第三章 纵断面设计
【本章学习要点】 本章主要学习纵断面线Xing设计的基本方法,《标准》的有关规定和要Qiu,掌握纵断面设计成果。
沿着公路中线竖直剖切然后展开即为公路的Zong断面。由于自然因素的影响以及经济性要求,路线纵断面总是一条有起伏的空间线.纵断Mian图是公路纵断面设计的主要成果,也是公路She计的技术文件之一.把公路的纵断面图与平Mian图结合起来,就能准确地定出公路的空间位Zhi.
Ta是根据中线上各桩点的高程而点绘的一条 Zai纵断面图上有两条主要的线:一条是地面线,
Bu规则的折线,反映了沿着中线地面的起伏变Hua情况;另一条是设计线,它是设计人员经过Ji术上、经济上以及美学上等多方面比较后定Chu的一条具有规则形状的几何线,反映了公路Lu线的起伏变化情况.纵断面设计线是由直线He竖曲线组成的.直线(即均匀坡度线)有上Po和下坡,是用坡度和水平长度表示的.直线De坡度和长度影响着汽车的行驶速度和运输的Jing济以及行车的安全,它们的一些临界值的确Ding和必要的限制,是以通行的汽车类型及行驶Xing能来决定的。
在直线的坡度转折处为平顺过度要设置竖曲Xian,按坡度转折形式的不同,竖曲线有凹有凸,其大小用半径和长度表示。
路线纵断面图上的设计标高,即路基设计标Gao,《规范》规定如下:
、新建公路的路基设计标高 1、1
高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧Bian缘标高;二、三、四级公路采用路基边缘标Gao,在设置超高、加宽地段为设超高、加宽前Gai处边缘标高。
2、2、改建公路的路基设计标高
一般按新建公路的规定办理,也可视具体情Kuang而采用行车道中线处的标高。
纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力Te性、公路等级、地形、地物、水文地质,综He考虑路基稳定、排水以及工程经济性等,研Jiu纵坡的大小、长短、竖曲线半径以及与平面Xian形的组合关系,以便达到行车安全迅速、运Shu经济合理及乘客感觉舒适的目的。
第一节 纵坡及坡长设计
一、汽车行驶与公路纵坡的关系
(一)汽车行驶要求
汽车行驶的牵引力来源于汽车的发动机,发Dong机将燃料燃烧所放出的热能转化为机械能;Qi车行驶的阻力有空气阻力、滚动阻力、坡度Zu力和惯性阻力,要保证汽车正常行驶,牵引Li必须大于或等于各项阻力之和;但汽车牵引Li发挥受轮胎和路面之间摩阻力限制,如果轮Tai和路面之间摩阻力不够大时,牵引力就不可Neng发挥作用,车轮只能空转打滑,所以汽车的Qian引力又受驱动轮与路面之间摩阻力的限制。Dang路面阻力较大时,汽车行驶条件较差,当路Mian阻力超过一定限度,汽车将无法行驶。
(二)汽车在坡道上的行驶要求
1.纵坡度力求平缓;
2.陡坡宜短,长坡道的纵坡度应加以严格Xian制;
3.纵坡度的变化不宜太多,尤其应避免急Ju起伏变化,力求纵坡均匀。
Er、最大纵坡、最小纵坡和坡长限制
(一)最大纵坡
在高差较大的地区,坡度越大,公路里程就Yue短,一般来说工程数量也越省;但由于
汽车的牵引力有一定的限度,故纵坡不能采Yong太大,必须对纵坡加以限制。最大纵坡是公Lu纵坡设计的极限值,是纵断面线形设计的一Xiang重要指标。最大纵坡的大小将直接影响路线De长短、使用质量、行车安全以及运营成本和Gong程的经济。
汽车沿陡坡行驶时,因升坡阻力增加而增大Qian引力,从而降低车速,若长时间爬陡坡,不Dan会引起汽车水箱沸腾、气阻,使行驶无力以Zhi发动机熄火,使行驶条件恶化。汽车下坡时Zhi动次数增加,制动器易发热而失灵,驾驶员Xin理紧张,也容易发生车祸。因此从行车安全Kao虑对最大纵坡必须加以限制。
1.确定最大纵坡应考虑的因素
1)汽车的动力性能:考虑公路上行驶的车Liang,按汽车行驶的必要条件和充分条件来确定。
2)公路等级:不同的公路等级要求的行车Su度不同;公路等级越高、行车速度越大,要Qiu的纵坡越平缓。
3)自然因素:公路所经过的地形、海拔高Du、气温、雨量、湿度和其它自然因素,均影Xiang汽车的行驶条件和上坡能力。
2.最大纵坡的确定
最大纵坡是各级公路纵坡限制值,只有在山Ling区路线特别困难时采用。如表 3-1所示。
3.纵坡折减
1)高原纵坡
在海拔3000米以上的高原地区,因为空Qi稀薄而使汽车输出功率降低,相应降低了汽Che的爬坡的性能;此外,在高原地区行车,大Qi压强低水箱易开锅;所以,各级公路的最大Zong坡应按表3-2的规定折减;最大纵坡折减Hou,如小于4%时,仍采用4%。
2)桥梁隧道纵坡
大、中桥上的纵坡不宜大于4%,桥头引道Zong坡不宜大于5%;位于市镇附近非汽车交通Liang较大的地段,桥上及桥头引道纵坡均不得大Yu3%;小桥涵纵坡随路线。
隧道内的纵坡不应大于3%,并不得小于0.3%;独立的明洞和长度小于50米的隧道Ke不受上述限制。
3)非汽车交通量较大的路段纵坡
Fei汽车交通量较大的路段纵坡,应根据具体情Kuang将纵坡放缓;平原微丘区一般不大于2%,3%,山岭重丘区一般不大于4%,5%。
(二)最小纵坡
为使公路上行车快速、安全和畅通,希望公Lu纵坡设计的小一些,但是,在长路堑低填方Yi及其它横向排水不畅通的地段,防止积水渗Ru路基而影响其稳定,规定各级公路的长路堑Lu段、以及其他横向排水不畅的路段,均应采Yong不小于0.3%的纵坡。当必须设计水平坡(0%)或小于0.3%的纵坡时,边沟排水She计应与纵坡设计一起综合考虑,其边沟应作Zong向排水设计。
(三)坡长限制
1.最大坡长的限制
公路纵坡的大小及坡长对汽车正常行驶影响Hen大。坡长限制,系根据汽车动力性能来决定De。长距离的陡坡对汽车行驶不利。连续上坡,发动机过热影响机械效率,从而使行驶条件E化,下坡则因刹车频繁而危及行车安全,因Ci,纵坡越陡,坡长越长,对行车的影响越大。《标准》对各级公路不同陡坡的最大坡长加Yi限制见表3-3。
表 3-3 各级公路纵坡长度限制
2.陡坡组合坡长
当连续陡坡是由几个不同受限坡度值的坡段Zu合而成时,应按不同坡度的坡长限制折算确Ding;其连续陡坡最短坡长应大于规范规定最小Po长。
公路纵坡设计时,当连续陡坡有几个不同坡Du值的坡段组合而成时,相邻坡段长度应按限Zhi的规定进行坡长折算,例如:某山岭区三级Gong路,第一坡段纵坡度为7%,长度为200m,即占坡长限制的2/5;第二坡段纵坡度Wei6%,长度为200m,即占坡长限制的2/7;第一坡段、第二坡段设计完后还剩 :1,2/5,2/7 = 31.43/100,若第三坡段采用4%的坡度,第三段坡长Zui长采用(31.43/ 100)×1100=345.71m, 这时就把100%的Po长值全用完了,在使用坡长限制的纵坡度时,坡长只能小于或等于100%的坡长限制,Yi般情况下,应留有一定的余地。
3.最小坡长限制
最小坡长限制主要是从汽车行驶平顺性的要Qiu考虑。如果坡长过短,使变坡点增多,汽车Xing驶在连续起伏地段产生增重与减重的频繁变Hua,导致感觉不舒适,车速越高感觉越突出,Er且路容美观、相邻两竖曲线的设置和纵断面De视距等也要求坡长不能太短。为使纵断面线Xing不至于因起伏频繁而呈锯齿形的状况,并便Yu平面线形的合理布设,应对纵坡的最小长度Zuo出限制。最小坡长通常以设计速度行驶9,15s的行程作为规定值。《标准》规定,各Ji公路最小坡长如表3-4所示。
二、缓和坡段
在纵断面设计中,当陡坡长度达到限制坡长Shi,应安排一段缓坡,用以恢复在陡坡上降低De速度。同时从下坡安全考虑,设计一段缓坡Ye是非常必要的。缓和坡段的具体位置应结合Zong向地形考虑路线的平面线形要素。不同等级De公路其缓和坡度不同,对于越岭公路《标准》规定缓和坡段的纵坡应不大于3%,其长度Ying不得小于最小坡长要求。
三、平均纵坡
平均纵坡是指一定长度的路段纵向所克服的Gao差与该路段长度的比。平均纵坡是衡量路线Xian形设计质量的重要指标之一。
根据对山区公路行车的实际调查发现,有时Sui然公路纵坡设计完全符合最大纵坡、坡长限Zhi及缓和坡长的规定,但也不能保证行车顺利An全。如果在长距离内,平均纵坡较大,汽车Shang坡用二挡时间较长,发动机长时间发热,易Dao致汽车水箱沸腾、气阻;同样,汽车下坡时,频繁刹车,易引起制动器发热,甚至烧毁制Dong片,加之驾驶员心理过分紧张,极易发生事Gu。因此,从汽车行驶方便和安全出发,合理Yun用最大纵坡、坡长限制及缓和坡段的规定,Huan应控制平均纵坡。
平均纵坡与坡道长度有关,还与相对高差有Guan。《标准》规定二、三、四级公路越岭路线Lian续上坡(或下坡)路段,相对高差为200m,500m时,平均纵坡不应大于5.5%;相对高差大于500m时,平均纵坡不应大Yu5%。并注意任意连续3km 路段的平均Zong坡不宜大于5.5% 。
四、合成坡度
公路在平曲线地段,若纵向有纵坡并横向有Chao高时,则最大坡度既不在纵坡上,也不在横Xiang超高上,而是在纵坡和超高的合成方向上,Zhe个最大的坡度称之为合成坡度,又叫作流水Xian坡度。如图3-1所示。
合成坡度可按矢量关系或勾股定理关系导出:
图3-合成坡度示意
i合 =i2,ib2
式中: i合—合成坡度%
i —公路平曲线处的纵坡%
ib —公路平曲线处的超高横坡度% 。
汽车在有合成坡度的地段行驶,若合成坡度Guo大,当车速过慢或汽车停在弯道上时,
汽车可能沿合成坡度的方向产生侧滑;同时Ruo遇急弯陡坡,汽车可能沿合成坡度方向冲出
弯道之外而造成事故;此外,当合成坡度较Da时,还会造成汽车倾斜、货物偏重,致使汽
车倾倒。
因此,我国《标准》规定了各级公路的最大Rong许合成坡度见表3-5。
最大合成坡度是控制极限值,一般情况应留You一定的余地。
Zai纵断面设计拉坡时 ,纵坡的确定必须考虑Man足合成坡度的要求。
当陡坡与小半径平曲线相重叠时,在条件许Ke的情况下,以采用较小的合成坡度为宜。
特别是在下述情况时合成坡度必须小于 8% 。
1.冬季路面有积雪、结冰地区;
2.自然横坡较陡峻的傍山路段;
3.非汽车交通量比率高的路段。
各级公路的最小合成坡度不宜小于 0.5% 。在超高过渡的变化处,合成坡度不应设Ji
成 0% 。当合成坡度小于 0.5% Shi,应采取综合排水措施,以保证路面排水畅Tong。
第二节 竖曲线
当纵断面上两条坡度不同的相邻纵坡线相交Shi,就出现了转坡点(变坡点)。汽车在
转坡点上行驶不顺适,故在转坡点处都必须Yong曲线将前后两条相邻纵坡线顺适连接起来以
适应行车的需要,这条连接两纵坡线的曲线(二次抛物线)叫竖曲线。竖曲线分凸形竖曲
线和凹形竖曲线两种形式。所以纵断面设计Xian是由直坡段和竖曲线组成。
一、竖曲线
如图3-2所示,O为转坡点,前坡段纵坡i1,后坡段纵坡i2,则相邻两坡度的差为ω=
i1-i2 ,上坡时取正值,下坡时取负Zhi。当 i1- i2为正值时,则为凸形竖Qu线。当 i1 - i2
为负值时,则为凹形竖曲线。
我国采用二次抛物线形作为竖曲线。设抛物Xian顶点半径为 R;
竖曲线长: L = Rω
R 竖曲线切线长: T= TA =TB ? L/2 = 2
T2
竖曲线的外距: E = 2R
l2
竖曲线上任意点至相应切线的距离:h 2R
式中: l —为竖曲任意点至竖曲线起点(终点)的距离, m;
R—为竖曲线的半径,m。
Tu 3-2 竖曲线计算图示
二、竖曲线的最小半径
(一)竖曲线最小半径的确定
1.凸形竖曲线极限最小半径确定考虑因素
1)缓和冲击
汽车行驶在竖曲线上时,产生径向离心力,Shi汽车在凸形竖曲线上重量减小,所以确
定竖曲线半径时,对离心力要加以控制。
2)经行时间不宜过短
当竖曲线两端直线坡段的坡度差很小时,即Shi竖曲线半径较大,竖曲线长度也有可能较短,此时汽车在竖曲线段倏忽而过,冲击增大,Cheng客不适;从视觉上考虑也会感到线形突然转Zhe。因此,汽车在凸形竖曲线上行驶的时间不Neng太短,通常控制汽车在凸形竖曲线上行驶时Jian不得小于3秒钟。
3)满足视距的要求
汽车行驶在凸形竖曲线上,如果竖曲线半径Tai小,会阻挡司机的视线。为了行车安全,对Tu形竖曲线的最小半径和最小长度应加以限制。
2.凹形竖曲线极限最小半径确定考虑因素
1)缓和冲击:
在凹形竖曲线上行驶重量增大;半径越小,Li心力越大;当重量变化程度达到一定时,就Hui影响到旅客的舒适性,同时也会影响到汽车De悬挂系统。
2)前灯照射距离要求
汽车行驶在凹形竖曲线上时,也同样存在视Ju问题。对地形起伏较大地区的路段,在夜间Xing车时,若半径过小,前灯照射距离过短,影Xiang行车安全和速度;在高速公路及城市道路上You许多跨线桥、门式交通标志及广告宣传牌等,如果它们正好处在凹形竖曲线上方,也会影Xiang驾驶员的视线。
3)跨线桥下视距要求
为保证汽车穿过跨线桥时有足够的视距,汽Che行驶在凹形竖曲线上时,应对竖曲线最小半Jing加以限制。
4)经行时间不宜过短
汽车在凹形竖曲线上行驶的时间不能太短,Tong常控制汽车在凹形竖曲线上行驶时间不
得小于3秒钟。
总之,无论是凸形竖曲线还是凹形竖曲线都Yao受到上述缓和曲线、视距及行驶时间三种因Su控制。竖曲线极限最小半径是缓和行车冲击He保证行车视距所必须的竖曲线半径的最小值,该值只有在地形受限制迫不得已时采用。通Chang为了使行车有较好的舒适条件,设计时多采Yong大于极限最小半径1.5,2.0倍,该值Wei竖曲线一般最小值。与平曲线相似,当坡度Jiao较小时即使采用较大的竖曲线半径,竖曲线De长度也很短,这样容易使驾驶员产生急促的Bian坡感觉,同时,竖曲线长度过短,易对行车Zao成冲击。我国按照汽车在竖曲线上以设计速Du行
Shi3s行程时间控制竖曲线最小长度。各级公Lu的竖曲线最小长度和半径规定如表3-6所Lie,在竖曲线设计时,不但保证竖曲线半径要Qiu,还必须满足竖曲线最小长度规定。
三、竖曲线的设计和计算
(一)竖曲线设计
选用竖曲线半径时,为获得更好的视觉效果,还应将竖曲线半径选择大一些,使视觉上感Dao舒适畅顺。从视觉观点考虑的竖曲线半径为Biao3-6所列一般最小值的1.5,4.0倍。常用的视觉观点考虑的竖曲线最小半径见表3-7。
相邻竖曲线衔接时应注意:
1.同向竖曲线:特别是两同向凹形竖曲线Jian如果直线坡段不长,应合并为单曲线或复曲Xian形式的竖曲线,避免出现断背曲线。
2.反向竖曲线:反向竖曲线间应设置一段Zhi线坡段,直线坡段的长度一般不小于设计速Du的3秒行程。以使汽车从失重(或增重)过Du到增重(失重)有一个缓和段。
3.竖曲线设置应满足排水需要。若邻纵坡Zhi代数差很小时,采用大半径竖曲线可能导致Shu曲线上的纵坡小于0.3%,不利于排水,Ying重新进行设计。
(二)竖曲线计算
1.计算竖曲线的基本要素:
竖曲线长:L、切线长:T、外距:E
2.计算竖曲线的起、终点的桩号
竖曲线的起点的桩号 = 变坡点的桩号,T
竖曲线的终点的桩号 = 变坡点的桩号+T
3.计算竖曲线上任意点切线标高及改正值
x2
切线标高 = 变坡点的标高?S i ;改正值:y= 2R
4.计算竖曲线上任意点设计标高
某桩号在凸形竖曲线的设计标高 = 该桩Hao在切线上的设计标高 , y
某桩号在凹形竖曲线的设计标高 = 该桩Hao在切线上的设计标高 + y
〔例3-1〕:某山岭区二级公路,变坡点Zhuang号为 K3+030 .00,高程为427 .68 ,前坡为上坡,i1= +5%,后坡为下坡,i2 = , 4%,竖曲线Ban径 R=2000m。试计算竖曲线诸要
素以及桩号为 K3+000.00 和K3+100.00处的设计标高。
1)计算竖曲线要素
ω= i1 - i2 = 5% , (,4%) =0.09
所以该竖曲线为凸形竖曲线
曲线长:L = R ω=2000 ×0.09 = 180 m
切线长:T = L/2 =180 / 2 = 90m
T2902
外距: E = 2.03m 2R2 2000
2)竖曲线起、终点桩号
竖曲线起点桩号=(K3+030.00), 90 = K2+940.00
竖曲线终点桩号= (K3+030.00) + 90 = K3 +120.00
3)K3+000.00、K3+100.00的切线标高和改正值
K3+000.00的切线标高= 427.68 ,(K3+030.00,K3+000.00)×5%= 426.18m
(K3,000.00,K2,940.00)2
0.90m K3+000.00的改正Zhi =2 2000
K3+100.00的切线标高=427.68,(K3+100.00, K3+030.00)×4%= 424.88m
(K3,120.00,K3,100.00)2
K3+100.00的改正值= 0.10m 2 2000
4)K3+000.00和K3+100.00的设计标高
K3+000.00的设计标高= 426.18 , 0.9 = 425.28m
K3+100.00的设计标高= 424.88 , 0.1 =424.78 m
第三节 爬坡车道
爬坡车道是陡坡路段正线行车道外侧增设的Gong载重车行驶的专用车道。
(一) (一) 设置爬坡车道的条件
我国《规范》规定:高速公路、一级公路纵Po长度受限制的路段,应对载重汽车上坡行驶Su度的降低值和设计通行能力进行验算,符合Xia列情况之一者,可在上坡方向行车道右侧设Zhi爬坡车道。
1、沿上坡方向载重汽车的行驶速度降低到Biao3-8的人允许最低速度以下时,可设置爬Po车道。
2、上坡路段的设计通行能力小于设计小时Jiao通量时,应设置爬坡车道。
爬坡车道设计通行能力的计算方法与正线的Tong行能力计算方法相同。
对需设置爬坡车道的路段,应与改善正线纵Po不设爬坡车道的方案进行技术经济比较;对Sui道、大桥、高架构造物及深挖路段,当因设Zhi爬坡车道使工程费用增加很多时,经论证爬Po车道可以缩短或不设;对双向六车道高速公Lu可不另设爬坡车道,将外侧车道作为爬坡车
道使用。
对于山岭地区的高速公路,由于地形复杂,Zong坡设计控制因素较多,在这种路段上,计算Xing车速度一般在80Km/h以下,是否设置Pa坡车道,必须在上述条件下,从公路建设的Mu的、服务水平、工程建设投资规模等综合分Xi比较后确定。
(二)爬坡车道的设计
(一)(一)横断面组成
爬坡车道设于上坡方向正线行车道右侧,如Tu3-4所示。爬坡车道的宽度为3.5m包Kuo设于其左侧路缘带的宽度0.5m。
图 3-4 爬坡车道横断面组成
爬坡车道的路肩和正线一样仍然由硬路肩和Tu路肩组成,但由于爬坡车道上行驶速度较低,其硬路肩宽度可以不按正线的安全标准要求She计,一般为1.0 m,而土路肩宽度以按Zheng线要求设计为宜。
窄路肩不能提供停车使用,在长而连续的爬Po车道路段上,其右侧应按规定设置紧急停车Dai。
(二)横坡度
如上所述,因为爬坡车道的行车速度比正线Xiao,为了行车安全起见,高速公路正线超高坡Du于爬坡车道的超高坡度之间的对应关系见表3-9所示。
若爬坡车道位于直线路段时,其横坡度的大Xiao同正线路拱坡度,采用直线式横坡,坡向向Wai.
另外,爬坡车道右侧路肩的横坡度大小和坡Xiang,参照正线与右侧路肩之间关系的有关规定Que定.
(三) 平面布置与长度
爬坡车道的平面布置如图3-5所示.其总Chang度由起点处渐变段长度L1、爬坡车道的长DuL和终点处附加长度L2组成.
Tu 3-5 爬坡车道的平面布置
起点处渐变段长度L1用来使正线车辆驶离Zheng线而进入爬坡车道,其长度一般取45 m.爬坡车道的长度L,一般应根据所设计的纵Duan面线形,通过加、减速行程图绘制出载重车Xing驶速度曲线,找出小于允许最低速度的路段,从而得到需设爬坡车道的路段.
爬坡车道终点处附加长度L2用来供车辆驶Ru正线前加速至允许最低速度,其值与附加段De纵坡度有关,见表3-10规定,该附加长Du包括终点渐变段长度60 m在 公路平、纵线形组He设计
公路的空间线形是指由公路的平面线形和纵Duan面线形及横断面所组成的空间带状结构物;Gong路设计是从路线规划开始的,然后经选线、Ping面线形设计、纵断面设计和平纵线形组合设Ji,最终以平、纵、横组合的立体线形展现出Lai。汽车行驶过程中,驾驶员所选择的实际行Che速度是他对立体线形的判断作出的,因此,She计中不仅仅满足平面、纵断面线形标准,还Bi须满足公路空间线形视觉的连续性,并有足Gou的舒适感和安全感。
一、视觉分析
(一 )视觉分析的意义
公路设计除应考虑自然条件、汽车行驶力学De要求外,还要把驾驶员在心理和视觉上的反Ying作为重要因素考虑。汽车在公路上行驶时,Jia驶员是通过视觉、运动感觉和时间的变化来Pan断线形。公路的线形、周围景观、标志及其Ta有关信息,驾驶员几乎都是通过的视觉感受Dao的。
从视觉心理出发,对公路的空间线形及其与Zhou围自然景观和沿线建筑的协调,保持视觉的Lian续性,使行车具有足够的舒适感和安全感的Zong合设计称为视觉分析。
(二)视觉与车速的动态规律
驾驶员的视觉判断能力与车速密切相关,车Su越高,其注意前方越远,而视角逐渐变小。Jia驶员的注意力集中和心里紧张程度随车速的Zeng加而增加,注意力集中点和视野距离随车速Ti高而增大,当汽车高速行驶时,驾驶员对前Jing细节的视觉开始变的模糊不清,而视角随车Su逐渐变窄,已不能顾及两侧景象了。由此可Jian,对于快速公路来说,必须使驾驶员明白无Wu地了解线形,尽量避免由于判断错误而导致Jia驶失误。
(三)视觉评价方法
所谓线形状况是指公路平面和纵断面线形所Zu成的立体形状,在汽车快速行驶中给驾驶员Ti供的连续不断的视觉印象。设计者通过公路Tou视图评价线形组合是否顺势流畅,对易产生Pan断失误和茫然的地方,必须在设计阶段进行Xiu改。
二、公路平、纵线形组合设计
(一)组合原则
平面与纵断面的线形组合是指在满足汽车运Dong学和力学要求的前提下,研究如何满足视觉He心理方面的连续性、舒适感,研究与周围环Jing的协调和良好的排水条件,公路平、纵线形Zu合的基本原则是:
1.应能在视觉上自然地诱导驾驶员的视线,并保持视觉的连续性;
2.平面与纵断面线形的技术指标应大小均Heng,不要悬殊太大,使线形在视觉上和心理上Bao持协调;
3.选择组合得当的合成坡度,以利于路面Pai水和安全行车。
高速公路、一级公路以及设计速度?60Km/h 的公路,应注重立体线形设计,尽量Zuo到线形连续、指标平衡、视觉良好、景观协Diao、安全舒适。设计速度愈高,线形设计所考Lv的因素愈周全。
设计速度?40Km/h 的公路,首先应Zai保证行车安全的前提下,正确运用线形要素Zui小值,在条件许可,不过多增加工程量的情Kuang下,力求做到各种线形要素合理组合,并尽Liang避免和减轻不利的组合,以期充分发挥投资Xiao益。
(二)组合方式
1.平曲线和竖曲线组合
平曲线和竖曲线两者在一般情况下应相互重He,如图3-5所示,宜将竖曲线的起、终点,放在平曲线的缓和段内;这种立体线形不仅Neng起到诱导视线的作用,而且可取得平顺和流Chang的效果。
平曲线与竖曲线大小应保持均衡,平、竖曲Xian几何要素要大体平衡、匀称、协调,不要
把过缓与过急、过长与过短的平曲线和竖曲Xian组合在一起。表3-11为平纵曲线半径大Zhi均衡的参考值。
当平曲线半径和竖曲线半径都很小时,平曲Xian和竖曲线两者不宜重叠。
组合不当
组合得当
平曲线位置
直线
旋线
旋线
直线(虚线为不设缓和曲线的圆曲线)
图3- 平曲线与竖曲线组合
凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部不得Cha入小半径的平曲线,也不得与反向平 曲线拐点相重合,以免误导驾驶员Shi线,使驾驶员操作失误,引起交通事故。
2.平面直线与纵断面的组合
平面的长直线与纵断面直坡段相配合,对双Che道公路能提供超车方便,在平坦地区易与地Xing相适应,行车单调,驾驶员易疲劳。从美学De观点上,平面的直线与一个大半径的凸形竖Qu线配合为好,与一个凹形竖曲线相配和次之;在直线中较短距离内两次以上的变坡会形成Fan复凹凸的“驼峰”和“凹陷”,使线形视觉Xiao果既不美观也不连续。
平面直线与纵断面组合时应注意:
1)平面长直线配纵面长坡时,线形单调、Ku燥,容易使司机疲劳和超速行驶。 2)平Mian直线上短距离内纵面多次变坡,有隐蔽路段,同时影响夜间行车前灯照射。 3)在平面Zhi线段内不能插入短的竖曲线。
4)在平面长直线上不能设置陡坡及竖曲线Chang度短、半径小的凹形竖曲线。
5)在平面直线上的纵断面线形应避免出现Tuo峰、凹暗、跳跃等使驾驶员视觉中断的线
形。
三、线形组合特征及注意问题
表 3-12 线形组合特征及注意问题
Di五节 纵断面设计要点
一、纵断面设计要点
纵断面设计的主要 关Yu纵坡极限值的运用
根据汽车动力特性和考虑经济等因素制定的Ji限值,设计时不可轻易采用,应留有余地。Zai受限制较严,如越岭线为争取高度、缩短路Xian长度或避开艰巨工程等,才有条件地使用。Hao的设计应尽量考虑人的感觉、心理上的要求,使驾驶员有足够的安全感、舒适感和视觉上De美感。一般讲,纵坡缓些为好,但为了路面He边沟排水,最小纵坡不应低于0.3%,0.5%。
(二)(二)关于最小坡长
坡长是指纵断面两变坡点之间的水平距离。Po长不宜过短,以不小于设计速度9s的行程Wei宜。对连续起伏的路段,坡度应尽量小,一Ban可取竖曲线最小长度的3,5倍。
(三)(三)各种地形条件下的纵坡设计
1、平原、微丘地区的纵坡应均匀平缓,注Yi保证最小填土高度和最小纵坡的要求。丘陵Di区的纵坡应避免过分迁就地形而使路线起伏Guo大,注意纵坡应顺适不产生突变。
2、山岭、重丘地形的沿河线应尽量采用平Huan纵坡,坡长不应超过限制长度,纵坡不宜大Yu6,注意路基控制高程的要求。
3、越岭线的纵坡应力求均匀,尽量不采用Ji限或接近极限的坡度,更不宜在连续采用极Xian长度的陡坡之间夹短的缓和坡段。越岭路线Yi般不应设置反坡。
4、山脊线和山腰线除结合地形不得已时采Yong较大纵坡外,在可能条件下纵坡应缓些。 沿水库上游岸边的路线,路基设计标高应考Lv水库水位升高后地下水位雍升,以及水库淤Ji后雍水曲线抬高和浪高的影响;在寒冷地区Huan应考虑冰塞雍水对水位增高。
大、中桥桥头引道(在洪水泛滥范围内)的Lu基设计标高,一般应高于该桥设计洪水位(Bing包括雍水和浪高)至少 0.5m;小桥涵Fu近的路基设计标高应高于桥涵前雍水水位至Shao 0.5m(不计浪高)。
(四)关于竖曲线半径的选用
竖曲线应选用较大半径为宜。在不过分增加Gong程数量的情况下,应选用大于或等于一般最Xiao半径的半径值,特殊困难方可用极限最小值。坡差小时应尽量采用大的竖曲线半径。当有Tiao件时,宜按表3-7的规定进行设计。
(五)关于相邻竖曲线的衔接
相邻两个同向凹形或凸形竖曲线,特别是两Tong向凹形竖曲线间,如直坡段不长应合并为单Qu线或复曲线,避免出现断背曲线,这样要求Dui行车是有利的。对反向竖曲线,最好中间设Zhi一段直坡线,直坡线的长度一般不小于设计Su度的3秒行程。当半径比较大时,亦可直接Lian接。
二、纵坡设计方法与步骤及注意问题
(一)纵坡设计方法与步骤
1.准备工作:纵断面设计(俗称拉坡)之前Zai纵断面图纸上,(1)根据中桩和水准测量Ji录按比例标注里程桩号和标高,点绘地面线;(2)绘出平面直线与平曲线资料,以及土Rang地质说明资料;(3)并将桥梁、涵洞、地Zhi土质等与纵断面设计有关的资料在纵断面图Zhi上标明。(4)熟悉和掌握全线有关勘测设Ji资料,领会设计意图和设计要求。
2.标注控制点:控制点是指影响纵坡设计Biao高的控制点。如路线起、终点,越岭垭口,Zhong要桥梁、涵洞的桥面标高,最小填土高度,Zui大挖深,沿溪线的洪水位,隧道进出口,平Mian交叉和立体交叉点,与铁路交叉点及受其它Yin素限制路线必须通过的标高。
在山区道路上,除考虑上述控制点外,还应Kao虑各横断面上的“经济点”,以求降低造价。 横断面经济点有以下三种情况:
1)当地面横坡不大时,可在中桩地面标高Shang下找到填方和挖方基本平衡的标高,纵坡设Ji应尽量通过该点;
2)当地面横坡较陡,填方往往不易填稳,Yong多挖少填或全挖路基的方法比砌筑坡脚、修Zhu挡墙经济,此时多挖少填或全挖路基的标高Wei经济点;
3)当地面横坡很陡,无法填方时,需砌筑Dang土墙,此时采用全挖路基比填方修筑挡墙经Ji。
3.试定纵坡:在已标出“控制点”、“经Ji点”的纵断面图上,根据定线意图,全面考Lv地面线起伏情况,纵坡线必须满足控制点及《规范》对坡长、坡度的要求,照顾多数“经Ji点”,通过的经济点越多,则工程量越小,Tou资就越省,通过穿插与取直,试定出若干直Po段线。对各种可能坡度线方案反复比较,最Hou定出既符合技术标准,又满足控制点要求,Qie土石方最省的坡度线,将前后坡度线延长交Hui出变坡点的初定位置。 高填
全填
深挖
(a)
(()图3- 横断面上的经济点确定
4.调整纵坡:将所定坡度与选线时坡度的An排比较,二者应基本相符,若有较大的差异Shi,应全面分析,找出原因,决定取舍。对照Ji术标准,检查纵坡度、坡长、纵坡折减、合Cheng坡度及平面与纵面配合是否适宜;以及路线Jiao叉、桥隧和接线等处的纵坡是否合理,不符He要求时则应调整纵坡线。
5.核对:选择有控制意义的重点横断面,Ru高填深挖、地面横坡较陡峻地段路基、挡土Qiang、重要桥涵以及其它重要控制点等,根据纵Duan面图上对应桩号填挖的高度,在横断面图上“戴帽”检查是否填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙过大等情况,若有问题应及时调整纵Po线。
6.定坡:纵坡线经调整核对后,即可确定Zong坡线。逐段将直坡线的坡度值、变坡点的桩Hao和标高确定下来。变坡点标高是由纵坡度和Po长依次推算而得。由于现在内业设计都
由公路CAD系统来完成,因此,纵坡坡度Ye可以由CAD系统确定的变坡点标高进行反Suan。 公路的纵坡设计是在全面掌握She计资料的基础上经过多次方案比较,精心设Ji才能完成。 纵坡设计还要注意:(1)与Ping面线形的合理组合,以得到较佳的空间组合Xian形;(2)回头曲线路段纵坡的特殊要求;(3)大中桥上不宜设置竖曲线,即不宜设变Po点;(4)注意交叉口、城镇、大中桥、隧Dao等地段路线纵坡的特殊要求。
7.设置竖曲线:拉坡时已考虑了平、纵组He问题,根据技术标准、平纵组合均衡等确定Shu曲线半径,计算竖曲线要素。
8.根据已定的纵坡和变坡点的设计标高及Shu曲线半径,即可计算出各桩号的设计标高。Zhong
Zhuang设计标高与对应原地面标高之差即为路基施Gong高度,当两者之差为“+”则是填方;为“-”则是挖方。
(二)纵坡设计应注意的问题
1、设置回头曲线地段,拉坡时应按回头曲Xian技术标准先定出该地段的纵坡,然后从两端Jie坡,应注意在回头曲线地段不宜设竖曲线。
2、大中桥上不宜设置竖曲线,桥头两端竖Qu线的起终点应设在桥头10m以外,如图3-8a所示。
3、小桥涵允许设在斜坡地段或竖曲线上,Wei保证行车平顺,应尽量避免在小桥涵处出现Tuo峰式纵坡,如图3-8b。
4、注意平面交叉口纵坡及两端接线要求。Gong路于公路交叉时一般宜设在水平坡段,其长Du应不小于最短坡长规定。两端接线纵坡应不Da于3%,山区工程艰巨地段不大于5%。
5、拉坡时如受“控制点”或“经济点”制Yue,导致纵坡起伏过大,或土石方工程量太大,经调整仍难以解决时,可用纸上移线的方法Xiu改原定纵坡线。具体方法是按理想要求定出Xin的纵坡设计线,然后找出对应新设计线的填Wa高度,用“模板”在横断面上新填挖高度左You移动,定出适宜的中线位置。该点距原路中Xian的横距就是按新纵坡设计要求希望平面线形Diao整移动的距离,据此可做出纸上平面移线,Ruo为实地定线时还应到现场改线。这种移线修Zheng纵面线形的方法,在山区和丘陵区公路的纵Po设计中是常用到的。
6、对连接段纵坡,如大、中桥引导及隧道Liang端接线等,纵坡应平缓,避免产生突变。
第六节 纵断面设计成果
纵断面设计成果,主要包括路线纵断面图和Lu基设计表。
一、纵断面设计图
纵断面设计图是公路设计的主要文件之一,Ta反映路线所经的中心地面起伏情况与设计标Gao的关系。把它与平面线形结合起来,就能反Ying出公路路线在空间的位置。
纵断面图采用直角座标,以横坐标表示里程Zhuang号,纵坐标表示高程。为了明显地表明地形Qi伏,通常将横坐标的比例采用1?2000,纵坐标采用1?200。
(一)纵面图的内容
1.桩号里程、地面高程与地面线、设计高Cheng与设计线,施工填挖值;
2.设计线的纵坡度及坡长;
3.竖曲线及其要素,平曲线资料;
4.设计排水沟沟底线及坡度、距离、高程、流水方向;土壤地质情况。
5.沿线桥涵及人工构造物的位置、结构类Xing及孔径、涵洞可只示出位置;
6.与铁路、公路交叉的桩号及路名;
7.沿线跨越河流名称、桩号、现有水位及Zui高洪水位;
8.水准点位置、编号和高程;
9.断链桩位置、桩号及长短链关系。
(二)绘制纵断面设计图的步骤
1.按一定的比例,在透明毫米方格计算纸Shang标出与本图适应的横向和纵向坐标,横向坐Biao标出百米桩号,纵向坐标标出整十米高程;
2.在坐标系中按水准测量提供的各桩号地面Gao程与相应的桩号配合点绘各桩号地面点,并Jiang各地面标高点用直线依次连接后就成为纵断Mian图的地面线;
3.在坐标图上绘出各水准点的位置、编号,并注明高程;
4.将桥涵位置绘制在坐标图上,并注明孔Shu、孔径、结构类型、桩号等;
5.在纵断面设计图下部表内分别注明土壤Di质资料、绘出平面直线和平曲线的位置、转Xiang(平曲线以开口梯形表示,开口向上为向左Zhuan,开口向下为向右转),并注明平曲线有关Zi料(一般只需注明交点编号和圆曲线半径);
6.纵坡和竖曲线确定后,将设计线(包括Zhi线坡和竖曲线)绘出,并注明纵坡度、坡长(以分式表示,分子为纵坡度,分母为坡长),在各竖曲线范围内分别注明各竖曲线的基本Yao素(包括变坡点桩号、竖曲线半径、切线长、外距);
7.填注其它各有关资料或特定需要的资料;
8.描图或在透明毫米方格计算纸上直接上Mo,待墨汁干后再将无用的铅笔字线擦净。 Hui制的纵断面设计图,应按规定采用标准纸和Tong一格式,以便装订成册见图3-8。
二、路基设计表
路基设计表是公路设计文件的组成内容之一,它是平、纵、横等主要测设资料的综合。表Zhong填列所有整桩、加桩及填挖高度、路基宽度(包括加宽)、超高值等有关资料,为路基横Duan面设计的基本数据,也是施工的依据之一。
路基设计表见表3-14a(一般公路)、3-14b(高速公路)。
表3-14a的填算方法如下:
第(1)栏“桩号”和第(5)栏“地面标Gao”都是从有关测量记录上抄录;
第(2)栏“平曲线”中,可只列转角号和Ban径,供计算加宽超高之用;
第(3)、(4)栏“坡度及竖曲线”是从Zong断面图上抄录的,转坡点要注明桩号和高程,竖曲线要注明起、终点桩号;
第(6)栏“设计标高”在直坡段为切线标Gao,在竖曲线段应考虑“改正值”,用公式Y=X 2/2R算出,其中X为各桩距竖曲线Qi点或终点的距离,R由第(4)栏或直接由Zong断面图上抄录,凹形竖曲线改正值为“+”Hao,凸形竖曲线改正值为“,”号;第(6)Lan“设计标高”在竖曲线内,则为该桩号的切Xian标高改正值的代数和;
第(7)、(8)栏的“填”、“挖”是第(5)栏与第(6)栏之差,“+”号为填,“-”号为挖;
第(9)、(10)栏为左、右路基宽度,Dang圆曲线半径小于或等于250m时,应考虑Ping曲线内侧加宽;
第(11)、(12)、(13)栏为路基Liang侧边缘及中桩与设计标高的差,当圆曲线半Jing小于不设超高最小半径时,应考虑平曲线段Chao高。
表3-14b的填算方法如下:
Di(1)栏“桩号”和第(6)栏“地面标高”都是从有关测量记录上抄录;
第(2)、(3)栏“平曲线”中,可只列Zhuan角号和半径,供计算加宽加高之用; 第(4)、(5)栏“坡度及竖曲线”是从纵断面Tu上抄录的,转坡点要注明桩号和高程,竖曲Xian要注明起、终点桩号;
第(7)栏“设计标高”在直坡段为切线标Gao,在竖曲线段应考虑“改正值”,用公式Y=X 2/2R算出,其中X为各桩距竖曲线Qi点或终点的距离,R由第(4)、
(5)栏得或直接由纵断面图上抄录,凹形Shu曲线改正值为“+”号,凸形竖曲线改正值Wei“,”号;第(7)栏“设计标高”在竖曲Xian内应为该桩号的切线标高与改正值的代数和;
第(8)、(9)栏的“填”、“挖”是第(6)栏与第(7)栏之差,“+”号为填,“—”号为挖;
第(10)、(11)、(12)、(13)、(14)、(15)、(16)、(17)、
(18)栏“路基宽度”为左土路肩、左硬Lu肩、左行车道、左路缘带、中分带、左路缘Dai、右行车道、右硬路肩、左土路肩宽度;
第(19)、(20)、(21)、(22)、(23)、(24)(25)、(26)Lan为各点与设计标高的差;
第(27)、(30)栏“坡度”为边沟左、右纵坡;(28)、(31)为左、右侧边Gou底宽;第(29)、(32)栏为左、右边Gou沟底高程。
表3-13a 路基设计表
导流墙设计规范
篇一:设计说明1
设 计 总 说 明
1工程概况
庙岩水库座控制流域面积0.5km2,Zong库容11万m3,兴利库容6万m3,是一Zuo以防洪为主、兼农用灌溉的小(2)型水库,工程等别为?等,主要建筑物为5级,次要Jian筑物为5级。设计洪水标准为20年一遇设Ji,200年一遇校核。
水库枢纽主要由大坝、溢洪道、输水洞等Jian筑物组成。经大坝安全鉴定评定为“三类坝”。
2012年11月编制完成《石家庄市井Zuo县庙岩水库除险加固初步设计报告》。2013年3月,石家庄市水务局以石水[2013]79号文对《石家庄市井陉县庙岩水库除Xian加固工程初步设计报告》进行了批复。主要Jia固内容有:坝顶泥结石路面硬化,坝顶渠道Fan修,上游坝坡局部翻修,下游坝坡混凝土框Ge防护,溢洪道进口拓宽改建,溢洪道进口控Zhi闸改建,输水洞卧管进水口改造,延长输水Han管长度,增设大坝安全监测设施及完善管理She施等。
2工程设计 2.1设计依据
1
2.1.1工程等别及建筑物级别
庙岩水库总库容11万m3,根据《水利Shui电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),庙岩水库工程等别为?等,水Ku大坝、溢洪道、输水洞等永久性主要建筑物An5级设计,设计洪水标准为20年一遇设计,校核
洪水标准为200年一遇。
2.1.2设计基本资料
(1)水库特征水位 死水位92.50m 汛限水位 97.95m 正常蓄水Wei 97.95m 设计洪水位 98.69m 校核洪水位 99.33m (2)地震设计烈度
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)和《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),庙岩水库Qu地震动峰值加速度为0.05g,地震动反Ying谱特征周期0.40s,相当于地震基本烈Du?度区。
(3)主要地质参数
(4)主要技术规范和文件
1、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000); 2、《小型Shui利水电工程碾压式土石坝设计导则》(SL189-96); 3、《溢洪道设计规范》(SL253-2000); 4、《防洪标Zhun》(GB50201-1994);
1
5、《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97); 6、《水工建
2
Zhu物荷载设计规范》(DL5077-1997); 7、《水利水电工程设计防火规范》(SDJ278-1990); 8、《建筑Mie火器配置设计规范》(GBJ50140-2005)。
2.2大坝设计
本次大坝加固设计主要内容有:坝顶泥结Shi路面硬化,上游干砌石护坡局部翻修,下游Ba坡混凝土框格防护,坝顶渠道防渗,增设大Ba安全监测设施。
(1)坝顶泥结石路面硬化
坝顶路面采用20cm厚泥结碎石,坝顶She计横坡2%,设计坝顶高程100.0m,Jing宽3.5m,长170m。在上、下游侧各She预制C30混凝土路缘石,每块长0.4m,与坝顶面齐平。
(2)上游干砌石护坡局部翻修
上游坝坡翻修范围为仅对塌陷、破坏处进Xing维修,据现场查勘统计,需维修面积约占270m2。拆除需翻修处的原干砌石护坡及反Lv料,然后对坝体局部亏坡部位进行翻修处理,用与筑坝材料相同的土料,对坝面修补正平,铺设15cm碎石垫层,再铺设30cm厚Gan砌石护坡。
(3)下游坝坡混凝土框格防护
由于下游坝坡冲刷严重,对下游坝坡进行Zheng修,采用混凝土框格草皮护坡方案,种植本Di植物爬地草或矮草,与石太高速护坡相协调。混凝土框格间距为5×5m,采用C20混Ning土,顶宽10cm,高30cm,露出坡面5cm。(4)坝顶渠道防
3
渗
渠道边墙采用C20混凝土防渗,厚度10cm,内挂φ8@200mm的钢筋网,锚Jinφ16mm,单根长1m;渠道护底拆除现Zhuang渠底浆砌石,设计渠底
防护分两层,底层30cm厚浆砌石,Mian层10cm厚C20混凝土防渗。设计渠道Di高程及纵坡保持原渠道不变。
(5)增设大坝安全监测设施
为了解大坝运行期间坝体和坝基渗流问题,在大坝桩号0+100和桩号0+125位Zhi分别设置1个观测断面,布设1个坝体测孔He1个坝基测孔,分别布设在坝顶下游侧,用Yu观测坝体、坝基的水位情况。测压管采用金Shu测压管,进水管为直径50mm的镀锌钢管,钻孔总进尺38m。
2.3溢洪道加固设计
本次溢洪道加固设计主要内容有:溢洪道Jin口拓宽改建,溢洪道进口控制闸改建。
(1)溢洪道进口拓宽改建
针对溢洪道泄流能力不足的问题,拆除阻Ai水流的溢洪道进口边墙,调整进水口方向,Kuo宽溢洪道过水断面至6.5m,底高程97.95m,新建浆砌石边墙,护砌进口段底板,长40m。其中桩号0+000,0+008和桩号0+017,0+040段,浆砌石Duan面顶宽0.5m,墙高2.0m,迎水面直Qiang,背水面边坡1:0.3。桩号0+008,0+017段,墙高2.0m,左侧导流墙Ying水面直墙,
4
Bei水面边坡1:0.3;墙高3.39m,左Ce导流墙迎水面边坡1:0.35,背水面边Po1:0.16。
(2)溢洪道进口控制闸改建
溢洪道进口控制闸为跨坝顶绵右渠的上下You双向闸,进口宽12.9m,上下游分别为Si孔露天式泄洪闸,闸底板上下游为一整体,Jin口高程为97.95m,闸和绵右渠上下游Xie洪闸联合调度,考虑渠道的泄洪要求,设计Xia游侧闸门底高程降低0.5m。闸门采用PGZ平面铸铁闸门,上游每孔闸门尺寸为2×3m,下游每孔闸门尺寸为2×3.5m,采Yong手电两用双吊点螺
2
杆式启闭机。闸底板、闸墩及框架柱均采YongC25钢筋混凝土,闸墩高度分别为3m、3.5m,框架柱高3.5m。启闭机室12.4×8.8m(长×宽),墙采用蒸压粉煤Hui加气混凝土砌块,屋顶设彩钢板。
2.4输水洞工程
本次输水洞加固设计主要内容有:输水洞Wo管进口改造,输水洞涵管出口延长。
(1)输水洞卧管进口改造
本次设计对输水洞进口进行改造,将进水Wo管表层破损浆砌石墙拆除,然后进行加设35cm厚现浇C25混凝土盖板,更换混凝土Sai,共计22个,塞厚5cm。钢筋混凝土盖Ban底
5
Ceng配受力筋φ10@150,分布筋φ10@150,保护层25mm。
盖板预留钢筋混凝土进水孔,孔径250mm,将铸铁垫圈用C25混凝土浇筑于进水Kou处,垫圈厚60mm。垫圈中间预留止水插Cao,宽18mm,深20mm。用预制C25Gang筋混凝土盖板加?型止水橡胶将进水口盖严。进水口止水橡胶规格采用:厚30mm,宽20mm。
(2)输水洞涵管出口延长
输水洞位于主坝左坝头,为圆管洞,直径20cm,进出口均被坍塌的土埋入土内。本Ci设计延长输水洞涵管出口管身长15m,连Jie至现有的引水渠道。
2.5监测设施
(1)水位观测
库水位观测水尺布置在交通方便的右岸,Gen据库水位变化范围,布置5根,成阶梯状布Zhi,尺面面向岸边。
(2)坝体及坝基渗透压力观测
沿坝轴线选取两个断面,分别位于坝0+100和坝0+125处,每个断面2个观测Dian。
2.6管理设施
(1)新建管理房
新建管理处位于溢洪道右岸地形较缓处新Jian50m2的砖混结构单层管理办公用房。房Wu在各墙角及部分纵横墙交接处设置钢筋混凝Tu构造柱,屋盖的所有纵横墙处设置现浇钢筋
6
Hun凝土圈梁,屋盖采用与圈梁整浇为一体的钢Jin混凝土平板结构,管理用房采用钢筋混凝土Qiang下条形基础。
3主要施工要点 3.1土石方开挖工程
本工程所涉及的开挖工程主要包括:上、Xia游坝坡整修,坝顶路面土方开挖,溢洪道边Po土石方开挖及观测设施埋设土石方开挖等。
(1)对开挖边线区域内的树木、树根、Za草、垃圾等要进行清理,并要运到监理工程Shi指定地点。对表层不能用于回填的含根须、Cao本植物及含有有机物的土壤,应按监理工程Shi指示的表土开挖厚度进行开挖,并将开挖的You机土壤运到监理工程师指定的地区堆放,对Qi它的开挖弃土则运到弃土场。基础岩石开挖,应主要采用分层的梯段爆破方法,对紧邻爆Qu岩体的破坏范围小。爆破石渣的块度和爆堆,应能适合挖掘机械作业。
(2)开挖过程中应经常校核测量开挖平Mian位置、水平标高、控制桩号和边坡坡度等是Fou符合设计开挖图的要求,对于建基面标高允Xu超挖值不大于5cm,平面尺寸超挖不大于30cm。
3
(3)施工单位在开挖时应由上而下分层分Duan依次进行,施工中随时做成一定的坡势,以Li排水,开挖过程中应避免在边坡的稳定范围Nei形成积水。并根据土方平衡的规划,需要
7
Yong于回填的各种土料要分别堆放在监理工程师Zhi定的场地内。
3.2土石方填筑工程
(1)回填土料水溶盐含量(指易容盐和Zhong容盐,按质量计)不大于3%,有机质含量(按质量计)不大于5%;有较好的塑性和渗Tou稳定性,浸水与失水体积变化小;除设计图Zhong明确指定的用料外,其余可采用开挖的并已Jing弃除不能用于回填的含植物根须、杂物、有Ji物和易碎易腐物质的土料。
(2)建筑物填筑土料压实度要求达到0.93以上,回填河卵石相对密度应不小于0.65,密度要均匀。
(3)施工前应进行碾压试验,确定碾压Ji械、铺土方式、铺土厚度、碾压遍数、填土Zui优含水量等施工参数。回填土分层厚度应根Ju碾压试验确定,人工填筑时不宜大于15cm。
(4)在继续铺筑上层新土之前,应对压Shi层表面残留的、被碾子凸块翻松的半压实土Ceng进行处理(包括含水量的调整),以免形成Tu层间结合不良的现象。
3.3浆砌石工程
(1)浆砌石石料应采用质地坚硬、无裂Wen的新鲜岩石,不得有易剥落层,并具有较好De抗冻性和耐腐蚀性,用于表面的块石应色泽Jun匀、美观,饱和抗压强度应大于40MPa,容重大于24KN/m3,禁止使用风化石Liao。(2)砌石体应采用
8
Pu浆法砌筑,砂浆稠度应为30,50mm;Qi体的灰
缝厚度应为20,30mm,砂浆应饱Man,石块间较大的空隙应先填塞砂浆,后用碎Kuai或片石嵌实,不得先摆碎石块后填砂浆或干Tian碎石块的施工方法,石块间不应相互接触。Qi石体转角处和交接处应同时砌筑,对不能同Shi砌筑的面,必须留置临时间断处,并砌成斜Zuo。
(3)砌石体第一皮及转角处、交接处和Dong口处应选用较大的平块石
砌筑。砌石体尺寸和位置的允许偏差,不Ying超过国家现行规范中的规定。(4)砌石体Wai露面在砌筑后12-18h之间应及时养护,经常保持外露面的湿润,养护时间不少于14天。
(5)砌石体勾缝砂浆采用细砂和较小的Shui灰比,灰砂比控制在1:1-1:2间;考Lv到抗冻要求浆砌石采用M7.5F150砂Jiang砌筑,勾缝砂浆采用M10 F150。勾Feng前要清除缝内杂物,并清除污染在砌石表面De砂浆,勾缝要求自然、均匀、美观。
3.4混凝土工程
?.原材料及质量要求 (1)水泥
工程所用水泥易选用普通硅酸盐水泥,强Du等级不低于42.5MPa,品质应符合国Jia和行业的现行标准的规定。水泥必须保持新Xian,不得使用受潮结块的水泥,储运时间超过3个月的袋装水泥和超过6个月的散装水泥禁Zhi使用。
9
(2)钢筋
钢筋应符合《热轧钢筋》GB1499-84主要性能的要求。每批钢筋均应附有产品Chu厂质量证明书及出厂检验单,在使用前,应Fen批进行钢筋机械性能试验。钢筋的表面应洁Jing无损伤,油渍、漆污、绣皮和鳞绣等应在使Yong前清除干净。钢筋应平直,无局部弯折,钢Jin中心线同直线的偏差不应
4
超过其全长的1%。
(3)水
拌制和养护混凝土所需水应满足《水工混Ning土施工规范》(DL/T5144-2001)中的有关规定。
(4)骨料
混凝土用粗、细骨料应根据粒径不同分别Chu运,隔离堆放,严禁混杂,并防止泥土混入He骨料的严重破碎。砂料应质地坚硬、清洁、Ji配良好,含泥量不应大于3%,细度模数在2.2-3.0范围内;粗骨料表面应洁净,Ru有裹粉、裹泥或被污染等应清除,严格控制Cu骨料的超、逊径含量。粗骨料其他质量技术Yao求亦应符合《水工混凝土施工规范》
(DL/T5144-2001)的规定。
?.混凝土拌合及运输
(1)混凝土的拌和及运输设备应与混凝Tu的品种、拌和、浇筑能力及施工现场具体情Kuang相适应。
10
(2)施工前,应根据原材料检测情况将试验Shi配合比换算为施工配合比,并根据批准的混Ning土施工配合比进行最佳投料顺序和搅拌时间Shi验。
(3)拌制混凝土必须严格按试验室签发Bing经审核的混凝土配料单进行配料,严禁擅自Geng改。
(4)混凝土配合比必须调整时,应重新Jin行试验,并报原试验室配合比审批部门批准。
(5)混凝土各组成材料的称量偏差(以Zhong量),水泥、掺和料、水、冰、外加剂不大Yu?1%,骨料不大于?2%。
(6)混凝土拌和时间应通过试验确定。
(7)混凝土掺和料在现场易用干掺法,且保证拌和均匀。 (8)混凝土在运输过Cheng中,应避免发生分离、漏浆、严重泌水、过Duo温度回升和塌落度损失等现象。
(9)混凝土浇筑应随时平仓,不得堆积。 ?.混凝土浇筑
(1)建筑物基础面必须在地质编录和验Shou合格后,方可进行混凝土浇筑的准本工作。
(2)清除建基面上的杂物、油污等,并Bi免破坏或扰动原状土壤。如湿度不够,应至Shao浸湿15cm。
(3)对每一浇筑层开仓浇筑混凝土之前,应由监理工程师组织有关人员对仓面进行验Shou和检查混凝土浇筑的有关准备工作。
11
(4)基坑周围必须采取有效的防水、排水措Shi,严禁在水中浇筑混凝土。
(5)混凝土收仓面应浇筑平整,在其抗Ya强度未达到2.5MPa前,不得进行下道Gong序的仓面准本工作。
(6)混凝土入仓铺料一般应采用平铺法,铺料方向应与建筑物轴线平行,分层进行,Qie浇筑层面平整,铺料厚度一般为30-50cm。
(7)入仓的混凝土应及时平仓,不得堆Ji。
(8)混凝土浇筑应先平仓后振捣,严禁Yi振捣代替平仓。 (9)浇筑混凝土时严禁Zai仓内加水。
(10)混凝土浇筑应保持连续性,混凝Tu浇筑允许间歇时间通过试验确定。
(11)结构物混凝土达到设计顶面应使Qi平整,高程须符合设计要求。混凝土结构的Yun许偏差应符合有关规范的规定。
5
篇二:塘坝初步设计
目 录
第一章 综合说明 .................................... 1
1.1工程概
Kuang .................................................................................................
........... 1
12
1.2任务来源与勘测设计工作过
Cheng .................................................................... 1
1.3依据的主要规范、规程及相关文
Jian ........................................................... 1
1.4工程规模等
Ji ................................................................................................... 2
1.5设计洪水与调洪成
Guo ...................................................................................... 2
1.6险情隐患及加固处理措
Shi ............................................................................. 3
1.7工程管
Li ............................................................................................................ 4
1.8施工组织设
Ji ................................................................................................... 4
1.9工程概
Suan ............................................................................................................ 4
第二章 水文 ....................................... 6
2.1基本概
13
Kuang ............................................................................................................ 6
2.2设计洪水计
Suan ................................................................................................... 6
2.3兴利调节计
Suan ................................................................................................... 8
第三章 工程地质 .................................... 9
第四章 工程概况与加固规模 ........................... 11
4.1概
Kuang ................................................................................................................... 11
4.2工程存在的问
Ti ............................................................................................. 11
4.3除险加固必要性和建设内
Rong ...................................................................... 12
4.4工程规模与特性指
Biao .................................................................................... 12
第五章 水库洪水调节计算 ............................. 14
5.1调节计算的边界条
Jian .................................................................................... 14
14
5.2洪水调节计
Suan ................................................................................................. 14
5.3洪水调节计算成
Guo ........................................................................................ 15
第六章 大坝除险加固设计 ............................. 17
6.1坝顶高程复
He ................................................................................................. 17
6.2大坝加固设
Ji ................................................................................................. 20
第七章 溢洪道工程加固设计 ........................... 21
7.1工程布
Zhi .......................................................................................................... 21
7.2岸墙设
Ji .......................................................................................................... 21
第八章 放水洞工程加固设计 ........................... 24
8.1放水洞洞身加固方案比
Xuan ........................................................................... 24
15
8.2放水洞布
Zhi ...................................................................................................... 24
8.3放水洞水力设
Ji ............................................................................................. 25
第九章 金属结构设计 ................................ 26
9.1放水洞金属结构设
Ji .................................................................................... 26
9.2防腐处
Li .......................................................................................................... 26
第十章 工程管理设计 ................................ 27
10.1管理机
Gou ........................................................................................................ 27 10.2管理范围和保Hu范
Wei .................................................................................. 27 10.3管理设
Shi ........................................................................................................ 27 10.4管理经
Fei ........................................................................................................ 27 第十一章 施工组织She计 .............................. 28
16
11.1 工程条
Jian ....................................................................................................... 28 11.2 主体工程施
Gong .............................................................................................. 29 11.3施工交通运
Shu ............................................................................................... 32 11.4施工总布
Zhi .................................................................................................... 32 11.5 施工安
Quan ....................................................................................................... 33 11.6 施工总进
Du .................................................................................................. 33 第十二章 工程概算 .................................. 34
12.1工程概算指
Biao ............................................................................................... 34 12.2编制依
Ju ........................................................................................................ 34 12.3基础单价及费Lv标
Zhun .................................................................................. 35 12.4临时工
Cheng ........................................................................................................ 37 12.5其它费
17
Yong ........................................................................................................ 37
12.6工程概算
Biao ................................................................................................... 37 第十三章 经济评价 ................................... 38
13.1除险加固的必要
Xing ...................................................................................... 38 13.2除险加固Xiao
Yi ............................................................................................... 38 13.3综合评价结
Lun ............................................................................................... 38
李家石屋2号塘坝除险加固工程初步设Ji报告
第一章 综合说明
1.1工程概况
李家石屋2号塘坝位于蒙山旅游区管理委Yuan会柏林镇李
Jia石屋村北,浚河水系金线河支流上游,水库Kong制流域面积
2.7km2。主河道长度3km,平均干流Bi降0.026。
总库容70.2万m3,兴利库容59.2万m3,死库容3万
m3。
李家石屋2号塘坝于1959年10月建Cheng。坝型为均质土坝,
Zui大坝高19m,水库灌溉面积600亩。是Yi座以农田灌溉、
18
Fang洪为主的小(2)型水库。
水库枢纽工程主要包括大坝和放水洞两部Fen。
水库受当时条件的限制,加之建设仓促,Gong程遗留问题多,且经过多年的运行,工程老Hua、损坏严重,出现了许多问题,致使工程目Qian不能正常运行,并严重影响工程安全和效益De发挥。因此对李家石屋2号塘坝进行除险加Gu是十分必要的。
1.2任务来源与勘测设计工作过程
2015年10月,我院成立了李家石屋2号塘坝除险加固工程初步设计项目组,承担Li家石屋2号塘坝除险加固初步设计任务。
2015年11月编制完成了《泰安市岱Yue区李家石屋2号塘坝除险加固工程初步设计》。
1.3依据的主要规范、规程及相关文件
1、《山东省小型水库除险加固工程初步She计编制指导大纲》(山东省水利厅.2008.03)
2、《小(2)型病险水库除险加固工程Chu步设计指导意见》
3、《防洪标准》(GB50201-2014)
4、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)
5、《小型水利水电工程碾压式土石坝设Ji规范》(SL189-2013)
6、《砌石坝设计规范》(SL25—2006)
6、《溢洪道设计规范》(SL253—2000)
19
Pian三:生物接触氧化法设计规程 CECS 125:2001
CECS 128:2001
中国工程建设标准化协会标准
生物接触氧化法设计规程 Specification for design of
bio-contact oxidation process
主编部门:北京市市政工程设计研究总Yuan
批准部门:中国工程建设标准化协会
施行日期:2 0 0 1 年 12 Yue 1 日
目录
前
Yan................................................................................................................... - 2 - 1 总
Ze....................................................................................................................... - 3 - 2 一般规
Ding............................................................................................................... - 3 - 3 生物接触氧化
Chi................................................................................................... - 4 -
3.1一般规
Ding ........................................................................................................................ - 4 -
3.2填
20
Liao ................................................................................................................................ - 4 -
3.3 设计计
Suan ....................................................................................................................... - 5 - 4 接触沉淀
Chi........................................................................................................... - 6 -
4.1 一般规
Ding ....................................................................................................................... - 6 -
4.2设计计
Suan ........................................................................................................................ - 7 - 附录A 二段式接触氧化Xi统的构造示意
Tu ......................................................... - 7 - 附录B 常用炉渣
De理化性能 ................................................................................. - 8 - 本规程用词说
Ming....................................................................................................... - 9 - 条文说
Ming………………………………………………………………
…………-10- 1 总
Ze..................................................................................................................... - 11 - 2 一般规
21
Ding............................................................................................................. - 11 - 3 Sheng物接触氧化
Chi................................................................................................. - 12 -
3.1一般规
Ding ...................................................................................................................... - 12 -
3.2 填
Liao ............................................................................................................................. - 13 -
3.3 设计计
Suan ..................................................................................................................... - 15 - 4 接触沉淀
Chi......................................................................................................... - 16 -
4.1 一般规
Ding ..................................................................................................................... - 16 -
4.2 设计计
Suan ..................................................................................................................... - 17 -
前 言
22
Gen据中国工程建设标准化协会(93)建标协Zi第12号《关于下达推荐性工程建设标准设Ji规范计划的通知》要求,制定本规程。
生物接触氧化法又名“淹没式生物滤池法” 、“接触曝气法”和“固着式活性污泥法”。它兼有活性污泥法与生物膜法的特点。到Mu前为止,该法已在我国城市污水和食品、酿Zao、造纸、纺织、煤炭、电力、医药、化工等Gong业的废水二级处理和深度处理中应用,并取De良好效果。实践证明,生物接触氧化法具有Rong积负荷高、占地小、不需污泥回流、不产生Wu泥膨胀、气耗电耗低、便于维护管理等优点。为使该处理方法在污水处理工程中更好地推Guang应用,特制订本规程。
根据国家计委标【1986】1649号Wen件《关于请中国工程建设标准化委员会负责Zu织推荐性工程建设标准试点工作的通知》要Qiu,现批准协会标准《生物接触氧化法设计规Cheng》,编号为CECS128:2001,推Jian给工程建设设计、施工、使用单位采用。
本规程由中国工程建设标准化协会城市给Shui排水委员会CECS/TC 8归口管理,You太原市市政工程设计研究院(山西省太原市Han西关街25号,邮编:030002,E - mail:tyszsjyj
@ public.ty.sx.cn)负责Jie释。在使用中如发现需要修改或补充之处,Qing将意见和资料径寄解释单位。
主 编 单 位:太原市市政工程设计Yan究院
23
Can 编 单 位:太原理工大学
主 要起草人:方志文、马志毅、张柏生、田志坚、石 虹
张绍仪、杨敦勤、张淑芳、李玉娥、冯 Yuan
中国工程建设标准化协会
2001年10月8号
1 总则
1.0.1 为保证生物接触氧化法污水Chu理工程的工艺设计质量,使符合技术先进、Jing济合理、安全适用等要求,制定本规程。
1.0.2 本规程适用于新建、扩建、Gai建的城市污水处理工程设计。类似的工业废Shui可参照执行。
1.0.3 生物接触氧化法污水处理工Cheng的设计,除应符合本规程的规定外,尚应符He现行国家标准《室外排水设计规范》GBJ14和其它有关国家现行标准的规定。
2 一般规定
2.0.1 污水进入生物接触氧化系统Qian,应经过格栅、沉砂。初沉处理。当进水水Zhi或水量波动大时,宜设均化设施。
2.0.2 生物接触氧化系统宜采取二Duan式(见附录A),即第一段接触氧化(简称Yi氧)?第一段接触沉淀(简称一沉)?第二Duan接触氧化(简称二氧)?第二段接触沉淀(Jian称二沉)。
2.0.3 生物接触氧化系统中各处理Gou筑物不应少于两个
24
(格),且按并联系列设计。
3 生物接触氧化池
3.1一般规定
3.1.1 生物接触氧化池每个(格)Ping面形状宜采用矩形,沿水流方向池长不宜大Yu10m。其长宽比宜采用1:2~1:1,You效面积不宜大于100m2。。
3.1.2 生物接触氧化池由下至上应Bao括构造层、填料层、稳水层和超高。其中,Gou造层层高宜采用0.6~1.2m,填料层Gao宜采用2.5~3.5m,稳水层高宜采用0.4~0.5m,超高不宜小于0.5m。
3.1.3 生物接触氧化池进水端宜设Dao流槽,其宽度不宜小于0.8m。导流槽与Sheng物接触氧化池应采用导流墙分隔。导流墙下Yuan至填料底面的距离宜为0.3~0.5m,Zhi池底的距离宜不小于0.4m。
3.1.4 生物接触氧化池应在填料下Fang满平面均匀曝气。
3.1.5 当采用穿孔管曝气时,每根Chuan孔管的水平长度不宜大于5m;水平误差每Gen不宜大于?2mm,全池不宜大于?3mm,且应有调节气量和方便维修的设施。
3.1.6 生物接触氧化池应设集水槽Jun匀出水。集水槽过堰负荷宜为2.0~3.0L/(s?m)。
3.1.7生物接触氧化池底部应有放空She施。
3.1.8 当生物接触氧化池水面可能Chan生大量泡沫时,应有
25
消除泡沫措施。
3.1.9 生物接触氧化池应有检测溶Jie氧的设施。
3.2填料
3.2.1 生物接触氧化池的填料应采Yong对微生物无毒害、易挂膜、比表面积较大、Kong隙率较高、氧转移性能较(来自:WwW.xltkwJ.cOm 小龙 文档 网:导Liu墙设计规范)好、机械强度较大、经久耐用、价格低廉的材料。
3.2.2 当采用炉渣等粒状填料时,Tian料层下部0.5m高度范围内的填料粒径宜Cai用50~80mm,其上部填料粒径宜采用20~50mm(常用炉渣填料的理化性能见Fu录B)。
3.2.3 当采用蜂窝填料时,孔径宜Cai用25~30mm。材料宜为玻璃钢、聚氯Yi
26
公路防撞墙规范
Pian一:防撞墙标准化施工
一、防撞墙
1 工序
精确放样?凿毛、预埋筋调整?钢筋制作An装?模板安装?浇筑砼?拆模?养生
2施工技术与工艺
2.1 精确放样
对护栏进行放样,画出其内边线,根据线Xing进行微调,确保护栏线形顺畅。放样时,对Yu直线段,每10m测一护栏内边缘点,曲线Duan根据实际计算确定,确保其误差不得大于4mm。护栏的高程以桥面铺装层作为基准面控Zhi,在此之前,应对桥面铺装层进行检验,保Zheng竖直度,确保顶面高程。
2.2钢筋的制作与安装
钢筋的骨架按设计要求制作,并与梁面预Mai筋连接。安装时,应根据放样点拉线调整钢Jin位置,确保钢筋保护层。
2.3模板安装
2.3.1 模板加工尺寸严格按设计要Qiu制作。制作好的模板进行试拼编号,对于有Cuo台和平整度不符合要求的要及时整
1
Gai,合格后方可使用。模板要求有一定的强度He刚度,确保在施工中不变形。防撞墙模板的An装应严格按规范要求进行,确保砼施工时不Chu现跑模,错台,变形,漏浆,并保证砼的外Guan质量。
2.3.2选用专用脱模剂保证砼颜色均Yun,表面光滑。
2.3.3 应采取有效措施确保护栏截Mian尺寸准确、模板牢固稳定。
2.3.4模板接缝采用双面胶带粘贴于Mo板接缝处,模板之间采用螺丝扣紧,模板与Pu装层接缝采用海绵材料进行填缝,保证接缝Yan密,不漏浆,不污染。安装模板时,严格控Zhi错台现象。
2.3.5 按照设计位置设置断缝及诱Dao缝(假缝),断缝采用易于拆除的板材断开,端头模板要用钢板。模板拆除后应立即进行You导缝的切割。要采取有效措施固定断缝板。
2.4砼施工
2.4.1砼浇筑采用分三层斜向浇筑的Fang法,第一层控制在25cm左右,第二层浇Zhu到距防撞墙顶35cm左右,然后浇注到防Zhuang墙顶。浇注时振动棒要快插慢拔,以便使气Pao充分逸出。振动棒要插入已振完下层砼5cm,从而消除分层接缝;插点要均匀排列,顺Xu进行,并掌握好振捣时间,一般每插点为30秒左右,以砼不再沉落,表面平
坦泛浆,不出现气泡为准。严禁过振,避免Zuo表面出现鱼
2
Lin纹或流沙,泌水现象而影响外观。另外振捣Shi应严禁碰撞模板,以免模板损伤,影响外观Zhi量。
2.4.2 浇筑至顶面时,应派专人进Xing顶面抹面修整,并进行二次抹面,确保护栏Cheng型后,顶面光洁,线形顺畅。
2.5模板的拆除
模板拆除要避免破坏砼面和棱角。模板拆Chu后及时进行修饰,保洁。
2.6养生
采用干净的土工布覆盖养生,养生时间不Shao于7天。
2
.7混凝土浇筑时间宜选在下午17点以后Jin行,雨季施工时,备有塑料膜,遇雨时,应Ji时覆盖。
3施工质量问题与防治
3.1砼表面有蜂窝、麻面和气泡表面不Guang洁。
防止措施:
1)模板有有足够的刚度,在支模前要仔Xi检查模板是否有缺陷部位,如果发现及时修Bu。
2)加强砼振捣施工,配备专业水平高的Zhen捣工,按照正确的施工工艺进行振捣。不得Lou振和过振。
砼振捣不当产生的质量通病类型为:
1、漏振(局部未振捣到位)――蜂窝、Kong洞
2、欠振(振捣时间不够)――麻面;
3
3、过振(振捣时间过长)――砂斑、砂线;
4、早振(浇铺未到位、未摊平)――色Cha(水泥浆不匀);
5、快振(振捣棒上提过快)――气泡;
6、早振,过振 轻度――云斑、水波纹;重度――鳞斑
7、迟振――冷缝
3.2 断缝板变形、偏移和错位
断缝板要按照施工要求采用具有一定硬度De木板,并且固定牢固,位置准确;在砼浇筑Dao断缝板附近时,要分别在断缝板两侧等量投Liao避免因两侧受力不均使之偏移甚至损坏。另Wai在砼振捣过程中要派专人监控断缝板位置,Fa现问题及时处理。
3.3 预埋件位置(标高与轴线)不准Que
预埋件是在防撞墙模板支立完成后,砼浇Zhu前进行安装,严格控制其
轴线和标高,首先测量人员按照技术图纸分Bie放样出预埋件的位置,施工人员依次安放,Bing将预埋件的预埋钢筋与防撞墙钢筋焊接牢固。以免浇筑砼时预埋件发生移位。预埋件顶面Biao高要与防撞墙顶面控制标高一致。在预埋件An装完后要同意检查一遍,发现问题及时改正。在混凝土浇筑过程中要有专人监控。严格禁Zhi砼浇筑后直接将预埋件插入安放。
3.3模板接缝处错台严重,漏浆,模板Yu桥面相接处漏浆严重。 模板制作要采用具You行业先进制作水平的厂家。模
4
Ban要有一定的强度、刚度、稳定性。新模板在Shi用前要做好除锈、抛光工作,并涂刷新机油。模板连接螺丝要拧紧并细致检查,两模板相Jie处要贴双面胶条并保证完整在安装时不脱落。模板底要封堵严密,必要时先用水泥砂浆从Wai侧堵严,待砂浆达到一定强度再进行混凝土Jiao筑。
篇二:防撞墙护栏施工技术
防撞墙施工作业指导书
一、适用范围
适用于雷西高速公路11标桥梁护栏防撞Qiang施工。
二、编制目的
明确施工工艺及质量要求,以指导现场施Gong满足规范要求。
三、编制依据
1、《青岛至兰州国家高速公路雷家角(Shan甘界)至西峰段两阶段施工图》第三册;
2、JTG/T F50-2011《公Lu桥涵施工技术规范》
3、JTG F80/1-2004《公Lu工程质量检验评定标准》
4、本单位类似工程施工经验。
四、施工工艺流程图
防撞墙施工工艺流程图
见附图1
五、施工准备
5
Fang撞墙施工前应进行导线点复核、高程点联测、基线定位等测量控制工作,以保证施工放样De准确性。开工前应认真学习施工作业指导书,严格按技术交底要求组织现场施工,及时对Zuo业队进行施工前培训。标高测设完成后,及Shi按测量交底进行箱梁顶面杂物清理及凿毛处Li。基线定位后必须及时准确地弹线,以免时Jian长引起点位丢失或点位误用耽误施工。定型Gang模要精心组织整修,施工前必须仔细组拼、Bian号,固定每节的接缝位置,对影响砼外观的Mo板缺陷、接缝 、错台等必要时会同施工技Shu人员协商处理,以确保砼外观质量及线型
符合设计规范要求。对涉及到拆、装模板安Quan性由专人负责检查,并应有检查记录。
六、施工方法
1、钢筋绑扎与安装
严格按照技术交底要求准确下料、制做,Sui时检查尺寸大样的准确性。钢筋安装前做好Chu锈工作(包括预埋钢筋),对预埋钢筋位置Bu准确的及时纠正或多加帮条纠偏。安装时注Yi钢筋保护层预留准确,现场绑扎必须挂线施Gong,严禁钢筋超出砼顶面高程。钢筋绑扎安装Wan毕后,待钢筋高程及平面位置检查无误后再Yu防撞墙预埋筋焊接。施工时注意墩顶及跨中Duan缝设置,可采用2cm木胶板断开。预埋件Shi工时应严格按交底要求准确定位,若预埋件Yu防撞墙钢筋相抵触,
6
Ke适当变动钢筋的位置,安装过程中及时找技Shu人员检查确认。钢筋绑扎和安装完毕后及时Bao质检工程师自检,自检合格后由现场监理工Cheng师检查,合格以后转入下道工序施工。
2、模板试装
钢模板制作完成后,在正式使用前要进行Shi拼装,主要是看模板安装后的整体效果,模Ban接缝处是否平顺,有无缝隙和明显错茬,检Cha无误后方可正常使用。
除锈、刷油:钢模板在正式安装使用前将Biao面浮锈清除干净,并用脱模剂将模板表面涂Mo均匀,以此保证混凝土不沾模板。
3、模板安装
模板支立采用无支架施工,在防撞墙内侧Qiao面预埋一排φ20钢筋,在钢筋与内模之间Yong钢索拉紧,并用顶托顶住内模。为了承受混Ning土的侧压力及施工中产生的各种荷载,穿过Fang撞栏的拉杆加设塑料套管,模板顶部的拉杆Jia设Φ48 钢管定位,顶部内外模间采用5cm×5cm方木限位。模板通过钢管斜撑及La紧钢索来固定,模板及支撑不得有松动现象。防撞墙内外模板采用拉杆固定,在模板底部Ji模板的最上端设M16对拉筋,下部对拉筋Wei置设在桥面铺装层下3cm处并加设PVCTao管。模板接缝处粘贴双面胶带,相邻模板的Jie缝错台不得大于1mm。模板安装前后,要Fan复测量,对模板的线型,拼缝拉线检查,保Zheng顺直,防撞墙标高每隔
7
3m复测一点。伸缩缝处封头板采用5mm厚Du的钢筋制作,法兰固定。模板安装完毕后,Dui其平面位置、顶部高程、模板接缝、支撑加Gu、模板线型等进行全面检查,报监理工程师Yan收合格后,方可进行下道工序施工。
防撞墙外模约重130kg,采用简易炮Che进行吊装,人工配合扶正。作业人员立于吊Lan内,对外模进行固定。外模直接坐于梁板的Ji缘板上,采用与内侧模拉杆和内支撑固定,Wai模安装前,前用高标号砂浆对梁板冀缘板与Wai模结合处做严格的找平,保证外模底面不漏Jiang。
在模板支立及加固过程中,施工人员依靠Diao篮进行作业,吊篮采用φ60钢管进行拼装,吊篮下设马车轮胎,便于吊篮的移动,吊篮Ji模板加固图见下:
4、预埋件处理
防撞墙预埋件较多,防撞栏杆预埋钢板及Jiao通设施预埋件等。除穿线管外,所有的预埋Tie件全部由专业的厂家进行加工,防撞墙施工Shi对预埋件的种类、位置进行详细的检查,不De遗漏或安错位置,对于铁制预埋件要和防撞Qiang钢筋点焊连接,确保浇注混凝土时预埋件位Zhi。
预埋钢板标高需精确测量,钢板安装时应Bao证其水平,防止以后安装扶手时出现错台使De扶手线型不美观。
5、线形外观
(1)平面线形
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Zhi线防撞墙的放线应以直线两端定位桩控制,Jia仪器于定位桩穿直线,以确保直线线形。曲Xian桥防撞墙的施工放样应根据平曲线半径的大Xiao进行加密放样,根据本标段情况,放样点间Ju为4米。
在完成第一次放样后应进行第二次复测,Ruo两次放样结果误差较小,则可选择其中一次De结果为最终放样结果,若两次放样偏差较大,须进行复测,选取较接近的两次放样中的一Ci成果作用建立的三角控制网进行复核,若达Dao规范容许要求,可作为最终成果来控制防撞Qiang线型。
篇三:防撞墙施工工法
桥梁防撞墙施工工法
摘要:介绍桥梁防撞墙施工方法工艺流程,平竖曲线的准确性控制,质量控制安全施工Fang法,以及工程实例和效益分析。
关键词:挂檐式防撞墙、桥形控制、砼浇Zhu,作业台防护拦搭设,钢筋成型绑扎,滑动Shi挂篮。
前言:
在桥梁施工中要保证桥梁外形的美观、平Shu线型的准确,防撞墙的施工质量是非常重要De,在以往的施工中,支设模板时需要从地面Da设工作脚手架,这一施工方法需要大量的周Zhuan材料和人工,为了节约材料,缩短工期,一Ban都采用不搭脚手架的施工方法,而采用焊钢Jin托架或将原设计的防撞
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Qiang外侧面与梁翼板平面相接,改为将防撞墙外Mian底部向内移3,5cm的形式,这样在施工Zhong不论怎样施工都存在着。
1. 梁翼板的外沿要按桥设计的线型制Zuo,园曲线和缓和曲线的梁外沿施工困难均达Bu到要求,另外预制梁上梁时其梁的位置很难Bai放的十分准确,这样就造成了梁的外沿不齐,影响了桥梁平曲线的准确与美观。
2. 由于梁的拱度问题,尤其是予应力Liang张拉后的拱度大,一般达到跨径的0.3%Zuo右,拱度的大小不同和施工中误差,这样就Shi桥梁整体的竖向线型控制不准,从而影响了Qiao梁竖向线型的美观,使桥梁出现波浪形外观。
3. 由于梁外沿不齐、误差。外模板与Liang不能严密相接,浇筑砼时造成跑浆,从而使Wai部下面砼表面不光滑平整,麻面错台等,以Ji支外模板的钢筋托架清除修整不好,严重影Xiang了质量与美观。
4. 施工时外面不设脚手架,外模板施Gong时非常不安全,外模板与梁的缝隙也无法填Bu严密,模板的高度支设控制不准,从而造成Gen部砼浇筑不好,防撞墙顶部竖向线型达不到Yao求。
5. 由于不设脚手架防撞墙结构的高度,Bu能超过75cm,如其高于75cm,则必Xu设脚手架,不然外模板将无法施工。
6. 翼板下面须设置滴水槽不然将会出Xian尿檐现象影响外部表面的清洁美观。(见图)
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Jian于施工中的这些种种缺陷与不足,不安全因Su,我公司在桥梁防撞墙施工实践中,将防撞Qiang的外形改为带挂檐式(见图)用变量a和b,保证了桥梁的平竖线型均能按设计要求做得Shi分准确,并采用在梁翼板上予留孔洞吊设支Jia,搭护拦的方法,解决了施工操作与施工安Quan问题,制作了滑动式轻便型挂篮解决了底模He脚手架的拆除及螺栓孔的修复问题,在防撞Qiang施工中我们总结组织了一套简便安全、保质Liang的施工方法。
1. 线型控制:
防撞墙为挂檐式(如图)翼板与防撞墙砼Jie缝设在挂檐与梁翼板的液角处,翼板外沿砼Shao浇8cm宽,待以后同防撞墙一起浇筑,挂Zuo底与高均为10cm,挂沿内侧为变量b,Yong它的变化来控制竖向线型,挂沿包翼板宽度a用它的变化来控制平向线型。
2.工艺流程
3. 模板施工操作要点:
(1)模板的制作:
模板采用定型钢模,
配制定型钢模板,长度视曲线大小半径200m以上为1.5m,200m,100mWei1.2m,100m以下为1m,板面4mm,肋板50х5mm,40х40mm角钢Kuang架,横竖间肋板不大于0.09m2,采用Φ12х30cm,六角螺栓相互联接,内模Ban下部
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Ying视梁的拱度和平整度大小减去相应的工作量,设上、下两道Φ12对拉螺栓,其间距不大Yu1.2m,钢模的重量以二人能搬动为宜。
(2)梁翼板的浇制和预制:
梁翼板外沿砼少浇8cm宽,并在翼板上Wai沿向内反20mm处予留 Φ20cm吊She支架脚手工艺孔,向内反2m处予埋不小于Φ16mm钢筋外露20cm左右,以备今后Zhi模时使用,其间距均为1m。
(3)工作脚手架与护拦的搭设:
利用梁翼板上予留的Φ 20孔,采用 Φ16mm螺栓吊置槽钢支架(槽钢支架加工Jian图)上面铺设脚手板搭设护拦后挂置安全网,这样就有了一个非常安全可靠简便的施工作Ye平台,吊设支架时应注意翼板上部螺栓不要Lu出过多,并用胶布包严,以便于今后螺栓拆Chu。(脚手架护拦的搭设见图)
(4)放线
在梁翼板上弹置防撞墙内边线,在梁翼板Wai沿侧面或防撞墙予埋竖向筋上弹置防撞墙的Gao线,所放的线应视曲线的大小而加密两点间De弧高,不应大于0.5cm。
(5)底模的支设:
首先在吊架上铺设3cm厚、20cm左You宽的基础不底模,此模板要用木楔以所弹置De防撞墙高线为基础将其调整到挂檐底模板的Di部标高处并加以固定,然后再在其上面以所
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Dan置的防撞墙内边线为基础弹置挂檐底线,先Zhi设挂檐底部内侧模板,模板可采用5cm厚Mu条配制,因这里的高度距离为变化的所以模Ban的宽度要配制的窄一些,用木楔在下面将其Tong梁翼板顶严,然后铺设挂檐底模板,(脚手Hu拦搭设和底模板支设见图)。
(6)侧模板的支设
首先沿防撞墙内线在下部对拉螺栓处焊控Zhi内侧模板位置的钢筋顶杆,模板板面要清理Gan净,不能使其表面有任何锈迹灰斑,然后刷Tu脱模剂,脱模剂可用2:1的柴、机油配制Yao注意不要涂的过多,最后将油迹擦干,为保Zheng模板拼缝处的严密砼表面不出现砂线。在模Ban的拼缝处和底模与侧模盖口处粘3х1cmDe海绵条。
先安装外模板基本固定后穿设在墙体内的Dui拉螺栓,螺栓墙体部分
套置Φ20mm硬塑料管,管两端套Φ45mm中孔Φ12mm厚5mm的应胶皮垫,以Fang砼进到塑料管内,对拉螺栓不好拆除,再安Zhuang内模板模板下面用木楔以外模板高度为基础Diao整其高度。对拉螺栓处的纵楞采用双肢Φ48脚手管,内模下部用小撑杠同梁予埋筋相支,外模下部用小撑杠同吊设的支架相支,其后Bei均放15х8cm的方木,模板上部用小撑Gang和细钢丝绳扣同梁予埋钢筋斜向支拉调直找Zheng(模板支设见图)内模板下部与梁翼板间的Feng隙用10#素砼堵严。
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(7)模板的拆除与砼表面的修整
当砼强度达到设计强度的50%后拆除侧Mo板,达到70%后拆除底模板与吊设的支架,可用管钳子将吊支架的螺栓拆除后重新使用,为便于底模的拆除和螺栓孔砼表面的修复,Zhi作可滑动的挂篮(见图)将其挂在防撞墙上Tui动,这样就可以轻便的完成此向工作了。
4.钢筋及予埋施工操作重点
(1)钢筋加工与绑扎
a(箱梁的防撞墙竖向钢筋应采取一次加Gong成型,并在浇筑翼板砼之先全部绑扎上去,Zhe样就避免了以后钢筋的连接,从而可节约大Liang的钢筋联接所需的搭背用量,焊条用量及人Gong。
b.对于防撞墙的予埋筋位置要严格控制,特别是曲线上的预制梁必须按其相应曲线予Mai。
C(在绑扎防撞墙钢筋之先首先应对原予Mai筋加以调整,焊接绑扎时要挂线施工,绝对Kong制位置的准确性避免安放水泥垫块,防止因Shui泥垫块而产生砼表面出现斑块。
(2)拦杆予埋的安放
可用小角铁做二个卡具将予埋板两侧卡上Hou担在防撞墙两侧模板上,然后将予埋板的锚Gu筋同防撞墙竖向钢筋相焊,焊接后除去卡具,
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公路防撞墙模具
公路防撞墙模具
Gong路防撞墙模具,水泥防撞墙模具,预制防撞Qiang模具,高速防撞墙模具,建丰137*3168*3111道路防撞墙模具,公路防撞墙Gang模具,隔离墩模具,隔离墩钢模具,高速隔Li墩模具,公路隔离墩模具,水泥隔离墩模具。中国模具工作要想向集约型道路开展,走集Yue型开展道路,必须要向“低投入、高产出”De运营方针而尽力,这需求模具公司从多个方Mian来着手进行革新。模具工作的开展需求内修Wai炼,首要需求做到的即是转变观念,树立久Yuan的开展观念并拟定可行的开展方针。并不断Jin步公司办理水平,进步办理全体效能,合理You化部分布局,避免人力资源以及时刻的糟蹋,同时优化公司内部竞争机制,进步员工的工Zuo本质,以点带面,推进工作品牌建造。在培Yang单体公司品牌的基础上,经一致和谐,多个Zhi能部分参加,实施区域名牌的培养工程,扶Chi注册、使用工作集体商标。使用品牌集聚股Dong效应,将公司集聚股动工业全体开展。并且,经过和有关科研组织、院校联络,注塑模具Gong路防撞墙模具活跃推进公司加强与有关科研Zu织、院校的协作,构成集产、学、研、检为Yi体的公共技能服务检测渠道;树立标准化信Xi渠道,使有关技能组织、各公司标准化专家Shu立标准化信息研讨小组;鼓舞扶持公司参加Ge类博览会、洽谈会,创建会展品牌,树立公Si推广渠道,同享联盟推广资源;推进人才强Qu建造,结合各公司人才、技能优势,使用龙Tou公司和模具检测中间资源,组成模具工作技Neng开发中间,协助公司完成转型晋级。所以,Zong的来说,中国注塑模具工作近几年的开展尽Guan取得了比较大的进步,可是其间杰出的疑问Ye是非常值得注意的。模具布局不合理的现象Yi然存在,所以,中国模具工作要想走集约型Kai展道路,出产模具高端化是工作寻求新开展De必经之路。
Sui着五金模具行内的不断调整,公路防撞墙模Ju也在不断的完善当中。从以往的价格竞赛逐Bu演变到研制竞赛,进步自立立异才干将变成Ti高五金模具整体素质的重要支撑。建丰模具/厂生产/各种/标志桩模具,隔离墩模具,Shui泥遮板模具,声屏障模具,护坡模具,盖板Mo具,路沿石模具,现浇模具,高速高铁围栏Mo具,各种水泥预制件模具,预制块模具等。Ci外,还要加强工业人才部队建造,包含企业Jia部队、专业技能人才部队、产业工人部队、Gong业人才储藏等,为加强自立立异才干建造、Ti高工业整体素质供给人才保证,才干脱节在Kai展过程中积淀的自立立异才干弱、基础零部Jian对外依存度高、高端商品技能开展相对落后He商场开辟才干不强等问题,当今五金模具职Ye的未来开展现已开端趋向大型化、数字智能Hua及生态节能化。建丰137*3168*3111模具大型化、数字化及生态节能化一直Shi重要开展趋势,高强度板和不等厚激光焊接Ban的冲压成形技能使用已越来越遍及,高强度Gang板热冲压成形和大型铝合金板冲压成形技能Zai轿车生产中的使用也日益增多;因为高速冲Chuang的运转速度越来越高,集成电路脚距越来越Xi密,接插件精度越来越高且体积越来越小,Yin而超精密加工在进一步开展。
Duo年来,我国铸造模具业一直在稳步发展中,Sui然较之于国际水平还有一定差距,但是随着Wo国经济实力的不断发展,赶超国际水平指日Ke待。我国模具制造业经历多年发展,防撞墙Mo具行业生产周期高于国际水平,但产品水平Xiang对较低。这主要是由于铸造模具的精度、型Qiang表面粗糙度、寿命及结构等方面。当下,我Guo铸造模具企业技术人员比例低,水平也较低,且不重视产品开发,在市场中经常处于被动Di位。随着我国经济保持持续增长,铸造产业Jiang保持高速增长并带动铸造模
Ju制造工业的发展,铸造模具市场异常活跃,You于我国模具生产成本较低,随着防撞墙钢模Ju铸造技术的完善和质量的提高。建丰137*3168*3111不仅可以减少模具的进Kou,而且有可能逐步打开国外市场,模具出口Jiang会有很大的发展。
Gong路防撞墙模具在生产中需要注意一些事项以Bi免受损:
Shou先,安装防护装置。由于生产批量小,在既Bu以实现自动化,又不能使用安全冲压工具的Chong压作业中,必须安装安全防护装置,以防止You于操作失误而造成的伤害事故。各种防护装Zhi有各自不同的特点和使用范围,使用不当仍Ran会发生伤害事故。因此,必须弄清各种防护Zhuang置的作用,以做到正确使用,保证操作安全。
其次,改革工艺、模具和作业方式,实现Ren手模外作业。对于大批量生产作业,可从改Ge工艺和模具入手,实现机械化和自动化。例Ru,采用自动化,多工位冲压机械设备,采用Duo工划具与机械化进出产装置,采用连续模、Fu合模等合并工序措施。所有这些不仅能保障Chong压作业的安全,而且能大大提高生产效率。
最后, 改造公路防撞墙模具设备,提高Sheng产安全可靠性。目前许多陈旧冲压设备的操Zong系统、电器控制系统存在很多不安全因素,Ruo继续使用对应其进行技术改造。冲压设备制Zao厂应当改进产品设计,确保模具设备的安全Ke靠性。
汽车前后防撞梁设计规范
Qi车前后防撞梁设计规范
一、 目的:
Zhi导汽车前后防撞梁总成设计;提供汽车前后Fang撞梁总成设计的思路。
二、 范围:
Gai规范适应于M1类车辆汽车前后防撞梁的设Ji。主要介绍了汽车开发过程中汽车前后防撞Liang总成的作用及在整车中的影响。首先对汽车Qian后防撞梁在整车中的功能进行了概述,尤其Shi对汽车前后防撞梁碰撞性能做了详细的描述;同时对汽车前后防撞梁总成设计要点作了描Shu;最后对汽车前后防撞梁的加工制造性作了Chan述。
San、规范性引用文件:
Xia列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡Shi注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于Ben文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版Ben(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 11551-2003 乘用车正面Peng撞时的乘员保护
GB 17354-1998 汽车前、后Duan保护装置
GB 20072-2006 乘用车后碰Zhuang燃油系统安全要求
C-NCAP 中国新车评估程序2012版
Si、汽车前后防撞梁总成主要功能
1、 汽车前后防撞梁总成功能概述
Qi车前后防撞梁总成,是车身第一次承受撞击Li的装置,也是车身中的一个重要构件,其功Neng主要有:
a. 保护保险杠在低速碰撞过程中尽量不Yao破裂或者发生永久变形。
b. 保护车身骨架前后端纵梁在行人保护Huo者可维修性碰撞时不发生永久变形或者破裂。
c. 在100%正面高速碰撞、后面高速Peng撞时起到第一次的吸能作用,在偏置碰撞中Bu仅起到第一次吸能作用,还能起到碰撞过程Zhong均衡传递受力的作用,防止车身左右两侧受Li不均。
2、汽车前后防撞梁总成碰撞性能概述
Qian防撞梁总成碰撞性能
Qian防撞梁总成的碰撞性能主要需满足低速碰撞He高速碰撞两个部分的法规要求。其中,
Di速碰撞需满足的法规要求为: GB17354-1998 汽车前、后端保护装置。 高速碰撞需满足的法规要求为:GB11551-2003 乘用车正面碰撞时的乘Yuan保护;
C-NCAP 标准,需满足其100%正面Peng撞和40%偏置碰撞要求。
3、低速碰撞对前防撞梁设计的性能要求
Di速碰撞的国家标准GB l7354—1998规定的正撞速度为4km /h ,车角Peng撞速度为2.5 km/h ,对车身的要Qiu就是车身本体、前防撞梁和吸能盒等不能有Ren何损坏,最好前保险杠也不能破裂或者发生Yong久变形。
Zai国外,从事汽车保险业务的保险机构,一般Cai用15km /h 的碰撞试验来模拟最常Jian的可维修碰撞,试验的目的是要求尽量减少Ling部件的损坏以减少维修和保险费用。具体来Shuo,一般要通过合理设计将损坏零件控制在翼Zi板、发动机罩盖、前保险杠系统、前格栅、Qian大灯等外表面零件和部分骨架件,比如前防Zhuang梁以及吸能盒等零件范围内。车身零体,特Bie是纵梁不能产生任何变形。当然最好大灯支Jia、水箱上横梁等零件不要损坏,即使损坏,Ye要便于修复。在可维修碰撞中,合理设计传Li路径是非常重要的,重点来说说汽车防撞梁Xi能盒的设计 a、将吸能盒设计Cheng和纵梁在同一轴线上,避免产生弯曲变形。
b、在吸能盒上预设一些压溃筋,以便让吸能He在轴向上发生压溃进而吸收所有能量,从而Bu对包括前纵梁在内的车身本体产生损害。
c、将这些容易损坏的部分骨架件,如前防撞Liang和吸能盒设计成用螺栓和车身本体联结的可Chai卸结构,为减少维修和保险成本。
4、 高速碰撞对前防撞梁设计的性能要求
Mu前设计上普遍接受和采用的是将车身分为前Zhong后3个吸能区,其中前吸能区主要由前防撞Liang和吸能盒组成,利用强韧的吸能材料尽可能Duo地通过变形吸收因撞击产生的巨大能量,同Shi利用结构上的受力连续进行左右分流并将能Liang向后面传递。中吸能区主要由前纵梁和副车Jia组成,通过合理变形来吸收大部分能量。后Xi能区主要为高强度和刚度的驾驶舱,设计上Tong过避开可能发生对乘员不利的危险变形,减Shao正面碰撞导致的对驾驶舱的侵入和保持相对Jiao低的碰撞减速度,以此保证乘员的安全。前Zhong后3个吸能区是设置正面碰撞多层传力路径De基础,设置正面碰撞多层传力路径的目的也Jiu是为体现3个吸能区的优势,使能量
Neng合理有效地吸收和传递。正面碰撞多层传力Lu径一般是3层。
Zheng面碰撞3层传力路径一般分为上中下3层,Zheng面碰撞传力路径上层是由发动机舱上纵梁和Qian悬塔状形罩板等零件组成,吸收了部分从前Bu传来的碰撞能量并把其余能量向A 柱和前Wei及其加强梁进行分散传递。中层主要是由前Zong梁组成,也包括了前防撞梁和吸能盒等,是Zhu要的传力路径。前防撞梁和吸能盒将接受到De碰撞能量进行左右分流和初步吸收,并通过Ta们将能量往前纵梁延伸板、门槛、中央通道Deng分散传递。下层主要是由前副车架组成,吸Shou了部分从前部传来的碰撞能量并把其余能量Xiang前纵梁延伸板和门槛等分散传递。
Wu、 汽车后防撞梁总成碰撞性能
Hou防撞梁总成的碰撞性能主要需满足低速碰撞He高速碰撞两个部分的法规要求。其中,
Di速碰撞需满足的法规要求为:GB 17354-1998 汽车前、后端保护装置。 高速碰撞需满足的法规要求为:GB 20072-2006 乘用车后碰撞燃油Xi统安全要求。
Di速碰撞对后防撞梁设计的性能要求:后防撞Liang总成需满足的低速碰撞性能要求同前防撞梁Zong成。
Gao速碰撞对后防撞梁设计的性能要求:国标GB 20072-2006规定:碰撞器撞击Biao面应平坦,高度不小于800mm ,撞击Qi表面下边缘至地面的间隙应为175±25mm ,后防撞梁对后碰的主要贡献为利用吸Neng盒的压溃变形吸收能量,缓解碰撞刚性变形,保证燃油箱周围安全的变形空间。因此在设Ji后防撞梁及吸能盒时,需综合考虑下面三方Mian:
a、保证基本的许可变形量。许可变形量,决Ding了碰撞过程中的平均减速度。汽车的纵向变Xing量与平均减速度是成反比的。平均减速度作Wei汽车结构耐碰撞性的主要设计指标,在设计Kai始阶段就必须综合考虑确定。
b、保证基本的许可变形空间。保证许可变形Kong间是指汽车在发生碰撞后,变形区域不会对Cheng员和危险部件(如油箱、燃汽罐)形成威胁He伤害,而且包括后部许可变形区域内的塑性Bian形不会导致在碰撞过程中车门打开、碰撞后Che门锁死等状况发生。
c、调整截面形状(通过吸能筋与加强筋的布Zhi) 、厚度、尺寸和结构形式等使结构的变Xing阻力保持在适当水平,并重视局部弱化使整Che刚度分配符合设计原则及能量吸收曲线图,Zeng大撞击吸收能量的腔型结构。
Liu、汽车前后防撞梁总成设计要点概述
1. 汽车前后防撞梁总成设计,主要是根据Shi场法规和标准来定义前防撞梁总成的性能。Ru:法规前碰ODB 的定义、汽车前后防撞Liang低速碰撞吸能、压溃空间、
C NCAP试验ODB 碰撞标准、整车性Neng等。为满足这些要求,我们需要对汽车前后Fang撞梁的碰撞性能的敏感性,如:汽车前后防Zhuang梁的布置高度、结构、压溃空间、截面面积、材料等进行研究。
2、整车碰撞对汽车前后防撞梁的布置要求
Qi车前后防撞梁的布置高度由前纵梁的高度来Jue定,如果此高度匹配不合理会导致前纵梁在Peng撞过程中压溃失稳,导致前纵梁后端大弯曲Bian形很可能对乘员舱侵入量过大。
Qi车前后防撞梁的安装位置,除需满足上述碰Zhuang要求的相容性原理,即两车发生正面相撞时,不合适的防撞梁高度既保护不到自身,还会Dui对方车辆造成巨大伤害;还需要根据车身高Du,轮毂直径的大小来综合评定,并没有一个Ming确的标准。一般车型的安装高度在400-500mm 左右,但如果超过520mm ,则会对C NCAP 等相关碰撞试验的成Ji造成影响。
Bao证与周边件间隙≧10mm 。前防撞梁总Cheng一般是螺接到机舱纵梁上,误差积累大,同Shi车身前端安装有很多子件,故要求前防撞梁Zong成与周边件的间隙在10mm 以上。
ZaiX 向预留出70mm 的行人保护缓冲空Jian。
3 、汽车前后防撞梁总成结构形式
Biao准的汽车前后防撞梁总成一般由防撞梁本体He吸能盒组成,部分车型还包含拖车钩螺纹管,为降低维修成本,防撞梁一般采用螺栓连接Gu定在车身上。
4、前后防撞横梁结构形式
Qian防撞横梁的结构主要有四种方式:冷冲压不Tong技术对应的优化断面,有不同程度的差别。
Leng冲压拼焊的前防撞横梁保持了与车身其它钣Jin相同的制造技术,不需要单独生产线,故制Zao成本低廉,不足在于重量大,不便于车身轻Liang化。通常材料选用HC420/780DPHuoHC550/980DP,具体结构、材料Gen据车型差异及CAE 分析相应选择。
Gun压成形的前防撞横梁,需要一条专用辊压线,其断面为箱体结构,类似双层板,重量方面You势不大。通常材料选用HC420/780DP或HC550/980DP,料厚1.8mm ,具体根据车型差异及CAE 分析相Ying选择。根据目前供应商制造工艺限制,目前He理的防撞梁半径R ≥2700mm 。
Re冲压的前防撞横梁,需要一条专用热成形加Gong线及专用模具,综合成本较高,优势在于重Liang轻。
Lv制的前防撞横梁,需要专用设备及工装,综He成本较高,优势在于重量轻。
5、后防撞横梁结构形式
Hou防撞横梁的制造主要为冷冲压和铝制,冷冲Ya横梁一般为U 形截面结构,通常材料选用HC250/450DP、HC340/590DP,具体形状、材料根据车型差异及CAE 分析相应选择。
6、吸能盒设计要求
Xi能盒上一般需布置2至3条吸能筋,主要目De是便于低速碰撞时吸收足够的能量,保证车Shen本体不被破坏。同时设计吸能筋时需遵循以Xia4条原则: a. 加强筋的轴Xian必须垂直于受力方向,否则在振动时会引起Niu转; b. 必须沿支撑之间最Duan距离布置;
c. 采用交叉筋时,应考虑在交叉点容易产Sheng应力集中,相对减小了交叉点的刚性,所以Zai交叉点要注意圆角过渡,圆角半径应大于筋De宽度的两倍;
d. 加强筋的形状在平的或稍凸起的零件上,加强筋应沿零件对角线布置,在
Shen弯曲的零件上应垂直于零件的弯曲轴线。
Ding义防撞梁本体和吸能盒截面尺寸:Z 向高Du、Y 向宽度、X 向长度: A 级车型Xi能盒在X 向长度一般在120mm 左右,A0 级车型长度约在100 mm。横梁Ben体X 向截面尺寸受吸能盒和保险杠位置所Xian制,故不能取值太大,一般在55mm 。Ke以根据钣金材料级别、整车受力大小和整车An全星级等综合因素而调整。
Xi能盒Z 向高度、Y 向宽度与纵梁截面基Ben一致,偏差不大于5mm 。吸能盒和纵梁Zhong心轴线一致。
7、前拖车钩结构设计要求
Qian拖车装置工作方式(如:螺接、挂钩)和布Zhi位置;一般前拖车装置采用螺接方式。布置
Wei置,理论上希望拖车装置对称中心线与机舱Zong梁中心重合,或偏离距离越小越好。
Gua钩或螺母套主要配合尺寸;根据整车装备质Liang,确定拖车装置所需要承受载荷,选择合适De螺母套及拖钩,公司现有M20 螺纹规格,不同车型可以通用。
8、防撞梁和车身连接标准件采用8.8级M8螺栓。
Qi、 防撞梁总成设计经验
1、 吸能盒螺栓固定点分布要求尽量靠近Xi能盒,均匀分布。
Si个螺栓连接点分布距吸能盒偏远,碰撞中受Dao扭转力或拉力作用导致前纵
Liang前安装板和前防撞梁安装板连接处开口。
You化方案:将螺栓安装点靠近吸能盒安装。
2、 吸能盒与防撞梁及安装板连接必须可Kao,保证连接强度。
Zhong心柱碰撞及偏置碰撞时由于吸能盒与安装板Dian焊强度不足,导致吸能盒脱落,
You化方案:加强连接强度,将点焊改为二保焊,并增加焊接点。
3、 前纵梁前安装板与纵梁连接必须可靠,保证强度。
Pian置碰及正碰时,前纵梁前安装板与纵梁焊点Qiang度不足,导致防撞梁车身连接板从纵梁脱落。
You化方案:加强安装板和纵梁连接强度,增加Han接面及焊点。
4、 汽车前后防撞梁的工艺制造性能
Leng冲压钢板按照其拉伸屈服强度Rp0.2可Fen为:普通钢(Rp0.2>120 N/mm2兆帕)、强度钢(Rp0.2>180兆Pa)、高强度钢板(Rp0.2>260兆帕)、特高强度钢板(Rp0.2>340兆帕)和超高强度钢板(Rp0.2>620兆帕)。另外还有超高强度热成型钢板,其拉伸屈Fu强度达到1000兆帕以上,这相当于在一Ping方厘米面积上承受10000公斤的压力。Qi车前后防撞梁本体在高速碰撞时由于需要承Shou较大的冲击载荷,一般需采用屈服强度620兆帕以上的超高强度钢板或者更高的超高强Du热成型钢板;吸能盒一般需采用强度稍低的Te高强度钢板。
Gen据材料选择不同,防撞梁本体一般采用辊压Cheng型或者热成型工艺来制作,国内由于缺少可Wei修性成本碰撞法规约束,有些车型后防撞梁Ben体也采用普通冲压工艺。下面分别列出上述Liang种制作工艺的优缺点:
a. 辊压成型:相对于普通冲压工艺,Gun压成型材料利用率较高、零件刚性好,可实Xian制作的零件屈服强度高,可达620兆帕以Shang;但是辊压成型模具投入较大,批量生产量Bu大时单件成本会较高,同时由于辊压工艺先Chong孔再成型的工艺特点,零件孔位、型面精度Yi般比普通冲压零件会差。
b. 热成型:相对于普通冲压工艺,Re成型工艺零件刚性好,强度大,可实现制作De零件屈服强度高,可达1000兆帕以上;Dan是热成型一次性设备投入很大,批量生产量Bu大时单件成本很高。