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1悬臂桥梁施工工艺的发展背景

目前我国桥梁施工多采用现浇箱梁结构，大多数的施工单位都采用悬臂桥梁施工工艺，其具体施工方案需要根据实际情况按照相关程序进行安全编制，并在施工前提交给专家进行审查，以确保施工方案的可行性及安全性[1]。其中为了能够进一步了解桥梁施工过程中悬臂桥梁施工工艺的标准要求，需明确施工过程中各个阶段的控制原则和标准，进一步推进悬臂桥梁施工工艺在桥梁施工建设过程中的发展及应用。

2悬臂桥梁施工工艺的优点

悬臂桥梁施工工艺大约是在上个世纪六十年代开始出现的，经过后期的创新和发展，逐渐被广大项目建设施工采用，并被大量地应用于我国的桥梁项目当中。经过多年的研究发现，在桥梁项目施工工艺中悬臂桥梁施工工艺具有十分明显的几项优点，让它可以一直被推广和使用[2]。首先，悬臂桥梁施工工艺的重点在于悬臂的研究和开发，适应能力强，尤其是在一些穿越河谷及跨越型的项目施工，大大减少了地理环境对施工带来的干扰和阻力，让施工可以更加顺利地进行。其次，悬臂的出现代替了落地支架的作用，不用再设置落地的支架，降低了工作量及提高了工作效率，促进整个桥梁项目施工的快速完成。再次，悬臂施桥梁工工艺在施工设备要求上比较简单，对于一般的施工工作，不需要用到很多的吊装机器，让工作更加轻松，同时也减少了操作人员，降低工作人员的工作强度，同时为项目建设节省了一笔资金，所以，悬臂施工工艺可以有效提高浇筑工作效率，减轻工作人员的工作负担。同时，悬臂桥梁施工工艺在环境适应能力方面具有较大的优势，可以适用于各种类型的项目，在高架桥的施工建设过程中也可以产生明显的效益。最后，通过悬臂桥梁施工工艺在施工品质和质量方面有着明显提高，自身在可操作性方面表现良好，便于循环活动的开展，也有利于在较为恶劣的环境下工作。

3悬臂桥梁施工工艺的基本流程

3.1桥梁0号墩的施工

桥梁0号墩的施工是整个桥梁施工过程中极为重要的一部分，它的施工质量直接对之后的施工质量产生重要影响，为了保证项目施工的正常开展，必须将这项工作做好。首先是桥梁0号墩的支架设计，对于一个建设项目来说，设计工作是一项重要内容。悬臂桥梁施工工艺在施工之前，首先要对施工的桥梁支架进行详细设计，因为桥梁0号墩的支架设计是保证后面施工正常进行的基础，在实际操作过程中，桥墩上下两边的支架需要连接在一起，这个时候需要借助支架的斜拉作用，让整个桥墩的下方体系可以搭建一个平台，降低连接过程中桥墩的整体荷载力，并将所有的力都通过支架进行传递，传递到塔架进行过渡。其次是支架预压和钢筋骨架捆绑的施工[3]。当桥梁0号墩的支架设计制作完成之后，可以开始进行预处理活动，采取有效措施降低支架出现变形状况的几率，并在保证支架搭建稳固之后，对支架的连接点进行变动。由于支架之间和钢筋骨架之间的构成都比较复杂，如果要进一步施工，需要对支架和钢筋骨架进行捆绑，让两者之间保持牢固的状态。然后就是进行混凝土的浇筑施工。混凝土的浇筑施工是在支架和钢筋骨架安装及捆绑固定之后，其具体操作遵循由下及上、从低到高的原则，也就是说先对地势较低的地方进行浇筑，然后再对高的地方进行浇筑。同时还需要保持均匀施工，避免材料在不同的区域出现不同的问题，尤其是部分材料出现硬化现象，进而影响施工的质量。最后是混凝土的养护和支架模板的拆除工作。在完成混凝土的浇筑工作之后，需要在一定时间内对它进行强度测试，确保在施工标准的可控范围之内。同时还要做好养护管理的工作，有效的养护操作有利于提高混凝土浇筑的施工质量，并对其进行一定程度的美化。养护操作通常是在浇筑完成后的两个星期之内展开，相关操作人员要对具体时间有一定的掌控，采取积极有效的措施让混凝土的凝固保持一定的强度，并在到达90%之后进行细部张拉工作。当完成这一系列施工之后，可以对之前的模板进行拆除，在拆除过程中注意支架结构的完整性，尽量避免不必要的损坏，模板还可以进行循环利用，减少资源的浪费。

3.2悬臂浇筑施工

我们都知道悬臂桥梁施工工艺的精髓就在于悬臂的浇筑施工，这项施工对整个桥梁项目建设具有十分重大的意义，悬臂的浇筑施工质量直接对整个项目的施工质量起决定性作用，所以在材料选择方面尤为重要，通常会选用凝固时间比较短的水泥或者混凝土，这样可以大大缩短施工的周期，同时为了保证材料的坚固性，对混凝土的要求也十分严格，混凝土的强度需要在桥梁设计可承受负荷范围以内[4]。通过大量的实践表明，在完成混凝土浇筑操作后的35h以后，悬臂浇筑施工的强度一般可以达到70%以上，当然实际施工还需要根据现场施工的各个影响因素来判断。在悬臂浇筑施工的实际操作过程中，需要注意许多施工事项：首先保持模板的稳定性，施工过程难免会出现脱落的现象，需要采取有效措施降低混凝土在下落过程中对模板的冲击力度，并始终保持模板与混凝土之间的高强度连接，保证接缝处的平整，避免出现凹凸不平的现象。然后是对混凝土的凝结速度加以控制，采用分批次浇筑的方式进行箱梁的浇筑施工，并采取有效措施严格控制混凝土的开裂状况。接着是混凝土的裂缝问题，需要采取相应的措施控制混凝土裂缝出现的几率，保证混凝土的整体性，让接缝处的钢筋和锚具的安放可以更加平整。最后是采用预应力体系设计，通过在顶板采用平竖弯曲相结合的空间曲线，将锚具集中固定，使底板钢束尽可能地靠近齿板处锚具，最大限度地发挥力学效应。

4加强桥梁施工中悬臂桥梁施工工艺应用的措施

4.1加强人员管理

在悬臂桥梁施工的过程中要安排适当的人员加入到水土保持这项工作当中来，在进行桥梁项目建设时，参加施工和操作的人员必须是具备高素质、技术过硬且具有较高水平的人员。为了更好地开展悬臂桥梁施工的工作，要在实际操作过程中加强对工作人员的管理，让他们明确自己的工作范围，出现问题时可以相互协作，共同推进施工问题的解决。

4.2做好技术准备

悬臂桥梁施工工艺需要许多技术上的支持，不然就不能达到预期的结果。因此，要定期对桥梁建设工程的相关人员做好技术培训，在合适的时间、适当的阶段做好人才的定期培训[5]。国家要加大对桥梁施工中悬臂桥梁施工工艺应用和发展的资金支持，促进人们对桥梁项目建设工程重要性的理解，积极鼓励相关工作人员多进行技术培训，派遣相关专家对员工进行悬臂桥梁施工技术讲座培训，加强相关人员对悬臂桥梁施工工艺的理解和重视。

4.3合理组织施工

在出现问题后，对发现的问题首先要制定一个严密可靠的方案，并按照方案逐一进行。如在此过程中出现困难，对于不可抗力的存在，这个时候就需要维护团队可以临危不变，进行正确地判断。

5结语

桥梁是促进国民经济发展的重要基础设施，有利于促进社会经济的发展。悬臂桥梁施工工艺作为整个施工过程中的重要组成部分，要求技术人员能够在工作过程中积极探索，提高技术，不断创新。

参考文献：

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[3]彭磊.关于桥梁施工中悬臂挂篮技术的探索[J].交通世界（运输车辆），2015（33）：90-91.

篇2

1.1 临床资料

选择2008 年1―12 月期间在我院行鼻内镜手术治疗的鼻窦炎患者224 例,男137 例,女87 例,年龄11~78岁,平均年龄(44.9±16.6)岁,按照海口标准[1],Ⅰ型31 例,Ⅱ型179 例,Ⅲ型14 例。将224例患者用随机数字表法分为膨胀止血海绵组(A组)与藻酸钙纤维组(B组),A、B两组均加用可吸收性止血绫。A 组110例,其中男68例,女42例;Ⅰ型15例,Ⅱ型88例,Ⅲ型7例。B组114例,其中男69例,女45例;Ⅰ型16例,Ⅱ型91例,Ⅲ型7例。所有患者术前凝血谱均在正常范围。两组患者年龄、性别、鼻窦炎构成比、凝血相关因子比较差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。全部手术均由同一诊疗组熟练医师操作完成。

1.2 材料

① 可吸收性止血绫,商品名泰绫(Tistat);规格为8 cm×5 cm;北京泰科博曼医疗器械有限公司生产。② 膨胀止血海绵,商品名Ivalon;规格为8 cm×1.5 cm;美国MEDSORB DOMINICANA公司生产。③ 藻酸钙纤维,商品名Sorbalgon;规格为2g/30cm;德国HARTMANN保赫曼股份公司生产。

1.3 方法

A组:术后用可吸收性止血绫+膨胀止血海绵填塞术腔,每个鼻腔术腔予半块止血绫纱布分4小块,涂金霉素眼膏后放入,膨胀止血海绵3细条,每细条为8 cm,一剪为二,填入中鼻道及术腔。B组:术后用可吸收性止血绫+藻酸钙纤维填塞术腔,每个鼻腔术腔予半块止血绫纱布分4小块,涂金霉素眼膏后放入,藻酸钙纤维2细条,每细条为1根藻酸钙纤维,一分为二,搓成麻花状塞入,填入中鼻道及术腔。所有病例均行FESS手术,采用Messerklinger术式,均于术后24 h抽取鼻腔填塞物。

1.4 疗效观察

① 术后24 h记录患者头痛和鼻腔胀痛程度:患者感到无痛或极轻微痛,无需处理为(+);患者感到较痛,能忍受,但不影响睡眠为(++);患者疼痛明显,需服用止痛药,且影响睡眠为(+++)。

② 观察术后24 h内鼻腔渗血量和分泌物:小于等于20 mL为(+);大于20 mL小于等于40 mL为(++);大于40 mL为(+++)。

③ 观察抽除鼻腔填塞物时出血量:小于等于3 mL为(+),无明显出血,无需特殊处理; 大于3 mL小于等于6 mL为(++),有鼻腔活动性出血,经1.0%麻黄素棉片压迫1~2次后出血停止;大于6 mL为(+++),需经1%麻黄素棉片压迫3次以上,或需明胶海绵等再次填塞。

1.5 统计学处理

采用SPSS 13.0统计软件进行两样本比较的秩和检验,比较两组之间差异是否有统计学意义。

2 结果

A组头痛与鼻胀痛较B组明显,H=41.26>χ20.01(2)=9.21,Pχ20.01(2)=9.21,P

表1 两组疗效观察指标的比较

组别例数

头痛与鼻胀痛++++++

填塞后24 h内鼻腔渗血量++++++

抽除填塞物时鼻腔出血量++++++

A110294932692615294932

B1147141275281195145

3 讨论

长期来鼻腔手术后和鼻出血的止血方法,填塞压迫仍然是主要手段。传统的填塞材料多为凡士林纱条或碘仿纱条,用这些材料压迫止血效果都很好。但纱条填塞时患者异常痛苦,填塞时间较长,填塞手法技巧要求较高,需牢固塞紧,否则填塞止血效果不令人满意,有些人还会因此需要重新填塞。填满鼻腔并压紧后产生的不舒适让患者感到非常痛苦,过早抽除纱条常有程度不等的出血,鼻腔填塞时间要求较长,一般需3 d左右方可抽纱条,且往往需分多次才能取完纱条,抽取纱条时的疼痛及鼻腔出血也使患者非常恐惧。另外,碘仿所特有的刺激性味道也令患者难以忍受,故碘仿纱条不适宜鼻内镜微创手术。

随着鼻科学技术的发展,鼻内窥镜手术的应用,鼻手术时创面小、损伤轻、出血量明显减少。选择理想、合适的止血材料可有利于鼻腔止血,促进创面愈合,减少并发症,减少患者痛苦。我们利用膨胀止血海绵及藻酸钙纤维两种止血材料的优点,同时联合可吸收止血绫纱布应用于鼻窦炎术后患者,取得了良好的疗效,不仅使患者鼻腔填塞的痛苦大大减轻,而且使患者术后出血降到了最低。

吸收性止血绫是一种局部止血材料,为水溶性可吸收止血织物,主要化学成分为羧甲基纤维素钠,由再生纤维素经化学变性而成。无任何药物附着,具有物理、化学和生理三重止血功能。它可以吸附红细胞,黏附血小板,水解后激活凝血因子,启动内源性凝血系统,加速纤维蛋白间交连,同时形成凝胶状物质,堵塞血管,从而达到止血目的。它可被人体降解并吸收,局部组织无明显反应,最后绝大部分通过循环系统排出体外。使用吸收性止血绫安全无不良反应,具有止血迅速、可靠、易溶解、组织相容性高等特点。吸收性止血绫应用于功能性鼻内镜手术后的填塞,能有效减少术后渗血及出血,减少鼻腔填塞时间,减轻患者痛苦。

膨胀止血海绵为外科用聚乙烯醇, 是一种高膨胀材料,具有高度的亲水性, 一旦遇水、遇血迅速膨胀, 可达原体积的数倍, 变得柔韧有弹性。膨胀的止血海绵将术腔各个腔隙填充, 向四周压力均衡, 止血充分, 鼻胀痛轻, 填塞效果良好,止血效果明显。并可根据术腔大小适当修剪材料的形状,在置入鼻腔之前涂以金霉素眼膏,以减少黏膜损伤。故是鼻内窥镜手术后良好的填塞止血材料。但其表面无湿润保护作用, 且易黏附凝血块, 取出时可能再出血。

藻酸钙纤维是由藻酸钙类纤维组成的止血敷料,是从海藻中提取的带二价阴离子的多糖藻酸盐与带二价阳离子的钙离子通过交联聚合作用而形成。藻酸钙纤维与伤口接触后能吸收大量组织渗出液和血液,藻酸钙纤维内的钙离子有促进血液凝固作用,藻酸钙纤维在接触了组织渗出液和血液中的钠离子后逐渐变成凝胶物质, 这种物质起止血、保护创面作用,为伤口创造了一个湿润的环境,有利于创面自然愈合。藻酸钙纤维质地松软,能填到凹凸不平区域,填塞后遇渗出液和血液纤维体积会缩小, 压迫、压紧鼻腔的感觉很轻, 所以头痛及鼻胀痛也很轻。因有凝胶物质存在于藻酸钙纤维与创面之间,易滑落至鼻咽部,因此填塞时要注意技巧, 将藻酸钙纤维拧成麻花状填塞入中鼻道,两头在中鼻道及鼻顶部,这样可有效防止滑落并易于抽除

。藻酸钙纤维被认为是无毒、无过敏、组织反应极轻的敷料。由于鼻腔鼻窦术腔为深在的腔隙, 表面黏膜具有分泌能力, 因而很适合用藻酸钙敷料填塞。在鼻内镜术后藻酸钙纤维填塞鼻腔的止血效果好, 头痛及鼻腔胀痛程度轻, 抽取填塞物时鼻出血少,对术腔上皮化无明显影响。

藻酸钙纤维填塞中鼻道及术腔,下鼻道往往无填塞物,患者术后仍能用鼻腔呼吸,因而头痛及鼻胀痛不明显,甚至患者有时感觉不到鼻腔填塞物的存在。而膨胀止血海绵吸收血液及水分后膨胀,压迫术腔及整个鼻腔,下鼻道亦被完全阻塞,不能用鼻呼吸或仅能部分经鼻呼吸,头痛及鼻胀痛较明显。膨胀止血海绵抽除时出血较多,可能与抽除时形成瓶塞样鼻腔负压有关,故缓慢抽除及抽除前注入生理盐水有助于减少出血。

我们的体会,藻酸钙纤维是一种理想的鼻腔填塞物, 适用于各种鼻腔手术及鼻出血的患者, 填塞时间短, 患者基本无不适症状。膨胀止血海绵亦是一种较好的鼻腔填塞物, 尤以功能性鼻内镜鼻窦手术合并鼻中隔矫正的患者为佳, 而传统的凡士林纱条及碘仿纱条则对于鼻腔鼻窦肿瘤术后或顽固性后鼻孔出血的患者仍为首选。可吸收性止血绫纱布能有效治疗功能性鼻内镜手术后创面出血,明显缩短鼻腔填塞的时间,减少住院天数,从而减轻患者经济负担。膨胀止血海绵及藻酸钙纤维均为功能性鼻内镜术后的有效鼻腔止血材料,而藻酸钙纤维更合适。

4 参考文献

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[3]黄宇勇,黄晓华.不同鼻腔填塞物对鼻内镜术后伤口疼痛和止血效果的临床观察\.中国耳鼻咽喉颅底外科杂志,2006,12(4):308-309.

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【关键词】 细胞牵引力；生物微机电系统；聚二甲基硅氧烷；微悬臂梁阵列；图像处理

Abstract：Cell traction forces (CTFs) precision measurement is significant for many research fields such as cell biology and tissue engineering and so on. In recent years， enabled by the advancement in the Biological Micro Electromechanical Systems (BioMEMS) technology， high-aspect-ratio polydimethylsiloxane (PDMS) microcantilever array devices which serve as CTFs sensors have been widely concerned. Rather than conventional continuous substrates， cell attached and spread across multiple discrete vertical microcantilevers， and bent the microcantilevers. By processing scanning electron microscope (SEM) images，the resolution of the CTFs can reach tens nN/m scale. Here a review of microcantilever array method for CTFs measurement is presented. The measurement principle， fabrication processes， and cell experiments are discussed in detail. Furthermore， structure collapse mechanism is mentioned.

Key words：Cell traction force;Biological micro electromechanical systems;Polydimethylsiloxane;Microcantilever array; Image processing

1 引 言

细胞通过焦点粘附传递纳牛顿量级牵引力到底层基材［1］。细胞牵引力在细胞迁移和细胞形态保持中起关键作用，在许多生物学过程中扮演了基础角色，比如新生血管生成，胚胎形成，炎症和伤口愈合等。过去几十年来，许多方法用来在亚细胞层面测量细胞牵引力。根据引起细胞形变所采用的技术可以分为两大类：主动方法和被动方法。主动方法使用外力使细胞产生形变来测量细胞牵引力，其中有原子力显微镜方法［2］和微吸管方法［3］；被动方法采用传感器来被动探测细胞产生的力，包括弹性基材法［4］和微珠栅格图案法［5-6］。原子力显微镜法利用固定在柔性悬臂梁上的探针来探测细胞，可以观测细胞和探针的相对形变，以计算施加于细胞上的力大小和细胞硬度。这种方法的缺点是测量探针容易破坏细胞。微吸管法用微吸管吮吸细胞，由于真空吸力使细胞产生形变。施加的力可以通过形变量计算得出，细胞的机械特性也可以由测量到的数据推算得出。弹性基材法通过人造柔性基材来测量单个细胞的牵引力。当细胞贴附、迁移时，将产生牵引力并会对硅树脂基材拉扯，通过观测基材所造成的皱折形变来测量细胞的力学行为。这种方法存在许多测量技术上的限制，当力作用在相同平面基材的不同方向上时，会使标定物在连续平面上的位移互相抵消产生测量错误。微珠栅格图案法是为了改善可皱折式基材测量的缺点而发展起来的，测量原理主要是在硅树脂基材嵌入微珠作为基材形变的标定物，通过显微镜观测微珠的位移进而测量出细胞牵引力。

随着BioMEMS 技术的进步，近年来经过表面处理高深宽比 PDMS 微悬臂梁阵列被开发出来作为传感器，用来探测细胞牵引力及在体外研究细胞的机械性质［7-10］。采用微加工工艺在硅片上制作模具，复脱模法制作 PDMS 微悬臂梁阵列。细胞贴附在微悬臂梁阵列顶端，在多个微悬臂梁顶端间延展迁移，该过程会造成微悬臂梁阵列发生弯曲形变。采用这种致密、垂直、离散微悬臂梁阵列结构替代传统连续测量介质，在基材面上，每个接触到细胞的微悬臂梁作为独立的力学传感器单元来测量细胞牵引力，通过对微悬臂梁阵列形变的显微图像处理，细胞牵引力可以被直接定性、定量测量，精度可以达到数十 nN/μm。

2 测量原理

图1是细胞在微悬臂梁阵列顶端贴附、延展及微悬臂梁形变示意图。微悬臂梁在小形变范围内形变可视作线性弹性形变，形变量正比于细胞牵引力。根据线性弹性理论［11］，圆柱体微悬臂梁半径r，高度L，在外力F作用下弯曲产生形变，具体公式如下，其中E，K和Δx， 分别为杨氏模量，弹性常数和形变量。

F=KΔx=(3πEr44L1)Δx(1)

3 PDMS微悬臂梁阵列制作过程

图2展示了采用复脱模方法制作微悬臂梁阵列的关键步骤。

3.1 第一步 (图2 A-C) 是将设计好的掩模图案通过光刻工艺转移到光刻胶上。Tan 等［7］采用 SU-8 (Microchem， Newton， MA) 负光胶，紫外曝光及显影后，直径 3 μm、高度11 μm、间距 9 μm的 SU-8 垂直悬臂梁阵列竖立在硅片上，作为复脱模微模具。由于光波长限制、毁坏性粘着及光胶回流等原因，采用接触 I-line (波长365 nm) 紫外软光刻标准工艺制作尺寸更小的结构非常困难。du Roure等［8］and Li等［9］采用正光胶和深反应离子刻蚀 (DRIE) 工艺，在硅片上刻蚀出圆柱形孔阵列。采用这种工艺，du Roure 等制作出直径 1 μm、高度 5.2 μm、间距 3 μm的微悬臂梁阵列，这些尺寸指标非常突出。然而该方法有两个缺点，首先，深反应离子刻蚀工艺对设备条件要求很高，对大部分研究人员而言，工艺制作费用非常昂贵；其次，用这种方法制作的微悬臂梁不完全是圆柱体，而在理论分析中一般采用圆柱体模型，若不经校正直接使用，会导致测量误差。Addae等［10］通过消除 SU-8 和掩模之间空气间隙的不利影响，改进了接触 I-line 紫外软光刻和 SU-8 负光胶的制作工艺，制作出更精细的结构。

3.2 第二步 (图 2D-G) 是 PDMS 预聚物浇注，其中采用负光胶工艺需要二次浇注。首先，准备 PDMS (Sylgard 184， Dow-Corning)预聚物，充分混合PDMS 及其固化剂 (体积比: 10∶1) ，置入真空泵中抽气20 min，PDMS 预聚物浇注到硅片上的 SU-8 悬臂梁阵列微模具上，放置在热板上，65 ℃烘烤 12 h，将 PDMS 微模具从硅片剥离，氧离子处理 1 min，脱模剂蒸熏 12 h，以利于后续 PDMS 微悬臂梁阵列从 PDMS 微模具上分离。 然后，将PDMS 预聚物浇注到 PDMS 微模具中，置入真空泵抽气 20 min，110 ℃烘烤20 h，从 PDMS 模上剥离 PDMS 微悬臂梁阵列。对于采用 DRIE 工艺直接硅片刻蚀生成的微模具，硅片先经过硅烷化处理以易于后期脱模，然后将PDMS 预聚物浇注到硅片微模具，65℃烘烤 12 h，从硅模上剥离。

3.3 第三步 (图2 H-I) 是微悬臂梁顶端表面处理。PDMS 微悬臂梁阵列脱模后，氧离子表面处理使其亲水。为进行下一步细胞实验，采用微接触印刷方法［12］ ，在PDMS 微悬臂梁阵列预定区域印刷上经过荧光标记的细胞外基质蛋白质。Addae等［10］采用量子点标记技术可以在标准荧光显微镜下跟踪微悬臂梁形变得到更精确的位移信息，使微分干涉差显微镜产生的悬臂梁顶端和细胞边缘模糊问题最小化，并消除了信号衰减的时间依赖性。

力测量实验的扫描电子显微镜 (SEM) 照片，采用同一标尺合成在一起以便于比较。Tan 等设计了 mPADs (microfabricated post-array-detectors)，直径 3 μm、高度 11 μm、间距 9 μm，相对应每根悬臂梁可以达到 32 nN/μm 精度［7］。采用 DRIE 方法，du Roure 等制作出 μFSA (microdimensional force sensor array) ，直径 1 μm、高度 5.2 μm、间距 3 μm，深宽比接近 6，这是目前采用 PDMS 微悬臂梁阵列方法测量细胞牵引力所报道的最高深宽比值，力学测量精度可以达到 21.8nN/μm［8］。MFSA (micropost force sensor array) 由Li 等开发，直径 2 μm、高度 6 μm、间距 4 μm，深宽比为3。结合图像处理算法，MFSA 可以达到 40 nm 分辨率和 0.5 nN 力学灵敏度［9］。BoN (bed of nails) 由 Addae-Mensah等研制，直径 2 μm、高度 7 μm、间距 5 μm，深宽比为 3.5，据报道精度可以达到13.6 nN/μm［10］。

4 讨论

根据公式 (1) ，更高深宽比的微悬臂梁可以带来更高的力学分辨率。实际上研究者们已经尝试提高工艺水平来制作更高深宽比的微悬臂梁阵列。比如直径 1 μm，高度 20 μm，深宽比为 20 的微悬臂梁，当 PDMS 杨氏模量为 2 MPa 时，理论上对应精度为 0.04 nN/μm。如此高的力学分辨率确实不错，但直觉告诉我们，过高的深宽比结构会造成机械稳定性问题。文献［13-15］ 显示几何结构一致的高深宽比 PDMS 悬臂梁会造成机械稳定性问题，如侧面倒塌和触底倒塌。侧面倒塌指多个微悬臂梁倒塌导致互相之间粘连，触底倒塌指单个微悬臂梁倒塌与基底之间粘连。基于 Hui 的倒塌模型理论［16］，高深宽比结构倒塌是由于自身重量所引起。但根据重力引起倒塌理论，目前尺寸条件下所有制作的 PDMS 微悬臂梁都不应该有稳定性问题，但实验结果事与愿违。文献［17］指出，由于 PDMS 杨氏模量限制，在空气中 PDMS 微悬臂梁的临界深宽比在 6 左右。即使增加 PDMS 预聚体的烘烤时间或改变 PDMS 与固化剂的混合比率，杨氏模量不会发生显著改变［18］。

我们发现在溶液中，PDMS微悬臂梁临界深宽比可以提高。实际上，在细胞实验中，粘附有细胞的微悬臂梁是浸没在培养基溶液中。因此，我们可以在溶液环境中制作微悬臂梁阵列以提高深宽比。我们设计了实验在溶液环境下制作微悬臂梁阵列并将其浸没在不同的溶液中，如乙醇和水中来考察其机械稳定性。实验表明，如果我们可以避免液体蒸发，打破微悬臂梁顶端液体表面张力平衡，微悬臂梁阵列可以保持直立稳定。溶液表面能越低，临界深宽比就越高，在水溶液中可以得到深宽比为 10 左右的微悬臂梁阵列。即使一些未知扰动，如碰撞，流体表面张力等，不会导致微悬臂梁粘连倒塌。

5 结论

细胞牵引力细节知识对理解生物过程有着重要意义已成为共识。采用经过表面处理的高深宽比 PDMS 微悬臂梁阵列作为传感器，用来探测细胞牵引力，可以得到数十 nN/m 的分辨率。我们详尽地综述了采用 BioMEMS 工艺制作 PDMS 微悬臂梁矩阵的方法。对测量原理和模型，制作技术流程，表面处理，细胞实验等逐一详细论述。BioMEMS 制造工艺发展迅速，虽然还有很多不足之处需要我们去完善，但其为细胞力学测量领域提供了非常多的机会和方法值得我们去探索。

本工作由国家留学基金委支持，作者在此感谢北京理工大学生命信息实验室和美国哥伦比亚大学生物微机电系统和微流控实验室人员的帮助。

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篇4

关键词 测量、 孔板式流量计算机、量程比

中图分类号： O4-34 文献标识码： A 文章编号：

1.前言

孔板式流量计算机是天然气流量测量中使用最为广泛的设备, 它由产生差压的一次装置：标准孔板节流装置, 二次检测仪表： 差压变送器、压力变送器、温度变送器和流量计算机等组成。孔板式流量计算机测量的准确度除取决于孔板节流装置的加工及装配精度外, 还取决于合理的仪器仪表选型、设计、安装、检验、使用维护以及合理的测量积算方法。

2. 扩大孔板式流量计算机量程比的方法

计量管路流量量程变化是实际使用中经常遇到的情况, 特别是直接对没有储气设备用户供气的计量更是如此。我国天然气、煤气的大部分消耗是供给城市作民用燃气的, 一般日负荷的变化都比较大, 流量的量程变化也就较大。常用孔板式流量计的量程比一般为3:1, 对于大量程比的场合, 一般采用以下三种方法解决。

（1） 将大流量分段多路并联组合进行测量： 在流量量程变化较大的场合, 往往采用不同管径的计算管道并联组合, 通过计量管路的组合切换来适应流量的变化; 这是目前较为常用的方法。

（2）更换孔板改变β值进行测量：在不改变标准孔板节流装置和差压计的情况下, 通过更换不同开孔直径的孔板, 改变孔径比(β) 的方法来实现流量测量。适用于较长时间的季节性流量较大幅度改变或供气量及计量压力的突然变化致使差压变送器超出规定使用范围的情况。

（3）调整差压变送器量程：根据一段时间的用气情况，在差压变送器器量程范围内调整量程，改变测量范围。

（4）用一台孔板式流量计算机并联不同量程差压变送器进行测量： 采用同一台标准孔板节流装置, 并联两台或两台以上不同量程的差压计进行切换测量, 采用这种方法一般选择的孔径比(β) 都偏小, 对一次装置的不确定度有一定影响，大流量时压力损失较大。

3.实际应用

重庆丰都燃气有限责任公司斜南溪配气站主要负责新县城居民及水天坪工业园区的供气，供气压力0.25MPa,日供气量4至9万方，高峰低谷流量变化较大，达到约15:1，为了确保计量的准确性，我们采取了以下措施：

计量前端采用轴流式指挥器型调压阀, 稳压精度高，保证计量段压力稳定; 流量计前后均采用直通球阀, 并加装管束整流器，减少对气体流动的干扰。

安装一台4通道标准孔板式流量计算机，建设三路计量管路,分别安装差压、压力、温度变送器，分别是DN100、DN150、DN200各一套。

分别设计制作两套不同的孔板及设计好两套相应的差压量程，根据季节变化时流量变化情况及时更换孔板或调整差压量程，确保流量范围符合计量标准要求。

现场操作人员根据每日高低峰运行情况，通过流程倒换，尽量确保流量范围在相应计量管路差压量程的30-80%范围内，实现准确计量目的。

4. 测量计算

天然气流量的测量计算涉及到雷诺数Re、流出系数C 、可膨胀性系数、压缩系数Z、温度T 、天然气密度、差压、静压及温度等多变化参数, 也有多种测量计算方法。在大部分现场计量中, 各项参数均发生较大变化, 为保证计量准确, 应选择多项参数补偿的测量计算方法。斜南溪配气站依据现场计量点的实际情况, 结合流量计算机的计算能力, 采用了温度压力在线补偿、其余参数由流量计算程序点对点补偿的测量计算方法。具体情况如下。

（1）现场变送器实时采得的温度、差压、静压自动送入流量计算机中进行运算。流量计算机的扫描周期定为1s, 以秒流量做为瞬时流量的计量单位, 小时流量和日流量用秒流量进行累加计算。

（2）气质参数及设备参数由计量管理员根据实际参数值录入流量计算机系统。

（3）压缩系数Z 、流出系数C、可膨胀性系数等其它参数的选定，由流量计算系统自动计算、选值。

经与重庆技术监督局流量所计算出的各项结果对比, 测量计算部分的误差在0.4%以内。综合一次装置、二次装置和测量计算, 斜南溪配气站孔板式流量计算机流量测量的系统不确定度为1.0% 。

5. 总结

（1）这种扩大量程比的方法操作简单，准确度高。需要制作不同孔径的孔板，根据季节或周期用气情况，设计计算差压变送器不同的量程范围再辅以合理的测量积算方法, 是很有推广价值的。

（2）采用这种扩大量程比的方法, 操作人员必须根据流量倒换流程，确保流量范围符合计量标准。

（3）如因操作人员流程倒换不及时，容易造成流量超出计量标准范围，引起计量结果准确度降低。如果有条件，可增加自动化控制设备和软件系统，自动根据流量变化情况进行流程倒换，无需人工进行调整。

参考文献：

篇5

北京某会所建筑面积约为4000平方米，建筑高度为14米，地下一层，地上三层，其中地下一层为泳池、戏间、起居室，一层为会议室、图书室、花园起居室；二层有客卧、客浴；三层有主卧、主浴。该项目空调系统为建造一个舒适、高品质、可调节的生活环境，本项目中，室外采用风冷热泵冷水机组，室内采用全新风全空气式空调系统（也简称VAV），或采用新风+风机盘管+排风系统，现就两种形式在本会所的应用进行比较分析，从中给予本建筑一个比较客观的建议。

二、存在的问题

在该会所结构已经建成的条件下，选择最佳匹配的空气空调系统

三、两种空调形式简述

目前，适合该建筑的空调系统有两种：一种是全空气变风量空调系统；另一种是风机盘管+新风+排风的空调系统（类似办公楼B座做法），以下是对两种空调系统的阐述与比较。

1、全空气变风量空调系统

全空气变风量空调系统是一种常用的空调形式，也称VAV，其工作原理是当空调房间变化时，系统末端装置自动调节送入房间的送风量，确保房间温度保持在设计范围内，从而使得空调机组在低负荷时的送风量下降，空调送风机转速降低，达到节能的目的。

1） 主要优点

（1）空气品质较好

室外空气经过处理后，因为是直接输送室外的空气，因此氧气含量比较高，空调机组在过滤净化方面比较好，在空气品质上有明显优势。

（2）分区温度控制

变风量系统采用末端装置，可根据房间的温度变化进行自动调节，这样当室外气象条件变化时，可以消除负荷的过弱或过量现象。

（3）维修量小

采用VRV系统后，由于末端不存在冷凝水问题，末端运转件较少，因此在检修方面有一定的优势。

2） 主要缺点

（1）空调机房占据较大空间

由于要将室外新风集中处理（过滤、净化、加热或降温）送风，风量大、风压高，故空调机组需要房间较大。

（2）走道占据一定高度

由于VAV空调系统通过风道送风送冷降温，故需要空间大，另外靠近风机房的主管道空间环境、相邻房间噪声高，需要进行降噪处理。

（3）终端需求与主机运行紧密结合

当末端环境提出降温需要，主机必须紧密结合开展。

（4）初投资高

根据以往项目情况，该形式空调系统初投资非常高。

2、新风+风机盘管+排风空调系统

新风+风机盘管+排风空调系统是水-空气空调系统常见的一种形式，其工作原理是（参见附图2）当室内空调房间温度变化时，室内风机盘管进行降温处理，新风主要承担空气品质，通常是总风量的15%-30%，排风主要将室内的污浊空气进行排除，从而实现空气调节的功能，当室内温度需要调整，则通过温控连锁，开启电动二通阀，随风机盘管的风量增加，快速调整房间温度，达到室内温度的要求。

1） 主要优点

（1）走道空间占据少，机房空间小

由于采用新风+风机盘管+排风空调系统，风道仅为新风管道、排风管道，占据空间小，利于提高吊顶高度，增强空间视野、采光。

（2）节能性好。

当空间采用新风+风机盘管+排风空调系统后，由于风机盘管负担室内负荷，而新风只负担达到室内参数的负荷，排风又考虑热回收，且新风还可以采用变频调节，因此 属于从本质的节能形式。

（3）控制便利，稳定性好

由于室内气温与风机盘管连锁，因此控制便利。另外采用水作为介质，对比空气水的比热大，因此储热高，稳定性强。

（4）初投资低

本系统在项目中通过大量工程的成本中初投资小。

2） 主要缺点

（1）维修量大

由于风机盘管存在室内，分散布置，由于有冷凝水因素，因此，相对维修量大，通常吊顶天花上有检修口。

（2）风机盘管在夜间运行有微弱噪声

由于采用的风机盘管后面有贯流式风机，风机在克服盘管中运行，会在夜间周围环境宁静时有微弱噪声，大致在35-40dB（A），经过处理后，会有气流声（可参考分体空调噪声），在初期使用中需要一段时间适应。

四、会所采用空调形式分析

空调的目的是改进室内环境，舒适性的要求是：

 一定的洁净度；

 一定的风速；

 一定的相对湿度；

 一定的温度。

 选用分析

因此选用那种形式需要匹配性。选用VAV全空气空调系统，明显优势在空气品质好，维修几率低；但缺陷在于排风只能采用负压形式，到走道统一排放；成本很高；并且走道吊顶高度要占用部分；另单独给予设备用房。

选用新风+风机盘管+排风空调系统，优势在于建筑方面基本不做调整，成本较低，匹配性好；缺点在于空气品质稍弱，但也有保障，其实由于会所人流量少，补充的新风完全满足使用，并且国内大多数会所采用该形式，另外缺点有微弱噪声、后期维修可能性大，因此在产品质量、施工阶段和安装方面给予足够重视来消除，另室内建筑由于审美疲劳，10年考虑更新，因此使用风机盘管的问题基本不大，而且北京大多数会所采用该形式，比较成熟、可靠。

五、项目实地考察

 项目观摩情况

1、 博克思安装用户

1） 鸿达办公楼

建筑结构：二层小办公楼

地 点:东4环外

功 能：单位办公

安装形式：全空气全新风空调系统

使用时间：10年

观摩情况：还可以

优势学习：室内采用高端德国设施；运转稳定

缺 陷：机房空间庞大；

遗 憾：由于属于间接了解，无法感受实际问题

2） 二层别墅

建筑结构：二层别墅（3套）

地 点:东4环外

功 能：对外高级客房

安装形式：全空气全新风空调系统

使用时间：10年

观摩情况：还可以

优势学习：室内采用高端德国设施；运转稳定

缺 陷：单独配置机房，无水处理，夜间外走道应该有噪声；

遗 憾：由于属于间接了解，无法感受实际问题

2、 约克（江森自控）

帝景园别墅会所

建筑结构：二层框架

地 点:亚北小汤山

功 能：会所

安装形式：新风+风机盘管空调系统

使用时间：2年

观摩情况：还可以

优势学习：屋面利用安装风冷模块机组

缺 陷：给定的设计图纸无排风考虑

遗 憾：2年时间短暂

 专业设备公司建议

为确保给会所一个良好的环境，听取来自多方建议，邀请国内销售份额为寡头企业（开利、约克、特灵）进行方案建议；

给予的条件是：主要考虑舒适性，次要考虑成本。

约克单位建议观点：

1、 考虑主推新风+风机盘管+排风空调系统

2、 全空气空调系统客户只占不到5%用户，多为办公楼等建筑；

3、 价格推荐：全空气空调成本=2倍新风+风机盘管+排风；

4、 空调采暖效果在多个项目反馈不是很好，建议采用地暖+暗藏散热器（艺术散热器）；

5、 有关资料参考业绩清单。

备注：

有关成本，若采用新风+风机盘管 考虑与精装的配合性上，成本大致在500元/平方米建筑面积；若采用全空气全新风成本在700元/平方米建筑面积。

 运行成本分析比较

针对两种空调系统，从能源的角度来分析

全空气系统

Q01=（1-0.35）(Q1+Q2)

=0.65(Q1+Q2)

新风+风盘+排风空调系统

Q02=Q3+Q4-0.35Q3

=0.65Q3+Q4

其中Q2=Q4

则有:

Q02=0.35Q3+Q2

通过上述,变风量在运行能源成本高于风机盘管+新风+排风空调系统.

篇6

企业在物料与公用工程计量交接中，液体计量差问题越来越明显化，例如：各车间计量液体流量计准确度、去水泥厂电石渣浆计量、蒸汽计量和水的计量等。因为监督方法的不科学、不完善，有时只可以进行硬性的摊派，计量管理工作很难进行。由此部分企业使用在主要装置上安装流量计的方法，但是因为企业的生产是连续不断的，对已经在用的计量仪表无法拆卸按周期进行标定，其计量仪表的准确性很难保证。虽然计量仪表被拆卸下来，也会因为缺少检定装置，异地标定的难度很大，并且每台标定的费用是特别高的，既浪费了人力又浪费了物力。

一、解决计量问题的方案

在使用计量仪表的过程中，因为缺少测试手段导致计量仪表没有充分发挥出自身的剂量效应，是一直困扰计量工作的重点难题。我国颁布的计量法只可以通过检定来确定计量器具是否符合规定要求的方法，对于在线计量器具准确性考核是很难解决的。根据国家颁布的《测量设备的计量确认体系和质量保证要求》标准，在保证量值准确、单位统一的基础上，由企业传统的自上而下的检定模式转变为自下而上即量值向溯源寻找测量标准，可以根据企业的实际情况，参考检定系统图选取。如果没有比较合适的标准器，可以采用比对方法，如果比对结果的复现性和稳定性都很好，并且系统误差值较小，则可以将比对结果作为确认依据。

二、解决原理及比对方法

1.理论依据

超声波流量计的测量原理有很多种，本文对多普勒法做简要介绍。可将多普勒效应（如图1）表述为，当接受器和发射器之间存在相对运动时，发射器声频率与接收器声频率之差与两者间相对速度成正比。多普勒超声波流量计中的发射换能器以角度θ向流体所发射的频率为f1连续超声波时，流体中悬浮颗粒会将声波反射到换能器中，由于悬浮颗粒是运动的，所以反映出的超声波会产生多普拉频移f，设频移动后接受的换能器收到的超声波频率为f2，流体中超声波的速度为c，此时流体与悬浮颗粒的速度是相同的为u，则多普拉频移：f=f2-f1=2ucosθ/cf1。通过测量得出流速为：u=c/2f1cosθf。

迪纳声Series 9OX超声波流量计中所有流动液体中的不连续全部会使被反射的超声波信号产生相位差，通过相位差的测量，可以得出流速。流速的线性函数是频率，频率通过电路过滤之后，会产生线性的、可重复的和稳定的指示。从理论上来看，这些不连续可以是悬浮的气泡也可以是悬浮的固体，或由于流体干扰而引起的界面。传感器会将接受和产生的超声波信号，传递到变送器，变送器将信号处理并将其提供给模拟输出供体积流量显示。

2.比对方法

比对设备应使用经国家授权部门检定合格的超声波流量计，按照被测管径的大小，安装与之相匹配的传感器。安装方法通常有三种，如图2所示的x法、v法和z法。使用v法安装时应保证管道式全充满的状态，使用x法或z法时是因为工况条件相对恶劣或管道没有被全充满。比对流量计通常被安装在被比对流量计的上游L≥10D处。

图2安装方法

3.比对数据的处理

在进行比对数据处理的过程中，倘若现场条件能够符合安装条件的要求，则可以同时启动比对流量计和被比对流量计，在实际流量测量过程中需要严格按照以下步骤来进行：（1）在所选取的被测流量管道内，至少要选取5个以上测量点，以保证测量的准确性；（2）在测量点当中，选取2个均匀分布的测量点来进行重复性测量，每个测量点的重复测量次数应不少于6次；（3）在除去2个重复测量点之外的其他测量点，要进行不记重复性测量，测量次数至少3次。之后根据公式来对对比流量和被对比流量的数据进行处理。

根据上述公式可以计算出被对比流量计的相对误差，流量计相对误差的正常范围为≤5%，若被比对流量计的相对误差大于5%，则该被比对流量计的检测为不合格，根据被比对流量计的实际情况可对其系数“Kc”的值，来对其进行曲线修正，使其能够正常运行。对于没有安装计量表的管线，则以比对流量计测试的瞬时流量为依据。

结束语

本文通过应用比对法对在线液体流量进行检测，可以保证其准确性和误差值，针对计量管理中出现的问题也得到了有效的解决，有助于计量管理中在线比对法的应用。

参考文献

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中图分类号：U41 文献标识码：A

1概述

白浪河大桥位于潍坊市南环路白浪河湿地公园，由潍坊公路设计院设计，桥梁中心里程K8+417，全长480米，桥面宽30m；上部构造为24-20米后张法预应力小箱梁，简支变连续体系，小箱梁设计宽度2.4米，梁高1.4米，预制梁长20米，最大单片预制梁起吊重量60吨；桥梁下部构造为肋板扩大基础桥台，桥墩桩基设计直径1.5米，墩柱直径1.2米，墩柱高度6-7米不等。

2方案的选择

⑴工程特点：① 施工工期紧：2009年5月8日开始施工，业主要求2009年11月完成0-15#桥梁架设和连续。②桥梁下方第8#墩-14#墩间有天然冲淤形成的沙丘，地势平坦，土质为砂性卵石土，西面为白浪河公园的人工湖，东面为世外桃园大酒店的鱼塘，鱼塘水深为3m左右。③由于桥梁位置位于城乡结合部两侧为白浪河湿地公园，桥梁附近没有空地设置预制厂，梁板预制位于离桥梁施工区7Km的花家村，同时桥梁0#桥台位于大崖头村，征地拆迁还没到位，房屋拆迁还没完成。④梁体单片重量及长度大，架设技术要求较高。

⑵方案的确定：

传统架设小箱梁的方法：当预制梁厂设在桥头或桥头两侧时采用架桥机架设（如大方架桥机）；当梁厂设在桥侧时采用跨墩龙门吊架设。由于桥头路基不具备设置梁厂的条件，但桥梁两侧为白浪河湿地公园，0-7#，15-24#桥墩位于白浪河的人工湖及鱼塘内，而且白浪河水库定时的给白浪河湿地的人工湖补水，跨墩龙门吊稳定性很难保证，且一次投入相当大，安装和拆卸困难。根据本桥工程特点，采用简易架桥机吊小箱梁并安装就位。

20m小箱梁架设具体步骤：

①预制梁场采用拉梁拖车将梁运到桥梁一侧；②、吊机从运梁平车上吊起小箱梁；

③吊梁平车横移并落梁就位。

3具体控制：

架桥机主要由：纵向桁架、起吊卷扬机、横向桁架、横向走行四部分组成。

纵向桁架由两片单层式军用梁组成，两片军用梁间距1.5m，采用[16槽钢加固，槽钢与军用梁三角通过U型螺栓连接。为避免军用梁直接安装在横向走行上使下弦杆因集中受力而破坏，在军用梁两端的底部焊接4根长4.0mI20工字钢。

起吊卷扬机固定在纵向桁架两侧，距纵向桁架外端2.7m，距横向桁架中轴线1.7m，架梁采用两台8T卷扬机，滑轮组为5组，提升能力共计160T，提升速度为1.0m/min。提升小箱梁时将对纵向桁架产生巨大压力，为避免因集中力作用军用梁三角顶面，在卷扬机底安装4根长度为5.0m的I30工字钢，工字钢与军用梁采用螺栓连接，工字钢伸出所作用军用梁三角各0.5m，使集中力转化为均布荷栽，并通过三角节点将压力转化为弦杆拉力。

横向桁架有两种结构，分别采用式军用梁和自制钢箱梁拼装。

当待架梁孔相临孔位未架设时采用单片军用梁和型钢拼装。军用梁底部支墩位置采用螺栓连接两根I20工字钢，使军用梁通过工字钢均匀传给支墩，避免集中作用在军用梁下弦杆上破坏系统稳定。军用梁上端垂直合理布设I16工字钢每根长度60cm，使横向走行天车作用力均匀传向军用梁，保证军用梁三角稳定。在I16工字钢上布设两根I24工字钢，工字钢上安设钢轨。在盖梁上预埋四排φ28钢筋拉环，通过拉杆加固，保证桁架竖向稳定。在小箱梁起吊端，桁架悬臂长度4.01m，小箱梁提升轴线距盖梁外缘1.1m。

当相临梁孔已架设完，则在梁顶面采用自制钢箱梁拼装横向桁架，自制钢箱梁高42cm，在每片梁顶设调平垫块，钢箱梁上端直接安装钢轨。通过拉杆将钢箱梁与翼缘板湿接缝钢筋、箱梁横隔板、盖梁顶预埋拉环连接，保证系统稳定。起吊小箱梁端悬臂长度4.01m，起吊轴线距盖梁边缘1.1m。

横向运梁天车安置在横向桁架顶面，通过调整横向桁架底部支墩或垫块的高度，使轨道位于同一水平面内。

4、系统验算

荷载：箱梁自重60吨，纵向军用梁及提升设备15吨，考虑1.2倍保险系数，每侧起吊拉力4.5×105N。下面主要对横向桁架和纵向桁架进行检算：

⑴横向桁架军用梁构造悬臂部分：

悬臂点弯矩：

根据平移轴定理，中性轴距梁体顶面：

yi=

应力：

最大挠度：

fmax=

=

悬臂部分不需斜撑。

⑵自制钢箱梁悬臂构造部分：悬臂部分不需做斜撑，为了加强稳定，采用两组[16槽钢每组两根作斜撑，支撑在盖梁上，并将悬臂外端钢轨垫高1.86cm。以保证悬臂端稳定及横向走行保持水平。

⑶横向桁架军用梁受压稳定检算：

一片标准三角在受力合理时最大可承受的竖向压力为：

[P]=

当横向走行位于一块军用梁三角时由于军用梁节点传力作用，该三角受到的压力为作用力的70%，即：P=720×0.7=504KN≤[P]

为保证横向桁架竖向稳定提高安全系数，在军用梁间顶垂直军用梁放置I16工字钢使军用梁竖撑及斜撑合理受力，并在盖梁上设竖撑，支撑钢轨底I20工字钢将部分压力直接传向盖梁。

⑷纵向军用梁桁架：（两片军用梁）

跨中弯矩最大：

5、经济技术比较

由于施工采用较简单的军用梁拼装架梁体系，减少了大型的施工设备投入，实现边预制边架梁的流水施工工艺，减少了梁体存放场地，经详细的经济合算每片小箱梁架设费用仅约为1100元，较大型架桥机架设相同箱梁费用降低50%以上。

结语

这种架梁方案架桥机安装拆卸方便，可半幅架设也可全幅架设，可广泛用于架设空心板梁、工字梁、T梁、简支箱梁等预制梁。

参考文献

篇8

相关资料显示，我国建筑业目前已逾十万亿元的产值规模。然而产值规模虽大，但产业集中度依然不高，信息化水平落后，建筑业生产效率更与国内其他行业、国外的建筑业有着较大的差距。我国建筑施工企业一直在提倡集约化、精细化，但缺乏信息化技术的支持，很难落实，而BIM技术的出现则为建筑业的发展提供了新思路。

在上海举办的2013广联达建设行业年度信息化峰会上，中国建筑金属结构协会会长、中国民族建筑研究会会长、中国节能协会副理事长姚兵表示，“从建筑行业上面来说，我们的信息技术将成为建筑工业化的重要工具手段，主要表现在BIM技术在节能工业化的应用，它作为一种新型的建筑业素质化建设和基础性运作，具有强大的信息共享能力、协同工种能力、专业能力。城镇化为新型建筑工业化提供更大的规模，为信息化也提供更广的应用范围。同时，信息化、新型建筑工业化将为城镇化提供方向。”

BIM即建筑信息模型技术，它对建筑全生命周期进行全方位管理，是实现建筑信息化跨越式发展的必然趋势。随着BIM理念的不断普及，现在在谈到BIM的时候，更需要明确并注意的是，它并不只是建筑生命的第一个部分设计、出图和可视化等，而是建筑全生命周期的管理。BIM的出现使得整个工作流程发生了变化，这其中包括了设计、施工以及最终的运维管理。

可以说，BIM是一种很好的全生命周期解决方案，因为它本身就是为了建筑的全寿命周期产生的，它是建筑全生命周期的一种信息模型，而不是针对某一个阶段。它不仅是设计阶段的信息模型，同时也是施工阶段、运维阶段的信息模型。用BIM可以很好的去打通每一个阶段，信息模型会从一个阶段传递到另一个阶段，真正做到信息可以流动，模型也可以流动，并贯穿项目整个过程。

深耕建筑领域

智慧的建筑是通过信息化的手段达成的，在绿色环保方面具体有两种体现。一是帮助建筑形成资源的循环使用，这包括水能循环、风能流动、自然光能的照射，科学地根据不同功能、朝向和位置选择最适合的构造形式。二是实现建筑自身的减排，构建时，以信息化手段减少工程建设周期；运营时，在满足使用需求的同时，还能保证最低的资源消耗。住房与城乡建设部仇保兴副部长指出：“以智能化推进绿色建筑，节约能源，降低资源消耗和浪费，减少污染是建筑智能化发展的方向和目的，是绿色建筑发展的必由之路。”

《绿色建筑行动方案》提出了中国绿色建筑行动的主要目标：“十二五”期间新建绿色建筑10亿平方米，2015年城镇新建建筑中绿色建筑的比例达到20%。方案提出，要在建筑的全生命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。“如果说前几年建筑行业更多的重视以硬件为代表的基础设施建设，那么现阶段、以及未来的阶段重点在智慧建筑的背景下会聚焦BIM等深入的应用，这个阶段更多的以软件公司、互联网公司为代表。随着国内软件进一步的发展、工业化和信息化的融合，这个巨大的市场会诞生一批很有潜力的软件公司。” 广联达软件股份有限公司总裁贾晓平对《中国信息化周报》说到。

据了解，芬兰作为全球最先一批采用基于模型设计的国家，一直以来，积极推进建筑信息技术的开放标准，在 BIM 实践应用方面有着丰富的实战经验。2013广联达建设行业年度信息化峰会上特地请来 Building SMART 芬兰区主席 Tomi Henttinen先生， Tomi Henttinen告诉本报记者，在芬兰软件公司和建筑行业关系很紧密，从施工阶段到机械设备、安装方面再到设计阶段，芬兰的软件公司都会深入，软件公司甚至会关注到产业的流程、工作方式的变化，建筑业的发展与软件企业的技术贡献密不可分。

BIM带来的变革

有人说：“2012年是中国BIM非常重要的一年。” 2012年各大设计单位、施工单位和业主探讨尝试性应用BIM，2012年BIM已经进入了政府的桌面。政府开始重视BIM，开始考虑如何推进BIM的应用。

但风头正劲的BIM技术也面临着认识不足、随处应用的状态。业界现在将BIM分三个层面：第一阶段，专业BIM以完成单项任务为主，如完成算量；第二阶段，可以完成阶段性工作；如：规划、设计、施工，和相关阶段信息共享；第三阶段，建筑的全生命周期信息共享。

不少业内人士认为，BIM可谓是工程建设行业的第，在过去两年看BIM的时候，一些人对BIM还是持观望态度。如今，BIM的快速发展颠覆了很多人的预期，BIM可以为建筑施工企业带来更多实际价值，比如节省成本，提高企业管理水平等等。随着越来越多人认可BIM，它的发展速度也将更加迅速。

篇9

中图分类号：U448 文章编号：1009-2374（2015）15-0056-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.15.028

桥梁的动力特性（频率、振型和阻尼比）是评定桥梁承载力状态的重要参数，随着我国公路桥梁检验评定制度的推行，桥梁动载试验越来越受到重视。在实桥动荷载试验中，桥梁的结构自振频率测定是动载试验中的一个基本的参数，通过实测自振频率与桥梁设计时采用的对应理论自振频率比较，往往用于评价桥梁的整体刚度。对不同的结构，我们关心的频率往往不同的，如简支梁关心的是梁下缘受拉振型对应的最低阶竖向自振频率，连续梁关心的是梁下缘受拉振型对应的最低阶竖向自振频率以及梁支点上缘受拉振型对应的最低阶竖向自振频率，如表1所示三跨等高度等跨连续梁的第I阶和第Ⅲ阶振型所对应的频率即该桥型所需要测得的基频。但随着跨径和界面高度的变化，振型的阶数并不是固定的。而且实际上各传感器会测到多阶频率，那么如何来区分测到的频率是否就是目标频率？最根本的方法即将结构的振型和对应的频率均测量出来，根据振型来区分结构的频率，但无疑费时、费力。对于结构较为简单的装配式梁桥也可以通过在不同位置布置传感器，分析各传感器测得的频率构成，与理论频率进行对比分析，来确定各阶频率，以下通过简支梁桥的简单实例来说明。

表1 基频f1、f2的定义

自振频率 有限元计算频率值 振型序号 振型形状

f1 4.116 I

f2 7.701 III

1 工程概况

某桥引桥上部结构为1×16m（钢筋混凝土空心板），桥面总宽13m，横向布置为2m（人行道）+9m（车行道）+2m（人行道），主梁横向由13块空心板组成（见图1），计算跨径为15.6m，主梁采用C30混凝土。试验时采用加速度传感器、NI信号采集系统及相关信号分析软件进行观测，并分析桥梁结构的动力特性，并采用环境随机激振方法。由图1可见，加速度传感器在横断面上的布置于路缘石边缘处。

图1 跨中断面图及加速度传感器布置图

2 试验前理论模态分析及传感器布置

在进行试验前，必须对桥梁进行理论分析，通过有限元理论分析计算处各阶频率，根据其振型布置传感器。有时为了简化工作量，会将装配式简支梁当作一根单梁来进行计算，很显然这种方法与梁格模型在计算后得到的各阶振型是有区别的，如图2～图8所示。

（a）振型轴侧图（b）振型立面图

图2 梁格模型一阶模态理论计算结果（f=5.110Hz）

（a）振型轴侧图（b）振型横断面图

图3 梁格模型二阶模态理论计算结果（f=7.432Hz）

（a）振型轴侧图（b）振型横断面图

图4 梁格模型三阶模态理论计算结果（f=11.958Hz）

（a）振型轴侧图（b）振型横断面图

图5 梁格模型四阶模态理论计算结果（f=17.259Hz）

（a）振型轴侧图（b）振型立面图

图6 梁格模型五阶模态理论计算结果（f=19.922Hz）

图7 单梁模型一阶模态轴侧图（f=5.020Hz）

图8 单梁模型二阶模态轴测图（f=19.590Hz）

通过分析可以看出，单梁模型二阶模态即为竖向反对称振型，而相对应的梁格模型为五阶模态，通过对其振型和频率进行对比，显然，单梁模型较梁格模型缺失三阶振型。针对该桥的结构特点，我们关心的只是其最低阶竖向自振频率，因此，根据理论分析结果，本试验时，在结构L/4及跨中截面处布置竖向加速度传感器。

3 试验数据分析

试验后，通过对试验数据进行分析后，得到两个传感器测量得到的结构频率如表1所示。从表中可以看出，L/4处传感器测得了前5阶频率，而L/2处传感器仅测得了前3阶频率，结合传感器布置位置及图2～图6的理论振型结果，可以看出，这是由于第四、五阶振型，在D1加速度传感器所在位置处，梁体未发生位移；这也从侧面印证了桥梁实际振型阶数与理论分析结果是相同的，同时印证了梁格理论分析模型的正确性。从表2中可以看出，各阶实测频率均大于对应的理论频率，可见，结构整体刚度满足规范要求。

表2 频率测量结果表

频率 L/4处传感器（Hz） L/2处传感器（Hz） 对应的理论频率（Hz）

f1 6.335 6.335 5.110

f2 9.668 9.668 7.432

f3 16.580 16.580 11.958

f4 22.900 / 17.259

f5 25.200 / 19.922

图9 L/4处传感器测得的频率结果

图10 L/2处传感器测得的频率结果

4 结语

通过本文研究，得到以下结论：（1）频率对比法可以应用于常规桥梁上，如连续梁桥，简支梁桥、拱桥等；（2）对于装配式梁桥，特别是连续梁桥在进行结构理论频率计算时，须建立和实际结构一致的梁格模型，而不能采用如单梁模型，否则将造成理论计算时，部分振型缺失，在应用频率对比法时，产生无法分辨频率对应阶数的困惑；（3）通过D1和D2传感器所测得的频率进行对比，并结合理论振型考虑即可区别出所测得的各阶频率与哪一阶理论频率相对应。同时，为了成功测得所需要的结构自振频率，合理布置传感器是关键，应在振型位移最大的位置布置传感器。

参考文献

[1] 章关永，胡大琳.桥梁结构试验[M].北京：人民交通出版社，2001.

[2] 王建华，孙胜江.桥涵工程试验检测技术[M].北京：人民交通出版社，2004.

篇10

我们想要知道的是绝缘的体积电阻，实测值是体积电阻和表面电阻的并联电阻。如果绝缘表面无脏污或受潮等，此时有：

如果绝缘所处的环境比较恶劣，在运行过程中可能在绝缘表面产生脏污或受潮，绝缘的表面电阻R2的存在将造成实测绝缘电阻偏小的情况。

为消除绝缘表面电阻对绝缘电阻的影响，可通过屏蔽的方法来进行测量。采用屏蔽进行测量的试验接线如图5，等效电路如图6所示。

图5屏蔽接线图 图6屏蔽时的等效电路

由于L极与G极电压基本相等，式（11）成立。

在这种情况，由于G极的存在，表面泄漏电流绝大部分都从G极流过，基本不从L极流过，也就没过流过测量回路，不会对试验结果产生影响，从而达到屏蔽的作用。这种情况的前提是L极与G极电压相等。但在实际中，由于L极从电源出来后还带有限流电阻和采样电阻，当电流流过时会产生电压降，因此L极与G极电压并不完全相等，可能对测量产生影响。

四、屏蔽位置对测量结果的影响

屏蔽位置对试验结果的影响主要考虑两个方面：1、G极的分流影响[4，5]；2、G极对容量的影响[6，7]。

1、G极的分流影响

在实际试验工作中，存在G极离L极太近，导致绝缘电阻值偏高的现象。屏蔽的前提是G极电压与L极电压相等。但事实上，由于L极从电源负极出来后还要经过限流电阻和采样电阻，G极是直接从电源负极引出。当L极流过电流时，由于限流电阻和采样电阻的存在将产生电压降，使L极电压小于G极电压。此时图6中的I2为负值，而I小于I1，从而导致流过流比计的电流减小，测量结果增大。这种误差在R2越小的时候越明显，即绝缘表面受潮脏污越严重，结果越大。

2、G极对容量的影响

通常选择兆欧表时都要求其容量大一些较好，要求其短路电流在5mA及以上。容量小于测量要求时，兆欧表的输出电压会降低。由于G极电压等于输出电压，表面泄漏电流虽然不流经测量装置，但其功率还是由电源提供。这部分容量没有作用在体积绝缘上，由于兆欧表的总容量是一定的，相当于作用在体积绝缘上的容量减小了。G极与E极的距离越近，两者间的绝缘电阻就越小，G极消耗的容量就越大，作用在体积绝缘上的容量就越小。

考虑G极的分流影响，屏蔽位置离E极越近越好；考虑G极对容量的影响，屏蔽位置离L极越近越好。对于最大输出电压5000V、短路电流5mA的兆欧表，其内阻大约为1GR。考虑到电源本身的内阻，L极的限流电阻和采样电阻之和小于1GR。对于表面干燥、无脏污的绝缘试品，一个瓷环的表面绝缘电阻在10GR以上。因此，屏蔽位置在L极下2～3个瓷环处，G极的分流影响基本可以忽略。同时，G极与E极的电阻也足够大，对容量的影响也小。当绝缘表面受潮、脏污时，屏蔽极在L极下2～3个瓷环处，还是存在分流的影响。

五、现场案例

某220kV变电站#1号电力变压器例行试验，在进行绕组绝缘电阻、吸收比和极化指数的测量时，发现绝缘电阻与上一次试验数据下降很大。经检查发现三相套管表面有灰尘，用干毛巾对三相套管表面进行擦拭，并采用屏蔽进行测量，屏蔽环位置处于L极往下3个瓷环处。试验数据有所上升，但仍与上次试验数据有差距。认真检查后认为三相套管表面灰尘用干毛巾擦拭不干净，决定用酒精对三相套管表面进行清洁处理，并采用屏蔽进行测量，屏蔽环位置处于L极往下3个瓷环处。试验数据明显好转，达到相关标准要求，该电力变压器绝缘电阻合格。

表1 上次试验数据

表2 未做任何措施的试验数据

表3 干毛巾擦拭加屏蔽的试验数据

从案例可以看出，屏蔽在原理上虽然可以消除表面泄漏电流的影响，但在实际试验中作用有限。屏蔽的效果与绝缘表面是否干燥、有无脏污相关。为了准确测量绝缘电阻，首先应对绝缘进行干燥、去除脏污。在绝缘表面干燥、无脏污的情况下，屏蔽位置选择距离L极2～3个瓷环处，可最准确的得到绝缘电阻。

六、测量绝缘电阻时的注意事项

绝缘电阻试验是电气试验中最常规、最基本的试验项目，是进行其它电气试验项目的基础。准确的测量绝缘电阻可有效的发现绝缘缺陷、正确的判断设备绝缘状况。在绝缘电阻测量值与标准或规程不相符时，不要急于下结论，要仔细分析现场情况，消除测量中的干扰因素，力求得到最真实的绝缘电阻值。

绝缘表面受潮和脏污是引起设备绝缘测量值偏小的主要原因。湿度增加时，被试品表面易吸附潮气形成水膜。设备在长期的运行过程中，其外表面都不同程度的存在脏污。两种情况都将导致表面泄漏电流增大，绝缘电阻值偏小。从原理上分析，屏蔽可以完全消除这两者对测量的误差。但在实际试验过程中，只用屏蔽的方法并不能完全消除这两者的影响。因此，正确的做法是首先对绝缘表面进行清洁和干燥。通常可用干燥的毛巾或加入酒精、丙酮等对被试品表面进行擦拭，或用电吹风干燥被试品表面，也可在被试品表面涂上一圈硅油等方法，对被试品进行干燥和清洁。处理完毕后，配合屏蔽的方法进行测量，可收到事半功倍的效果，将湿度和表面脏污对测量的影响降到最低。

除了对被试品进行干燥和清洁后，在现场使用屏蔽测量绝缘电阻时，还要注意以下几点：

对被试品充分放电

在对被试品进行绝缘电阻测量之前，应对其进行充分放电，尤其是对大容量的设备，如变压器、电抗器、电缆等，其放电时间应大于充电时间，防止被试品中的残余电荷流经测量回路，造成误差。

1、温度

绝缘材料的导电性质是离子性。温度上升时，材料中的原子、分子活动加剧，产生的离子数目增加，因而导电能力增加，绝缘电阻减小。

2、屏蔽的位置

正确的屏蔽位置应是L极往下2～3个瓷环处。屏蔽极G若离L极太近，可能造成测量的正误差，也可能屏蔽的裸铜线与L极相碰造成误差；屏蔽极若离E极太近，会影响到L极的电压输出，也存在屏蔽的裸铜线与E极太近而放电的现象。

3、仪器厂家和型号

不同厂家和型号的兆欧表，其参数可能不同，其测量结果也不尽相同，对分析和判断造成麻烦。因此，对同一被试品，尽量用同一台仪器进行试验，以便分析判断。

4、高空作业

随着电压等级的提高，设备构架也越来越高，许多被试品高度都在3m以上。例如变压器高压套管等，不好使用安全绳，需要栏子车配合。当现场无栏子车配合时，应当十分注意高空作业安全，以防事故。

参考文献：

[1]金月新，张彩霞.绝缘电阻的测量[J].沈阳工程学院学报，2009，（5）.

[2]吕亚林，肖向明，韩义和.绝缘电阻的正确测量[J].计量与测试技术，2000，（4）.

[3]郭鸣.浅谈绝缘电阻测试[J].电动工具，2006，（1）.

[4]高振国.绝缘电阻试验中屏蔽方法的研究[J].沈阳工程学院学报，2008，（2）.

篇11

新生儿疾病筛查是指通过血液检查，对某些危害严重的先天性遗传性代谢性疾病进行普查，以便早期诊断、早期治疗，从而避免或减轻患儿重要脏器出现不可逆的损害，导致死亡或生长及智能发育异常[1]。新生儿检验项目采用末梢血，但因新生儿末梢血循环差，血液黏稠度高，临床常出现采血困难，采血困难反复针刺可增加了新生儿皮肤损伤，为能一次有效而快速采取血标本，我院于2011年1月至2011年6月期间将在我院出生72h后哺乳在6次以上，且为体重正常的足月新生儿进行足底采血器采血，取得良好效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 将2011年1月至2011年6月在我院出生72h后哺乳在6次以上，且为体重正常的280例足月新生儿，其中男婴198例，女婴82例，其中足月新生儿274例，早产儿6例。随机分为试验组和对照组各140例。

1.2 采血针的选择 试验组140例应用苏州施莱医疗器械有限公司生产的SteriHeel生产的一次性足底采血器，对照组140例采用普通一次性采血针。

1.3 采血的时间及方法 试验组和对照组的采血部位、采血方法相同，采血的时间定于出生后72h，要求正常哺乳6次以上，哺乳后1～1.5h为最佳采血时间[2]。采血的方法：左手握住新生儿右脚显露足底，右手轻轻按摩采血部位，用75%酒精棉球消毒待干，右手持采血针沿新生儿外侧足踝前缘向足底外侧缘作垂直线，此线与足底外侧缘交界为采血点，采用直刺式，进针深度约为2～3mm[3]，采血成功，用输液贴压迫止血5min～10min后将输液贴撤去。

1.4 评价方法 要求采集的3个血斑直径在8～10mm，血液应从滤纸的一面渗入自然渗透滤纸的正反两面，不能由正反两面渗透成同一血斑，血斑的血浓度均匀一致，避免在同一处重复滴血，血斑无污染、变质。以新生儿疾病筛查中心血斑检测合格为标准[4]。

2 结果

根据筛查的血斑质量要求及新生儿疾病筛查中心检测反馈报告，试验组血斑合格137例，合格率为97.86%，对照组合格121例，合格率为86.42%，结果显示试验组一次性采血成功率及标本合格率明显高于对照组（P

表1 两组采血一次性成功率及标本合格率比较

级别

例数

采血

例数

标本

1次

2次

合格（%）

不合格（%）

试验组

60

137

3

137（97.86）

3（2.14）

对照组

60

121

19

121（86.42）

19（13.58）

3 讨论

新生儿疾病筛查是指通过血液检查，对某些危害严重的先天性遗传性代谢性疾病进行普查，我国母婴保健法规定，新生儿母乳喂养72h后须从足跟采血做先天性甲状腺功能低下和苯丙酸尿症的筛查[5]。以便于早期诊断和早期治疗，从而预防或减少残疾儿发生。

新生儿末梢血循环差，血液黏稠度高，故临床上经常出现因采血量不足，采血困难而反复针刺，苏州施莱医疗器械有限公司生产的SteriHeell一次性足底采血器由按钮、针柄、刀片组成，规格有0.65*1.40、0.85*1.75、1.00*2.50、2.00*3.00（mm），针尖锐利斜面窄，穿刺时阻力小，比普通一次性采血针能更好控制进针时深度，对组织损伤更小，新生儿疼痛反应较轻，啼哭持续时间较短，而血滴形成快且大，易于采集到所需的血量，一次性采血成功率明显比普通一次性采血针高。

采血前应仔细询问家属有无过敏史。目前尚未有过敏者，此项有待进一步观察。有家族过敏史者，采血后按压足够时间止血不覆盖任何东西，保持穿刺部位清洁和干糙，避免感染。

采血出现针眼出血时，应正确指导家属按压采血部位，按压时间一定要>5分钟。如出现局部血肿时，应立即用冷敷，可减轻局部充血和出血［6］，但新生儿足底冷敷不得超过30分钟，48小时后热敷血肿部位，促进吸收。

新生儿疾病筛查对早期诊断和早期治疗有重要的意义，而苏州施莱医疗器械有限公司生产的一次性足底采血器操作简单、安全可靠，提高一次采血成功率，又减轻新生儿的痛苦，值得在临床上推广应用。

参 考 文 献

[1]张小荣.新生儿疾病筛查采血方法的体会.中国现代临床医学，2008，7:65.

[2]孙婷婷，毛仑.陶晨等.新生儿哺乳后采集足跟血最佳时机的研究.中华护理杂志，2003，38(2):92.

[3]裴金霞.新生儿足底定位采血法的临床应用.中华护理杂志，2004，39(6):445.

篇12

Abstract: combined with the engineering practice, the steel set to double the containers in elevated pile caps in the construction of some views on application.

Keywords: double-wall steel set of box, elevated pile caps, construction and application

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

水中承台的施工是桥梁建设的常遇问题，施工方法中常用的有土围堰、钢围堰、钢套箱等施工工艺。本文结合工程实际，对双壁钢套箱在承台施工中的应用谈一些看法。

一、工程概况

某公路大桥塔基础采用承台接钻孔灌注桩基础。高塔下设两个19.6×18.5m矩形钢筋混凝土承台，厚度6m，承台采用钢套箱围堰方案施工。钢套箱按照双壁设计，套箱内板平面尺寸按照承台平面每端加宽10cm作为套箱定位误差调整量，每侧沿高度方向分为3节，节段高度为4+4.5+4.5=13m。每层分为12块（每边3块），内外面板均采用δ=8mm厚热轧钢板，面板内、外侧肋板主要采用∠70mm×70mm×6mm角钢，围堰底往上1m～4m范围内竖肋加强采用【8槽钢，竖肋间距均采用500mm。横肋板用宽150mm厚10mm的扁钢带（从上往下第4至第9排加强采用∠160×160×16角钢），并在与竖肋交叉位置开孔让竖肋通过。壁间水平、斜撑用∠80×80×6（从上往下第9排采用∠80×80×10）等肢角钢，间距均为1200mm。箱底设800mm高韧角，箱内分层设置Φ600mm和Φ400mm钢管支撑。

钢套箱内壁尺寸采用19.7×18.6m；外壁尺寸21.7×20.6m，内外壁间距1m。

二、施工技术要点

1、钢套箱施工工艺

钢套箱施工流程如图1。

图1钢套箱施工流程图

2、钢套箱加工制作

根据工地运输设备、起吊设备及施工场地的能力，钢套箱采取在岸边加工场地内分节分块加工制作安装的工艺。在岸上进行下料制作，然后将制作好的钢套箱分块利用吊机吊至浮舟上待用。待其所有节块加工完毕，用动力舟将存放钢套箱节块的浮舟拖至拼装定位船边，由汽车吊吊放在拼装台上按节组拼，进行检查、校正、围焊。

钢套箱按设计分为四层，根据现场加工运输条件及现场拼装的起吊能力情况，每层每条边两块，每层8块。

3、钢套箱工作平台的搭设

搭设组拼平台。钻孔灌注桩施工结束后，拆除钻孔平台，在承台位置搭设钢套箱拼装平台。在搭设拼装平台之前，先用抓斗将承台位置河床底面大致抓平，以保证钢套箱下沉到河床时不倾斜。拼装平台利用钢护筒和钢管桩做支撑，在钢护筒与钢管桩上焊接牛腿，牛腿上安装工字钢垫梁，在垫梁上搭设I28b工字钢作为分配梁即为拼装平台顶面。平台做好后，在平台上进行测量放线，放出钢套箱位置。利用型钢通过平联铺设脚手架搭设简易平台。

4、钢套箱拼装、下沉

（1）悬吊系统的安装。钢套箱在每个隔舱板设置一个吊点，共布置22个吊点，采用20T手拉葫芦下放，每个吊点受力为12T左右。吊点位置布置在隔舱板处，在隔舱板处焊接吊钩。手拉葫芦吊挂在承重吊梁上。悬吊系统下吊点安装在与上吊点处于铅垂线的隔舱板上，吊点离刃脚高3.0m，每个吊点两端吊耳钢板采用厚24mm钢板制作，钢板长30cm,宽20cm。下吊点的个数与上吊点相同，同为22个。

（2）第一节钢套箱的拼装。钢套箱在加工场地分节分块段加工好，经检验合格后，用板车转运到拼装现场，在作业平台上用25T汽车吊起吊拼装。首先，在拼装平台上测量放样出第一节钢套箱刃脚平面轮廓线及块段分段线，钢套箱的拼装顺序是依次逐块拼装，经一周后，首块段与合拢段合拢拼接，完成一节钢套箱的拼装。第一块段钢套箱的安装要严格控制其平面位置尺寸及垂直度偏差，经检测符合要求后方可固定。当拼装某一块段时，发现其平面位置尺寸及垂直度与设计位置误差较大时，尽可能切割接缝等法调整该块段处于设计位置，以减少合拢段拼装时出现较大的累积误差。焊接两块钢套箱之间的拼装缝，要求双面满焊，并用煤油检测其渗透情况，焊接应采取措施减少面板的变形，如先分节段对称跳焊，再补焊到达满焊。每道拼装箱面板之间满焊后，须每隔0.8m加焊一连接加劲板。

（3）钢套箱导向装置的安装。钢套箱的导向装置分上下层定滑轮装置，每层为8个，下层定滑轮安装在第一节钢套箱上，安装在离刃脚高0.8m隔舱翼板上。根据钢护筒的倾斜度及钢套箱下沉的深度，确定滑轮与钢护筒之间的距离，上层导向定滑轮安装在四个角上的定位桩上。

（4）第一节钢套箱的下沉。第一节钢套箱拼装完毕，悬吊系统安装完成并经检查符合要求后。手拉葫芦同时提升钢套箱至刃脚离开拼装平台5cm，停止起吊，观察钢丝绳受力是否一致，吊点是否有异常等，如无特殊情况，临时固定钢套箱，尽快拆除钢套箱的拼装工作平台。钢套箱的下放要有专人统一指挥，每个葫芦由一个熟练工人负责操作，并配备一个人协助观察。下放前在在护筒上做好刻度标记，下放时，随时检查钢丝绳的松紧情况，做到每根钢丝绳松紧一致。钢套箱下放开始入水后，每个葫芦的受力逐渐变小，直到钢套箱不再下沉达到自浮平衡，停止下放。第一节钢套箱总重65吨，当达到自浮平衡时，第一节钢套箱入水自浮后，检查钢套箱是否有漏水现象，若有，必须补焊处理，同时检查整个钢套箱的平面尺寸和垂直度，以便在拼装下一节钢套箱能及时进行调整。

（5）接高。将其经过试拼后并做好标记的钢套箱分块吊运至拼装船上，在底节上对应焊接拼装顶节。 在接高时，将底节钢套箱顶部外壁上焊四个索耳，通过缆索连接到定位船平台上锁碇，防止钢套箱在接高过程中转动。为方便围焊内壁，在钢套箱内圈用两个浮箱拼接内壁施焊工作平台。接口内、外壁板不吻合的部位应进行处理，保证接高后的围堰不漏水，上下垂直，圆顺，满足尺寸要求。

接高顶节时，应对称接高，不允许从一侧转圈焊接以防止围堰倾斜。在接高顶节时每焊接一片，将其对应的底节隔舱的水抽出一部分，以保持钢套箱的平衡。

接高完毕，在接高焊缝的上下各50cm处，用∠100×80×10角钢沿内壁板一周焊两道水平加劲肋，以保证钢套箱接头的强度。

（6）下沉与着床。

① 在将接高部分的所有焊缝进行水密试验后就可以着手下沉。在下沉前按照钢套箱的着床位置用精密仪器测设墩中心线，并利用定位船锚碇装置将钢套箱准确对位。

② 沿钢套箱周边复测河床面标高，核对刃脚的高度及定位桩的长度、位置与实际情况是否相符，否则，采取相应措施。

③ 复核无误后对钢套箱立即进行注水压重下沉，当钢套箱底部距河床面0.5m时，停止注水，进行纠偏，当位置正确，将钢套箱与拼装船固定，经一天观测无变化时，迅速注水着床。

④ 纠偏方法：在钢套箱底节刃脚设纠偏缆，与定位平台上的卷扬机连接，将两侧纠偏缆同时收、放或一侧松、一侧紧等办法以达到纠偏的目的。

5、钢套箱的定位

（1）因钢套箱的重心偏向设有定位桩一侧，在注水过程中，要根据重心的偏移量分别注水，使其重心与中心重合，保持水平，防止倾斜。

（2）钢套箱下沉至任何一点到达基岩后，就停止注水下沉。由潜水员沿钢套箱刃脚进行检查，并填写落岩位置比较表和钢套箱触岩情况表。

（3）利用抛锚将钢套箱固定，复核其中心位置及顶标高，并随时检查其变化情况，经72小时观测，无变化时，即可进行钢套箱锚泊，保持钢套箱位正、平稳。

（4）在封底混凝土前，采用角钢焊接在平台上，临时固定，竖向两层、间距5m。

6、钢套箱封底砼施工

（1）钢套箱内清理，考虑原覆盖层已经开挖，经水上平台搭设和桩基施工等工序后，可能产生沉积。采用水下吸泥，靠近围堰和灌注桩附近的泥较难吸出，先用高压射水墙冲洗在吸泥，吸泥至承台底下1.5米以下处。围堰内经过吸泥整平后进行测量，基底标高要符合设计要求，局部高低允许误差为±30cm，围堰壁和灌注桩壁不能有淤泥。为了防止污染水体，吸出的泥浆，通过泥浆泵运至指定地方处理。

（2）导管的布设。采用φ273mm，壁厚10mm的无缝钢管作为水下砼灌注导管，长度加工成1m、2m、3m、4m等不同长度，各管节之间采用法兰盘连接，以便导管长度的调整、拆卸方便，参照以往施工经验，共在平台上布置14根灌注导管，导管灌注半径按5m考虑，长度根据布点处实测距离确定，导管底口离河床面约20cm，导管上接10m3的集料斗（首灌封口后，改用1 m3的漏斗）。考虑各导管必须布料均匀、及时补料，防止砼由于布料、补料不足，不流动或流动困难，造成封底砼顶面高差很大，可采用和输送泵配套的砼布料器，布料器作用半径可达12m，设置于平台中央，由人工推摆，操作快捷简单，保证布料均匀、补料及时。为了控制封底砼的标高，在平台上共设测点12个，原则上每侧面在钢围堰内边沿布3个点。

（3）砼配合比设计。按C20水下砼配制，坍落度要求20～22cm，缓凝时间不小于16小时，砼要求和易性好，满足泵送要求，且流动半径不小于5m，砂和石子的规格及级配应严格控制，如果石子级配不合理、砂过细或含泥量过大，搅拌的砼不易泵送，容易造成堵管，使得封底施工不能顺利进行。

（4）混凝土灌注。在灌注砼前应对钢围堰内的河床地形情况进行详细测量，并由潜水员沿钢围堰四周刃脚认真探察，如刃尖处有和外部穿通的现象，用麻袋砼或麻袋砂卵石堵漏，保证封底砼不外漏。

（5）砼封底标高控制。砼封底完成后，其顶标高难以做到一致，其顶标高控制在+10～-20cm的范围内。

（6）水下混凝土养护。在混凝土养护期间保证围堰内外的水头高度一致。自然养护时间不少于7天。

三、结束语

由此可见，钢套箱便于拼装，且易于加工制作，其下沉中也有一定的韧性，虽然一次性的投入稍大，但是由于其工效快、作业周期短、安全性大，而且钢套箱围堰在完成了承台施工之后，还可回收进行重复利用，因此在桥梁承台施工会越来越广泛。

参考文献：