前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的地下工程施工總結主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關鍵字:地下工程 施工技術 現狀分析 信息化設計
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
自21世紀以來,我國地下工程建設項目數量不斷增多,建設規模不斷擴大。此外,地下工程建設不僅包括民間個人行為,也包括政府行為,例如南水北調工程、青藏鐵路工程等,這些工程中隧道工程占據的比例相當大。與此同時,城市高層或超高層建筑的發展,其地下部分多配備有停車場或商場等。以上所謂的個人行為或政府行為均涉及到地下工程問題,且其施工質量及施工安全均牽絆著每一個社會人的心。本文就地下工程施工技術的現狀及發展予以討論。
一、地下工程施工技術的發展現狀分析
經過多年的研究與努力,我國地下工程施工技術或方法的發展令人欣慰。目前,地下工程主要施工技術包括盾構法(泥水平衡盾構/氣壓平衡盾構/土壓平衡盾構)、新奧法、TBM法、淺埋暗挖法、非開挖施工、頂管法、沉管/沉井/沉箱法、ECL法、明挖法/蓋挖法等。本章節就沉井法施工技術、頂管法施工技術、盾構法施工技術及新奧法設計新技術展開討論,以探明我國地下工程施工技術的發展現狀。
(一)沉井法施工技術
沉井法施工技術在我國地下工程建設中的應用時間較長,但就現代地下工程建設中,沉井法施工技術的應用范圍依然較廣。沉井法施工技術的優點包括:技術簡單、占地面積小、挖土量少、造價低等。此外,沉井結構可用作地下構筑物的圍護結構,這樣一來,沉井結構的內部空間亦可被利用。鉆吸法沉井新工藝是傳統沉井法施工技術的創新,其由上海隧道工程公司首創。中心島式槽挖法也是基于傳統沉井法發展而來,其亦是由上海隧道工程公司首創。實踐證明,鉆吸法沉井新工藝及中心島式槽挖法在地下工程的應用具有可行性。
(二)頂管法施工技術
水下長距離頂管施工方法是在地下水位以下直接長距離頂進管道,該施工技術的優點包括:無需在水下開挖土方或挖槽、無需任何降低水位的輔助措施、造價低、施工速度快、降低特殊環境中的施工難度系數等。現階段,水下長距離頂管施工技術在國外多個國家亦得到了廣泛的應用。隨著地下工程施工規模的擴大及施工要求的提高,我國鋼質管道長距離頂進施工方法取得了新的突破,并在實際的工程施工中取得了成功。
(三)盾構法施工技術
盾構法施工技術多用于隧道掘進施工中,盡管其起步較晚,但其發展速度較快,則其發展前景一片光明。就盾構法施工技術掘進隧道而言,占據世界前兩位位的國家包括:日本、德國,該兩國的盾構法施工技術的發展水平相當高。盾構掘進隧道對施工環境的適應能力加強,特別是施工難度系數較大的縱長地下結構,亦可正常施工,且其覆蓋層淺,盡管在含地下水的底層或穩定性較差的底層施工,其均不會引發大面積沉陷或地表斷裂。根據盾構法施工技術的施工特點,其亦可用于高壓強地層或松散土質的底層(例如:流動地層或軟塑性地層等)。此外,盾構法施工技術在暫時穩定的地層亦可正常施工作業,但此時的盾構僅發揮頂部保護作用。總而言之,盾構法施工技術的應用前景一片光明。就盾構法施工技術的優點及缺點進行歸納總結,如下表所示:
(四)新奧法設計新技術-典型類比分析法
新奧法設計新技術-典型類比分析法源自于對工程實踐的總結,其首創者為中國學者李世輝。實踐證明,新奧法設計新技術-典型類比分析法適應中國國情,且其應用效果較佳。典型類比分析法屬于一項初步的綜合集成技術,其是用于預測與控制一種具有開放性的復雜巨系統在特定時刻的行為。此類開放的復雜巨系統的特點包括:信息不完全、不一致且不確定,數據匱乏、機理不清,不支持從整體角度使用理論分析方法進行描述、預測或控制;系統整體行為,允許通過量測個別宏觀參數來實現有效控制等。
典型類比分析法組成成分包括典型分類與類比、個體測試數據、理論分析等子系統,且三者間存在相互滲透的關系。典型類比分析法在獲取、表達或處理信息時主要借助計算機技術的特點知識,其亦是一種人機結合的智能化系統。
二、地下工程信息化設計施工技術
地下工程的穩定性與巖土體材料的物理力學特性、地下水作用、圍巖構造等因素有關。現有設計方法多以事先確定的影響因素為基礎創建數學及物理模型,并以各數值方法及解析方法等為手段對工程的穩定性予以判斷,從而得到最優開挖方案。實踐證明,該設計方法受到巖土體、地應力的分布及巖土應力與滲流間的耦合關系制約。通過對現有地下工程施工技術設計方法存在的局限性的分析,地下工程信息化設計應用而生。
研究結果表明,若把地下工程信息化施工技術結合原有計算方法及計算模型使用,有助于把各自的優點充分發揮出來。地下工程信息化設計融合了力學計算、監測技術及經驗評估等,其是一種以施工監測、監測信息為顯著特征的地下工程設計方法。該設計方法可對圍巖開挖過程的穩定性及支護過程的施工狀態予以全程監控,并將獲取到的信息準確記錄下來。這樣一來,工作人員僅需對相關信息予以分析研究,便可準確掌握支護的作用及圍巖的穩定性,并獲取支護參數及圍巖參數,從而為設計決策技術施工決策提供參考依據。此外,在地下工程信息化施工階段,量測信息可對圍巖的物理力學參數予以反演計算,從而對地質信息的正確性予以檢驗,再通過反演分析法獲取圍巖力學參數,并利用有限元等數值方法計算分析圍巖的穩定性,以此對工程后續施工發揮指導性作用。地下工程信息化設計技術包括信息采集-施工監測、信息處理-反演分析、信息反饋-穩定分析等三個環節。
三、結束語
綜上所述,我國地下工程施工技術或方法多樣,且經過多年的研究及努力,我國在部分施工技術方面已經取得了較大的突破,特別是盾構法等應用前景較廣的施工技術,對其的研究及創新應該進一步加強。此外,就地下工程施工技術設計方法而言,地下工程信息化施工技術在確保地下工程施工安全及施工質量方面具有重要的作用,值得我國地下工程施工企業深入研究及廣泛應用。在研究及發展地下工程施工技術時,應該始終堅持“安全可靠、技術可行、環境良好、經濟合理”的原則及理念,對各種可能技術手段予以靈活搭配、綜合運用,以適應我國地下工程綜合化、大型化、復雜化、深層化的發展趨勢。
參考文獻:
[1] 錢七虎,戎曉力.中國地下工程安全風險管理的現狀、問題及相關建議[J].巖石力學與工程學報,2008,27(4):649-655.
[2] 陳鋒.我國城市地下工程施工技術的研究現狀及發展趨勢[J].城市建設理論研究(電子版),2012,(10).
[3] 梁波,洪開榮,梁慶國等.城市地下工程施工技術在我國的現狀、分類和發展[C].//中國土木工程學會第十三屆年會暨隧道及地下工程分會第十五屆年會論文集.2008:20-26.
摘要:
針對應用型高等院校辦學定位特點,依據實際教學情況,闡明了地下工程專業方向人才培養特色與思路,論述了開展以提高工程能力為導向的專業人才培養模式的基本思想及可行性,提出了構建統一關聯的實踐教學培養體系及有效實施工程實踐教育的諸多舉措,并分析了今后面臨的問題與對策。實踐證明,緊密圍繞工程實際,著力強化實踐能力培養,是實現素質教育的有效途徑之一。
關鍵詞:地下工程;工程能力;實踐教學;校企合作;應用型人才
中圖分類號:TU9;C961 文獻標志碼:A 文章編號:
1005-2909(2012)01-0028-05
隨著國民經濟的高速發展,中國城市化水平快速提高,現代化城市建設的發展迫切需要充分開發利用地下空間這一重要的天然資源,其中,城市軌道交通建設成為當前中國地下工程領域的熱點與亮點。截止2011年8月,全國已有33個城市正在規劃建設或新建地鐵。按照國家發改委已經批準的規劃,到2020年中國地鐵總里程將達6 100公里。前所未有的地下工程建設規模為新形勢下高等學校人才培養提出了新的課題,即如何針對自身辦學定位和專業特點,在教學體系、教學內容、教學手段和教學方法等人才培養模式上更好地適應行業需求。
作為一所以培養應用型人才為教育目標的教學型工科院校,北京建筑工程學院長期以來堅持“以提高課堂教學和實踐教學質量為核心,積極推進素質教育,全面提高人才培養質量”的教學指導思想[1]。其中,具有悠久辦學歷史和良好教學傳統的土木工程專業在人才培養方面成績斐然,其多年來培養的畢業生在首都建設行業中已占據“半壁江山”。近年來,首都城市軌道交通建設蓬勃發展,為滿足行業對專業人才日益旺盛的需求,更好地服務于首都城市建設,土木工程專業于2006年正式設置了地下工程方向,在土木工程學科地下工程專業建設人才培養方面開創了嶄新的局面。
一、地下工程專業方向人才培養特色與思路
鑒于學校土木工程專業長期以來形成的鮮明辦學特色,其地下工程專業方向培養的畢業生絕大部分將服務于北京城市地鐵建設與地下空間開發等領域,尤其以一線施工企業居多,加之地下工程學科本身具有極強的實踐性和應用性,因此,在地下工程專業人才培養計劃中既要重視對學生吃苦耐勞和勤奮務實精神的培養,也要在知識結構上適當予以調整,包括增加工程一線所需的專業知識
教學,加強現場實際操作和施工技術與組織類課程的設置,強化實踐教學環節訓練等,力圖使培養的畢業生知識面寬、實踐能力強、綜合素質高,在工程建設第一線實際工作中“用得上、留得住、干得好”。
盡管學校土木工程專業傳統的房屋建筑、道路橋梁等專業方向多年來形成了良好的實踐教學管理體制,積累了眾多有益的經驗,但亦存在實踐教學環節(專業認識實習、課程設計、生產實習、畢業實習等)之間彼此分散、缺乏關聯、相互脫節等問題,未能有效形成一脈相承的、統一的實踐教學體系。此外,實踐環節學時偏少,這些問題均在一定程度上對人才綜合素質的深入培育造成了不利影響。正如文獻2中指出:“對學生來講,培養目標所要求的各種能力不是孤立存在的,而是有機結合的。培養的途徑也絕不是某一個教學過程所能夠解決的,而是一個綜合的,復雜的系統工程。”
為強化應用型人才培養特色,加強學生實踐技能訓練,在認真總結既有專業方向實踐教學環節的經驗與不足的基礎上,對地下工程專業方向課程作了調整,將地下工程施工(32學時)與地下建筑結構(32學時)兩門主干專業課程獨立單列(多數高校將地下結構設計與施工合并為一門課程—地下工程),突出施工課程理論教學的重要地位。著重對該專業方向大學4年期間的所有實習、科技活動周、課程設計和畢業設計等各主要實踐教學環節的統籌考慮,力圖形成一個科學的、系統的、密切銜接的實踐教學培養體系,以有效提高實踐教學質量,實現人才培養目標。
二、以提高工程能力為導向的地下工程專業方向人才培養途徑
(一)基本思想
眾所周知,與一般房屋建筑工程不同,城市地下工程建設項目大多具有建設周期漫長、線路標段分散、施工工法眾多、受復雜地質條件影響大等特點,依照常規的實踐教學安排,在某一個工地進行短期實習,難以實現深刻理解教學內容,取到好的實習效果。但相對于道路橋梁工程而言,地鐵建設項目地點卻主要集中在城市人口較密集區域,交通相對便利,非常有利于根據實際工程進展選擇時機多次組織參觀與實習。根據上述城市地下工程建設項目特點分析,借鑒不同高校在土木工程專業實踐教學改革方面的有益做法[3-8],遵循自身培養計劃對地下工程專業方向實踐教學環節統籌考慮、系統訓練的指導思想,明確提出了以“貫穿式工程實踐教育”為主線的培養思路。所謂“貫穿式工程實踐教育”,即遵循教育教學基本規律,緊密圍繞實際工程,將大學一年級末開始的專業認識實習、科技活動周,大學二、三年級相關課程設計,直至大四上學期的生產實習,以及下學期的畢業實習、畢業設計有機銜接,構建前后呼應、由淺入深的實踐教學體系。此外,為加強工程實踐內容的連貫性,在地下建筑結構及地下工程施工等主干專業課程教學過程以及學生假期社會實踐中,均明確要求安排一定數量工程實踐的內容,這也在一定程度上解決了實踐教學環節學時相對不足的問題。
(二)可行性分析
近年北京市軌道交通6號線、7號線、8號線二期、9號線、10號線二期、14號線、15號線等多條線路已相繼展開,目前在施線路數量達13條。預計到2015年,13條新線陸續建成,北京軌道交通運營總里程將猛增至561公里。包括國內其他眾多城市在內,前所未有的軌道交通建設在強力拉動內需的同時,也造就了星羅棋布的地鐵工地,這為貫穿式工程實踐教育的順利實施奠定了堅實的基礎條件。
地鐵建設迅猛發展對人才培養的良好契機尚需要通過深化校企合作予以實現。這些得益于多年來對首都建設行業人才培養的卓越貢獻,得益于業內深厚廣泛的校友資源。學校一貫重視校外實習(實訓)基地建設,已與北京城建集團、北京建工集團、北京市政集團、北京市政研究院、榆樹莊構件廠等眾多承擔首都城市軌道交通建設的主力軍建立了產學研合作關系,并簽訂了實習基地協議。這些均為學校地下工程方向人才培養構筑了寬廣而堅實的平臺。
(三)主要舉措
1.科技活動周銜接認識實習,明確專業方向,激發學習興趣
自土木工程專業2006級地下工程專業方向專業認識實習起,學校年年組織學生參觀北京市豐臺區榆樹莊構件廠,重點針對廠內地鐵盾構隧道預制管片生產制作過程進行觀摩教學,以此作為工程實踐教育的第一站。通過實習,學生不僅熟悉了管片鋼筋綁扎、模板架設、混凝土澆注、養護脫模等主要工藝流程,而且通過觀摩細部防水構造,以及組裝好的豎向盾構隧道管片等實物展示,初步對盾構隧道的襯砌構造與作用有了理解。安排學生參觀不同類型的在建地鐵工程項目,在幾屆認識實習活動中,先后組織參觀了北京市政集團承建的地鐵4號線國家圖書館站、動物園站,北京城建集團承建的9號線東釣魚臺站、白石橋南站等工程,使學生對地下工程明挖法、暗挖法、蓋挖法等主要施工工法現場概況積累感性認識。例如,在白石橋南站明挖基坑開挖現場,學生不僅觀摩挖掘機開挖過程,在一定程度熟悉了鋼支撐的構造及作用,初步了解了明挖法基坑施工工藝順序,這些均為以后土力學、地下建筑結構及地下工程施工等相關專業課程的學習奠定了有益的基礎。此外,土木與交通工程學院還積極推進地下工程施工學科及教學配套設施建設。2006年建立了施工技術仿真實驗室,其中電動仿真盾構機模型及模擬盾構隧道施工的三維動畫虛擬現實技術,為學生體驗并掌握典型施工方法與主要操作技能提供了鮮活生動的素材。 認識實習周結束后,隨即布置科技活動周的訓練任務,即根據地下工程認識實習接觸的主要內容,積極開展相關結構模型制作活動。學生自選題目,興趣盎然地制作各種車站結構模型。這種活動不僅及時鞏固了認識實習成果,切實鍛煉了學生動手能力,也為培養學生結構構造與力學概念,拓展思維空間,發揮個人想象力和創造力提供了廣闊的舞臺。
2.確立定期回訪工地機制,前后銜接主要實習環節
專業認識實習、生產實習和畢業實習宜構成土木工程各專業方向三個相互銜接且逐步擴展深入的實踐教學體系。在地下工程方向貫穿式工程實踐教育思想指引下,通過確立工地定期回訪機制的做法能夠實現三種實習環節的前后銜接與遞進接力。經過認識實習周和科技活動周的初步實訓,已經調動起學生專業學習的積極性和興趣,在隨后的二、三年級相關課程學習中,學生有必要定期回訪、調研當初認識實習工地,針對該工程后續建設情況進一步積累工程實踐經驗。一般規模的地鐵車站建設周期至少需要1~2年,而包括區間隧道在內的整個合同段項目建設則需要更長的時間,基本能夠滿足大學期間實習參觀的要求。自2010年起,針對2007級地下工程專業方向大三學生暑假社會實踐環節,開創性地提出強化假期工程實踐的口號,以實現暑期社會實踐與下學期生產實習相結合的目標,即根據各自以往跟蹤回訪地鐵工地的情況,自主聯系實習工地,并在現場工程技術人員指導下深入施工一線開展一定時間的暑期工程實踐,為大四上學期即將進行的四周生產實習預熱。當四周生產實習結束后,繼續保持定期回訪機制,直至最后一個學期畢業實習乃至畢業設計環節結束。這樣從根本上實現工程建設與人才培養的全周期貫穿式吻合。例如:2006年、2007級相當一部分學生堅持3年間對地鐵4號線動物園站及9號線白石橋南站等工地的定期回訪,為后續專業課程學習,牢固掌握地鐵車站結構設計原理及各種施工工法,出色地完成了畢業設計任務。
3.理論教學注重實踐環節,課程設計、畢業設計立足解決工程實際問題
眾所周知,課堂理論教學是人才培養的基礎環節,應用型本科教育側重于應用,在地下建筑結構、地下工程施工等主干課程教學中宜注重實踐教學環節的改革與創新。例如:地下建筑結構課程教學中結合相關教學內容,安排課時上機操作理正、PKPM等深基坑支護結構設計軟件,在鞏固基本設計理論知識的同時,為下一步的課程設計及相關畢業設計提供實用技能訓練的機會。在地下工程施工課程教學中主動聯系參觀地鐵9號線玉淵潭豎井內安裝的LOVAT盾構機及后來的掘進過程,以加強學生對盾構機構造、性能及工作原理的理解與掌握。此外,根據辦學定位目標和人才培養特色,在課程教學內容選擇上突出實用性,即立足于城市地下工程規劃、設計、施工等方向,以工程案例為主線,將主要章節知識貫穿銜接,展示工程實例照片,播放典型施工工藝視頻,
最大程度地實現學以致用、學有所用。
為檢驗專業實習及理論課程學習效果,進一步提高學生綜合素質與專業技能,培養適應首都地鐵建設行業需求的專業人才,在課程設計和畢業設計環節明確圍繞地鐵車站設計與施工領域進行由淺入深、循序漸進地訓練。所編寫的設計任務書和指導書力求通過學生在專業實習及理論課程教學中接觸過的工程實例來反映現行規范的具體應用、最新科研成果及工程實踐經驗,使其領悟到如何將書本知識運用于工程實踐,再從實踐步步升華至理論的過程。例如:地下建筑結構課程設計主要針對地鐵車站現澆鋼筋混凝土樓蓋體系進行結構設計,而畢業設計階段選擇地下結構設計課題組的學生則需要完成包括支護結構設計、車站主體結構主要構件結構設計在內的大量設計任務。地下工程施工組織課程設計要求針對明挖法施工的普通地鐵車站所涉及的灌注樁及冠梁施工、基坑開挖、鋼支撐架設與拆除、主體結構施工、地下工程防水施工及基坑回填等工種工程,確定施工展開程序及分項工程施工順序,劃分流水段,選擇施工工藝與方法,編制施工進度計劃表,繪制施工現場平面布置圖,制定技術組織措施,而畢業設計階段選擇地下工程施工課題組的學生除要完成包括明挖法、蓋挖法、暗挖法等多種工法在內的復雜地鐵車站的施工組織設計,尤其要求根據具體工程特點,利用已有知識對關鍵技術問題進行針對性的分析探討。所有的設計題目均緊密圍繞實際在建工程,某些甚至就來源于學生們曾經實習過的工程。每位學生的工程背景不同,技術難點亦不同,可實現學生人手一題,有效防止成果雷同。這樣通過對實踐教學內容的精選配置,實踐教學內容體系自身內部實現了良好的統一、協調,加之畢業設計期間形成的定期回訪工地機制,進一步培養了學生的綜合能力、創新能力、工程實踐能力、分析問題及解決問題的能力,為其在畢業前獲得合格工程師專業素質訓練并取得相應成果創造了更好的條件。
4.實施的效果
地下工程專業方向自2006級實施“貫穿式工程實踐教育”模式以來,在北京城建集團、北京市政集團、北京路橋集團等多家單位的大力支持下,依托在建的地鐵工程深入展開了專業人才培養工作。在最近兩年畢業設計期間,2006級學生康惟依托在建的地鐵10號線成壽寺站—宋家莊站區間隧道,編制了現場施工進度計劃網絡圖并進行優化分析,為科學安排施工工序,縮短工期發揮了積極作用。學生黃俊杰協助現場項目部編寫了9號線白石橋南站監控量測施工專項方案,并繪制了全部測點布置圖,使之進一步充實和完善。2007級學生蔡志勇依托在建的地鐵14號線東風北橋車站,通過有限元計算和現場實際情況,重點分析了深基坑倒撐設計與施工的優化方案,為節約成本、簡化工序提供了可靠的理論依據,此外還負責編寫了盾構穿越五環、盾構聯絡通道等多項施工方案,憑借豐碩的實踐成果,其畢業設計最終獲得2011年北京建筑工程學院校級優秀畢業設計。2011年7月19日 ,《科技日報》“教育觀察”版 “本期關注”欄目報道了蔡志勇等同學的事跡,特別強調了他們在暑期社會實踐中就提前進入工程現場作為施工員實習對今后成才具有的重要意義。
在已畢業的2006、2007級地下工程專業方向畢業生中,大多數學生憑借過硬的工程實踐能力在激烈的就業競爭中脫穎而出,紛紛簽約大型施工企業。其他一些考取研究生的學生亦紛紛表示大學階段工程實踐的強化訓練令自己“受益匪淺”,為繼續深造打下良好的基礎。
5.問題與對策
以提高工程能力為導向的教育模式實施的關鍵,在于要保證具備與各實踐教學環節相對應的實際在建工程項目。盡管實踐教學環節安排有固定的認識實習、生產實習、畢業實習,且建立了定期回訪工地機制,但畢竟每次接觸工程實踐的時間相對較短,往往只能看到工程施工的某些局部工藝或某種工法,很難認識地下工程施工全部細節過程。此外,因為時間和經費的限制,也難以保證每位學生都能在大學期間全面接觸多個不同工程施工內容。隨著城市軌道交通建設的回落,地鐵建設工地數量規模的萎縮等問題都成為地下工程專業方向實踐教學需要面對的難題。
為此,宜充分利用現代化攝影、攝像技術手段將各種可能接觸到的施工工法的各個施工環節記錄下來,然后運用多媒體技術將各種影音資料加工制作成信息量大、內容豐富、形式多樣的信息化實踐教學課件,以展現工程全貌和施工全過程,從而把施工現場搬進課堂,或者通過網絡在線學習,讓學生足不出戶便可全面深入地認知施工過程和關鍵工序,以增長見識、獲取經驗。將以多媒體技術和網絡技術為核心的信息技術引入土木工程實踐教學環節的做法已有先例[9],且特意指出,如有可能,最后再選擇適當的工地進行現場體驗工程活動,對于那些現場看不到的前后工序可以反復觀看教學課件,確保各實踐環節的教學效果和質量。
三、結語
大規模的城市地下工程建設召喚大批合格的工程技術和管理人員,以培養應用型人才為辦學定位目標的高等學校應審時度勢,因地制宜,以加強學生工程素質與實踐能力的培養為核心,不斷探索研究教育教學規律,構建具有自身特色的應用型人才培養模式。實踐證明,以提高工程實踐能力為導向,開展貫穿式強化教育鍛煉,使學生對專業知識體系有較為深刻的理解,并實現有效的融會貫通,有利于增強個人綜合業務素質。
參考文獻:
[1]李雪華,楊湘東,朱光.土建類專業人才實踐能力培養模式研究[J].高等建筑教育,2009,18(3):35-38.
[2]周志軍,孫建偉.提高土木工程專業生產實習質量措施初探[J].高等建筑教育,2007,16(1):112-114.
[3]潘睿,李淑紅,王志偉,等.強化高校土木工程專業學生實踐技能培養的研究與實踐[J].長春理工大學學報(社會科學版),2009,22(3):509-513.
[4]何夕平,陳燕.土木工程三大實習教學與課堂理論教學有機結合探討[J].高等建筑教育,2008,17(5):124-127.
[5]陳明政.土木工程專業實踐教學改革探索[J].重慶科技學院學報(社會科學版),2007(12):16-18.
[6]何淅浙,宋少民,楊湘東.重視實踐教學提高土木工程人才培養質量[J].建筑教育改革理論與實踐,2006,6(8):341-344.
[7]沈良峰,高文華,萬文,等.改革實踐教學強化學生綜合能力[J].中國地質教育,2006(4):127-129.
[8]齊偉軍,李國柱,吳國祥.高校工科土建類本科專業跟蹤式生產實習模式改革的研究[J].黑龍江高教研究,2003(1):158-159.
[9]鄒中權,王齊仁,舒小娟,等.新形勢下土木工程專業實踐教學改革探討[J].時代教育,2008(5):135-138.
[10]賈曉云,宋玉香,朱永全.地下工程方向畢業設計教學環節探討與實踐[J].石家莊鐵道學院學報(社會科學版),2009,3(4):92-94.
[11]高等學校土木工程專業指導委員會.高等學校土木工程專業本科教育培養目標和培養方案及課程教學大綱[M].北京:中國建筑工業出版社,2002.
Talent training mode of underground engineering specialty
WANG Liang
(School of Civil and Traffic Engineering, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044, P. R. China)
Abstract:
關鍵詞:防水材料;地下工程;施工技術
近些年來,為了滿足地下工程中防水要求,世界各地建筑人士都致力于來發和研究新型防水材料,并取得了一定的成績。高分子多層復合防水卷材作為目前地下工程施工中最為常見的一種防水材料,其在其他一些特殊工程結構中也常被采用。這種材料是一種性能優越、施工速度快、質量好的防水材料,在現代化工程項目中廣泛的應用在屋面、空中花園、地下室、衛生間等防水等級高的建筑結構中。截至目前,這種施工材料作為質量高、價格低、施工簡單的防水材料,已成為全國各地地下工程施工首選。
一、高分子多層復合防水卷材概述
高分子復合防水卷材是一種性能優異、施工工序簡單、耐老化性能好、強度高的合成纖維材料,是通過傳統的合成纖維施工技術配合抗氧劑、抗老化劑、抗紫外線屏蔽劑為一體經過先進工藝加工而形成的一種改性聚乙烯丙綸復合防水卷材。
1、產品結構組成
近年來,隨著人們對建筑結構性能要求的不斷提高,有關工作人員不斷的研究和開發新產品,也取得了一定的研究成果。截至目前,國內建筑市場上已經出現了多種不同的新型高效防水材料。在目前的施工建設中,我們常用的材料主要含有合成高分子防水卷材、高聚物改性瀝青防水卷材、防水材料、處理剛性防水卷材等等。這些材料在應用中性能良好,對于防水材料的更新有著重要的意義,時至今日,已經有工作人員將這些材料進行深入的總結和歸納,逐漸形成了一種全新技術材料,也就是我們這里所說的高分子復合防水卷材。在目前的高分子多層復合防水卷材中,其通常都是有四部分構成的,其具體情況如下:
首先,增強保護層,這一環節主要是采用復合丙綸長絲無紡布構成的,是利用這種材料同傳統的卷材結合而形成的一種綜合性材料,是一種抗拉強度高、抗頂破能力強以及抗撕裂強度好的材料。
其次,防老化層,防老化層主要是在結構中添加了許多的外加劑,例如抗老化劑、屏蔽劑、抗氧化劑等,這樣可以有效的提高卷材的抗氧化能力和抗紫外線能力,同時也是的這一層的防水能力得到了極大的提升。
再次、主防水層,顧名思義這一環節是利用高分子聚乙烯摻加一定量的穩定劑而形成的一種耐久性、耐腐蝕性和地溫柔型,這樣可以有效的使得結構防水效果提高,并且更加持久。
第四、粘結層,這一結構是采用復合丙綸長絲無紡布形成的一種結構層,有著表面粗糙、摩擦系數大的特點,從而增強了卷材與基面之間的連接強度,從而使得材料穩定性得到了有效的提升。
2、高分子多層復合防水卷材特點分析
高分子多層復合防水卷材結構穩定性高的特性使得其產品特點得到了有效的控制,其在工作中優越性得到了有效的提升,且具備著防水、防潮、抗滲、耐腐蝕的優勢,更是一個粘接牢固、施工簡單、施工成本低、施工速度快、經濟效益高的優勢。由此可見,這一材料在目前的應用中廣泛使用具備著一定的道理,也是整個工作中最為關鍵的一個環節。
二、施工技術分析
高分子多層復合防水卷材的施工工序非常簡單:施工準備基層清理配制粘接劑節點施工主防水層鋪設封閉接縫閉水試驗保護層施工。下文就這些施工工序做了具體的描述和分析。
1、施工準備工作
在高分子多層復合防水卷材施工準備工作中,該類卷材的施工準備可謂是極為簡單的一種,只需要一個或者兩個開口容器、平鐵鍬、剪刀、刷子以及橡皮刮板抹平即可。施工的時候,其材料也只需要采用粘接劑將其和墻體結構、地下室結構粘接在一起就行了。在工程手工中,卷材在進入現場之后需要先從外觀進行檢查,要求卷材應當牢固、平整且不出現翹曲、褶皺等問題。
2、基層清理
基層清理可謂是保證工程施工質量的關鍵環節,尤其是在防水工程施工中,其更為關鍵。一般卷材對基層無特別高的要求,只要基層平整光滑無大裂紋即可,但是在工程中如發現因施工不注意而遺落在找平層上的灰疙瘩對該卷材是相當大的隱患,個別防水層在局部少量漏水大多數都是因基層的灰疙瘩沒有清凈而引起頂破防水層出現裂紋漏水。
3、配制粘接劑
配制粘接劑的主要原料是水泥和膠。隨著環保的要求,以前工程上常用的107膠近兩年已被801膠及821膠所代替。水泥采用工程中常用的32.5級普通硅酸鹽或礦渣硅酸鹽水泥即可。用水劑801膠其重量配比為1:2:5(801膠:水:水泥),配制時,先將水和801膠混合,然后再投放水泥攪拌均勻,如果采用821粉劑膠,其重量配比為1.25:30:50(821膠:水:水泥),配制時,先將821膠粉和水泥以1:8比例混合攪拌均勻后,倒入水攪拌均勻,再投入剩余水泥攪拌均勻即可。粘接劑配制后需4小時內使用完畢。
4、進行節點施工:對陰陽角、天溝、落水口、排氣口、穿墻管等復雜部位應先進行附加層的鋪貼,這也是防漏的一個重點。
(1)天溝、檐溝應順長向鋪貼附加層,并在卷材收頭處用水泥砂漿固定密封。
(2)高低跨、變形縫、出入口應采取適應變形的構造措施和密封處理,在轉角處加鋪一層卷材,在收頭處用水泥砂漿密封防止翹邊。
(3)女兒墻、山墻應在轉角處鋪附加層,防水層收頭處用水泥砂漿密封。
5、主防水層鋪設
鋪設時粘接層在內側,鋪設方向任意選擇,宜順長向,鋪粘次序延排水方向的低處向高處鋪設,先預放卷材5-10米,找正方向,調準粘接面,在卷材中間處固定好位置,從一端卷至固定處,將水泥膠均勻涂灑在卷材對應的基面上,用刮板刮到3mm左右,同時滾放卷材,用刮板輕刮卷材表面,排除粘接層內的空氣和多余水泥膠,按同樣的方法鋪設卷材另一端,即卷材整幅鋪設完畢,鋪設下幅方法相同,但要求卷材長邊搭接不能小于100mm,短邊搭接不能小于120mm,短邊與短邊間距不能小于1000mm,卷材與基面的粘接率要達到85%,不得有大面積空鼓。
6、接縫封閉
防水層鋪設完,應及時對粘接質量和防水層做全面檢查,發現有防水層劃傷、空洞、翹邊、空鼓處應立即修補,修補合格后用毛刷在所有的接縫處涂刷一層水泥膠,將接縫處封嚴。該卷材的另一大特點是修補極其容易,只需在修補處再粘貼一層卷材即可,省時省力。
三、結束語
防水工程是業主、用戶十分關注的使用功能,也是施工中的難點,質量問題較多,主要是由于工序較多、施工工藝比較復雜,施工技術要求必須嚴格。因此,在這里對地下工程新型防水材料構造進行研究就顯得十分必要,也是為日后地下工程施工奠定基礎的主要手段。
參考文獻
曾經的“中國銅城”――甘肅省白銀市,作為西北地區的一座資源枯竭型城市,正在以PPP模式打造城市地下綜合管廊,并入選財政部第二批PPP示范項目。
記者日前趕赴白銀,實地探訪地下管廊如何提升白銀市城市建設管理水平和綜合承載能力,以及PPP為這座西北小城注入了怎樣的建設活力。
示范項目亮點
在技術層面創造了“五最”
2015年4月,經過財政部和住建部組織的競爭性評審和答辯,白銀市在全國34個申報城市中成功進入全國首批地下綜合管廊試點城市行列, 也是西北地區唯一獲此“殊榮”的城市。從2015年到2017年的三年間,白銀市每年可獲得中央財政3億元的專項資金補助。
入圍試點城市后,白銀市主政者鋪就了一張地下管廊的白銀藍圖:投資22.38億元,用三年時間在白銀城區7條道路建設26.5公里地下綜合管廊和兩座中央控制中心。項目建成后,地下綜合管廊將輻射中心城區及銀西新區面積40平方公里,受益人口35萬人, 占城區總人口的90%。 “地下綜合管廊建設是創新城市基礎設施建設的重要舉措,也是利國利民、造福子孫后代的好項目、大項目。” 白銀市委副書記、市長張旭晨說。
2015年10月,白銀市政府與山東華達建設工程有限公司(下稱“山東華達”)、中國一冶集團有限公司正式簽訂了白銀市地下綜合管廊試點項目PPP項目合同書及備忘錄,成立白銀市城市綜合管廊管理有限公司(下稱“管廊公司”),開創了全國管廊試點城市中唯一以混合所有制形式投資、建設、運營、管理項目的先河。
其中,白銀市政府以地下空間作價出資5556萬元,占項目公司10%股權,社會資本方以現金出資5億元,占項目公司90%股權。項目采取建設―運營―移交(BOT)的運作方式,特許經營期30年(含建設期)。根據市場平均水平測算,社會資本方投入資本金的收益率不超過8%。
截止到10月底,項目已完成管廊規劃建設7條路中4條管廊的建設。《中國經濟周刊》記者日前來到白銀市綜合管廊北環路項目施工現場,藍天白云下,地下管廊雛形“身姿”盡顯偉岸。進入施工現場,工人們頭戴安全帽,身穿工裝,切割木料,搬運鋼筋,澆筑水泥,操作塔吊……每一個管廊建設者都有條不紊地在工作崗位上緊張忙碌著。
記者沿著入口的階梯一直向下走,地下堪稱管線的世界,電力、熱力、通信、供水、燃氣等多條管線規整地排列在管廊內,整個地下空間干凈整潔,一目了然 。此外,在地下管廊中還設有專門的檢修口、投料口和監測系統,未來能夠有效解決市政管線維修之難。
作為西北地區唯一進入全國首批地下綜合管廊試點的城市,白銀這個甘肅小城在綜合管廊的技術層面創造了“五最”。白銀市住建局副局長王東燕告訴《中國經濟周刊》:設計理念最優,首次將高壓電力線及燃氣管線統籌納入管廊;入管廊線種類最全,納入給水、雨水、污水、再生水、熱力、燃氣、電力、通信8類管線;管廊附屬設施設計最新,附屬消防系統、通風系統、排水系統、標識系統、電氣系統、監控與報警系統六大系統;管廊斷面結構尺寸最大,銀山路斷面達到68平方米;入廊熱力管徑最大,銀山路熱力主管徑達到1.2米。
“全國的地下管廊試點城市我基本都去了,白銀絕對是一流的。”管廊公司董事長、山東華達董事長郭鳳泉說。
示范項目意義
對資源枯竭轉型城市來說,可規避財政風險
以往中國城市建設中新建、改擴建道路工程反復開挖、長期施工的現象,令廣大群眾著實煩惱,白銀也不例外。記者在走訪中了解到,當得知這一次的開挖,是要在城市地下建造一個隧道空間,從此城市將徹底告別開挖的現象時,許多市民對此項工程表示期待。白銀市民李先生說:“長痛不如短痛,如果這是最后一次挖路,我們都會理解支持,老百姓期待工程早日建成。”
支撐起白銀市民巨大期望的,是省市兩級政府舉全力建設白銀地下管廊的決心。據白銀市政府人士介紹,甘肅省委、省政府高度重視,書記、省長親自指導,多次過問。甘肅省財政廳主要負責人和白銀市黨政領導多次帶隊赴財政部匯報銜接,甘肅省住建廳也多次向住建部匯報有關工作。
在市級層面,白銀市成立了地下綜合管廊工作領導小組,制定了管廊設施建設工作方案和管理運營辦法,由各相關部門主要領導直接負責本部門的項目推進工作,形成了有效的工作聯動機制、監督機制,同時與雨污水管、生活給水管、燃氣管、電力電纜、通信電纜等相關管線單位簽訂初步的意向入廊協議,確保項目高標準建設和運營。
事實上,作為典型的資源枯竭轉型城市,白銀市、縣區兩級財政都屬于“吃飯財政”。
甘肅省統計局披露數據顯示,2015年白銀市一般公共預算收入為25.49億元,一般公共預算支出達到30.73億元。在地方財政壓力巨大的背景下,白銀地下管廊項目的PPP模式更具特殊意義。在白銀市官方看來,市政府以地下空間作價出資5556萬元,按照政府授權的主體與選定的投資人1:9的股權比例合資組建項目公司,可以規避政府財政風險。
對社會資本而言,地下綜合管廊的“經濟賬”無疑是他們關注的核心命題。白銀市政府在測算本項目的收益后做了具體“安排”:預計項目建成后,項目公司在獲得合理回報和支付融資本息情況下,每年資金需求量為8290萬元,為確保項目運營后產生的收益能夠還本付息,保證社會資本的投資收益,項目公司可以獲得初期入廊費和以后年度管廊租賃使用費,管廊租賃經營收益為2800萬元/年;基礎設施配套費補助1500萬元/年;政府預算資金補助4000萬元/年。“以上費用合計現金流8300萬元/年,基本能夠保障項目公司的合理收益。”
示范項目難點
融資難是民企參與PPP重大挑戰
在白銀地下管廊項目中,由民企控股的“民企+國企”聯合體中標,這在全國各地同類項目中并不多見。白銀市財政局副局長張太明對《中國經濟周刊》表示,民營企業有管理效率高和決策流程快的特點,依托國企雄厚實力、先進技術和高信譽度,對縮減項目建設周期、降低項目運作成本和資產負債率都作用明顯。
張太明稱,聯合體涵蓋了地下綜合管廊投融資、規劃設計、地下空間施工、管廊信息化等核心業務領域,充分發揮了其資源調動與項目承接能力突出的優勢,確保了方案的可實施性。
身兼項目公司和民營資本的法人代表,管廊公司董事長、山東華達董事長郭鳳泉今年在全國考察了多個地下管廊PPP項目,他最大的感受是政府單方面壓縮造價是普遍現象,而動輒幾個億的壓縮,卻不是所有人都承受得起。“對央企控股的PPP項目公司來說,就當賠錢買個信譽,而我們民營企業,真的承受不了。”
在郭鳳泉看來,融資難是民營企業參與PPP項目的另一個重大挑戰。例如,農業發展銀行甘肅省分行對項目公司融資需求的反饋是:借款主體不符合農業發展銀行政策要求,管廊項目借款主體必須白銀市城司才能運作,對于民營企業控股的項目公司,農業發展銀行政策上有資格準入限制。
“政策性銀行融資落實不到位,是造成白銀管廊試點項目融資推進緩慢的主要原因。” 甘肅省財政廳PPP管理中心主任武曉崗說,“建議國家在PPP項目融資貸款方面放寬準入門檻,加快審批流程,給綜合管廊試點項目解決融資難題。”
記者觀察到,與國有大型銀行對民營企業參與PPP項目的融資“高門檻”相比,城市商業銀行就顯得頗為“靈活”。旨在“服務地方、服務市民”的甘肅本地銀行――蘭州銀行,通過投資銀行部對白銀管廊項目公司資本金方面提供金融支持1億元,蘭州銀行白銀分行對作為社會資本方的山東華達發放貸款4億元,滿足PPP項目融資需求。
關鍵詞:城市地下工程;施工方法;適用條件;明(蓋)挖法;淺埋暗挖法;盾構法;TBM法
中圖分類號:U615 文獻標識碼:A
城市地下工程施工常用施工方法有明(蓋)挖法、淺埋暗挖法、盾構法。
(一)明挖法。明挖法也稱基坑法是從地表面向下開挖,在預定位置修筑結構物方法的總稱。明挖法成本低但拆遷量大對城市交通、環境影響極大,若在市區一般不采用明挖法,在人少、交通不繁忙、埋深淺的地方首選明挖法。本文不予詳細討論。
(二)蓋挖法。蓋挖法是一種先施作圍護樁或連續墻作為圍護結構和支撐結構(如鋼橫撐、長錨索等組成支撐結構),在該結構保護下再做樁頂縱梁、蓋頂板,恢復路面,然后在樁及蓋板的支護下再從上往下或從下往上施工主體結構的方法。
根據開挖及結構施工順序的不同,蓋挖法可分為蓋挖順作法、蓋挖逆作法和蓋挖半逆作法。蓋挖法的優缺點及適用條件
1.優缺點:優點和缺點與明挖法類似,不同就是蓋挖法能最大程度上減少施工對地面交通和附近居民的干擾。
2.適用條件:蓋挖順作法:路面交通不能長期中斷的道路下方修建地下車站,可采用蓋挖順作法;蓋挖逆作法:地下構筑物頂板覆土較淺、沿線建筑物過于靠近的情況下,為防止因基坑長期開挖引起地表明顯沉陷危及臨近建筑物的安全,或者是為了避免蓋挖順作法兩次占用道路的弊病,可以采用蓋挖逆作法施工。
(三)淺埋暗挖法
淺埋暗挖法以新奧法為基礎,采用復合式襯砌,初期支護剛度大承擔全部荷載;采用多種輔助工法,超前支護,改善加固圍巖;采用不同的開挖方法及時支護封閉成環,與圍巖共同形成支護體系;采用信息化設計與施工。我國總結了一套淺埋暗挖法的施工要求,即“管超前,嚴注漿,短開挖,強支護,快封閉,勤測量”的總原則。
1.淺埋暗挖法施工方法
由于工程實際情況不同,淺埋暗挖法的施工方法各有不同。區間多采用臺階法施工。渡線等大斷面段多采用隔墻臺階法、單側壁導坑法、CD法(中隔墻法)、CRD法(交叉中隔墻法)或雙側壁導坑法(眼鏡法)施工。地鐵車站可采用柱洞法、側洞法、中洞法、PRB法施工。
2.淺埋暗挖法的優缺點及適用條件
(1)優點:與明挖法比,淺埋暗挖法最大的優點就是避免了大量拆遷、改建工作,減少了對周圍環境的粉塵污染和噪聲影響,對城市交通的干擾小。缺點:施工速度慢,施工工藝受施工隊伍的技術水平限制;淺埋暗挖法不允許帶水作業并且要求開挖面具有一定的自立性和穩定性。(2)適用條件:淺埋暗挖法適用于不宜采用明、蓋挖法施工,含水量較小的各種地下地層特別是軟弱砂土地層,尤其是當城市城區地面建筑物密集、交通運輸繁忙、地下管線密布,且對地面沉降有嚴格要求,修建埋置深度較淺的地下結構工程。
(四)盾構法
盾構法是使用所謂的“盾構”機械,在圍巖中推進,既能作為臨時支撐結構防止土砂的崩坍,同時又能在其內部進行開挖、襯砌作業修建隧道的方法。盾構基本由盾構殼體和開挖系統、推進系統、襯砌拼裝系統等三大部分組成。
1.盾構分類:盾構按其構造和開挖方法可分為:手掘式盾構、半機械式盾構、機械式盾構、擠壓式盾構、泥水加壓式盾構、泥土壓式盾構。
2.盾構法的優缺點:優點:能適用于任何水文地質條件;施工安全;暗挖方式施工時與地面工程及交通互不影響,振動和噪聲小,可控制地表沉陷,對施工區域環境影響小。缺點:隧道曲線半徑過小時,施工難度較大;施工時,沉降量難以控制.
(五)TBM(隧道掘進機)法
TBM法通常是指巖石隧道全斷面掘進機,它是集掘進、出渣、支護和通風防塵等多功能為一體的大型高效隧道施工機械。
1.TBM類型及特點
根據對圍巖的支護方式,可以將其分為有護盾式和無護盾式兩類。護盾
掘進機又可以作開胸式掘進,也可以作閉胸式掘進。TBM不具備泥水壓、土壓等維護掌子面穩定的功能。其依靠支撐在巖壁上的撐靴撐在隧道側面上提供反力,通過安裝在預制仰拱塊上的軌道行走,采用管棚、超前導管、錨桿、噴砼為初支,常規方法施作二襯。
2.TBM(隧道掘進機)的優缺點及適用條件
(1)優點:作業連續,施工效率高,速度快;開挖輪廓多為圓形,超挖量少,減少支護工作量;對圍巖擾動小,避免爆破引起的圍巖松動坍塌,施工安全性好;使用勞動力少,勞動強度低,作業環境好。缺點:對巖層最為敏感適用用范圍不廣;體積龐大,設備購置和施工費用較高。對于短隧道和中長隧道難發揮其優越性;不適用于小斷面隧道;當遇到大斷層、溶洞和涌水地層時將出現難以克服的困難。(2)適用條件:護盾式掘進機主要適用于含水的中硬巖層,抗壓強度小于20MPa~30MPa較合適。無護盾式掘進機主要適用于均勻的硬質巖層,抗壓強度大于30MPa。
二、小結
從上文可以看出,對于地下鐵道車站,條件允許下明挖法仍是首選方法,蓋挖法是修建車站的主要方法。暗挖法將會有很大的發展。對于城市隧道而言,淺埋暗挖法、盾構法、TBM法各有優缺點,應根據工程實際情況選擇合適的、經濟的施工方法。從施工技術上來看,只有不斷提高機械化水平,才能提高施工效率。
參考文獻:
關鍵詞:高大模板支架;可靠性;安全性;分析
在城市化進程加快的背景下,我國施工建筑中更多采用剛度較好、承載力較高且便于施工的鋼管模板體系,在許多地下工程中的應用極為廣泛。但高大模板支架設計過程中,往往在集中線荷載方面超出15kN/m,坍塌事故發生的概率極高。因此,通過對其可靠性與安全性的分析對于保證支架的可靠應用具有十分重要的意義。
1 模板支架可靠性與安全性的概述與現狀研究
對可靠性的概念,根據我國關于建筑結構的相關標準,將特定時間與條件下,建筑結構可保持自身原有的功能能力便為可靠性,其中的功能側重于耐久性以及安全性等方面。由于大多地下工程在可靠性行方面存在許多影響因素,為可靠性的分析帶來一定的難題。對此許多學者通過實踐總結,對結構可靠度的分析主要從蒙特卡羅法、驗算點法以及響應面法等。但并非所用可靠度分析法都可用于高大模板支架分析過程中,很多利用求極限承載力或函數式構建等方式都涉及較為繁瑣的計算過程中,難以適用于支架可靠性分析中,對此可在支架抗力概率的相關模型構建基礎上通過蒙特卡羅法完成具體分析。另外,在安全性分析方面,地下工程中模板支架大多選用混凝土構件,因設計過程中關于荷載與抗力問題分析的缺失也使坍塌事故容易發生。目前我國關于支架安全性的研究主要集中在三類支架,其一在搭設質量與設計方面具有保證,搭設水平比較理想,此種可支架可叫做高質量模板支架;其二為模板支架無論在設計階段或施工過程中難以保證其搭設水平,易發生坍塌事故,對這種模板支架可叫做水平較差支架;其三為除一般水平與高質量支架外的搭設水平,被稱為一般模板支架。從大多關于模板支架的研究中可判斷,其質量較高與一般水平的模板支架在安全程度方面較高,可與國外模板設計媲美。而水平較差的模板支架由于安全系數較低,坍塌是必然的結果。
2 關于可靠性的具體模型構建與影響因素分析
2.1 可靠性模型構建
對高大模板支架可靠性分析過程中,主要需對其承受的恒荷載與活荷載進行分析。其中恒荷載又稱永久荷載主要指支架自身的重量以及所應用的鋼筋、混凝土等重量,而活荷載具有一定的可變特征,主要指因施工過程產生的荷載如混凝土的振搗或人員設備等產生對荷載。在具體構建模型過程中應考慮到,地下工程中的模板支架在穩定性方面,具有控制作用的主要為底層立桿軸向力,風壓在一定范圍內對模板支架產生的荷載可以直接忽略。另外,根據以往研究中也發現,受施工方法以及材料的選用方面的差異,活荷載在可靠性模型中的取值往往存在較大的差異。具體關于可靠性概率的模型主要對荷載的相關參數進行取值,考慮永久荷載與可變荷載下變異系數的情況以及概率分布。
2.2 可靠性的具體計算分析
在完成關于荷載概率模型構建后,便需計算支架的可靠度,通常對支架可靠度的考慮多從剪刀撐的設置與否方面著手。計算中可利用MATLAB數學軟件推出剪刀撐設置或不設置過程中抗力的結果以及恒荷載與活荷載的具體效應,在此基礎上通過蒙特卡羅法能夠得出支架的可靠指標。例如,對于某地下工程中設計的高大模板支架體系,架體高度為10.2m,立桿縱向與橫向距離都為1.20m,立桿步距也為1.20m。通過蒙特卡羅法可推出該價值體系在設置剪刀撐的情況下,其可靠指標為4.68,失效概率為1.46×10-6,而在不設置剪刀撐的情況下,可靠指標為1.67,失效概率為4.70乘以10-2。通過得出的結果,可得出不設置剪刀撐的情況下,可靠指標無法滿足可靠性要求,使架體存在極大的安全隱患,要求在實際地下工程支架體系構建中做好剪刀撐的設置。
2.3 支架抗力受試驗因子的影響分析
支架抗力是保證高大模板支架可靠性提高的關鍵性因素,要求在立桿間的距離保證合理的情況下,除進行剪刀撐的設置外還需做好扣件的合理控制等工作,以保證支架的抗力。而其中試驗因子主要指剪刀撐設置或不設置情況下,支架極限承載力中涉及的均值,可對其中一個試驗因子進行取值,而另外兩個參數保持均值。通過研究發現,對于取值的試驗因子,其支架承載力的變化在立桿長度大于水平桿長度的情況下極為顯著,支架承載力呈明顯的下降趨勢,這就要求為保證最大模板支架的可靠性既要擰緊扣件,還需保對立桿長度的控制。
3 關于安全性的主要評價方法研究
對支架安全性的分析主要針對現行因人為過失而造成的地下工程坍塌事故等。盡管當前在安全性方面關于對模板檢查與驗收等缺少相關的規范文件,但很多安全技術規程中都可發現安全規則內容。根據以往學者研究,對支架安全性的分析主要利用DER評估法,其評價的內容主要包括:第一,檢查搭設質量。地下工程施工過程中的高大模板支架在性質上本身為隨意性較大且構造較為簡單的臨時結構,其中不乏不確定的因素。對此在檢查搭設質量中要求對立桿長度設計、剪刀撐設置、立桿底部基礎、立桿彎曲程度以及扣件的設計等內容。第二,對支架安全性的分析。在確保檢搭設內容不存在問題的基礎上,便需進行模板支架安全性的分析,利用DER法對檢查內從采用D值、E值與R值的形式。其中D值對安全性的描述多集中在支架方面存在的人為過失及其嚴重程度,E值則對人為過失范圍進行具體描述,并根據對搭設質量內容對檢查結果進行過失范圍的等級劃分,而R值則具體判斷支架安全性受人為過失的影響。這種評價方法對現行許多地下工程都可使用,可使支架的實際檢查與驗收具備較為可靠的參考內容。
4 結語
對可靠性與安全性在高大模板支架中的分析是保證支架應用效果得以發揮的重要保障。實際分析過程中應注重對可靠性的相關模型構建,判斷影響可靠性的因素如剪刀撐的設置與支架抗力等,通過文章所述設置剪刀撐并對立桿長度進行控制可提高其可靠程度,而在安全性分析方面也應利用DER法,能夠得出具體的支架安全性結果。
參考文獻
[1] 馬金彬.高層鋼框架結構施工工藝與焊接變形分析[D].重慶大學,2010.
[2] 吳俊杰.混凝土核心筒與外鋼框架施工誤差的產生機理與控制技術研究[D].浙江工業大學,2010.
關鍵詞:不良地質條件超前小導管超前深孔預注漿加固工藝 夯管帷幕工藝
1、 引言
自本世紀初期,國內特別是北京市的市政基本建設進入了一個全面建設的階段,特別是近幾年來未緩解交通堵塞的壓力,大力發展北京市的市政基本建設已成為共識。然而,目前機械設備及技術力量相對滯后,在地下工程施工中,其主要的施工工藝依然為人工開挖,由于在施工過程中地質條件的不確定性,在土壤加固時經常發生加固效果不理想的狀態,直接導致發生掌子面塌方事故,特別是近幾年來,在北京市的地下工程施工中,由此發生的傷亡事故屢禁不止,由此可見,認真分析地質條件,使用有效的土壤加固工藝,在地下工程施工中極為重要。
2、 工程概述
南水北調中線京石段應急供水工程(北京段)總干渠下穿鐵路立交工程與大臺線立體交叉,位置在西四環下穿大臺線框架地道橋(五路橋)下,輸水圓管左、右線分別以隧道形式下穿五路橋,輸水圓管隧道采用暗挖法施工,施工時不中斷橋上鐵路及橋內公路行車。五路橋為四孔閉合式框架橋,孔徑為1-14.0m+2-17.5m+1-14.0m。暗涵隧道內廓為2孔4m圓形。左右兩線隧道中心距離為19m,拱頂距框架橋底板約為3.34m,夯管工作室覆土4.0m,臨時通道覆土3.7m,屬超淺埋暗挖范圍。西四環為北京市重要交通干線,車流量大,保證西四環的絕對安全,是本工程的重中之重。
3、施工工藝
3.1、夯管帷幕法施工工藝
夯管帷幕法也稱管棚法,是地下建筑物暗挖法中(超前小導管法、大管棚法、管棚法)最為安全可靠的施工防護方法。夯管帷幕是指在隧道開挖之前,利用夯管錘將鋼管一根挨一根地打入、并穿過路基,在地下建筑物形成門字形管棚,如下圖所示。利用管棚支撐鐵路列車荷載、汽車荷載、維護鐵路公路的穩定,同時對隧道開挖施工起到保護作用。為保證鐵路運營安全,提高路基的安全性,同時提高施工效率,減少列車慢行的影響,確定采用鋼夯管的施工工藝作為穿越鐵路五路居橋的方法。該項技術與傳統的液壓頂管相比,其主要特點是不破壞地層結構,使原土體始終保持封閉的結構,不會對行車安全造成影響。此種工藝地層適應性廣泛,施工周期短,適用于除巖石以外的各種土層、回填層及含小卵礫石層。
3.2、超前深孔預注漿加固工藝
本工程的超前深孔預注漿工藝即采用空壓機送風,通過鉆機平臺帶動鉆桿前端合金鋼鉆頭高頻率沖擊,打碎前端巖石;同時,通過液壓油泵帶動鉆桿及鉆桿前端合金鋼鉆頭旋轉并向前推進,使其達到鉆機成孔的目的;成孔后,采取逐段注漿的形式,完成圍巖加固的全過程。在施工中,實施鉆一段、注一段,再鉆一段、再注一段的鉆、注交替方式進行鉆孔注漿施工。每次鉆孔注漿分段長度1~3m,孔口管法蘭盤進行止漿。前進式分段注漿鉆孔注漿施工模式圖解。
由于在豎井實際開挖過程中,發現地質條件發生變化,經過分析計算,隧道所在地層中礫石最大粒徑為35cm,含量接近52%,與原設計中的數據產生了偏差,同時在豎井開挖過程中發現,礫石層主要分布在隧道拱頂范圍,對土壤加固效果極為不利。為保證取得第一手數據,以保證隧道開挖安全,經過對拱頂以上1m至拱頂以下2m范圍進行取樣分析發現,地層中沒有粘粒,屬松散結構,孔隙率達31%左右,土壤加固及開挖風險較大。為保證在隧道開挖過程中的絕對安全,在豎井開挖過程中對拱頂部位進行了超前小導管注漿預加固工藝,但由于拱頂部位礫石粒徑較大,且含量較高,70%的小導管打入深度在50cm以內,無法滿足施工安全需要,同時在打入小導管時對周邊的地層破壞極為嚴重,完全喪失其自穩能力。由此顯示,單獨的超前小導管工藝無法保證隧道開挖安全,為謹慎起見,通過對周邊工程的施工進行調查分析,帷幕注漿加固工藝采用的機械設備同樣無法保證土壤加固的效果。而前進式分段深孔注漿工藝采用的合金鋼鉆頭正是解決此類問題的關鍵。最后采取此種工藝成功穿越了西四環主輔路。
3.3、超前小導管預注漿工藝
在軟弱圍巖地層中施工,采用小導管超前支護預加固地層技術,通過注漿,使小導管周圍土體固結成一拱形承載殼,有效地控制拱頂坍塌。超前小導管注漿施工內容主要包括封閉工作面、鉆孔、安設小導管、注漿、效果檢驗等工序,其施工工藝流程見下圖。
4、施工工藝比選
本隧道處于北京市西四環主路下,須從橋東側施做施工豎井,往西開挖橫向通道(71.3m),在到達正線位置后從北側壁開挖夯管工作室(各10.5m),隨后進行鐵路五路橋下范圍施工,長度根據橋體形狀,左線39m,右線35m。最后進行橋區范圍外的剩余部分。
為了保證鐵路橋體的穩定及鐵路運營的安全,橋體范圍內正洞隧道開挖前必須采用夯管管棚支護。在施工中需要嚴格控制地表沉降以確保施工不會對橋體產生過大的局部應力,從而確保橋體結構安全。按照設計文件要求隧道其余部分開挖超前預支護采用Ф32小導管注漿加固地層技術。小導管采用Ф32熱軋無縫鋼管。拱部小導管沿開挖輪廓線從格柵腹部穿過,間距每米設三根,單根長3.25m,仰角及外插角15°(角度過小影響下榀格柵的架設,極易造成侵限,角度過大,出現超挖現象嚴重)注漿漿液采用硫酸-水玻璃雙液漿,注漿壓力宜控制在0.3~0.5MPa。
本工程完成施工豎井破除廊道馬頭門后,每榀以50cm間距向前進行開挖。由于地質條件與設計文件出現較大變化,卵石粒徑大,含量高,傳統小導管注漿工藝無法保證開挖安全,在進行通道施工時,難以保證開挖面穩定。針對此問題,專業技術人員對北京市內施工中使用的注漿加固工藝進行分析、對比,根據現場情況,經過試驗段效果驗證,最終在專家分析會上確定深孔注漿加固方案,施工通道以及夯管工作室開挖按此工藝進行超前預加固,取得了良好的效果,確保了施工安全。橋區范圍外的剩余部分由于地質條件變好,沿用了超前小導管預加固工藝施工,安全地完成此段部分施工。根據工程實際需求,經過專家多方論證,最后確定廊道以及夯管工作采用超前深孔注漿加固工藝進行地層加固,橋區范圍內采用管棚帷幕施工進行防護,橋區以北采用小導管注漿加固工藝進行施工。在施工過程中嚴格控制關鍵環節,確保了整個工程的順利完工。結合本工程具體施工,下面就各工藝優缺點進行比較如下:超前深孔注漿加固,適宜大粒徑卵石,固化范圍較均勻且強度高的地層,缺點是施工周期較長,費用較高,一般適用于工期要求相對寬松,地下結構物位置可探明情況使用的工程。管棚帷幕防護是地下建筑物暗挖法中最為安全可靠的施工防護方法,但是存在施工周期長、費用高,不宜防護結構長度過長的缺點,一般在結構物防護要求苛刻的條件下被采用。超前小導管注漿加固適宜小粒徑砂夾卵石地層,且砂含量越高防護效果越好,投資成本最低。缺點是地表沉降值不宜控制,后期強度較小,此工藝是目前暗挖法施工中使用最為廣泛,投資最為節省的一種工法。
5、結論
張同波,青島建設集團股份公司總工程師、青島理工大學研究生導師、中國建筑業協會評審專家、中國土木工程學會總工咨詢委員會常務理事。他針對工程的重大技術問題和建筑業的難點技術課題,進行科研、技術開發及新技術的推廣應用,研究、總結形成了多種高效、安全的新技術,大大增強了企業的市場競爭力。在奧運帆船中心工程建設上,張同波應用了“臨海復雜地質條件旋噴樁止水帷幕技術”,解決了奧帆中心深基坑及二期展廳預應力混凝土結構施工等難題,降低工程造價近400萬元;在青島游泳跳水館工程中研究應用了 “復雜造型大跨度鋼網架擴展提升技術”,大幅度的提高了設施的安全性能;在青島國際會展中心二期工程上研究應用了 “超長預應力大體積混凝土施工技術”,有效地保障了工程的質量。
與此同時,張同波還積極加強科技管理建設,從而形成了從集團總部到事業部、分公司至項目部的技術管理體系,同時還建立了以集團技術中心為核心的創新體系,以及與高校和科研院所密切合作的“產學研”相結合的創新體制,為推進企業科技工作發揮了重要作用。
近年來,張同波先后主持完成了《復雜地質條件地下工程施工技術的研究與應用》、《混凝土工程節能降耗關鍵技術的研究與應用》、《混凝土結構地下室抗裂防滲綜合技術》等國內領先水平以上的科技成果20項;獲國家科技進步二等獎1項,中國華夏建設科技獎2項,首屆中國質量技術獎1項,山東省科技進步獎6項。組織研究并編寫了12冊集團《施工技術標準》、5部集團的施工圖集,主持編寫的工法中有3項被評為國家級工法,12項被評為省級工法。先后參加了《再生骨料應用技術規程》、《混凝土結構施工規范》、《建筑工程深基坑監測規范》等6部國家標準和包括山東省 《建筑工程施工工藝規程》DBJ14-032-2004在內的三部省級標準的編制。
關鍵詞:地下室,防水工程,滲漏,原因,防止
中圖分類號:TU352文獻標識碼: A
一、地下室防水滲漏的原因
1、結構裂縫
(1)沉降引起的裂縫
通常建筑工程在勘查、設計階段都綜合考慮了地質、水文等工程條件,但建筑物地基的不均勻沉降依然會不可避免地發生,這種不均勻沉降可以導致建筑物地下結構發生變異,當應力集中在某些部位,混凝土結構裂縫就產生了。
(2)外力引起的裂縫
建筑物地下室外墻在基坑回填土施工完成后,必然會受到來自回填土、地下水本身以及地面荷載作用下產生的側壓力,同時在地下工程長期處在較為復雜的環境期間,整個結構會受到影響,從而引起結構變異,導致結構出現裂縫。
(3)環境引起的裂縫
建筑結構所處環境及混凝土自身溫度、濕度變化以及混凝土自身的化學變化都可以引起混凝土的收縮、變形甚至開裂。混凝土在散熱過程中引起的冷縮,會在相鄰部分混凝土的限制下產生背向的變形,而產生結構裂縫引起滲漏。對地下工程中的大體積混凝土而言,混凝土內部與表面、表面與外在環境間都會因水泥水化熱的緣故引起它們之間存在較大的溫差,這種溫差會引起混凝土結構出現裂縫。
2、用材不當
建筑工程防水材料常用的是防水卷材和防水涂料,以及堵漏和密封等輔助材料。根據其成分組成不同,每種防水材料又有多種類型,各有特性、各有所長。如果在防水工程設計、方案選擇上未因地制宜地根據建筑等級、功能需求、防水部位以及所處環境條件選用適合的防水材料,發揮其固有特性,選用施工使用后反而容易出現滲漏狀況。
地下工程外墻所需防水混凝土除了添加膨脹劑外,還需根據運輸澆筑條件、施工季節添加緩凝劑、防凍劑等外加劑,而這些外加劑種類繁多,有的作用突出,有的作用微小,有的無作用,甚至有害。倘若選用非高效的膨脹劑及減水劑,反而引起混凝土塌落度損失過大甚至抗壓強度過低而導致滲漏。因此,外加劑的選用必須適合、謹慎。
3、防水失效
(1)底板防水失效
建筑物地下室防水通常采用外防水做法,那么基礎防水層就做在基礎底板下面,同時基礎底板混凝土采用具有抗滲性能的自防水混凝土。因施工工序是自下而上的進行的,基礎防水層只能做在位于基礎下的混凝土墊層上。墊層只是方便施工和保護地基而做的輔助工程,但它卻是基礎防水層得以附著的根本。
墊層下部是無均勻壓實的天然地基土層,上部基礎底板將建筑物自重及其他荷載直接傳遞給工程樁,故墊層沉降量和沉降速率都很小;當天然地基土層受到擾動或長期浸泡在水中時,很容易出現較大沉降或局部較快沉降。當下部沉降大于上部沉降時,防水層與上部基礎脫離。且上部建筑壓力是不均勻、不規則的,沉降是不平衡的,產生的不平衡力造成墊層折裂,這將最終導致基礎底板防水系統失效。
(2)節點防水失效
根據構造要求以及施工要求,沉降縫、施工縫以及后澆帶是建筑物地下結構中常見的設置。這些節點是地下結構防水的關鍵部位,在地下室防水滲漏的事故中,沉降縫、施工縫處滲漏占相當大的比例,嚴重的甚至形成水流沿縫流出。這些部位滲漏多是沉降縫、施工縫處的止水條或止水帶錯位、移位甚至脫落而失效造成。其次,干縮和冷縮可拉動止水條或止水帶,導致止水條或止水帶與混凝土間的接縫變成活縫,形成滲漏通道。
另外,因遺漏而在防水層完成后剔槽開洞會破壞防水層的整體性,同時,剔槽開洞時的沖擊和振動會導致槽洞周邊混凝土產生形成滲漏隱患的裂縫。
4、施工不當
(1)基礎沉降不均勻
建筑物基礎與基礎施工過程中,倘若地基未處理到位,或基礎施工時地基受到擾動,基礎將產生不均勻的沉降,可能造成基礎底板與地下室外墻的開裂而導致防水層與地下結構脫離,將易發生滲漏狀況。
(2)回填土未夯實
一些工程為趕進度或圖省事,基坑回填未嚴格按照施工規范操作,一次回填或分層回填厚度過厚,雖對回填土有夯壓但密實度不夠,致使回填土無法形成防水帷幕,造成建筑物地下室成為聚水區,且未夯實的回填土后續大量下沉,而回填土與卷材之間又有粘結力存在,容易引起防水卷材接頭或基層被撕裂,導致建筑物地下室外防外貼的柔性防水層被破壞,此時如恰遇地下結構亦有隱患,將易導致地下室外墻滲漏現象發生。
(3)施工不到位
通常建筑物基礎底板、地下外墻鋼筋布置密集,特別是在墻柱交界處和墻板拐彎處,這些部位空間局促,振搗混凝土不易操作,造成振搗不密實,常引起蜂窩、麻面、孔洞等缺陷,成為防水薄弱點。
沉降縫、施工縫、后澆帶處水平橡膠止水帶或鋼板止水帶下方混凝土不易振搗密實,易形成蜂窩、麻面、空洞等缺陷,弱化甚至消除了止水帶的作用成為滲漏隱患。沉降縫、施工縫、后澆帶混凝土澆筑前,對接茬處的舊混凝土雜物、浮漿未清除干凈,有的冬施鋼筋帶冰綁扎、甚至后澆帶積存冰雪未清理,導致澆筑完混凝土后冰雪融化留下孔洞,帶來滲漏隱患。
基礎底板外、地下室外墻鋼筋保護層過薄,若有地下水進入基礎底板、地下外墻周圍將順著鋼筋方向向地下室內滲水,導致防水混凝土自防水失效。地下室穿墻或穿梁螺栓中間的止水板焊接不嚴密,止水板過小、過薄或拆模后穿墻、穿梁螺栓未切割到位、端頭過長,也會降低防水混凝土自防水效果。
地下室外墻、基礎底板模板合模后未清理干凈,有木楔、木板、木方等雜物,直接澆筑混凝土導致結構內部有孔洞、不密實形成滲漏隱患。
5、保護不佳
地下室外防水施工完成后,因成品保護不佳、執行不力,導致防水層出現細微受損或破壞而又不易被察覺,給地下室防水帶來滲漏隱患,如底板防水層施工中或其保護層施工中穿釘子鞋上人、小推車后支撐端未包裹,地下外墻防水層在基坑回填中受到刮蹭磕碰等損傷。
二、地下室防水滲漏的防止
隨著科研水平的日趨提高防水技術也在不斷改進,越來越多的經過試驗、檢測、鑒定并經實踐檢驗質量可靠的新材料、新技術、新工藝在地下工程防水施工中運用。正如《地下工程防水技術規范》所明確規定,地下防水工程的設計與施工應遵循“防、排、截、堵相結合,剛柔相濟,因地制宜,綜合治理”的原則,這樣才能做好地下室防水滲漏的防止。
1、合理設計
地下室防水工程設計應根據建筑物的功能要求,全面考慮建筑物所處位置的環境條件、地質水文條件,結合施工條件,確定防水等級,選擇防水材料、膨脹劑,進行防水細部構造設計,并選擇相應的軟保護層、柔性防水層等。同時,防水工程設計應滿足深度要求,可操作性強且能保證質量。
2、用材適當
合理地選用防水材料是一個完善的防水工程的基礎。地下室防水工程材料在設計時,應根據工程特點、設防要求、施工環境,結合防水材料的特點合理地選用防水材料。建筑施工中常用的防水材料按所用防水材料的不同可分為剛性防水材料和柔性防水材料。
剛性防水材料主要有防水混凝土和防水砂漿兩大類。作為常用的防水混凝土,補償收縮混凝土是在混凝土中摻入適量膨脹劑或用膨脹水泥配制的混凝土,其以自身具有的抗裂防滲功能構建結構自防水。補償收縮混凝土在養護期間產生體積膨脹,在鋼筋或鄰近混凝土的約束下可在混凝土中建立一定的預壓應力,可抵消混凝土結構在收縮過程中產生的大部分拉應力,從而使結構不產生裂縫或是產生的裂縫被控制在無害裂縫范圍內。
建筑物地下室防水應采用防水混凝土自防水與防水卷材或涂膜等柔性防水材料相結合的防水組合,同時采用多道設防的防水構造設計,從而共同組成一個優勢互補、揚長避短、剛柔相濟、細部增強的地下室防水系統。另外,應選用防水性、抗裂性、耐候性、耐老化性良好的柔性防水卷材作為防水附加層設置在容易發生滲漏的部位。
3、節點細致
建筑物地下室防水工程的薄弱環節主要集中在細部節點,細致做好細部節點處的防水是地下室防水的重中之重。節點防水主要是包含沉降縫、施工縫、后澆帶、穿墻管線等部位的防水。
地下室結構沉降縫位置的防水宜按多道設防的原則設置,選用適當的防水材料及施工工藝。地下室在施工過程中應盡量減小施工縫的留置數量,整個基礎底板、外墻應避免留置過多的施工縫。基礎底板與剪力墻間的施工縫應設置在距離基礎底板頂面或地梁頂面300~500mm的剪力墻上,并設置鋼板止水帶。
地下室結構上的孔洞、預埋件等在結構施工時應提前先預留、預埋, 以保證地下室外防水層的連續性和圍護結構混凝土的防水性能。
基礎底板外防水層可采用嵌聯式防水卷材,在基礎底板下鋪設,讓嵌聯式防水卷材與基礎底板混凝土嵌連,可使防水層與混凝土同步變形,即使在混凝土彎曲開裂、折裂以及墊層脫離等最不利狀態下防水層依舊具備良好的防水機能。
對于建筑物地下室柔性防水層的保護,可采用鋪貼聚乙烯泡沫板或擠塑板等軟保護層代替傳統砌磚類的硬保護層。
后澆帶混凝土的澆筑應在其兩側混凝土齡期達到42d后再進行;后澆帶混凝土應采用有補償收縮性能的混凝土,其抗滲等級和抗壓強度等級高于兩側混凝土的抗滲等級和抗壓強度等級;后澆帶混凝土應一次澆筑,不得留設施工縫;混凝土澆筑后應及時養護,養護時間不得少于28d。
4、施工到位
人對施工質量的好壞起關鍵作用,選擇專業的防水施工隊伍,高素質的施工人員,嚴格按防水規程要求施工。同時,嚴控防水材料質量關,嚴禁偽劣產品進入施工現場,把好驗收關,堅決防止不合格產品進入現場。
沉降縫、施工縫、后澆帶位置的橡膠止水帶、鋼板止水帶應做到位置正確、固定牢靠,尤其是水平位置的在固定牢靠的同時應與下層鋼筋保持合適的距離。先預埋安裝止水帶的鐵件,后安裝止水帶。對于鋼板止水帶,焊接時要焊緊焊牢,封閉性好。混凝土澆筑時,應及時檢查止水帶位置,將偏移、脫落的止水帶歸位并固定牢固。
地下室結構上的穿墻管線應采用金屬套管預先埋入混凝土中,套管中部焊止水片;金屬套管埋入混凝土時應將套管與結構構件中的鋼筋焊接牢固。安裝穿墻管道時,管道與預埋金屬套管焊接,焊接要達到密封防水的目的。預埋管件在安裝前應除油、除污,以增強與混凝土的粘結度。
施工縫處混凝土終凝后,應及時剔除混凝土表面的浮漿等軟弱層、露出石子并清理干凈,在新混凝土澆筑前,先澆筑同混凝土強度等級相同的減石子砂漿,以保證新舊混凝土粘接牢固。
對于地下室基礎底板、外墻外側的鋼筋保護層厚度應加強控制,施工中嚴格按圖紙要求設置保護層墊塊或卡子,同時在外墻外側鋼筋網上綁扎一定的預制墊塊,避免鋼筋因墻體混凝土脹模造成幾乎沒有保護層。地下室外墻合模前應將墻體根部的雜物清理,并用水沖洗干凈。
對于基礎底板等大體積混凝土施工,應采取必要措施延緩水泥水化熱散熱速度,降低混凝土內部溫度。同時,根據施工季節及天氣狀況選擇合適的混凝土養護方案,并通過溫度監測確保混凝土內外溫度差控制在25℃以內。
而在整個地下工程施工期間應根據地下水位情況設置降水系統、采取必要排水措施,防止地基被泡。
5、保護得力
地下室防水工程質量與防水層施工完成后的成品保護也是密切關聯的。因此,采取必要的有針對性的成品保護措施, 防止對已施工完成的防水層造成損傷或破壞而帶來滲漏隱患。
結論:從上述對地下室防水工程滲漏的原因分析可以看出,地下室防水工程滲漏是由多種原因造成的,雖是通病,但不是不可避免。關鍵是對其要有足夠的重視,根據工程實際情況分析滲漏的原因,針對不同滲漏點制定合理的防水滲漏防止措施,不僅要從設計上、技術上采取防止措施,更要在工程現場的施工上采取防止措施。
只要不斷總結、汲取以往工程施工中的經驗和教訓,收集、整理、運用一切可行、合理、可操作的施工技術和管理措施,并運用到施工過程中不斷提高地下防水工程的質量,一定會取得地下室防水的良好效果。
參考文獻:
[] 葉琳昌、葉筠 編著.建筑物滲漏水原因與防治措施.中國建筑工業出版社