一、任务来源
随着城市化进程的推进和人口增长,城市基础设施的需求也在不断增加。路灯作为城市基础设施的重要组成部分,可以提供安全、舒适的照明服务,满足市民的需求。
经查阅大量资料,城市各等级道路的路灯型号分为单悬臂、双悬臂两种形式,路灯高度8-12米不等,路灯基础多为下部950mm*1330mm *800mm和上部550mm *550mm *400mm组合成的柱体形式,而且不同道路也存在差别,基础尺寸不统一。
路灯基础传统施工工艺为人工配合机械进行基坑开挖,现场绑扎钢筋、支设模板后进行浇筑。传统施工工艺存在基坑开挖受限,开挖面积大,开挖进度缓慢,钢筋绑扎、模板支设不牢固,基础定位标高偏差较大,人材机浪费严重等问题。
针对以上问题,如何快速开挖、安装,标准化量产、节约成本的路灯设施基础施工是我们课题组的研究重点。
二、应用领域
该技术可应用包括城市快速路、主干路、次干路、支路各等级道路的单、双悬臂路灯基础开挖以及安装施工。
三、技术原理
1.通过验算路灯杆稳定性,将路灯基础由原设计倒T形组合柱体优化为矩形柱体,统一尺寸型号,节约土地占用面积。
2.通过矩形夯锤,夯实挤压土体,将土体挤压矩形夯锤锤身内,吊装夯锤,卸土,快速完成路灯基础基坑开挖。
3.路灯基础采用工厂化集中定型预制,预埋螺栓、穿线孔安装精度高,
提高了路灯基础施工质量,标准化程度高,可以实现集中量产。
4.路灯基础可以连续吊装,安装工期短,提高施工效率。
四、性能指标
1.基础预制
(1)根据设计要求,在预埋件位置开挖深度和直径适当的孔,预埋件应垂直安装,水平度误差应小于5mm/m,预埋件的高度应预留充足长度,保证后续施工时操作方便。
(2)预埋1根2米φ60的钢丝软管在1m处对折后进行安装,用绑丝进行绑扎固定,预留在法兰盘处钢丝软管不得断开防止后期浇筑过程中混凝土流入管道内。
(3)混凝土浇筑要保持连续性,不宜间断,分层浇筑、振捣,每层厚度不超过30cm。
2.基础吊装
基础吊装完成后严格控制法兰盘安装水平误差不大于1%,法兰盘高度与两侧岩石顶高差为0.15m。
3.路灯基础基坑开挖
路灯基础长宽是路灯高度的8%埋深大于等于5米或埋深大于等于基础宽度的4倍的基础称为深基础埋深在0.5米~5米之间或埋深小于基础宽度的4倍的基础称为浅基础。基础埋深不得浅于0.5米,基坑底部速干水泥垫层水平误差不大于1%。
4.预制路灯基础吊装
预制路灯基础吊装过程中,预制路灯基础与坑壁间距为1cm,高程以两侧路沿石顶部为控制点,高程误差不大于1cm、法兰盘至两侧岩石顶高差为15cm,水平误差不大于1%,基础垂直安装,平整度偏差不大于1%。
5.基础周边加固
必要路灯基础周边采用P.C52.5R速干水泥加固,且保证路灯基础周边灌浆料密实,灌浆料按照水泥和砂的比例为1:2,水的用量为水泥和砂总量的0.3-0.4倍的配合比进行现场制拌。
6.路灯安装
灯具安装纵向中心线和灯臂纵向中心线一致,灯具横向水平线应与地面平行,坚固后螺丝露出螺母不得少于两个螺距。灯杆垂直度垂直度≤3%。电缆敷设前应对电缆外观进行检查,并进行绝缘电阻的测量。
五、与国内外同类技术比较
路灯基础传统施工工艺为人工配合机械进行基坑开挖,现场绑扎钢筋、支设模板后进行浇筑。该工艺存在基坑开挖受限,开挖面积大,开挖进度缓慢,钢筋绑扎、模板支设不牢固,基础定位标高偏差较大,人材机浪费严重等问题。
此次研究的预制路灯设施基础快速成孔安装技术,通过矩形机械夯锤,夯实挤压土体,快速完成基坑开挖,预制路灯基础集中定型预制,预埋螺栓、穿线孔、安装精度高,基础连续吊装,安装速度快。
该技术在国内市政行业中处于领先水平。
六、成果创造性、先进性
1.创造性
(1)研发了一种路灯基础矩形机械夯锤,快速成孔,一次成型,尺寸规则,无需放坡,缩小了工作面,提高了路灯基础施工效率。
(2)统一了路灯基础尺寸,预制路灯基础,提高了预埋螺栓、穿线孔安装精度,混凝土浇筑质量,提高施工效率,实现了路灯基础产业化,标准化。
(3)形成了预制路灯设施基础设计与施工成套技术。
2.先进性
(1)标准化程度高
路灯基础设计为矩形柱体,统一了尺寸型号,实现标准化施工。
(2)一次成孔,机械化程度高
矩形机械夯锤夯,挤压土体,快速成孔,基坑形状规则,无需二次修复。
(3)预制化程度高
路灯设施基础采用预制加工,可以实现集中量产,减少现场施工时间和人力成本,降本增效。
七、推广应用范围、条件和市场前景以及存在的问题等
该技术可应用包括城市快速路、主干路、次干路、支路各等级道路的单、双悬臂路灯基础开挖以及安装施工。该技术标准化、预制化程度高,解决了路灯基础施工周期长,安装精度低的问题。
如今市政道路的建设项目对促进经济增长、提高生活质量和社会福利具有重要作用,并且基建概念的兴起,强调数字化、智能化、绿色、可持续的基础设施建设。此技术可通过统一路灯基础设计标准,机械快速成孔,预制场预制加工路灯基础,将其结合实现成套技术,在为企业降本增效的同时可逐渐的扩大市场规模,逐步发展为路灯建设产业链,实现基础设施建设的产业化。此技术符合基础市政道路基础设施建设数字化、智能化、绿色环保的行业未来发展趋势,此技术具有广泛的推广前景。
一、推广应用前景
该技术可应用包括城市快速路、主干路、次干路、支路各等级道路的单、双悬臂路灯基础开挖以及安装施工。该技术标准化、预制化程度高,解决了路灯基础施工周期长,安装精度低的问题。
如今市政道路的建设项目对促进经济增长、提高生活质量和社会福利具有重要作用,并且基建概念的兴起,强调数字化、智能化、绿色、可持续的基础设施建设。此技术可通过统一路灯基础设计标准,机械快速成孔,预制场预制加工路灯基础,将其结合实现成套技术,在为企业降本增效的同时可逐渐的扩大市场规模,逐步发展为路灯建设产业链,实现基础设施建设的产业化。此技术符合基础市政道路基础设施建设数字化、智能化、绿色环保的行业未来发展趋势,此技术具有广泛的推广前景。
二、推广应用措施
该技术在济南市市中区南北康片区北五北六路道路及管线建设工程,济南市市中区南北康片区北七路道路及管线建设工程进行推广应用等工程中进行应用,大幅提高现场施工效率,提高了法兰盘水平准确度的控制,提高了路灯安装完成后整体观感效果,有效缩短了施工工期,合理利用现场材料,减少了土方开挖倒运回填方量,有效降低了施工成本。课题组进行归纳总结,形成了成套的设计及施工技术,编制了作业指导手册,在类似的工程中进行推广。