客车侧蒙皮技术改进

第一篇：客车侧蒙皮技术改进

客车侧蒙皮技术改进

作者：扬州亚星客车股份有限公司特种车辆厂 潘长海

摘要：针对客车侧围应力蒙皮存在的缺陷，简要介绍几种改进措施。关键词：侧围蒙皮；应力蒙皮；骨架；焊接

客车侧围蒙皮平整度的好坏直接影响整车外观质量。如果一辆客车，无论其设施多么完备，但其外观质量很差，特别是侧蒙皮表面有明显的波浪纹和凹凸不平感，甚至在光线作用下，存在时隐时现的、杂乱的反光效果，也将无法获得用户的青睐。

1应力蒙皮存在的缺陷

目前国内客车厂使用最广泛的侧围蒙皮工艺为应力蒙皮(即张拉蒙皮)。该蒙皮采用人工、电热或机械张拉后达到临界塑性变形点，并贴紧车身骨架进行点焊。这种张拉蒙皮工艺简单，易于批量生产，可操作性强，取代了过去的预应力蒙皮。但经过这几年的生产，已逐渐显现出其无法克服的缺陷。

(1)由于侧窗技术的发展，侧窗由过去的胶条式铝型材窗已过渡为整体粘贴式或直角铝型材推拉窗，原先在侧窗下沿梁上的蒙皮焊点可由胶条遮盖,而现在的侧窗已无法遮盖，必须采用原子灰刮平，施工较复杂，原子灰用量增多。

(2)侧窗下沿梁与腰梁间的立柱由于弧形很小，制造时一般被忽略，不进行弧度压形，而是由矩形管直接下料拼焊，造成应力蒙皮弧度曲线只能由最前和最后的立柱保证，导致应力蒙皮中段弧度曲线与设计曲线有出入，使人感觉侧围蒙皮不饱满，有内凹现象。更有甚者，由于立柱与蒙皮之间为硬性摩擦，蒙皮外表有“露筋”现象。

(3)对于中低档车，由于成本问题，其焊接无法使用电阻点焊工艺，仍采用CO 2 气体保护焊，但焊接变形无法控制，对蒙皮损伤较大，导致的直接结果为蒙皮外观质量较差。

2应力蒙皮的改进

针对上述应力蒙皮存在的缺陷，可以采取下列方法进行改进:(1)改变侧窗下沿梁结构。原结构(见图1a)用KQJ 40×50 和KQJ 20×30 两根矩形管拼焊而成,蒙皮加一层折边件，与侧蒙皮在矩形管上焊接，接缝处焊接变形较大，原子灰用量较多，且油漆外表存在“隙缝”，解决较困难；改进后(见图1b)，原拼焊的矩形管用整体异型管取代，取消原折边件，侧蒙皮高度上升；对于高档客车，车身骨架均采用镀锌钢管，可采用图1c 结构。如折边件必须采用冲压成型件，并要求有较高的焊接精度，一般采取点焊。

(a)(b)(c)

1.侧窗下沿梁；2.折边件；3.侧蒙皮；4.冲压件

图1侧围蒙皮结构

(2)改变焊接工艺。为降低焊接变形，提高侧蒙皮外观质量，可以将原CO 2 气体保护焊改为电阻点焊。由于电阻点焊需要车身骨架与蒙皮具有导电性,可采用镀锌钢管和镀锌钢板，而这样做势必会增加成本。以一辆8 m 中低档客车为例，如仅仅更换几根点焊部位的梁为镀锌钢管，侧窗下沿梁、腰梁、前后立柱，侧蒙皮更换为镀锌钢板，其单辆成本会增加200～ 300 元左右，同时电阻点焊设备投资也较大。有些厂家也采用导电底漆，但钢管和钢板的表面处理要求高，应用成功的厂家不多。

(3)骨架与蒙皮采用粘接技术。为消除侧蒙皮存在的鼓动声，提高侧蒙皮平整度，可提高车身骨架与蒙皮的粘接强度，一般采用如Sikaf lex 等胶种，均匀涂在侧骨架纵梁和立柱上，蒙皮经二次张拉后贴紧骨架、粘合。采取这种工艺将有效地避免鼓动声,表面波浪纹也较少，但是粘接表面除油除锈工作量大，蒙皮如采用普通钢板，蒙皮内侧的粘接部位不能涂刷防锈漆，实施过程较复杂。粘接工艺适合少品种、小批量使用。

1.侧窗下沿梁；2.立柱；3.腰梁；4.纵梁；5.滚压蒙皮

图2侧围蒙皮滚压结构

(4)侧围蒙皮采用滚压工艺。经过多次工艺验证，发现侧窗下沿梁的CO 2 气体保护焊焊点(点焊或塞焊)是影响外观的重要因素。为消除焊接变形,对侧围蒙皮结构进行如下改进，如图2 所示，侧围蒙皮上部滚压成型，与异型管形状相似；在点划线处塞焊，焊点<615 mm，立柱内陷10 mm，在立柱中部加一纵梁折边件，纵梁与蒙皮之间贴一层宽40 mm 的黑色双面胶，利用纵梁，使得侧围蒙皮弧度曲线符合设计弧度，蒙皮同样采用二次张拉工艺，蒙皮内侧满喷5 mm 左右的隔热阻尼胶，填实骨架与蒙皮间隙缝。经过改进后的蒙皮表面刚挺、饱满，焊接变形对侧蒙皮表面影响小，平整度高，波浪纹和鼓动声不明显。

3结束语

对侧蒙皮进行改进，必须从车型、成本、工艺及批量大小等方面综合考虑，选择适宜的改进措施。也可以将几种改进措施有机揉合，选择一种综合性方法，以提高侧蒙皮外观质量和整车质量。(end)

第二篇：客车电茶炉故障频繁分析及技术改进

客车电茶炉故障频繁分析及技术改进

摘要：客车电茶炉故障频繁影响正常使用，原因分析及技术改进措施。关键词：茶炉 故障

铁路客车用电热电茶炉是为了适应铁路客车供水需要而研制的新一代供水设备，其利用列车集中供电电源，高效节能，热效率高，产水量稳定，清洁卫生，全自动连续工作，为旅客提供安全饮用开水的专用设备, 采用生熟水分开工作方式自动控制供饮开水，是旅客列车的重要装备之一。尤其铁路跨越式发展的改革主题下，对旅客列车客运服务质量提出了更高的要求，其中方便旅客饮水是提高客运服务质量最基本的要求，电茶炉的正常与否显得尤为重要。在日常运用中，车厢内电茶炉的故障频繁直接影响到旅客的饮水问题。

一、存在问题

目前，我段空调客车所采用的电茶炉品种、型号繁多，维修性差，现场维修存在困难，尤其是使用的电磁形式加热的电茶炉（型号：TCL-12），为无锡桑普电讯器材厂和铁道部科学院运经所联合制造，采用技术先进的高频逆变感应加热原理，具有水电隔离，节能、热效率高、产水量稳定、结构少的特点。技术含量高，运用过程中故障率较高，途中发现故障无法应急处理，给旅客的正常饮水影响较大。虽然控制系统采用故障自诊功能，对长时间缺水、感应线圈开路、感应线圈与加热腔绝缘击穿、传感器组件失效使用工作灯可显示故障原因，但仍然出现故障不易处理。因此，本人经过长期的检查和检修，对型电茶炉故障频繁原因进行了总结和原因分析，并提出改进建议。

二、原因分析

该电茶炉主要由电控箱、储水箱水位显示管、产水箱水位检测管、加热盘、炉体等组成。运用中发生的故障主要原因如下：

1.车厢缺水电磁阀烧损，引发主控板印刷线路破坏

电磁形式加热的电茶炉采用单片机控制核心器件，它具有故障自诊能力。电气主回路主要由断路器、熔断器、整流桥逆变器和感应线圈等部件组成。输入三相交流电源经断路器，熔断器进入电控箱，再经三相整流桥变成500伏左右直流电，由四只IGBT功率管组成的全

桥逆变器把直流电转变成25KHZ左右的高频交流电，供给感应线圈在产水腔体中产生涡流并使之发热，将水烧开。电茶炉控制电路主要由八位单片微处理器及外围数字电路、脉冲驱动电路、水位传感器、逆变器、温度传感器、稳压电源、指示灯、继电器、控制进水的电磁阀等部分组成，在微处理器的程序作用下，能根据产水箱水位的变化，控制电磁阀的开关，逆变器的启停，并且当逆变器发生过流过热等异常情况时能自动保护停机，等恢复正常且延时一定后再启动逆变器。另外微处理器能根据逆变器输出的电流电压相位信号调整工作频率，使逆变器工作在最佳状态。但旅客列车在运行途中车厢内水箱缺水，电茶炉在补水状态下长时间通电，造成进水电磁阀过热烧损，进而引发控制箱内主控板烧损，导致电茶炉故障，影响使用是最常见故障。

2.水垢问题

水垢是电茶炉的一大顽疾，是电茶炉检修的日常难题，由于电茶炉的空间狭小约束，日常维修人员清理水垢均采用锤敲斧凿方式清理水垢，操作十分困难。结垢主要原因为北方地区水质差，电茶炉加热将水中镁、钙离子分离，加之，炉体的加热腔、储水腔均为不锈钢制成，不锈钢冷轧表面在扎制过程中产生细致且密度不够，致使其表面的水垢附着力极强，造成水垢积累而成。加热腔、储水腔水垢过多，影响产水量，并使控制电极失效，引发电茶炉大量故障。

3.蒸汽排出不畅、加热盘绝缘减低

客车电茶炉在加热过程中，产生大量的蒸汽，如排气管不畅通，将造成炉体加热盘环境温度湿度增大，引发加热盘绝缘性能变差，从而造成漏电短路电茶炉故障。

4.冻裂炉体

客车在冬季若检修人员排水不到位或不彻底，造成室温低于零度时炉体内水结冰，体积膨胀造成炉体冻裂。

通过以上分析，水垢问题、蒸汽排出不畅加热盘绝缘减、低冻裂炉体等问题，只要加强库内的日常检修质量，便可以预防和提前排出。而途中发生的车厢缺水电磁阀烧损是不可预知的，如果解决了电磁阀烧损的问题，可使电茶炉故障率急剧减低。另外，乘务人员责任心不强，未能按时巡视，发现车厢缺水不能及时发现关闭电茶炉电源也是

造成电茶炉故障的主要原因。

三、改进措施

针对上述原因，电茶炉在补水状态下长时间通电，造成进水电磁阀过热烧损，进而引发控制箱内主控板烧损，说明电茶炉设计存在缺陷，如果主要解决了电磁阀不烧损，便可解决主控板烧损问题，确保电茶炉运用可靠。

1.对电茶炉控制箱内主电路板加装电磁阀无水延时八分钟断电保护电路。电路图工作补水基本原理如下（见附图）：电茶炉缺水需补水时，补水延时电路工作，接通电磁阀进水，加热腔水位达到上位时，电磁阀失电，同时电茶炉投入加热工作；当电茶炉缺水需补水时，补水延时电路工作，接通电磁阀进水，如八分钟进水仍未完成，说明车内水箱缺水，延时八分钟断电保护电路切断进水电磁阀工作电路，电茶炉处于待检修状态。待途中车厢车站补水后，乘务巡视人员对电茶炉重新上电，电茶炉进入正常工作状态。经现场试验电茶炉正常进水时间一般为3-4分钟，便可满足进水要求，改进电路设置八分钟延时断电保护电路，即可确保进水要求又可防止电磁阀长时间工作引发烧损故障的发生。

2.加强电茶炉的日常检修保养制度的落实，严格执行定期除垢制度（电茶炉炉体内部水垢三个月清除一次），在除垢过程中，要严格杜绝野蛮操作，使用合适的工具，避免对各种腔体造成二次伤害，并要保证清除的质量，不留死角；对控制进水的水位传感器（磁控管）进行定期维护，发现浮球内进水、干簧管触点接触不良的进行更换，各种水管如果发生漏水，应及时排除，严禁有水滴入加热腔和加热线圈上；电控制箱或加热线圈有故障时，必须更换整个部件。

3.对排气管要严格按照电茶炉检修标准配齐，且排气畅通。对冬季容易造成排气管排气端易冻结冰的问题，冬季时应将排气管放置于车内，以免炉体内水蒸气积累过多造成电茶炉控制失效；夏季应将排气管放置于车外，以免排气管排出的水蒸气过多造成加热盘潮湿，发生短路等故障。

四、结束语

如果电控箱内控制进水线路加装改进延时电路实施后，从根本上

解决了多年来电茶炉电磁阀易过热烧损的难题。改造线路保护可靠性高, 当电茶炉缺水需补水时，补水延时电路工作，接通电磁阀进水，如八分钟进水仍未完成，说明车内水箱缺水，延时八分钟断电保护电路切断进水电磁阀工作电路，能够自动切断电源，防止了电磁阀烧损的后果，有力地保护了电茶炉;大大降低了检修成本，特别是在作业人员巡视到位的情况下，彻底做到了故障前的自动保护,提高了电茶炉的安全系数，保障了列车的运行安全。

参考文献：《TCL-12铁路客车全自动电磁开水炉》使用说明书、无锡桑普电讯器材厂

第三篇：基于Matlab的客车转向侧翻稳定性分析(精)

基于Matlab 的客车转向侧翻稳定性分析

摘要：本文主要对客车转向行驶时的侧翻情况进行了研究，建立了客车在行驶过程中转向时的数学模型，推导出了稳态转向时客车侧翻临界车速的计算公式，并结合某客车结构参数和路面附着条件进行了仿真，得出了通过提高客车的抗侧翻性能来提高客车的行驶稳定性的方法。

关键词：客车；转向侧翻；稳定性分析；Matlab

0 引言

侧翻是指汽车在行驶过程中绕其纵轴转动900 或更大的角度，以至车身与地面相接触的一种极其危险的侧向运动。汽车侧翻可分为两类：一是曲线运动引起的侧翻，二是绊倒侧翻。

曲线运动引起的侧翻是指汽车在道路（包括侧向坡道）上行驶时，由于汽车的侧向加速度超过一定限值，使得汽车内侧车轮的垂直反力为零而引起的侧翻[1]。

客车车身和质量比轿车等小型车大得多，而且其地板一般都比较高，在转向侧翻事故中，车体将向某一侧倾倒，与地面接触的侧围会产生变形，结构的变形可能侵入车厢内部，对乘客造成伤害[2]。而侧翻试验是较难实施的且成本较大，本文通过建立客车侧翻的数学模型，在Matlab 中进行仿真来分析影响客车转向行驶稳定性的因素，从而为提高客车的操纵稳定性，在设计阶段保证客车结构参数的合理性，避免车辆行驶发生翻车事故奠定理论基础。车辆转向侧翻模型

客车的前后桥一般采用非独立悬架，在行驶过程中遇到弯道或避开障碍物时需要紧急转向。转向时车辆的质心绕转向瞬心C 作圆周运动。Rr 为转向瞬心C 到后内侧车轮的转向半径；Rf 为转向瞬心C 到前内侧车轮的转向半径；θ 为汽车转向轮转过的角度；L 为汽车的轴距；汽车质心到前桥距离为a；汽车质心到到后桥距离为b。车辆转向时的受力分析

车辆在转向时，会使车身向外侧倾斜，Gs 为客车车身的悬挂质量受的重力；Gu1 为客车前桥的非悬挂质量受的重力；Gu2为客车后桥的非悬挂质量受的重力；Fyi1，Fyi2 分别为地面给转向内侧车轮的侧向附着力；Fyo1，Fyo2 分别为地面给转向外侧车轮的侧向附着力；Fzi1，Fzi2 分别为地面给转向内侧车轮的支撑反力；Fzo1，Fzo2 分别为地面给转向外侧车轮的支撑反力；Fsy 为客车车身的悬挂质量转向时产生的侧向力；Fuy1，Fuy2 为前后车桥非悬挂质量产生的侧向力。

根据车辆转向时受力分析，为路面附着系数。设Ms 为客车车身的悬挂质量；Mu1、Mu2 为客车前后桥的非悬挂质量；asy 为客车车身悬挂质量的侧向加速度；auy1、auy2 为客车前后桥非悬挂质量的侧向加速度。车辆转向临界侧翻状态分析

转向时由于悬架的弹性变形，车身悬挂质量会向转向外侧倾斜，使其质心发生了偏移，同时使车身发生了侧倾。设侧倾角为φ，侧倾角的大小与悬架的侧倾角刚度有关。由于车轮的弹性变形，内侧车轮与外侧车轮的载荷发生了转移，外侧车轮载荷变大，内侧车轮载荷变小，这样内侧车轮弹性变形减小，外侧车轮弹性变相增大，车桥也发生了微小侧倾，如图3所示。当转向内侧车轮所受地面支撑反力为零时，可认为汽车已达到转向侧翻的临界状态[3]。Fzo 为转向时外侧车轮所受的力；Fzi 为转向时内侧车轮所受的力；φ 为转向离心力引起的车身侧倾角；Fyi，Fyo 分别为地面对内、外侧车轮的侧向反力；B 是轮距；hg 是车身悬挂质量的质心高度；hr 是非悬挂质量的质心高度。影响车辆侧翻稳定性的因素分析

影响车辆侧翻稳定性的因素可分为两大类：一是与汽车设计参数有关的部分，如车辆整备质量、质心高度、车辆轮距和悬架特性参数等；二是与车辆行驶状态有关的部分，如车辆行驶速度、转弯半径、路面附着系数、驾驶员操作等[5]。利用Matlab 软件，分析了质心高度、轮距、侧倾角、转向半径、路面附着系数对车辆转向侧翻的影响。

4.1 质心高度、轮距汽车质心高度与汽车侧翻系数成非线性关系，影响汽车质心高度的因素很多并对汽车侧翻阈值影响很大。而质心高度与车辆的载重、悬架特性、车速等相关。轮距受汽车最大车宽限制，其值是一个定值。由式(15)可知，轮距对汽车侧翻的影响很大，轮距的增加可提高汽车的侧翻稳定性。质心高度越高，车辆临界稳定车速越低。质心高度的降低，有利于提高汽车转向行驶的临界稳定车速，因此有效地降低客车的重心，有利于提高其转向稳定性。

当质心高度一定时，增加轮距可以提高车辆的临界稳定车速。因此，在满足设计要求的同时，尽可能的增加轮距对于提高客车转向稳定性有一定的意义。

4.2 侧倾角在研究车辆侧翻稳定性时，引入“侧倾中心”的概念，即将车身相对地面转动时的瞬时轴线称为车身侧倾轴线，该轴线通过汽车前、后轴处横断面上的瞬时转动中心为侧倾中心，它的位置取决于悬架系统的结构和特性参数等。车身的侧倾角与临界车速的关系如图5 所示。侧倾角与临界车速基本成线性关系，车身的侧倾角越小，车辆转向临界稳定车速越大。车辆转向时车身侧倾角与悬架的侧倾角刚度有关，悬架的侧倾角刚度越大，车身发生侧倾的角度越小，故增大悬架的侧倾角刚度，可以改善车辆侧翻稳定性。

4.3 转向半径由式(8)可知，转向半径对侧向加速度影响很大，转向半径越大，侧向加速度越小，对于车辆的转向行驶稳定性越有利。转向半径与临界车速的关系可以看出随着转向半径的增大，车辆临界稳定车速也增大。可见，汽车行驶时转向过急，导致转向半径过小，车辆可能发生侧翻的速度越低，即在低速时就可能发生侧翻的危险。

4.4 路面附着系数路面条件对于车辆转向稳定性也起着至关重要的作用，车辆在何种路面上行驶对于转向的安全也起着决定性的作用。路面附着系数与临界车速的关系从图7 中可以看出随着路面附着性能的改善，客车转向行驶的临界稳定车速随之增加，转向轮转过的角度越小，临界车速越大，行驶越安全。故改善客车行驶的路面环境有利于提高其行驶的稳定性。结论

本文建立了客车在行驶过程中转向时的转向模型，推导出了车辆侧翻临界车速的计算公式，结合相关的车辆结构参数和路面附着条件在Matlab 中进行了仿真。通过对仿真结果得出了结论：增大车辆的轮距、降低车辆的质心高度、增大车辆悬架的侧倾角刚度、增加转向时的半径、改善路面附着条件，可以提高车辆转向时的侧翻稳定性。这为车辆在结构设计阶段改善其行驶稳定性奠定了理论基础。

本工程硕士论文源自

第四篇：侧滑步技术教学稿

侧滑步技术教学稿

学号：

姓名：

动作介绍：

⒈滑步：滑步是防守移动的主要动作方法。可分为侧滑步、前滑步和后滑步。

⒉侧滑步动作要领：滑步前，两脚左右开立，膝弯屈，上体稍前倾，手臂向两侧张开。向左滑步时，右脚前脚掌内侧蹬地，左脚向左跨出一步，落地的同时，右脚迅速随同滑行，然后依次重复上述动作，眼要注视对手；向右滑步时，动作相反。

教学对象：4人 教学地点：田径棚 教学时间：3分钟

具体教学步骤和内容：

⒈讲解示范法：学生站成两排（前二后二，四点站立队列）。老师站在四个学生中间为大家讲解介绍。边讲解的时候边做示范。做示范面向前二个学生做一次，然后换到面向后两个学生做一次示范，保证四个学生都能更清楚，全面的看到前面和背部的动作。老师在示范讲解时，学生也会跟着老师首先模仿动作，跟着老师一起做。

⒉练习法：此阶段主要学生进行侧滑步练习。在此采用二个练习形式。

⑴老师在四个学生前面做指挥，学生按照老师手势指挥的方向，进行向左，向右滑步练习。向左向右为一组，练习三组。学生做练习的同时，老师注意学生动作，给予及时的更正纠错。

⑵前二个学生与后二个学生面向而站，由一个学生喊口令，一起向同一个方向滑步练习，前后学生互相看对方动作。相互进行练习。向左向右一次为一组。练习三组。学生练习同时，老师四周走动，观察每一个学生动作。进行更正纠错。

第五篇：地下室外墙单侧施工技术

地下室外墙单侧模板施工技术

【摘要】对于无施工作业面、防水要求高的深地下室,地下室混凝土外墙通过“外拉内撑”的方法,利用钢管三角桁架,很好地解决了支模问题,保证了混凝土的施工质量。

工程概况

某工程位于西安市东二环,一期总建筑面积约16万m²,地下三层,地上10层,框架结构。该建筑西临东二环,路下有电力、煤气、排水等各种管道;南侧紧邻一栋26层新建高层住宅;东南角为二栋新建多层住宅;东侧有三栋拟建同类多层建筑。地下水常年水位在地表以下5.5m,基础设计埋深16.5m。基坑开挖深度范围内以晚更新世黄土为主,具湿陷性,含水率较高。为保证基坑开挖及地下室施工过程中周边建筑和道路的安全,设计采用锚拉排桩结合土钉墙的基坑支护方案。为充分利用地下空间,地下室外墙与支护排桩设计间隙仅为350mm,该部位用C30混凝土浇筑填充。2 工程施工难点

(1)该工程地处闹市区,周边环境复杂。设计基坑支护与地下室主体结构的间隙为350mm,加之围护桩施工偏差,最小处仅为200mm左右。室外防水层及模板工程无施工作业面(见图1)。

(2)基坑支护设计为直径800mm的钻孔灌注桩,桩距1.3m,根据周边环境的不同,在支护桩间设有二~三道预应力锚杆,土压力通过支护桩及钢腰梁将支点力传递给锚杆。钢腰梁处的锚杆端头已经影响到地下室外墙的施工。3 支撑系统设计

由于地下水位高,防止渗水成为质量控制的关键对象。为保证地下室外墙的自防水质量及防水层在施工过程中不被破坏,决定采用“外拉内撑”的单侧支模方案。取消止水对拉螺杆。所谓“外拉内撑”即利用地下室外墙与基坑支护桩间隙的素混凝土填充层,采取在支护桩上后植钢筋,以此作为支点,承受模板侧压力;待地下室外墙施工时,利用该填充层墙面作为地下室外墙的外模,而地下室外墙的内侧采用在室内一侧搭设钢管支撑系统,来控制模板的位移和变形。主要施工工序为:“外拉”法支设外侧填充层混凝土模板→浇筑填充层混凝土→拆模、防水层施工→地下室外墙钢筋绑扎、验收→“内撑”法支设地下室外墙模板→浇筑地下室混凝土外墙及梁、板混凝土→混凝土养护。

对于支护桩上的锚杆体系,在施工前与设计单位协商,考虑锚杆布设位置,以适应结构层高施工要求,待下层结构施工完成、混凝土达到一定强度后,拆除钢腰梁,割除锚杆端头,改由主体结构承受基坑外侧土压力。3.1 填充层“外拉”模板体系

混凝土灌注桩间距1.3m,两桩间为一旋喷桩,组成止水帷幕。因此,施工模板体系支点横距设为1.3m,以适应桩距。纵距定为0.45m,即在每根灌注桩上竖向每隔0.45m植入一根Ф16短钢筋,在钢筋端头搭接焊上Ф16单头螺杆,焊接时调整因支护桩垂直偏差造成的室外间隙大小不一,完成后便可进行模板安装和混凝土浇筑。

模板采用1000mm×2000mm×14mm双面覆膜竹胶板,每次浇筑高度为3m,模板竖楞采用[5槽钢(模板拼接处为木方),水平间距200mm;水平楞采用2根[8槽钢(IX=101cm4,WX=25.3 ,E=2.06×105N/mm²),竖向排距同螺杆排距(见图2)。在水平楞上两单头螺杆中间设一拉结点,保证模板刚度和平整度(见图3)。模板主要承受混凝土浇筑过程中产生的侧压力,根据以往施工经验,竖楞的设置已满足要求,只需验算水平楞和螺栓的受力状况即可。(1)荷载计算。浇筑混凝土时的最大侧压力:

植入的钢筋经拉拔试验,母材拉断,承载力完全能满足要求。

混凝土浇筑完成并待强度达到要求后拆模,取出螺杆端部木垫块,切除螺杆,用微膨胀水泥砂浆封堵,对墙面混凝土凹凸不平处予以处理后,即可进行防水层施工。

3.2 地下室混凝土外墙“内撑”模板体系

基础底板施工完成后,进行地下室结构施工。其外墙采取搭设三角钢管桁架的方法,来保证支撑体系的强度和刚度,以承受浇筑混凝土时的水平推力。

搭设时先按要求搭完施工楼层所需满堂架,再靠外墙的满堂架立杆一侧搭设桁架斜杆,与满堂架所有立杆相连,同时下部端头应与底板顶紧;在斜架范围内,竖向沿步距增加一水平杆,该水平杆同与其交汇的立杆和斜杆用扣件连接,以共同受力,提高支撑体系的整体刚度。经计算,地下室边跨顶板支撑架立杆间距定为0.9m×0.9m,步距定为1.2m(地下三层顶板为250mm厚实心板,地下二、一层顶板为300mm厚的现浇空心板,均无梁),三角桁架斜杆竖向间距同步距,随层高不同调整道数,用扣件与满堂脚手架立杆连接(见图4),横向间距0.9m(同满堂架立杆)。另外,外墙周圈上翻300mm以满足防水设计要求,同时在离结构楼面150mm处水平间距900mm预埋一排“拉脚”螺杆,安装混凝土外墙模板时拉紧模板竖楞,承受下部模板侧压力,保证施工质量(见图5)。

施工措施

(1)在混凝土灌注桩上植筋时,应保证其位置的准确。尤其在焊接单头螺杆时,一定要竖向挂垂线、水平拉通线,以保证螺杆间距与预配模板上的孔眼相吻合,螺杆立面进出相一致。

(2)由于地下室水压大,防水要求高,外墙混凝土浇筑时严格控制混凝土的坍落度、水灰比等各项参数。同时掺入膨胀剂,以补偿混凝土收缩,控制墙面裂缝产生,形成坚固的结构自防水层。

(3)由于地下室混凝土外墙较高,在保证施工质量的同时,分层缓慢浇筑,减小浇筑时混凝土侧压力;浇筑过程中派专人检查模板及支撑体系,发现问题及时处理。

(4)混凝土浇筑后,待强度达到要求后及时拆除墙、柱侧模,加强养护,保证混凝土强度的发展,以利尽早拆除上道基坑支护钢腰梁,为下一步施工创造条件。(5)为保证后浇带处基底防水层不在高水压下破坏,将800mm后浇带下1.2m宽范围内100mm厚C10混凝土垫层改为200mm厚,并按Φ6@200构造配筋,以提高后浇带处垫层的刚度(见图6)。

总结

本工程地下室外墙取消对拉止水螺栓,消除了对外侧防水层破坏的可能性,杜绝因螺杆锈蚀造成外墙渗漏的诱因,对本工程11m高水头压力下结构自防水起到积极作用。

由于条件限制而采用单侧支模,除了直接承受侧压力的水平杆端头采用可调节托座顶紧外,其余利用扣件式钢管三角桁架支撑体系,不但能满足支撑强度,有效控制整体刚度的要求,而且施工方便、灵活,利于材料周转和节约成本。

每个施工段模板拆除后,对混凝土结构进行实测实量,各类构件观感质量、表面平整度、垂直度等数据均符合混凝土验收规范要求。地下室工程结束后,对混凝土基础及外墙进行检查,未发现渗漏现象,达到了预期的防水效果。