集成电路技术范例
前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小编精选了8篇集成电路技术范例,供您参考,期待您的阅读。
关键词:集成电路;案例教学;Cache控制器
0引言
集成电路包括模拟集成电路和数字集成电路。其中数字集成电路发展异常迅速,已形成了一整套标准的工业化设计流程。标准流程包括:系统设计、逻辑设计、逻辑综合、版图设计和布局布线。在这个流程中,还伴随着必不可少的设计模拟、功能验证、时序分析和功耗分析等验证、分析工作。以上各环节相互交织、相互印证并经常需要多次迭代,才形成了一个完整的工业化流程,用以保证根据该流程设计生产出来芯片的质量。面对如此复杂的流程,在有关数字集成电路教学中如何让学生对流程各阶段的原理融会贯通并具备分析和解决问题的能力是一个难点。“数字集成电路设计与验证”课程是我校计算机学院微电子学与固体电子学专业硕士研究生的学科基础课程,内容包括数字集成电路的硬件描述、验证、综合、物理设计的基本概念、基本方法和实现算法。本文以此课程为实践平台,提出和实践了在教学中引入真实项目设计案例配合理论讲授的教学方法,并对教学考查结果进行了分析和思考。
1教学现状
目前国内各大高校普遍开设了集成电路课程,也针对相关课程教学方法展开了研究。文献[1]提出了如何通过构建设计案例来提高学生的学习兴趣从而进一步激发其开展自主学习;文献[2]提出了如何在课程中面向个体差异、有的放矢的教学思路;文献[3]探讨了在集成电路设计实验中采用研究型实验教学模式的方法和对学生及教师的要求;文献[4]探索了如何利用新的课程考核方法促使学生提高动手能力;文献[5]探索了项目教学法在实际教学中的应用;文献[6]论述了案例教学法对工程类课程教学的实践要求并探讨了为提高教学效果需采用的保障措施。上述研究从案例研究、考核方法和差异化教学等多个角度探索了针对集成电路课程的教学改进方法,本文将在此基础上针对课程特点做进一步的教学探讨。在以前数字集成电路课程的教学设计中,教师会对数字集成电路每个设计阶段的概念和原理进行讲解,并分别用不同的例子引导学生理解这些理论和使用技巧。根据几年的课程积累和学生反馈,我们发现,学生在掌握课程基本原理的同时,对设计流程各阶段的内在联系认识并不透彻,多个知识点不能有机融合,分析问题和解决问题的能力培养也尚有不足。而学生完成课程进入研究或课题后,因为经验不够往往接触到的是初级单一的设计或验证工作,很少有机会从事全流程的设计规划工作。这导致其在做设计或验证工作时只见树木不见森林,无法从系统的角度分析和解决问题,最终无法得到最优的设计结果。因此,如何使学生在掌握数字集成电路设计各知识点的前提下能对各设计阶段进行有机衔接是课程中的难点,我们通过在课程讲授中贯穿一个真实项目中的设计案例来帮助学生进行理论学习的同时,更深入地了解集成电路设计的全流程、培养分析解决问题的实践能力。
2课程设计
2.1真实项目案例教学法
为达到让学生通晓数字集成电路全流程设计的目的,我们在”数字集成电路设计与验证”教学中,采用一个真实项目中的设计作为案例进行剖析,随着案例设计每个阶段理论讲授的同时对案例中的功能模块同步研究和设计。当全部理论知识讲授完毕时,案例模块也随着设计完成。通过这种方法,学生有机会结合课程知识自己动手对模块进行设计和优化,因此能更深入地理解所学到的内容。由于案例为真实项目中涉及的设计模块,在设计流程推进时也尽量按照标准工业化流程要求执行,学生从中可以体会真实项目的执行情况。除了讲授流程中各阶段的概念原理以外,课程还着重强调了各设计流程间的联系和迭代,因此学生能以系统的眼光进行设计工作,为今后从事芯片设计做好准备。真实项目案例教学法的关键在于案例的选择,这直接影响了教学效果的实现,我们在真实项目的多个备选设计中选择了Cache控制器作为案例,原因如下:(1)此模块是CPU体系结构的标准组成部件,大部分学生具备相关的知识基础。(2)模块包括多种组合逻辑、时序逻辑功能电路结构,便于结合课堂理论内容讲授实际使用技巧。(3)模块逻辑规模适中,在个人电脑上运行EDA设计软件的等待时间可接受。(4)可以结合片外器件讲授系统设计知识来增强学生的系统认知。(5)授课教师具有丰富的项目经验且在真实项目里设计实现过此模块,能充分把握讲授内容。
2.2教学实施方法
以我校计算机学院微电子专业硕士研究生课程“数字集成电路设计与验证”为实践平台,开展了历时两年的真实项目案例教学法的研究。授课时段为2015年到2017年,年度课时为54学时。2015年我们未使用真实项目案例教学,2016开始以Cache控制器为案例进行教学,2017年根据前一年的反馈进一步完善案例模型以更适合课堂教学及讨论优化。教学是以理论为基础、案例为实践,结合项目驱动方式来培养学生的动手能力和分析能力。教学实施的过程如图1所示。我们是在引导学生熟悉理论知识的基础上认识案例,启发学生运用所学知识独立思考,从案例中发现问题,并以个人发言、小组讨论或集体辩论等方式分析和解决问题,让学生将所学知识具体运用于案例中,最后教师会就发言情况和提出的方案给出总结评价。
2.3课堂讲授
课程分四个阶段来进行真实项目案例法教学。
1)代码结构阶段
由于很多学生以前没有具体设计过电路,但通常熟悉了一两门软件编程语言,所以怎样让学生尽快将软件编程习惯转换为硬件编程习惯是这阶段教学的重点。我们首先讲授一些标准电路模块结构的设计方法,并具体结合案例功能讲述在案例中的哪部分是用所学结构实现的,学生从中可以了解到这些结构的原理和具体使用场合,从而能加速形成硬件编程习惯,同时也能加深对案例功能的了解。
2)代码综合阶段
当学会使用硬件编程语言设计硬件后,学生并不清楚每种逻辑结构具体对应怎样的门级实现。我们通过讲授逻辑综合的理论让学生建立高级语言到门级网表的映射关系,还专门在案例中留了优化空间,针对案例中不完善的部分,和学生讨论怎样优化案例设计。学生结合课堂上学到的内容经讨论后通常可以发现这些优化的方向,并在这个过程中加深了对相关理论的理解。通过代码结构和代码综合阶段的学习,学生能将体系结构知识和电路结构知识有机结合起来。
3)版图设计阶段
设计形成网表后就要开始进行版图设计,在很多项目中这个阶段的设计工作和之前流程的工作是由不同的人完成,这会造成设计的脱节和指标下降,因此我们安排了版图设计内容让学生了解这方面的理论。在之前的设计阶段,学生对模块只有逻辑概念,当亲手在案例中进行物理版图设计时,学生开始建立模块的物理概念,并能根据版图设计中的问题对此阶段或更早阶段的设计进行调整优化。通过这个过程,学生会逐渐将这几个阶段结合起来,意识到多个阶段紧密结合才能做出更好的设计。
4)封装及板级设计阶段
学生进行版图设计时经常无法判断版图是否合理,这时需要进一步学习芯片封装及板级设计的概念。因为集成电路芯片是通过封装焊到印制板上使用,设计模块要和板上器件的摆放统一考虑才能得到最优的版图设计结果,板上的限制会使片内模块受到影响,我们会针对案例讨论具体的使用环境和设计限制。通过这些讲授和讨论,学生能进一步从系统的高度审视芯片设计从而对集成电路设计有了更全面的认识。经过上述4个设计阶段的讲授,通过对案例在各个阶段出现问题的讨论及不断的优化改进,我们最终得到一个较优的案例设计。这个过程与一个真实的数字集成电路芯片项目的设计流程十分类似。通过这个过程,学生能在短短几次课里感受到真实项目的推进和迭代过程。通过多次的探讨和优化,学生对怎样判断模块设计的好坏和从什么角度分析和解决问题有了更深刻的认识,这对他们将来从事相关研究奠定了良好的理论和实践基础。
3分析与思考
在开展真实项目案例教学法的三年实践中,教学效果主要通过课程考试得以体现。三年的课程考试题目类型相同、题目不同但难度相当。图2为三年来学生在课程考试中不同类型题目的得分率,这里得分率指的是所有学生这类题目实际得分和所分配分值比率的算术平均值。概念题是考查学生对各个阶段设计及各专有名词基本概念的理解,可以看出在概念题得分率上每年相差不多;设计题是考查学生各阶段的设计能力,设计题的得分率略有上升;论述分析题是考查学生针对各阶段设计出现问题的分析和解决能力,这项得分率随着案例模型的完善有明显的提高,这说明采用真实项目案例配合教学能使学生分析问题的能力显著提升。图3为三年来学生的成绩分布图,这里统计的成绩是按考试成绩均匀缩放到60~100分区间后得出的。在图3中可以看出不同水平学生的受益程度存在差异,三年来学生成绩的差距有逐渐扩大的趋势,成绩中低的学生比例变化不大,高分段的学生成绩更好了。在课堂教学和实验教学中我们观察到参与讨论最积极的往往是同样的几个学生而其他学生的参与感相对弱一些。通过学生的反馈我们得知,在授课学期学生的课业负担非常重,只有学有余力的学生才有时间在课余对案例进行深入研究从而获得了更大的收益。通过上面的分析,我们认识到虽然这种教学方法总体上能使学生的课业水平得到提升,但还需进一步改进来让更多学生获得益处。经过思考本文提出以下措施来改进教学:(1)案例可酌情缩小规模,在不降低设计复杂性的同时减少工程量。(2)课堂各部分内容的课时分配可进一步优化。(3)可采用分层教学使更多学生能参与讨论。(4)硬件设计综合能力的培养并非单独一门课程完成,专业领域内的相关研究生课程应形成体系,互相助力,为提升研究生的实践动手能力形成合力。
4结语
数字集成电路设计和验证是一个完善且复杂的工业化流程,学生在学习过程中会接触很多全新且相互关联的知识点,如何让学生对设计流程各阶段的原理融会贯通并具备分析和解决问题的能力是相关课程教学的难点。本文首先介绍了数字集成电路课程的特点,分析了学生对全流程设计的分析和解决能力不足的问题,提出了一种采用真实项目案例来配合理论教学的方法并详细阐述了教学方法和实施过程。考查分析的结果表明,这种方法在总体上能显著提高学生分析和解决问题的能力,但也发现不同水平学生的受益程度存在差异。文章最后给出了进一步改进教学方法的几点建议,希望在未来的教学过程中取得更好的教学效果。
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[5]杨玲玲,谢星,孙玲,孙海燕.项目教学法在概论性课程教学中的应用研究.合肥:电脑知识与技术,2016(10):166-167.
关键词:路桥工程;路基路面施工;技术要点
0引言
随着社会经济的快速发展,我国的工程建设行业也取得了较快的发展,路桥工程的数量越来越多,规模也越来越大,路桥工程的数量、规模不断增加和扩大的同时,路基路面的施工水平也有了较大幅度的提高。但是,路桥工程实际的路基路面施工过程中,由于主客观因素的存在,如施工技术的选择、施工环境的影响等,导致施工时存在一定的问题,这些问题严重影响了施工质量,对路桥工程的整体质量也会造成很大的影响。因此,本研究将针对当前路桥工程路基路面施工的实际情况,探讨其施工技术要点。
1路桥工程建设中路基路面施工存在的问题
路桥工程建设中的路基路面施工质量有了极大提高,但在实际的施工过程中仍旧存在问题。从现阶段路桥工程路基路面施工建设的情况来看,存在的问题有很多,概括起来主要有路基路面不平整、路基路面破损、排水能力差、材料选择使用不合理以及承载能力差等。
1.1路基路面不平整
路桥工程路基路面施工过程中,存在不平整的问题。造成路基路面不平整的原因很多,综合来看主要有两个方面。一方面,基层施工过程中没有严格按照相关要求进行施工,使得路面出现波浪式起伏,影响路面的平整度[1]。另一方面,施工人员在进行摊铺施工的时候不认真、不仔细,压路机、摊铺机的操作技术存在问题。
1.2路基路面有破损
路桥工程建成投入使用之后,极有可能在部分路段出现破损、塌陷或者断裂等现象,这些现象的出现,严重影响到行车的安全。路桥工程路基路面施工过程中,因为在追求平整度时可能忽视了压实度质量,这是导致路基路面出现破损、断裂等问题的主要原因,并且材料的使用也有可能会导致路基路面出现破损、断裂的问题。
1.3路基承载能力差
路桥工程路基路面施工期间,桥头和桥身处的连接非常重要。在进行连接施工的时候,应当要保持一定的距离,并且采用科学的技术手段有效连接。但是在实际的施工过程中,因为连接处不够紧密,存在一定的缝隙,导致路基的承载力降低,长时间的通行压力下,会逐渐出现桥面变形、塌陷等问题,从而影响工程的使用及行车的安全[2]。
1.4排水能力比较弱
路桥工程路基路面施工过程中,必须要考虑到排水问题,一旦排水方面的内容没有考虑进去或者考虑的不合理,则容易导致施工出现问题,进而降低路面排水的能力,使得雨水等长时间停留在路面无法有效排出,路面在长时间的雨水浸泡下,容易造成路面破损的现象。同时,雨水透过路面进入到路基土层后,会影响到路基的稳定性[3]。
1.5材料选择不合理
材料对于工程施工质量的保证至关重要,如果材料的选择不合理,质量不过关的话,将会对工程质量造成很大的影响。路桥工程路基路面施工过程中,使用到的填充材料不合格,使得填充材料在各方面性能不达标,导致施工的质量出现问题,出现桥头跳车、路面不均匀沉降的情况出现,既影响了行车的安全,又影响了工程的使用。图1为桥头跳车现象。
2路桥工程建设中路基路面施工的技术要点
通过对上述路桥工程建设中路基路面施工存在问题的分析,对路基路面的施工有了进一步的了解。考虑到工程施工过程中质量的保证非常重要,路桥工程路基路面施工存在的上述问题严重影响了施工的质量,使得路桥工程的使用安全和效益大受影响,因而要采取积极的手段加以解决。下面结合工作实践就路桥工程建设中路基路面施工的技术要点进行分析。
2.1做好软土地基的处理工作
路桥工程建设过程中,不可避免地会遇到软土地基。软土地基是指含水量高、承载能力低、抗剪强度低、压缩性高的地基。大量的实践证明,路桥工程路基路面施工过程中,软土地基的存在会对施工的顺利进行造成严重的影响,并且会降低路基路面的施工质量。面对此种情况,路桥工程施工单位在对路基路面进行施工的时候,如果土质是软土,则应当利用当前路基路面施工中的先进技术对软土的含水量进行测量,如果含水量超标应进行相应的脱水处理,将软土层的含水量控制在标准范围内,同时还要对软土层的硬度进行加固处理,对土层位移等情况进行有效预防,从而提高路基的承载能力,最大限度地降低路桥的沉降幅度和速度,做到有效避免桥头搭板与梁伸缩缝之间的连接差的问题[4]。
2.2做好路基路面的排水工作
路桥工程的建设施工,对天气的要求比较高,尤其是大型的路桥建设施工,对天气的要求更加严格。在雨水天气的时候,大量的雨水积留在路面,由于雨水是一种酸性物质,具有一定的腐蚀性,一旦雨水无法及时排出,将会对路基路面造成严重的腐蚀,导致路基路面的材料质量降低。因此,在进行路基路面施工时,施工单位应做好排水准备工作,通过开挖排水沟、铺设排水管道等措施进行排水,建立起完善的路桥路基路面排水系统。另外,在施工过程中,涉及到的相关施工材料一定做好防潮防湿工作,施工过程中如果施工材料被淋湿,必须要待其干燥之后再进行施工。通过上述种种措施,全面做好路基路面的排水工作,降低雨水对路基的损害程度。
2.3做好路基填筑与压实工作
路桥工程建设过程中,路基路面的施工较为复杂,其中路基填筑与压实工作便是其中之一。之所以复杂,主要是因为其要求非常严格,一旦处理不好将会导致质量受到影响。一般情况下,路桥工程路基路面施工过程中的挖掘作业包括两种方式,即横向挖掘和纵向挖掘。在实际的挖掘过程中,施工单位应当结合施工现场的实际情况,合理地选择挖掘方式,如果有必要的话可以将横向和纵向两种挖掘方式结合起来。在选择路基填筑材料时,一定要选择压实性能好的材料,只有保证路基填筑材料的合理才能够保证路基压实的质量。施工时,一定要严格按照相关标准进行操作,每一个环节的施工质量都必须得到保证,从而确保施工路段能够按时按量完成。
2.4做好路基和坡面防护工作
在路桥工程施工时,做好路基和坡面的防护工作非常重要。路桥工程会对地层平衡造成破坏,而地层的改变又会对路基产生相应的反作用力,再加上自然环境与人类活动都有可能会对路面造成破坏,所以采取相应的措施做好路基和破面的防护工作就显得至关重要[5]。在路基和坡面防护工作的实施过程中,施工单位应当对路基坡度的不同结构进行分析,分析之后合理选择圬工防护技术进行防护,也可以选择植物防护技术进行防护,这样能够最大限度地减少外界因素影响,如地表水冲刷造成的坡面剥落或者水土流失等现象的出现,在保证路桥工程施工质量的同时,还能够维持地基与环境的协调性[6]。
3结语
总而言之,路桥工程建设过程中,路基路面的施工在保证工程的整体质量方面意义重大,施工单位在对路桥工程的路基路面进行施工时,应当对以往路基路面施工过程中存在的问题进行分析,从而采取相应的措施加以应对,做好软土地基的处理、做好路基路面的排水、做好路基的填筑与压实、做好路基和坡面的防护等工作,从而提高路桥工程的整体施工质量,保证其安全地投入使用,进而发挥出自身的价值。
参考文献:
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关键词:公路工程;路面垫层;施工技术;控制对策
0引言
路面垫层是连接路面和路基、防水层、隔水层及道路荷载的中间纽带,是路面结构的重要内容,如果这部分施工技术质量控制不佳,将会对后续公路施工带来不良影响。公路工程的路面垫层施工技术具有较高的质量要求,考虑到施工环境、施工用材的差异,从而采用碎石垫层和砂砾垫层路面垫层施工,保证施工用材必须符合公路工程的实际需要,预防道路变形及路面低洼、坑槽等不稳定因素的出现[1]。因此路面垫层是保障公路工程安全性和稳定性的重要技术,为延长公路使用寿命做出贡献。
1公路工程的路面垫层施工技术概述
路面垫层施工的基础条件是路面垫层的弹性满足各种交通工具的行车需要,同时具备透水性和间隙性,避免由于雨天路面积水而发生侵蚀地面,软化路基的现象出现,从而危及到行人及车辆的安全,发生意外交通事故,这就要求施工用材具有良好的级配,保证公路工程的路面有标准化的强度和路面弹性,防止由于过往车辆过重而遗留车辙裂痕等。此外,路面垫层施工技术重视细节施工,如果材料是砂砾,那么必须选择塑性较好的碎石,以均匀分摊路面力量,提高垫层的稳定性,避免路基沉陷、坍塌等问题的出现。还要彻底清理路面相关的砂砾和碎石,保证施工材料的塑性和相关颗粒含量的标准化和规范化,适合道路路面的自然膨胀力,提升道路施工的持久性和耐塑性。随着我国交通事业的发展,相应的施工技术得到明显进步,道路施工的质量标准明显提升,对质量要求更加严格,施工用材的强度和硬度更高,因此,公路工程的使用年限延长,我国公路工程的施工更加安全可靠、施工变得快捷化和简便化。路面垫层技术是公路工程施工中的重要组成部分[2],在公路工程中不可或缺,发挥出不可替代的作用,同时提升了我国公路的施工质量,降低了施工部门的成本,增强了交通效益,为我国现代化建设做出显著贡献。
2路面垫层施工质量的基本要求
(1)路面垫层需要具有较高的弹性模量,以此为公路过往车辆提供需要的荷载,还要求具有高强度的抗剪力,预防来往车辆遗留深深的车辙及裂缝,同时还要具备一定的透水性,能够让路面自由水快速排出,预防积水。若为砂垫层,施工中应当分层铺砂,逐层振密或压实,分层的厚度一般为15~20,密实度的控制方法有振动法(包括平振、插振、压实)、水撼法和碾压法等,且砂砾垫层粗细颗粒分离不明显,最大粒径不应大于5,砂砾垫层的宽度应当宽出路基边脚0.5~1.0mm。两侧墙以片石护砌,防止砂料流失,碾压时最佳含水量一般控制在8%~10%范围内。若为石灰垫层,施工前必须检验下卧地基,排除局部软弱土坑,使用素土或者灰土填平夯实,施工中均匀搅拌灰土并控制含水量,保证质量,如土料水分过多或者不足,应该晾干或加水浸润进行调整。(2)路面垫层施工材料配置良好,现阶段无法保证施工用材的透水性和水稳性,对此提出了以下要求:规范用材中,规定的垫层材料颗粒含量必须<0.075mm,占据总材料的10%左右比重,允许其具备一定的冻胀性。虽然垫层材料具有黏聚力,但由于满足不了垫层的要求,不能够抵抗黏粒发生自然作用造成的损失,因此这种结构不被路面垫层施工技术所采纳,无法有效延长公路的使用年限。施工材料对分层控制影响大,使用压实机现场试验确定,常规松铺30cm,分层压实厚度为20cm,并且压实灰土后应用排水方法,避免受到雨水浸泡。在垫层铺筑完成后,要预防日晒雨淋,在路面垫层表面铺筑上层,通常选择地基表面铺设塑料编织网或者土工聚合物等。(3)如果渗水系数较大,避免使用低于0.075mm的颗粒含量,材料最好选择的是嵌挤骨架结构,保证较大的空隙率,这种结构毛细作用微弱,不容易储存水,同时冻胀性较弱,真正实现了切断毛细水上升、防冻及吸收路基裂缝的作用[3]。当前,这种结构满足了规范化的砾石底层石配的要求,但是随着公路工程垫层路面标准的提高,这种规范的施工垫层已经不能完全满足需要,还需要进一步探索。
3公路工程路面垫层施工技术控制对策
3.1施工准备期监理
控制泥量是实施砂垫层配置的基础要求,最好选择使用粗砾,并且不能在垫层原材料中添加细砂和粉砂,预防泥量配置不当。同时还要有效控制垫层中的离析现象,通过应用合理化举措,避免出现离析情况。选择使用的砂砾粒保证在5cm范围内,并且在碾压施工的过程中注意控制垫层的含水量,严格检查垫层施工技术中所使用的砂砾质量,只有质量合格才能进入施工现场,用于垫层施工技术中。施工前,工程管理部门需要严格检验施工中用到的机械设备,促进施工设备的合理化运行,在施工前一周将机械设备运输到施工现场,预防出现耽误施工的现象。施工单位在机械设备进入施工现场后,通知公路工程监理人员,现场复核机械设备的数量、类型、规格及性能等,并且在后续审批开工报告中将检查情况详细列明。
3.2施工期监理
施工单位的运输能力必须和施工现场摊铺碾压机械相配套,两者的施工步伐应一致,预防现场卸料延迟或者现场机械频繁停机待料的情况发生。同时,根据实际情况决定运输材料,提前准备大量施工材料运输到现场。小段备料,快速成型[4]。施工顺序尽量选择使用倒退法施工建设,按照从内向外施工的顺序,保证现场施工的标准化、规范化步骤。结合松铺系数卸至额定的松方厚度进行摊铺和碾压卸料,防止土层过厚再使用推土机推平的现象,或者土层过薄还要重复二次补料,这都会影响垫层的平整度,按照由轻到重,从稳定到开振再到静压的顺序进行碾压。砂砾垫层施工技术的关键是严格设计,要求砂砾压实的紧密度。一般垫层施工所用的压实方法包括振动法、水撼法和碾压法等,这些压实方法在使用中严格要求分层铺砂,按照循序渐进的原则实施振密和压实,同时根据振动力度的大小决定分层厚度,一般在15~20cm范围内。
3.3施工过程注意事项
首先,垫层施工需要注意施工人员和施工机械设备步伐相一致问题,合理配置原材料,然后通过人工的方式铺平处理道路。同时,垫层铺设前,保证高质量的放线处理,明确桩位挂线的确定位置,对路基路面进行清洁,并且使用清水来润湿处理路基路面。其次,摊铺处理所用的天然砂砾混合料需要摊铺平整,使用压路机实施压实处理。碾压混合料的最大湿度保持在95%以上。垫层施工技术在公路工程中发挥着至关重要的地位,由于路面垫层自身具有特定化的功能,因此,选择路面垫层使用施工材料时,能够最大限度保证垫层材料的作用,延长道路工程的使用年限[5]。一般来讲,路面垫层施工过程中,经常出现路面垫层的弯沉设计不符合规范化、标准化要求的问题,导致这一现象的重要原因是铺设垫层厚度达不到施工的要求,如果原材料配制不够合理,那么路面垫层离析现象会经常出现。
4结语
综上所述,路面垫层施工技术在公路工程中不可或缺,只有严格控制施工技术的质量才能保证整个路面垫层施工的高质量,因此,注重加强施工中的规范落实、细化路面垫层施工准备工作,根据施工准则和技术规范提高公路工程的质量,对建筑事业的发展具有积极作用,同时促进了我国经济的健康有序发展。
参考文献:
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关键词:高速公路;机电工程;供配电技术
0引言
随着高速公路的建设和发展,人们对机电工程建设提出了更高要求,需要通过保证机电工程设备的稳定运行提供更加优质的出行服务。而机电工程设备运行需要依靠供配电系统提供能源。想要保证机电工程正常发挥作用,就要保证系统能够提供稳定供电服务。因此,需要加强供配电技术的分析,做好配套供配电系统的安装,为高速公路的正常运行提供技术保障。
1高速公路机电工程供配电系统分析
高速公路机电工程由信息采集子系统、监控中心、收费系统等多种系统构成,用于实现公路各项功能。而各个系统中包含大量的设备、设施,如信息采集子系统中包含紧急电话、气象检测器等,通信系统包含光电缆、通信电源等,均需要安全稳定的供配电系统提供动力支撑。从工程供配电系统组成上来看,主要划分为两部分,即输配电线路和配电房,包含通风、照明和沿线各种供配电设备设施,需要满足全线建设、运营和维护的用电需求[1]。在实际进行供配电系统建设时,还要重点为监控设备、通讯设备、服务区照明和养路设施等供电,保证高速公路机电工程能够正常运转。因此在设计过程中,还应根据机电工程负荷要求合理选用供配电技术,制定技术上先进、经济上合理、使用上安全的供配电技术方案,为机电工程运行提供保障。
2高速公路机电工程供配电技术研究
2.1工程概况
某高速公路机电工程属于ED1合同段,工程起止里程为YJ90+320—K120+461,沿线包含5座隧道、2个收费站和1个服务区,将按交钥匙工程进行,需要为沿线设备、设施提供稳定电力,同时为隧道照明、通风和消防等设备设施提供不间断电力保障,满足机电工程安装、运行需求。从工程量上来看,隧道包含5285套高压钠灯灯具、39台37kW射流风机、52套路灯、450套灭火装置、24面低压开关柜、205套LED灯具、60面10kV开关柜、79面低压配电柜、23台变压器、100面隧道动力柜、3套发电机组,另外需要完成213km低压电力电缆和51km高压电缆敷设,并完成160km照明电线敷设。
2.2供配电技术方案
实际制定供配电技术方案时,还要实现负荷分类。供配电系统需要为沿线设备、设施供电、配电,同时为重点区域机电工程供电、配电。相比较而言,沿线设施和隧道机电工程对电源的稳定性和可靠性提出了较高的要求,需要保证各种收费设备、通信设备、监控设备和动力设备等能够正常运行,所以应按照一级用电等级进行供配电设计,包含服务区、收费区在内的重点区域照明可以按照二级用电等级配电。针对沿线机电工程设备、设施分布情况和全路段高压供电系统负荷容量,可以采用集中供电方式。针对收费站、服务区等负荷容量较大的地点,还要完成变配电所的设立,就近引入单路10kV高压电源,并在变配电所的变压器低压母线侧设置双电源投切开关,配备辅助供电的柴油发电机组供电电源。在项目施工完成后,需要将临时用电电源转换为永久性用电电源。而配电所内需要结合负荷分布进行低压配电室的设计,利用低压配电盘引出低压线路,为邻近路段通信设备和监控设备供电。针对监控机房等对供配电要求更高的位置,需要采用专用供电线路和UPS进行供电。针对隧道机电工程,考虑到用电设备较为集中,配电系统需要完成较长送电线路的敷设,线路上散布的负载对电压损失要求严格,还要采用中压供电系统,从主变电站引出5~6kV电线,完成多个厢式变电站的设置,满足长距离大范围供电需求[2]。隧道内安装有照明、通风和消防等设施,需要保证供配电系统运行的安全性。所以在供电电源上,需要配置二路外电源和自备电源,一旦外电源产生故障,可以利用柴油发电机组保证隧道供电安全。系统采用分段母线供电,监控、通风和照明等设备拥有各自单独回路,采用独立电源为全隧道照明供电,以免母线电压波动对隧道照明造成影响。
2.3供配电技术应用
2.3.1沿线供配电技术
在实际应用供配电技术为沿线设备、设施供电时,还要将10kV单电源架空引入变电所,低压配电则要采用220/380V的TN-C-S系统。针对部分一级负荷供电要求,可以完成柴油发电机组的设置。采取该种技术措施,能够使用电设备端电压偏差不超出±5%。在架空线接入时,需要采用“T”接方式,利用终端杆和电缆与高压进线柜连接。利用柴油发电机组进行供电,还要在第二段母线上进行自动转换开关的连接。在外接电源停电的情况下,将实现第一段母线自动脱开,然后进行发电机组自动投切。在外电源恢复后,会自动将发电机组切除。根据高速公路沿线用电特点,还应选用三相Dyn11型干式变压器,并设置外壳防护,增强供配电技术运用的经济性。配电线路采用三相四线制,实现放射式供电,引入通信机房等建筑物后采用三相五线制,布线过程中应实现三相负荷平衡。供配电系统继电保护采用微机监控系统,需要在开关柜上进行分布,提供测控一体化保护。在低压配电室中,需要完成自动补偿器的配置,能够采用电容器实现电能损失补偿,使配电室功率因素超出0.9。此外,还要加强防雷保护措施,保证供配电系统安全运行。
2.3.2隧道供配电技术
针对隧道监控、通风等设备设施,需要实现不间断供电。在供配电技术运用上,则要采用UPS系统,其实就是PWM逆变器,连接前会连接稳压器,能够将交流市电转变为直流电,然后将直流电转变为交流电,实现稳定供电。在市电中断的情况下,可以利用蓄电池供电,使电源持续输出交流电压。采用该技术,能在发电机组启动前利用UPS供电,保证隧道用电设备、设施运行不间断。由于UPS可以实现正弦波输出,可以避免受电网严重干扰,满足隧道通信、监控、通风和照明设备的供电需求,同时也能满足收费站收费设备的供电需求。变电所的位置需要设置在隧道口,采用低压电缆为隧道内设备供电[3]。针对隧道采用的射流风机,还要利用电缆沟进行配电电缆的敷设。在风机吊挂位置,需要利用二次衬砌的预埋管将电缆与风机电机连接在一起。隧道照明主电缆同样需要采用电缆沟敷设,分支电缆需要使用电缆桥架进行敷设。针对应急照明回路,还要采用耐火电缆,其余为阻燃电缆。因此当采用供配电技术为机电工程供电时,还要与其他专业联合设计,保证隧道施工过程中能够完成预埋件和预埋管道的预留,继而为供配电设备、设施的安装和电缆敷设提供保障。
3结语
通过分析可以发现,在高速公路机电工程建设过程中,要充分考虑工程的供配电需求,完成设备、设施不同负荷等级的划分,从而提出科学的供配电技术方案。通过对供配电技术的合理应用,使机电工程维持正常运行,继而为工程各项功能的实现提供保障。
参考文献:
[1]周育驰,李晨,侯旭阳.高速公路机电工程供配电施工技术[J].公路交通科技(应用技术版),2017,13(7):98-100.
[2]刘金志.浅谈高速公路机电工程供配电系统施工质量控制[J].建材与装饰,2017(15):256-257.
(1)尽量远离大型矿山,军事工程等配套设施,以减少输电线路建设的风险对当地经济和环境,同时避免不良地质区,并尽量选择靠近国道,省级的位置选择在该路径不仅可以改善交通的运行,也方便了项目的建设。
(2)对应设置传输线,传输线的设计应该设置成为具有高度对应项,使电厂按照详细规划和变电站的设计相一致的特定方案,限制区域要使用相同的塔架设回直立设施。
(3)要选择合适的导线长度。两个分站之间的线路长度是尽可能短,以避免电力功率的损耗。并且选择材料上要注意材料本身的电阻值、密度、延展性等问题,避免由于导线材料选择不当造成导线自重过大造成危险,也应该避免相应电阻值过大的导线材料造成导线发热出现火灾。
(4)根据高差和间距设置,以避免电线塔间距输电线路选线过大,由于地面沉降,如过度的风偏的现象最终造成导线垂低等不良后果。
2输电线路工程设计与施工的管理和控制要点
根据所处环境的不同,输电线路的施工非常容易受到各种外界因素的影响和破坏,因而,发生事故的概率很大。另外,导线裸露在外的特点要求导线与地面、建筑物等设施之间要有一定的安全距离,因此造成输电线路占地空间和线路廊道的增大,从而对土地的利用情况产生影响。下面,本文从几个方面介绍输电线路工程设计与施工过程中的管理和控制要点:
2.1输电线路导线的选择
传输线导体的主要作用是传导电流,传送功率,这是该部分的主要部分。电源线被设置在所述塔,不仅需要承受导线本身的重量,而且还由雪,雨,阳光和温度的影响,并因此,电线线路的选择设置应该选用机械强度高电气性能更好。许多类型的传输线导体,该ACSR最广泛的应用,主要是由于该ACSR通常是由多股铝导线绞合的形成引起的,是最好的导体的电流传输,钢丝的内部绳股,使强度提高该行也起到了非常重要的作用。在电力输送网格系统中,电压电平越高,传输容量,也能对外部环境的影响更加敏感。为了提高电力传输的质量和降低高频通讯以及所选择的电晕丝的干扰是非常重要的。在正常情况下,使用为确保引线组成的两个或更多个高压输电线路,并根据传输容量、电流强度、供电密度、发热的情况下、损失的最大金额去共同决定导线的横截面的选择电力和其他条件。有关符合导线质量扭曲的机械张力,以满足密封性要求和均匀性的金属丝的表面内的规定的购买请求应光滑,腐蚀斑点的条件和包含物不可以存在。
2.2输电线路路径的设计
1)图上选线
图上选线主要是指通过收集到的输电线路周围区域的航测图、地形图等信息,根据以往的经验,标识出其中的起点、终点和其他必经的地点等位置,然后参考水文地质、民航、交通气象等相关资料,使线路路径的选择尽可能的避开较大的设施和其他影响区域,另外,考虑到不同地区的交通条件,要根据路径最短的原则,规划多个可实施方案,然后将这些方案进行经济和技术上的对比,进而选择一个最优的线路路径方案。
2)现场选线
这一步骤的任务是将图纸路线落实到实际现场中,并进行实地踏勘。该阶段要求工作人员具有较强的毅力和耐性,因为一个线路可能需要进行多次的走访和勘察才能最终确定。输电线路的选择要尽可能的避开地质不良区域、果木林园、森林等地带,同时还要检查已经存在的线路的覆冰情况,避免线路经过严重覆冰的区域。最后,要对交通运输的便利性进行充分考虑,以方便线路工程的施工和维护。
2.3输电线路杆塔的设计施工
传输线塔是用来支持导线的设备,使之能不管在什么样的天气条件下,都能够满足的安全要求并确保电磁场的电绝缘性。传输线塔支撑结构,因此,塔架构造周期,运输时间和成本,以及建设成本等占有相当大的部分。因此,要加强选择和塔的施工队伍设计的重点。着重注意设计的塔结构,成本,尺寸,等等。根据情况的内容。线路初步设计时,应严格按照该设计过程中的成本估算的有关规定,利用塔模型尽可能之前已经实施的,如果你需要使用新塔将不得不反复研究,计算和科学实验,从而避免不必要的损失。
2.4输电线路的其他内容
首先,在输电线路工程设计过程中,我们应遵循实事求是的原则。例如,输电线的选择方面,线应及时更新有关的技术;在施工设备上线的选择,尽量使用节能,高科技材料的;在设计方面行路,他们必须利用已经成熟的手段。要加强重点输电线路路径优化程度,不断学习新的技能,并使用这些技能输电线路的设计和施工服务。其次,根据输电线路的建设,要运用经济和先进的开挖基坑与人工挖孔桩基础技术,可有效降低混凝土的用量,节约工程投资,减少开挖方量,减少水和土壤,破坏周围的塔的基底部的植被。此外,使用根据实际情况作适当的施工方法施工人员的要求,提高输电线路基础工程的质量。最后,整个设计和建造输电线路工程,加强对相关环节的管理。设计与施工输电线路工程的重要组成部分,施工人员加强管理,包括工作人员和工程材料的管理,防止废弃物胡乱丢弃现象的发生,而且还可以防止员工松弛状况出现。
3结束语
1公路工程高填方路基施工技术的要点
1.1填方路基的排水固结
在填方路基排水固结中通常采用袋装砂井及塑料排水板作为竖向排水结构的排水方式并进行有效排水。接通竖向排水结构和水平排水砂垫层,在公路高填土路基施工前,第一,要进行砂垫层的铺设,厚度一般设为约30cm,并设置坡度;第二,再进行竖向排水结构的安装。在利用排水固结技术进行地基问题处理时,要不断对地基排水固结速度进行提升,这样可以对对地基起到挤密的作用,在填方路基排水固结施工中,只需采用较为简便的机械设备就可以进行施工作业,成本及造价都会得到有效降低。
1.2填方路基的摊铺及整平
卸完第一层填料后,填方摊铺作业过程中可以采用自重在30t以上的重型履带式推土机进行摊铺施工,并反复碾压已经摊平的填料,以次实现初步压实的良好效果,这样可以有效降低平地机在整平路基施工中的难度。当路基整平初步完成后,然后利用平地机再次进行精细的整平工作,在路基整平作业中为了方便路基排水可以根据施工的具体需求形成一定程度路拱。
1.3填方路基的压实
采用平地机精平作业之后,为确保公路工程高填方路基的质量,可选用重型振动式压路机对路基进行有效地碾压工作,在路基碾压施工中其直线段的延伸方向应由两边到中间进行有效延伸,同时应从内侧向外侧进行小半径曲线段的延伸,纵向碾压轮迹或横向接头处应有0.45米的重叠部位。必须严格控制压路机的速度,将其速度保持在4km/h的范围内,利用静压作为初压的主要方式,振动压实要用于初压完成后,在压实过程中必须严格遵循试验结果、相关压实规范对压实次数的要求及实际的施工情况对公路施工路面的压实次数进行准确确定。
2高填方路基施工技术的应用
严格依据设计断面对公路工程高填方路基进行科学有效地分层填筑、分层压实。路堤填土宽度与填层设计宽度相比,应宽于其设计宽度。压实宽度与设计宽度相比应大于设计宽度,最后削坡。选用水平分层填筑法进行填筑路堤的施工,当施工地面不平整时,分层填筑要从最低处开始一层一层地填筑,在层与层之间,填筑前必须确保压实后土质符合相关规范的具体要求,反之,则不能进行下一层的填筑。在施工路段其纵坡地面在12%以上时,可选用纵向分层法作为公路工程高填方路基施工的技术进行施工。其施工流程为沿纵坡分层,逐层填压密实。在山坡路堤施工中,要在天然土基上直接修筑路堤必须满足基底符合相关规范需求及地面横坡在l比5以下。当地面横坡在l比5以上时,施工地面要开挖一个宽度大于1m的台阶,然后进行夯实工作,主要利用小型夯实机进行施工。在公路工程高填方路基填筑施工中必须从下到上进行填筑,并在填筑过程中进行分层夯实,在填完全部台阶后,就可以遵照一般填筑方式进行填土施工。
在高速公路或一级公路半填半挖横坡陡峻地段的路基施工中,必须根据施工路段的具体情况在山坡上挖台阶,一般情况下都是由填方坡脚向上挖成向内倾斜的台阶,其台阶宽度应设置在1米以上。在填筑路堤不同土质混合施工时,路堤下层填筑施工时应选用较小透水性的土进行填土施工,还要做成4%的双向横坡;在路堤上层填筑时,在干旱地区应覆盖路堤边坡,在路堤边坡填筑中必须选择具有较好透水性的土进行填土施工,其他地区则不用。在填筑过程中,性质不同的土不能进行混合填土,必须分别进行填筑。各种填料层的整体厚度不能在0.5米以下。在上层填筑中必须要填筑优良土,这种土质必须具有体积不因潮湿、冻融影响而变更的特点,在下层填土中应选择具有较小强度的土。在对河滩路堤进行填筑作业时,必须将护道也一起进行分层填筑。在填料可能受水淹没的部位,土料要采用具有良好水稳性的材料进行施工作业。
公路高填方路基施工薄层上土施工中土方摊铺施工过程中要对上土层的厚度进行严格控制,通常情况下要将土层厚度控制在25cm。在全断面整体路基填筑施工中,沿路基中线及边线通常情况下施工人员都会设立三至五条控制高程线,在卸土方式上可选用定额卸土的方式将土在施工面进行均匀分散卸除,这样可以有效防止土层初始压实度由于卸土集中而导致的差距过大,进而对碾压后路基平整度造成严重影响。在公路高填方路基施工机群作业中,对其土质的含水量有明确要求,必须确保上路土的含水量在最佳含水量范围以内。通常情况下高等级公路翻拌路基土的工作不能在路上进行,当路基土上路后,推土、平地、碾压等设备群必须在后面跟进同时进行施工作业。首先将路基土通过推土机推送到全断面路基范围内并进行大略摊平,再使用压路机进行两遍静压施工,按照标高和路拱要求利用平地机将填筑层刮平,再实施压实作业。
公路高填方路基施工快速碾压技术的应用必须确保上路路基土的质量,在路上不能进行翻拌晾晒等,碾压作业要及时进行。快速碾压在雨季施工中尤为重要,特别是在填筑土质路基及路基挖方施工中,更要重视碾压的及时性,这样可以有效避免雨水对路基土的浸泡,进而对路基施工的工期及整体强度造成严重影响。小段成型是指依据生产及设备自身的工作能力,在等级较高的公路路基施工中,必须对施工段的长度进行确定,通常情况下高速公路路基全断面宽度施工长度应控制在800m以内。在公路高填土路基施工中为确保路基的稳定性,必须及时进行排水。在施工过程中,水对路基强度及稳定性具有极大的影响作用,地基浸水将会使承载力极大降低,水是路基病害形成的重要因素。基底地表径流严重影响着路基的稳定性,当施工设计中对地基排水没有作出具体施工方案时,也要在施工环节通过其他方式对其问题进行有效解决,如疏导、堵截、隔离等。
路基施工前必须进行截水沟、排水沟、盲沟的施工作业,这样可以对施工范围内的路基地面水进行有效截断和疏干。临时排水急流槽要设置在一定填方高度上,对路面雨水进行集中排除,避免路堤边坡的冲刷。
3结论
综上所述,公路高填方路基施工技术水平的高低对公路施工的整体质量具有重要的影响作用,在公路工程高填方路基施工中影响其质量的因素很多,每个工程项目的实际施工情况也有所不同,在具体公路施工中必须提高其高填方路基施工的技术水平,规范施工工序,才能保障公路工程整体的质量。
作者:尹路源 单位:濮阳市通达公路工程有限公司
第二篇
1公路工程路基施工常见问题
纵向裂缝是公路工程路基施工中另一个经常出现的问题。它主要是人为原因造成的。按照正确的施工规范,在路基施工时要进行填设土方。填土宽度是根据相关数据进行计算而精确确定的。但有时由于施工人员质量意识淡薄,未按计算结果执行,导致填土施工随意性大,结果和实际施工设计严重不符。即使采取了补救措施,比如镶边处理,但依然没能妥善解决,最终导致路基拉裂,产生纵向裂缝。路基沉陷、纵向裂缝是道路施工中危害最大的两个质量问题。它们不仅会减慢行车速度、威胁乘车安全,还会对车辆本身造成损害,必须要想法设法予以防治。
2公路工程路基施工技术要求
2.1级配砂砾垫层技术要求
级配砂砾垫层技术是解决公路路基沉陷问题的最常见方法。它通过对公路路面进行针对性的垫层施工以避免路基沉陷的发生。需要注意的是,砂砾质量对级配砂砾工艺影响至关重要。进行级配砂砾施工要严格选择砂砾种类,保障砂砾质量,否则就会产生新的质量问题。少数施工企业为降低成本,使用低价砂砾,导致级配砂砾不能达到预设目标,从而对整个公路工程的路基施工都产生了质量方面的影响。
2.2级配砂砾垫层施工工艺
级配砂砾垫层施工分为运输摊平、碾压路槽、初期养护和整形洒水碾压等四个工序。由于运输砂砾的车辆较多,为防止因施工造成阻碍影响道路交通,需采用分片施工,严格控制运输车辆数目的办法,一半道路封闭施工,另一半正常开放,保障交通运输的需求。
2.3水泥稳定砂砾基层施工方法
由于级配砂砾中石料粒径不同,在运输过程中极易发生分层、分散不均现象,影响使用。因此,在施工的时候,需要使用用水泥来固定混合料内部砂砾的分散状态。一般有两种方法:一是路拌法,常用于底基层的施工;二是厂拌法,应用于与底基层相对应的上基层。用水泥稳定砂砾,这个环节是整个地基工程质量的根本保障,如果该环节出现问题,必然导致地基质量问题产生。所以必须要以科学严谨的态度对待这个环节的每一步施工操作,务求保证施工质量。
2.4水泥稳定砂砾基层的施工工艺
路拌法主要包括洒水闷料、初平砂砾料、摊平水泥、摆放水泥、整形找平、机械拌和以及碾压成型等步骤;厂拌法主要包括砂砾备料、加水拌和、水泥剂量、摊铺碾压、运料上路和洒水养生等步骤。
3公路工程路基施工的质量控制要点
3.1合理选择设备以及材料
要充分做好施工前的准备工作。制定切合实际的详细施工计划,原材料按照施工标准采购充足,并严格执行检测验收功能工作,不符合要求的材料绝对不能进场。做好施工机械设备的检查和维护工作,保障设备正常运行。建立健全原料档案和施工记录,确保发生问题后有据可查,责任能够追溯到人。
3.2准确施工测量
施工测量工作相对复杂,要求施工人员具有较高的技术水平和责任意识。要仔细做好施工前的检查工作,首先检查控制点是否定位精准、固定牢固,中心线是否在正确的方向,以保障后续施工位置定位准确。同时,根据相关技术规范进行详细计算,以准确定位填挖位置。由于施工现场人员、设备众多,土、石方填挖频繁,地面情况变化较大。为防止因施工中对位置发生误判而导致的错误操作,可以采用设置标示物的方法来固定施工位置。一般以在施工要点位置打入木桩来作为标示物。作为标示物的木桩要固定牢固。施工中要注意对木桩的保护,避免碰撞。为保障对工程施工的有效监管,所有的施工过程可以让施工方和所有的监理单位一齐实施。如果后续工程出现问题,可以藉此明确责任。
3.3路基排水
要做好路基排水相关措施。路基的稳定性和强度受土壤含水量影响很大。路基含水过多会导致路面沉降等多种问题。因此,为控制土壤含水量在技术规定范围内,保障公路质量和运输安全,要切实做好路基工程排水设施的设计和施工。通过建设排水沟、节水沟,适当提高路基填土高度、设置隔水垫层和中央分隔带等方法及时排出地表水并降低地下水,有效降低路基含水对路基、路面结构和使用性能产生的损害。具体使用哪些排水设施,要根据公路等级和当地排水条件的实际情况进行设计。
4结束语
要做好路基施工质量控制,为整个公路工程质量提供可靠保障,需要从前期准备做起,做好物资保障,保证原料合格充足供应,保证工程设备正常运行,科学制定施工计划并严格按照技术规范执行。只有切实做到科学施工、科学管理,严格控制每一步施工,发现问题及时采取针对性措施,才能有效保障整体的施工质量。
作者:范加乐 潘锋 单位:陕西省商洛市镇安县交通工程质量监督所 陕西海星监理有限公司
第三篇
1水泥搅拌桩与预制管桩的概念
1)水泥搅拌桩。作为软土地基处理的一种有效技术,水泥搅拌桩在多数水泥固化剂应用中,属于主要施工材料。将水泥利用水泥搅拌桩机的作用喷洒到土里,再进行搅拌并确保其均匀度,促使水泥与土产生各种物理化学反应,以此提高软土的硬度。经水泥搅拌桩技术处理过的软土,具有较好的加固效果,能够及时应用到公路工程施工中,这种施工技术不但能够应用于软土较差的淤泥性土质当中,还适应于泥炭土、粉土等土质当中。根据水泥搅拌桩喷射水泥的方式不同,一般情况下可以将其分为两种不同的形式,如干喷型水泥搅拌桩和湿喷型水泥搅拌桩,在这两种不同类型的水泥搅拌桩中,选用的材料也有一定的区别,在干喷型水泥搅拌桩中主要应用的材料为水泥干粉,这种水泥干粉在施工过程中,只需要较短的时间就能够使水泥硬化,可以有效提高水泥搅拌桩之间的强度,其缺点主要有在搅拌过程中不能有效确保水泥材料的均匀度,还不能进行施工全过程的复搅作业。湿喷型水泥搅拌桩中主要应用的材料为水泥浆,这种施工材料在施工过程中水泥硬化的时间要久一点,但在搅拌施工中具有极强的均匀性,而且便于复搅
2)预制管桩。预制管桩是一种空心的钢筋混净土管桩,这种管桩在生产过程中主要应用了预应力技术,辅助技术主要有离心成型及蒸汽养护等,预制管桩是一种新型管桩技术。这种软土地基处理技术具有很多优势,主要有施工便捷、成本低、能够有效缩短工期及具有较好的抗震性能等,基于此,在公路工程软基处理得到了广泛地应用。在预制管桩施工中主要有大小两种应变形式,大应变主要应用于对管桩承载力的检测,必须将其频率检测合理控制在2%到5%的范围内。小应变主要应用于对管桩完成性的检测,将其频率检测控制在10%带20%的范围内。桩身质量的检测主要采用水泥搅拌桩的抽芯,并将其频率检测控制在2%到5%的范围内。
2水泥搅拌桩及预制管桩施工技术的应用
软基处理施工是公路工程施工的主要工序,其处理技术水平的高低对公路工程的整体质量和安全性将起到决定性的作用。确保公路工程软基处理施工的质量,可以对公路的使用寿命进行有效延长,同时能够大大降低公路后期的养护成本。
2.1水泥搅拌桩在软基施工中的应用
水泥搅拌桩在软基施工中的广泛应用,将有效提高公路的质量及安全性,同时还能延长公路的使用寿命,对水泥搅拌桩处理技术及质量控制进行深入探究,是确保公路工程整体质量的首要条件。应用水泥搅拌桩进行公路工程软基处理,施工企业必须严格遵循施工设计图的要求进行水泥搅拌桩的准确定位,不能盲目定位,在定位过程中必须严格控制水泥搅拌桩的偏差值,将其控制在15mm以下。必须先对公路工程施工场地的土质、水文等因素进行合理有效的了解与分析,再进行水泥搅拌桩施工。在施工材料配合比设计过程中,可以在公路软基施工前要将水泥及其他施工材料的搅拌时间及速度的相关数据进行及时总结,等到监理部门抽查检验合格后,在进行整体施工。为确保水泥搅拌的质量,必须合理分配送灰及搅拌施工员工的工作,将两者进行合理性安排,确保水泥浆输送的上升及下搅速度能够在规定的范围内进行成,通常将其定为0.8m/min~1.2m/min。
水泥搅拌桩施工技术在公路工程软土处理中主要应用于淤泥及淤泥土质,还可以应用于泥炭土及粉土地质。在泥炭土施工路段中采用水泥搅拌桩处理时,一定要先进行相关实验,主要是因为这种土质具有一定的侵蚀性,利用相关实验可以有效确保水泥浆的实用性,在此基础上在开始施工作业。如在天气较冷的时节进行软土施,就要首先考虑气温对施工环境的作用,在解决此问题后在开始施工作业。在公路工程软土处理中,如发生水泥浆减少及增多的情况,施工企业必须及时进行查看,确定地基下方是否存有空洞及土层,此时要根据工程的具体施工情况选用与之相适应的处理方式进行有效处理。在公路工程软基处理中,水泥浆搅拌机在施工过程中其技术难度较大,在搅拌过程中想要得到均匀的水泥浆就必须进行较多次数的搅拌,这样才能确保水泥浆的强度符合施工规范的需求。但搅拌次数的增多,随着将会导致工期的延长,这样就会降低公路施工的工作效率。基于此,施工企业必须先进行试桩作业,在得到最佳施工方案后,在进行科学有效地施工,更能提高公路工程软基处理的质量。
2.2预制管桩在软基施工中的应用
公路建设中软土地基对其有着较大的危害性,在软基处理过程中,如果采用施工方式不正确或受到其他因素的制约,都会导致地基失稳、不均匀沉降现象的产生,最终将会对公路的正常建设及使用造成严重的影响。公路工程软基处理中选用预制管桩进行施工,施工企业必须对预制管桩管理进行不断加强,并进行一定程度地信息资料收集与整理,确保预制管桩质量的合格性。预制管桩在软基处理施工中,施工企业必须十分重视技术及实践经验等,在施工过程中施工人员必须具有较高的实践能力,才能具有较强的预见性,只有这样才能在施工过程中及时发现问题,并给予有效处理。
在公路工程软基处理施工中,预制管桩施工过程中必须十分重视管桩的竖直度,只有确保预制管桩始终处于竖直状态,才能确保公路工程整体施工的质量。在软基处理施工中,第一要在地下插入预制管桩的第一节,同时对其方向的准确性进行确定,严格控制其竖直度的偏差值,确保其小于0.5%。在将预制管桩插入地下时,精神必须高度集中,小心施工,不能使偏差值大于施工要求的范围,否则就需要重新进行施工。在进行路基开挖施工时,施工企业必须时时对基坑进行有效围护,在基坑周围,不能出现大量杂物堆放的现象。在公路工程软基处理施工前,依据公路工程施工的实际情况,进行试桩作业,以此有效对工程损失进行降低,并进一步对公路工程整体质量进行提高。
3结论
【关键词】输电线路;施工;电力工程;基础性
1引言
随着社会经济的快速发展,电力行业逐渐走向人们视野并且成为国民生活生产的支柱型产业。随着大量的电力需求越来越多的电力工程建设呼之欲出,基于此电力行业的快速发展在现阶段是必然的趋势。此前随着人们生活水平的不断提高,电力资源越来越成为人们生活生产所必须的能源之一,为了保证国民生活生产的需求必然促使电力工程项目的快速建设,大幅的提高电力工程中输电线路施工技术以及管理,从而保证整个电力工程的质量。输电线路是电力工程项目中比较重要的一个组成部分,保证了电力系统正常运转的关键所在,所以有关输电线路的质量问题是非常值得重视的。科学合理的电力工程输电线路的施工技术以及管理工作有利于更好的保证电力工程的整体质量,现阶段已经逐渐成为电力工程项目建设中的关键所在。
2电力工程中输电线路施工现状
随着我国经济的高速发展,我国电力基础设施快速发展,电网覆盖全国各个角落,电力工程输电线路的施工存在诸多难点。第一点是电网的规模越来越多,用电需求不断增大,对输电线路的施工要求越来越高,施工技术也在不断更新。第二点是在输电线路路径的选择上,要有益于社会经济的发展,也要根据我国的土地开发模式。第三点是如果资金不能及时到位,会影响输电线路的施工进度。第四点是为了确保供电系统平稳运行,保障用户的用电安全,面对日益多样化的供电系统结构,输电线路要与之相适应。第五点是输电线路对输送和分配电能具有重要作用。输电线路是电力工程中非常重要的部分,所以电力企业要不断探究和应用先进的施工技术,把控好输电线路的施工质量,确保供电系统的稳定运行。
3电力工程输电线路的施工技术要点
3.1电力工程输电线路勘查设计
输电线路勘查设计是输电线路施工的前期工作,决定着输电线路的路径、施工条件和技术选择等等,输电线路勘察设计非常重要。制定施工方案时要充分考虑经费、技术和施工条件等因素。在设计输电线路路径时,要尽量将路径长度设计的最短,这样可以减少工作量,减少经费,加快施工进度,输电线路的安全稳定性也更有保障,在进行输电线路勘查工作时,要挑选专业素养高的、尽职尽责的工作人员,能够认真负责的完成勘查工作。输电线路施工的精准度十分重要,对转角、杆塔间距以及高度差的测量数据要很精准。这就需要一个理论知识强的测绘团队,测绘时严格按照规范操作,要及时和工程设计人员进行沟通探讨,了解项目的设计意图和目标,这样测绘工作能顺利的开展,得到高质量的测绘结果。
3.2加强基坑开挖施工控制
在输电线路施工过程中,需要挖基坑和浇筑杆塔基础结构,也是输电线路施工的重点,这两项工程的质量直接关系到输电线路的施工质量。首先要科学的选择基坑的位置,施工前要详尽地勘察基坑周边的条件,包括地质条件、水文条件、地下管道等等,综合考虑多方面因素,避免造成不必要的破坏。基坑最主要的开挖方式还是机械,人力辅助,如果遇到坚固的地质条件,还需要进行爆破。基坑开挖过程中,要严格遵守技术规范,确保施工质量。
3.3加强基础工程施工
基础工程建设是后面工程和整个工程的保障,基础工程的作用是支撑输电线路,抑制杆塔因外力发生倾斜,防止杆塔下沉,是输电线路施工的重点工作。基础工程的施工受施工位置的地质条件影响,施工难度、施工投资和工期主要受地质条件影响,基础工程施工前,相关技术人员要严格审查图纸,如果出现疑点,要进行研究探讨,根据实际情况,及时做出调整,对于施工过程中的技术难点,预测可能出现的问题,做好预备措施。施工前,要根据施工技术标准选混凝土等原材料,并选取试件进行坍塌度试验,确保达到施工标准。施工过程中,首先是勘查岩土,与设计时的参考数据进行对比,如果出现偏差,及时调整,重新设计;查看基坑的深度偏差,如果偏差,采取措施填平,使基坑平整。组装立柱模板进行模板支护施工,用柱箍加固立柱模板,避免立柱模板发生移位或变形。
3.4加强杆塔工程施工技术
杆塔是输电线路的重要组成部分,要科学地选择杆塔的类型和结构,选择杆塔要考虑成本、性能、输电线路进度和后期维修,综合考虑做到最佳。杆塔有耐张型杆塔和直线杆塔两种,如果运输条件差,施工环境跨越度大,铁杆是最佳选择,如果交通便利,施工难度小,那就选择混凝土杆或者钢筋混凝土杆。输电线路杆塔有两种组立形式,分解组立形式和整体组立形式。一般钢筋混凝土杆塔采用整体组立,要先在地面上组装,因为混凝土杆塔是平面结构,用焊接连接杆身,杆身比较重。
3.5加强架线施工技术
架线施工是输电线路施工的重要组成部分,关系到输电路线安全稳定运行。张力展放和拖地展放是输电线路架线的两种形式,张力展放用机械牵张,架线方式成本低、效率高导线的质量好,在输电线路施工过程中比较常用;拖地展放是线盘不动,人工拖动,此方法操作简便,易磨损导线,影响使用寿命。通过维持导地线的张力来保障交叉物之间的安全距离,这是张力展放架线方式的重点。输电线路的施工有几点需要注意:①大轮径的放线滑车可以减少磨损,所以尽量选取大轮径的放线滑车;②输电线路展放完之后,尾线留出合适的长度;③紧线施工过程中,为了让杆塔受力不会过度,要打好临时拉线,临时拉线打在张力方向反侧。
3.6光缆和塔脚优化控制
关于输电线路光缆施工,有相应的施工标准,施工前,先要检查光缆的质量和性能,严格按照相关说明进行安装。光缆施工在3km以内,光缆外径与盘卷外径比值为1:15。要求专业人员负责光缆的展铺和拖拉施工;分析施工区域的环境因素,根据坡度的大小调节杆塔的高差平衡,一种办法是增高,增高不行就在杆塔短脚位置进行挖方施工。在施工时,要注意光缆间的连接位置和打结问题、接头收揽方向和顺序。
3.7设备安装、调试,高压试验及验收输
电线路施工完成之后,紧接着就是安装各类警示标志和防护标志在输电线路上,还有检验变压器,进行高压试验,各项检验都达标后,出具试验报告并进行验收。
3.8检修工程施工技术
像台风、地震等恶劣的外部环境有可能破坏输电线路及器具,影响用户的用电,所以要有应急措施,及时做好检修工作,预判潜在的风险隐患,分析原因,及时制定解决方案,降低损失。
3.9紧线施工技术
①把机动绞磨设备开启之前,需要首先更替收紧余线,复查关键流程,确保在施工过程中不会出现异常情况。②着重注意分裂子导线的时机情况,在预设弧度的时候,应该降低转速,然后慢慢牵引,确保形体弧垂值都出现在观控当中。③在某一紧线段当中,应该先让观测弧垂值比设计的数值稍微低一些,然后让回松值略微大于标准数值,在导线固定之后在观测弧垂值,这样连续开展两次,然后再收紧,保证弧垂值在标准范围当中。④详细检查动机绞磨掌控当中双分裂导线的实际情形,并且要尽快开展调整,确保双分裂子导线弧垂值相同。在该流程当中,还应该仔细检查另外一根子导线的弧垂值。
4结束语
总而言之,只有做好电力工程输电线路施工技术以及相关的管理工作,才能确保电力工程能拥有一个比较好的质量,才能更好的长期的服务社会。所以在具体的输电线路施工过程中,必须要针对常见的问题提出相应的控制措施,提高电力企业人才培养力度,加强与政府执法部门之间的合作以求打击输电线路的破坏与偷盗现象,引进先进的管理系统来辅助电力企业更好地完成电力传输工作。另外在具的输电线路施工过程中要对必要的几个工作环节有比较熟练的操作技能。在输电线路施工结束后,还得对输电线路进行必要的维修和保护工作,以求减少电力事故的发生。另一方面国家也应当加大力度规范电力工程相应的施工技术和施工管理,从而保证施工质量,提升我国电力工程输电线路的整体质量。
参考文献
[1]边艳航.浅谈电力工程中输电线路施工管理[J].中国科技信息,2011.
[2]王蕾,蔺喜迎.浅谈电力工程中输电线路的施工管理[J].机电信息,2012.
关键词:电力工程;高压输电;线路设计
1高压输电线路设计前需要进行的合理勘测过程
输电线路的设计是一项重点工作,设计是否合理,直接关系到电力系统的正常有效运行标准,直接关系到电力传输的功能水平。需要按照实际情况,准确的加强输电线路的设计管理效果,在设计前,进行合理的勘查,了解实际情况,明确地质标准,周围环境,地上及地下的建筑物等,有效的提升电网输配电线路的设计合理性,确保输配电设计的勘查工作正常进行。按照实际的标准设计情况,准确的分析测绘标准,明确线路测量的要点,对各个角度、各个搭架的过程,距离、高度进行详细的测量分析,确定测量的精准度,明确实际测量数据的合理性。按照实际测绘的过程,对测绘人员进行严格的流程标准化分析,确定输电线路的区域划分标准,准确的分析输电线路的设计路径,确定设计的方案优化性,以合理的形式,确定设计勘查的位置,确保输电线路施工工作的正常进行。
2输电线路设计的整体要素分析
2.1高压输电防雷的设计过程
安装有效的避雷针,制定合理的防雷电流引流方式,通过安全的引入方法,确保输电线路不接触到雷击点。按照有效的保护设备或建筑物的方法,对雷电流进行避雷准备。采用避雷线,按照有效的水平悬挂方式进行导线分布,明确实际雷电引流导体、接地装置的组成标准。按照高压输电设备的配套方式,尽可能多的架设有效的输电线路设备,防止周边建筑物遭受到雷电的影响。
2.2建立有效的导线选择设计标准
按照高压输电线路的实际位置,准确的分析输电线路的影响程度,对降雨、冰雹、风暴等问题的影响因素进行判断,明确外界气温对其周围可能产生的影响因素,明确实际工业化学气体排放的过程,确定输电线路的实际影响标准。通过合理的设计,明确高压输电线路的实际考虑因素,对线路的材质、基础结构选择进行有效的分析。
2.3高压输配电线路的实际路径分配标准
以科学有效的输配电高压线路进行设置,明确有效降低高压输电线路的施工标准和成本,确保输电线路的有效正常运作。通过分析实际输电线路的标准结构,准确的进行前期的勘测分析,确定地质条件,周边环境。拟定有效的路线,分配有效的综合评价标准,确定辅助角和地形施工标准,明确有效的施工方案,尽可能的开工至房屋的项目开发和建设,从而有效的降低工程成本,保证整体路线的经济性、安全性、施工方便性和可靠性。
2.4明确杆塔搭建设计的位置
杆塔搭建设计过程中,需要根据高压输电线路的实际组成结构和部分,确保杆塔施工的工期、线路输送的时间范围,确保实际有效运输的可行性。杆塔基础设计、施工质量的好坏直接关系到整体高压输电线路的建设质量水平。按照有效的杆塔设计标准,明确设计现场标准的考察方式,充分掌握各类历史资料内容,全面的进行地理环境和地质情况的分析,针对实际情况制定有效的措施,减少杆塔施工建设的各类事故的发生和发展,保证杆塔技术设计和施工管理质量水平。
2.5高压输配电设计过程中需要防污损的标准
高压输电线路的防污损设计中,需要根据实际无损的类型,目标电压绝缘情况进行合理的发内心,充分了解高压输电线路的配置方式和标准,逐步降低无损对高压线路的影响情况。按照有效的选择方式,确定高压输电线路的绝缘距离,结构标准等,充分配置高压输电线路的污损情况,确定类型,规律,做好有效的防护措施。对无法实现的无损问题进行处理,采用有效的物理测量方式,提升化学分析效果,保证污损处理效果的合理性。
3输电线路设计相关技术问题的处理对策方案
3.1优化铁塔基础性施工标准过程
高压输电线路的实际设计过程中,需要明确实际铁塔搭建的设计标准。在铁塔建设前,需要做好有效的计算工作,明确实际相关的载荷量,明确实际结构标准。按照有效的设计优化方式,不断提升输电线路对整体水文地质情况的分析过程,充分了解相关基础施工的方案,明确铁塔具体受力情况,确保地基符合实际的载荷能力,有效的设置轴心受压,轴心拉力等问题。
3.2单双回路的有效搭配过程和相关问题
高压输电线路的实际施工过程中,为了有效的提升铺设线路的项目开发,确保项目的出线效果,可以采取双回路的终端塔设计方式,按照有效的区域、地段进行架设,采用有效的方式,确保电力系统持续性的电源供给,明确实际电源故障问题,分析停电的原因。按照有效的后备供电作用,确保用户的供电效果。
3.3杆塔接地电阻的降低处理过程
高压输电线路的杆塔接地电阻问题,需要通过深埋、横向延展的方式,确定电阻的降低标准。如果土体结构的电阻率较低,可以采用竖井、深埋方式接地保护。横向延展接地的施工成本较低,可以有效的抑制接地电阻、冲击接地电阻。运用其方法,可以提神杆塔所具备的有效水平假设条件和方式。
4结语
综上所述,高压输电线路是电力工程中药的组成部分,良好的设计是电力系统安全运行的基础。通过高压输电线路的设计,不断提升输电线路工程的具体实施标准,明确设计的科学勘测过程,确定具体防雷基础方案,明确防污损的情况,重视线路的施工技术研究,确保高压输电设计的科学性和有效性。
参考文献:
[1]李良元.架空高压输电线路工程设计及施工要点分析[J].低碳世界,2016(29).