城市路灯工程的安装及维护管理探讨

吕绍松

摘要：目前，我国的城市化进程不断加快，城市规模也越来越大。城市路灯是城市的基础设施之一，路灯工程的安装和维护管理过程中有许多问题需要注意。文章旨在探讨城市路灯安装的注意要点及维护管理规则，为日后城市路灯建设提供一定的参考意见。

关键词：城市建设；路灯工程；路灯安装；维护管理；城市基础设施 文献标识码：A

中图分类号：TU99 文章编号：1009-2374（2016）15-0108-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.15.051

薄壁混凝土在水工、桥梁等地方应用较为广泛，目前多用支模整浇方法进行制造施工。但是对于形状不规则的、表面曲率较大的非平面混凝土的施工，目前还缺乏实际案例。混凝土轻舟具有形状不规则且薄壁的特点，为了保持结构的强度及稳定，需要施加一定的预应力，故其很好地符合了异形薄壁预应力混凝土构件的设计要求。通过建造一艘混凝土轻舟，可以很好地探索这类混凝土构件的施工方法并做出检验。

1 模具制作

利用FreeShip船型设计软件设计出一艘长6m、宽0.7m、壁厚0.01m的轻舟。根据设计好的混凝土轻舟船型图（如图1），利用计算机数字控制机床（CNC）技术，切割聚苯乙烯泡沫（Polystyrene Foam），得到符合船体内壁的泡沫形状。但由于数控机床的精度不够高，对于船舷、船头等细部切割效果达不到预期效果。故采用激光切割局部图形的木模板，并用电热丝按照模板切割泡沫。将切割好的分段模型用环氧树脂胶（Epoxy Resin Adhesive）拼接起来，得到整个船型的泡沫模型。

模型分为两个部分：一部分为阳模；另一部分为阴模。阳模放置在底部，相应的阴模盖在阳模上，阳模和阴模之间留有空隙。这一部分空隙用来给混凝土塑性，当混凝土填充满这一空隙后，船的形状就已成型。

2 混凝土浇筑

2.1 配合比

2.1.1 结构混凝土。为了保证混凝土的一次性浇筑成功，需要采用和易性与流动性较高的混凝土。在混凝土中掺入适宜外加剂，能改善混凝土和易性、防渗性，可调节凝结时间、提高强度和耐久性。该项目中选用了减水剂、胶乳两种外加剂，且选用了粒径在0.1～2mm的骨料，保证混凝土能达到施工要求。

骨料对于轻质混凝土的流动性等整体性能起着决定性作用，故对于骨料的级配需要反复试验。以理论与实验相结合的方法，首先使用富勒（Fuller）曲线，建立基本配比假设。对于混凝土而言，良好的颗粒级配大致应在富勒直线±7%的范围内。所需的轻质混凝土，经过体积恒定试验，最终所用级配为0.1～0.3mm：24.8%、0.25～0.5mm：27.3%、0.5～1mm：17.5%、1～2mm：30.2%。使曲线落在区域内，且显示出较轻的容重以及较好的强度。制得流动性好、离析泌水少的混凝土拌合物，并能在同样的施工条件下均匀致密，达到提高耐久性及降低经济成本的效果。

胶乳的使用上选择环保型丁苯胶乳（ASTM C1438），可以提高材料的抗折强度，增强流动性，且黏聚力更强，有效减少了泌水现象，施工性更好，还使混凝土性能更稳定。该胶乳的pH为7～9，碱性更弱，且采用低挥发有机化合物（VOC）的解决方案，不释放氨气，更加环保，并降低对人体健康的危害。

减水剂选用的是一种聚羧酸型的高效减水剂（ASTM C494），可降低水灰比，且流动性保持好，坍落度损失低。

该项目船体结构混凝土原材料最优配合比设计如表1：

2.1.2 表层混凝土。浇筑的混凝土普遍面临密实度不高而产生空隙的问题，并且整体浇筑难度更高，表面易产生凹凸不平的情况。为了使船体表面平整度符合设计标准，需要用更加细腻的混凝土最后浇筑，用其良好的流动性来填平结构混凝土的表层。对于这一薄层的混凝土，强度在增强流动性的情况下有所损失，但因为量较少，对整体结构强度影响不大，在设计允许范围内。为了使表层混凝土和船体结构混凝土的黏结性良好，决定不使用其他外加剂，而只是调整各种成分的配比，其中骨料的粒径相应减小。

在表层混凝土的骨料中添加了3MK20碱石灰硼硅酸盐玻璃微球，密度仅有0.2g/cc，粒径只有微米级。在搅拌的过程中起到引入小气泡的作用，降低密度的同时也降低了强度，所以在结构混凝土中不采用，而用于调制轻质表层混凝土中。

表层混凝土材料配合比设计如表2：

2.2 施加预应力

根据船型的要求，设计了新型的实用型钢制张拉机具（如图2），采用先张法施工。张拉机具有相同的两个，分别放置在模型头部和尾部，相对而立。每个张拉机具由1块钢板、2根方形钢管和4根钢梁组成。方形钢管被焊接在钢板上，其前端开槽，方便横梁连接。4根横梁规格一样，皆由8#槽钢制成。横梁上开滑槽，放置可移动的挂钩，以便碳纤维的连接。横梁与钢管之间由螺栓挤压垫片产生的摩擦力固定其相对位置。

张拉机具上的滑槽设计使得预应力理论施加位置得到了实际施工上的实施，施工误差大大减小。同时在船体两侧使用夹具将机具固定在施工台上有效地提高装置的整体承载力和稳定性。根据结构计算和船型设计，分别在船舷、船壁和船底部分张拉了8根碳纤筋和1根钢绞线。其中碳纤筋和钢绞线分别施加了300N和600N应力。使用预先制作的加上玻璃纤维网格的混凝土方形构件确保预应力筋沿着船体的纵向施加，并且提高与施工时混凝土的连接性。

对于中小型混凝土构件的预应力施加宜采用先张法施工。先张法是在浇筑混凝土前张拉预应力筋，并将张拉的预应力筋临时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土，待混凝土养护达到不低于混凝土设计强度值的75%，保证预应力筋与混凝土有足够的黏结时，放松预应力筋，借助于混凝土与预应力筋的黏结，对混凝土施加预应力的施工工艺。此次施工时，先将预应力筋张拉至考虑了预应力损失后的设计值。预应力筋通过花篮螺丝与张拉机具相连，通过扭转花篮螺丝来调节预应力筋的张力。待结构整体浇筑以后，混凝土养护至具有相应的强度时，放松预应力筋。届时，预应力筋回缩，则对整体结构施加上了预应力。

2.3 施工

在施工之前，通过在船模表面喷洒脱模剂来减少后期脱模的难度。

薄壁混凝土易产生裂缝，为了避免产生裂缝及抑制裂缝的生长，在混凝土中布置碳纤维网。由于船体是曲面断面，不宜采用通长的碳纤维网，故将轻舟沿纵向分成20个等宽的部分，按照每一部分的形状剪切碳纤维网以贴合表面。

混凝土流动性的提高会损失一部分强度，在混凝土中布置多层碳纤维网有助于提高整体的强度。整个构件中用两层碳纤维网将整个混凝土均匀分隔成三层厚度为3mm左右的壳体。浇筑施工之前，先将阴模和阳模固定，并在阴模上开洞口，以便混凝土顺利浇筑。浇筑时，混凝土同时从开的口中倒入。先浇筑底层混凝土，然后铺上碳纤维网，再浇筑中间层混凝土，待布置好第二层碳纤维网后，浇筑最上层混凝土。整个过程结束后，等待半个小时，待结构层流动凝结。半小时后，再浇灌配置好的表层混凝土。

待到混凝土初凝时，拆下阳模，用滚筒将混凝土表面找平修复即可。

3 养护与检验

薄壁混凝土在施工后，若不及时采取合理的养护：如洒水、盖膜等工艺，则容易产生结构表面裂缝及内部裂缝。为了创造更理想的养护环境，在船体外围搭建了用于保温保湿的养护棚养护28天，并采用自动喷淋的装置及铺上保鲜膜养护混凝土。这样有利于保证碰洒水量的均匀性，节约用水量。

异面薄壁混凝土在构件成型后的整体性检验一直是实际工程中的一个难点。为了查看混凝土表面的平整度及构件整体的厚度控制情况，引入3D扫描技术。通过对船体的整体扫描，来对比设计要求和实际施工的差异。船体实际扫描情况如图3所示：

通过对比发现，实际施工效果与原先设计吻合度较高，达到了预期的要求。同时这也反映了这一套施工方法有很好的可行性与实用性。

4 结语

混凝土轻舟的成功建造标志着异形薄壁预应力混凝土构件的建造有了新的突破，建造中所采用的这一套方法经过实践的检验成功有效，所建造出来的成品在表面平整度及各部分厚度控制上满足了设计与使用需求。但是，在实践中也发现对于薄壁混凝土构件，整体浇筑方法并不适合所有的混凝土配合比。需要对整浇部分的混凝土进行特定的配合比设计，以符合设计的要求。经过这次实践，积累了大量的关于相关类型的混凝土施工方式的经验，且在有关混凝土的配合比设计上也给出了指导。这套理论也可运用于更大型的异面薄壁混凝土项目，希望本文能够为同类施工工程提供一定的技术参考。

参考文献

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作者简介：陈力康（1994-），男，同济大学土木工程专业学生，研究方向：防震减灾；徐可（1994-），男，同济大学土木工程专业学生，研究方向：建筑工程；陈宇（1994-），女，同济大学土木工程专业学生，研究方向：建筑工程。

（责任编辑：小 燕）