DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 焊工考核管理 焊工的考核管理，不仅可以动态监视焊工的水平和状态，还能提升焊工的积极性，有助于科学管理焊工，促进焊接生产质量的良性循环，使项目实现增益的目标。 3.1. Initial Production (IP)初始生产验证焊口 根据阿美规范SAEP-321 Saudi Aramco Welders Performance Qualification and Tracking Requirements和SAEP-323 Contract Welders and Brazers Performance Qualification Testing and Tracking Requirements要求 [ 5 ] [ 6 ]，承包商每名新焊工的初始3道IP对焊焊口需进行100%射线RT检测，且至少1道焊口RT拍片过程应经过业主管理部门OIU的见证。IP焊口与批准的焊接工艺规程WPS无关。根据三方(独立第三方、承包商和阿美OID)无损检测结果，可以分为以下4种情况，见流程图2： 1) 初始3道验证口射线检测全部合格。可以直接申请进行生产口的焊接。 2) 初始3道验证口中有1道射线检测不合格。该焊工需要继续焊接2道焊口：若射线检测全部合格，可以直接进行生产口的焊接；若其中1道焊口RT检测不合格，需要按照标准要求进行重新培训，然后按照正常流程重新开始3道验证口的焊接；若2道焊口RT检测全部不合格，此焊工的资质将被取消。 3) 初始3道验证焊口中2道RT检测不合格，应当对焊工进行重新培训，然后重新进行3道初始验证口的焊接。培训机会只有2次，若仍然不合格，取消焊工资质。 4) 初始3道验证焊口RT检测全部不合格，直接取消焊工资质。 对于储罐焊接，初始3道验证口取每道焊口6寸长进行射线检测。 此外，初始3道验证口纳入焊接数据表，即不需要计算在焊接返修率WRR中。RT检测结果至少需要保留一年以上。 图2. 初始3道验证口射线检测要求流程 3.2. 施焊过程焊工控制管理 3.2.1. 焊工等级分类 根据阿美SAEP 324 Certification Review and Registration of Project Welders要求 [ 7 ]，焊工的考核指标需要将焊接焊口返修率(无损检测拍片返修数量与总检测数量之比)和焊接长度线返修率(每周无损检测返修长度与无损检测总长度之比)相结合，其中焊接长度返修率为主要影响因素，返修率的目标值为线返修率小于0.2%且焊口返修率小于5%。无损检测比例应按照工艺管线焊接标准SAES-W-11Welding Requirements for On-Plot Pipe [ 8 ] 和长输管线焊接标准SAES-W-12 Welding Requirements for Pipelines确定 [ 9 ]。焊工等级分类见表2。 A类焊工：所有的焊工的理想目标是A类，具有较低的返修率。 B类焊工：B类焊工也可以接受，考虑到成本目标，B类焊工的技术水平需要提高。 C类焊工：C类焊工焊接成本的经济性较差，需要密切监视焊接过程。 D类焊工：严密监视所有的返修焊口，2~3星期内焊工的周返修率有可能会超过7.5%；焊工需要严密监视或增加NDT百分比直至焊接返修率小于7.5%；如果2~3星期内，焊工的返修率仍然没有下降，可以考虑注销焊工资质或焊工进行再培训和考试。 Table 2 Welder classification criteri 焊工等级分类 焊工JCC状态 线返修率(Lr/Lw)，% 焊口返修率(Jr/Jw)，% 资质与技能(每周和总计)焊接返修率 A 可接受 ≤0.2 ≤5 A类焊工，线返修率 ≤ 0.2%且焊口返修率 ≤ 5% B 可接受 ≤0.4 ≤7.5 B类焊工，线返修率 ≤ 0.4%且焊口返修率 ≤ 7.5% C 经济性较差 ≤0.5 经常性达到7.5 C类焊工，处于临界值，线返修率 ≤ 0.5%且焊口返修率经常达到7.5% D 不可接受 >0.5 >7.5 D类焊工，经常(每周)线返修率 > 0.5%且焊口返修率 > 7.5%。资质需要吊销。 表2. 焊工分类准则 备注：1) Lr是焊工周焊接返修长度；Lw是周焊接RT检测长度；Jr是RT检测返修焊口数；Jw是RT检测焊口数量；2) 上述分类需要排除极端天气的影响。 3.2.2. 焊工跟踪系统的建立 如前所述，根据阿美标准要求，在正式施焊前，承包商需要按照要求提交焊工注册及跟踪系统并获得批准后才能使用。一个完整的系统至少包含信息：焊工名字和焊工号、周焊口返修率(周焊口总数量、无损检测百分比、周焊口RT数量、周焊口返修数量、周焊口返修率)、累计焊口焊接返修率(焊口总数量、无损检测百分比、焊口RT总数量、焊口返修总数量、总焊口返修率)、周线返修率(各检测百分比下的焊口尺寸数量/周、各百分比下无损检测数量/周、各百分比下返修尺寸数量/周、线返修率/周)和总线返修率(各检测百分比下的焊口尺寸总数量、各百分比下无损检测总尺寸数量、各百分比下返修总尺寸数量、线返修率)及焊工等级。根据系统统计结果，对于C类和D类及时采取有效措施。 3.2.3. 动态监控焊工状态 要实现良好的焊工状态管理，需要建立动态监控系统，实施实地按照工作要求和计划更新焊工状态跟踪系统。其实现必须具备以下条件： 1) 无损检测要及时，根据规范要求，无损检测滞后不得超过一个星期，及时安排NDT机组进行无损检测，可以有效预防焊工因为技术或其他心理影响短期内造成较大数量的返修；如前所述，无损检测RT需要三方审片，因此需要及时跟踪每方的审片进度，防止因其他因素干扰审片结果。 2) 数据录入要准时，安排NDT协调员及时录入系统数据，可以针对性计算出焊工的线返修和焊口返修，区别焊工的等级，对于等级较低的焊工，采取相应的措施，分析出现缺陷的原因，有助于其提高焊接合格率。 此外，承包商应逐级将焊工状态表下发至相应的管理人员手中，如机组长、焊接质检员、焊接主管，以便随时进行过程监控。
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user: 4. 焊工证书维护管理 焊工JCC有效期为三年，从通过IP验证口开始算起。在有效期截止前90天，需要向焊工考试中心重新申请签发焊工证书。对于3道IP初始验证焊口中，焊工证书被撤销的焊工，需3个月以上的培训和再教育，才能重新进行焊工考试。对于6个月内没有焊接记录的焊工，自动取消焊工的相应焊接资格。对于雇佣类似项目或者承包商其他项目的焊工，如果有6个月内焊接记录且可以覆盖本项目的焊接范围，需要将焊接记录提交至业主PID部门审核，可豁免考试。 焊工工作中需随身携带批准的焊工证件JCC，以供承包商质量部门和业主进行核定和检查。承包商质检员所辖焊接作业点，若发现焊工违规焊接，有权利及时收回焊工JCC，通知其进行培训与学习，根据结果，决定焊工是否恢复正常焊接。 不管任何原因取消了焊工资质，禁止施焊，若焊工仍在焊接，不论焊口是否合格，需要切掉取消资质后所焊的全部焊口。离职的焊工，及时归还焊工JCC至业主主管部门。
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user: 5. 总结 沙特阿美在整个焊工管理过程中，每个步骤都进行了条款化程序安排，过程中监督焊工动态并通过数据实时对焊工进行检测，各程序步骤的要求分别执行了焊工考试、焊工的培训及再教育、焊工考核管理、焊工证书维护等，希望进一步提升项目焊工资质管理。
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user: 摘 要 冷弯管作为油气管道安装的重要一环，在油气管道施工中有极其重要的作用。本文结合沙特阿美NGCP项目Haradh地区的Freeflow line和Pipe line施工经验，着重探讨冷弯管角度确定、冷弯管制作及现场安装等工序中的注意事项。 关键词 :冷弯管，测量，转角，弯管叠加 Copyright © 2020 by author(s)， Yangtze University and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 沙特是中国在中东地区推进“一带一路”建设的重要合作伙伴 [ 1 ]，在此背景下，中国施工企业在沙特的市场前景将非常广阔。近几年，管道局先后中标了沙特阿美多个项目，其中多数工程属于油气田区的Freeflow line和Pipe line。 沙特阿美的油气田区是世界上最早和最大的油气产区之一，已经有庞大的油气管道网络。在这些地区施工，管线的走向极其不规律，水平转角多，由于有大量的在役设施穿越，纵向弯管的使用量也很大。以管道局承建的沙特阿美NGCP项目为例，仅Haradh区域的308 km钢质管道就需要安装4000多根冷弯管，因此，研究冷弯管的安装技术，对施工的进度和成本都有很重要的影响。 目前，大部分的冷弯管安装都是根据设计图纸估计，现场调整角度偏差，经常会出现角度不合适或强力组对的情况。本文首先论述了冷弯管的应用，并从冷弯管的测量、现场组合以及预制等方面阐述了如何确定冷弯管的角度，提高施工质量，减少浪费。
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user: 2. 冷弯管的应用 2.1. 管道走向改变的方法 输油输气钢质管道的走向改变一般有三种方法： 1) 采用弹性敷设方式 该方法应用于角度较小，曲率半径较大，而且有足够的空间的区域。我国规范的一般要求，弹性敷设的最小曲率半径为1000 D。 在沙特阿美的规范和图纸中，一般不给出具体的曲率半径，而是采用公式计算法来确定。例如： R = ED 2 Sb 其中， R：曲率半径； E：弹性模量； D：管道外径； Sb：管道应力。 2) 采用热煨弯管或热煨弯头方式 热煨弯头一般是采用角度级差的方式进行定制，例如，外径20英寸的钢管，设置30˚、45˚、60˚、90˚几种规格。设计时先计算出转角度数，再人为地进行圆整到拟订货的级差度数，产生的误差采用调整管沟来适应弯头或与冷弯管组合使用来消除 [ 2 ]。 如果规格设置过多，将会成本增加，一旦现场又线路调整，也会造成订制弯头的浪费，如果规格设置较少，不能满足现场不同角度转向的需要，而且在沙特阿美项目，依靠管沟调整的方法不能满足中线偏差的要求。 3) 采用冷弯管的方式 冷弯管的角度可以根据现场实际需要进行确定，其精度可以达到1分。冷弯管的最大角度和最小曲率半径在各种规范中有不同的规定。沙特阿美的规范《Construction of On-Land and Near-Shore Pipelines》(SAES-L-450)中，对不同管径冷弯管弯制时，每一进尺的长度和角度进行了规定(见表1)。 Table 1 Maximum localized ben 管径 (inch) 最小进尺 (mm) 最大弯曲角度 (˚) 6 300 4.5 8 300 3.8 10 300 2.8 12 300 2.3 14 300 1.7 16 300 1.5 18 300 1.2 20 450 0.9 24 450 0.75 30 450 0.6 ≥36 450 0.5 表1. 弯管最小进尺 2.2. 冷弯管应用优点 在油气管道施工中，水平转角和纵向转角均可以使用冷弯管，而且施工中冷弯管有以下优点： 1) 冷弯管制作工艺简单，相较于热煨弯头，成本较低。 2) 冷弯管的角度在一定范围内可以根据需要进行调整，更能契合图纸和现场实际需要。 3) 冷弯管的曲率半径相较于弹性敷设小的多，尤其是小管径的钢管，最大弯曲角度能达到45度，基本能够替代热煨弯管和热煨弯头。 4) 冷弯管可以通过组合叠加等多种方法，达到契合现场条件的目的。 5) 针对沙特阿美公司在油气田区域的管道安装，由于在建设施非常多，而且分布极不规范，通过增加冷弯管安装来调整路由是最为方便快捷的方法。
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user: 3. 冷弯管安装的步骤 3.1. 冷弯管安装的流程 冷弯管安装的重点在角度确定，而角度确定的重点在现场测量，根据在沙特阿美的施工经验，冷弯管安装中的重要工序如下(见图1)： 图1. 冷弯管安装流程 3.2. 现场测量 沙特阿美的施工合同规定，在合同生效后三个月内，如发现图纸有严重错误或存在重大变更，可申报并可获得工期及费用补偿，逾期将由承包商自行承担。另外，近几年沙特阿美油气管道市场的快速扩张，导致大部分工程的设计时间比较短，设计错误较多。 由于以上原因，施工单位拿到图纸后，应尽快进行核查，并进行现场初步测量。测量工作的要点： 1) 测量前，仔细审查施工图纸，对转角处起弯点、弯心以及终弯点的坐标进行统计，并对地上和地下障碍物的坐标进行统计。 2) 测量时，应顺便将作业带测量出来。 3) 直线段，可以采用间隔100米或150米打桩的方式，确定中线。 4) 转角处，必须确定出起弯点，弯心和终弯点，并打桩标识。 5) 遇到电线杆、阴保站或其他障碍物与管道间距不满足阿美规范要求时，应尽快进行标记，并反馈给业主项目管理团队(Project Management Team)办公室。 3.3. 路由调整 现场施工时，为了保证施工的顺利进行，经常需要调整原路由，其原因主要有以下几个方面： 1) 按原路由遇到图纸未标明地上障碍物或障碍物与管线间距不够，需要改变原路由的水平转角。 2) 现场发现图纸未标明的地下管线或光缆等，需要增加纵向弯管或改变水平转角。 3) 现场地质与图纸设计不符合，需要改变管道埋深。 4) 现场实际环境与图纸不符合，需要改变施工方案，例如，由原设计的大开挖改为定向钻穿越等。 3.4. 确定角度 3.4.1. 水平弯管角度确定 当水平转角或纵向角度采用一根弯管能满足要求时，应按如下步骤确定弯管角度： 1) 根据图纸坐标找出起弯点坐标、弯心坐标和终弯点坐标。 2) 针对水平转角，利用软件确定弯管弧线段的中心线位置，每隔2~3 m确定一个点的坐标，并在现场对弧线部分放出中心线位置，进行管沟开挖，并复测。 3) 针对纵向转角，应确定起弯点和弯心，并确定弯心的高程，现场开挖管沟后进行复测。 4) 根据现场复测情况，确定弯管角度和坐标，以外径8英寸角度为10˚弯管为例(见图2)。 图2. 单根弯管角度确定 3.4.2. 水平组合弯管确定 对于转角较大，且没有合适较大弯管或弯头时，需要采用冷弯管和冷弯管组合或者冷弯管与热煨弯头组合的方式进行施工。其施工步骤如下： 1) 确定起弯点、转角的顶点、终弯点的坐标。 2) 根据弯管或弯头的尺寸进行调整，一般转角的顶点坐标不动，调整起弯点和终弯点的坐标。 3) 现场放线、挖沟后，进行复测。 4) 以外径762 mm (30英寸)的管道，转角55˚为例，可采用45˚热煨弯头(曲率半径5 D，两端直管段长1 m)和10˚的弯管进行组合(见图3)。 图3. 热煨弯头和弯管组合 3.4.3. 水平转角和纵向转角叠加弯管 现场施工时，经常会遇到水平和纵向都有转角的情况，此时应认真测量，确定弯管的角度(见图4)： 1) 首先，根据现场管道纵向，测量水平转角α。 2) 确定高差h，从而确定纵向转角β。 3) 通过公式计算所需弯管角度180˚——θ。 图4. 叠加弯管 根据图4推导叠加弯管角度计算公式： 由直角三角形ΔBCB1、ΔBAB1、ΔAHB1可以得出： a = l cos α ① k 2 + c 1 2 = c 2 ② k 2 + l 2 = a 2 ③ c 1 2 = b sin β 2 + b sin β + l 2 = b 2 + l 2 + 2 b l cos β ④ 由余弦定理得出： cos θ = a 2 + b 2 − c 2 2 ab ⑤ 合并①②③④⑤式，通过三角代换，可得： 弯 管 角 度 = 180 ∘ − arccos ( − cos α ⋅ cos β ) 3.5. 弯管场地建设 3.5.1. 弯管场地的选择 1) 弯管场地应选择在交通便利，依托较好的地方。 2) 弯管场地应该选择不宜被水淹没，基础较好的地方。 3) 弯管场地的大小应根据弯管量的大小来设计。 4) 弯管场地应尽可能平坦，便于处理的地方，减少修整工作量。 3.5.2. 弯管场地的设置 弯管区域的合理设置，能够减少弯管倒运，并最大限度的存放弯管，同时也便于弯管的拉运。弯管场地应根据现场实际情况进行合理设置，一般应设置原管堆管区域、成品弯管区、弯管机位置区，吊车位置区，并设置车道(见图5)。 图5. 弯管场地设置 3.6. 弯管预制 用于制作冷弯管的钢管均采用与所在线路段用管相同的管子，防腐管应无损伤、冷叠、压痕、划痕、裂纹、褶皱等缺陷。管子标识应清楚，现场要有钢管厂和防腐厂提供的出厂合格证，用于弯管制作的直管，必须经过QC检验，具备检验报告后方可使用 [ 3 ]。 目前，国内外广泛采用垂直液压弯管机加工冷弯管，其基本原理是将钢管放置于弯管机模具上，调整钢管位置、上模、下模、内胎、夹具等，按照设计的冷弯管加工工艺参数，冷弯管机主油缸对钢管施加合适的弯曲力矩，使钢管局部管段产生适量屈服变形，形成一定的成形角度 [ 4 ]。 采用垂直液压冷弯管机制作冷弯管的基本步骤为：后端夹具夹紧钢管(固定支点)，通过前端下模主油缸的支点(活动支点)向上运动，使钢管沿上模曲线中部(固定支点)弯曲变形，再将钢管按一定的间隔移动后重复弯制过程，逐段弯制，最后达到设计的弯曲角度。主要工艺流程为：弯管机启动和预热，弯管基准点设定(胎芯–顶模基准点、弯曲间隔基准点、钢管水平基准点、钢管弯曲基准点)，钢管弯制，质量检验，标识和装运 [ 5 ]。 弯管开始前，应进行场地准备、设备物资准备、技术准备以及人员准备。具体弯制应符合各个工程项目批准的施工程序文件、施工方案或者相应的标准规范。例如，管道局承建的沙特NGCP执行的是阿美的标准程序《陆地和近海岸长输管线施工规范》(Construction of On-Land and Near-Shore Pipelines SAES-L-450)以及该工程的冷弯管施工程序文件《Method of Statement for Cold Pipe Bending》。 3.7. 弯管安装 冷弯管弯制完成后，应进行标识、记录和验收，通过验收后，应尽快运至现场进行安装。 1) 首先，根据图纸或设计的弯管组合，进行重新放线，转角处设置加密桩，弧线段桩间距不超过3 m。 2) 根据放线结果进行管沟开挖。 3) 管沟开挖完成后，进行复测，并在沟内确定起弯点、终弯点以及弯管和直管连接的焊口坐标。 4) 根据弯管标识，将弯管运至现场。 5) 根据管道下沟和焊接施工程序文件进行组对焊接。 6) 如果弯管位置与沟壁太近，或者弯管角度不合适，应检查弯管标识和弯管角度。如果确认弯管标识和角度均正确，应进行管沟修整。 7) 弯管安装完成后，进行防腐、检漏和回填。
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user: 4. 结束语 冷弯管是油气管线施工中非常重要的一个环节，加强对冷弯管安装的研究，不仅能减少管材浪费，节约成本，同时对施工质量也起着关键的作用。在沙特阿美的油气田区，各种管线纵横交错，每公里弯管用量超过10根，合理的布置、组合和安装冷弯管更是非常重要。
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user: 摘 要 安全仪表系统是为防止、减少油气管道危险事件发生或保持过程安全状态，实现安全保护或安全控制的控制系统，安全完整性等级(SIL)是一种量化安全仪表系统预期或要求的安全水平的分级方式，平均失效概率是衡量安全完整性等级的重要指标，相应的安全完整性等级对应着相应的硬件故障裕度，国内常用规范对各个安全完整性等级的安全仪表系统逻辑控制器冗余做了相应要求，阿美公司的紧急停车(ESD)系统逻辑控制模块冗余设置和安全完整性等级要求明显高于国内规范要求。 关键词 :安全仪表系统，安全完整性等级，平均失效概率，硬件故障裕度，冗余 Copyright © 2020 by author(s)， Yangtze University and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 2019年12月9日，国家石油天然气管网集团有限公司(简称国家管网公司)在北京正式成立，预计国内油气管网建设将再次掀起建设高峰。目前我国累计建设的油气长输管道里程已经达13.6万公里，油气管道总里程在2020年将超过15万公里。随着我国油气管道里程的不断增长，油气管道的安全运行也越来越受到国家的重视，目前，油气管道建设上普遍采用安全仪表系统实现安全保护功能或安全控制功能，安全仪表系统的设计也已经实现规范化，其中，安全完整性等级(SIL)是安全仪表系统的一个重要指标 [ 1 ]。 中国于2007年依据IEC 61508和IEC 61511发布了GB/T 20438-2006《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》和GB/T 21109-2007《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》，是国内安全仪表系统SIL评估工作的依据 [ 2 ]。近年来，石油化工行业通常要求对工艺仪表流程图进行HAZOP (危险与可操作性分析Hazard and Operability Study)定性分析和LOPA (保护层分析Layer of Protection Analysis)半定量分析，从而确定重大风险的SIL等级，然后选择设备，选择子系统的冗余结构，验证SIL等级是否符合要求，完成仪表 SIL等级设计 [ 3 ]。 同时，国内标准GB/T50770-2013《石油化工安全仪表系统设计规范》，GB/T32202-2015《油气管道安全仪表系统的功能安全评估规范》，GB/T32203-2015《油气管道安全仪表系统的功能安全验收规范》，对于安全仪表系统的设计、评价有着非常重要的指导作用 [ 4 ]，这些标准对安全仪表系统不同SIL等级的子元件冗余设置做了对应要求，并在油气管道行业中得到越来越多的应用。
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user: 2. SIL与平均失效概率 安全仪表系统是为防止、减少危险事件发生或保持过程安全状态，实现安全保护或安全控制的控制系统，安全仪表系统主要由测量仪表、逻辑控制器和最终元件三个子部分并配合相应的软件组成 [ 5 ]。通常，各部分均应采用具有相应SIL等级认证的设备 [ 6 ]。 SIL等级是一种量化预期或要求的安全水平的分级方式，即在一定时间、一定条件下，安全相关系统执行期所规定的安全功能的可能性。选择安全完整性水平的目的是通过降低风险发生的概率，把系统的风险降低到可以接受的水平。国际标准中常由每小时发生的平均失效概率(PFDavg)来确定，共分为SIL1到SIL4这四个等级，SIL等级级别越高要求其危险失效概率越低，系统的SIL等级可以通过IEC61508和IEC61511来进行SIL验证。其中，SIL等级与平均失效概率之间的对应关系见表1。 Table 1 Safety integrity level requirements in low requirement operation mod 安全完整性等级(SIL) 平均失效概率(PFD avg ) 4 ≥10 −5 且≤10 −4 3 ≥10 −4 且≤10 −3 2 ≥10 −3 且≤10 −2 1 ≥10 −2 且≤10 −1 表1. SIL等级与平均失效概率对应表 安全仪表系统安全功能的平均失效概率，是通过计算和组合提供安全功能的所有子系统在要求时间的平均失效概率通过公式(1)中计算确定的，公式可以表示为： PFD SYS = PFDs + PFD L + PFD FE (1) 式中： PFD SYS ：安全仪表系统的安全功能在要求时的平均失效概率； PFD S ：测量仪表子系统要求的平均失效概率； PFD L ：逻辑控制器子系统要求的平均失效概率； PFD FE ：最终元件子系统要求的平均失效概率 [ 7 ]。 由此可以看出，安全仪表系统中某个安全仪表回路的SIL等级由各子部分SIL等级的最低级所限定，如果三个部分中最低的SIL等级为SIL2，即使其他两个部分的SIL等级均为SIL3，则整个回路的SIL等级是SIL2或甚至SIL1。 需要注意的是，平均失效概率是安全仪表系统SIL等级的重要指标，但并不是唯一的衡量指标，对安全仪表系统的指标要求还有其他3个要求：硬件故障裕度要求、系统失效避免及控制要求和软件要求，需要也达到这3个要求，才能认为安全仪表回路满足了对应的SIL等级要求。 其中，系统失效避免及控制要求是一个原则性要求，要求安全仪表系统选用的设备具备对应的系统失效避免及控制方法 [ 8 ]。系统失效是由其他原因而非性能自然退化导致的失效，系统失效起因可归结为3类： 1) 应力失效：元件在正常操作中超过了设计允许条件，导致应力超限的系统失效； 2) 设计失效：系统在投产之前的设计、生产、购买或安装中出现失误导致的系统失效； 3) 运行失效：系统在投产后，运行人员在设备保养维护、维修测试中，运行人员出现工作失误导致的系统失效。 对于系统失效避免及控制要求，我们可以通过严守设计流程、选用带SIL认证设备、制定合理运维章程或提高人员工作水平来控制设计生产、购买安装、保养维护、维修测试等可能出现的问题，从而避免系统失效。 软件要求也是一个原则性要求，相对比较简单，需要软件的编译环境为对应SIL等级的编译程序的软件、固件，并对编译程序的管控、测试进行对应的强化。 安全仪表回路的这2种要求均为原则性指标，在本文中不再多加论述，下面将着重对硬件故障裕度要求进行探讨。
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user: 3. SIL与硬件故障裕度要求 硬件故障裕度要求为半定量要求，取决于安全仪表回路的安全失效分数(SFF)，是对元件冗余的最低要求，即某回路的PFD avg符合该回路的SIL需求，但是如果组成该回路的硬件不能满足硬件故障裕度要求，该回路也不符合SIL的要求。IEC 61508-2-2010中对逻辑控制器的硬件故障裕度要求见表2 [ 9 ]。 Table 2 Safety integrity level requirements in low requirement operation mod 安全失效分数(SFF) 硬件故障裕度要求(FTmin) 0 1 2 60% 不允许 SIL1 SIL2 60%~90% SIL1 SIL2 SIL3 90%~99% SIL2 SIL3 SIL4 99% SIL3 SIL4 SIL4 表2. 逻辑控制器的硬件故障裕度要求 表2指明了安全仪表回路中逻辑控制器的硬件结构构成方式是否需要采用硬件冗余，根据逻辑控制器的安全失效分数，找到对应的行即可确定对应SIL等级的硬件故障裕度，即需要多少数量的冗余设备。 可以看出，相应的SIL等级的逻辑控制器对应着相应的硬件故障裕度，即相应的冗余设备数量，同时，增加安全仪表回路中某子部分的硬件故障裕度可以提升该子部分的SIL等级 [ 10 ] - [ 16 ]。
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user: 4. 国内安全仪表系统逻辑控制器冗余要求 目前国内常用的GB/T 50770-2013《石油化工安全仪表系统设计规范》，规定石油化工工厂或装置的SIL等级最高为SIL3级。规范中对逻辑控制器的冗余设置要求为：SIL1级安全仪表功能，可采用冗余逻辑控制器；SIL2级安全仪表功能，宜采用冗余逻辑控制器；SIL3级安全仪表功能，应采用冗余逻辑控制器。 同时，在国内某管道行业设计单位的油气管道行业安全仪表系统技术规格书中，对逻辑控制单元的冗余设置的准则为：对于SIL1级安全仪表系统，可采用单一的逻辑控制单元；对于SIL2级安全仪表系统，宜采用冗余的逻辑控制单元。如采用可编程逻辑控制器，其中央处理单元、电源模块及通讯网络与接口等宜冗余设置；对于SIL3级安全仪表系统，应采用冗余的逻辑控制单元。如采用可编程序逻辑控制器，其中央处理单元、电源模块、输入/输出模块及通讯网络与接口等应冗余设置。 根据表2，SIL1~SIL3级的逻辑控制器冗余要求解释如下： 一般来说，逻辑控制器的SFF应为90%~99%。SIL1级要求的硬件故障裕度为0，用1台逻辑控制器即可满足，所以技术规格书规定SIL1级的安全仪表回路可采用单一的逻辑控制器；即使逻辑控制器的SFF < 90%，SIL1级的安全仪表回路也可以采用单一的逻辑控制器。 SIL2级要求的硬件故障裕度为0，SIL2级安全仪表回路可以用1台逻辑控制器，所以技术规格书规定SIL2级的安全仪表回路宜采用冗余的逻辑控制器，并没有强制要求逻辑控制器冗余。 SIL3级要求的硬件故障裕度为1，因此技术规格书规定SIL3级的安全仪表回路应采用冗余的逻辑控制器，在此处有强制要求逻辑控制器冗余。
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user: 5. 阿美公司ESD系统逻辑控制器冗余和SIL要求 阿美公司的ESD系统技术规格标准中，要求供应商制造的由模块、操作系统软件和固件组成的ESD设备应符合IEC 61508的SIL3等级要求，甚至通信介质(例如：光缆)应为物理和逻辑的专用设备，不得用于其他非ESD功能，且不可以包括其他非ESD网络的桥接、路由器或交换机，除非它们是TUV认证的SIL3安全通信网络的一部分。并且要求ESD系统必须使用冗余体系结构进行配置，即双模块冗余DMR-ESD (1oo2D)表决架构或三模块冗余TMR-ESD (2oo3)表决架构。 双模块冗余(1oo2D配置)：ESD系统使用两个单独的处理器，每个处理器具有自己的单独的I/O模块，总线结构，机箱，软件和电源，以1oo2布置对输入信号进行表决。 三重模块化冗余ESD (TMR，2oo3配置)：TMR配置的ESD系统采用3个处理器，这些处理器与三重I/O，总线结构，机箱和软件并行运行，每个处理器同时且独立地执行其各自的应用程序，验证数据，执行逻辑指令，控制计算，时钟和表决器/同步信号以及执行全面的系统诊断和差异监控。流程输出通过三重路径发送到输出模块，在此处对其进行表决(2oo3)，以确保逻辑和输出完整性。 因此，阿美公司ESD系统标准的控制模块冗余设置只有两种选择，即双模卡冗余和三重模块冗余，对比来讲，1oo2结构可靠性最高，可用性最差，2oo3结构可用性最好，可靠性较高，并且要求ESD系统相关设备均符合SIL3等级要求。
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user: 6. 结束语 我们可以看到，平均失效概率是衡量安全完整性等级的重要指标，相应的安全完整性等级对应着相应的硬件故障裕度，国内常用规范对相应SIL等级安全仪表系统的逻辑控制器冗余做了要求。 同时，阿美公司的ESD系统逻辑控制模块冗余和SIL等级要求明显是高于国内规范要求的，同时也高于国际标准要求，这固然提高了ESD系统的安全性，但也给工程建设带来了较高的成本，这需要国内工程承包商在承接阿美公司项目时，对ESD系统的SIL等级要求以及相关的冗余体系进行足够的重视和注意。
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user: 摘 要 悬索桥能充分利用材料的强度，具有节省材料、重量轻的特点，经常被用于大型跨越中。为避免施工过程中各种误差的积累对悬索桥结构的可靠性及安全性带来严重影响，必须进行施工过程的监控。 关键词 :悬索桥，施工监控，监控计算 Copyright © 2020 by author(s)， Yangtze University and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 近年来，对于能源安全的保护，国家全面加快石油和天然气管网建设，管道建设进入了一个大发展的时期。为应对我国山区沟壑、峡谷等复杂地形，常采用跨越的方式进行管线敷设 [ 1 ]。悬索桥是作为一种以缆索为主要承重构件的柔性桥梁，主要用于大型跨越中。 但对于大跨度的桥梁来说，桥梁最终产品结构的形成要经历一个漫长而复杂的过程，而且在施工期间桥梁结构分析体系也将随着建筑施工管理阶段的不同而不断发生变化 [ 2 ]。在施工过程中，为及时避免各种误差的积累对悬索桥结构的可靠性及安全性带来严重影响，需要在整个施工过程中严格控制。施工质量控制可以通过进行施工现场的结构状态测试，同步结构计算能力分析问题以及社会结构状态预测给出合理的反馈控制措施，为施工过程研究提供决策性技术依据，为结构行为控制提供相关理论基础数据，确保工程施工后成桥线形与受力状态符合设计要求 [ 3 ]。可以说，建设有效控制是跨径悬索桥施工成功的关键。
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user: 2. 悬索桥施工监控的主要内容 悬索桥施工控制的内容是校核主要的设计计算参数，根据实测材料参数调整合理成桥状态，提供施工管理阶段各理想状态线形及内力数据，对施工各状态控制系统数据实测值与理论值进行研究比较结果分析，进行经济结构优化设计技术参数识别与调整，对施工各阶段和成桥状态进行有效预测与反馈控制能力分析，对结构线形及内力(应力)进行环境监测，防止施工中出现过大位移和应力，确保工程施工工作顺利发展进行 [ 4 ]。 悬索桥施工监测，监测内容如下： 1) 主缆 主缆为主要承重结构，主缆架设状态直接影响全桥内力和变形。监控内容包括： ① 计算主缆索股无应力索长。 ② 基准索股控制点的计算和标记。 ③ 监测主缆温度。 ④ 计算、监测基准索股线形、索力。 ⑤ 计算、监测一般索股空缆线形、索力。 ⑥ 计算、监测各施工阶段主缆索力、线形。 2) 主索鞍和散索套 监控内容： ① 计算、监测空缆时散索套位置。 ② 计算、监测空缆时主索鞍位置(偏位)。 ③ 计算、监测在施工过程中的位置(偏位)。 ④ 计算主缆鞍顶的顶推量和顶推时间。 3) 索塔 ① 裸塔状态塔顶高程及温度影响位置监测 ② 计算监控空缆状态塔顶鞍座位置。 ③ 计算和监控加劲梁架设过程中的塔顶鞍座位置。 ④ 计算并监测桥塔控制截面应力。 4) 索夹 ① 索夹定位和监测。 ② 索夹紧固力的监测及调整。 5) 吊索 吊索长度直接影响桥面标高、受力均匀程度及其寿命。 ① 计算吊索无应力长度。 ② 计算、监测安装时吊索索力，监测吊索温度。
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user: 3. 施工监控计算 3.1. 分析计算软件 采用ANSYS有限元软件和MIDAS Civil土木专用程序对计算结果进行了对比分析，保证结构分析计算的准确性。ANSYS软件具有良好的非线性分析能力，非常适合于计算悬索桥大变位结构的几何非线性，计算精度高。MIDAS Civil软件能进行悬索桥空间非线性施工架设过程仿真分析，能充分发展考虑主塔砼收缩、徐变的影响，能考虑结构体系温差和环境整体温度影响。 3.2. 分析方法 悬索桥由于其主要承重结构主缆为柔性结构，在弹性范围内工作，其线形对外力、温度、塔偏等多种因素影响变化非常明显，为了能够准确反映主缆特定条件下的状态，悬索施工控制分析计算需针对对空缆及成桥两种状态。 悬索桥施工监控中关于结构的计算一般可分为正装分析法、倒拆分析法、无应力状态分析法。依据实际施工的需要，本文侧重于倒拆分析法的介绍。倒拆法按照桥梁结构实际施工加载顺序的逆过程来进行结构行为分析。其基本思想是：首先以设计的成桥状态时为初始数据计算工作状态，施工开展后根据实际材料参数(包括主缆和桥面桁架容重、弹性模量，主缆和桥面附属结构重量等)调整计算合理成桥状态。在成桥模型基础上拆除主缆索股以外的所有结构构件计算得到空缆状态。然后按照施工过程中的计算得出，直至成桥。 3.3. 监控计算内容 监控计算内容包括确定设计参数，各施工阶段的缆索及吊索索力，主塔、主缆线形和鞍座偏移量，主塔应力等，后续施工的控制预报。 3.3.1. 设计参数的确定和调整 设计参数与实际参数具有一定差别，如主缆和吊索弹性模量、构件自重、施工荷载、施工周期、主缆线形、索力值(主缆及吊索)、塔顶偏位等等，针对设计参数与实际参数两者的偏差，是通过测量材料的实际参数和施工过程中实际结构的行为，分析结构的实际状态与理想状态的偏差，从而修正设计参数来控制桥梁结构的实际状态与理想状态的偏差，使成桥在施工过程中达到一个理想的状态。 首先，确定由所述桥的偏差的结构的主要设计参数，对于企业采用的施工质量控制系统参数主要包括：主缆和吊索弹性模量E、构件具有自重ω、施工设计荷载P、结构进行温度Δt和施工管理周期T、主缆线形、索力值(主缆及吊索)、塔顶偏位等参数；其次，采用最小二乘法或卡尔曼滤波来识别这些设计参数的误差，并得到这些参数的正确估计。通过修改设计参数，使桥梁结构的实际状态与理论状态相一致。 3.3.2. 各施工阶段实测索力、应力、线形分析 施工过程中不可能通过监测得到全桥各断面的应力，只能测量到某些控制断面的数据。偏差的比较，从而需要电缆力，应力，线性测量和计算值，目标是监测结果与分析计算研究结果一致 [ 5 ]。否则，应进行分析与判断，确定相差的原因。因此，通过监控计算可对结构整体的索力、应力水平和主缆线形进行监控。 3.3.3. 后续施工的控制 通过桥梁施工正装过程分析，可以得到各施工阶段的主缆线形、主塔鞍座偏移量等控制参数。 然而，实际施工情况与设计别在差异，已施工的阶段可能会与所要求的状态有一定差别 [ 6 ]。这时，需要通过建立一个具有反馈控制的实时跟踪分析管理系统，既使误差不致于积累，还可使成桥状态与设计状态差别缩小，也需要我们采用最优控制管理理论对后续的施工发展阶段的偏差量作出调整。
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user: 4. 施工监控实施及关键问题分析 4.1. 散索索力测试 散索力是内力的重要指标，同时，散索索力容易出现不均匀的情况，因此，应对散索索力进行测量和调整。通过散索索力测量、调整使散索索力误差在允许范围内。散索索力用频谱法测量，采用附着在索上的高灵敏传感器拾取索在环境震动激励下的振动信号，经过滤波、放大和频谱分析，根据频谱图来确定索的自振频率，然后根据自振频率与索力的关系确定索力(见图1)。 图1. 频谱法测试系统 4.2. 主缆线形、鞍座位置测量 主缆线形和鞍座位置用全站仪进行测量。主缆在施工管理过程中进行变形影响较大，为了使棱镜始终与观测点保持高度一致，要使用索箍对棱镜在主缆跨中等特征点固定。测量时，先用全站仪后视岸上基准点，通过岸上基准点引测主缆线形 [ 7 ]。主缆线形测点布置8个，分别在边跨跨中、主跨L/4、L/2、3L/4的位置。桥梁架设过程中鞍座位置影响主缆线形和主塔内力，在施工管理过程中应对鞍座位置信息进行有效监测，其位置采用全站仪进行测量。 4.3. 主塔应力测试 1) 应力测试方法 应力测试和施工同时进行，存较长的时间跨度和现场维护条件不足。因此，要求试验元件具有长期稳定性好、抗损性能好、埋设位置准确、施工方便、对结构干扰小等特点。 主塔为钢筋混凝土结构，全面的分析，并根据以往的经验，国内元器件和测试设备进行比较，决定对主塔的应力进行测试可以选用钢弦式应变计，将其直接埋入测试以及断面的混凝土内，配合我们使用无应力计。仪器的钢字符串匹配频率检测装置。通过应变—频率标定曲线，然后再通过根据不同混凝土结构弹性模量推算混凝土应力。 由于测试混凝土因素的内部应力是复杂的，除了所造成的应力负荷的弹性应变，而且还与温度，收缩等相关联。目前国内外混凝土企业内部控制应力测试方法一般可以通过应变测量换算应力值 [ 8 ]，即： σ 弹 = E ⋅ ε 弹 (1) 式中：σ 弹 是负载下混凝土的弹性应力； E为混凝土弹性模量； ε 弹 为荷载影响作用下混凝土的弹性以及应变。 实际测得的混凝土应变ε是包括其它变化的影响的总应变。这就是： ε = ε 弹 + ε 无 应 力 (2) 式中：ε 弹 为弹性以及应变；ε 无应力 为无应力进行应变。 为了补偿混凝土中无应力应变，在布置应力测点时，同时埋设工作应变计和无应力计。得出混凝土总应变ε和无应力应变ε 无应力 ，并通过压实公式(2)便可得出应力应变ε 弹 。 4.4. 塔顶偏位测试 使用坐标法用全站仪对塔顶偏位进行测试。在岸上设置基准点进行测试，在桥塔的上、下游塔顶可以布置一个棱镜，将全站仪架设在岸上某一基准点，后视岸上基准风险控制点，再瞄准学生布置在桥塔上的棱镜，即可完成测试塔顶的三维空间坐标 [ 9 ]。在塔帽至恒定温度后，在自由状态下的测定值作为初始值没有阳光的影响，所测量的值和结构的初始状态之间的差的开销偏差值。 4.5. 温度场测试 由于温度的影响可分为以下两种，一是昼夜温差，二是季节气候温差 [ 10 ]。温度变化，吊桥对内部受力和变形是复杂的。温度场测试需包括主缆和吊索等等。 1) 主缆和吊索温度场测试 依据桥梁所在地区的气候与天气条件，桥梁架设过程中通过主缆断面温度索和主缆表面温度测试相结合，准确掌握主缆温度场。测温索应使用2米的主缆节段，共设2个测试断面。桥梁施工时，将测温索段放置在桥上，使测温索与实桥主缆处于同一个工作温度控制环境中。通过主缆温度索和表面温度测试能准确把握主缆温度，提高主缆线形测试精度 [ 11 ]。吊索可通过表面测点进行测量。 2) 温度测试工况及时间 ① 主电缆安装阶段，吊索安装阶段，主塔应该测量和主电缆吊索的温度条件。测试工作时间为晚22:00~凌晨6:00。 ② 选择适于施工的天气进行温差日24小时主缆温度、塔温度变化情况。 ③ 成桥后选择较好天气进行24小时主缆、吊索、塔连续监测，同时进行主缆、吊索、主塔线形观测。
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user: 5. 结语 在施工过程中，结构随施工阶段的变化而变化，结构的实际参数与设计值有一定的差异，加上现场施工荷载及环境变化的不确定性将会使结构的应力状态和线形偏离设计值，这种偏离不仅影响桥梁的合龙，还会危及施工过程中结构的安全。因此，施工监控系统在施工中加强管理，才能有效地控制施工中的偏差。可以说，施工监控既是悬索桥施工发展过程中进行结构信息安全的保证措施，又是施工企业质量的保证措施。
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user: 摘 要 猫道为大跨径悬索桥施工必备的临时结构，为主缆架设、索夹和吊索安装、主缆防护等提供一个施工技术操作系统平台、材料及工具进行运输发展通道，从始至终贯穿整个悬索桥上部构造安装施工使用。本文以某跨越悬索桥为例，对猫道的设计及架设技术进行研究，对今后同类型工程有一定的参考作用。 关键词 :大跨径跨越悬索桥，猫道设计，猫道架设 Copyright © 2020 by author(s)， Yangtze University and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 桥面由悬索支撑的桥梁称为悬索桥。猫道是悬索桥上部结构施工中重要的空中作业通道和施工平台，其架设精度直接关系到悬索桥后期的施工精度和桥梁的竣工状态。随着时代的进步和科学技术的发展，随着悬索桥的发展，猫道材料和结构形式也在不断的改进。在整个施工过程中，猫道主要提供主缆牵引、调整、收紧、保护、索夹和吊索的安装等用途。猫道施工工艺复杂，贯穿整个悬索桥上部结构安装工程，有针对性地对猫道设计及架设技术进行研究，是很有必要的。
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user: 2. 猫道设计 2.1. 猫道设计原则 猫道设计应遵循简单便利，安全可靠，经济合理的原则。猫道面的设计线形应平行于主缆空载线型，并与其发展保持一定的间距，尽量可以减轻结构自重、减少受风面积 [ 1 ]。运行安全可靠，并能为索股牵引，主缆缠绕等机械操作提供所需的工作面，以及满足强度和刚度要求。同时，进行安装和拆除方便简单快捷，以及选材经济且利于防火。此外，猫道不能对塔、锚固墩和主缆产生附加的影响。 2.2. 猫道的结构形式 猫道主要由承重索、扶手索、刚性吊架、层面板和钢丝网材料组成。 主缆下方于1.5米为猫道面，面宽3.5米，对称于南北塔中心线布置。为便于进行施工及垂度调整，使用连续式猫道结构，由北岸锚固墩经两座主塔到南岸锚固墩，并在南北两岸锚固墩设调节装置。 通过两岸主塔和主索锚固墩，在主缆下方1.5 m左右设置8根Φ42 mm的猫道承重索(可根据主缆空载和承重情况下调整)，猫道两侧各设2根扶手索，使用Φ20 mm扶手绳。猫道宽3.5 m，在两塔中心线位置进行布置。 猫道面层铺设两层面层钢丝网，底层采用Φ5-50 × 70 mm普通钢丝网，上层采用Φ3-30 × 20 mm普通钢丝网，边网采用Φ2-50 × 50 mm普通钢丝网 [ 2 ]。 猫道承重索两端分别锚固在两岸的主索锚固墩的预埋调节螺栓上，因此已在南北两岸各预埋调节螺栓16根(8对)和预埋锚点7个。猫道承重索经过塔顶设置的临时分索装置来调整承重索的间距，通过锚固墩调节螺栓，来调整承重索的线形和猫道距主缆的高度，经过计算，主缆在空载情况下和最大承重状态下其线形上下高度变化在1.775 m，猫道承重索根据此高度的变化需调整的索长为880 mm，因此承重索两端锚杆设置的调节长度各550 mm，调节最大长度可为1.1 m。承重索在下料时，需考虑调整长度，按最长状态下下料灌注锚头。 为满足猫道架设和施工需求，需要利用现有塔架通过塔顶架设三道施工索，其线形高于主缆，断面呈在三角形布置。其中一根设置在塔顶高架平台支架上，另外两根平行架设在塔顶预埋塔耳牛腿处。 2.3. 猫道线形有限元分析 2.3.1. 猫道承重索平衡状态分析 根据设计要求，猫道线形与主缆线形平行且应与主缆保持1.5米的高差。按照猫道设计实际图纸，建立猫道的空间有限元模型，并对猫道进行计算 [ 3 ]。计算主要荷载如下：猫道承重索以及横向猫道两侧栏杆等按0.072 KN/m计算；面网、方木、托架等按1 KN/m计算；施工人群荷载、部分器具等按0.4 KN/m计算；索股按0.315 KN/m计算 [ 4 ]。 有限元模型如图1所示。本模型建立简化为1条猫道承重索 [ 5 ]。索由midas桁架单元中的辅助单元索单元模拟。 图1. 有限元模型图 按照以上模型，迭代计算，以获得电缆在空状态下，即不考虑施工人员、索股等荷载的情况下，猫道承重索的平衡位置如图2所示。 图2. 猫道承重索平衡状态位置图 图3. 猫道承重索平衡状态应力图 由图2、图3所示计算结果可以得知，猫道承重索在拉索自重和面层铺装作用状态下，猫道的平衡位置与模型初设值相差不大，且猫道承重索的应力处于一个较低的水平上。猫道承重索的矢高为29.2米，位于主桥主缆下方约1.5米处。猫道承重索应力的最大应力值为98.6 MPa。 2.3.2. 猫道承重索安装过程计算 猫道承重索在所有的栏杆和面层等荷载作用下的平衡位置与主桥主缆的高差为1.5米。在猫道面层安装前，猫道承重索的位置在平衡位置之上，通过计算得到猫道空索的位置如图4所示，空索状态相应于平衡位置的变形为0.7米，其空索的垂度为28.5米。空索状态下的猫道承重索的应力如图5所示，最大应力为37.7 MPa。 图4. 猫道空索位置图 图5. 猫道空索应力图
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user: 3. 猫道施工流程 先导索过江→施工索架设→承重索架设→扶手索架设→面层及边网敷设→承重索垂度调整→抗风索架设。 3.1. 先导索过江 某悬索跨越悬索桥斜跨200 m深切峡谷，两岸岸坡陡峭。根据现场实际情况，采取飞机拖送法进行先导索过江。选择在晴朗、风力小的天气进行。在北岸先用用遥控飞机模型把直径为1毫米的尼龙绳牵引过江，用细绳拖粗绳的方式把直径为8 mm的细钢丝绳牵引过江，直径为8 mm的细钢丝绳把卷扬机跑绳牵引过江。卷扬机跑绳在南岸通过导向滑轮后再利用8 mm细钢丝绳牵引回北岸，通过两台5 t卷扬机将卷扬机跑绳形成闭合回路。航模牵引先导绳过江见图6所示。 图6. 航模牵引先导绳过江 3.2. 施工索和辅助施工索架设 3.2.1. 辅助施工索的架设 选用Φ36-6 × 37-1670的钢丝绳作为辅助施工索，成盘放置在北岸主索锚固墩附近的放索架上，将辅助施工索的一端牵引到主塔附近，由塔顶吊将辅助施工索的绳端吊至塔顶过塔，辅助施工索架设在中间的自制简易索鞍上。然后通过卷扬机跑绳回路将辅助施工索牵引到南岸，再经塔顶吊过塔，牵引至南岸主索锚固墩锚点锚固。 3.2.2. 施工索架设 通过辅助施工索架设3条Φ50-6 × 19IWS-1870型号的高架施工索，3条施工索单根分别架设。先将一根施工索放置在主索锚固墩附近的放索架上，将施工索的一端牵引到主塔底部，由塔顶吊吊至塔顶，然后通过辅助施工索牵引过江。施工索在塔顶放置在中间的自制简易索鞍上。将施工索的一端通过钢丝绳吊环吊在辅助施工索上，施工索的绳端可沿辅助施工索进行滑动，通过对岸的卷扬机将施工索沿辅助施工索牵引到南岸。通过塔顶简易自制索鞍牵引至南岸主索锚固墩，先将南岸施工索锚固在主索锚固墩上，调节施工索的垂度，调好后将北岸施工索的绳端锚固在主索锚固端上 [ 6 ]。然后再架两侧施工索，架设方法同于中间施工索架设方法，施工索的两端分别锚固在两岸主索锚固段的Φ80锚点上。 3.3. 猫道承重索架设 该悬索结构跨越悬索桥边跨利用水平地面上的托滚向索塔方向进行牵拉承重索试验，当承重索绳头到达塔底后，利用控制塔顶吊将承重索绳头提拉至塔顶，使其与卷扬机跑绳相联接。 通过4台卷扬机，两两成对使用，分别起到牵引发送走线滑车和提升猫道承重索的作用。通过两台卷扬机牵引卷扬机跑绳，使卷扬机跑绳通过发送走线滑车提升猫道承重索，使得施工索线形与猫道承重索线形基本相同。再通过两台卷扬机牵引发送走线滑车，使走线滑车沿施工索带动猫道承重索由一岸发送到另一岸 [ 7 ]。 3.4. 猫道扶手索架设 猫道两侧各敷设2根Φ19.5-6 × 37-1670的镀锌扶手索，间距600 mm，与底部猫道承重索形成1.2 m的侧面封挡。猫道扶手索发送方式与猫道承重索相同，猫道上采用方钢支架对扶手索进行定位。 3.5. 猫道面层及边网敷设 猫道两层面板铺设两层钢丝网。底层采用Φ5-50 × 70普通钢丝网，上层采用Φ3-30 × 20普通钢丝网，边网采用Φ2-50 × 50普通钢丝网 [ 8 ]。猫道防滑木采用3.5 m木方，规格40 × 50，间距布置为500 mm。猫道刚性支架布置间距30 m。采用8#线铁丝绑扎固定。猫道面层断面结构如图7所示。 图7. 猫道面层断面结构 猫道层敷设应从主索锚固墩到主塔逐渐推进敷设，然后再进行主塔到两塔中间段敷设，在塔吊附近可借助塔吊进行敷设。 3.6. 猫道承重索调整 猫道面层及边网敷设施工完毕后，猫道的恒载已基本加载完备，需进行猫道线形的调整，调整顺序按照上下游对称的原则进行，利用全站仪测量承重索最低点的高程，通过改变承重索的长度来调整承重索的垂度，通过在调节螺栓锚固头的位置对承重索的长度进行调整。 承重索测量，可用全站仪的悬高测量方法进行，同一猫道面8根承重索应在同一弧面上，其相对高差值控制在≤30 mm [ 9 ]。在猫道承重索调整过程中，为了能够保证塔顶水平力的平衡，要求施工中对上下游猫道承重索对称调整，并随时监测线路和主塔位移。 3.7. 抗风索架设 由于猫道跨度较大，又为单条猫道形式，抗风能力较差，因此，采用临时抗风措施。采用四根长100 m，Φ22的临时风索钢丝绳与猫道相连接，通过四台卷扬机同时牵引，与四个风索锚固墩的锚点进行连接，起到对猫道抗风的作用 [ 10 ]。
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user: 4. 结语 在本文中，本文以某跨越悬索桥施工猫道为背景，介绍了猫道的设计与架设方式。该悬索跨越猫道采用钢丝网作工作面和侧网，既减轻了猫道自重，又有利于材料的回收，同时也杜绝了火灾隐患。在悬索桥上部结构施工过程中，猫道使用状态良好，保证了施工的质量与进度。
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user: 摘要 新型冠状病毒肺炎(COVID-19)作为新发传染病已经成为全球公共卫生问题，对人类的生存发展和社会稳定造成了严重的威胁，探索影响COVID-19传播的潜在因素是目前急需解决的问题。基于既往研究，气候条件是影响传染病流行和传播的关键因素，因此收集中国12个重点疫情城市2020年1月24~2月29日每日确诊病例同期气象和空气质量数据，利用分布滞后非线性模型分析气温对COVID-19疫情传播的影响。结果表明，气温对COVID-19疫情传播具有显著影响，在不同地区气温和COVID-19日确诊病例间的关系曲线主要呈“U型”，“V型”和“J型”。同时，处于极端温度时，东北和华北地区在潜伏期内具有较高的传播风险，而华中和西北地区则风险较低，但当气温处于中间值时，其相对风险达到峰值。华东、华南和西南地区的城市则需要更加关注在极端高温的情况。
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user: 1. 引言 随着全球命运共同体的构建，世界各国在享受着经济发展、交通通讯等带来便利的同时，也共同面临着日渐严峻的生存挑战。除水资源短缺、粮食安全和气候变暖等问题之外，传染病也对人类的生命安全和社会发展构成严重的威胁。2019年12月底，湖北省武汉市爆发了新型冠状病毒肺炎(简称“新冠肺炎”，由世界卫生组织命名为Corona virus disease 2019， COVID-19)疫情 [ 1 ]。当时正值春运时期，大规模的人口流动使该病毒在短时期内迅速蔓延至我国其他省份和周边国家 [ 2 ]，在世界范围内形成了多点爆发、快速传播的态势。由于新冠肺炎具有潜伏期较长、传染性极强以及人群普遍易感的特点 [ 3 ]，世界卫生组织于2020年3月11日正式将其确认为全球大流行。当新发传染病的爆发初期，由于没有及时有效的疫苗或确切的治愈手段来治疗和预防该疾病，只能通过采取干预措施来进行防控。为及时遏制疫情的蔓延，中国在全国范围内采取了积极的防控措施，疫情得到良好控制，但在其他欧洲、美洲国家情况仍然不容乐观，且由于新冬季的到来疫情传播有新一轮复发的风险。因此，探索影响COVID-19传播的潜在因素，了解其传播规律，从而制定具有针对性的防控措施是目前急需解决的问题。 新冠肺炎是由最新发现的新型冠状病毒(由国际病毒分类委员会命名为Severe acute respiratory syndrome coronavirus-2， SARS-CoV-2) [ 4 ] 感染引起的急性呼吸道疾病，该病毒是一种β属的冠状病毒，感染后常见的临床症状表现为发热、干咳、疲劳、生痰、气短等急性呼吸道疾病症状 [ 5 ] [ 6 ]，严重时会在肺炎的基础上快速发展成呼吸衰竭、多器官功能衰竭等病症 [ 7 ]，其潜伏期大多数估计为1~14天，最常见的是5~6天 [ 8 ]。与其他冠状病毒相比，如严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)和中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)，其具有更强的传染性 [ 9 ]。根据世界卫生组织(WHO)的报告，SARS-CoV-2主要传播途径是飞沫传播和密切接触传播，以及气溶胶传播，与SARS-CoV的传播途径基本相同。既往研究表明，冠状病毒的传播可能受到多种因素的影响 [ 10 ]，包括气候条件、人口密度和医疗质量 [ 11 ]，其中气候条件可能是影响病毒活性和传播的有效因素 [ 12 ] [ 13 ]。 大量学者针对气候条件对COVID-19传播的影响进行了研究。气温、湿度和风速等气象因素被认为是影响COVID-19传播的关键因素。Zhu和Xie (2020) [ 14 ] 分析了中国气温与COVID-19感染的相关性，认为气温低于3℃时，平均气温与COVID-19病例数呈线性正相关。Tosepu等(2020) [ 15 ] 研究了天气与印尼COVID-19大流行之间的关联，发现平均气温(℃)与COVID-19大流行存在相关性。Goswami等(2020) [ 16 ] 研究表明气象因素对COVID-19的影响主要表现为日均气温和相对湿度对COVID-19发病的交互作用。Chen等(2020) [ 17 ] 分析了气象参数与COVID-19在全球范围内传播严重程度的相关性，认为风速、气温和相对湿度是有效因素。Wang等(2020) [ 18 ] 分析了气温对COVID-19传播的影响，认为气温对COVID-19的传播有显著影响。Zhu和Liu等(2020) [ 19 ] 采用Spearman相关分析，研究南美4个国家8个重灾区气象因素与日确诊病例和日有效繁殖数之间的相关关系。Ma和Zhao等(2020) [ 20 ] 应用广义可加性模型探讨中国武汉气温、湿度和气温日变化范围对COVID-19日死亡人数的影响。Wang和Jiang等(2020) [ 21 ] 利用限制三次样条函数和广义线性混合模型分析了累计确诊病例数与气温之间的关系。此外，有研究表明空气污染也会影响冠状病毒的传播，空气中细微颗粒的增加会使病毒在空气中停留的时间更长、传播的距离更远，同时Xu和Yan等(2020) [ 22 ] 利用泊松回归模型估计了空气质量指数(AQI)与确诊病例的相关性，并分析了温度和湿度与AQI交互效应对确诊病例相关性的影响。 基于以上研究，本文截取中国12个重点疫情城市2020年1月24~2月29日每日确诊病例和同期气象、空气质量数据，将降水、气压、风速等气象因素和空气质量指数(AQI)作为混杂因素，采用分布滞后非线性模型(distributed lag non-linear models， DLNM)分析气温对COVID-19疫情传播的影响。研究结果对新到来的冬季制定防控措施具有一定的指导意义。