥厂实验室中排放出来的水存在很大的酸碱度问题。中和池在水泥厂排水设施中表面上作用不大,甚至还会增加排水设施建设的成本,但是站在整个水循环的角度来看,水泥厂排水系统设置中和池是十分必要的。目前我国水泥厂排水设施中很少有中和池,大都是在污水处理时才设置中和池。但是如果水泥厂实验室直接排放的污水酸碱度不合适就会污染附近的水源以及其他的相关资源,表面上看与水泥厂无关,但也是对国家资产的破坏和浪费。所以,需要在水泥厂的排水设计施工中,针对水泥厂实验室排放水的酸碱度设置相应的中和池,让排出的水在中和池中经过中和达到排放标准之后再进行排放。
结束语:
综上所述,在水泥厂的给水和排水系统的设计和施工过程中,应该做好水泥厂各个用水点的统计工作,采取一水多用、循环用水以及中水回用的措施,减少水泥厂污水废水的排放,提高水资源的利用率。水泥厂在对给水和排水系统进行设计和施工的时候,应该结合水泥厂的生产工艺和实际生产情况,对长期运行和近期的投资做一个对比,再加上对环保理念的考虑,选择一个最优方案,实现水泥厂给水和排水的顺畅,保障水泥厂正常生产活动的顺利进行。
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