本文以一個(gè)大型采石場(chǎng)的電子地磅設置為例,介紹了高頻率使用電子地磅的 總平面布置、基礎結構設計、混凝土澆筑、電纜架設等過(guò)程的設置原則以及需要注意的問(wèn)題。這 是在沒(méi)有設計標準可以參考的條件下,根據實(shí)際使用條件來(lái)進(jìn)行設置的,值得類(lèi)似工程參考。
1 .前言
在青島一大型采石場(chǎng)工地,需要再安裝一臺 電子地磅,以緩解之前已有的三臺電子地磅的過(guò) 磅壓力。該電子地磅設置地點(diǎn)距離最近的爆破點(diǎn) 不到60m,設置場(chǎng)地為堆填棄渣,距離最近的用 電約500m。該電子地磅過(guò)磅頻率要求達到每分鐘 1車(chē)?2車(chē),為兩班連續過(guò)磅,平均每天過(guò)磅1000 車(chē)?2000車(chē)。在這樣的條件下,沒(méi)有設計標準可 以參考,雖然有些論文[1~5]提供了類(lèi)似基礎結構設 計強度要求,但是其設計參數選取復雜(如文獻 [1]地基允許承載力計算RzNBVHB+NDVDD+NdC中的 系數選取和標準要求較低(如文獻[4]中鋼筋混 凝土基礎受壓強度不低于18Mpa;文獻[3]中地基 承載力要求不低于100KPa,這是判斷軟地基的最 高承載力),在特殊條件下不實(shí)用,只能從實(shí)際情 況出發(fā),根據已經(jīng)設置的三臺電子地磅運行情況 來(lái)參考進(jìn)行設計,為避免三臺電子地磅運行中出現同樣的問(wèn)題,設計中重點(diǎn)考慮以下幾點(diǎn):電子 地磅的平面布置,主要是電子地磅與爆破點(diǎn)之間 的距離;電子地磅的基礎結構,要保證在運行期 限內,基礎不變形,不影響電子地磅的正常使用 功能;基礎的澆筑及預埋件準確,保證電子地磅 能安裝準確;磅房布置及結構,要保證磅房里面 工作人員在工作時(shí)的安全。下面以青島一大型采 石場(chǎng)的電子地磅布置為例,詳細說(shuō)明設置原則及 其中應該注意的問(wèn)題。
2.地磅總平面布置
高頻率使用的電子地磅是指電子地磅的使用 頻率非常高,平均過(guò)磅每分鐘1次?2次,汽車(chē)過(guò) 往頻繁,為了減少使用過(guò)程中的麻煩,電子地磅 和稱(chēng)重系統在建設前應充分考慮到以后運行可能 出現的狀況,避免建成后使用起來(lái)不安全、不方 便。從已經(jīng)運行的情況來(lái)看,電子地磅在平面布 置時(shí)需主要注意以下幾個(gè)方面:首先布置電子地磅的位置,應考慮電子地磅位置與運輸起點(diǎn)和終 點(diǎn)的位置關(guān)系,在階段工期內通過(guò)該電子地磅的 出料量能盡可能大,充分發(fā)揮該電子地磅的過(guò)磅 能力,該位置要求通過(guò)的車(chē)輛運輸路線(xiàn)短,電子地 磅場(chǎng)地開(kāi)闊,有足夠的空間保證運輸回車(chē),離出料 現場(chǎng)的爆破點(diǎn)要有一定的安全距離,避免爆破危及 稱(chēng)重人員的安全;電子地磅的走向布置,要求方便 汽車(chē)轉向、順路,盡量布置成與出料方向一致;磅 房的布置,磅房的觀(guān)察窗口應正對地磅中段,距離 地磅最近的邊緣至少5m,因為據運行的地磅情況 來(lái)看,由于過(guò)往車(chē)輛頻繁,司機稱(chēng)重時(shí)過(guò)磅匆忙, 將汽車(chē)開(kāi)偏導致翻車(chē)的事故曾發(fā)生過(guò)兩起,幾十噸 重的石料可能直接壓塌磅房,危機磅房人員的生 命,因此磅房應該距離地磅有一定的安全距離。地 磅房最好設置在汽車(chē)前進(jìn)方向的左側,這樣方便司 機和稱(chēng)重人員的交流,避免由于視線(xiàn)遮擋發(fā)生意外 事故。地磅平面布置圖,如圖1所示。
3.基礎結構設計
電子地磅的基礎建造原則是要保證電子地磅 在使用過(guò)程中不發(fā)生變形、沉降、破損,從而保 證電子地磅的正常使用。為了保證這一結果,必 須考慮電子地磅基礎要有足夠的強度和剛度,以 及引道要經(jīng)久耐磨。電子地磅基礎的結構設計目 前為止國家和行業(yè)尚未有一個(gè)標準,即使是地磅 供應商,也只負責安裝及提供一般的基礎結構設 計,而不能保證按照這一結構設計施工后地磅使 用絕對可靠,因為地磅使用的場(chǎng)地和頻率差別很 大,因此,地磅的基礎結構必須根據實(shí)際條件自 己來(lái)設計,絕不能照搬供應商的基礎結構設計圖 紙來(lái)施工。在沒(méi)有基礎結構設計標準的情況下, 我們在類(lèi)似條件下基礎結構設計的基礎上加大了 結構強度,然后根據新建地磅的運行情況調整新 的基礎結構設計。根據新建地磅的運行情況,在 沙石堆填的場(chǎng)地上,澆筑30cm厚的素混凝土墊層 和30cm厚的鋼筋混凝土基礎可以滿(mǎn)足頻率每分鐘 1車(chē)?2車(chē)、使用期限1年?2年的使用要求。地磅 基礎結構立面圖,如圖2所示。
4.測量放線(xiàn)
電子地磅建造是否符合安裝要求,測量放線(xiàn) 和多次校正是關(guān)鍵。測量放線(xiàn)和校模主要有:基 坑開(kāi)挖放線(xiàn)、基礎混凝土支模放線(xiàn)、基礎混凝土 校模和引道混凝土澆筑校模。
4.1基坑開(kāi)挖放線(xiàn)
根據地磅的結構設計高度,地磅和基礎總高 1.05m,為了使運輸車(chē)上、下地磅容易,地磅上頂 面高出旁邊通行路面0.4m~0.5m即可。因此,地 磅基礎部分需要向下挖基坑,將基礎埋于地面以 下。根據地磅總平面布置,在地面上粗略的放出 地磅位置、磅房位置及大小尺寸,以便基礎開(kāi)挖, 基坑大小比素混凝土墊層四周寬15cm即可。開(kāi)挖 過(guò)程中,測量人員跟蹤開(kāi)挖的深度、平整度和界 限尺寸,保證不超挖、不欠挖?;油诤煤?,就 可澆筑素混凝土墊層。
4.2基礎混凝土支模放線(xiàn)
素混凝土墊層凝固1?2天后,就可進(jìn)行鋼筋 混凝土基礎放線(xiàn)。鋼筋混凝土基礎每邊寬出箱梁 25cm,而素混凝土墊層每邊寬出鋼筋混凝土基礎 10cm。在素混凝土墊層表面用釘子找出兩個(gè)點(diǎn)以 確定長(cháng)度方向的中心線(xiàn),然后根據這兩點(diǎn)用墨線(xiàn) 彈出地磅基礎的中心線(xiàn),尋找中心線(xiàn)時(shí)要保證隨后放出的基礎邊線(xiàn)都在墊層的范圍內并均勻的分 布,避免有的超出墊層,有的距離邊界有多余。 寬度方向的中心線(xiàn)要在保證垂直長(cháng)度方向的中心 線(xiàn)的前提下,也要保證寬度方向的邊線(xiàn)均勻分布 在墊層基礎上。放好線(xiàn)后,按照已經(jīng)彈在墊層上 的邊線(xiàn)進(jìn)行支模。
4.3基礎混凝土校模
支好模后需要進(jìn)行校模,主要控制鋼筋混凝 土面層的平整度,以保證整個(gè)鋼筋混凝土水平面 高低不相差3mm。為達到這個(gè)結果,測量員需進(jìn) 行多次校模:支模時(shí)需要跟蹤校模,模板固定后 需要進(jìn)行校模,澆筑前還需進(jìn)行校模,混凝土澆 筑后、凝固前還需進(jìn)行最后校模。
4.4引道混凝土澆筑校模
地磅基礎的澆筑是否符合安裝要求,引道混 凝土的澆筑至關(guān)重要,因為引道混凝土的澆筑既 要保證水平面的平整度、混凝土兩端之間的平行 距離和混凝土端面的垂直度,混凝土還要受預埋 件最后植入的擾動(dòng)。鋼筋混凝土基礎澆筑完后1 天?2天,可以進(jìn)行兩端引道混凝土的放線(xiàn),按照 放線(xiàn)支模、固定模板,這時(shí)校模是關(guān)鍵,著(zhù)重注 意四個(gè)方面:絕對距離、矩形形狀、平整度和端 面垂直度??紤]地磅的安裝縫隙2cm,引道混凝 土端面之間的距離比標準地磅至少長(cháng)2cm,最多 不超過(guò)4cm;其平行距離誤差不大于5mm,矩形 對角線(xiàn)長(cháng)度誤差在5mm以?xún)?;兩端混凝土上表?/span> 平整度誤差在3mm以?xún)?;混凝土端面垂直,垂?/span> 度偏差小于5°。這四個(gè)方面要隨澆筑進(jìn)程及時(shí)校 正,澆筑完后凝固前也要校正,確?;炷磷詈?成型符合地磅安裝要求。
混凝土淺筑
根據結構和施工工藝不同,地磅混凝土澆筑 有素混凝土墊層澆筑、鋼筋混凝土基礎澆筑和引 道混凝土澆筑。
5.素混凝土墊層澆筑
由于基礎較厚,為保證電子地磅不高出地面很 多,地磅基礎一般都在地面以下,因此,素混凝土 墊層澆筑前,需要用挖掘機挖出一個(gè)長(cháng)方形的基坑 出來(lái),基坑寬度每邊比地磅箱梁寬出50cm,長(cháng)度 為地磅箱梁與引道長(cháng)度之和,為了保證墊層規整, 基坑四周可以用磚砌墻,墻后用沙土填埋。在實(shí)際 施工中,為了減少素混凝土的用量,引道下面的素 混凝土墊層長(cháng)度可以縮短,但素混凝土的總長(cháng)度至 少每端比箱梁長(cháng)2m,基坑如果規整,素混凝土墊 層可以直接澆筑在基坑里,而不需要支模。
鋼筋混凝土澆筑
素混凝土墊層凝固后,在上面按照設計尺寸 放線(xiàn),架起鋼筋網(wǎng),鋼筋網(wǎng)為縱橫向中20@200, 支起模板,綁上塑料套管,澆筑一個(gè)0.3mx 4mx 12m的長(cháng)方體鋼筋混凝土塊。
箱梁兩端混凝土澆筑
由于支模困難,箱梁兩端的引道混凝土不能 一起與底面鋼筋混凝土同時(shí)澆筑,因此需要等基 礎混凝土凝固一段時(shí)間后單獨支模澆筑,澆筑時(shí) 兩角鋼之間的距離和預埋件的位置準確與否是關(guān) 鍵,需要重點(diǎn)校正。
6.預埋件的安裝
電子地磅的基礎里面有一些預埋件,這些預 埋件需要在基礎混凝土澆筑前預制好,主要包括 以下幾種預埋件:限位擋板、傳感器墊板、接零 鍍鋅桿、穿線(xiàn)孔和引道端面護角角鋼。接零鍍鋅 桿可以在素混凝土墊層澆筑時(shí)埋入,也可在墊層 澆筑后、鋼筋混凝土澆筑前在設計位置打入。穿 線(xiàn)孔在鋼筋混凝土澆筑前用塑料管預埋在設計位 置,堵塞塑料管兩端保證混凝土凝固后塑料管可 導通即可。傳感器墊板厚2cm,面積20cmx 20cm,墊板一側焊四個(gè)長(cháng)20cm的p 16mm鋼筋, 墊板在鋼筋混凝土澆筑時(shí)預埋在混凝土表面,保 持混凝土表面高差不超過(guò)3mm。護角角鋼和限位 擋板都是在最后澆筑引道兩端混凝土時(shí)預埋的, 限位擋板板厚1cm,面積15cmx 15cm,在板一側 也焊有四個(gè)長(cháng)20cm的中16mm鋼筋。角鋼長(cháng)3m (與鋼梁同寬),規格為10cm的等邊角鋼,角鋼預 埋前還需焊上四、五個(gè)用^ 2cm鋼筋做的鋼腳架, 鋼腳架在混凝土澆筑時(shí)可以固定角鋼位置,運行 當中,由于角鋼焊在鋼腳架上,可以避免角鋼從 引道一角脫落,實(shí)現護角的作用。
7.磅房建筑結構選擇
磅房的建筑結構形式可以有板房、磚房和鋼 筋混凝土房。板房適用于地磅使用時(shí)間較短的臨 時(shí)情況,成本低,建造時(shí)間快;鋼筋混凝土房成 本較高,要求使用時(shí)間較長(cháng);磚房介于兩者之間。 根據本項目地磅使用時(shí)間較短,屬于臨時(shí)建筑, 可以使用板房,現場(chǎng)也有2個(gè)磅房建成了板房,但是根據新建地磅距離爆破點(diǎn)較近的緣故,為了 工作人員和磅房的安全,磅房建成預制板屋頂磚 房比較合算。
8.磅房用電的電纜架設
在地磅實(shí)際使用過(guò)程中,地磅用電架設也是 一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。由于地磅周?chē)鷪?chǎng)地開(kāi)闊, 運輸車(chē)輛過(guò)往頻繁,加之其他施工設備如挖掘機、 裝載機也經(jīng)常出入,因此,為了安全起見(jiàn),避免 過(guò)往設備拉扯架空電纜,在地磅附近的電纜要埋 入地下,有的還需要加套管,電纜經(jīng)過(guò)的其他地 方也要視具體情況決定架空還是埋入地下。
9.總結
地磅的設置主要包括地磅的總平面布置和地 磅基礎的結構設計。由于電子地磅使用的環(huán)境條 件各不相同,地磅的總平面布置需根據實(shí)際情況 來(lái)布置,主要考慮地磅在項目工期內的使用效率 和使用安全,充分發(fā)揮該地磅的過(guò)磅能力,安全 考慮包括地磅與爆破點(diǎn)的距離、過(guò)往車(chē)輛對磅房 的意外撞擊以及過(guò)磅車(chē)輛側翻對磅房壓塌造成內部 人員傷亡。地磅的基礎結構設計主要考慮地磅在工 期要求的使用周期內不發(fā)生變形、沉降、破損,保 證電子地磅的正常使用。由于地磅的使用頻率較 高,地磅基礎結構設計不能按照地磅供應商的現成 圖紙來(lái)施工,需要根據實(shí)際使用條件提高結構設計 標準。本文通過(guò)一大型采石場(chǎng)的實(shí)例,介紹了根據地磅高強度使用的條件,從現場(chǎng)實(shí)際出發(fā),對地磅 的布置和基礎結構進(jìn)行了設計,并在實(shí)際使用中得 到驗證,可以為類(lèi)似工程提供參考。