地磅是种常用的计量器具,其基础的设计与施 工好坏直接影响到地磅的计量性能,本文主要讲述了地磅基础的结构和影响因素,以及在设计与施工中应注意到的问题。
1.前言
随着国民经济的飞速发展,地磅作为 种计量准确、快速方便、使用可靠的计量器具,已被 越来越多地应用在国民经济的各个域中。地磅主要由秤台、称重传感器、称重仪表、基础四大 部分组成,被称重物品的重量通过秤台、称重传感 器将重力传递到基础上,因此,地磅基础作 为其整体的部分,基础质量的好坏则直接影响到 地磅整体的计量性能。然而,在实际使用中, 有些单位往往忽略了基础的设计与施工的重要性, 结果带来了许多不必要的麻烦,甚至直接影响到计 量的准确性.笔者就多年的工作经验,谈谈地磅基础的结构型式及其影响因素,以及在设计 施工中应注意到的问题。
2.基础的结构形式
地磅的基础又叫基坑,是由混凝土制成 的安装承载器和载荷传力装置的坑形建筑物件。主 要由护边、基础板、预埋件、接地网等几部分组成。 其主要作用是容纳电子汽车衡秤台和称重传感器,承受由秤台和传感器传递过来的计量物品的重量。
地磅的结构形式有地上和地中两种,因此其基础可分为深基坑、浅基坑和无基坑三种形 式.地磅的秤体是由秤台和称重传感器组 成,其整体高度小,外型低,因此,地磅基础 大多采用浅基坑或无基坑两种形式•深基坑的基础 主要用于原机械式或机电结合式地磅,便于日常 维修人员下入到基坑内对地磅的杠杆、刀子、刀 承等零部件进行维修和保养,且深基坑还要考虑到 土方施工量大。排水复杂等问题,因此在地磅中已多不采用。
根据地磅基础所受载荷的大小而选用 的材料不同来分,又可分为素混凝土和钢筋混凝土 两种形式。地磅基础般多采用钢筋混痠土 结构形式,钢筋混凝土具有抗弯、抗剪能力强,受力 性能好等特点,多用于载荷大、土质较弱的地方。素 混凝土多用于吨位小、土质好的地方。
3.基础的设计
3.1影响因素
地磅基础是承受重力与地基接触并把 上部载荷传递给地基的构件•因此基础会受到许多 外界因素的影响,如:土壤耐压力、冻层、水位以及 地形地貌等.
3.1.1 土壤耐压力
又称地耐力,即地基土允许的承载能力。由单 位面积上所能承受载荷的大值来表示,其大小与 地基土的堆积年代、成因、物理性质、地下水以及接 触尺寸都有关系,土壤耐压力的大小是地磅基础设计的关键性数据.因此,在满足变形的条件 下,地基允许承载力可按下式计算: R=NbVbB+NdVdD+NcC 式中R-地基土的承载力(t/m)
Nb.Nd.Nc-承载力系数
VB?基础底面以下的天然容重(t/m)
VD?基础底面以上土的平均容重(t/m)
B?基础底面宽度(m)
D——基础埋置深度(m)
C——内聚力(t/m)
3.1. 2冻层
地基土共分为不冻胀,弱冻胀,冻胀和强冻胀 四类,这也是影响基础设计尺寸的主要因素,地面 下定深度的土温要随大气温度而改变,当地层温 度下降至0TC以下,土体便会因土中水分冻结而形 成冻土,某些细粒土在冻结时,往往会发生体积膨 胀,隆起成丘,即所谓的冻胀现象。当基础位于冻胀 区内时,将受到冻胀力的作用.如果冻胀力大于基 底上的载荷时,基础就有被抬起的危险.土层解冻 时,土中聚积的水晶体融化,使土的含水量大大增 加,加之细粒土排水能力差,土层处于饱和软化状 态,强度大大降低,使基础发生下陷,称为融陷。不 论上抬或融陷,般都是不均匀的,其结果必须要 造成基础的开裂破坏,因此,在寒冷的地区要充分 考虑到冻层对基础的影响,基础应开挖至冻土层以 下。
对于冻胀性土,按下式确定基础小埋深D D=ZM 式中D——基础小埋深 Z?标准冻深(m)
M—影响系数
D-基底下容许残留冻土层厚度(m)
3.1.3水位及地形、地貌
布置工程地质勘察时,通常要综合考虑地质、地貌及地下水等因素。地形地貌主要是考虑地磅周围的建筑对地磅的影响,以及地磅在工业平面上的合理布局,地下水可分潜水和承压 水,般随季节而升降。当基础埋置不深,无地下 水,可垂直开挖基坑,如果地下水对建筑材料无侵 蚀作用,则对基础影响不大,但为了避免在开挖基 坑时隔水层被承压水冲破,必须考虑施工排水措 施。
3.2基础的设计
上述影响因素是在设计地磅基础必须 考虑的,地磅的基础图般由电子汽车衡生 产厂家负责提,但仅作为使用厂家参考使用,不 能作直接施工的依据?其施工图,配筋图则必飒由 具有工程设计证书的单位经使用现场实地地质勘 测,充分考虑到上述影响因素而设计的。
地磅的基础般都设计为个整体结 构,基础下素土要夯实,素土上铺30〜40mm厚的 碎石或3:7的灰土。基础中的各承重点上放置称重 传感器,为了防止基础内存水损坏传感器,承重点 处应髙于基坑地面,各承重点要有足够的承重力, 不准出现单下沉的现象,不能出现裂纹,地磅秤台的各承重点的水平度直接影响到电子汽 车衡的计量性能。因此,就要求地磅基础中 的每个承重点处基础板水平度不大于1/500,各基 础板相互之间的高度允差不大于3mm。
地磅为了保证在使用中四周周边不出 现塌陷现象,般都采用70以上的角钢,中间加焊 拉筋,将拉筋与基础内的钢筋网焊牢,采用二次浇 筑的方法将护边固定在基础的周围边沿上。
为防止雨水或地表水流入基坑而损坏传感器 或接线盒,基础在设计时应考虑相应的排水措施。 对于无基坑的电子地上衡,可使基础的底面高于周 围地面,由基础的中心线向两侧成1:200的斜坡自 然排水。浅基坑的地磅基础采用斜坡或管道 直接排水,或设集水井集水,水泵辅助排水。
地磅作为大型衡器,大多放置在室外使 用,易逭受雷击等非人为因素的影响,使称重传感 器等电子设备损坏。因此,为了保护地磅不 受影响,接地网的设置就显得非常重要,接地网的 设置可通过基础内的钢筋网与地脚缧栓相焊接形 成分布式接地网,也可在秤体的侧单设置,单设置的接地网般采用角钢或圆钢,端成、 型,在离秤体3米以上的地方垂直打入地下,接地 线连接处采用搭接焊接时,其搭接长度必须为圆钢 直径的6倍,焊接处应做防锈处理.无论哪种接地 网,其接地电阻必须小于4欧姆*
3. 3基础的施工
根据地磅的施工图、布筋图,开挖土方, 铺放钢筋,根据钢筋放样对钢筋的交叉点进行绑扎 后,对基础进行整体浇灌,浇灌用混凝土般不能 低于200*为保证基础的整体性,般要求采用连 续浇筑,使混凝土沿基础的全髙度均匀上升,并在 下层混凝土初凝前浇捣上层混凝土,不使上下 层之间产生施工缝,浇灌顺序可顺长边方向自端 向另端推进,也可采用从中间向两边或两边向中 间推进的方法.在浇灌混凝土前,应在有预埋件的 地方事先做好模型,留出亡次浇灌的预留孔来。
当基础底面混凝土凝固后,将基础板和地脚摞 栓在预留孔内浇筑,待混凝土的强度达到75%时, 调整基础板下部的螺母使基础板水平,用水平尺检 查使其水平度小于1/500,用水准仪测量各基础板 之间的高度允差,使其不大于3mm,然后再用环氧 砂浆或高标号干硬性水泥砂浆填满基础板底部,待 基础混凝土*凝固后,按照安装图和说明书的要 求安装好地磅的秤台,然后安装基础的护边 及限位架等进行二次灌浆,以便保证砰台和基础在 同平面上及两者之间的间隙。后再施工地磅的引道,使得地磅基础整体施工完毕. 在地磅基础施工中,每道混凝土浇筑工序完 毕初凝12小时后,都要对混凝土进行养护,以保证 混凝土凝固后的强度,
4.结束语
基础作为地磅的重要组成部分,其质量 的好坏则直接影响到地磅的计量性能。因 此,在设计时要充分考虑到当地的具体情况、地跗 力、冻层、水位及地形等综合因素,选择合理的结构 形式和施工方法,从而保证地磅的准确的计量性 能。
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