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文档简介

1、湖南文理学院课程设计报告课程名称: 电子设计制作与工艺实习 课题名称: 锂电池充电器电路设计 系 部: 电气与信息工程学院 专业班级: 自 动 化 10 级1班 学生姓名: 常 亮 指导教师: 王 文 虎 完成时间: 2012年6月11日 报告成绩: 评阅意见:评阅意见: 评阅教师 日期 摘 要锂电池充电器是专用的锂电池充电工具,由于锂电池大量使用,且锂电池的价格比较昂贵,大众对充电器的讲究越来越重视;于是设计了一个稳定可靠充电模式的充电器。它由变压器、全桥整流管、三端稳压器和电容构成了电源单元;二极管和电阻构成电池采样单元;由两个不同的三极管构成恒流恒压转换单元;由运放器、电阻、稳压二极管构

2、成电池充电电路的逻辑处理单元;由DW01芯片、二极管和两个CMOS管构成保护电路。电源部分、电池采样单元、逻辑处理单元、恒流恒压转换单元以及锂电池充电器保护电路组成了安全的,且具有恒流和恒压充电模式的充电器。经过电路单元分析计算设计出锂电池充电器的恒流恒压转换的临界电压值;通过multisim仿真结果显示与分析计算达到了一致。锂电池充电电路在原来单纯的恒流充模式的基础上增加了一个恒压充模式;然后经过计算分析,设置出锂电池的恒流恒压转换的临界电压值;与此同时增加了一个充电器保护单元,有效的起到了过充保护作用。但在整个电池充电器电路中的一些不足还有待解决。关键词:锂电池;整流;电压采样;恒流恒压模

3、式;保护电路AbstractLithium battery charger is special lithium battery tool, due to the use of lithium batteries, and the price of lithium battery relatively expensive, the exquisite pay more and more attention to the charger; Then design a stable and reliable charging mode charger. It consists of transfo

4、rmer, the whole bridge, the voltage stabilizer and emission three capacitance constitute the power supply unit; Diode and resistance constitutes battery sampling unit; By two different transistor constitute a constant voltage conversion unit; The op-amp device, resistance, constitute the battery vol

5、tage circuit of the diode logical processing unit; By DW01 chip, diodes and two CMOS tube constitute the protection circuit. The power of the battery unit, logic, sampling the processing unit, constant voltage conversion unit and lithium battery charger protection circuit formed safe, and with const

6、ant flow and constant pressure charging mode charger. After analysis to design the circuit units lithium battery charger of the constant pressure of conversion of critical voltage value; Through the multisim simulation results indicate that the calculation and analysis to the same. Lithium battery c

7、harging circuit in the original simple constant current filling the basis of the model of added a constant pressure filling mode; Then through calculation and analysis, set out of lithium-ion batteries constant voltage conversion of critical voltage value; At the same time added a charger protection

8、 unit, effective played the overcharge protection. But in the whole battery chargers in the circuit some shortage remains to be resolvedKeywords:Lithium battery; Rectification; Voltage sampling; Constant voltage mode; Protection circuit 目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc327213159 摘 要 PAGEREF _Toc3

9、27213159 h I HYPERLINK l _Toc327213160 Abstract PAGEREF _Toc327213160 h II HYPERLINK l _Toc327213161 第一章锂电池充电器方案设计 PAGEREF _Toc327213161 h 1 HYPERLINK l _Toc327213162 1.1 绪论 PAGEREF _Toc327213162 h 2 HYPERLINK l _Toc327213163 1.2 锂电池充电器的设计方案 PAGEREF _Toc327213163 h 2 HYPERLINK l _Toc327213164 1.2.1

10、恒流充电器设计 PAGEREF _Toc327213164 h 2 HYPERLINK l _Toc327213165 12.2 恒流恒压充电器设计 PAGEREF _Toc327213165 h 3 HYPERLINK l _Toc327213166 1.3 方案分析 PAGEREF _Toc327213166 h 3 HYPERLINK l _Toc327213167 第二章锂电池充电器电路设计 PAGEREF _Toc327213167 h 3 HYPERLINK l _Toc327213168 2.1 电源单元 PAGEREF _Toc327213168 h 4 HYPERLINK l

11、 _Toc327213169 2.2 电池采样单元 PAGEREF _Toc327213169 h 4 HYPERLINK l _Toc327213170 2.3 逻辑处理单元 PAGEREF _Toc327213170 h 4 HYPERLINK l _Toc327213171 2.3.1 分析与计算 PAGEREF _Toc327213171 h 4 HYPERLINK l _Toc327213172 2.3.2 器件介绍 PAGEREF _Toc327213172 h 5 HYPERLINK l _Toc327213173 2.3 恒流恒压转换单元 PAGEREF _Toc3272131

12、73 h 5 HYPERLINK l _Toc327213174 25 电池保护电路 PAGEREF _Toc327213174 h 5 HYPERLINK l _Toc327213175 2.6 整体电路 PAGEREF _Toc327213175 h 7 HYPERLINK l _Toc327213176 第三章充电器仿真实验 PAGEREF _Toc327213176 h 7 HYPERLINK l _Toc327213177 3.1 仿真实验 PAGEREF _Toc327213177 h 8 HYPERLINK l _Toc327213178 总 结 PAGEREF _Toc3272

13、13178 h 9 HYPERLINK l _Toc327213179 参考文献 PAGEREF _Toc327213179 h 10 HYPERLINK l _Toc327213180 致 谢 PAGEREF _Toc327213180 h 11 HYPERLINK l _Toc327213181 附录1 锂电池充电器电路图 PAGEREF _Toc327213181 h 12 HYPERLINK l _Toc327213182 附录2 锂电池充电器电路元器件明细表 PAGEREF _Toc327213182 h 13锂电池充电器方案设计 锂电池一般经过涓流充,然后经过恒流充,最后进行恒压充

14、。但以这种充电方法对锂电池充电短时间内不能达到需求的电量。考虑单纯的恒流充电方式对锂电池充电器设计,虽然达到了在短时间内完成需求的电量,但是易对电池造成损害;基于充电器在短时间达到需求的电量,且对电池损害不大的情况下,设计了恒流充和恒压充两种模式实现。设计在电压源处采用三端稳压器和全桥整流来保持一定的输入电压,然后先恒流后恒压充电,充电过程对锂电池两端电压不断进行采样,采样信号经过逻辑控制器处理,实现恒压、恒流充电自动转换。1.1 绪论锂电池充电器是专门用来为锂电池充电的充电器。锂电池对充电器的要求较高,需要保护电路,达到充电完成时自动进行过充保护,所以锂电池充电器通常都有较高的控制精密度,能

15、够对锂电池进行恒流恒压充电,进行粗充电。当对电池充电时或者恒流充电时,LED绿灯亮;电池恒压充时,LED红灯亮;当电池饱和或没充电时,LED都不亮;这样能够粗略的显示充电时的电量。采用了锂电池充电器专用芯片DW01,实现过充保护功能。这种充电器的设计方案是在锂电池单纯的恒流充电模式的基础上增加了恒压充,同时增设了防过充电路。实现了恒流恒压充电模式,充电过程能显示两种充电模式,且有过充保护性能,对电池损害少。1.2 锂电池充电器的设计方案 单纯的恒流充设计比较简单,能够自动的停充;它是针对于在短时间内达到需求电量的领域设计的;而恒流恒压充是基于大众用户设计,它突出点是对电池损害少。图1.1 恒流

16、充电器流程图电池电量采样电池停充逻辑处理恒流充电源处理1.2.1 恒流充电器设计 图1.1 恒流充电器流程图电池电量采样电池停充逻辑处理恒流充电源处理单纯的恒流充设计比较单纯,易于控制,但不能得到较高的充电量;设计采用了78系列的三端稳压器来产生稳定的电压,利用比较器对电池剩余量采样的比较,然后把信息回馈给逻辑处理部分,从而对电池做出继续充电还是停止充电做出判断;采用CMOS管对电池充停做出决定(导通时对电池充电,截止时停止充电)。12.2 恒流恒压充电器设计电源处理逻辑处理电源处理逻辑处理恒流恒压转换采样电池图1.2 恒流恒压充电器流程图1.3 方案分析单纯的恒流充电充电速度快,设计比较简单

17、,但易对电池造成伤害。恒流恒压充集结了单纯的恒流充,同时弥补了单纯的恒流充的不足,对电池伤害少,同时能对电量的需求能粗略的显现。由于锂电池充电需要的精度比较高,因此保护电路是不可或缺的,这样就有效的防止电池过充。锂电池充电器电路设计锂电池恒流恒压充电采用了电源单元,电池采样单元,逻辑处理单元,恒流恒压转换单元,以及电池防过充保护电路单元。电源单元是整个电路的能量供应所,为整个装置供求必要的能量;电池采样单元顾名思义便是对电池剩余电量进行采样,然后回馈给逻辑处理单元;逻辑处理单元是对电池采样单元回馈出来的信号做出逻辑处理,当电池为低电压时(小于4.2V);电池进行恒流充电模式,当电池达到4.2V

18、时,电池转入恒压充模式;而电池电量充足时,电池进入停充状态。恒流恒压转换单元,在电池电量达到4.2V时,恒流恒压转换单元便起到作用把恒流模式转入到恒压模式;电池电路的保护单元是锂电池充电器必不可少电路单元,它主要是防止电池过充对电池产生不可逆的损害。电源单元,电池采样单元,逻辑处理单元,恒流恒压转换单元相互依赖,相互依存,各个单元各尽其责便组成了电池充电器电路。2.1 电源单元电源单元是各个单元的能量供应站,它由变压器,全桥整流,三端稳压器构成。变压器把220V交流电变成交流15V,然后通过全桥整流把交流电变成直流电两个有极性电容作电源的低频滤波,此处的无极性电容作电源的高频滤波,而三端稳压器

19、7809把电源电压稳压输出一个比较稳定的直流电压。理论分析2端口为=9V电压,1端口为1.2压。 图2.1 电源模块 图2.2 采样单元 图2.1 电源模块图2.2 采样单元2.2 电池采样单元电池采样单元在整个电路作为信息的源泉,它承担着电池剩余量的采样,回馈给逻辑单元,逻辑单元的决策完全取决于电池采样单元。防止电池放电,起到了保护作用,R7对电池进行采样电阻,然后采样电压与基准电压进行比较。图2.3 逻辑处理部分2.3 逻辑处理单元图2.3 逻辑处理部分逻辑处理单元是电池充电电路的中间站,每个过程都需要经过逻辑处理部分电路,它是对电池采样单元做出逻辑决定,根据采样值来决定电池进行的是恒流充

20、还是恒压充。2.3.1 分析与计算逻辑处理单元对电池采样的电压与基准电压比较,来决定电池的充电模式的,基准电压通过V2管来满足,因而V2管选择上要达到恒流恒压临界电压,采用IN5991来满足;而运放管选用741(单集成运放)来进行比较(采样电压与基准电压);然后进行比列运算来对电压差进行放大,R8,R10的和与R9的商即为放大的倍数,同理,R15,R12的和与R14的商为放大的倍数,输出的电压是否满足恒流或恒压模式的电压。设采样电压为3V,而基准电压为4.3V,则此时输出电压为V,为负值,充电模式为恒流充电模式,只有当采样电压稍大于基准电压,便转入到恒压模式。2.3.2 器件介绍741单运放集

21、成器任何一个集成运放都有两个输入端,一个输出端以及正、负电源端,有的品种还有补偿端和调零端等。而741集成运放器的特点:电源端:通常由正、负双电源供电,典型电源电压为15V、 12V等,第七脚;输出端:只有一个输出端。在输出端和地(正、负电源公共端)之间获得输出电压,第六脚输入端:分别为同相输入端和反相输入端,第二脚为反相端,第三脚为同向端。图2.4 恒流恒压转换2.3 恒流恒压转换单元图2.4 恒流恒压转换恒流恒压单元是电池进行的恒流模式和恒压模式转换的中间站,当电池低电压在4.2V以下V6导通V7截止,电池进行恒流充电;当电池电压在4.2V时,V7导通,V6截止,电池进行恒压充电,V4导通

22、,蓝灯LED亮;而R4作为三端调整管的调压电阻。25 电池保护电路 锂电池充电器保护电路是电池充电电路不可或缺的部分,它主要是防范电池过充;该电路主要由锂电池保护专用集成电路DW01,充、放电控制MOSFET1(内含两只N沟道MOSFET)等部分组成,单体锂电池接在B+和B-之间,电池组从+VCC和VCC输出电压。充电时,充电器输出电压接在+VCC和VCC之间,电流从+VCC到单体电池的B+和B-,再经过充电控制MOSFET到VCC。在充电过程中,当单体电池的电压超过4.35V时,专用集成电路DW01的OC脚输出信号使充电控制MOSFET关断,锂电池立即停止充电,从而防止锂电池因过充电而损坏。

23、放电过程中,当单体电池的电压降到2.30V时,DW01的OD脚输出信号使放电控制MOSFET关断,锂电池立即停止放电,从而防止锂电池因过放电而损坏,DW01的CS脚为电流检测脚,输出短路时,充放电控制MOSFET的导通压降剧增,CS脚电压迅速升高,DW01输出信号使充放电控制MOSFET迅速关断,从而实现过电流或短路保护。器件DW01图2.5 保护电路正常条件:如果VODLVDDVOCU,并且VCHVCSIVOI1,那么M1和M2都开启。此时充电和放电均可以正常进行。过充电状态:当从正常状态进入充电状态时,可以通过VDD检测到电池电压。当电池电压进入到这充电状态时,VDD电压大于VOCU,迟延

24、时间超过TOC,M2关闭。释放过充电状态:进入过记电状态后,要解除过记电状态,进入正常状态,有两种方法。如果电池自我放电,并且VDDVOCR,M2开启,返回到正常状态。在移去充电器,连接负载后,如果VOCRVDDVOI1,M2开启,返回到正常模式。过放电检测:当由正常状态进入放电状态时,可以通过VDD检测到电池电压。当电池电压进入过放电状态时,VDD电压小于VODL,迟延时间超过TOD,则M1关闭。此时CSI管脚通过内部电阻RCSID拉到VDD。如果VCSIVOI2,则电路进入断电模式(电流小于0.3uA)。释放断电模式:当电池在断电模式时,若连接入一个充电器,并且此时VCHVCSIVOI2,

25、VDDVODR,M1开启并返回到正常模式。充电检测:如果在断电模式有一个充电器连接电池,电压将变为VCSIVODL。M1开启并返回到正常模式。异常充电状态:如果在正常模式下,充电器连接在电池上,若VCSIVCH,迟延超过TOC,则M2关闭。过电流/短路电流检测:在正常模式下,当放电电流太大时,由CSI管脚检测到电压大于VOIX(VIO1或VIO2),并且迟延大于TOIX(TIO1或TIO2),则代表过电流短路状态。M1关闭,CSI通过内部电阻RCSIS拉到VSS。释放过电流/短路电流状态:当保护电路保持在过电流/短路电流状态时,移去负载或介于VBAT+和VBAT-之间的阻抗大于500K,并且V

26、CSI95%0.05gcm330mL30min101.53.0mm30min1020mgcm298%0.02gcm320mL30min891.01.5mm30min2050mgcm24%泥浆密度秤500700mL漏斗法100mL量杯法500mL量筒或稳定计失水量仪pH试纸失水量仪静切力计含砂量测定器注:1.密度:表中上限为新制泥浆,下限为循环泥浆。一般采用膨润土泥浆时,新浆密度控制在1.041.05;循环程中的泥浆控制在1.251.30;对于松散易坍地层,密度可适当加大。浇灌混凝土前槽内泥浆控制在1.151.25,视土质情况而定;2.成槽时,泥浆主要起护壁作用,在一般情况下可只考虑密度、粘度、

27、胶体率三项指标;3.当存在易塌方土层(如砂层或地下水位下的粉砂层等)或采用产生冲击、冲刷的掘削机械时,应适当考虑,泥浆粘度,宜用2530s。3.3.2在施工过程中应加强检查和控制泥浆的性能,定时对泥浆性能进行测试,随时调泥浆配合比,做好泥浆质量检测记录。一般作法是:在新浆拌制后静止24h,测一次全项(含砂量除外);在成槽过程中,一般每进尺15m或每4h测定一次泥浆密度和粘度。在槽结束前测一次密度、粘度;浇灌混凝土前测一次密度。两次取样位置均应在槽底以上200mm处。失水量和pH值,应在每槽孔的中部和底部各测一次。含砂量可根据实际情况测定。稳定性和胶体率一般在循环泥浆中不测定。3.3.3泥浆必须

28、经过充分搅拌,常用方法有:低速卧式搅拌机搅拌;螺旋桨式搅拌机搅拌;压缩空气搅拌;离心泵重复循环。泥浆搅拌后应在储浆池内静置24h以上,或加分散剂膨润土或粘土充分水化后方可使用。3.3.4通过沟槽循环或混凝土换置排出的泥浆,如重复使用,必须进行净化再生处理。一般采用重力沉降处理,它是利用泥浆和土渣的密度差,使土渣沉淀,沉淀后的泥浆进入贮浆池,贮浆池的容积一般为一个单元槽段挖掘量及泥浆槽总体积的2倍以上。沉淀池和贮浆池设在地上或地下均可,但要视现场条件和工艺要求合理配置。如采用原土造浆循环时,应将高压水通过导管从钻头孔射出,不得将水直接注入槽孔中。3.3.5在容易产生泥浆渗漏的土层施工时,应适当提

29、高泥浆粘度和增加储备量,并备堵漏材料。如发生泥浆渗漏,应及时补浆和堵漏,使槽内泥浆保持正常。3.4槽段开挖3.4.1挖槽施工前应预先将连续墙划分为若干个单元槽段,其长度一般为47m。每个单元槽段由若干个开挖段组成。在导墙顶面划好槽段的控制标记,如有封闭槽段时,必须采用两段式成槽,以免导致最后一个槽段无法钻进。3.4.2成槽前对钻机进行一次全面检查,各部件必须连接可靠,特别是钻头连接螺栓不得有松脱现象。3.4.3为保证机械运行和工作平稳,轨道铺设应牢固可靠,道碴应铺填密实。轨道宽度允许误差为5mm,轨道标高允许误差10mm。连续墙钻机就位后应使机架平稳,并使悬挂中心点和槽段中心一致。钻机调好后,

30、应用夹轨器固定牢靠。3.4.4挖槽过程中,应保持槽内始终充满泥浆,以保持槽壁稳定。成槽时,依排渣和泥浆循环方式分为正循环和反循环。当采用砂泵排渣时,依砂泵是否潜入泥浆中,又分为泵举式和泵吸式。一般采用泵举式反循环方式排渣,操作简便,排泥效率高,但开始钻进须先用正循环方式,待潜水砂泵电机潜入泥浆中后,再改用反循环排泥。3.4.5当遇到坚硬地层或遇到局部岩层无法钻进时,可辅以采用冲击钻将其破碎,用空气吸泥机或砂泵将土渣吸出地面。3.4.6成槽时要随时掌握槽孔的垂直精度,应利用钻机的测斜装置经常观测偏斜情况,不断调整钻机操作,并利用纠偏装置来调整下钻偏斜。3.4.7挖槽时应加强观测,如槽壁发生较严重

31、的局部坍落时,应及时回填并妥善处理。槽段开挖结束后,应检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度等项目,合格后方可进行清槽换浆。在挖槽过程中应作好施工记录。3.5清槽3.5.1当挖槽达到设计深度后,应停止钻进,仅使钻头空转而不进尺,将槽底残留的土打成小颗粒,然后开启砂泵,利用反循环抽浆,持续吸渣1015min,将槽底钻渣清除干净。也可用空气吸泥机进行清槽。3.5.2当采用正循环清槽时,将钻头提高槽底100200mm,空转并保持泥浆正常循环,以中速压入泥浆,把槽孔内的浮渣置换出来。3.5.3对采用原土造浆的槽孔,成槽后可使钻头空转不进尺,同时射水,待排出泥浆密度降到1.1左右,即认为清槽合格。但当清槽后至

32、浇灌混凝土间隔时间较长时,为防止泥浆沉淀和保证槽壁稳定,应用符合要求的新泥浆将槽孔的泥浆全部置换出来。3.5.4清理槽底和置换泥浆结束1h后,槽底沉渣厚度不得大于200mm;浇混凝土前槽底沉渣厚度不得大于300mm,槽内泥浆密度为1.11.25、粘度为1822s、含砂量应小于8%。3.6钢筋笼制作及安放3.6.1钢筋笼的加工制作,要求主筋净保护层为7080mm。为防止在插入钢筋笼时擦伤槽面,并确保钢筋保护层厚度,宜在钢筋笼上设置定位钢筋环、混凝土垫块。纵向钢筋底端距槽底的距离应有100200mm,当采用接头管时,水平钢筋的端部至接头管或混凝土及接头面应留有100150mm间隙。纵向钢筋应布置在

33、水平钢筋的内侧。为便于插入槽内,利钢筋底端宜稍向内弯折。钢筋笼的内空尺寸,应比导管连接处的外径大100mm以上。3.6.2为了保证钢筋笼的几何尺寸和相对位置准确,钢筋笼宜在制作平台上成型。钢筋笼每棱边(横向及竖向)钢筋的交点处应全部点焊,其余交点处采用交错点焊。对成型时临时扎结的铁丝,宜将线头弯向钢筋笼内侧。为保证钢筋笼在安装过程中具有足够的刚度,除结构受力要求外,尚应考虑增设斜拉补强钢筋,将纵向钢筋形成骨架并加适当附加钢筋。斜拉筋与附加钢筋必须与设计主筋焊牢固。钢筋笼的接头当采用搭接时,为使接头能够承受吊入时的下段钢筋自重,部分接头应焊牢固。3.6.3钢筋笼制作允许偏差值为:主筋间距l0mm

34、;箍筋间距20mm;钢筋笼厚度和宽目l0mm;钢筋笼总长度50mm。3.6.4钢筋笼吊放应使用起吊架,采用双索或四索起吊,以防起吊时因钢索的收紧力而目起钢筋笼变形。同时要注意在起吊时不得拖拉钢筋笼,以免造成弯曲变形。为避免钢筋吊起后在空中摆动,应在钢筋笼下端系上溜绳,用人力加以控制。3.6.5钢筋笼需要分段吊入接长时,应注意不得使钢筋笼产生变形。下段钢筋笼入槽后.临时穿钢管搁置在导墙上,再焊接接长上段钢筋笼。钢筋笼吊入槽内时,吊点中心必须对准槽段中心,竖直缓慢放至设计标高,再用吊筋穿管搁置在导墙上。如果钢筋笼不能顺利地摄入槽内,应重新吊出,查明原因,采取相应措施加以解决,不得强行插入。3.6.

35、6所有用于内部结构连续的预埋件、预埋钢筋等,应与钢筋笼焊牢固。3.7浇注水下混凝土。3.7.1混凝土配合比应符合下列要求:混凝土的实际配制强度等级应比设计强度等级高一级;水泥用量不宜少于370kgm3;水灰比不应大于0.6;坍落度宜为1820cm,并应有一定的流动度保持率;坍落度降低至15cm的时间,一般不宜小于lh;扩散度宜为3438cm;凝土拌合物的含砂率不小于45%;混凝土的初凝时间,应能满足混凝土浇灌和接头施工工艺要求,一般不宜低于34h。3.7.2接头管和钢筋就位后,应检查沉渣厚度并在4h以内浇灌混凝土。浇灌混凝土必使用导管,其内径一般选用250mm,每节长度一般为2.02.5m。导

36、管要求连接牢靠,接头用橡胶圈密封,防止漏水。导管接头若用法兰连接,应设锥形法兰罩,以防拔管时挂住钢筋。导管在使用前要注意认真检查和清理,使用后要立即将粘附在导管上的混凝土清除干净。3.7.3在单元槽段较长时,应使用多根导管浇灌,导管内径与导管间距的关系一般是:导管内径为150mm,200mm,250mm时,其间距分别为2m、3m、34m,且距槽段端部均不得超过1.5m。为防止泥浆卷入导管内,导管在混凝土内必须保持适宜的埋置深度,一般应控制在24m为宜。在任何情况下,不得小于1.5m或大于6m。,3.7.4导管下口与槽底的间距,以能放出隔水栓和混凝土为度,一般比栓长100200mm。隔水栓应放在

37、泥浆液面上。为防止粗骨料卡住隔水栓,在浇注混凝土前宜先灌入适量的水泥砂浆。隔水栓用铁丝吊住,待导管上口贮斗内混凝土的存量满足首次浇筑,导管底端能埋入混凝土中0.81.2m时,才能剪断铁丝,继续浇筑。3.7.5混凝土浇灌应连续进行,槽内混凝土面上升速度一般不宜小于2mh,中途不得间歇。当混凝土不能畅通时,应将导管上下提动,慢提快放,但不宜超过300mm。导管不能作横向移动。提升导管应避免碰挂钢筋笼。3.7.6随着混凝土的上升,要适时提升和拆卸导管,导管底端埋入混凝土面以下一般保持24m。不宜大于6m,并不小于1m,严禁把导管底端提出混凝土上面。3.7.7在一个槽段内同时使用两根导管灌注混凝土时,

38、其间距不应大于3.0m,导管距槽段端头不宜大于1.5m,混凝土应均匀上升,各导管处的混凝土表面的高差不宜大于0.3m,混凝土浇筑完毕,终浇混凝土面高程应高于设计要求0.30.5m,此部分浮浆层以后凿去。3.7.8在浇灌过程中应随时掌握混凝土浇灌量,应有专人每30min测量一次导管埋深和管外混凝土标高。测定应取三个以上测点,用平均值确定混凝土上升状况,以决定导管的提拔长度。3.8接头施工3.8.1连续墙各单元槽段间的接头型式,一般常用的为半圆形接头型式。方法是在未开挖一侧的槽段端部先放置接头管,后放入钢筋笼,浇灌混凝土,根据混凝土的凝结硬化速度,徐徐将接头管拔出,最后在浇灌段的端面形成半圆形的接

39、合面,在浇筑下段混凝土前,应用特制的钢丝刷子沿接头处上下往复移动数次,刷去接头处的残留泥浆,以利新旧混凝土的结合。3.8.2接头管一般用10mm厚钢板卷成。槽孔较深时,做成分节拼装式组合管,各单节长度为6m、4m、2m不等,便于根据槽深接成合适的长度。外径比槽孔宽度小1020mm,直径误差在3mm以内。接头管表面要求平整光滑,连接紧密可靠,一般采用承插式销接。各单节组装好后,要求上下垂直。3.8.3接头管一般用起重机组装、吊放。吊放时要紧贴单元槽段的端部和对准槽段中心,保持接头管垂直并缓慢地插入槽内。下端放至槽底,上端固定在导墙或顶升架上。3.8.4提拔接头管宜使用顶升架(或较大吨位吊车),顶

40、升架上安装有大行程(12m)、起重量较大(50100t)的液压千斤顶两台,配有专用高压油泵。3.8.5提拔接头管必须掌握好混凝土的浇灌时间、浇灌高度、混凝土的凝固硬化速度,不失时机地提动和拔出,不能过早、过快和过迟、过缓。如过早、过快,则会造成混凝土壁塌落;过迟、过缓,则由于混凝土强度增长,摩阻力增大,造成提拔不动和埋管事故。一般宜在混凝土开始浇灌后23h即开始提动接头管,然后使管子回落。以后每隔1520min提动一次,每次提起100200mm,使管子在自重下回落,说明混凝土尚处于塑性状态。如管子不回落,管内又没有涌浆等异常现象,宜每隔2030mm拔出0.51.0m,如此重复。在混凝土浇灌结束

41、后58h内将接头管全部拔出。4、质量标准4.1地下连续墙均应设置导墙,导墙形式有预制及现浇两种,现浇导墙形状有“L”型或倒“L”型,可根据不同土质选用。4.2地下墙施工前宜先试成槽,以检验泥浆的配比、成槽机的选型并可复核地质资料。4.3作为永久结构的地下连续墙,其抗渗质量标准可按现行国家标准地下防水工程施工质量验收规范GB50208执行。4.4地下墙槽段间的连接接头形式,应根据地下墙的使用要求选用,且应考虑施工单位的经验,无论选用何种接头,在浇注混凝土前,接头处必须刷洗干净,不留任何泥砂或污物。4.5地下墙与地下室结构顶板、楼板、底板及梁之间连接可预埋钢筋或接驳器(锥螺纹或直螺纹),对接驳器也

42、应按原材料检验要求,抽样复验。数量每500套为一个检验批,每批应抽查3件,复验内容为外观、尺寸、抗拉试验等。4.6施工前应检验进场的钢材、电焊条。己完工的导墙应检查其净空尺寸,墙面平整度与垂直度。检查泥浆用的仪器、泥浆循环系统应完好。地下连续墙应用商品混凝土。4.7施工中应检查成槽的垂直度、槽底的淤积物厚度、泥浆比重、钢筋笼尺寸、浇注导管位置、混凝土上升速度、浇注面标高、地下墙连接面的清洗程度、商品混凝土的坍落度、锁口管或接头箱的拔出时间及速度等。4.8成槽结束后应对成槽的宽度、深度及倾斜度进行检验,重要结构每段槽段都应检查,一般结构可抽查总槽段数的20%,每槽段应抽查1个段面。4.9永久性结构的地下墙,在钢筋笼沉放后,应做二次清孔,沉渣厚度应符合要求。4.10每50m3地下墙应做1组试件,每幅槽段不得少于1组,在强度满足设计要求后方可开挖土方。4.11作为永久性结构的地下连续墙,土方开挖后应进行逐段检查,钢筋混凝土底板也应符合现行国家标准混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204的规定。4.12地下连续墙的钢筋笼检验标准应符合建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002表5.6.4.1的规定。其他标准应符合表4.12的规定。地下连续墙的钢筋笼检验标准 表4.12 项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1墙体强度设计要求查试件

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