摘要：本文針對建筑電氣設計施工中與結構相關(guān)的若干問(wèn)題進(jìn)行討論，提出設計施工中應當注意的問(wèn)題及解決方法，供設計、施工者借鑒。

　　關(guān)鍵字：建筑電氣；結構；防雷

　　在工程設計中，很多設計師都存在這樣一種認識：建筑電氣專(zhuān)業(yè)所涉及到的管線(xiàn)管徑小、數量少、敷設簡(jiǎn)單，以及防雷接地措施要求不高等，所以電氣專(zhuān)業(yè)與結構專(zhuān)業(yè)的配合往往被忽視，其實(shí)不然。隨著(zhù)現代電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和大規模智能化建筑的興起，建筑電氣設計中所涉及的各類(lèi)管線(xiàn)將越來(lái)越多，對防雷、防電磁脈沖等保護措施的要求也越來(lái)越高，因此作為設備設計中的一部分，建筑電氣設計與其他專(zhuān)業(yè)特別是與結構專(zhuān)業(yè)之間的協(xié)調、配合應該得到相應的重視�；�于這一點(diǎn)，本文將分幾個(gè)方面對電氣設計、施工中與結構相關(guān)的若干問(wèn)題加以討論。

　　利用建筑中的結構鋼筋進(jìn)行防雷與接地

　　在《建筑防雷設計規范》（GB50057-94）中，多次提到在防雷設計時(shí)，應優(yōu)先利用建筑本身的結構鋼筋或鋼結構等自然金屬，作為防雷裝置的一部分，使得在保證安全可靠性的前提下能兼顧經(jīng)濟性。因此，如何利用建筑物的金屬導體是防雷設計中的重要問(wèn)題。

　　到2005年，我國高速公路將僅次于美國，躍居世界第二位；2010年，“五縱七橫”國道主干線(xiàn)將基本建成，到2020年，公路總里程將達到145萬(wàn)公里，其中高等級、次高級路面占公路總里程的50％以上。

　　在已通車(chē)的高速公路中，剛性和半剛性基層瀝青路面約占80% .與國外瀝青路面相比較，我國瀝青路面的整體質(zhì)量不高，包括高速公路在內的絕大部分瀝青路面在交付使用2～3年后就出現路面早期損壞，嚴重影響道路的使用率和通行率，同時(shí)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟損失。因此，提高瀝青路面的施工質(zhì)量，延長(cháng)道路的使用壽命，已經(jīng)成為我國公路行業(yè)發(fā)展的當務(wù)之急。

　　1、目前瀝青路面施工中存在的問(wèn)題

　　傳統的瀝青路面鋪筑施工工藝是將瀝青混合料設備生產(chǎn)的瀝青混合料由自卸卡車(chē)運輸到施工現場(chǎng)，并卸至瀝青攤鋪機的料斗中，經(jīng)攤鋪機進(jìn)行攤鋪后，由壓路機對路面進(jìn)行最終壓實(shí)。國內外的施工實(shí)踐證明，用這種傳統工藝鋪筑成形的路面早期破損現象比較嚴重，致使道路的維修費用大大增加，壽命縮短，使用率降低。造成路面早期損壞的主要原因有如下三個(gè)方面：

　�。�1）自卸車(chē)在裝料、運輸及卸料過(guò)程中導致瀝青混合料出現三次材料離析和溫度離析。

　�。�2）因攤鋪機料斗容量小、自卸卡車(chē)數量少等因素導致攤鋪機停機待料，攤鋪工作不能連續進(jìn)行，造成路面結合處粘接力及其他力學(xué)性能的差異。

　�。�3）自卸車(chē)卸料時(shí)對攤鋪機進(jìn)行碰撞和頂推，造成的路面的橫向接縫（即縱向波）。

　　影響瀝青混凝土路面鋪筑施工質(zhì)量及施工成本的因素除施工工藝外，單機性能及機群協(xié)同性方面也有重要作用。國外在上世紀90年代就已開(kāi)展了機群智能控制技術(shù)的研究。由歐盟Brite-EuRamIII計劃支持，法國、芬蘭、德國、英國、瑞典五個(gè)國家的七家單位合作，歷時(shí)兩年（1997~1999）實(shí)施“計算機集成道路建設計劃（The ComputerIntegrated Road Cons- truction project）”，旨在為瀝青路面施工提供全新的控制與監測工具。整個(gè)控制系統由地面子系統（GSS）、定位子系統（PSS）和機載子系統（OBSS）組成<1>.

　　三一重工股份有限公司于2002年開(kāi)始，在國家863計劃“機群智能化工程機械”重大專(zhuān)項經(jīng)費支持下，以追求最終產(chǎn)品質(zhì)量最優(yōu)為目標，分別從“瀝青路面施工工藝”、“單機智能化”和“機群監控與優(yōu)化調度”三個(gè)方面，研究生產(chǎn)過(guò)程中各要素的約束機制及影響產(chǎn)品質(zhì)量的工藝因素，尋求生產(chǎn)線(xiàn)中各環(huán)節的最優(yōu)匹配與協(xié)調及單機最優(yōu)狀態(tài)調整的控制策略，旨在為施工企業(yè)和業(yè)主提供瀝青路面施工的整體解決方案。

　　2、瀝青混合料轉運車(chē)及轉運—攤鋪工藝

　　為了提高瀝青路面面層的施工質(zhì)量，歐美國家提出了轉運攤鋪的施工工藝。三一重工股份有限公司在國內率先倡導這種工藝，并開(kāi)發(fā)了國內第一臺瀝青混合料轉運車(chē)LHZ25.

　　新工藝是在運料汽車(chē)與攤鋪機之間增加轉運車(chē)。轉運車(chē)的二次攪拌使得在前面環(huán)節中造成的溫度和級配離析的瀝青混合料得到充分的拌合。同時(shí)，避免了運料汽車(chē)對攤鋪機的碰撞。轉運車(chē)的供料速度不受其它因素的干擾，保證攤鋪機上的混合料數量始終是恒定的，拌和機和運料汽車(chē)在供料方面的不均衡通過(guò)轉運車(chē)的料斗儲存量得以調節，確保了攤鋪機勻速穩定的攤鋪，使施工路面平整度得到明顯提高。

　　2002年9月三一重工路面機械公司研制了我國第一臺瀝青混合料轉運車(chē)LHZ25.在此基礎上于2003年9月推出了改進(jìn)型的瀝青混合料轉運車(chē)LHZ25A。LHZ25A瀝青混凝土轉運車(chē)主要由機身、動(dòng)力系統、液壓系統、電氣系統、行駛系統、物料儲存系統、物料輸送系統、物料攪拌系統和輔助系統等九大部分組成。

　　機身用來(lái)聯(lián)接行走系統并支撐動(dòng)力系統及各工作系統，主要由機架和料倉構成。

　　液壓系統實(shí)現整機行走、入料、攪料、出料及輔助運動(dòng)的傳動(dòng)及控制。

　　電氣系統主要功能有：保證轉運車(chē)柴油機安全、可靠地啟動(dòng)；實(shí)現轉運車(chē)各功能部件的單動(dòng)及聯(lián)動(dòng)工作狀態(tài)；實(shí)現轉運車(chē)與瀝青攤鋪機的配套作業(yè)；實(shí)現轉運車(chē)工作狀況的監控、故障診斷及報警的功能。

　　行駛系統采用了全液壓驅動(dòng)的輪胎行走方案。

　　2003年9月6日，LHZ25A參與長(cháng)沙市市政工地聯(lián)合攤鋪施工，完成了長(cháng)沙市勞動(dòng)東路五十米瀝青路面的攤鋪。2003年9月下旬，浙江寧波交通建設集團公司租賃了LHZ25A樣機參與杭州繞城高速公路的施工，完成了杭州繞城高速公路南線(xiàn)8標25公里瀝青面層的攤鋪。

　　2003年12月中旬在南昌新余滬內高速公路昌京段，完成12公里的瀝青路面攤鋪。國內40多家施工企業(yè)技術(shù)負責人及行業(yè)協(xié)會(huì )和國家科技部863專(zhuān)家觀(guān)摩了施工過(guò)程。

　　LZH25A型瀝青混合料轉運車(chē)被科技部863計劃“先進(jìn)制造及自動(dòng)化”領(lǐng)域推薦為2003年國家科技計劃項目重大進(jìn)展，2004年已正式推向市場(chǎng)。

　　3、轉運車(chē)對瀝青混合料溫度和級配分布的影響

　　2003年12月17日至2003年12月24日長(cháng)沙理工大學(xué)公路工程試驗檢測中心對LHZ25型瀝青混合料轉運車(chē)在新余滬內高速公路昌京段瀝青路面施工中的應用情況進(jìn)行了現場(chǎng)測試。

　　4、轉運車(chē)對瀝青路面級配離析的影響

　　通過(guò)在瀝青混合料轉運車(chē)的前、后料斗的左、中、右三點(diǎn)取樣，對其進(jìn)行抽提和篩分，測定其級配，并與設計的標準級配進(jìn)行比較。以了解運料汽車(chē)卸下的瀝青混合料的離析情況，以及轉運車(chē)的再次拌和對瀝青混合料的級配離析的改善情況。

　　分別在兩臺攤鋪機后的左、中、右三點(diǎn)取樣（攤鋪后、壓實(shí)前），取樣時(shí)是用鐵鏟直接挖到該層的層底，即是沿整個(gè)厚度取樣。然后進(jìn)行抽提篩分，評定經(jīng)攤鋪機攤鋪后的瀝青混合料的離析情況。

　　終壓后采取鋪砂法測定路表的構造深度，采用滲透系數儀測定路面結構的滲透系數。路表的構造深度，可以反映瀝青混合料的粗、細骨料在路表的分布規律。因此可用于評定路表面的級配離析情況。滲透系數反映的是水在路面結構內部流動(dòng)的快慢程度，反映路面結構內部的孔隙性及其連通性。因此，可以反映路面內部的級配離析情況。綜合測試情況可得如下結論：

　�。�1） 常規工藝條件下混合料最大的級配極差為19.88％；構造深度平均值為0.8698mm，標準差為0.2238mm；滲透系數的標準差為55.81ml/min.

　�。�2）采用瀝青混合料轉運車(chē)后，混合料最大的級配極差為6.85％，構造深度平均值為0.6478mm，標準差為0.0571mm，滲透系數的標準差為3.21ml/min.與未采用轉運車(chē)攤鋪的路面結構相比最大的級配極差改善了13.03％，構造深度的均勻性提高了3.92倍，滲透系數的均勻性提高了17.39倍。

　　5、施工機群智能監控與調度系統

　　影響瀝青混凝土路面鋪筑施工質(zhì)量及施工成本的因素除施工工藝外，單機性能及機群協(xié)同性方面也有重要作用。三一重工股份有限公司聯(lián)合中南大學(xué)、長(cháng)沙理工大學(xué)及北京機械工業(yè)自動(dòng)化研究所研制了機群智能調度與監控系統。整個(gè)系統由“調度與控制”、“機群定位”、“通信網(wǎng)絡(luò )”、“狀態(tài)監測”、“故障診斷與維護”五個(gè)功能模塊組成。系統按空間位置布局由六個(gè)部分組成：中央控制室（管理與監控中心）、移動(dòng)通信車(chē)（距離較遠時(shí)）、攤鋪機群（轉運車(chē)、攤鋪機、壓路機）、攪拌站、自卸卡車(chē)車(chē)隊、遠程維護中心。

　　中央控制室：是整個(gè)智能化工程機械的中樞，與攪拌站毗鄰，負責對整個(gè)系統中的各種機械進(jìn)行統一管理、監控及調度。根據單機運行狀態(tài)信息和單機工藝模型，在最優(yōu)調度軟件支持下產(chǎn)生單機調度信息，機群內各單機運行及施工狀態(tài)均在控制中心大屏幕上顯示。中央控制室與遠程維護中心通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)。

　　攤鋪機群系統：主要包括攤鋪機、壓路機和轉運車(chē)，它們之間的協(xié)作控制是整個(gè)智能化機群系統的重點(diǎn)。

　　物料運輸車(chē)隊：以GSM短信息形式與中央控制中心室聯(lián)系，按控制中心指令進(jìn)行物料運輸與調配。

　　通信網(wǎng)絡(luò )系統：由無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)、數傳電臺、GSM和互聯(lián)網(wǎng)組成。攤鋪機群因相互位置鄰近，通過(guò)安裝在攤鋪機上的AP網(wǎng)橋形成局域網(wǎng)，局域網(wǎng)與控制中心通過(guò)無(wú)線(xiàn)數傳電臺聯(lián)系，當距離較遠時(shí)，需加移動(dòng)通信車(chē)。

　　遠程維護中心：通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接收機群控制中心的維護請求及發(fā)出維護指導意見(jiàn)。

　　機群調度的優(yōu)化目標決定了機群作業(yè)模式的總價(jià)值，取決于各種目標因素的綜合考慮�？紤]問(wèn)題的復雜性，本系統采用定量與定性相結合的方式，綜合考慮施工質(zhì)量和施工成本雙重因素。主要考慮路面密實(shí)度和平整度，在機群調度中通過(guò)對運輸車(chē)輛的調度保證瀝青混合料的連續均勻供料，不允許攤鋪機出現停機待料和待攤鋪材料的過(guò)多積壓。通過(guò)對攤鋪機與壓路機工作狀態(tài)的監測與協(xié)調，以最經(jīng)濟的方式達到路面密實(shí)度指標。

　　6、結論

　�。�1） 在現有瀝青混凝土路面鋪筑工藝模式下，材料的級配離析與溫度離析是制約瀝青路面鋪筑質(zhì)量的不可控因素，在機群系統中增加具有二次攪拌功能的瀝青混合料轉運車(chē)是一種簡(jiǎn)便可行的解決途徑，應引起有關(guān)管理部門(mén)和行業(yè)協(xié)會(huì )的重視。

　�。�2） 在高等級路面施工項目中，由于施工機械品種及數量較多，各種機械的運行狀態(tài)具有一定的隨機性，施工機械的優(yōu)化配置及機器狀態(tài)的動(dòng)態(tài)調節可為挖掘機器潛能提供技術(shù)手段。

　�。�3） 利用網(wǎng)絡(luò )、通信、GPS定位等技術(shù)，實(shí)現施工機群的智能調度和施工環(huán)節的全過(guò)程監控與管理，使瀝青路面施工進(jìn)入全新的數字化作業(yè)模式，將對我國公路建設和提高工程機械技術(shù)水平產(chǎn)生深遠的影響。