土方工程信息范文

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.261

0 引言

土木工程教学是为了培养出能够在房屋、道路、桥梁、水利、铁路、隧道、岩土等领域中进行有效设计，施工和管理的综合型人才。土木工程教育要能够以培养这样的人才为立足点，开展教育活动。然而，现代土木工程教学中还存在一些问题，影响人才的有效培养。要实现人才的有效培养，必须要研究教学中存在的问题，能够创新现代土木工程教学方法，使土木工程学科教学能够与现代土木工程发展相适应，提升教学质量。

1 现代土木工程教学现状

1.1 土木工程课程内容不够深入

土木工程课程内容很广泛，与土木工程相关的各方面的内容，在土木工程课程中都有涉及。土木工程课程内容广泛，全面，但多数内容不够深入。以《现代土木工程》课程为例，这门课程中所涉及的内容有道路工程内容，工程材料内容，桥梁工程、水利工程内容，给排水工程内容，铁道工程内容，等等。内容很多，很广，涉及到土木工程的方方面面。但没有一项内容是对土木工程的某一方面做深入研究的。课程中的很多内容只是做了简单的介绍，不能深入进去，不能对学生进行有效的指导，这样，学生学习也只能是走马观花，了解一些现象，不能对某专业知识技能进行深入的了解和研究，学生学习价值不大。

1.2 土木工程课程教学实践性不强

在土木工程课程中，多是一些理论性的内容，教师在授课的过程中，多数时间也是讲解土木工程的理论知识，缺乏实践内容的有效融合，缺乏实践教学环节。这样，学生就很难把课程理论学习与实践结合起来，学生的实践能力也难以得到提升。另外，单纯的理论教学，学生的视野狭窄，学生的学习动力不足，学习积极性不高，这样，教学效果也很难有所提升。

1.3 教学手段单一

土木工程专业教学模式是较为单一的，教师主要是采用灌输式教学把土木工程的知识讲给学生听，师生之间缺乏有效的互动交流，学生被动学习土木工程课程知识，学习的动力严重不足。长期以来，教师通过知识灌输式方式开展土木工程教育，导致学生习惯地接受相关知识，学生独立思考和判断能力难以得到发展，学生对土木工程知识理解也不够深入，很难真正掌握土木工程专业的精髓，更难以创新的眼光思考土木工程专业问题。单一的教学方式制约了学生的发展，制约了学生创新思维能力的提升，也制约了教学效果的生成。

2 现代土木工程教学的创新方法

2.1 拓展教学内容的深度

土木工程专业所包括的内容非常广泛，在教学中，如果教师不对内容进行选择，所有内容全面铺开，都放在课堂上，表面上看，教学设计的面非常广泛，但其实学生也只是听听，识记一些皮毛知识，学生很难对某一方面内容进行深入的理解和认知，学生也很难应用自己所学的土木工程知识理论解决实际问题，教学效果不理想。因此，教师对教学内容进行深度挖掘，能够拓展教学深度，立足某一领域，分清主次，精选内容，对所选出的内容进行深度分析，将一些繁琐的内容删除掉，抓住教学重点，分析透彻，引导学生对重点内容把握到位，才能有效提升教学的效果，培养实用性的人才。比如结构设计与施工系列，这些内容都是施工方面的主要内容，教师要将这些内容设置为重点内容，围绕这些内容进行系统化讲解，把内容讲透彻，使学生对这方面的知识有个系统的掌握。另外，教师也可以围绕某一方面的内容引导学生利用知识解决问题。比如，引导学参与建筑结构课程设计，引导学生根据所学知识进行建筑设计，设计建筑的图纸、结构、施工组织方式等，引导学生对工程量进行定额分析，对工程预算进行研究。通过这种方式，也能促进学生深入研究课程内容，挖掘内容的深度，同时在实际操作中，学生利用知识深入分析研究解决问题的能力也能够得到培养。

2.2 突出教学的实践性

土木工程课程内容的理论性较强，实践性严重不足。这样，学生就很难对土木工程的理论知识进行深入理解和把握，学生也难以应用所学知识解决问题，这不利于学生对知识的学习，也不利于学生实践能力的提升。因此，土木工程教学必须要突出实践性来，才能保障教学的效果。在土木工程教学中，必须要结合实际应用开展教学活动，培养实用性的人才。作为土木工程教师，在授课之前，需要多收集一些关于土木工程的案例。在授课时，可以通过案例教学法，引导学生应用所学的知识和一些技巧性的内容解决案例问题，这样，能提升教学的实用性和生动性。比如，在教学混泥土配合的相关内容时，教师就可以应用案例方式授课，教师为学生提供一些视频资料，使学生通过观看视频对混泥土配合比有个直观的认识，然后，教师引导学生自主学习教材内容，对混泥土配合比进行深入了解。教师可以提出一些问题，检测学生的学习效果，通过这种方式，学生的注意力可以得到有效提升，学生不仅可以学习知识，还能掌握应用的方式。另外，教师可以安排学生到施工现场去进行学习观摩，通过这种方式使学生对相关问题进行实际研究，鼓励学生多于施工人员交流，多实践，不断提升学生的实践素养能力。

2.3 丰富土木工程教学方法

在土木工程教学中，教师要能够积极创新教学方法，丰富教学手段，积极利用计算机软件，多媒体，试验、实践等方式开展教学活动，提升学生土木工程学习的积极性，促进学生有效学习土木工程课程知识内容。比如，教师可以通过多媒体手段开展教学，教师可以选择典型的工程事故，利用多媒体对事故进行展示，引导学生分析事故原因。通过这种手段，可以增加学生对课堂内容的关注度，能够促使学生积极思考提高工程质量水平和安全水平的方式策略，这对于提升教学的效果具有积极的意义。再比如，教师可以利用多媒体为学生展示比较新的工程结构施工图，引导学生分析如何将复杂的施工图纸转化为简单的表达的方式策略，使学生掌握绘制施工图纸的方式。作为教师只有积极创新教学方式，才能对教学内容进行有效的展示，才能提升学生土木工程学习的积极性和创造性，促进学生对土木工程相关知识的理解，促进教学活动有效发展。

参考文献：

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中图分类号：TU470 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（a）-0084-01

岩土工程是囊括多种学科知识的一种交叉学科，其中主要包括：基础工程学、地质工程学、岩体力学等。岩土工程主要是运用多种勘探仪器对岩土进行综合整治与改造，其主要研究的主体就是岩体与土体。其中，岩体在地质变化的过程中形成了各种各样较为复杂的结构与应力环境，而在不同的地域中岩体通过测定显示出的强度、变形性以及渗透性都有着较大的差异。岩土工程的主要目的是在不同的地质与自然环境中使岩体与土体保持必要的稳定性并避免整体失衡。该文主要针对岩土工程在未来发展中所需的创新方法与实际应用进行了探讨。

1 岩土工程基本特点

1.1 隐蔽性

在岩土施工当中包括各种技术方法，其中的桩基、地下连续墙等全部隐藏于地下，而且每个施工环节与施工步骤也是在隐蔽的条件下完成的。

1.2 复杂性

施工人员在进行施工时通常会受到多种因素与环境的限制。这是因为在进行施工时有多种工种，相应的人员也较为密集，并且在进行具体的施工前要准备的任务量也相对较大。但是，在工程勘察的现场所进行的作业应用以及具体的仪器设备均较为轻便灵活。另外，在施工时所包含的工艺技术与桩型不能完全匹配，需要具体问题具体分析。

1.3 严格性

岩土工程在进行施工中具有一定的严格性，例如：施工中所应用的灌注柱。除了柱身结构、柱身材料强度有着严格的要求以外，偏差要求上也相当细致。

2 现代岩土工程创新方法与实践

2.1 物探方法

岩土工程中引用的物探技术主要是根据电磁理论与电学理论进行研发的，通过针对物探技术进行准确的测量，不仅如此，相应的测井技术以及多通道瞬态技术均可以在具体的岩土施工中得到十分广泛的利用。而有关物探方法的具体应用来说其主要是为了进一步提升比较传统技术的效率，并且也要积极保证相关数据的准确性。在通常情况下，物探方法可以依据相对复杂的岩土进行研究探讨并相应的提供比较真实具体的信息数据，同时并在一定程度上逐渐加强了具体要求和实际工程效果。除此之外，具体的物探方法是一项不能单独进行工作的项目，其必须要和多种技术进行融合，只有这样才能让该技术得到验证和补充，这样不仅在一定程度上提高了探测对象，也在一定程度上加快了具体岩土工程的实际完整性和可靠性。

作为弹性波技术来说其主要是物探技术中实际应用十分广泛，其主要是通过采用多种不同的介质对弹性波的传递来揭示地下物质实质，其为岩土工程提供了十分充分的土层切波速值，依据相应的速值判定场地土质类型，并且多种类型划分多种类别，当工作人员确定场地覆盖层厚度时如果在地下发生细微变化时，弹性波也能准确的根据力学与运动学对其进行判断。

工程物探可以通过收集野外地质样品使用相关仪器设备进行分析，为岩土工程施工提供探测数据与资料，数据与资料的出现将会为整个工程施工在具备更准确的数据下进行，在进行岩土工程施工中准确可靠的资料至关重要。

2.2 钻探与坑探技术

钻探和坑探与较物探进行对比来说其是一种较为直接的勘探手段，钻探与坑探能够直接有效的了解地区地质情况。而在很多比较大型的工程施工中一般情况下均使用的是钻探与坑探。其中，相应的钻探主要是依据地层类别和勘探等要求通过不同深度的地层质量进行直接采样所给予的研究，并积极确定其内部岩土的类型和物理学性质。相应的坑探主要采用的是机械以及动力设备直接进行的积极性勘探，直接通过这种勘探对策不仅耗费较多的人力和物力以及财力，同时也相应的具备一定风险。所以，在选择勘探时更应当选择经济适用型方法。

2.3 静力触探方法

静力的触探是一种十分轻便而高效并快捷测试技术.例如：在越南福尔摩莎集疏运港区工程施工中，岩石工程勘察主要是利用了静力触探和钻探方法对土层和土类进行划分并获得相关数据，并通过触探得出的相关数据计算不排水抗剪强度。尽管静力触媒在施工中具有较多优点，但是这种方法在使用时仍然存在着一定的缺点，例如分辨率较低，无法与国际通用设备接轨。这就导致在大型岩土工程建设中使用这种方法的数量较少。

2.4 动力触媒方法

动力触媒也属于原位测试中的一种，这种方法主要是将探头贯穿置于土中10～30cm的位置，在需要获取数据是进行锤击，以此来确定风化基岩的物理性标志，这种方法具备勘测与测试两种性能。

2.5 GPS定位技术进行测量

GPS定位技术进行测量主要是借助空间卫星群与地面接收站进行信息传达，其主要采用的这种方法能够有效提高施工效率。施工前根据山地特征来进行准备，并制定合理的施工计划，根据计划准备施工仪器与设备。同时应当保证施工中所有设备、通信工具、交通设备能够正常使用，保证勘探结果准确无误。当监控点布置完善时及时对相关数据进行记录采集，以备日后不时之需。

2.6 计算机技术

AuotCAD技术在岩土工程施工中广泛应用，这种设计软件能够根据工程数据与资料在计算机上对地形、地质进行描绘，同时还具备较强的野外数据采集功能，能够及时有效的对测得数据进行统计整理分析。

3 结语

随着时代的不断发展，现代工程技术不断创新创新，在进行地质勘探的过程中应用甚广。现今施工主要从经济、生态角度出发，这时就需要人们对其进行创新。上文所介绍的施工技术在一定程度上都有着自身的特点与优势，但也具备一定的局限性。只有让岩石勘探技术与工程条件并进行多方位选配，才能够真正达到高质量、高效率完成勘探。希望通过该文实际研究可以给相关技术人员提供参考。

参考文献

[1] 刘汉龙.岩土工程技术创新方法与实践[J].岩土工程学报，2013（1）：34-58.

[2] 李明军.论述岩土工程技术创新方法与实践[J].中外公路，2013（2）：30-31.

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中图分类号： TU37文献标识码：A 文章编号：

1 工程概况

新集水库大坝防渗设计采用混凝土防渗墙，全长1060米，设计指标：墙厚40cm，设计强度C25，抗渗指标W8，墙底设计入风化岩层1.0m。底部风化岩层性质特征为：强风化，不受扰动时强度较高，受扰动后遇水时便成为砂，如何采用合理的施工方法,既使防渗墙施工顺利进行，又使成本控制最小是本工程施工的关键控制点。

2 冲击钻机在风化岩层地质施工中存在的困难

2.1风化岩层地质冲击钻机钻孔施工方法

混凝土防渗墙施工入岩根据[施工组织设计规程]采用冲击钻机钻孔的施工方法，成槽机开挖上层土层完成后移位。利用冲击钻机配合钻孔，引孔按照设计要求深度进行钻孔，钻孔完成后移位，成槽机复位接力继续抓取直至完成整个成槽工艺。

优点加快施工进度，不足底部挠动大，混凝土用量增加，由于采用冲击钻机，在冲击施工中容易塌孔。

2.2技术经济分析

采用冲击钻机需要的工作面为8.0米，而现状大坝宽度为6.5米，因此如果采用冲击钻机施工需要对大坝进行拓宽1.5米，大坝全长1060米，需要修路工程量为1272立方米，按照修路20元/立方米计算，需要增加费用2.54万元， 由于冲击钻机电力需要80kw，建设单位提供的电力只有63kw,如果对变压器进行增容，办理相关手续，等待电力部门批准，延误工期至少1个月以上，工地机械设备、人员费用损失将非常大。另外40cm墙厚采用冲击钻机开槽成本价格:552元/m2，施工成本费用增加较多。

3 风化岩层改进施工方法

施工前首先选择有代表性的地质段进行现场工艺性试验，根据试验确定现场施工参数。

3.1采用小型地质钻机钻孔

由于小型钻机采用柴油机作为动力，因此不需要增加用电量。小型钻机移动方便，不需要增加工作面宽度，施工速度较快。在破碎风化岩层时对周围岩层挠动较小，不会造成塌孔，工程施工危险性相应降低。由于对槽孔底部挠动小，因此混凝土浪费较少。

3.2 风化岩层地质改进施工控制要点

（1）泥浆护壁

由于风化岩层挠动后遇水变为砂，因此保证防渗墙施工不塌孔，泥浆护壁是成槽施工关键。经过多次现场试验调整，在实际施工中采用以下泥浆配比能够确保不塌孔，保证工程顺利实施。

①泥浆配合比

本工程采用优质膨润土为泥浆制备材料，造孔用的泥浆材料经过现场检测合格后使用。

新制泥浆配合比（1m3）

②泥浆质量控制标准

制备泥浆的性能指标表

（2）钻孔间距

针对基岩情况,由于抓斗展开尺寸为2.8米，按照槽长7.0米均布钻取4个直径为25cm的引孔，钻孔要严格按照抓斗的展开半径进行施工，钻孔时要在导槽部位留好标记以利于抓斗开挖。

（3）开挖施工孔序

由于采用钻机钻孔施工，因此在风化岩层地质条件下，施工开挖钻孔孔序与土方开挖施工不同。为加快施工进度，并保证钻孔施工顺利进行采用3序布孔，开挖施工孔序如下：

防渗墙开挖施工孔序图

由于防渗墙施工每槽孔长7m，采用以上孔序施工既能为风化岩层开挖提供施工工作面，又能够流水作业确保机械设备不闲置，加快施工进度。

（4）混凝土浇筑

钻孔施工完成并经过监理验收后，为防止塌孔应该立即灌注混凝土，保证墙体质量。

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1. 现浇砼空心楼盖简介

在现浇楼板内预埋轻质填充材料如空心管、轻质块、盒，在不取出的情况下浇筑混凝土，形成类似密肋梁受力的现浇多孔空心板，预埋的轻质材料起到了现浇砼内模的作用。它代替了传统的预制空心板、井字梁板，突破了国内传统的结构模式，创造了力学性能更加合理、技术效果更好、整体结构更轻的现浇砼空心楼盖技术，该技术具有如下优点：

1.1 适用于各种跨度、各种荷载的建筑，特别适用于大跨度、大荷载、大空间的多层或高层建筑、人防地下室。

1.2 节省混凝土用量，使板和结构自重大大降低。取消井字梁采用平底大模板，支模工序简便，节省吊顶装修费用，降低了施工成本。

1.3 空间灵活隔断。能实现大跨度且板底平整，没有凸出的主次梁。

1.4 由于楼盖的空腔封闭，从而大大地减少了楼层噪音的传递。隔热、防火、保温性能也显著提高。

1.5 结构自重大大减轻，加大了板的刚度，提供了承重和抗震性能。

1.6 管线布置方便：楼盖下吊挂管件、桥架、风管因无凸出的梁而无需拐弯和变径，架设快捷方便，节省造价。

2. 工程案例：

工程概况：某住宅小区地下人防工程，地下一层总建筑面积约24000平方米，层高3.7米，顶板覆土70cm，平时为汽车停车库，战时为甲类人民防空地下室，包括6级甲类二等人员掩蔽所、5级甲类防空专业隐蔽所、5级医疗救护站、战时固定电站。地下室顶板采用现浇砼空心板楼盖，混凝土等级c35，顶板厚度50cm，芯模采用聚苯乙烯块体材料，其优点是阻燃、无味、吸水率低、易成型，重量较常用的grc产品轻。芯模尺寸500*500*300，聚苯乙烯芯模布置见图集05sg343《现浇砼空心楼盖》边支撑（一）大样，芯模离梁边净距不应小于50mm，肋梁宽度120mm。（见图1）。

图1

2.1 施工工艺：

现浇板底面模板安装划线定位梁钢筋、板底钢筋、肋间钢筋绑扎水电管线预留聚苯乙烯芯模安装，采取抗浮技术措施板面钢筋绑扎砼浇筑砼养护达强度后拆模。

2.2 施工方法：

2.2.1 按设计要求向专业厂家采购定型聚苯乙烯芯模，明确有关技术参数。应满足《现浇砼空心楼盖结构技术规程》cecs175:2004要求。聚苯乙烯芯模中心留设￠100 mm透气孔，芯模外包保护膜，防止搬运和施工时损坏。

2.2.2 模板安装。由于空心板跨度较大，支模时跨中按3‰坡度起拱。

2.2.3 按图纸在模板上弹出框架梁、板底筋及小肋梁的位置线。

2.2.4 绑扎框架梁、板底筋及小肋梁的钢筋，要求底筋每个点都要绑牢固定。

2.2.5 设置抗浮点，用于电钻钻透模板，用14#铁丝拴住底板受力钢筋，穿过钻孔的模板处，紧紧锁扣在底模支撑的钢管上。

2.2.6 电管线的安装，为减少对楼盖混凝土截面的削弱，各种管线尽可能从肋梁中通过。

2.2.7 聚苯乙烯芯模的安装与固定。在500*500*300芯模下部对称设置塑料保护层垫块，控制芯模保护层厚度。为防止芯模移位，每块芯模上部采用两排20*20方管压住，同时用铁丝拉住，与底板钢筋网片固定。

2.2.8 芯模安装完成后开始绑扎上排钢筋，绑扎时避免施工人员直接踩踏芯模或将施工机具直接压在芯模上，防止芯模移位或破损。上层钢筋与下层钢筋用s型拉钩绑扎成整体，形成双层双向钢筋网。

2.2.9 隐蔽工程验收合格后即可浇筑砼。浇筑前对模板进行浇水湿润，在浇筑砼时，指派专人看护，避免振捣时直接接触芯模，肋间砼浇筑尽量采用￠30小直径振动棒振捣，为保证砼振捣密实，振捣时重点振捣芯模周边，确保芯模底部砼密实。

2.2.10 加强砼的二次抹面工作，砼终凝后用土工布或塑料薄膜覆盖其表面，并浇水养护，养护时间不少于14d。

2.3 施工的重点和难点主要有：

2.3.1 聚苯乙烯芯模定位控制。

2.3.2 预留管处节点处理。

2.3.3 芯模及钢筋保护层控制。

2.3.4 施工半成品、成品保护。

2.3.5 防止芯模下混凝土浇捣不密实。

2.3.6 防止混凝土面层开裂。

2.4 施工中关键工序的控制：

2.4.1 确保芯模位于设计位置，防止砼浇筑时移位和上浮。底层筋必须固定牢靠，要使底层钢筋网片固定在模板上或模板支撑系统上，同时用铁丝拉住方管控制芯模位置，将芯模绑扎在底排钢筋上，就能有效控制芯模在上下层配筋中的相对位置，保证结构受力性能。

2.4.2 聚苯乙烯芯模排列要整齐、顺直，要保证砼肋梁宽度误差不大于10mm，芯模安装完成后禁止施工人员直接踩踏。芯模安装后应逐个检查定位尺寸及外观，芯模安装质量控制主要有以下几个方面：

2.4.2.1 芯模的直线度。

2.4.2.2 芯模之间的距离。

2.4.2.3 芯模与钢筋之间间距。

2.4.2.4 芯模的完好性。

2.4.2.5 芯模的保护层厚度。

2.4.3 砼浇筑时由于芯模与芯模、芯模与板底净距较小，若振捣不实，极易在板底产生蜂窝、麻面、露筋等质量通病，因此施工中应注意以下几点：

2.4.3.1 控制粗骨料直径和级配。石子粒径不宜大于25mm，砼坍落度不宜小于160mm，宜采用泵送商品砼。

2.4.3.2 混凝土浇筑前应对模板浇水湿润，以免因模板吸水降低混凝土和易性和坍落度。

2.4.3.3 混凝土浇筑时应在竖向分两次浇捣，以便看清芯模与芯模之间空隙，防止漏振。第一次浇至芯模截面1/3处，以防变形，使浇下去的砼稍有沉实，与芯模底板钢筋握裹，适度化解芯模上浮潜在隐患，在砼初凝前浇筑上部砼。混凝土振捣宜采用￠30mm振捣棒，不得将振动器直接接触芯模，振捣间距不宜大于0.3m，一次性浇筑范围不宜大于3m，并要求每条肋梁振捣不得遗漏。

图2

图3

图4

2.4.3.4 待砼强度达到100%后才能拆除底模，并对外露铁丝作防锈处理。

（1）固定抗浮控制点（用14#铁丝每间隔1.0米距离扣在底层钢筋交叉点上，并穿过模板锚固在模板上并扣紧） （见图2） 。

（2）放置芯模塑料保护层垫块（见图3）。

（3）安放芯模及上面方管用铅丝绑扎成型（见图4）。 （4）与下部钢筋绑扎固定（见图5）。

（5）芯模安装完成（见图6）。（6）上部面筋绑扎（见图7）。

3. 结束语

该人防工程于2010年11月全面竣工，通过上述质量控制措施，使施工中的技术问题得到预控，经验收检测全部合格，现浇空心楼盖无肉眼可见裂缝，工程使用后，较好地满足了业主的要求，取得了良好的社会效益和经济效益。

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1 背景和概况

沿海、湿热、重工业污染等重腐蚀条件地区，采用热镀锌防腐技术的输变电钢构件防腐寿命明显偏短，腐蚀防护性能远远不能满足国家电网公司颁发的《关于进一步提高工程建设安全质量和工艺水平的决定》（国家电网基建【2011】1515号）[1]文件中规定，严重降低钢构件的安全可靠度。相对落后的腐蚀防护技术，成为实现“最优目标”中的“短板环节”之一。

2 输变电工程钢构件防腐技术

输变电工程钢构件普遍采用热浸镀锌技术一般防腐设计寿命为20年。在普通干燥的大气环境条件下，传统热浸纯锌镀层在投运5-10年后防腐性能开始退化。在沿海和重工业污染地区，平均首次维护时间仅为4-8年。而镀层材料合金化和配套涂层设计理念，可大幅度提高镀层的防腐蚀性能。

3 热喷涂锌铝镁稀土涂层的技术性分析

3.1 涂层制备工艺分析

采用热喷涂技术，工艺有表面处理和喷涂施工两道工序，对于存在的缺陷可按原工艺的要求重新施工，涂层基本性能和防护性能没有差别。采用热浸镀技术，各环节需要控制的因素较多，对于漏镀等缺陷不能按原工艺重新处理，只能采用冷涂锌技术，长期使用过程中可能会导致涂层局部防腐性能不能满足设计要求。

3.2 工作效率分析

热喷涂技术一般以单位时间内喷涂面积核算其工作效率，热浸镀技术是以单位时间内浸镀工件的重量核算。经调研，对于结构较复杂的工件，热喷涂技术工作效率低于热浸镀技术；对于结构较简单的钢管杆，如采用生产线进行热喷涂，其工作效率远高于热浸镀技术。

4 热喷涂锌铝镁稀土涂层的经济性分析

热喷涂锌铝镁稀土合金涂层具有涂层成分准确、孔隙率低、耐蚀性能好等特点。采用热喷涂锌铝镁稀合金涂层+封闭处理方案制备钢构件防护涂层，可大大延长钢构件使用寿命。

4.1 初期投资分析

采用热喷涂技术制备涂层，有电弧喷涂和火焰喷涂两种技术。车间施工时，表面处理一般采用喷砂处理，初期投资为十几万元。现场修复处理时，用打磨工具进行表面处理，初期投资较低。采用火焰热喷涂技术喷涂施工，需要氧气瓶、乙炔气瓶、压缩空气瓶和送丝机，初期投资几万元。采用电弧喷涂技术制备涂层，需要喷涂电源、送丝机，其初期投资为几十万元。采用热浸锌技术制备涂层，需要热浸镀锌锅、加热系统、锌锭、行吊等，处理工艺一般为碱洗、水洗、酸洗、水洗、助镀处理、烘干等。除厂房外，初期投资需要1000万元以上。

4.2 经济效益分析

（1）角钢塔涂层制备成本分析。ZnAlMgRe合金丝材单价为38元/kg。电弧喷涂过程中丝材的损耗以20%核算，按标准《输电线路铁塔制造技术条件》[2]的规定，电弧喷涂层厚度以与热浸镀工艺相同的涂层厚度（选择86μm）进行防护处理，不考虑其他因素影响，采用算数加权平均的方法核算ZnAlMgRe合金涂层密度为6.2g/cm3，涂层成本按式计算：c=（t×A×ρ×Ρ）/（1+D），式中P-单价，元；C-成本，元；t-涂层厚度，m；A-涂层面积，m2；ρ-涂层密度，g/m3；D-喷涂中丝材损耗，%。喷涂ZnAlMgRe涂层1m2的丝材成本为25元/m2。采用效果最好的棕刚玉砂的市场价格按4400元/吨，对杆塔塔材进行喷砂表面处理，每平方米消耗棕刚玉砂2kg。喷砂消耗棕刚玉的成本按式计算：c=（2A×P）/1000=8.8A，封闭处理采用硝基清漆，市售价15元/kg，每公斤清漆施工面积以12m2计。查阅相关输变电钢构件角钢手册，在1吨不同规格输变电角钢上制备ZnAlMgRe涂层成本为L63×6型表面积43.2m2/t，合计2741元，L100×10型表面积25.8m2/t，合计1645元，L125×12型表面积21.6m2/t，合计1379元，L160×14型表面积，18.5m2/t，合计1180元。（2）钢管杆涂层制备成本分析。钢管杆的规格参照国家电网公司企业标准《输电线路钢管塔构造设计规定》（Q/GDW391-2009）[3]。采用相同的计算方法，对在不同规格钢管杆表面制备ZnAlMgRe涂层的成本进行计算，如果采用传统热浸镀锌技术制备镀层，每吨钢材的加工价格为1300元/吨。

4.3 耐蚀性能对比分析

重工业污染或酸雨环境下，传统热镀锌层投入运行3～4年后，线路塔出现大量锈点，4-5年便逐步转变为整塔锈蚀。采用热喷涂ZnAlMgRe合金涂层，不进行封闭处理的情况下，当ZnAlMgRe合金涂层的耐蚀性能为热浸镀锌的15倍以上可满足全寿命周期免维护的要求。

4.4 ZnAlMgRe合金涂层全寿命周期经济性分析

（1）重腐蚀地区ZnAlMgRe合金涂层全寿命周期经济性分析。重工业污染区和沿海地区，热浸镀锌初次维护的时间取为4年，在全寿命周期内至少维护8次，如维护采用目前常用的冷涂锌技术，每次费用为1300元/吨，共计10100元/吨，与初次建设投资的费用（仅考虑热镀锌部分）总和为11400元/吨。以铜加速乙酸盐雾试验结果核算，ZnAlMgRe合金涂层+封闭处理可以保证40年免维护，用于防腐的全部成本仅为初期建设时的制造成本。取以上计算中最高的2741元/吨。与热浸镀锌相比较，性价比可达到4倍以上。（2）一般腐蚀性地区ZnAlMgRe合金涂层全寿命周期经济性分析。一般腐蚀性地区，热浸镀锌初次维护的时间为10年，在40年的全寿命周期内至少维护3次，如采用目前常用的冷涂锌技术，每次费用为1300元/吨，共计3900元/吨，与初次建设投资的费用（仅考虑热镀锌部分）总和为5200元/吨。采用热喷涂ZnAlMgRe合金涂层则具有1.8倍性价比。以上分析可知，在一般腐蚀性地区，角钢厚度≥10mm时，采用热喷涂ZnAlMgRe合金涂层具有较好的经济效益，如在不同规格的钢管杆上制备涂层，则均有非常好的经济效益。在重工业污染区和沿海地区等重腐蚀地区，采用ZnAlMgRe合金涂层+封闭处理工艺在角钢塔材和钢管杆上制备的合金涂层，与传统热浸镀锌镀层相比，均具有更加优异的经济效益。

5 结束语

（1）与热浸镀锌相比，采用规格为Φ2～Φ3mm的锌铝镁稀土丝材电弧喷涂工艺技术可以提高耐腐蚀性能5倍以上。适合于输变电工程钢构件的耐环境腐蚀防护应用。（2）采用热喷涂技术可以减少热浸镀锌的污染排放。（3）与传统热浸镀锌镀层相比，在一般腐蚀性地区，角钢厚度≥10mm时，采用热喷涂ZnAlMgRe合金涂层具有较好的经济效益；对于不同规格钢管杆，则均有良好经济效益；而在重工业污染区和沿海地区等重腐蚀地区，采用ZnAlMgRe合金涂层+封闭处理工艺在角钢塔材和钢管杆上制备的合金涂层，均具有更加优异的技术经济效益。

参考文献

[1]国家电网公司2011年颁发的《关于进一步提高工程建设安全质量和工艺水平的决定》（国家电网基建【2011】1515号）[Z].

[2]国家电网公司企业标准.Q/GDW391-2009.输电线路钢管塔构造设计规定[S].

[3]GB/T 2694-2010.输电线路铁塔制造技术条件[S].