关键词：
安装应力（精选八篇）
安装应力 篇1
关键词：起重机械,安装,应力测试
1 工程概况
应急测试技术主要通过对应变片阻值进行测试来解算钢材承载力的方向和大小, 其在起重机械安装中的应用尤其广泛, 用以保证起重机械在安装中的安全性和实现安装质量最佳及效益最大。本文以600t门式起重机为例。这一起重机主要由人字形圆管柔性腿、单柱箱型刚性腿和行走机构等组成, 其中上、下小车的额定起重值分别为2*300t、20+350t;起重轨迹为182m;起重高度轨上、下分别为90m、90m;自重4615t;长*宽*高为189.9*58*116m。起重机械主要采用液压整体提升技术进行提升, 提升塔架搭设在主梁两端约130m的位置, 其中塔架采用桁架结构, 并在塔架的主梁上设8支350t的液压钢, 具体通过计算机集中控制的方式来实现整体提升。此外, 起重机械在试吊时, 起重量共25182KN, 其中千斤顶需要加载十次, 具体从0开始实现全部荷载等级。据此案例, 下文着重探析应力测试技术在起重机械安装中的应用。
2 应变片的布设
2.1 应力测试技术的介绍
应力测试是指在工程施工中, 利用监测仪器来监测受力结构的应力变化, 以保证施工的安全性。通常而言, 应变片的电阻值为120Ω, 且利用特殊胶水使之与钢材贴合之后, 当钢材在受力状态下变形时, 拉压应变片的阻值也会发生变化, 如此仅需利用应变仪收集应变片的数据, 同时对钢材的特性进行分析, 便可得到材料的受力分布。起重机械在安装中, 首先利用应力测试技术测定主体构件在试吊中的应变与应力, 之后再通过与理论计算值进行对比, 便可判定起重机械主体构件的安全性。值得强调的是, 起重机械在安装中, 一旦发生突发状况, 应当快速做出反应, 以维持起重机械的整体结构在正常荷载下的安全性和稳定性。
2.2 应变片的布设
起重机械在安装中, 应当对应变片进行合理布置, 具体内容如下:将8片应变片分别布设在与塔架腹板相距60mm的主梁跨中上、下翼缘上表面;将32片应变片布设在塔架格构约56m及四柱内心侧与背心侧;将16片应变花布设在塔架主梁腹板内侧的中间位置;将32片应变片布设在塔架格构柱顶截面柱的下段中心位置和上端的内外侧;将32片应变片布设在塔架格构柱柱脚斜杆的中段。经计算, 本次应力测试共设16片应变花和112片应变片。在单次加载结束之后, 均应利用应变仪观测应变片 (花) 的变化, 直至应变变化趋于稳定为止。在安装不加载时, 夜间的读数频率为1次/6-8h;白天为1次/4h。为了消除环境温度变化可能对读数产生的影响, 在应力测试时应当对昼夜温差等进行综合考虑, 同时在每一个测试点进行自补偿。为了降低内阻和外界环境因素对应力测试结果的影响, 在测试中选用200m的屏蔽双绞线, 以使内阻误差的绝对值控制在0.3Ω以内。在实际安装中, 起重机械的格构为16锰钢, 则其强度、屈服应当分别控制在471-510Nb之间、274-343Mb之间, 且其弹性模量取210*109N/cm2。
2.3 起重机械的提升研究
在提升起重机械之前, 应当全面检查提升液压缸和应变仪等, 进而在保证起重机械质量的前提下开展起吊作业, 其中起吊加载次数为10次, 实测数据的变化幅度偏大。统计数据显示, 应变花角度显示为43°, 接近计算值;主梁与56m处钢架所承受的压力值正常;格构柱柱脚斜杆中段显示的数据异常, 其中副塔的侧边分别承受拉力和压力, 且数值的上升幅度不正常, 即:管件变形的极大值为1300微应变, 并在提升中升至材料的极限值1700微应变;在卸载之后, 数据大致复位, 仅1500微应变以上的数据回复较为缓慢, 且部分材料根本不恢复, 表明这一类材料出现严重变形, 已经处在塑性状态。通过对格构进行检查发现, 塔架基础下沉和地脚螺栓松动。为此, 仅需紧固松动的螺栓, 并由顶梁向地面测量钢材尺寸, 便可有效解决起重机械在安装中应力过度集中的系列问题。通过上述处理之后, 起重机械在二次试吊中获得成功。测试结果显示, 起重机械在安装中, 利用应力测试技术测量数据, 测得梁的最大正压力为96.1N/nm2;柱、斜杆的最大压应力分别为49.2、38.7N/nm2。据此判断, 满载状态下的结构应力仍比材料的设计抗力低, 表明其与起重机械安装的安全要求相符。
3 结语
综上, 起重机械的安装质量事关其运行质量和操作性能, 因此在安装中, 应当重视对应力变化进行测试, 以免影响到起重机械整体结构的稳定性及其安装的安全性。为此, 通过案例分析可知, 在起重机械安装中, 利用应力测试技术测试构件的应力变化, 不仅可以保证起重机械的安装质量, 亦可获得较佳的综合效益, 因此值得推广应用。
参考文献
[1]阚亮.探析起重机械安装中的应力测试技术[J].中国机械, 2014, (2) :159-159.
[2]滕儒民, 姚海瑞, 陈礼等.全地面起重机超起装置对臂架受力影响研究[J].机械设计, 2012, 29 (1) :91-96.
[3]冯豪.某型起重机操纵室螺栓装配顺序优化设计[J].工程机械, 2012, 43 (4) :43-46.
安装应力 篇2
预应力预留孔采用波纹管成孔，波纹管使用前，应进行试验，合格后方可使用，安装时，按设计图中预应力筋的曲线坐标安装定位钢筋，定位钢筋间距不大于1米，在起弯点处适当增加。穿入波纹管，应将定位钢筋网片固定在腹板钢筋上，以防浇筑混凝土时波纹管上浮。
波纹管之间的连接采用大一号的波纹管，接头管的长度为波纹管直径的5-7倍，
波纹管的定位筋与梁肋钢筋点焊牢固，以保证定位钢筋准确。
波纹管与梁端锚垫板的连接处及锚垫板压浆孔采用胶带密封，防止漏浆。
波纹管安装就位过程中，尽量避免反复弯曲，以防管壁开裂。同时，在焊定位钢筋时对波纹管采取防护措施，防止电焊火花烧伤管壁。
波纹管安装就位后，在波纹管内另加入比其内径小5mm的硬质塑料衬管，以保证管道的畅通。
安装应力 篇3
【关键词】钢套管；安装；施工方法
1、概述
拉西瓦水电站导流底孔、临时底孔工作弧门支撑闸墩预应力锚索分为主锚索和次锚索两部分，其中主锚索为预埋无缝钢管成孔的新型对穿行型有粘结锚索，设计张拉力为3600kN、3200KN，其中3600kN共60根（导流底孔、临时底孔各30根）、3200KN共12根（导流底孔、临时底孔各6根），单根锚索最长达38m；次锚索为对穿全长有粘结锚索，设计张拉力为3200kN，共20根（导流底孔、临时底孔各10根），水平布置在支撑大梁上。主锚索渐变段钢管锥口内径Φ150mm，锥底内径Φ190mm，直段分段预埋无缝钢管成孔，埋管内径为Φ150mm。次锚索渐变段钢管锥口内径Φ150mm，锥底内径Φ175mm，直段预埋无缝钢管成孔，埋管内径为Φ150mm。主锚索预埋管随仓号浇筑上升分段预埋，次锚索一次预埋形成，分段埋管管口之间采用焊接连接。
2、施工方法
2.1钢套管安装
㈠钢套管的选择
预埋钢套管规格：主、次锚索直段均为外径Ф159、内径Ф150壁厚4.5mm常规钢管；渐变段分别为：主锚索360t级“外径Ф200变为外径Ф159、内径Ф190变为内径Ф150”、320t级“外径Ф185变为外径Ф159、内径Ф175变为内径Ф150”及次锚索320t级“外径Ф185变为外径Ф159、内径Ф175变为内径Ф150”（单位：mm）。钢套管到货后按出厂合格证和质量证明书核查其性能类别、型号、规格及数量，并按要求进行外观检查、应严格控制口径精度（要求Ф-0.5mm～+0.0mm），符合设计要求后使用。
锚垫板规格：甲型为500X500X60；乙型为450X450X60；锚垫板外侧贴靠锚具平面，故要求平整、光滑、防锈，其表面光洁度为25。
导流底孔、临时底孔主锚索直管段单根长度在27.579～32.682m之间、渐变段均为2m。次锚索直管段单根长度10.98m，渐变段为2m。
㈡钢套管安装
主锚索钢套管安装随闸墩混凝土分层浇筑进行分段安装。每次安装时用缆机将钢管吊运到仓号内，然后用仓面吊配合人工进行组装，合格后利用型钢排架进行加固，以保证预埋钢管的成孔精度。排架间距不大于1.5m，立柱为∠63×6角钢，水平梁为∠50×5角钢，立柱底部要与预埋插筋或角钢焊接，同一排立柱间用∠50×5角钢和φ25钢筋焊接水平连接杆和剪刀撑；相邻立柱间用∠50×5角钢焊接斜撑，水平梁、连接杆、剪刀撑与立柱的搭接位置进行满焊加固。
为满足排架加固要求，当上一层混凝土浇筑到预埋钢管部位，按照支撑排架立柱的位置预埋φ25插筋或∠50×5角钢，预埋长度分别为50cm和30cm，外露20cm。
次锚索在支撑大梁底模安装后，钢筋安装前进行安装，利用型钢排架加固，排架间距不大于2.0m，结构形式与主锚索管形式相同，其中位于两闸墩之间部分与支撑大梁底部钢筋焊接固定，闸墩段与预埋插筋或角钢焊接牢固，插筋在上一层砼浇筑时预埋。
2.2安装技术要求
⑴闸室主、次锚索为空间直线锚索，其钢管安装的桩号、高程及相对尺寸依据施工图纸，其高程、桩号为端部锚垫板外表面中心点；锚垫板平面垂直于管轴，垂直误差<0.5°；闸墩主锚索上、下游端管心安装点位的误差：水平向±4mm，竖直向±4mm，管轴两端点偏差±8mm；左右闸墩的系统误差为左、右向≤20mm；大梁次锚索安装误差：水平向≤10mm，竖直向≤10mm。
⑵预埋管道按照布置高程进行各段组装，组装并测量检查合格后使用型钢排架加以固定，防止混凝土浇筑发生位移或变形，以及排架与预埋管道焊接时，不得烧伤管道内壁。管道连接焊缝表面光滑，无裂纹、孔眼。
⑶在施工全过程中严禁碰撞、冲砸锚索管，以防止变形、损伤和锈污。
⑷安装后的管口予以保护，以防止杂物、砼块掉入造成管道被堵塞，且每次套管安装前对已埋设套管进行畅通检查。
2.3附件安装
⑴主锚索的1寸灌浆钢管在套管安装前焊接在套管上与套管一起平行安装，焊接牢固并确保畅通，不漏浆，孔口应予以临时防护。灌浆管路与锚垫板下的加强钢筋网若有干扰，应补强钢筋网。
⑵管端口与锚垫板连接要求：管端口插入锚垫板孔内（留10mm至垫板外表面），锚垫板背面只点焊固定，不封焊。
3、质量保证措施
⑴原材料检验：施工前先按工程合同文件要求及有关规范规定，对钢套管、锚垫板等原材料进行抽样检查，不使用经检查不合格的原材料。
⑵施工中严格按规范、设计图纸要求进行，并做到技术交底不清不施工；图纸和技术标准不清不施工；上道工序未验收合格不进行下道工序施工。
⑶按标准要求检查锚索预埋管孔位、斜度等施工过程中的质量指标，作好原始质量记录。发现问题，及时处理，杜绝可能存在的质量隐患。
⑷对施工全过程实行质量记录，要求质量记录及时、准确、完整、清楚，为工程质量的最终评定提供完整的记录资料。
参考文献
[1]黎明.预应力锚索施工及其质量控制郑[J].水力发电，2003，29（8）：44-46.
预应力混凝土箱梁预制与安装施工 篇4
关键词：箱梁预制,箱梁安装,架桥机
1 工程概况
江西省奉铜高速公路B14合同段有新建桥梁三座,其中高架二桥桥长100m、高架三桥桥长125m、花门子左右线分离式大桥桥长125m。上述桥梁的上部构造均采用25m的后张法预应力箱梁,设计采用预制、安装,由简支变为连续结构的整套体系转换形式。
全标段共有112片预应力混凝土箱梁 (边跨边梁24片,边跨中梁24片,中跨边梁32片,中跨中梁32片)。每片中梁的顶宽2.4m,底宽1m,高1.4m;中跨中梁的预制混凝土数量25.7m3,边跨中梁的预制混凝土数量为26.4m3。每片边梁的顶宽2.85m,底宽1m,高1.4m;中跨边梁的预制混凝土数量为28.2m3,边跨边梁的预制混凝土数量为28.8m3。其中边跨边梁的安装重量最大,为781.6kN。
2 箱梁预制施工
2.1 箱梁预制施工工艺流程
箱梁预制施工工艺流程见图1。
2.2 箱梁预制施工要点
(1)箱梁底座施工
为避免箱梁在施工过程中,因基础土方不均匀下沉而导致梁断裂,须对箱梁底座基础地基进行处理。基础尺寸长28m,宽为1.5m,深0.6m。基坑挖好后,垫一层200mm厚级配砂砾,碾压夯实。施工底座采用C25混凝土,两侧预埋∠5×5角钢,顶面用δ10mm钢板焊接。底座中预埋Φ=20mm的塑料管,作为连接侧模拉杆的孔道。底座跨中处按设计要求设20mm预拱度,梁长方向按抛物线布置。底座两端预留吊装孔,吊装孔位置距梁端0.8m处。
(2)钢筋骨架成型与芯模安装
钢筋配料、下料和弯制在钢筋加工区完成。钢筋骨架直接在底座上安装,采用绑扎点焊成型。钢筋骨架制作安装过程中,及时在底板钢筋和侧肋钢筋与模板接触面位置安放混凝土保护层垫块。
施工前在底座上按设计尺寸刻划好钢筋间距。先绑扎箱梁底板和两侧肋的钢筋,预埋支座钢板及4个Φ100mm的底板通气孔。焊接预应力孔道定位筋,安装波纹管。波纹管的定位严格按照图纸设计,波纹管定位钢筋在曲线部分间距为0.5m、直线段为1.0m、顶板负弯矩束1.0m。使孔道成型后波纹管的线型圆滑顺适,为了防止混凝土浇注过程中波纹管漏浆,在浇注混凝土前将穿入PVC衬管。
底板和两侧肋的钢筋绑扎结束后,将芯模按设计位置安装好并固定牢固。箱梁芯模由钢模板拼成,为了防止漏浆模外用塑料薄膜包好,芯模无底模,便于观察小箱梁底板的混凝土浇注情况,同时可以进行人工振捣和抹平。
绑扎其顶板钢筋及预埋筋,预留吊装孔、泄水孔,然后支立侧模板。边梁要将防撞护栏底座的预埋钢筋绑扎好,并且全部点焊在箱梁顶层钢筋上,使其平顺成型并且牢固。
(3)支立箱梁侧模、端模
模板采用组合钢模板。开始进行支立,首先支立两侧的大片侧模板,侧模与底模用橡胶条垫好,然后用拉杆螺栓将翼板和底脚进行连接牢固,再安装梁端头模板。
模板的安装、拆除均使用龙门吊进行。安装前对模板进行打磨,均匀涂刷脱模剂,模板接缝采用厚度为3mm的橡胶条,防止漏浆影响梁体外观质量。
预制施工过程中,每次模板拆除后,应及时清除其表面灰浆、修理、除锈、涂脱模剂,周转使用。
(4)浇注混凝土
混凝土为拌和站拌制、混凝土搅拌运输车运输,用预制场龙门吊的电动葫芦进行吊运,浇注前由专人检查振捣器是否良好,震动力是否达到要求,浇注从箱梁两头向中间进行。
先浇注底板混凝土,再浇注两侧肋及顶板混凝土。浇注底板和顶板混凝土时,采用插入式振捣器。浇注两侧肋混凝土时,采用附着式振捣器。两侧肋应对称同时浇注,并注意振捣棒不许碰撞波纹管。分层厚度控制在20～25cm。振捣混凝土密实的标志是混凝土表面泛浆均匀,不再有气泡产生。浇注边跨箱梁时,注意预留伸缩缝预留槽。
(5)箱梁拆模和养护
箱梁混凝土表面收浆后,及时覆盖土工布,洒水养护,保证梁体混凝土表面保持经常湿润状态。养生期为7d。
预制箱梁达到拆模时间以后,进行拆模,注意避免磕碰翼缘板和底角等边缘混凝土棱角,以免影响外观质量。拆完模,继续箱梁养护。当气温低于5℃时,禁止向小箱梁表面洒水养生,混凝土强度达到设计强度90%即40MPa以上时,方可进行预应力张拉施工。
(6)预施应力
预应力施加之前,应对张拉设备进行检验和标定,小箱梁张拉用YCW150型千斤顶,千斤顶张拉使用200次进行较验一次,或至少六个月校验一次。在张拉过程中,如果出现异常情况,须对千斤顶进行校正,油表与千斤顶配套使用,应事先编好号,与千斤顶对应,在油表上标出张拉吨位,即锚固吨位,初应力吨位。
按设计要求下料和编束后,将钢绞线穿入预应力孔道。张拉采用两端同时张拉,张拉应力和伸长值双控。由于钢绞线为低松弛钢绞线,因此其预施应力的程序为:0→初应力10%σcon(测量伸长值)→σcon(持荷5min,测量伸长值,锚固)。计算实际伸长值与理论伸长值相比较,如误差大于6%,应暂停张拉,查找原因解决后方可继续施工。
(7)箱梁的压浆与出窑
用切割锯切除长出锚具5cm以上的钢绞线。清洗孔道,吹干后马上用活塞式压浆泵压注水泥浆。水泥浆采用52.5普通硅酸盐水泥拌制,配合比为水泥∶水∶外加剂=1388∶486∶166.6,水灰比在0.4～0.45之间,泌水率不大于4%,稠度14～18S之间。压浆顺序:先下后上,先低后高,由箱梁的一端向另一端压入,待另一端喷射出浓浆时即可封闭喷浆嘴。水泥浆由拌制到压入孔道不大于30～45min。待压浆完成后,浇注同标号的箱内堵头板混凝土,边跨箱梁封锚。封锚完成后,用环氧树脂在边跨非连续端梁端每片梁贴2块200×20×200mm的减震橡胶块。
水泥浆强度达到40MPa后箱梁方可吊装。箱梁出窑采用龙门吊车进行,起吊时两端应该同时进行,徐徐下放不可骤然下降以免造成事故。箱梁存放不可以超过2层,存放时及时将通气孔疏通,以免梁体产生过大的温度应力。
3 箱梁安装施工
3.1 箱梁安装施工工艺流程
箱梁安装施工工艺流程见图2。
3.2 箱梁安装施工要点
箱梁安装施工顺序为先安装右幅桥箱梁再安装左幅桥箱梁,每孔箱梁安装从一侧边梁向另一侧边梁依次逐片进行。
预制场龙门吊起吊箱梁,运梁拖车将箱梁运至安装现场双导梁架桥机处,由架桥机起吊安装就位。架设后进行梁体纵横向连接钢筋焊接,并增加横向临时支撑,确保梁体整体稳定。
(1)安装前,对构件的几何尺寸、梁翼板侧面凿毛及边跨非连续端梁端封锚等情况进行检验,合格后按照各梁编号确定对应位置后方可安装。
(2)对墩、台支座垫石表面及主梁底面进行清理。在各墩盖梁上测出纵横轴线及各梁支座的纵横轴线和梁板的侧边线、端线等,并用墨线清晰地弹出,以备梁板就位。测量复核垫石标高及平整度,如有超差及时处理。
(3)用环氧树脂砂浆将永久支座粘在垫石上,要求垫石与支座的纵横中心线一一对应,确保梁体就位后上下垂直、表面平整、线性顺畅。临时支座采用砂筒支座,完成体系转换后拆除。
(4)架桥机安装完成后,进行检查和试运行,检查各部位连接是否符合要求、电器接线是否正确、各液压系统是否漏油、确保安全无误后方可进行架梁。
(5)将箱梁从预制场用龙门架吊起,装入运梁平板拖车运输到施工现场。
(6)架桥机起吊、纵向横向移运箱梁,直至落梁,箱梁安装就位。每片箱梁安装完成后,仔细检查梁体位置、竖直度,梁底是否紧密落在支座上。
(7)待一跨箱梁安装完毕之后,将架桥机移至下一跨。本孔箱梁就位后及时焊接横隔板钢筋,使箱梁连接成一个整体,然后安装湿接缝钢筋和模板、浇注湿接缝混凝土。
4 结语
箱梁预制施工虽然是常规施工工艺,但对工程质量要求比较高。在施工过程中,要重点控制好钢筋安装、混凝土配合比、混凝土搅拌浇注与养护、预应力孔道坐标和张拉压浆等工序,以工序质量和工作质量来保证工程质量。箱梁安装则要在保证安全和质量的前提条件下稳妥施工,从而保证项目的施工进度和经济效益。
参考文献
[1]JTJ041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].
安装应力 篇5
本施工方法依据山西省万家寨引黄北干线输水工程PCCP安装I标的施工实践,经过完善总结形成,可以为今后类似工程借鉴。
1 特点
1.1 工艺简单,可操作性强
该施工工艺是在实际施工过程中精简细化、经实践后完善总结形成,具有易上手、可操作性强的特点;
1.2 分工明确,组织严谨,管理严格
根据施工工艺流程图,在管道安装各阶段人员调配、机械组织、材料供给方面都有明确的分工和步骤要求,以确保在单位时间内得到最大的经济产值;通过对不同分工的事项进行组织协调,以达到在成本控制、安全文明施工方面的要求。
1.3 降低损耗,提高产值
在内外拉法安装预应力钢筒混凝土管时,需用胶圈作为管道之间的衔接物,使用该施工方法在很大程度上减少了胶圈的挤压磨损,降低消耗,避免返工,提高单位产值的效益。
1.4 沉降量小,整体稳定
管道安装成型后构成线性体,通过测量检查,管道的整体沉降量在规范允许范围内,局部未发生管道沉降的情况,确保了管道长期运行的能力。
2 适用范围
适用于预应力钢筒混凝土管内径在1 500～3 000 mm之间的管道安装工程以及不同地质条件下的管道安装工程。
3 工艺原理
1)运用力的相互作用使管道衔接。
2)内拉安装管件的方法:第一节管件定位稳固后,架设内拉安装专用设备,将安装设备移至排列第二节管件位置处,将管件提起,移动安装设备使管件承插口相接,使用内拉机具产生拉力(此时力作用在管道内部),使待装管的插口(或承口,注:根据安装方向决定)进入已装管的承口(或插口)。
3)外拉安装管件方法:原理同内拉法,将作用力施加在管道外部,与内拉法同时使用,加快安装速度,确保管道不发生晃动、偏移。
4 施工工艺流程及操作要点
4.1 施工工艺流程
测量放线→管沟土方(石方)开挖→PCCP管道吊装就位→PCCP管道安装→检查中轴线与高程→承插接口水压试验→填封接口缝→管基初步回填→复核中轴线与高程→土方回填→水压试验。见图1。
4.2 施工操作要点
4.2.1 安装前准备工作
安装控制点根据施工控制网引测的控制点平面、高程参数,通过可靠方法引到沟槽底部。安装时按施工测量控制点进行管道的轴线和标高校测。
管道安装可供使用的机械有:龙门架、汽车式起重机、履带式起重机等。三种机械的操作程序是一样的,下面着重从龙门架的使用方面进行阐述。
龙门架的组装程序为:铺设路基枕木→安装轨道→龙门架安装→荷载试验(确保安全)→投入管道安装使用。
在管道安装前彻底清理管道内的异物,保持管道内部清洁,在管件接头联接前保持承插口的清洁,不在管道内放置工具、衣服和其它杂物。
安装前逐节清理管件承插口环,刷润滑剂,润滑油采用无毒的植物类油脂,然后将橡胶圈套入插口环凹槽中,在胶圈下插入专用工具,并沿管道插口的周边移动来调均胶圈,胶圈必须拉伸均匀,不得有扭曲、错位、翻转现象发生,再涂刷润滑剂在橡胶圈上。
4.2.2 管道吊装就位
采用50 t龙门架悬吊管件,缓慢移动就位。安装中管件移动时,为防止承插口环碰撞,移动管件缓慢操作,平稳的移动,待距离已装管的承口10～20 cm时,用木衬块把两管相隔,以防承插口碰坏。
对接时,使插口端与承口端保持平行,并使四周间隙大致相等。
4.2.3 管道安装
移动龙门架、架设内拉和外拉机具、架千斤顶(用于调整管件中心线),使用安装机具使管件的插口进入另一节管件的承口后,检查管件的轴线和标高。
在连接过程中,管道内的安装人员需要用垫板控制管道左右及下侧的安装间隙,站在外侧管顶部的安装人员使用垫板控制上部安装间隙,并指挥其他安装工人控制管道的连接速率。如发现插口胶圈进入承口位置时上下左右侧间隙不均匀,及时退出安装管件,检查胶圈损坏情况,调换胶圈,重新进行安装。
龙门架安装管道示意见图2。
1-龙门架;2-原地面线;3-150 mm松散垫层;4-管道内径D;5-外径D1
100 t汽车吊安装管道示意见图3。
4.2.4 PCCP中心调整校正
用长1.5 m校正平直的角钢,量出角钢中心位置并作好标记,在角钢中心挂一只线锤,将50 cm水平尺放在角铁上,调整角钢,使水平尺气泡居中(此时线锤的位置就是管中心线)。
测量技术人员用全站仪根据轴线控制桩与线锤的相对位置,指挥安装工人校正管件轴线。用固定在龙门架两侧的千斤顶,慢慢顶压管件侧面,使线锤位置与控制轴线的位置重合。此方法校正后,管件在控制桩范围内的误差在2 mm以内。
4.2.5 PCCP高程调整校正
利用龙门架上安装的倒链葫芦来调节管件的高低,使管材水平或达到设计纵坡,以确保PCCP安装精度。
轴线位置准确后,根据测量控制桩,用水准仪测量管件的高程,根据现场地质情况预留沉降量(本工程提高22 mm的预留沉降量),即可进行管件的稳固。
4.2.6 管基初步回填
为使安装到位的PCCP不发生移位,在拆除吊装带前先采用符合设计要求的回填料,对管底部的两侧采用人工进行初步回填,并将两侧用手持填压实设备压实。
4.2.7 承插接口水压试验
1)接头打压,采用液压打压法(在室外气温较低时也可采用气压法),试压标准根据合同和设计要求执行。试压技术人员会同现场监理做好节头试压记录。如发现不能稳压或管接头漏水、渗漏时,拆除重新安装并再次打压检验直到合格为止。打压每安装一节,打压一节,合格一节,以确保工程质量。
2)打压过程分为三次进行
①第一次接头打压
管道安装完成后,随即进行接头打压,以检验接头的密封性。接头打压使用经过率定的专用加压泵,从接头下部的进水孔压水,上部排气孔排气;排气结束后拧紧螺栓,加压至规定的压力,保持5 min压力不下降,即为合格。
②第二次接头打压
每安装3节PCCP管后,对先前安装的第一根管接头进行第二次接头打压,检验方法同第一次。
③第三次接头打压
第三次接头打压检验在管顶回填完成后进行,检验方法同第一次。
5 材料与设备
5.1 材料
主要为DN2200、DN2000的预应力钢筒混凝土管材,以及DN2200、DN2000橡胶圈,植物类油脂。
5.2 设备(表1)
6 效益分析
6.1 工期效益
工序安排合理、紧凑,比其它施工方法缩短工期27 d,确保PCCP管道安装工期的实现。
6.2 经济效益
通过举办QC活动,累计节省材料费用和人工费用共计23万元,为企业、社会创造了良好的经济效益。
6.3 社会效益
该施工方法极大地提高了PCCP管道安装量,实现了省委省政府提出的“2011年国庆节前大同、朔州用上黄河水”的目标,取得了良好的社会效益。
7 结语
安装应力 篇6
CEFR堆容器设计和材料选择的验证实验中, 堆容器高温应力应变测量是其中一项重要实验;同时, 也是CEFR后续运行过程中保证堆容器安全可靠运行而进行监测和在役检查的一个手段。CEFR堆容器高温应力应变测量系统正确的设计、安装及调试, 对堆容器应力应变测量的结果、以及后续对堆容器的监测和在役检查都至关重要。
1 设计
CEFR堆容器应力应变测量系统主要是由79个带有MI电缆高温电阻应变片、35支精密K型热电偶、信号电缆、补偿电缆、测量仪和电脑几部分组成。堆容器的应力应变参数测点共计30个, 分别选取了支承颈与锥顶盖过渡环相接处、锥顶盖上封头与主容器上筒节相接处等经理论分析计算得到的理论应力较大的地方, 如表1。
每个测点均采用一组或几组两片式应变花的形式布置, 如图 (1) 。
在高温条件下, 任何应变片都会产生热输出, 必须对测量显示值进行修正, 修正方法是采取温度补偿的方式。在其中9处测点布置了温度补偿片, 温度补偿片和一支热电偶分别安装在这个与堆容器材质一致的等温块上, 该等温块与测点处同一温度场, 但不受堆容器应力变化影响, 从而实现温度补偿的作用。
堆容器应力应变测量实验要求从常温下开始至升温到运行工况下的高温度全过程监测堆容器的应力应变情况, 所以要求应变片从低温到高温具有非常好的稳定性和线性度, 同时响应速度应尽可能快, 综合以上因素选择了国外生产的AWH-8型高温应变片 (如图2) , 及与之配套使用的ISW-50型接线箱和TDS-303应力应变测量仪, 测温热电偶则选取了精密级K型热电偶来满足测量要求。
2 安装
CEFR堆容器应力应变测量系统的安装按以下步骤和要求进行:
(1) 利用经纬度定位仪进行测点精确定位;
(2) 对测点位置进行打磨, 安装面粗糙度应不大于Ra1.6、去除氧化层、涂料等, 并用丙酮擦拭去除油污, 清洗安装表面至无磨屑、尘土等杂物;
(3) 高温应变片安装前应对红、绿、黑、白四根引线进行电阻值测量 (如图3) , 并记录。高温应变片的安装采用专用焊机, 焊接人员应具有熟练的点焊技能, 保证16mm长的应变片基片上敏感栅两侧每侧均匀点焊20点;
(4) 高温电缆采用压片点焊在堆容器表面如图2;
(5) 拆除高温电缆末端连接的补偿电路板, 使高温电缆能经法兰导管 (图4) 穿出堆容器进入堆坑通道, 法兰采用银铜钎焊进行密封;
(6) 恢复拆除的补偿电路并进行红、绿、黑、白四根引线的电阻值测量, 测量结果与第 (3) 条测量值比对, 无较大误差出现为合格;
(7) 信号电缆与补偿线路板上的引线端接后再次进行测量如表2 (部分测点记录) , 测量结果与第 (3) 、 (6) 条测量值比对, 无较大误差出现为合格;
(8) 信号电缆与ISW-50及TDS-303测量仪端接。
安装过程必须严格按照步骤和要求进行, 每一个安装步骤的完成都必须进行相应的安装检查和检测, 并对已安装好的应变片、热电偶和电缆导线等采取必要的保护措施, 确保安装过程中不出问题。
5 调试
1) 热电偶通道调试
热电偶通道调试是采用标准信号发生器在热电偶的接线端输入标准的温度信号, 与TDS-303数据采集仪显示的温度值进行比对误差和变差值应在允许范围内。热电偶试验通道允许误差值△1:
式中:△1.1———标准信号发生器的热电偶输出精度引入误差 (±0.3℃) ;
△1.2———精密K型热电偶补偿导线热电势允许值 (±1.5℃) ;
△1.3———TDS-303数据采集仪引入精度误差 (±0.35℃) , 试验时已考虑热电偶冷端温度自动补偿。
经调试, 35支热电偶通道误差均在通道允许误差范围内。
2) TDS-303数据采集仪测量功能调试, 包括:
(1) 绝缘检验
(2) 稳定性调试
(3) 灵敏度检验
(4) 断线检验
经调试, 验证了TDS-303数据采集仪的测量功能正常。
3) CEFR堆容器应力应变测量系统进行初次堆容器应力应变测量, 测量结果与堆容器水压试验过程中同条件下进行的常温应力应变测量结果进行比对, 无较大误差值出现。
6 结论
CEFR堆容器应力应变测量系统设计、安装及调试的完成, 为后续堆容器应力应变测量提供了有力的保障。
摘要：CEFR堆容器高温应力应变测量系统是由高温电阻应变片、热电偶、电缆、测量仪和电脑几部分组成, 高温电阻应变片安装在堆容器壁面, 测量仪接收应变片信号, 转换成应变值记录并显示, 从而实现对堆容器的应力应变测量。
安装应力 篇7
关键词：发动机,安装结构,传力分析,有限元模型,应力分析
发动机安装结构是连接发动机与发动机吊挂的一组零件,也是将发动机推力传递到发动机吊挂,进而传递到机翼的重要部件。合理地设计发动机安装结构,能够减小发动机对机翼产生的弯矩和振动。同时,发动机安装结构除了支承庞大发动机结构外,还要承担飞机的动力传输,故其强度是设计的关键问题。安装结构的整体传载一般较为简洁,但局部零件的传载较为复杂,需要考虑局部应力。发动机会受到多种载荷作用,对每种载荷都要进行分析,以便筛选出严重的载荷。因此需要进行研究局部应力的计算和测试方法。
对于发动机和吊挂结构的研究中。赵秀峰等[1]介绍了发动机安装位置对飞机特性的影响,阐述了几种不同吊挂形式以及吊挂与机翼、吊挂与发动机连接形式的优缺点。Oliveira[2]用CFD方法分析了ERJ145 飞机吊挂的热传递性能,并用试验结果验证。刘亚军等[3]总结了战斗机中发动机的各种安装形式,对不同形式的优劣给予了评价。李春刚[4]通过建立有限元模型,进行载荷分析和强度校核,对发动机安装架进行设计改进。孙滨[5]等研究了飞机吊挂与机翼连接接头的细节有限元建模方法,并将有限元分析结果与试验结果对比,验证了有限元建模方法的合理。薛彩军等[6]研制了用于吊挂部段静力试验的试验系统,进行了吊挂静力试验,其实验结果可作为同类吊挂结构静强度分析参考标准,且对有限元建模提供了依据。李卫平等[7]对民用飞机中吊挂与机翼的连接进行了静力试验,并校核了连接接头的强度,结果表明其静强度满足要求。马振云等[8]针对机翼与副翼的连接结构,在分析传力路线的基础上,通过观察改变传力部件强度后的应力状态,总结出其对传力路线的影响。郑继波[9]研究了某型民航飞机翼下发动机吊挂装置,进行了强度分析,并在保证强度和刚度且不会与发动机和机翼产生共振的条件下,减轻了吊挂重量。郑光[10]设计了吊挂静力试验的吊挂连接接头结构,并通过对比有限元分析与试验了设计的合理性,最后制定一套针对某飞机机翼吊挂连接接头的破坏试验方案。
首先介绍一种大涵道比翼吊发动机安装结构及其静力试验,阐述安装结构的静力学特性,并进行总体的受力分析; 然后阐述其有限元建模方法,使用有限元分析获得的部件内力对前安装框进行有限元分析方法研究,并利用试验结果评价分析方法。
1 发动机安装结构
如图1 所示,发动机安装结构分为前安装节与后安装节两部分。前安装节由左、右支架、安装框、推力销、推力杆、均衡杆和球铰接头组成; 后安装节由安装框和连杆组成。其中,左、右支架前端面和球铰接头的底座均安装在中介机匣后端面上。工作时,推力经过安装架、推力杆、均衡杆传递至安装框。安装框上端面安装在吊挂结构上,主推力销与吊挂结构紧配合,工作时传递发动机推力,而副推力销与吊挂结构间隙配合,保证其正常工作时不传递发动机推力。
飞机发动机在飞行过程中,产生推力、惯性载荷和陀螺力矩三部分载荷[1]。这三部分载荷都通过安装结构从发动机传递到飞机,并且都通过安装结构上的剪力销和吊挂从安装节传递到飞机。根据安装结构各部件的设计特点可知,前安装节承受发动机的全部推力、部分重力和侧向力,后安装节则仅承受部分发动机重力、侧向力和全部扭矩。对于安装结构所受的载荷,可简化为推力方向( X向) 、侧向( Y向) 和重力方向( Z向) 三个方向的载荷,推力载荷作用在发动机轴线上,而侧向和中立载荷作用在发动机重心上。试验中各载荷大小如表1 所示。该结构在安装状态下对发动机产生静定约束,通过发动机的平衡方程可求得各种载荷下各个连杆的内力,对于复合受载情况,使用各向单独受载的结果叠加得出,如表1 所示。其中FLR为左、右推力杆的内力,FY为球铰接头Y方向内力,FZ为球铰接头Z方向内力,FL、FC、FR分别为后安装框左中右三根连杆的内力,如图1 所示。
图1发动机安装结构及部分内力Fig.1 Engine mount and some internal forces
2 安装结构传力分析有限元模型
将发动机安装结构模型进行简化,以方便分析传力路线,并求解安装节各拉杆的内力及前连接点的支反力。在MSC. NASTRAN中建立有限元模型。将各杆简化为一维杆( rod) 单元,如图2 所示,前、后安装框和发动机机体由刚性梁模拟,连接节点位置和加载节点位置与实际相符,因此可以保证载荷传递方向。前剪力销和后吊架的两个连接点设为固支,约束6 个方向自由度。5 根安装节连杆和两端为铰连接,使用链接单元( R-joint) 连接杆单元与相邻部件的节点,实现平动位移的耦合。同时,为了防止杆单元发生绕自身轴向的刚体转动,在杆上建立了局部坐标系,约束自身的转动。安装节与前端连接发动机机匣之间也为球铰连接,同样使用连接单元进行连接。平衡杆中点与前安装框连接处可绕两个推力杆平面的法向自由转动,故此处也用连接单元处理,保证平衡杆可绕此方向转动,又能传递其他方向的载荷。在三个作动器加载的位置,分别加载三个方向的力。
除5 根连杆外,其余部分单元采用刚性材料。前安装节中2 根推力杆及后安装节中3 根连杆所用材料属性如表2 所示。
使用有限元计算得到各种载荷情况下的内力和支反力结果如表3 所示,与表1 吻合较好,各结果的相对误差不超过3% 。证明此简化模型的传力路线分析成立。
3 安装结构静力试验
为了测量安装结构在工作载荷下的静力响应,设计了发动机结构和吊挂结构假件,进行安装结构的静力试验,试验件安装方案如图3 所示。试验中,1 号作动器施加X向100 k N拉伸载荷,2 号作动器施加Z向- 33 k N拉伸载荷,3 号作动器施加Y向11 k N拉伸载荷。另外,试验件及配重总重量为434kg,实际产生的重力载荷为37. 34 k N。试验中安装结构受载即表1 中所示载荷。
在2 个推力杆、后部3 个吊杆和前安装框主要位置布置应变传感器,前安装框应变片布置如图4所示,图中数字为应变片编号。
图5 为试验过程中,前安装节左、右推力杆应变随时间变化的曲线。由图中可知,左、右推力杆应变相近,说明两杆内力相近,与传力特性分析结果和有限元简化模型计算结果相符。图6 为实验过程中,前安装框应变较大位置的应变测量曲线。前安装框主要位置中,距离均衡杆较近的位置应变较大,为19 ~ 30 号贴片。通过试验所测得的应变值,可计算得到前安装框相应位置表面的主应变。
表4 显示了5 根连杆贴应变片位置在有限元计算和实验中的应变,其中后部右连杆应变传感器失效,没有给出测量值。由表4 可见,计算值和实验结果吻合,各结果的相对误差小于20% 。证明此简化模型简化方法成立,可用于更复杂模型的分析,如动力学计算、包含机翼结构的耦合分析等。所得支反力也可用于细节部分的建模计算。
4 前安装框有限元分析
前安装框所受载荷较为严重,且结构复杂,因此需要进行局部应力的计算。前安装框由左、右两个对称部件组成,由10 个螺栓紧固连接。
由第3 节有限元计算得到横梁中点处的节点力,Z向- 23 072 N,X向100 000 N; 球铰接头处的节点力,Z向15 802 N,Y向9 076 N。材料为GH4169。在ABAQUS中建立两个对称的二分之一模型,之间建立接触,在各个在螺栓孔处通过连接单元将两部分组合在一起。前剪力销处约束推力和侧向力方向位移,后剪力销处约束侧向力方向位移,吊挂处约束重力方向位移。安装框与均衡杆连接螺栓处和球铰连接处施加载荷。应力云图如图7 所示。
分析结果表明,模型中前安装框与均衡杆接近处有较大应力。该处集中传递推力载荷,且有一对紧固螺栓孔,为整个发动机安装结构中,应变较大、较为危险的位置。
计算复合载荷情况下的应变,绝对值最大的主应变与试验结果对比如表5 所示。
5 结论
发动机安装结构可以根据传力路线简化为二维杆结构,由此计算得到传递发动机推力的拉杆中的内力。进行了安装结构的静力试验,将所求部件应变与实测结果对比,误差较小,证明简化方法可用于安装结构部件的内力计算。并通过简化模型的计算,得到安装结构关键部分,如前安装框所受外载荷。通过对前安装框进行三维建模,建立连接起来的两个对称模型进行计算。结果表明计算方法与实测结果较为吻合,表明了所用安装结构细节应力分析方法的正确性。
参考文献
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安装应力 篇8
模板必须具有足够的刚度、强度和稳定性,而且在安装、拆卸时,要省时、省力、快速、高效,缩短工序占用时间,减小加工误差,满足设计和规范要求。
箱梁预制台座采用整体钢筋混凝土结构;双线整孔箱梁模具采取固定式底模、固定整体式钢外模、液压自动收缩式钢内模进行施工。双线整孔箱梁模板由底模、侧模、内模、端模四部分组成。底模采用12 mm厚的钢板作面板,用型钢作纵横肋板,整体结构铺设在条形混凝土基础的工字形横梁上;底模下设调整装置,根据设置的梁体反拱度及箱梁底部的尺寸制作成型。外侧模由型钢框架、面板、支架调整装置组成,外侧模底部设置活动铰,与台座基础处预埋的铰接点连接,可绕铰接点进行侧向转动。
梁体钢筋骨架分为底腹板和桥面板钢筋骨架,骨架分别在钢筋绑扎台具上进行绑扎,采用自带双走行天车的2×50 t龙门吊将已拼装好的底腹板钢筋骨架、内模、顶板钢筋骨架依次吊入制梁台座安装、组装调整到位合格,然后安装端模、外模。在箱梁外侧模翼缘板模架两外侧面设置型钢网架和振动整平机导轨,混凝土浇筑时,此部分作为混凝土浇筑时振捣作业的操作平台。
2 外模板安装工艺
1)台座中心线放样。
根据实际制梁台座的设计尺寸,放样出台座的纵向中心线和横向中心线。
2)安装底模板及调反拱值。
底模板按中心线拼接好,保证模板轴线不偏移,两模板间连接焊接好后抄两块模板的接缝处标高,模板两侧均要实测标高。理论计算跨中反拱值为17.84 mm,根据二次抛物线方程y=ax2+bx+c,抛物线过(0,0),(16.3 m,17.84 mm),(16.3 m,-17.84 mm)三点,计算出y=0.000 067 1x2,根据模板实际尺寸情况,计算出每块模板接缝处的反拱值,见表1。
m
中心模板线(横轴线)两侧的标高加理论的反拱值与实测的标高比较,如理论值均大于实测值,那么理论值就是模板要求的反拱值;如计算出的理论值小于实测值,就用理论值加横轴线处模板实测值与刚才计算的理论值差就是模板的反拱值。调模板的反拱值必需用电子水准仪抄标高,标高值控制在2 mm范围以内。检查底模的平整度,用靠尺与塞尺检查,不平整度不大于2 mm。
3)侧模及边模尺寸检查。
安装好侧模,首先检查模板坡比(坡比为4∶1),用做好的模具(注:模具必须通过准确的测量放样),以模具边紧贴模板为准。坡比合格后方能检查模板的尺寸,主要检查侧模的宽度,宽为5.5 m+h/2,模板端头检查5.5 m的尺寸,允许偏差0 mm～+5 mm。放出模板的中心点及模板端头的中心点,检查侧模的偏移,底模的长度每边加长7 mm,为16.307 m,顶模每边加长3 mm,为16.303 m,放出点后同时用仪器和钢卷尺检查模板的总长度(16.314 m)和总宽度(13.4 m),总长允许误差为-10 mm～10 mm,总宽允许误差为0 mm～+5 mm。总长和总宽合格后开始调顶模的反拱值,顶模的反拱值为底模反拱值直接加3.05 m,允许误差为2 mm。反拱调好后在底模上放出底模中心线13.303的点,把全站仪架在13.303的点上,打出13.303的侧模的断面,根据高度算出加宽的值,把多出的模板截断,截断后打磨平整,安装端头模,检查端头板与侧模的拼缝是否密贴,如不合格重检查侧模的截断面,重打磨,再试。在端模上放出中点,用垂球检查轴线偏移情况,允许偏差不大于2 mm。
4)通风孔、通讯信号孔和泄水孔的放样。
地板泄水孔坐标:(1.0,0.77),(5.0,0.77),(9.0,0.77),(11.7,0.77)。顶板泄水孔坐标:(2.0,4.55),(6.0,4.55),(10.0,4.55),(14.0,4.55)。通讯信号孔坐标:(15,5.15)。
5)外侧模板组拼断面图见图1。
3 内模板安装工艺
3.1 内模的拼装
内模板为液压自动收缩式钢内模,制作时按6 m分节进行制造,运到指定场地(场地须平整),用螺栓把内模连接成整体。把地板的泄水孔打好后,安装好支撑腿,整体吊装内模入制梁台座。
3.2 内模尺寸和反拱调整
内模反拱值等于底模反拱值加2.75 m,调整内模竖向丝杠尺寸,架电子水平仪于台座顶板上,测出各点标高,反复调整,使标高只能小不能大(只能出现负误差),保证顶板混凝土厚度。调好内模顶板后才能调腹板厚度,调整内模横向丝杠尺寸,腹板中间厚度为450 mm,腹板端部厚度为1 050 mm,允许误差为0 mm～+10 mm,厚度只能允许正误差,保证腹板厚度。调整好的内模腹板厚度,丝杠不能随便再动,为了便于以后的施工安装,以及保证腹板厚度的准确性,应在内模的横梁上对应丝杠用油漆标明丝杠的尺寸,以后每次装内模就对应丝杠尺寸调整。
3.3内模与端模的连接
调整好内模后,连接内模液压管,装好液压油,接好内模电源线,检查内模液压系统,保证内模能收放自如。收起内模的端头,调装好端模,放开内模,调整内模与端模的接缝,加橡胶条使其接缝密贴。
3.4内模作业工况
内模作业工况见图2
4 外模及内模清洁度检查
用打磨机先除去模板表面的铁锈,根据模板铁锈情况,一般最少打磨三遍,以用纸巾擦拭没有污渍为准,用眼睛观察表面没有斑点为准,表面光洁,如有凹凸变形及时调整,检查模板焊接处是否有开裂破损,如有及时补焊、整修。
5 施工中内模和外模的检查
1)每次台座上的预制梁提出台座后,应及时检查模板底板的沉降情况以及底板的反拱值,如出现偏差,应及时作出调整。外模的顶板反拱值在提梁时极易发生变化,因而应及时调整。
2)成品梁的反拱值和压缩量受终张拉、混凝土强度的影响,与设计有较大的偏差时,应在台座上根据实际情况作出调整,以满足设计的要求。
3)内模的液压系统在施工中很容易出现问题,在平时的使用过程中应注意保养,发现液压油混浊,应及时更换。冬季施工中应加防冻液,防止液压油受冻。
参考文献
