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【關鍵詞】:導流方案導流標準施工進度工程投資施工布置
Abstract: Xikou hinge is the channel head project of Qingye river irrigation area, whose reinforcement works is to reinforce the aged sluice and to build a new one on the auxiliary dam position. In the paper, the comparison and selection of the construction diversion programs are described, as well as the design of the diversion buildings. By the comparison and selection of the programs, the project quality, progress can be ensured and the investment can be controlled.
Key words: diversion program; diversion standards; construction progress; project investment; construction arrangement
中圖分類號:TU753.8 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
1 工程概況
溪口樞紐是青弋江灌區的渠首工程,由老泄洪閘、副壩、進水閘等構筑物所組成。樞紐工程等別為Ⅰ等,主要建筑物為1級,次要建筑物為3級。
老泄洪閘為開敞式水閘,軸線方向總長155.6m,共14孔,每孔凈寬10m。閘室由鋼筋砼薄殼駝峰堰底板和實體墩墻兩部分組成,駝峰堰堰頂高程52.0m。副壩為均質粘土壩,位于泄洪閘左端,軸線方向長135m,壩頂高程60.0m,頂寬6m。
該樞紐除險加固內容主要分為兩部分:
1、在副壩位置新建一座泄洪閘。新閘共3孔,單孔凈寬10m,底坎高程50.0m,中墩厚1.2m,邊墩厚1.0m。
2、對老泄洪閘進行閘基防滲處理、閘墩及空箱岸墻加高加固,下游消能設施及翼墻的加固等。
2 設計條件
2.1 地質條件
根據相關地質資料,閘址處地層主要為:
①層:壩身填土(Qr),由細粒土與粗粒土混合堆積,粗顆粒主要為石英砂巖、砂巖以及少量硅質巖,層底高程48.3~48.7m,滲透系數k=1.0×10-5。
②層:第四系全新統沖洪積層(Q4al+pl)。上部為灰褐色有機質粉質粘土,下部為砂礫石,巖性成分主要為石英砂巖、砂巖及硅質巖,層底高程35.0~45.0m,滲透系數k=2.0×10-2。
③層:新統沖洪積層(Q3al+pl),紅色網紋狀粘土夾礫石,局部礫石集中。
2.2 氣象、水文條件
工程區屬亞熱帶季風氣候,多年平均氣溫為15.65℃,冬季極端氣溫為-11.4 ℃。本區暴雨多由臺風帶來,洪水具有峰高、量大、歷時短的特點。根據相關的水文資料,溪口樞紐正常蓄水位57.5m,防洪限制水位55.7m,死水位52m。施工期各時段的洪水見表1。
表1 施工期各時段洪水 單位m³/s
時 段 20年一遇 10年一遇
10-2月 789 627
10-3月 850 721
11-2月 580 500
2.3 場地條件
閘址地處青弋江下游寬緩的河谷地段,河道開闊,主河道略偏右岸,谷坡稍不對稱。左岸高程55~65m,坡度8°左右,副壩下游壩腳為高程46.5m左右的水草地;右岸高程55~80m,坡度15°左右,坡度最大處約20°,局部為陡崖。根據地形條件,閘址左岸較為適合開辟為施工場地。
2.4 工程進度要求
本樞紐為灌區的渠首工程,灌區灌溉時間為每年的4~9月間,為保證農業生產,擋水臨時建筑物必須在3月底前予以拆除,并保證樞紐具備擋水條件。
3 導流標準及時段
根據《水利水電工程施工組織設計規范》(SL303-2004),相應的導流建筑物為4級,設計洪水重現期為10~20年一遇,鑒于閘中下部加固工種較單一、基坑范圍較大,且圍堰使用時間較短,導流標準選用枯水期10年一遇洪水。
根據新、老閘加固的工程量,老閘加固部分選用時段為10月~次年2月,新閘部分選用時段為10月~次年3月。
4 導流方案比較
根據工程的規模及施工條件,導流方式宜采用分期導流、分步施工的原則進行規劃。依據現場的情況,可選擇的導流方式為:
1、一期在新泄洪閘處開挖導流明渠進行導流,對老閘及進水閘進行加固,二期利用已加固完畢的老閘導流,擴建新泄洪閘。以下簡稱明渠方案。
2、一期新建擴孔泄洪閘,利用老閘進行導流,二期利用已建成的新泄洪閘進行導流,加固老閘及進水閘。以下簡稱分期方案。
4.1 明渠方案
一期導流時段為10月~次年2月,導流流量627m³/s。二期導流時段為10月~次年3月,導流流量721m³/s。
一期在導流明渠布置于新閘基坑處,同時利用明渠開挖方在老閘的上下游填筑全斷面圍堰,一次性截斷主河槽。上游來水經導流明渠下泄,期間完成老閘及進水閘的加固。一期工程完工后,利用上下游圍堰拆除土方回填明渠、度汛。
二期在新泄洪閘上、下游及縱向填圍堰圍封,利用加固后的12孔老閘進行導流(因新閘填筑圍堰需要,需占2孔老閘位置,實際只有10孔用于導流)。在對導流明渠進行必要的整坡、回填等必要清理工作后即可對新閘進行施工。
經相應的水力計算,一期上游水位H上設=52.7m,下游水位H下設=49.3m;二期上游水位H上設=54.2m,下游水位H下設=49.5m。
4.2 分期方案
一期導流時段為10月~次年3月,導流流量721 m3/s。二期導流時段為10月~次年2月,導流流量627m3/s。
一期施工新泄洪閘及加固鄰近的1~2#老閘閘孔,填筑上下游橫向圍堰及沿著3#老閘孔的縱向圍堰,利用老閘余下的11孔進行導流。
二期施工余下的12孔老閘及進水閘。沿老閘上下游填筑橫向圍堰對基坑進行圍封,利用已建成的新閘進行導流。二期上游橫向圍堰將占據已加固的1、2#老閘閘孔。
經相應的水力計算,一期上游水位H上=54.3m,下游水位H下=49.5m;二期上游水位H上=55.4m,下游水位H下=49.3m。
4.3 導流方案比選
【關鍵詞】混凝土結構;加固;施工
0 引言
在國民經濟迅速發展的同時,我國建筑行業也得到了足夠的發展,這促進了與建筑工程相關的技術及材料科學的飛速發展及變化。而伴隨著鋼筋混凝土結構加固理論以及設計方法研究工作的不斷深入以及不同種類的新型建筑材料雜技建筑施工中得到了廣泛的利用和推廣,建筑物的改造以及病害才護理工藝技術也得到了迅速的發展和推廣。這就使得加固施工及加固方案的設定變得尤為重要。在加固的過程中,如何根據構筑物的不同情況來采用對應的施工方案,在安全、經濟,快捷和方便的幾個基本原則之下,實現良好的經濟效益與社會效益成為了混凝土結構工程加固施工的一個重要目的。
1 混凝土結構工程加固工程施工方案的重要性
混凝土加固工程施工方案的質量直接對加固施工作業方便程度有直接影響,安全可靠的良好施工性是保證施工質量以及施工效率的重要因素。部分加固工程的施工方案雖然在理論上具有解決問題的可行性,但是其方案在具體的實施過程中卻存在著較大的難度,導致施工的周期較長、勞動量大、安全系數較低等多種弊端,對混凝土結構加固工程的質量造成負面影響。
以某工業廠房的冬季加固施工為例,由于混凝土施工過程中所摻入的防凍劑不合格、氯離子超標等問題,導致鋼筋鈍化膜遭到破壞的問題,使得建筑的大粱產生了比較嚴重的裂縫,需要采用加固方式對之進行修復?,F在有兩個方案可供選擇:其一,相對較為簡單,就是在大梁的裂縫處將發生率疏松的混凝土清除干凈,將露出來的、且銹蝕的鋼筋進行除銹處理之后,再用環氧砂漿進行封閉,進而達到加固的目的;其二,采用增加整個構件截面積的加固方法,也就是通過增大構件配筋直徑的方法,提高掙個構件的強度、穩定性以及剛度,達到將的目的。
考慮到施工對象的破壞程度以及施工的可實時性,采用方案一進行修復加固之后,該混凝土大梁得到了有效的加固。
2 現有的幾種混凝土結構工程加固施工中存在的若干問題
2.1 構件的劃分形式過于簡單
在對加固構件進行分析時,通常都是將混凝土構件當作梁、板以及其他重要構件,三種基本形式進行劃分和分析的。但是,在實際的工程施工過程中,對于混凝土構件的分類是多種的,同時也是復雜的。采用這種簡單的劃分方法不能夠完全滿足工程施工的實際需要。而現實的施工過程中,對構件分類規范制定過程中由于存在著多種難點,導致對構件的劃分的正確性不能進行有效的判定檢測。
2.2 構件工作要求不能完全匹配建筑物的結構特點
由于不同類型的建筑物對其各個不同的混凝土的構件依賴的程度是不同的。假若建筑工程是以上部結構為主,那么采用磚混結構方式的建筑當中,陽臺挑梁的重要程度就要遠遠優于構造圈梁;而在框架結構方式當中,柱的重要程度又要高于梁的地位;在剪力墻結構當中,剪力墻、暗梁以及暗柱的重要程度要高于板。而當前的技術規程以及監理規范中對此卻沒有做出針對性的要求,整個混凝土加固工程市場并沒有得到有效的規范。因此,應該在確定具體的檢驗位置之后,在對構件重要性劃分進行明確的基礎上,確定其針對目標建筑特點的構件重要性檢測方案。
2.3 混凝土結構檢測手段缺乏統一的分類和確定
當前,國內的混凝土結構檢測方法和設備豐富多樣,采用的檢測手段也呈現出多樣化的情況。但是,對于鋼筋混凝土結構的保護層厚度卻沒有一個統一的操作規程對之加以確定。而在采用不同的執行規范的時候,由于對檢測手段和檢測設備的認識的不同,必然采用的方式也不同,這就導致檢測結果不同,最終所采用的處理方案也不同。對于重要的混凝土構件而言,經常采用的檢測設備包括:鋼筋雷達測定儀、磁性鋼筋保護層測定儀等設備。在使用過程中要根據結構的不同特點來采用不同的設備進行檢測。例如,在法向投影反向上重疊有兩根以上的鋼筋時,不宜采用聲學設備;而結構材料中含有磁性骨料時,不宜采用沒有消磁能力的設備進行檢測。
2.4 施工方案的重點亟待明確
施工方案中的重點工序就是那些需要綜合考慮澆筑、振搗等多種施工因素的施工工序。例如,在對板工序中的墊塊布置密度進行設計時,要將鋼筋的級別、直徑和剛度等考慮進來,進行綜合布置;在進行梁工序的振搗施工過程中,應該要對施工工序進行綜合設計,突出其中的重點工序,結合施工機具的具體應用范圍,能夠有效的避免粗放式的施工方式,提高加固工程的針對性及可靠性。
3 幾種典型的混凝土結構工程加固方案關鍵技術
混凝土結構工程的加固就是要通過各種加固方式來實現對結構的補強、修復的目的,最終能夠提高結構的承載力、使用功能,達到對建筑結構的使用要求。從這個角度來看,在進行加固方案的選擇過程中就應該以實現加固工程質量為根本。
3.1 預應力加固法
在采用預應力拉桿方法進行混凝土結構加固時,在拉桿的安裝之前就應該對拉桿進行預先的調整和校直,確保拉桿的尺寸及安裝位置完全準確。在進行張拉操作之前應該對接頭的焊接、螺桿機螺帽的質量進行檢驗,確保欄桿的傳力穩定可靠,避免由于張拉過程中出現滑動斷裂而導致安全質量事故。在采用預應力撐桿進行加固時,應該對撐桿末端處的角鋼和混凝土構件之間的嵌入深度進行設計,同時還應該確保焊接部位的質量,在檢驗合格之后,用螺栓將撐桿兩端固定,之后再用環氧砂漿或者是高強度的水泥砂漿進行修補,最后對對應的部位進行防銹處理。
3.2 外包鋼加固法
采用外包鋼加固方法之前,應該進行加固之前的表面處理——加固結合面以及鋼板貼貼合面的處理,作為該類型加固過程中的關鍵工藝。而對于其中的式加固施工方法而言,為了能夠使得角鋼與構件的表面貼緊,應該將混凝土表面加以打磨,確保無雜物和塵土;而當采用濕式加固方法施工時,還應該將處理之后的角鋼以及混凝土表面涂上乳膠水泥漿或者是環氧樹脂類化學灌漿材料,對鋼板進行除銹處理。
3.3 混凝土構件外部粘鋼加固法
該種加固方法較為簡單,但是在施工之前要對鋼板和混凝土的表面處理加以注意,尤其是對于那些表面比較舊、臟的混凝土構件,其粘合面往往需要進行認真的清理。首先用硬毛刷沾上高效洗滌劑對其表面的油垢用水進行清理,然后對結合面進行打磨,將表層厚約2~3ram的表層清除干凈,得到平整的、新的表層。而對于那些表面情況較好的混凝土,可以對粘合面進行直接打磨,清除掉厚度為1~2mm的表層之后,使之平整、無粉塵,然后再用丙酮對其表面進行擦拭和清理達到施工要求。在鋼板的表面進行處理時,可以根據其銹蝕的基本情況,綜合采用砂布打磨、噴砂、砂輪機打磨等方式進行,使得鋼板出現其金屬本色,而且打磨的紋路應該盡量與鋼板工作過程中所承受力的方向垂直,之后再用丙酮擦拭、清理干凈。最后,在配置膠粘劑的過程中,應該根據說明書的要求,按照比例來進行配制,攪拌要均勻,保證粘接表面密實、飽滿,在固化過程中不得對之有任何的擾動。
結語
混凝土結構工程的加固是一項系統而靈活的工程,在進行加固方案的設計和施工過程中,應該根據具體的施工對象和施工環境,采取針對性的施工方案,通過細致的施工才能保證加固目的的實現。
參考文獻
[1]姜輝,趙大寧. 淺談混凝土結構工程加固施工方案. 民營科技. 2011(3):305.
【關鍵詞】:水土流失;水土保持;方案設計;水庫除險加固
中圖分類號: TV 文獻標識碼: A
1工程概況
鳳凰水庫位于云南省玉溪市紅塔區西南的珠江流域南盤江水系洲大河的支流密羅河上游,是一座以灌溉、防洪為主,兼顧下游城鎮供水等綜合效益的小(一)型水庫,總庫容471.71萬m3,興利庫容328萬m3,水庫控制徑流面積34.7km2,設計灌溉面積3263畝;年平均降水量997mm,多年平均蒸發量1765.6mm,年平均氣溫15.8°C,多年平均最高氣溫20.8°C,日最大降雨量為88 mm。
水庫除險加固工程主要內容有:①對大壩及左右壩肩進行整體防滲、壩面整修;②封堵輸水涵,新建輸水隧洞;③改建溢洪道等。
2水土流失的成因及特點
2.1水土流失成因及預測分析
鳳凰水庫除險加固工程劃分為施工期和運行期兩個時段。水土流失主要發生在施工期,運行期一般不再產生新的水土流失,也不會對植被造成新的破壞。因此,水土流失預測時段為施工期。工程施工過程中可能造成的水土流失量主要是施工區地表及植被遭到破壞,而導致土壤侵蝕加劇增加的水土流失量,包括主體工程施工區、施工交通區、施工生產生活房建區、料場、棄渣場等。工程區由于無水土流失監測資料,因此只能根據原地貌及植被情況,土地利用現狀、水土流失現狀及施工工藝估算流失量。
根據工程建設可能產生的水土流失預測結果,并結合已建類似工程水土流失防治與水土保持監測進行綜合分析,該工程的水土流失在時間上集中在建設期,在空間上以邊坡、棄渣場、土料場、施工生產生活區為主。所以,上述區域是本工程水土流失的防治難點和重點,也是水土保持監測的重點。
2.2項目區水土流失的特點
該建設項目可能造成的水土流失具有如下特點:
①工程對地面的擾動、損壞土地和植被等,明顯呈現以工程為中心的點狀分布,可能造成的水土流失具有連續的點狀分布特點,所以應加強主體工程的防護措施;②工程區人口稠密,要注意采取土地整治措施,對能增加土地的區域,應盡量進行覆土整治,以解決當地百姓的耕地問題;③在工程的建設中,有施工場地表土剝離的臨時堆放等,這些松散的土石方在建設過程中如果不注意防護,將形成較嚴重的水土流失。因此,在主體工程施工過程中應加強臨時防護措施,并與主體工程同步施工;④由于主體工程施工進度較快,水土流失防治措施一旦沒有與主體工程同時施工,施工隊伍撤離后就難以回過頭來重新施工,因此水土流失的治理工作應納入施工承包合同,與主體工程同步進行施工。
3水土保持方案編制的目的和意義
3.1水土保持方案編制的目的
玉溪市鳳凰水庫除險加固工程,是為消除水庫病害隱患,保證大壩安全運行而進行的一項重點水利工程。除險加固工程水土保持方案的編制,是為了認真貫徹《中華人民共和國水土保持法》、《中華人民共和國水土保持法實施條例》及《云南省實施〈中華人民共和國水土保持法〉辦法》等法律、法規,落實開發建設項目必須編制水土保持方案的規定,確定建設單位的防治責任范圍,正確處理工程建設與保護生態環境的關系,在正確分析工程建設對區域水土保持影響的基礎上,針對工程建設的特點及可能造成的水土流失面積,侵蝕總量和水土流失危害,提出相應的防治對策和措施,采用有效的防治方案,使工程建設造成的水土流失得到及時的治理,同時,保證水土保持設施與主體工程建設同時設計,同時施工,同時投入使用,從而達到有效控制和減少項目區域內的水土流失。
3.2水土保持方案編制的意義
通過水土保持方案的編制和相應的水土保持防治措施的有效實施,首先可落實法律法規,規定建設單位的水土流失防治義務,明確防治范圍,使法定義務落到實處;其次,可把水土保持列入開發建設項目的總體規劃,與主體工程同時實施,把水土保持項目列入工程建設的總體安排和年度計劃,防治經費有法定來源;最后,方案的編制使水土流失防治有了科學規劃和技術保證措施,按方案確定的各項治理措施進行分期治理,將工程建設期的水土流失危害程度盡可能減少到最低程度,對恢復美化工程建設區及周邊地區的生態環境具有重要意義。工程建設過程中采取的水土保持措施得不到有效實施,不僅會對工程建設區造成嚴重的水土流失危害,同時將對水庫下游及項目建設區周邊生態環境造成影響,所以工程建設期間的水土保持措施應與主體工程同時進行,使工程建設造成的水土流失得到有效控制,并盡快恢復植被。
4水土保持方案設計
4.1方案編制原則及目標
4.1.1方案編制原則
(1)全面貫徹《中華人民共和國水土保持法》、《中華人民共和國水土保持法實施條例》及水利部、國家計委、國家環保局(1994)013號文件,關于《開發建設項目水土保持方案管理辦法》、水利部1995年的第五號令及《云南省實施〈中華人民共和國水土保持法〉辦法》;
(2)結合項目區工程建設造成的水土流失特點,堅持工程措施和生物相結合,認真貫徹“預防為主,全面規劃,綜合治理,因地制宜,加強管理,注重效益”的水土保持方針;
(3)水土保持措施應布局合理、經濟合理、可操作性強;
(4)堅持水土保持與環境美化,綠化相結合的原則;
(5)水土保持措施應具有針對性,因害設防;
(6)水土保持工程實施應與主體工程協調一致;
(7)林草措施樹種、草種的選擇應以當地氣候、立地條件等相適應;
(8)應進行水土保持措施的典型設計。
4.1.2方案編制目標
(1)使項目區因工程建設造成的水土流失得到有效的控制,使水土流失危害降到最小程度;
(2)使項目區因工程建設造成的水土流失得到有效治理,恢復因工程損壞的植被;
(3)有效保證各項工程設施的安全運行,防止水土流失對各項工程設施的損壞;
(4)改善工程建設區生態環境,保護鳳凰水庫水體不因工程建設而污染,減少水庫淤積,不影響水庫效益的正常發揮。
4.2防治責任范圍
開發建設項目水土流失防治責任范圍按《開發建設項目水土保持方案技術規范》(SL204-98)中的有關規定,一般應包括項目建設區和直接影響區兩個部分,鳳凰水庫除險加固工程項目建設區和直接影響區及間接影響區分述如下:
4.2.1項目建設區
項目建設區為鳳凰水庫除險加固工程建設中各類項目的征用、租用地范圍及土地使用管轄范圍,具體為大壩樞紐區、進庫公路、料場和臨時用地。
4.2.2直接影響區
一般指水庫淹沒區和項目建設區以外的開辟的移民區。
水庫為已建水庫,不存在移民安置問題,鑒于上述原因,水庫的淹沒區不列為水土流失治理責任范圍。
綜上所述,鳳凰水庫除險加固工程的水土流失防治范圍為項目建設區,直接影響庫區在施工過程中應加強預防監督工作,防止施工過程中棄渣直接進入庫區,該區列為預防監督區。
4.3水土流失防治分區及水土保持措施布局
4.3.1水土流失防治分區
本方案主要解決因工程施工造成的新增水土流失的治理,按照防治責任范圍明確、治理措施布局合理、技術經濟指標可行、方案實施后防治水土流失效果明顯的原則,根據鳳凰水庫除險加固工程施工的特點和區域水土流失的狀況,按照防治責任范圍劃定的界限,結合主體工程施工進度,確定本工程水土流失防治分為4個區:主體工程防治區、棄渣場防治區、施工臨時場地防治區、砂礫料場防治區。
4.3.2水土保持措施布局
(1)水土保持措施總體布局
依照本工程水土保持方案中確定的防治體系及方案的防治原則和目標,以防治新增水土流失和改善工程區生態環境為主要目的。根據項目主體工程開發建設的特點,以水土流失預測為科學依據,因害設防,合理配置各防治區的水土保持措施。在措施總體布局上,工程建設以工程措施、植物措施和臨時措施結合;直接影響區主要以植物措施為主。
(2)水土保持措施分區布局
主體工程防治區以植物措施和臨時措施相結合。工程施工期間,對于由于工程施工所形成的面采取必要的臨時攔擋措施;工程結束后,對面采取植被恢復措施,并結合園林小品,更好的發揮水土保持植物措施的生態作用,達到美化環境的目的;棄渣場防治區主要以整理綠化地和植物措施為主,施工臨時場地防治區在施工期間以臨時措施為主,施工結束后,首先整理綠化地,然后采取植物恢復措施。
4.4水土保持方案實施及保證措施
水土保持工程嚴格執行“三同時”制度,即水保工程與主體工程同時設計,同時施工,同時投產使用。
4.4.1組織領導和管理措施
(1) 建設健全項目水土保持組織領導體系,確保各項水土保持措施的實施;
(2) 加強《水土保持法》學習、宣傳工作,提高工程建設人員及周邊群眾的水土保持意識;
(3) 明確責任,做好方案實施的監督工作。
4.4.2技術保證措施
以本方案為依據,技施設計階段嚴格按照國家標準《水土保持綜合治理技術規范》(GB/T16456-1996)進行設施和施工,施工前由水保技術人員對施工人員進行培訓,施工中嚴格檢查施工質量,嚴格監理制度,對質量不符合的及時糾正或返工,以保證各項技施的質量標準。同時對庫區群眾普及水??萍?,抓好宣傳教育,搞好監督執法,預防保護,做好安全用火,防止森林火災及病蟲害,維護好各項目水土保持設施等工作。
【參考文獻】
[1]宋曉強等.開發建設項目水土流失成因和特點分析[J].水土保持通報.2007,27(5):108-113.
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關鍵詞:建筑工程;地下室;頂板;施工;加固方案
某建筑工程屬于商務綜合樓,建筑的樓層比較高,共23層,地下有3層,總建筑面積為124500m2,建筑的高度為100m,在建筑施工時,需要做好地下室的頂板施工,施工單位采取了吊頂作業的方法。該建筑的支撐結構體系為框架結構,立面存在不規則、交叉錯層的情況,該建筑屬于大跨度、大懸挑的結構,矩管桁架的自重為25-90t,而且主要集中在地下室頂板的上面。受到場地因素的限制,在對桁架進行吊裝時,不能在頂板結構進行吊裝,還需要利用重載吊裝車這一設備。建筑工程的工期比較緊,施工單位需要對頂板加固方案進行比較,選擇最佳的施工方案。
1 重載吊車行走區域荷載的取值要求
在本文的建筑工程中,工期比較短,所以施工單位加快了施工進度,地下鋼結構在地下室頂板混凝土澆筑沒有得到齡期就開始吊裝,在施工的工程中,需要避免出現頂板出現超載現象,這會增加建筑地下室施工大安全隱患。在地下室頂板吊頂施工中,施工單位采用了重載吊車,下面筆者對吊車行走區域荷載取值的要求進行簡單介紹。建筑工程的地下室為120m×115m,是一種類正方形的地下室,如圖1所示。
圖中陰影部分是桁架吊裝過程中重載吊車行走的區域,下面筆者對這一區域路基箱荷載、表面鋪砂荷載、履帶吊車自重、桁架梁自重、行走區域荷載總計的具體數值進行一一計算:
路基箱荷載:30kN/(6×2×9.8)=2.5kN/m2;
表層鋪砂的荷載:18kN/m2×0.5m=9kN/m2;
履帶吊車自重(雙機):1670kN×2=3340kN;
析架梁自重:900kN;
行走區域荷載總計:(1670×2+900)/(2×6×4)+2.5+9=100kN/m2。
在統計的過程中可以得知,吊車行走區域的施工荷載為10t/m2,這超過了地下室頂板的正常承載范圍,所以必須對地下室頂板進行加固,下面筆者對地下室頂板加固方案進行簡單的介紹。
2 地下室頂板施工加固方案
2.1 方案一
結合建筑工程工期緊、荷載大的特點,施工設計人員制定了傳統的鋼管滿堂架的加固方案,這一工程的施工加固技術比較好掌握,施工人員能夠熟練操作。施工的具體方案是:
2.1.1 對地下室頂板進行預處理,首先在吊裝區域內回填500厚砂夾石。并在砂夾石上方沿吊車行走區域鋪設路基板,路基板的規格應選擇2m×6m×0.2m的類型。
2.1.2 參考地下室梁的布置圖后,設計人員需要采用Φ48×3.5的鋼管對吊裝區進行支撐,在對立桿進行布置時,應保證布置的均勻性。立桿的間距不能超過800mm,立桿與地面的距離應保持在200mm左右,在對掃地桿進行設置時,應沿著縱橫水平方向。滿堂腳手架的搭設情況如圖2所示。
該加固方案具有施工工藝簡單、操作技術易于掌握的優點,施工單位在測算的過程中,搭設滿堂腳手架的費用比較高,而且花費的時間比較長。由于建筑工程的工期比較簡單,在對地上鋼結構進行安裝時,地下室設備的安裝由于需要進場作業,所以滿堂腳手架會影響設備的安裝,影響了施工的效率。
2.2 方案二
針對方案一的缺陷,同時一在考慮該支撐方案時地下室頂板梁板尚未澆筑施土,設計單位提出可利用頂板上部覆土厚度范圍內做上翻梁(梁底己不可能再降),通過加大行走區域梁板承載力,靠結構自身承擔行走區域施土荷載。具體方法如下:
2.2.1 提高頂板梁板混凝土強度等級至C50,這樣根據5月份的混凝土養護齡期和強度關系,就能保證混凝土澆筑7天后,該部分混凝土的強度能夠達到60%,即能滿足C30混凝土的強度指標,以期加快規劃館整體施土進度。
2.2.2 為了不讓施土荷載直接傳到樓板上,同時一提高梁的承載能力,將現有的頂板梁上翻至室外標高(根據規劃館總圖的布置,履帶吊車行走區域無大型植物,因此具有可行性),即將梁高提高至主梁(500×1800)及次梁(300×1500),同時結合吊車行走時一底部的鋼龍骨墊層的做法,對樓板進行隔離,將鋼龍骨直接鋪設在地下室主次梁上,避免施土荷載直接傳到樓板上。
3 兩種方案的比較
3.1 工期
方案一,因采取滿堂腳手架,在吊車行走區域下的整個3層地下室均需設置腳手架,同時一也必須待混凝土齡期完成后才能進行吊裝,土效較常規模板支撐架降低2/3,地下室結構施土總工期延后12天。
方案二,因所有的施土荷載均由混凝土自身承受,施土方案所耗費的工期基本為正常地下室頂板混凝土澆筑養護的時一間,且提高混凝土強度等級,并使用早強劑,可以使地下室頂板能更早的承受吊車荷載,滿足鋼析架的吊裝時一間。工期上方案二優十方案一。
3.2 經濟性
方案一,施土單位測算的滿堂腳手架的造價,地下室加固面積合計為16593m2,滿堂架支撐加固周轉材料投入為143萬元,常規模板支撐架投入為38萬元,周轉材料多投入105萬元。方案一按最省的模板支撐架加固方式,合計投入為284萬元。
方案二,將吊裝區域地下室結構頂板做成反梁形式,構件尺寸增高600mm,增加土程量,通過設置結構反梁增加的總投入合計約為59萬元。
根據以上計算結果可以看出,雖然由十增加了梁高及荷載,導致頂板梁混凝土及鋼筋的用量有較大增長,但較方案一的模板支撐架加固方式,降低措施投入225余萬元。
結束語
通過本文的分析可以看出,地下室頂板施工是一項重要的工作,在對頂板的承載能力以及實際受到的荷載進行測算后,如果發現實際荷載超過了頂板的承載能力,則需要對頂板進行加固處理。如果地下室的施工質量不高,會影響整體建筑工程的安全性。本文介紹了兩種頂板加固方案,在對技術可行性以及施工成本進行對比后,發現方案二優于方案一,施工單位最終選擇了方案二,并收到了良好的施工效果,有效提高了地下室頂板的強度以及承載能力,減少了安全事故出現的隱患。
參考文獻
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[2]臧巖.地下室頂板裂縫的形成原因與處理方法[J].中國新技術新產品,2012(4).
荒田水庫位于××市××縣××鄉南部的××村,距鄉政府14km,距縣城47km,隸屬××縣××鄉行政轄區,地理坐標為東經99°31′40″,北緯24°38′30″,壩址位于荒田河,屬怒江水系勐波羅河流域。壩址海拔高程為1832m,控制徑流面積為1.0km2。交通運輸方便,水庫有四級公路直通鄉政府。
荒田水庫于1971年10月11日動工興建,1978年3月1日完工,現狀壩高18m,總庫容為34.69萬m3。水庫以農田灌溉為主要功能,兼顧防洪,該水庫灌溉面積為1050畝。工程效益顯著。但水庫經過多年運行,逐漸暴露出許多病險情況,并呈惡化趨勢,嚴重危及大壩安全。20__年4月,××鄉組織大壩安全鑒定專家組對荒田水庫進行病險鑒定,評定為三類壩,急需進行除險加固處理。根據××縣水利局安排部署,我鄉已委托××縣水利局勘測設計隊編制完成了《××縣荒田水庫除險加固工程初步設計報告》及《××縣荒田水庫除險加固工程水土保持方案報告書》,現上報你局,并就有關問題請示如下:
一、主體工程
(一)工程等級和標準
荒田水庫壩高18.0m,總庫容為34.69萬m3,工程規模為?。ǘ┬停こ痰葎e為ⅴ等,主要建筑物級別為5級,次要建筑物級別為5級,設計防洪標準為20年一遇,校核洪水標準為200年一遇,地震設防烈度為ⅶ度。
(二)主要建設內容
(1)對大壩壩體、壩基及兩壩肩進行防滲加固處理。
(2)整治大壩壩頂和上、下游壩坡,加設防浪墻,增設排水棱體。
(3)增設進口閘門設施及攔污柵,更換涵管。
(4)增設溢洪道。
(5)增設大壩監測設施,修建水庫管理房。
二、水土保持措施
水土保持方案主要針對水庫除險加固工程建設進行編制。
(一)工程建設防治責任范圍和水土流失預測
主體工程水土流失防治責任范圍包括項目建設區和直接影響區,面積共計8.7903hm2,其中項目建設區7.1973hm2,直接影響區1.593hm2。
經分析,荒田水庫除險加固工程擾動地表面積2.3873hm2,損壞水土保持設施0.2893hm2,可能造成的水土流失總量達本文來源:文秘站 5899.54t,新增水土流失量為5889.55t。水土流失主要集中在棄渣場、料場區和場內臨時道路工程等區域,水土流失重點時段為建設期。因此水土流失監測的重點是棄渣場工程區。
(二)水土流失防治措施
主體工程已設計了相應的攔擋及截排水措施,在此基礎上,水土保持方案對工程施工擾動區新增了截水、臨時防護、植被恢復等措施。新增水土保持措施具體布局如下。
1.棄渣場:工程區規劃1個棄渣場,在渣體坡腳設置26m長的擋渣墻1道,沿渣四周設排、截水溝,總長229m,均采用m5.0漿砌石支砌。棄渣場覆土后種植旱冬瓜317株,人工撒播狗牙根草籽5.95kg。
2.土料場:根據主體工程設計資料,本工程規劃有1個土料場。在料場周邊布設截、排水溝長120m,m5.0漿砌石支砌;土料場種植旱冬瓜375株,人工撒播狗牙根草籽7.0kg。
3.臨時道路:臨時道路服務期滿后,種植旱冬瓜225株,覆土71.53m3。
4.施工輔助設施占地區:種植旱冬瓜450株,覆土433.65m3。
三、工程概算
工程總投資投資456.28萬元,其中工程部分投資445.18萬元,移民和環境部分投資11.10萬元。
四、工程效益
關鍵詞:土工布軟體排 崩岸治理
1、崩岸治理試驗工程的選點立項及整治方案的依據
1.1崩岸治理試驗工程的選點立項
中國水利水電科學研究院在完成了屬于長江中游末端的江西省江新洲崩岸治理試驗工程后,派出有關專家隨同安徽省水利廳科技處領導考察了屬于長江下游感潮河段的安慶與蕪湖市有關崩岸險段,最終確定在蕪湖市東梁山下崩岸嚴重的河段開展崩岸治理試驗工程。該段位于長江下游馬鞍山河段進口處右岸,蕪湖與當涂交界處的蕪湖市境內,東梁山下游1.7 km處,對應蕪當江堤樁號24+300~25+150(護岸樁號1+174~2+024),全長850 m,是蕪當江堤護岸工程的一部分。蕪當江堤座落在河漫灘沖積地層上,為松散的二元結構,堤外岸灘較窄。護岸工程所處河段的進口有東、西梁山對峙,水流過東、西梁山結點后江面驟然展寬,形成水位降落和水流擴散,造成東梁山下江岸沖刷、崩塌,加之進口段主流右擺,引起下游河段的河勢變化,對馬鞍山河段穩定不利。為保證蕪當江堤防洪安全,有利于馬鞍山河段的河勢穩定,實施東梁山崩岸治理試驗工程是十分必要的。
該工程由中國水利水電科學研究院、北京中水科水利水電設計院設計,于2002年1月編制完成《蕪湖市東梁山崩岸治理試驗工程初步設計報告》,安徽省水利廳于2002年2月1日以皖水基[2002]105號文批復,核定工程總投資815萬元。
1.2東梁山崩岸治理試驗工程整治方案的依據
中國水利水電科學研究院根據國家計委“水利科技救災實用技術推廣項目”的要求與江西省水利廳協作,于1999年12月底至2000年5月底,在長江九江河段開展了崩岸治理工程的試驗研究工作。試驗工程位于江新洲洲頭北岸崩岸頻發段,總長1000m。經過汛期和枯水期考驗,試驗段崩岸治理已取得初步成效。2001年3月由水利部國科司又組織了成果鑒定。在試驗工程中使用了一些新的工程措施和施工方法。取得了三項護坡工程措施的實用新型專利,一項拖拉鋪排施工方法的發明專利。
2、東梁山試驗工程的設計與施工技術要點
長江中下游河道, 由于河床的沖淤、上游來水來沙的變化、江中的無序采沙及河岸地質條件不同等原因,引起河道演變、主流擺動, 常出現崩岸現象,如何穩定河勢的變化而控制新崩岸的產生,護岸工程既能具有抵抗水流沖刷的能力,又能適應被護河岸產生變形的能力。經過實體模型試驗和工程實踐,對于單程拋石護岸而言,在崩岸頻發河段,岸坡基礎亦很差的條件下,將水上護坡工程設計成鋼筋混凝土框架梁加錨樁,通過錨定溝與排體的加筋帶,使水上、水下護坡工程連成一個抗滑而保持穩定的整體,更顯出其優越性,這也是東梁山崩岸治理試驗工程中設計模袋護岸的一個技術要點。東梁山崩岸治理試驗工程由水上護坎和水下護岸兩部分組成。水上護坎型式為帶錨樁的鋼筋砼框架梁,內鋪砼預制鎖塊;水下護岸采用復合土工布軟體排再進行水下拋石壓重的護岸新技術。是我省在長江干堤上引進新材料治理崩岸的首項試驗工程。
2.1水上護坎
水上護坎是由帶錨樁的鋼筋混凝土框架梁和框架梁內鋪制預制混凝土鎖塊組成,每50米左右為一個獨立的框架結構單元,每個獨立框架結構單元有6根斜梁,分成五個小框每5格,每個單元框架梁的頂梁與底梁長度均為50m左右,其中每隔10米左右設有一根斜梁,梁的橫斷面尺寸均為20cm×40cm(寬×高),框架梁陡坎的坡度設計最陡為1:3。錨樁的橫斷面尺寸為20cm×20cm,長度為2-3m,錨樁與梁用混凝土澆筑在一起,形成一個完整的錨定結構。
2.2水下護岸
水下護岸采用軟體排拋石壓重一種新型護岸形式,由水下軟體排和水下拋石組成。水下軟體排沿寬度方向布置3條充沙管袋,管袋長度同于橫向長度;沿橫向長度方向每隔5m布置1條充沙管袋,管袋長度同于寬度。每條充沙管袋直徑0.40m。水下拋石設計確定拋石粒徑為20~40cm,塊石重量為20-70kg,石質堅硬,無風化。
軟體排拋石壓重是一種新型護岸形式,其方法是在復合土工布排上特定部位的管袋灌注天然沙,做成軟體排鋪在水下岸坡,形成水下坡面防護,防止水流沖刷岸坡,再在軟體排上拋石增加穩定與糙率,這種方法稱為軟體排拋石壓重護岸。試驗工程在實施過程中創造了水下拖拉鋪排方法(包括拖排船只改裝的方案及拖拉鋪排的施工程序)??朔怂盍骷敝袖伵诺睦щy,讓排體貼著河岸移動,可使其受水流的沖力最小。采用在岸坡上充灌,再向水下拖排的施工方法。搶回了時間,使工程按期完成。墊土工布拋石護岸工程技術在國外已有,但在長江上則沒有成熟的經驗,因為在水深流急的長江上預鋪土工布確實有難度。由于掌握了充沙模袋及水下拖拉鋪排技術,使墊土工布拋石的護岸工程在長江上得以完成。
3、東梁山試驗工程的建設管理
【關鍵詞】腳手架與模板工程 安全隱患 措施
0前言
最近幾年,隨著我國建設事業的高速發展,給腳手架、模板工程的施工技術提高帶來前所未有的機遇,這種發展既大大促使了腳手架、模板工程的施工生產,同時也提出了更高的安全要求。由于近幾年城市高層建筑和超高層建筑、大量的橋梁和地下工程等建筑的大量建造,使得腳手架和模板工程的應用范圍和使用空間逐漸增多。由于很多的建筑施工單位在施工中將模板和腳手架工程的安全作用沒有放在首位,導致建筑安全事故頻繁發生,不僅直接影響了腳手架、模板工程質量,而且也對施工工人的生命安全造成重大的威脅。腳手架、模板工程施工中的安全事故不斷發生,引起了高度重視。文章詳細分析幾個腳手架、模板工程安全事故原因,提出了相應的預防措施,保證了施工工人的人身安全,保障施工過程有條不紊地進行。
1事故舉例
近幾年,腳手架、模板施工安全事故頻發發生,文章搜集了幾例典型的安全重大坍塌事故案例,并進行了詳盡分析。
2010 年 1 月 3 日,云南省昆明新機場航站區停車樓以及高架橋工程 A- 3 合同段東引橋第三聯模板支架坍塌,造成施工作業人員 7 人死亡、8 人重傷、26 人輕傷,直接經濟損失 616.75 萬元。此次事故的原因是由于參與項目建設及管理的相關施工單位,并未按照安全措施進行詳盡的安全管理、安全責任落實不到位,安全驗收人員在發現支架搭設的不規范等安全隱患后,未及時采取有效的校正措施進行安全整改,最終導致了安全事故的發生。發生事故直接原因是:架體構造的不合理,安裝支架時,違反了安裝規范,導致右上角翼板的支架發生局部失穩,并導致了架體的整體失穩進而發生支架的坍塌。
2010 年 1 月 12 日,安徽省蕪湖市華強文化科技產業園配送中心工程,在施工現場,進行澆筑混凝土時,發生坍塌事故,造成施工人員 8 人死亡、7 人受傷。事故原因是:該項目的模板工程,未經專家的詳盡論證、在施工的過程中未按方案進行模板安裝,建筑施工單位嚴重違反國家安全法規的相關規定,導致施工安全事故的發生。
2 腳手架與模板工程安全事故發生的原因分析
2.1 施工組織管理中存在的問題
首先是腳手架與模板施工的相關操作人員的技術素質不高,同時缺乏必要的安全操作技能。其次,由于項目部沒有嚴格的安全管理制度,制定的安全措施,不能有效地落實到位,直接導致了惡劣的施工環境。
2.2 腳手架與模板材料選取的問題。
腳手架與模板工程施工中,材料主要是膠合板、全鋼大模板和鋼管,其中目前應用最為廣泛材料是模板支撐以扣件式鋼管腳手架。根據《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》的相關質量要求,需要采用 Φ48×3.5mm焊接鋼管或無縫鋼管制作腳手架鋼管,螺栓擰緊扭力矩達 65N?m時扣件不得發生破壞。但是,廣泛存在一些租賃市場的管理混亂,大量不合格的鋼管、扣件混入到施工工地,加上質量安監部門質量把關不嚴格,從而造成了嚴重的安全隱患。
2.3 施工方案制定中存在的問題。
在施工中使用鋼管、扣件搭設水平結構的混凝土模板支架的技術比較成熟,但對于那些空間較高、跨度較大、荷載較重的模板支架體系,研究人員還沒有進行系統的分析計算。不少施工組織設計的施工方案都比較簡單,在施工時,又僅僅是拼接以往的經驗來布置支撐系統,極易發生模板支撐體系失穩現象。通過對事故進行調查發現,對施工方案進行編制時,實際受力情況與模板支架內力分析并不完全符合,這些在沒有經過科學的、合理的計算之前,腳手架與模板工程的支撐體系,必然存在著支撐強度不足、系統整體穩定性差等缺點。實際情況的模板支架工程中梁板荷載的分布特點,中間荷載較大、兩邊的載荷較小。在三個支點的支承反力中,中間的立桿承受全部荷載60%~70%的豎向荷載,而兩邊立桿只承受著30%~40%。但是在有些工程施工方案設計中,卻將豎向荷載進行平均分擔,導致了中間立桿荷載強度不能滿足設計的安全度要求,是造成支架系統失穩的主要原因。
3 防止腳手架、模板倒塌的技術措施
3.1 合理選擇建筑材料
合理選用鋼管、扣件等材料的質量是努力保證施工安全的重要措施。因此,施工建設單位必須購買或者租用具備生產廠家許可證、產品質量合格證明、檢測證明和產品標識的鋼管扣件后再按國家安全標準規范進行搭建施工腳手架;其次,在使用鋼管和扣件前,應按國家相關安全技術規定,按批次對鋼管和扣件進行質量抽樣,不合格的鋼管、扣件一律不能在施工中違規使用。
3.2 加強施工時的管理
3.2.1提高施工隊伍業務水平
首先要提高架子工的專項技能培訓,建立其一支專業化的腳手架與模板施工隊伍。強化施工時的安全教育和培訓,進一步增強架子工的人身安全意識和自我的保護意識。未經培訓合格的架子工的不得上崗作業。同時質監部門要對各專業架子工隊伍進行嚴格的制度管理,降低安全事故的發生。
3.2.2建立健全安全保證體系
首先,施工單位應當制定詳盡的建筑安全生產責任制度,進一步完善已有的安全管理體制,施工單位需要編制施工企業內部的安全技術措施,做到技術交接時必須要以書面文字為依據,兩單位的交接手續要完善。其次,積極做好推行建筑工人意外傷害保險的工作,保障在建筑施工中一線作業人員的合法權益。通過建筑工人意外傷害保險工作,增強施工企業進行預防事故和控制事故發生的能力。
3.3 注重模板工程的設計計算
為了更好地保證模板架設的工程質量,要做好模板施工的準備工作,在模板施工前應首先進行詳盡的模板工程設計,模板工程設計的內容主要包括:材料的選型、材料的荷載計算、系統的結構設計等,通過詳盡的設計,使得模板及支撐系統,有足夠的強度和穩定性來支撐預期荷載,達到有效控制模板變形量的作用。模板設計包括詳細的設計計算書,而且要對模板設計中的細部構造畫出大樣,注明準確的接頭方法。
3.4 加強政府的安全監督力度
3.4.1嚴格按照安全條件將材料準入施工現場,加強產品質量的監督和管理
嚴肅查處發生的安全事故,進一步強化責任追究制度,對隱患、事故多發的企業和施工單位,加大處罰力度。嚴格按照安全條件將材料準入施工現場,加強對模板與腳手架進行必要的質量驗收,要嚴厲打擊生產劣質材料的單位,經過相關必要的質量檢測合格后,產品才準許進入施工現場。
3.4.2要廣泛發動社會各方面力量,使之參與到專項質量整治當中,充分發揮新聞媒體的作用,對已經查處的安全事故,媒體要及時對安全事故進行質量暴光,對鋼管、扣件的質量檢測結果,要及時公布與眾。
4 結 語
模板與腳手架廣泛應用在我國各種建筑行業中,首先要從技術、管理和法制層面預防、減少安全事故的發生,認真貫徹《建設工程安全生產管理條例》、《建筑法》及《安全生產法》等相關的國家安全規定,加強施工基礎工作,進一步規范加強涉及的建設工程中,各方主體的安全行為和責任意識,始終堅持以安全第一,預防為主為原則,從多方面、多渠道將安全生產管理措施真正落實到位,保障從業人員和廣大人民群眾的生命財產安全。
參考文獻
[1] JGJ 59-99 建筑施工安全檢查標準
1良好的施工性是加固工程方案必須考慮的條件之一
加固工程方案的優劣,首先要把是否具有施工作業方便作為必要條件,沒有良好的施工性是阻礙加固工程施工的一個攔路虎。
例如,某市技工學校辦公樓因冬季施工,摻加不合格防凍劑,超標的氯離子破壞了鋼筋鈍化膜,致使十架大梁產生嚴重裂縫,需要進行加固,原施工設計方案之一是采取簡易修補法,即,將大梁裂縫處出現的酥松混凝土鑿除,露出鋼筋后,將銹蝕的鋼筋周圈進行除銹后,用環氧砂漿進行封閉,達到加固目的;方案之二是采取加大截面加固法,經對設計方案分析,此兩種方案除具有工程造價低的優點外,還有以下不足之處:1.1技術可行性差,由于此大梁跨度大,鑿除混凝土梁則需分段進行,要用大量的臨時支撐進行安全防護,造成周轉材料不必要的浪費;1.2勞動強度高,在鑿除混凝土梁時,因分段施工時,只能鑿一米挪一米,成倍增加了勞動強度;1.3工效低,大量的重復勞動和落后的施工作業方法,延誤了施工工期并導致勞動效率下降;1.4安全性差,因所有大梁必須將鋼筋鑿除外露,大梁承載力減小,在施工時,須時刻注意防護措施是否到位,麻痹大意則易出現意外事故;1.5產值效益小,大量的周轉材料和人工費用的浪費,加大了生產成本,減少了生產效益;1.6加大的截面影響房屋外觀和空間尺寸?;谶@些原因,經與甲方和設計院商討,改變加固方案,采用先進的外包鋼加固施工方法,應用QR型建筑工程結構膠粘錨技術,對這十架大梁進行加固,由于技術先進,加固性能好,占用空間小,施工周期短,材料消耗少,工藝簡便、安全并減輕了勞動強度,提高了加固質量。取得了良好的綜合效益。
2不同類型加固工程與加固方案分析
一般來說,加固工程常采用的方法有加大截面加固法、外包鋼加固法、預應力加固法和改變結構傳力途徑加固法等,隨著科學技術的不斷進步,應用新技術、新材料、新工藝進行工程加固的方法,如,化學灌漿法、粘鋼錨固法、碳纖維加固法應運而生,并開始廣泛應用于各類加固工程中。具體那個方案最能體現加固工程所要求的短、平、快、省的特點,應根據需要加固的構件情況,綜合確定加固方案。
2.1以框架梁的加固為例,筆者認為,較為合理、經濟、技術先進的加固方案當屬粘鋼錨固法和碳纖維加固法,前者以造價低,施工簡單,占用空間小,加固效果好,明顯優于加大截面法和預應力加固法,后者除材料費用高外,則各種優勢盡顯其中,重要表現在自重輕,材料自身幾乎不增加重量;強度高,固化后的碳纖維強度比鋼材高達十幾倍;勞動強度小,一個作業面只需一至兩人操作即可;施工工期短,熟練工人每人每天可完成近200m2左右。但是,應用其在負彎矩部位進行加固效果不如鋼板性能好。
2.2以框架柱的加固為例,較為常見的加固方法有外包鋼加固法,即,在混凝土柱四周包以型鋼進行加固,這樣既不增大混凝土截面尺寸,又大幅度地提高混凝土柱的承載力,具體方法又分干法作業與濕作業法兩種形式:干式加固法是將型鋼(一般是角鋼)直接外包子需要加固的混凝土柱四周,型鋼與混凝土之間的連接,由于與混凝土沒有形成一個整體,所以不能確保結合面傳遞剪力。濕式加固法一是用乳膠水泥漿或環氧樹脂化學灌漿等材料,將角鋼粘貼在混凝土柱上,二是角鋼與混凝土之間留一定間距,中間澆筑混凝土,達到外包鋼材與混凝土相結合。兩種作業方法相比較,干式作業法施工更為簡單,價格低,施工時間短,但其承載力提高不如濕式作業法好。在方案選擇時,應根據加固要求和原構件情況,合理挑選適當的方案進行加固。如,某市泰和賓館由于功能改變,原設計一層柱子采用的是干式加固方案,將L100x6的角鋼包子柱子四周并用綴條連接,已完全滿足加固需求;而某市某機電工程學校四、五層柱子,由于內置鋼筋銹蝕,致使混凝土柱產生裂縫,采取的是濕式加固方案,對局部柱角用石英砂配置的高標號水泥砂漿和環氧砂漿將LS0x6的角鋼粘貼到混凝土柱四周,達到整體加固補強目的。
兩種加固方法均取得良好效果。另外,對于加固工程,還有焊接補筋加固法、套箍加固法、噴射混凝土補強法、化學灌漿修補法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等,每種加固方法各有其特點及適應范圍,只要行之有效,技術成熟,既滿足加固要求,又經濟實用,均可采用。
3加固工程方案要在新技術、新材料、新工藝上寫文章優秀的加固工程方案要在工法上體現出其可行性、科學性、先進性。
筆者認為,化學補強法不失為當前加固工程中首選的一種最為先進的工法。眾所周知,一些加固工程采用過時的加固方法需要大量的人力、物力和時間,已不能滿足當前加固工程質量、工期、安全、經濟的要求,而化學補強加固方法越來越以其明顯的優勢成為加固工程中的優選方案。例如,某市面粉廠制粉車間技改工程中的加固部分,就是采取化學補強的方法,應用QR型建筑工程結構膠粘劑,對其第四層、第五層框架梁進行粘鋼加固,滿足了該車間在樓層增高、設備增加,荷栽加大情況下的正常使用要求。采取同樣方法施工的某輝龍陽光購物廣場、某市陽光熱電廠、某市姚孟電廠改造、某機電工程學校等加固工程均取得了良好效果。
【關鍵詞】結構加固;方法;方案
一、常用結構加固方法分析
1、基礎結構加固
基礎結構加固主要是地基承載力的建筑物進行加固,其主要方法有:
1.1抬墻梁法。采用預制的鋼筋混凝土梁或鋼梁穿過原建筑的基礎梁下。置于原基礎兩側的樁或墩基礎上,支承新增結構荷載。抬墻梁的平面位置應避開一層門窗洞口,不能避開時,應對抬墻粱上的門窗洞口采取加強措施,并應驗算梁支承處磚墻的局部承壓強度。
1.2墩式加固法。是直接在基礎下分段挖空至持力層澆筑墩式混凝土基礎,最后使分段基礎聯成一整體,承受增層結構荷載。
1.3當原建筑基礎底面積不足時,可采用基礎加寬法。對條形基礎可采用一側加寬或兩側加寬,對柱基可沿基礎四邊加寬,加寬時可每隔1000~1500mm設置一根鋼筋混凝土減荷梁。
2、外包鋼加固法
外包鋼加固法是在混凝土、砌體等構件的4角或2面包以型鋼(常為角鋼、扁鋼或鋼板等)的一種加固方法,也是一種使用較廣的傳統方法.采用外包鋼加固法能在構件截面尺寸增加不多的情況下,大幅提高構件的承載能力.且具有施工簡便、現場工作量較小,受力較為可靠等優點,適于柱、梁、桁架弦桿和腹桿,以及高層建筑的加固.這種方法的不足是用鋼量較大,加固維修費用較高,且對結構剛度提高不大。
3、外加預應力加固法
外加預應力加固法是采用外設預應力拉桿或撐桿對結構構件或整體進行加固的方法.它通過改變原結構的內力分布、降低結構原有應力水平來間接提高結構的承載能力.預應力加固法幾乎沒有改變使用空間,并通過卸載、加固功能消除應力滯后現象而取得較理想的加固效果.其不足是預加力設備和錨固還待完善,也存在一定的風險.目前主要用于大跨度結構的加固,以及采用一般方法無法加固或加固效果不理想的大型結構的加固。
4、粘鋼加固法
粘鋼加固法是將鋼板用結構膠粘貼在混凝土構件的外部,以提高結構承載能力的一種方法.這相當于構件的體外配筋.該項技術目前已趨于成熟.其優點是幾乎不改變構件外形和使用空間,施工簡單、快速,濕作業量小.但對加固構件工作環境有要求,環境溫度不高于60℃,相對濕度不大于70%,無化學腐蝕,否則應采取相應措施.適用于承受靜力作用且處于正常環境下的受彎、受拉構件的加固.目前在橋梁和房屋結構中得到了普遍應用。
5、粘貼纖維復合材料法
粘貼纖維復合材料加固方法與貼鋼加固法相似,只是加固用的材料是纖維復合材料,如玻璃纖維(GFRP)、碳纖維(CFRP)、芳綸纖維(AFRP)等.它是目前國內外研究較多且具有很大發展潛力的加固方法.與傳統的加固材料相比,纖維復合材料具有強度高、質量輕、施工方便、耐腐蝕等突出優點.就碳纖維來說,其抗拉強度達3 000MPa左右,比普通鋼筋高出10倍;彈性模量略高于鋼筋,現已用于梁、板、柱、橋梁、屋架等多種結構的加固,但它抗剪強度較低,耐火極限不高,且目前此項技術成本較高、施工技術還欠完善等因素阻礙了其推廣應用。
二、不同類型加固工程與加固方案分析
一般來說,加固工程常采用的方法有加大截面加固法、外包鋼加固法、預應力加固法和改變結構傳力途徑加固法等。隨著科學技術的不斷進步,應用新技術、新材料、新工藝進行工程加固的方法,如,化學灌漿法、粘鋼錨固法、碳纖維加固法應運而生,并開始廣泛應用于各類加固工程中。具體那個方案最能體現加固工程所要求的短、平、快、省的特點,應根據需要加固的構件情況,綜合確定加固方案。
1、框架梁的加固為例
較為合理、經濟、技術先進的加固方案當屬粘鋼錨固法和碳纖維加固法。前者以造價低,施工簡單,占用空間小,加固效果好,明顯優于加大截面法和預應力加固法。后者除材料費用高外,則各種優勢盡顯其中,重要表現在自重輕,材料自身幾乎不增加重量;強度高,固化后的碳纖維強度比鋼材高達十幾倍;勞動強度小,一個作業面只需一至兩人操作即可;施工工期短,熟練工人每人每天可完成近200O左右。但是,應用其在負彎矩部位進行加固效果不如鋼板性能好。
2、框架柱的加固為例
較為常見的加固方法有外包鋼加固法。具體方法又分干法作業與濕作業法兩種形式。在方案選擇時,應根據加固要求和原構件情況,合理挑選適當的方案進行加固。如某建筑由于功能改變,原設計一層柱子采用的是干式加固方案,將L100×6的角鋼包于柱子四周并用綴條連接,已完全滿足加固需求;而新鄉市某機電工程學校四、五層柱子,由于內置鋼筋銹蝕,致使混凝土柱產生裂縫,采取的是濕式加固方案,對局部柱角用石英砂配置的高標號水泥砂漿和環氧砂漿將L80×6的角鋼粘貼到混凝土柱四周,達到整體加固補強目的。兩種加固方法均取得良好效果。另外,對于加固工程,還有焊接補筋加固法、套箍加固法、噴射混凝土補強法、化學灌漿修補法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等,每種加固方法各有其特點及適應范圍,只要行之有效,技術成熟,既滿足加固要求,又經濟實用,均可采用。
三、加固工程方案應采用新技術、新材料、新工藝
優秀的加固工程方案要在工法上體現出其可行性、科學性、先進性。筆者認為,化學補強法不失為當前加固工程中首選的一種最為先進的工法。眾所周知,一些加固工程采用過時的加固方法需要大量的人力、物力和時間, 已不能滿足當前加固工程質量、工期、安全、經濟的要求,而化學補強加固方法越來越以其明顯的優勢成為加固工程中的優選方案。例如,某面粉廠制粉車間技改工程中的加固部分,就是采取化學補強的方法,應用QR型建筑工程結構膠粘劑,對其第四層、第五層框架梁進行粘鋼加固,滿足了該車間在樓層增高、設備增加,荷栽加大情況下的正常使用要求。充分顯示出新技術、新材料、新工藝在加固工程中的應用成果。在化學補強方法中,除粘鋼加固外,碳纖維加固工藝也不適為一種先進的加固工法,例如,某開發公司地下室梁柱加固、某水廠水泵房大梁加固工程,由于環境濕度較大,最適于采用碳纖維加固,與其它加固工藝相比,更具有耐濕耐潮、抗腐蝕強、自重輕、強度高、施工便捷、質量好的特點,加固性能均優于目前其它加固方法。可見,選擇加固工程方案要有針對性,不同的加固工程應采取相應的加固措旄,其方案需要在進行價格比、性能比、質量比的同時,還要體現出其工藝技術的科學性和先進性,這樣的加固方案才是優秀的加固方案。
四、總結