時間:2023-06-07 09:14:30
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇加固工程方案,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】 建筑工程;加固處理技術(shù);使用壽命
隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),高樓林立的現(xiàn)象比比皆是,這對建筑施工的安全性要求也不斷的提高。建筑結(jié)構(gòu)加固對于保障建筑的穩(wěn)定可靠、提高建筑使用壽命具有重要意義。
建筑工程的加固措施往往是在建筑工程改建或者出現(xiàn)工程問題后進(jìn)行的,因建筑的不同,采取的加固措施和施工材料選用也有一定的差別。正確的建筑工程加固措施應(yīng)根據(jù)建筑工程的實(shí)際需要采取最安全、快捷、經(jīng)濟(jì)的加固設(shè)計方案,以取得最高的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的組合。
一、建筑工程加固技術(shù)的重要性
地基天然強(qiáng)度不足,承載力過低、壓縮變形大,地基易出現(xiàn)不均勻沉降,會對建筑物帶來不利影響,這就需要采用加固處理技術(shù)來提高地基承載力和穩(wěn)固性;建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)存在裂縫,會大大降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度和強(qiáng)度,鋼筋也隨之出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象,嚴(yán)重影響建筑物使用性能,縮短其使用壽命,這就需要采用加固處理技術(shù)對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行修補(bǔ);總之,建筑工程加固處理技術(shù)是結(jié)合工程具體缺陷特征,通過一系列加固措施和方法,改善建筑工程地基承載力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,使之滿足需要。加固處理技術(shù)應(yīng)用在建筑工程中的主要作用是增加土體抗拉、抗彎、抗剪和抗壓強(qiáng)度,改善地基透水性和壓縮量,提高結(jié)構(gòu)抗震性和耐久性,最終達(dá)到保證建筑工程質(zhì)量、延長建筑物使用壽命的目的。因此,在建筑工程中,加固處理技術(shù)占有著非常重要的地位,其對建筑工程的作用是不可替代的。
二、混凝土結(jié)構(gòu)工程加固的幾種方法
混凝土建筑結(jié)構(gòu)在長期的自然環(huán)境和使用環(huán)境的作用下,其功能必然逐漸減弱,為了使混凝土結(jié)構(gòu)充分有效利用,常采用加設(shè)混凝土外套法、預(yù)應(yīng)力加固法和改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法以及加大截面加固法。應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝進(jìn)行工程加固的方法有化學(xué)灌漿法、粘鋼加固法、包鋼加固法、碳纖維加固法以及化學(xué)植筋技術(shù)等。
混凝土加大截面加固法,主要應(yīng)用于混凝土柱和梁,通過加大混凝土截面,提高構(gòu)件的承載能力。混凝土加大截面加固法僅適用于原構(gòu)件為普通混凝土或者砌體的工程;不得用于原構(gòu)件為高強(qiáng)混凝土的工程。施工工藝流程為:混凝土截面處理定位植筋鋼筋焊接綁扎支模板澆筑混凝土拆模養(yǎng)護(hù)檢驗(yàn)。
在混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫中注入粘結(jié)性和粘結(jié)強(qiáng)度優(yōu)越的化學(xué)漿液進(jìn)行建筑工程加固的方法稱為化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)法。當(dāng)裂縫寬度在0.05L以上時多選用化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)法,因?yàn)榛瘜W(xué)漿液固化后能很好的恢復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的整體受力狀態(tài)。施工工藝流程為:施工準(zhǔn)備表面處理埋置灌漿嘴封閉裂縫配膠注漿封口檢查驗(yàn)收。
1、 粘鋼加固法
粘鋼加固法是根據(jù)加固設(shè)計圖紙的要求,用建筑結(jié)構(gòu)膠把鋼板、型鋼等直接粘貼在需要加固的構(gòu)件表面。粘鋼加固法施工工藝流程為:粘鋼面處理加壓固定及卸荷系統(tǒng)準(zhǔn)備膠粘劑配制涂膠和粘貼固化、卸加壓固定系統(tǒng)檢驗(yàn)維護(hù)。
2、 包鋼加固法
包鋼加固法主要用于柱和梁。其施工工藝流程為:混凝土與型鋼粘貼面處理角鋼、綴板制作安裝封邊,埋設(shè)灌膠嘴配置結(jié)構(gòu)膠密封檢查灌膠檢查維護(hù)。
3、纖維復(fù)合材料加固法
纖維復(fù)合材料加固是一項(xiàng)比較新的應(yīng)用外黏高性能復(fù)合材料的加固方法,現(xiàn)在應(yīng)用比較多的是將碳纖維片材用專用黏結(jié)膠(環(huán)氧樹脂等)粘貼與構(gòu)件收拉區(qū)表面,使其與被加固構(gòu)件截面共同工作,以達(dá)到對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固增強(qiáng)的目的。該方法顯著的特點(diǎn)是具有耐腐蝕潮濕,幾乎不增加結(jié)構(gòu)的自重輕質(zhì)高強(qiáng)能適應(yīng)混凝土截面彎曲的粘貼要求,在幾乎不增加構(gòu)件剛度和截面積的情況下大幅度提高構(gòu)件的抗震性能和變形能力。 缺點(diǎn)是要做專門的防火處理易受人為損壞,如果黏結(jié)劑的性能不夠好或者操作不當(dāng)則會顯著降低加固效果,并且由于該方法應(yīng)用時間不長,使用經(jīng)驗(yàn)比較少。 隨著生產(chǎn)碳纖維的技術(shù)水平越來越高,碳纖維的價格也在逐漸下降 ,該方法有著很廣闊的應(yīng)用前景。
結(jié)構(gòu)工程加固所要求的短、平、快、省的特點(diǎn),應(yīng)根據(jù)需要加固的構(gòu)件情況,綜合確定加固方案。已建成的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常由于下述原因出現(xiàn)損傷、缺陷或隱含不安全因素,不能滿足結(jié)構(gòu)安全性,適用性、耐久性的要求,需要進(jìn)行鑒定和加固,如:
1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計人為錯誤或材料選擇不當(dāng),結(jié)構(gòu)建成后,發(fā)現(xiàn)有不安全的隱含因素;
2. 未嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,出現(xiàn)裂縫等損傷、缺陷;
3. 結(jié)構(gòu)長期受環(huán)境作用,使用、維護(hù)不當(dāng),結(jié)構(gòu)性能老化或出現(xiàn)損傷;
4. 結(jié)構(gòu)變更使用性能,如加層、使用荷載發(fā)生改變等;
5. 結(jié)構(gòu)遭受自然災(zāi)害,如火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、地震等。
三、建筑工程加固設(shè)計方案選擇
建筑工程的加固方案設(shè)計應(yīng)充分考慮加固部位的特點(diǎn),以及不同加固方案的適用性,還應(yīng)考慮到施工的便捷性、加固的經(jīng)濟(jì)效益、加固質(zhì)量等因素。具體來說應(yīng)主要考慮以下幾點(diǎn):
1. 加固施工的便捷性
建筑工程加固設(shè)計中要充分考慮加固施工的便捷性,并在方案設(shè)計中體現(xiàn)出來。例如,某高層建筑某層框架柱的混凝土強(qiáng)度等級不滿足設(shè)計要求,需要對該層的框架柱進(jìn)行加固。這種情況下有增大截面法和外粘型鋼加固法兩種加固方法選擇。但加大截面加固法則技術(shù)要求稍低,且可以通過機(jī)械化輔助作業(yè)的大規(guī)模加固施工完成,效率、安全系數(shù)更高,施工的便捷性更加突出,因此在建筑許可的情況下就應(yīng)該優(yōu)先選擇加大截面加固法。
2.建筑工程的加固需要確定最優(yōu)化的加固方案
現(xiàn)在建筑工程的加固方法越來越多,技術(shù)也越來越成熟,但是具體到每一種方法的特點(diǎn)和應(yīng)用,則需要根據(jù)建筑工程的實(shí)際需要來確定加固方法。對梁的加固應(yīng)該首先選擇碳纖維加固法,其次是粘鋼加固法,最后才是加大截面加固法和預(yù)應(yīng)力加固法。在柱的加固當(dāng)中應(yīng)用效果最好、最為廣泛的加固方法就是外包鋼加固法。
3. 注意新技術(shù)、新工藝、新材料的應(yīng)用
在建筑工程的加固設(shè)計當(dāng)中,技術(shù)人員應(yīng)該考慮到加固技術(shù)的發(fā)展情況,盡量應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新材料,以提高建筑工程的加固效果。
四、結(jié)束語
如今,建筑改造業(yè)地位越來越重要,建筑工程的加固也面臨著重大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在建筑加固業(yè)發(fā)展中,應(yīng)綜合考慮新科技新材料的選用,達(dá)到加固工程的可靠性和經(jīng)濟(jì)性的最優(yōu)組合,為社會創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
參考文獻(xiàn)
[1] 范世平,孔廣亞&建筑物加固改造技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]煤炭科學(xué)技術(shù),2007,(10)28-30
[2] 危發(fā)滿,淺談工程加固的幾點(diǎn)措施[J]四川建材,2006(6):35-39
關(guān)鍵詞:框架柱,砼強(qiáng)度,格構(gòu)柱頂撐,豎向卸載支撐系統(tǒng)
某工程項(xiàng)目總用地面積32203 m2,總建筑面積178360M2,為商業(yè)、辦公及配套設(shè)施用房。工程分A、B座。A座為6層商業(yè)建筑,結(jié)構(gòu)高度31.500m。為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu);B座為兩幢24層辦公建筑,設(shè)置6層商業(yè)裙房,主樓結(jié)構(gòu)高度99.600m,裙房結(jié)構(gòu)高度31.470m。主樓為鋼筋混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu),裙房為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。裙房分為四個區(qū)塊,區(qū)塊間連廊采用鋼結(jié)構(gòu),擱置在兩側(cè)的鋼筋混凝土牛腿上,支承采用鉛芯型橡膠隔震支座,單側(cè)設(shè)置伸縮縫。A、B座之間設(shè)置57.7m長的連廊相連。采用鋼框架結(jié)構(gòu),最大跨度為29.5m。全樓下設(shè)置兩層地下車庫,地下二層為平戰(zhàn)結(jié)合的核6級甲類人防地下室。
2011年6月16日該工程的A座框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)完成了五層樓面的砼澆筑施工和六層樓面的支模架搭設(shè),在施工單位和監(jiān)理單位的共同聯(lián)合檢查中發(fā)現(xiàn)A-2軸×C軸三層柱的根部存在嚴(yán)重的起砂和麻面現(xiàn)象,進(jìn)入鑿開該部位后發(fā)現(xiàn)柱根部的近1000的高度的范圍內(nèi)都是較疏松的水泥砂漿。接下來檢查四層該柱也有相同的現(xiàn)象,在離柱根部600的高度范圍內(nèi)都是較疏松的水泥砂漿。后結(jié)合實(shí)際分析和詢問相關(guān)的管理人員,發(fā)現(xiàn)是由于操作工人失誤將澆筑砼作業(yè)的第一拌濕潤泵管的同標(biāo)號的砂漿打入該柱內(nèi)。先將柱表面的保護(hù)層鑿除至砼密實(shí)的部位確定高度后,用回彈儀進(jìn)行密實(shí)部位以上10 cm和柱的中部的密實(shí)部位分別進(jìn)行回彈推定柱砼強(qiáng)度后發(fā)現(xiàn)以上2個部位的砼強(qiáng)度的推定值滿足設(shè)計要求。針對以上存在的情況立即要求停止上部結(jié)構(gòu)的施工,以減小平面荷載的形成,立即停止四層樓面的模板拆除作業(yè),以盡量減少平面荷載的水平向傳遞給結(jié)構(gòu)框架梁。其平面位置詳見下圖特殊標(biāo)注。
根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,按圖示斜格線范圍對梁、板等平面結(jié)構(gòu)的自重、框架柱的自重、支模架自重及結(jié)合1KN/m2的活載進(jìn)行荷載組合驗(yàn)算,則每層的荷載為500KN左右,經(jīng)過計算現(xiàn)場決定采用 “豎向卸載支撐系統(tǒng)――托梁換柱”的換撐方法進(jìn)行加固。
“托梁換柱”加固的關(guān)鍵是如何將出現(xiàn)問題的三層、四層柱所承擔(dān)的四層、五層梁、板等平面結(jié)構(gòu)及框架柱本身的自重荷載、四層的支模架及一定的施工活荷載傳遞給二層框架柱三層樓面以下結(jié)構(gòu)體系。
若本案采用“滿堂紅豎向支撐體系”將上部結(jié)構(gòu)荷載一層一層傳遞下去直至結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)底板,不僅經(jīng)濟(jì)成本巨大,并且持續(xù)的工期較長,對工程的加固進(jìn)度不利,故采用“豎向卸載支撐系統(tǒng)――托梁換柱”加固方法。
本案中“豎向卸載支撐系統(tǒng)――托梁換柱”加固方法的具體設(shè)計思路如下:先對框架柱部位的梁用[18槽鋼2支做成500×300的格構(gòu)柱進(jìn)行臨時加固。具體格構(gòu)柱的做法為單肢采用[18槽鋼,斜綴條采用L50×5的角鋼間距600,上、下部采用550×350×20厚的鋼板與結(jié)構(gòu)面頂緊,焊縫8 mm。再在柱根部缺陷部位的設(shè)置8個18#工字鋼的豎向支撐,一面設(shè)置2個。具體做法為先將柱缺陷部位的砼鑿出深200、寬150、高度為缺陷高度以上100的密實(shí)砼,表面應(yīng)鑿平,清理上下界面,計算量取工字鋼長度,用180×100×20厚的鋼板分別頂住上下界面,在將量取好的工字鋼放置進(jìn)鑿好的空余部位,在鋼墊板與砼表面之間采用薄鋼板楔緊,充分頂緊后用電焊固定,用結(jié)構(gòu)膠將鋼墊板與混凝土表面微小縫隙灌實(shí)。待所有的豎向工字鋼支撐完成后,經(jīng)相關(guān)單位的對“豎向卸載支撐系統(tǒng)”驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行疏松砼的鑿除作業(yè)。具體詳見下圖:
在進(jìn)行鑿除柱根砼施工時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)要求:鑿工的技術(shù)應(yīng)較高為熟練工;鑿除是用尖鑿小錘精心鑿除,嚴(yán)禁使用大錘蠻力鑿除,避免對已完成結(jié)構(gòu)的不利影響。在鑿除時對柱根部的箍筋進(jìn)行割除,但對柱的內(nèi)箍進(jìn)行保留,以最大程度的減小鑿除時的施工難度和保證鑿除過程中的施工質(zhì)量,且箍筋為三級鋼不利于反復(fù)彎曲利用。待框架柱內(nèi)部需鑿除的砼全部鑿除后清理干凈界面后,將新加工的箍筋采用電焊焊接(充分保證焊縫質(zhì)量、長度滿足規(guī)范等有關(guān)規(guī)定的要求)。進(jìn)行框架柱根部砼鑿除工作是應(yīng)采取對稱原則,以保證在鑿除過程中柱的重心不移位,即保證了該框架柱加固完成后其重心仍在軸心位置,滿足該柱的軸心受力要求,具體鑿除的過程為1―5¬¬―3―7―8―4―2―6的順序進(jìn)行施工。鑿除至砼界面時應(yīng)鑿成倒“八”字型,經(jīng)監(jiān)理單位進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收后再進(jìn)行模板支設(shè),下部1000和600的部位按原框架柱800×800截面和相應(yīng)高度進(jìn)行支設(shè),在上口100的部位將模板支撐45度角的倒喇叭口形狀,模板支設(shè)應(yīng)滿足相應(yīng)的剛度,防止新澆筑砼在進(jìn)行振搗時炸模;新澆筑的砼應(yīng)采用原砼強(qiáng)度高一等級并摻適量微膨脹劑,在進(jìn)行澆筑前應(yīng)對界面進(jìn)行套漿和濕潤處理,振搗時應(yīng)選派施工經(jīng)驗(yàn)豐富的老師傅進(jìn)行作業(yè),應(yīng)細(xì)心振搗,防止漏振的同時也防止過振,澆筑完成后應(yīng)對新澆筑砼進(jìn)行認(rèn)真養(yǎng)護(hù)從而充分保證新澆筑砼的施工質(zhì)量。待新澆筑砼達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后方可對外部的格構(gòu)柱支撐系統(tǒng)進(jìn)行拆除,同時用做好相關(guān)試塊和資料的整理收集。
結(jié)束語
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)工程;加固施工;方案優(yōu)選
1 加固工程方案必須具有良好的施工性
判斷一個加固工程方案的優(yōu)劣,必須要看施工作業(yè)是否方便,如果施工不便捷,那么就會很大程度上阻礙加固工程的施工,勢必會減慢加固工程的進(jìn)度。其中有一些加固工程方案雖然表面上解決了問題,但是因?yàn)槠渥陨硎┘恿艘欢ǖ氖┕るy度,使得工期延長,勞動量增大和安全系數(shù)的降低。
簡易修補(bǔ)法的技術(shù)可行性差,如果遇到跨度大的建筑修補(bǔ)時需要進(jìn)行分段施工,便要設(shè)大量的安全臨時支撐,造成資源的浪費(fèi),勞動強(qiáng)度也較高,分段施工便則需要更多的勞動力。這種方法不僅工效低,如果遇到分段施工便需要大量的重復(fù)勞動,落后的施工方法也是一大阻礙。安全性較差,施工時一旦疏忽不注意安全設(shè)施是否到位,便極其容易造成安全事故,帶來更加嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,使產(chǎn)值效益大大降低,而且加大的截面還會影響房屋的外觀和空間的尺寸。
2 不同種類的加固工程與加固方案
2.1 框架梁的加固方案
粘鋼錨固法,造價較低,施工簡單,不占用很大的空間,且加固效果頗好,與大截面積法和預(yù)應(yīng)力加固法相比占明顯優(yōu)勢;碳纖維加固法,本身重量較輕,碳纖維固化后強(qiáng)度比鋼材的強(qiáng)度高達(dá)十幾倍,勞動量不大,一兩個人就能完成一個作業(yè)面積,大大縮減了施工工期,不過這種方法的材料費(fèi)用偏高,在負(fù)彎矩部位加固時效果不如使用鋼板的效果好。
2.2 框架柱的加固方案
通過在混凝土四周包以型鋼來加固便是外包鋼加固法,這種方法十分常見,而且既沒有增大混凝土截面大小,又能夠很大程度上的將混凝土的承載力提高,一舉兩得。外包鋼加固法根據(jù)具體施工方法的不同還可以分為干式加固法和濕式加固法作。干法作業(yè)是給需要加固的混凝土柱四周外包型鋼,型鋼因?yàn)楹突炷林g無法連接,便沒有辦法與混凝土形成完整的整體,所以結(jié)合面?zhèn)鬟f剪力也不能得到很好的保障。干式加固法操作起來較為簡單,價格相對較低,施工時間也比較短。濕法作業(yè)一種方法是利用乳膠水泥漿或者環(huán)氧樹脂化學(xué)灌漿等材料在混凝土柱上粘貼角鋼,另一種方法不是將角鋼粘貼在混凝土柱上,而是讓角鋼與混凝土之間保持一定的間距,將混凝土澆筑在中間,使外包鋼材和混凝土能夠很好的相結(jié)合。濕式加固法的承載力與干式加固法的承載力相比要好得多。所以,我們在選擇方案時應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況,如加固要求、原構(gòu)件情況等條件來確定選擇哪一種加固方案更加合理劃算。
3 典型加固方案的施工要求
3.1 預(yù)應(yīng)力加固法
使用預(yù)應(yīng)力加固法時,必須要盡量準(zhǔn)確調(diào)直和校整拉桿尺寸和安裝位置,然后檢查焊接接頭是否牢固,螺桿和螺帽質(zhì)量是否過關(guān),確保正確可靠的拉桿傳力,以及在張拉時不出現(xiàn)斷裂或者滑動的問題,最大程度避免安全事故的發(fā)生。在加固預(yù)應(yīng)力撐桿的時候,要檢驗(yàn)撐桿末端處角鋼與混凝土之間的嵌入深度傳力焊縫是否合格,然后再使用螺栓暫時固定住撐桿兩端,使用高強(qiáng)度水泥砂漿或者是環(huán)氧砂漿填灌。最后進(jìn)行防腐工作,在連接板、加固的壓桿肢、綴板、螺栓等處涂上防銹漆即可。
3.2 改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法
使用改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法時,如果在支點(diǎn)增設(shè)的時候選擇使用濕式連接,大多選用微膨脹混凝土澆筑為好,需要對接點(diǎn)處梁、支柱和后澆混凝土的接觸面進(jìn)行鑿毛,并將多余的浮渣清除干凈,撒上水使其保持濕潤。另一種方法是使用型鋼套箍干式連接,在型鋼套箍和梁接觸面之間使用水泥砂漿座漿,焊牢型鋼套箍和支柱,然后使接觸縫隙填實(shí)塞滿較干的硬砂漿。
3.3 外包鋼加固法
使用外包鋼加固法時,表面處理是加固施工中的關(guān)鍵步驟,其中包括加固結(jié)合面和鋼板貼合面處理。必須要將混凝土表面打磨平整,清除干凈多余的塵土和雜物,才能夠使得角鋼能夠緊緊貼住構(gòu)件的表面。相反,如果是選擇使用濕式加固方案,則應(yīng)該用乳膠水泥漿或者是配制的環(huán)氧樹脂化學(xué)灌漿料在角鋼和混凝土表面進(jìn)行涂抹,然后對鋼板上的銹跡進(jìn)行清除,使用丙酮或者是二甲苯清洗鋼板和給混凝土表面除去多余的灰塵,最后對其進(jìn)行粘、灌。
3.4 混凝土構(gòu)件外部粘鋼加固法
使用混凝土構(gòu)件外部粘鋼加固法時,方法比較簡單,但是對混凝土和鋼板的表面處理十分重要和關(guān)鍵,用硬毛刷沾上高調(diào)洗滌劑對十分臟舊的混凝土構(gòu)件的粘合面上的污物和油垢進(jìn)行刷除,然后用清水沖洗干凈,把混凝土構(gòu)件的粘合面打磨除去2mm~3mm的厚度,隨后打磨至光滑程度,除掉多余的粉塵。有的混凝土表面并不粗糙的,就可以直接在上面進(jìn)行打磨。鋼鐵表面則要根據(jù)銹蝕情況的不同,可以選擇分別使用砂布、噴砂、砂輪機(jī)等來打磨,按照與受力方向垂直的角度來確定打磨紋路,最后直至鋼板能夠出現(xiàn)金屬光澤,使用丙酮擦拭干凈。
因?yàn)槟壳笆袌錾夏z粘劑的種類繁多,又沒有比較正規(guī)的管理制度,導(dǎo)致市面上魚目混珠者占據(jù)著大部分比例,所以在挑選膠粘劑上要十分慎重謹(jǐn)慎。在配膠和粘貼的過程中還需要注意一些小的細(xì)節(jié)問題,配膠必須要嚴(yán)格按照要求的比例來對進(jìn)行配制,掌握合適的用量,粘貼時使粘貼面能夠密實(shí)和飽滿。
4 新技術(shù)、新材料、新工藝
在功法上具有可行性、科學(xué)性、先進(jìn)性的加固工程方案便屬于較為優(yōu)秀的加固工程方案了。如果采用不正確、過時的加固工程方法就會白白浪費(fèi)掉大量的資源、時間、人力和物力,而且過時的加固工程方法也不能夠達(dá)到加固工程質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)、安全的標(biāo)準(zhǔn)。相反,化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)加固法因其在眾多加固工程方案中越來越明顯的優(yōu)勢漸漸成為當(dāng)前加固工程方案中最先進(jìn)的工法,也是最好的優(yōu)選方案。化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)加固法在眾多實(shí)例中發(fā)揮的至關(guān)重要的作用逐漸表明了新技術(shù)、新材料、新工藝在加固工程方面的成效。
碳纖維加固工藝是化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)加固法中除了粘鋼加固法外又一種比較好的先進(jìn)的加固工法。碳纖維較其他加固工藝而言,性能都比其他加固方法好,且更加具有抗腐蝕能力、耐潮耐濕、方便施工、質(zhì)量較好、本身重量輕和輕度高等優(yōu)點(diǎn)。
所以,在選擇相應(yīng)的加固工程方案時,應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況來確定選用哪一種加固工程方法,要具有針對性。在進(jìn)行性價比時,還應(yīng)該使工藝技術(shù)的科學(xué)性與先進(jìn)性表現(xiàn)出來,這樣的方案才算是合格優(yōu)秀的加固工程方案。
5 結(jié)語
一個優(yōu)秀的加固工程方案,不僅在施工作業(yè)時方便,而且施工的技術(shù)先進(jìn),帶來的經(jīng)濟(jì)效果好,加固質(zhì)量也有保障。加固工程應(yīng)用越來越廣泛,無論是新建的建筑因?yàn)楦鞣N原因造成隱患,還是已建的、舊的建筑因改變用途或者是損壞、失修等原因,都需要進(jìn)行加固。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,不斷有各種新型的建筑材料涌現(xiàn),許多加固工程方案也在不斷進(jìn)步與完善,建筑結(jié)構(gòu)工程加固技術(shù)還有待于進(jìn)一步的研究與提高。
參考文獻(xiàn):
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[關(guān)鍵詞]水利工程;砂土;振沖法;地基;加固
1工程概況
某水庫主壩工程位于某河流干流中游地區(qū),規(guī)劃主壩建筑壩型為均質(zhì)土壩,設(shè)計壩體最大高度為11m,壩頂寬6.5m,其上下游坡度為1∶2.5。該主壩壩基地層自下而上主要為碎石土、砂土、粉土和黏性土等,根據(jù)工程前期勘探發(fā)現(xiàn),粉土、黏土、粉質(zhì)黏土層地質(zhì)條件均不穩(wěn)定。通過試驗(yàn)研究結(jié)合地質(zhì)勘探認(rèn)為,壩區(qū)地基主要存在以下問題:
1)砂土地基層地震液化問題:根據(jù)動力試驗(yàn)及分析可以確定在該地區(qū)基本地震烈度為7度情況下,砂土地基存在地震液化可能,且以中等至嚴(yán)重液化為主,其液化深度一般位于9m以內(nèi)。
2)滲透穩(wěn)定性問題:經(jīng)過滲透變形判定,由于工程地區(qū)地基各砂土層屬于流土型,因此本工程區(qū)域地基砂土存在滲透變形破壞的可能性。
3)滲透淹沒問題:工程地基層砂土與碎石層滲水性較強(qiáng),水庫蓄水后導(dǎo)致地下水位上升,可能產(chǎn)生滲透甚至淹沒農(nóng)田的問題。為解決以上存在的問題,需對壩體地基進(jìn)行加固處理,加固方案曾考慮過強(qiáng)夯、翻挖、振沖等。但考慮到壩體加固需在水庫正常運(yùn)行的情況下實(shí)施,因此強(qiáng)夯和翻挖方案不可行,因此應(yīng)選擇振沖法對壩體進(jìn)行加固。振沖加固砂坡主要是對砂土進(jìn)行振動液化后重新填料固結(jié)提高砂土密度,振沖加固過程一般包括震擠、浮振和固結(jié)3個過程。振沖加固需在振沖器振動的同時對其進(jìn)行射水,使孔洞附近砂土液化,同時將填料擠入孔壁,使土粒重新排列、壓實(shí)。
2振沖施工方案分析
振沖施工方案設(shè)計主要包括:選擇振沖機(jī)具、確定振沖孔距、填料要求、振沖施工工藝和方法等。在選擇振沖機(jī)具前應(yīng)確定加固施工要求,根據(jù)施工要求確定加工機(jī)具,以免產(chǎn)生浪費(fèi)。本工程中振沖機(jī)具主要特征見表1
2.1振沖孔距的設(shè)計原則
實(shí)際施工中振沖孔距的選擇是保證施工加固效果的重要內(nèi)容,然而目前對于施工孔距的設(shè)計并沒有一個精確的計算公式。本工程在初步設(shè)計時,參考式(1)、式(2)所示初步設(shè)計公式確定單位體積地基所需填料數(shù)量及孔距布置間隔:Va=(1+e1)(e0-e)(1+e0)(1+e)(1)式中:e0為加固前砂土孔隙比;e為加固后設(shè)計要求達(dá)到的孔隙比;e1為回填料孔隙比。d=V0.866SV槡a(2)式中:V為每孔填料數(shù)量,一般需根據(jù)試驗(yàn)情況確定;S為振沖孔深度;Va為單位體積壩體加固所需填料。然而由于在實(shí)際施工現(xiàn)場地質(zhì)狀況較復(fù)雜且施工工藝方面各工程有所不同,因此根據(jù)以上公式所計算的結(jié)果僅可作為參考值。一般在正式施工之前需要在現(xiàn)場根據(jù)計算結(jié)果進(jìn)行試驗(yàn),以檢驗(yàn)設(shè)計孔距是否能夠達(dá)到預(yù)期加密效果。試驗(yàn)時,一般在現(xiàn)場布置3組不同孔距的梅花型孔,每組包含7到10個孔。振沖施工試驗(yàn)完成后再分別在樁身、二樁間、三樁間檢查振沖質(zhì)量,并進(jìn)行對比,選擇既經(jīng)濟(jì)又能夠滿足設(shè)計緊密度要求的孔距。
2.2工程區(qū)土質(zhì)分析及填料選取原則
工程區(qū)土質(zhì)類型對于采用振沖法進(jìn)行加固效果影響巨大,一般來說振沖法最適用于加密地下水位以下的松砂,對于級配曲線落入圖1所示范圍內(nèi)的中、粗砂其加密效果更好。從本工程實(shí)際所處地質(zhì)環(huán)境分析,采用振沖法對地基進(jìn)行加固是比較適宜的。圖1適用于振沖碎石樁的顆粒級配曲線范圍為了達(dá)到良好的振沖加密效果,填料的選擇也是至關(guān)重要的,一般來說填料中最好不應(yīng)包含細(xì)砂土,而應(yīng)優(yōu)先選擇潔凈的粗砂、碎石、礦渣、礫石等為宜。當(dāng)然也不易選擇直徑過大的礫石,礫石過大容易堵在連桿與孔隙之間,阻礙填料。一般填料的最大直徑應(yīng)控制在3~5cm,填料的品位優(yōu)劣是一定時間內(nèi)填料達(dá)到孔底數(shù)量的函數(shù),因此可按式(3)計算填料品位,并按表2對其進(jìn)行分級。Qm=1.71(D50)2+1(D20)2+1(D10)槡2(3)式中:Qm代表填料的品位數(shù);D10、D20、D30分別代表填料中含量小于10%、20%、30%的顆粒的直徑。表2填料評價標(biāo)準(zhǔn)品位數(shù)0~1010~2020~3030~50>50分級很好好一般差不適合
2.3施工工藝方法設(shè)計
除此之外,施工工藝與方法的好壞也直接影響到工程的施工質(zhì)量,影響振沖施工加固效果。因此,在實(shí)際施工過程中必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行施工,特別是對于填料以及孔位布置工序。振沖加固的主要工序見圖2。工程中擬采用凈砂料作為填料,其具體施工方法如下:
1)放樣定位:工程開始前應(yīng)根據(jù)設(shè)計以及前期試驗(yàn)確定的孔位、孔距進(jìn)行放樣定位。
2)振沖器具定位:在確定孔位后應(yīng)校正振沖器位置以保證振沖器偏差不宜過大,一般偏差不應(yīng)大于5cm,校準(zhǔn)時應(yīng)使振沖器箭頭對準(zhǔn)樁位,開啟下噴水口,利用噴出的水柱來校正振沖器位置。
3)貫入造孔,在振沖器定位完畢后,應(yīng)拔出定位孔,并對振沖器下噴水口水壓進(jìn)行增壓,使其增壓到300至400kPa,同時應(yīng)開啟上補(bǔ)水口并保證其水壓力不大于5kPa。當(dāng)水流及振沖器正常后開始進(jìn)行貫入造孔,一般貫入速度應(yīng)控制在1~2m/min。貫入造孔過程中若電機(jī)電流上升至額定電流時,應(yīng)適當(dāng)加大下噴水口壓力,以使電流下降到正常水平。貫入時,導(dǎo)管斜度應(yīng)小于2°,否則需重新進(jìn)行貫入造孔。當(dāng)振沖器貫入到距離設(shè)定孔底30cm左右時,應(yīng)降低下噴水口壓力到50kPa以下,同時增大上補(bǔ)水口流量,以充分滿足孔內(nèi)飽和用水及擴(kuò)返水的要求。
4)逐段振密:在進(jìn)行填料的振密時,應(yīng)自下而上逐段振密。一般情況下振沖器每提升0.2~0.3m應(yīng)以振留時間控制振擠效果,其中中細(xì)砂應(yīng)振留時間長些,粗砂可相對短些。為保證振沖加密效果,一般下部的振留時間應(yīng)適當(dāng)比上部長一些,從而使振料充分下沉。
5)應(yīng)控制填料速度,均勻填料。在實(shí)際振沖填料時,應(yīng)在振沖孔周圍均勻填料,并使之充滿振沖器周圍以防止振沖器發(fā)生偏移,同時應(yīng)控制調(diào)料速度不應(yīng)過快,否則會堵塞孔口,影響填料下沉。填料時,應(yīng)防止一次性加料過多,造成孔內(nèi)骨料過多,使振沖器產(chǎn)生卡殼、斷樁等現(xiàn)象。
6)如在振沖過程中遇到硬夾層或者黏土層時,應(yīng)使振沖器上下往復(fù)振沖、填料,保證振沖質(zhì)量均勻。如遇到石塊等,可振留幾分鐘將石塊震碎或擠開。
2.4振沖加固質(zhì)量檢驗(yàn)
為了確定采用振沖法進(jìn)行加固的壩體地基加固效果,在施工完畢后應(yīng)對其加固質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)以確定加固效果能否達(dá)到預(yù)期,一般可采用靜力觸探法、標(biāo)準(zhǔn)貫入法、波速法進(jìn)行檢查測定。對于孔位檢驗(yàn)數(shù)量,施工中應(yīng)根據(jù)相關(guān)質(zhì)量控制規(guī)范確定,每振沖500個孔應(yīng)進(jìn)行一次檢驗(yàn),每次檢驗(yàn)應(yīng)至少測3組數(shù)據(jù),包含樁身、二樁間、三樁間,沿孔每米測試一次。
3結(jié)語
本文通過對某水庫主壩地基砂土地質(zhì)進(jìn)行分析,提出了該主壩地基后期可能存在的問題,闡述了對庫區(qū)地基進(jìn)行加固處理的必要性。通過對幾種加固方法的對比,確定了振沖法為最終加固方案,并對振沖加固施工方法進(jìn)行了分析介紹,通過上述介紹說明了振沖加固砂土地基的原理主要是通過振擠、浮振等使振沖孔附近的砂粒液化并重新排列,最終通過固結(jié)作用使振沖孔附近砂土振密加固,同時介紹了振沖加固法的施工方法及填料選取原則等與加固質(zhì)量息息相關(guān)的問題。對于填料選取來講,一般對于水庫上游振沖加固,采用碎石其加固效果較好。然而從經(jīng)濟(jì)角度考慮,若能就地取材,并使其達(dá)到設(shè)計要求,則應(yīng)考慮就地取材。最后介紹了振沖加固的質(zhì)量檢測方法,通過試驗(yàn)檢測保證地基加固效果。
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荒田水庫位于××市××縣××鄉(xiāng)南部的××村,距鄉(xiāng)政府14km,距縣城47km,隸屬××縣××鄉(xiāng)行政轄區(qū),地理坐標(biāo)為東經(jīng)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(yùn)輸方便,水庫有四級公路直通鄉(xiāng)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(xiàn)狀壩高18m,總庫容為34.69萬m3。水庫以農(nóng)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(jīng)過多年運(yùn)行,逐漸暴露出許多病險情況,并呈惡化趨勢,嚴(yán)重危及大壩安全。20__年4月,××鄉(xiāng)組織大壩安全鑒定專家組對荒田水庫進(jìn)行病險鑒定,評定為三類壩,急需進(jìn)行除險加固處理。根據(jù)××縣水利局安排部署,我鄉(xiāng)已委托××縣水利局勘測設(shè)計隊(duì)編制完成了《××縣荒田水庫除險加固工程初步設(shè)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(xiàn)上報你局,并就有關(guān)問題請示如下:
一、主體工程
(一)工程等級和標(biāo)準(zhǔn)
荒田水庫壩高18.0m,總庫容為34.69萬m3,工程規(guī)模為小(二)型,工程等別為ⅴ等,主要建筑物級別為5級,次要建筑物級別為5級,設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇,地震設(shè)防烈度為ⅶ度。
(二)主要建設(shè)內(nèi)容
(1)對大壩壩體、壩基及兩壩肩進(jìn)行防滲加固處理。
(2)整治大壩壩頂和上、下游壩坡,加設(shè)防浪墻,增設(shè)排水棱體。
(3)增設(shè)進(jìn)口閘門設(shè)施及攔污柵,更換涵管。
(4)增設(shè)溢洪道。
(5)增設(shè)大壩監(jiān)測設(shè)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(shè)進(jìn)行編制。
(一)工程建設(shè)防治責(zé)任范圍和水土流失預(yù)測
主體工程水土流失防治責(zé)任范圍包括項(xiàng)目建設(shè)區(qū)和直接影響區(qū),面積共計8.7903hm2,其中項(xiàng)目建設(shè)區(qū)7.1973hm2,直接影響區(qū)1.593hm2。
經(jīng)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(shè)施0.2893hm2,可能造成的水土流失總量達(dá)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(qū)和場內(nèi)臨時道路工程等區(qū)域,水土流失重點(diǎn)時段為建設(shè)期。因此水土流失監(jiān)測的重點(diǎn)是棄渣場工程區(qū)。
(二)水土流失防治措施
主體工程已設(shè)計了相應(yīng)的攔擋及截排水措施,在此基礎(chǔ)上,水土保持方案對工程施工擾動區(qū)新增了截水、臨時防護(hù)、植被恢復(fù)等措施。新增水土保持措施具體布局如下。
1.棄渣場:工程區(qū)規(guī)劃1個棄渣場,在渣體坡腳設(shè)置26m長的擋渣墻1道,沿渣四周設(shè)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(jù)主體工程設(shè)計資料,本工程規(guī)劃有1個土料場。在料場周邊布設(shè)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(wù)期滿后,種植旱冬瓜225株,覆土71.53m3。
4.施工輔助設(shè)施占地區(qū):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(huán)境部分投資11.10萬元。
四、工程效益
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(yōu)劣,首先要把是否具有施工作業(yè)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(xué)校辦公樓因冬季施工,摻加不合格防凍劑,超標(biāo)的氯離子破壞了鋼筋鈍化膜,致使十架大梁產(chǎn)生嚴(yán)重裂縫,需要進(jìn)行加固,原施工設(shè)計方案之一是采取簡易修補(bǔ)法,即,將大梁裂縫處出現(xiàn)的酥松混凝土鑿除,露出鋼筋后,將銹蝕的鋼筋周圈進(jìn)行除銹后,用環(huán)氧砂漿進(jìn)行封閉,達(dá)到加固目的;方案之二是采取加大截面加固法,經(jīng)對設(shè)計方案分析,此兩種方案除具有工程造價低的優(yōu)點(diǎn)外,還有以下不足之處:
1.1技術(shù)可行性差,由于此大梁跨度大,鑿除混凝土梁則需分段進(jìn)行,要用大量的臨時支撐進(jìn)行安全防護(hù),造成周轉(zhuǎn)材料不必要的浪費(fèi);
1.2勞動強(qiáng)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(qiáng)度;
1.3工效低,大量的重復(fù)勞動和落后的施工作業(yè)方法,延誤了施工工期并導(dǎo)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(hù)措施是否到位,麻痹大意則易出現(xiàn)意外事故;
1.5產(chǎn)值效益小,大量的周轉(zhuǎn)材料和人工費(fèi)用的浪費(fèi),加大了生產(chǎn)成本,減少了生產(chǎn)效益;
1.6加大的截面影響房屋外觀和空間尺寸。基于這些原因,經(jīng)與甲方和設(shè)計院商討,改變加固方案,采用先進(jìn)的外包鋼加固施工方法,應(yīng)用QR型建筑工程結(jié)構(gòu)膠粘錨技術(shù),對這十架大梁進(jìn)行加固,由于技術(shù)先進(jìn),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(qiáng)度,提高了加固質(zhì)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(yù)應(yīng)力加固法和改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法等,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝進(jìn)行工程加固的方法,如,化學(xué)灌漿法、粘鋼錨固法、碳纖維加固法應(yīng)運(yùn)而生,并開始廣泛應(yīng)用于各類加固工程中。具體那個方案最能體現(xiàn)加固工程所要求的短、平、快、省的特點(diǎn),應(yīng)根據(jù)需要加固的構(gòu)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(rèn)為,較為合理、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)先進(jìn)的加固方案當(dāng)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(yōu)于加大截面法和預(yù)應(yīng)力加固法,后者除材料費(fèi)用高外,則各種優(yōu)勢盡顯其中,重要表現(xiàn)在自重輕,材料自身幾乎不增加重量;強(qiáng)度高,固化后的碳纖維強(qiáng)度比鋼材高達(dá)十幾倍;勞動強(qiáng)度小,一個作業(yè)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(yīng)用其在負(fù)彎矩部位進(jìn)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(jìn)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(yè)與濕作業(yè)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(jié)合面?zhèn)鬟f剪力。濕式加固法一是用乳膠水泥漿或環(huán)氧樹脂化學(xué)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(dá)到外包鋼材與混凝土相結(jié)合。兩種作業(yè)方法相比較,干式作業(yè)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(yè)法好。在方案選擇時,應(yīng)根據(jù)加固要求和原構(gòu)件情況,合理挑選適當(dāng)?shù)姆桨高M(jìn)行加固。如,某市泰和賓館由于功能改變,原設(shè)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(jī)電工程學(xué)校四、五層柱子,由于內(nèi)置鋼筋銹蝕,致使混凝土柱產(chǎn)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(biāo)號水泥砂漿和環(huán)氧砂漿將LS0x6的角鋼粘貼到混凝土柱四周,達(dá)到整體加固補(bǔ)強(qiáng)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(bǔ)筋加固法、套箍加固法、噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)法、化學(xué)灌漿修補(bǔ)法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等,每種加固方法各有其特點(diǎn)及適應(yīng)范圍,只要行之有效,技術(shù)成熟,既滿足加固要求,又經(jīng)濟(jì)實(shí)用,均可采用。
3加固工程方案要在新技術(shù)、新材料、新工藝上寫文章
【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu) 質(zhì)量控制混凝土加固
1、 合理確定加固方案
目前,混凝土結(jié)構(gòu)工程加固常采用的方法有:加大截面加固法、改變結(jié)構(gòu)受力加固法、粘鋼加固法、粘碳纖維布加固法等。具體采用何種方法,應(yīng)根據(jù)加固構(gòu)筑物的不同情況合理確定。方案的確定要遵循技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、施工方便的原則。優(yōu)秀的加固方案不僅要體現(xiàn)在質(zhì)量好、造價低、施工便捷,同時還要滿足業(yè)主對各種使用功能要求。下面結(jié)合一工程案例具體談?wù)勅绾吾槍こ虒?shí)際合理確定混凝土結(jié)構(gòu)工程加固方案。
工程案例:某學(xué)生公寓框架梁因施工操作不當(dāng),致使大梁脹模、混凝土強(qiáng)度大幅度降低,需要進(jìn)行加固。設(shè)計單位提出采用目前技術(shù)上較為先進(jìn)的粘鋼加固法或粘碳纖維布加固法,即將大梁兩側(cè)脹模部分混凝土鑿除,再對粘貼面進(jìn)行打磨平整,最后用膠粘劑將鋼板或碳纖維布粘貼在梁表面,達(dá)到加固目的。經(jīng)對設(shè)計方案分析,此兩種方案具有技術(shù)先進(jìn)、加固性能好、工藝簡便、加固不改變構(gòu)件尺寸等優(yōu)點(diǎn),但就本加固工程而言,它存在著以下不足之處:
1.1大梁兩側(cè)脹模造成構(gòu)件表面不平整,鑿除過程很難確保大梁通長保持同一截面尺寸,鑿除質(zhì)量難以控制,反復(fù)修鑿,將造成不必要的人力浪費(fèi),導(dǎo)致生產(chǎn)成本上升;
1.2大梁側(cè)面鑿除后表面凹凸不平,無形當(dāng)中給打磨帶來更大的工作量;
1.3鑿除工作勞動強(qiáng)度高、工效低,大量重復(fù)勞動延誤了施工工期并導(dǎo)致勞動效率下降;
1.4工程造價也相對較高;
基于這些原因,經(jīng)監(jiān)理單位與業(yè)主和設(shè)計單位商討,改變了加固方案,采用加大截面和配筋量的方法,即將梁下部混凝土保護(hù)層鑿除,通過電焊連接短筋,使原有縱筋與補(bǔ)強(qiáng)筋結(jié)合共同受力,然后用環(huán)氧樹脂膠漿抹實(shí)。加固后梁高增加了5厘米,經(jīng)業(yè)主認(rèn)可,不影響其使用功能。這種加固方法施工簡單、勞動強(qiáng)度小、施工工期短、造價低,能真正體現(xiàn)加固工程所要求的短、平、快、省的特點(diǎn),具有良好的綜合效益。
2、 認(rèn)真審查施工方案
加固工程中不安全因素較多,加之為處理必須進(jìn)行局部剔鑿,又增加了新的危險因素,因此,施工前監(jiān)理單位應(yīng)認(rèn)真審查施工單位編制的混凝土結(jié)構(gòu)加固工程施工方案,確保整個加固施工方案安全、可靠。
由于混凝土結(jié)構(gòu)加固工程結(jié)構(gòu)本身可能存在某些缺陷,監(jiān)理單位在審查此類工程施工方案時,除了按常規(guī)對施工方案中施工工藝、施工方法、進(jìn)度計劃、質(zhì)量進(jìn)度安全保證措施進(jìn)行審查外,還應(yīng)重點(diǎn)針對具體的施工方法對結(jié)構(gòu)加固中的結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行審查,以確保施工過程中結(jié)構(gòu)安全、施工安全。
工程案例:在前一案例中,施工單位通過對加固施工過程中大梁受彎承載力、裂縫、撓度等進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算后,認(rèn)為在卸除大梁上部荷載后,大梁在梁板自重作用下進(jìn)行加固,整個加固過程不需要對大梁進(jìn)行支撐,結(jié)構(gòu)本身是安全的,而且施工操作方便。經(jīng)過認(rèn)真細(xì)致審查,監(jiān)理單位發(fā)現(xiàn)施工單位在對大梁結(jié)構(gòu)安全驗(yàn)算中,忽略了鋼筋在焊接過程中造成的應(yīng)力損失對結(jié)構(gòu)安全的影響。根據(jù)設(shè)計做法,補(bǔ)強(qiáng)筋與原有縱筋通過電焊短筋連接,鋼筋在焊接過程中會產(chǎn)生大量熱,使焊接處鋼筋溫度升高,達(dá)750℃―850℃。鋼筋在高溫下及高溫下冷卻后鋼筋力學(xué)性能會產(chǎn)生變化,在焊接過程中,當(dāng)鋼筋溫度達(dá)750℃―850℃時,鋼筋受拉強(qiáng)度降低為100Mpa左右,通過對大梁受彎承載力驗(yàn)算,此時大梁承載力已不能滿足要求。但當(dāng)鋼筋冷卻后,鋼筋受拉強(qiáng)度基本恢復(fù)到焊接前的強(qiáng)度值,此時大梁承載力又能滿足要求。因此,在連接短筋焊接過程中,必須對大梁采取有效的支護(hù),以確保結(jié)構(gòu)安全和施工安全。由于審查發(fā)現(xiàn)及時,這種不安全的施工行為在事前得到及時糾正,從而避免施工中發(fā)生更大的安全事故。
3、 狠抓施工階段質(zhì)量控制
施工是形成工程項(xiàng)目實(shí)體的過程,也是決定最終產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵階段,因此,狠抓混凝土結(jié)構(gòu)工程加固施工階段質(zhì)量控制尤為重要。一旦結(jié)構(gòu)加固工程出現(xiàn)質(zhì)量問題,混凝土構(gòu)筑物將會雪上加霜,其造成的損失是不可估量的。
在混凝土結(jié)構(gòu)工程加固施工中,影響質(zhì)量控制的因素主要有“人、材料、機(jī)械、方法和環(huán)境”等五大方面,即4MIE。因此,對這五方面因素嚴(yán)格控制,是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵。
3.1人的因素:
結(jié)構(gòu)加固工程作業(yè),應(yīng)以人為重點(diǎn)進(jìn)行控制,操作人員應(yīng)有精湛的技術(shù)技能、一絲不茍的工作作風(fēng)、嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程的法制觀念。對于特殊崗位、工種,操作人員應(yīng)嚴(yán)格持證上崗。
3.2材料因素:
對于主要材料,如環(huán)氧樹脂、結(jié)構(gòu)粘膠劑等,采購前應(yīng)向監(jiān)理工程師提出申請,并提交樣品試驗(yàn),經(jīng)監(jiān)理工程師審查認(rèn)可后方可采購;材料進(jìn)場后,應(yīng)采用“三把關(guān)、四檢驗(yàn)”制度,嚴(yán)格抽樣送檢,合格后方可使用,杜絕不合格的材料用到加固工程中。
3.3機(jī)械設(shè)備:
監(jiān)理工程師應(yīng)審查進(jìn)場作業(yè)機(jī)械的使用、保養(yǎng)記錄,檢查其工作狀況,保證投入的作業(yè)機(jī)械設(shè)備狀態(tài)良好,避免因機(jī)械設(shè)備故障造成停工給加固工程質(zhì)量帶來影響。
3.4方法因素:
如2所述,認(rèn)真審查施工方案,施工方案正確與否,直接影響加固工程質(zhì)量控制能否順利實(shí)現(xiàn);同時,在施工過程中,嚴(yán)格依據(jù)施工方案、編制的監(jiān)理實(shí)施細(xì)則及有關(guān)施工監(jiān)理規(guī)范要求,加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)督管理。
3.5環(huán)境因素:
應(yīng)事先檢查施工單位對施工作業(yè)環(huán)境條件方面的有關(guān)準(zhǔn)備是否已做好安排和準(zhǔn)備妥當(dāng),施工質(zhì)量管理環(huán)境是否已落實(shí),對于未來的施工期間,自然環(huán)境條件可能出現(xiàn)對施工作業(yè)質(zhì)量的不利影響時,是否事先已有充分的認(rèn)識并已做好充足的準(zhǔn)備和采取了有效的措施與對策以保證工程質(zhì)量,例如,對嚴(yán)寒季節(jié)的防凍、夏季的防高溫等。
關(guān)鍵字:小型水庫除險加固 工程設(shè)計 改進(jìn)措施
小型水庫的修建本來是經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要,但是隨著水庫長時間的運(yùn)行和修建時工程技術(shù)的限制,導(dǎo)致了現(xiàn)在出現(xiàn)問題的小型水庫越來越多,而我國的幅員遼闊,小型水庫分布的地域廣闊,水庫大壩的壩型也各種各樣,因此在針對不同小型水庫的除險加固工程時,采用的施工方法也大不相同,而如果不對這些小型的水庫進(jìn)行除險加固,就會造成水庫不能充分的發(fā)揮應(yīng)有的作用的經(jīng)濟(jì)效益等,還會嚴(yán)重的威脅到河流下游人民的生命安全,本文就從小型水庫除險加固工程的規(guī)劃和結(jié)構(gòu)的設(shè)計及審查工作方面出發(fā),對小型水庫除險加固工程設(shè)計中存在的問題及改進(jìn)措施做出簡單的分析。
一、對于現(xiàn)有小型水庫工程的測量
如果想對小型水庫進(jìn)行除險加固,就要先對小型水庫的全面進(jìn)行了解,而由于小型水庫修建的年代相對久遠(yuǎn),因此在分析相關(guān)資料的同時,還應(yīng)該對小型水庫的具體情況做時間的測量,為除險加固工程的設(shè)計提供準(zhǔn)備的依據(jù)和參數(shù),在對小型水庫進(jìn)行測量時,主要為了獲取水庫區(qū)域地形的參數(shù)、水庫大壩體橫縱面的參數(shù)、泄洪水道的橫縱面參數(shù)、灌溉水道的橫縱面參數(shù)。
除險加固設(shè)計階段的測量有一些數(shù)值一定要準(zhǔn)確反映實(shí)際地形。如原放水涵進(jìn)口高程能否正確測出,將涉及到水庫死水位是否準(zhǔn)確的問題,另外原放水涵的尺寸大小,涵管是否筆直貫通,測量圖也應(yīng)該準(zhǔn)確表示出來,以便提供給設(shè)計人員考慮舊涵管是否適用加套管的方案進(jìn)行加固設(shè)計。
進(jìn)行測量野外作業(yè)時,當(dāng)水庫水位較高,也應(yīng)設(shè)法測出大壩上游壩坡及兩岸實(shí)際地形,提供更為準(zhǔn)確和詳實(shí)的數(shù)據(jù),將能大大減少設(shè)計工程量偏差太大的問題;當(dāng)水庫水位低,庫盆顯露時,應(yīng)增加庫盆地形的測量高程點(diǎn),繪制庫盆地形圖,可供水文復(fù)核水庫庫容曲線。
二、小型水庫除險加固方案的設(shè)計
有了對于小型水庫各項(xiàng)測量之后得出的參數(shù),就可以對水庫的除險加固方案進(jìn)行設(shè)計了,由于對小型水庫除險加固工程的施工方法全都來自于施工方案的設(shè)計,因此方案的設(shè)計是否合理能直接決定加固工程的成功或失敗,如果設(shè)計的方案合理,就可以一次性的把加固問題處理的很好,而如果方案的設(shè)計不合理,不僅浪費(fèi)了時間,還有可能加劇水庫的險情,甚至出現(xiàn)事故,因此有人把方案的設(shè)計稱為除險加固工程的靈魂。
在對病險水庫進(jìn)行大量的分析之后發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在的病險水庫最大的問題就是滲透的問題,包括大壩主體的滲透和大壩地基的滲透兩種,而根據(jù)不同的壩體和地基的施工類型,采取的除險加固工程的施工方法也不同,常用的處理方法經(jīng)常是灌漿處理。在了解了水庫的具體情況之后,可以根據(jù)實(shí)地的情況采取適宜的方法進(jìn)行處理,但是在實(shí)際操作的過程中,由于不同人的不同觀點(diǎn),所以對設(shè)計出的除險加固方案都會有很大的爭議,這主要是由于一些對于處理除險加固的施工方法在一些水庫成功的應(yīng)用之后,再次使用相同的方法對其他地方的水庫進(jìn)行除險加固工程時也會失敗,這樣就此方法的合理性就會產(chǎn)生懷疑,在使用此方案時就會產(chǎn)生很多的懷疑。在實(shí)際進(jìn)行方案的設(shè)計的過程中,還應(yīng)該對資金方面給與足夠的考慮,爭取設(shè)計一個最優(yōu)化的方案既能達(dá)到對水庫進(jìn)行除險加固的設(shè)計又能盡最大的限度節(jié)省資金,但是當(dāng)有些設(shè)計方案中復(fù)雜的施工與資金問題產(chǎn)生沖突時,還是應(yīng)該以實(shí)際問題為主,盡量從水庫除險加固方面來考慮,不要主要考慮資金或者施工技術(shù),總之,方案的設(shè)計是以更好的進(jìn)行水庫的除險加固設(shè)計的,這一宗旨不能改變。
三、小型水庫除險加固工程設(shè)計中存在的問題
1、水庫溢洪道的泄洪能力的計算問題
由于在水利工程是一個實(shí)際問題的工程,因此很多的理論只能起到指導(dǎo)的作用,如果嚴(yán)格的按照理論進(jìn)行,那么對于水庫溢洪道的泄洪能力的計算,就會出現(xiàn)偏差,這會影響之后對于水庫除險加固工程的設(shè)計,嚴(yán)重時還可能對加固時的施工產(chǎn)生重大的影響而直接影響水庫的安全。
2、缺少加固工程設(shè)計方案的比較
眾所周知,由于上世紀(jì)60年代的施工技術(shù)和材料的限制,很多小型水庫的溢洪道的側(cè)墻和底板都是用漿砌的石墻,現(xiàn)在很多小型水庫的問題都出在這里,通過拆除這些漿砌的石墻,換成用混凝土制的墻,再配合一些順直的除險加固的設(shè)計,溢洪道的泄流的水平就可以滿足現(xiàn)在的要求,而不用去加高加寬壩頂?shù)龋怯捎谠O(shè)計方案的短缺,在設(shè)計好了除險加固的方案時,沒有對比的方案,對于施工之后的案例比較的更少,因此無法更好的說明方案設(shè)計的實(shí)用性。
3、防滲透設(shè)施的不當(dāng)
在對于水庫的除險加固工程設(shè)計中,往往會很重視壩體的防滲透設(shè)施,但是對于壩體和兩邊大山之間的接觸的部分卻很少考慮到放滲透措施,因此很多水庫的壩體并沒有問題,但是在大壩與兩邊山結(jié)合的地方卻經(jīng)常會出現(xiàn)滲透等問題,這主要是土工膜鋪設(shè)過短造成的,很多時候大壩的主體也會出現(xiàn)滲透的問題,這主要是由于土工膜的問題,土工膜由于其優(yōu)異的防滲透性而被應(yīng)用于水庫大壩工程,但是一些土工膜施工的不恰當(dāng)或者土工膜的施工設(shè)計方案出現(xiàn)問題都會出現(xiàn)這種結(jié)果。
4、缺少除險加固工程設(shè)計的合理性復(fù)查
目前,很多的水庫在進(jìn)行除險加固的設(shè)計時,一些地方會根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計,缺少實(shí)地考察和理論的論證,因此在施工中往往會出現(xiàn)一些意想不到的問題,這些問題的出現(xiàn)原因除了設(shè)計的不合理之外也是由于缺少一個對于除險加固工程設(shè)計的合理性復(fù)查,這樣也很容易使除險加固工程的設(shè)計不合理脫離現(xiàn)實(shí)等問題。
四、小型水庫除險加固工程設(shè)計的改進(jìn)措施
1、準(zhǔn)確的進(jìn)行水庫溢洪道泄洪能力的計算
在進(jìn)行水庫溢洪道的計算時,一定要考慮到實(shí)際的問題,由于實(shí)際中溢洪道不可能是平整的,因此在計算水流量等參數(shù)時,只可以作為參考,實(shí)際的情況還要進(jìn)行實(shí)際的測量,對于不同急流擴(kuò)散段,急流彎曲段等應(yīng)該進(jìn)行有針對性的計算和測量,以有效的防止溢洪道的泄流面不足造成水庫水溢出的情況,對大壩和下游人們的生活造成影響。
2、分析資料,進(jìn)行方案設(shè)計時多借鑒成功的案例
為了防止一些復(fù)雜的水庫的除險加固工程的設(shè)計出現(xiàn)問題,必須對設(shè)計好的方案進(jìn)行一些比較才可以更好的被執(zhí)行,尤其是加高大壩和加寬溢洪道等方面,一定要先進(jìn)行方案的比較才可以繼續(xù)施工,如果水庫的險情不足以采取加高壩體等措施,那么在沒有對比方案的情況下,就可能就采取了對大壩的加高來處理險情,這樣不僅浪費(fèi)人力還浪費(fèi)了財力。
3、準(zhǔn)確的設(shè)置防滲透的土工膜
由于土工膜的放置是防止?jié)B透的直接方式,因此在土工膜的施工時應(yīng)該給與足夠的重視,尤其是在大壩體和兩山之間的部分,應(yīng)該把土工膜一直設(shè)置到山體里面一部分,這樣可以有效的防止水的滲透。
4、嚴(yán)格的進(jìn)行水庫除險加固設(shè)計的復(fù)查
為了防止在對水庫的除險加固工程的施工設(shè)計中存在的紕漏和錯誤,在進(jìn)行除險加固工程設(shè)計的檢查時,應(yīng)該一切從實(shí)際的角度出發(fā),認(rèn)真對除險加固措施的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行金屬,在滿足除險加固工程質(zhì)量的前提下,應(yīng)該盡量的較少工程的資金的投入。
五、結(jié)語
水庫的除險加固設(shè)計是為了防止事故的發(fā)生和更好的利用水庫資源,而大多的問題水庫都是壩體的問題,而在進(jìn)行除險加固工程的設(shè)計時,往往會只針對水庫出現(xiàn)的問題和施工的方法及采用此方案的優(yōu)點(diǎn)等進(jìn)行論述,而比較少的進(jìn)行施工技術(shù)的說明,尤其是在本次水庫的除險加固工程中的具體施工技術(shù),這在對水庫進(jìn)行除險加固的施工都會帶來不利。除此之外,對于水庫除險加固工程設(shè)計中存在的問題和改進(jìn)措施應(yīng)該給與足夠的重視。
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關(guān)鍵詞:價值分析 橋梁加固 成本
中圖分類號:U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)12(c)-00-03
由于交通量的增加以及環(huán)境影響等因素造成橋梁的抗載能力下降,由局部構(gòu)件至整個橋體。通過橋梁針對性的加固措施,能夠很大程度地延長其服役時限,較新建一座橋梁,從安全、通行時間和成本方面將更能得到保障。加固方案設(shè)計如同初始結(jié)構(gòu)設(shè)計同樣重要,往往涉及領(lǐng)域更加復(fù)雜,尤其是首先針對原始設(shè)計研究,再分析社會、經(jīng)濟(jì)效益和管理等,橋梁的加固方案篩選屬于多條件、多屬性決策系統(tǒng)。早期對橋梁加固的方案進(jìn)行比優(yōu),側(cè)重與主觀擇優(yōu)和客觀擇優(yōu)兩種方法,目前隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新,依靠數(shù)學(xué)和計算機(jī)技術(shù)長生了均勻法、模糊數(shù)學(xué)和遺傳高級算法等,它們之間可以單獨(dú)使用,也可以組合互補(bǔ)進(jìn)行應(yīng)用。[1-5]
1 加固方案擇優(yōu)法現(xiàn)狀分析
主觀擇優(yōu)法取決于決策人員對于各項(xiàng)設(shè)計指標(biāo)不同的側(cè)重程度進(jìn)行比優(yōu),比如AHP法和橋梁外觀綜合調(diào)查法等。此法能夠?qū)τ跇蛄憾喾N多屬性方案按照層次劃分,最終形成系統(tǒng),應(yīng)用起來比較簡捷,能夠充分體現(xiàn)決策人員的主觀意愿,但由于受決策者的專管影響相對較大,往往決策結(jié)果不夠準(zhǔn)確,可靠性方面存在必要的理論求證,適合于初期或者一般性加固技術(shù)比較成熟的方案篩選。客觀擇優(yōu)一般指純粹的依靠各項(xiàng)指標(biāo)反饋客觀數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行方案的比優(yōu),比如熵值賦權(quán)法及其改進(jìn)方法等,在算法上比較精確,但是完全依靠數(shù)學(xué)的理論,不能夠體現(xiàn)決策人員的認(rèn)知和意愿,存在實(shí)際應(yīng)用上許多的局限性。均勻法擇優(yōu)在一定范圍內(nèi)能夠進(jìn)行方案比優(yōu),不足是同主觀擇優(yōu)法,準(zhǔn)確性程度和可靠度偏主觀。遺傳高級算法能夠綜合學(xué)習(xí)生物學(xué)的遺傳和進(jìn)化理論,最終形成系統(tǒng)性的全局比優(yōu)概率篩選算法,其無需目標(biāo)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)計算過程,從而避免局部極值的產(chǎn)生,在擇優(yōu)理論中有很好的適應(yīng)全局性。由于此法理論性較強(qiáng),對于許多計算結(jié)果顯示無法完全解釋,普遍推廣和具體應(yīng)用上暫時困難。模糊數(shù)學(xué)能夠?qū)蛄和庥^美化和一些交通量及周邊環(huán)境綜合考慮進(jìn)行不確定模糊分析,實(shí)現(xiàn)了加固方案比優(yōu)的相對科學(xué)性與客觀方面相結(jié)合,很好的融通主客觀,普遍采用的目前有:模糊綜合評價、模糊關(guān)聯(lián)、模糊優(yōu)選等。其中,模糊關(guān)聯(lián)分析法結(jié)合灰色理論,在分析思路上清晰,計算上也較簡捷,從而有效減少主觀失誤。模糊優(yōu)化理論分析法能夠建立加固方案的多屬性多層次的模糊模型系統(tǒng),依據(jù)屬性優(yōu)劣程度篩選比較,實(shí)踐證明其評估結(jié)果符合現(xiàn)實(shí)。綜合評價體系是針對工程的多因素多屬性等復(fù)雜特點(diǎn),可以最大化減少主觀側(cè)重性,更加體現(xiàn)客觀現(xiàn)實(shí)。模糊數(shù)學(xué)的諸多方法在方案決選中有效提高了可靠度和準(zhǔn)確定位程度,由于算法冗雜,龐大項(xiàng)目需要一定配置的計算機(jī)硬件等,另外,在模糊理論分配權(quán)重依然存在一定程度的主管因素和認(rèn)為誤差。組合擇優(yōu)法是將一種以上方法聯(lián)合使用,進(jìn)行互補(bǔ)修正,實(shí)現(xiàn)結(jié)果的更加準(zhǔn)確可靠。目前比較成熟的擇優(yōu)法有模糊層次分析法和組合賦權(quán)理論(灰關(guān)聯(lián)法、簡化ELECTRE法)等。聯(lián)合方法在準(zhǔn)確可靠程度均表現(xiàn)良好,但是計算過程將更加復(fù)雜,由于計算機(jī)技術(shù)等限制,不能夠大范圍應(yīng)用,特別是針對加固方案相對較多的復(fù)雜項(xiàng)目。
思考:如何從技術(shù)允許、成本合理、良好社會影響等方面進(jìn)行方案擇優(yōu)?
鑒于對價值分析理論的思考,結(jié)合橋梁加固方案優(yōu)化方面工程實(shí)例,嘗試建立其方案篩選模型,實(shí)現(xiàn)技術(shù)革新、成本節(jié)約和良好的社會效益。價值分析理論具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)依據(jù)、計算方法簡潔,擇優(yōu)思路們清晰明確、主觀因素較少,能夠確切反映現(xiàn)實(shí)狀況,在克服以往多種擇優(yōu)方法中一系列不足,最終擇優(yōu)方案更能符合客觀情況。
2 價值分析理論評價方法及實(shí)施條件
2.1 理論概述[6]
價值分析關(guān)鍵在于依靠群體籌劃,然后有組織的分工完成對既定對象的功能分析和價值評估,最終達(dá)到依靠最低的壽命周期全部經(jīng)濟(jì)投入安全地實(shí)現(xiàn)既定對象的社會價值和預(yù)定功能,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對既定項(xiàng)目價值的提高。數(shù)學(xué)度量關(guān)系為功能與成本的比例關(guān)系,即價值(V)=功能(F)/投入成本(C),這里的價值涵義定義為既定對象的有益程度大小。
功能評價方面包含價值標(biāo)準(zhǔn)、功能的重要性參數(shù)和區(qū)域是否適合等評價方法。根據(jù)目標(biāo)成本與現(xiàn)實(shí)中實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)功能的實(shí)際成本作出比較,據(jù)此對考察既定的某項(xiàng)功能作出評估是價值標(biāo)準(zhǔn)的一種評價方法。功能參數(shù)評價是依據(jù)某功能的重要性程度,進(jìn)行各項(xiàng)既定功能間的對比評分,最終得到相關(guān)評價參數(shù)。最合適區(qū)域法是依靠價值相關(guān)參數(shù)影響程度進(jìn)行對既定對象的選擇,如果價值參數(shù)接近或形同,則再依據(jù)其功能參數(shù)和成本系數(shù)影響程度的大小,分別考慮。[7-15]
2.2 實(shí)施條件闡述
(1)實(shí)現(xiàn)的主體對象:價值分析作為系統(tǒng)工程必須要求集思廣益,群體智慧是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的必要條件。
(2)準(zhǔn)備工作:對于具體項(xiàng)目的橋梁針對性的收集有關(guān)技術(shù)和成本信息,包括創(chuàng)新技術(shù)和材料。
(3)組織進(jìn)行功能分析:根據(jù)前期準(zhǔn)備工作,對具體項(xiàng)目做全方位的比較分析,為方案比優(yōu)做準(zhǔn)備。
(4)方案研制:根據(jù)預(yù)期的成本節(jié)約等條件,深入研究方案。
(5)方案評估:依據(jù)經(jīng)濟(jì)節(jié)約等排列分化,篩選出最優(yōu),得到目標(biāo)方案。
(6)對于最優(yōu)方案的實(shí)施:根據(jù)委托方要求,推薦最優(yōu)方案,委托方也可自主選用相關(guān)方案,最終授權(quán)方案實(shí)施部門,進(jìn)行方案的具體落實(shí)。
3 價值分析理論應(yīng)用于橋梁加固的實(shí)例分析
3.1 實(shí)例概況
針對一個橋梁加固的工程實(shí)例進(jìn)行描述,兩中方案不同的經(jīng)濟(jì)投資核算見1。
3.2 成本因素分析
在加固的經(jīng)濟(jì)投資中,包括可變成本和固定投資,價值分析對于固定投資項(xiàng)目不考慮,僅研究可變影響因素,表 1 中材料和伸縮縫維修屬于固定投資,在此不進(jìn)行其價值分析。
3.3 各成本組成項(xiàng)成本參數(shù)分析
利用巴累托分析法(或稱ABC分類管理法、重點(diǎn)管理法),對橋梁加固工程中影響較大的項(xiàng)進(jìn)行分析研究。根據(jù)表1,統(tǒng)計系數(shù)大于0.1的項(xiàng):1#方案成本參數(shù)累加和為:∑C1=0.23+0.1+0.44+0.15=0.92;2#方案:∑C2=0.18+0.20+0.40+0.15=0.93。可見,表1中兩種方案的四項(xiàng)因素為重點(diǎn)影響因素。剔除重要影響因素中固定投資項(xiàng),則成本參數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式可以描述為單個方案可變成本(Vi)/各方案可變成本之和(∑Vi),則1#方案成本參數(shù)C1#=47.49/(47.49+55.75)=0.460,2#方案成本參數(shù)C2#=55.75/(47.49+55.75)=0.540。
3.4 功能參數(shù)分析
結(jié)合對經(jīng)濟(jì)成本的宏觀考慮,1#方案工期42 d,2#方案工期60 d。對于社會影響方面集中考慮在車輛運(yùn)輸?shù)确矫妗8鶕?jù)實(shí)際情況中各功能的量化指標(biāo)進(jìn)行評價分析(見表),綜合評價指標(biāo) R 算法為:
3.5 價值參數(shù)定義及分析
價值體現(xiàn)在功能和成本的關(guān)系上,則價值參數(shù)可以描述為:單個方案價值參數(shù)(Ccosti)=單方案功能參數(shù)(Cei)/單方案成本參數(shù)(Ci#),通過價值參數(shù)計算結(jié)果的大小對加固方案進(jìn)行擇優(yōu)。
則1#方案Ccos1=0.524/0.460=1.139;2#方案Ccos2=0.476/0.540=0.881。
從而得到,1#方案價值參數(shù)較2#方案大,視為此項(xiàng)目加固方案的最優(yōu)方案,從上述可以分析得出,1#方案成為最優(yōu),并非其成本較少,而是綜合考慮諸多因素,具體為安全度高、質(zhì)量可靠性能好以及較短的施工工期等因素,這些方面的優(yōu)勢能夠?qū)崿F(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。通過實(shí)踐的證明,基于價值分析理論的橋梁加固方案比優(yōu)計算方法能夠符合現(xiàn)實(shí)情況,從各個方面綜合分析,取得很好的預(yù)期效果。
4 結(jié)語
(1)運(yùn)用價值分析理論對橋梁加固方案比優(yōu)篩選,能夠綜合社會、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平等因素,較大程度的避免以往單純依靠技術(shù)而相對保守的安全加固方法選擇方案的不足。
(2)聯(lián)合橋梁構(gòu)件功能和分項(xiàng)投資兩方面對價值評估提供理論支撐,為科學(xué)決策水平的提高作出了貢獻(xiàn)。
(3)價值分析理論能夠參考同條件下多種屬性進(jìn)行方案比優(yōu),由此可以引發(fā)其他工程應(yīng)用領(lǐng)域的思考,其可以作為工程項(xiàng)目合理作出決策的起步,合理實(shí)施將節(jié)約原始成本的5%~40%,為企業(yè)、國家和人類社會的資源可持續(xù)作出貢獻(xiàn)。
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Abstract: With practical examples, fire beam reinforcement technology is analyzed.
關(guān)鍵詞: 火燒;梁體;加固
Key words: fire;beam;reinforcement
中圖分類號:TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)25-0127-02
0 引言
隨著社會的發(fā)展,橋梁遭受火災(zāi)的次數(shù)亦在逐漸增多。火災(zāi)不僅造成很大的經(jīng)濟(jì)損失,而且對橋梁結(jié)構(gòu)本身造成不同結(jié)構(gòu)的破壞,損壞嚴(yán)重時必須加固補(bǔ)強(qiáng)才可投入運(yùn)營。本文結(jié)合陜西西銅高速公路耀縣高架橋火災(zāi)工程實(shí)例,介紹火燒梁體的加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù),以便對類似工程提供借鑒。
1 橋梁概況
耀縣高架橋上行線于1999年9月竣工通車,設(shè)計荷載等級為汽-超20、掛-120。
下行線于1992年12月竣工通車,設(shè)計荷載等級為汽-20級、掛-100,業(yè)主于2008年6月對下行線進(jìn)行過維修加固改造。
火燒橋孔上行線所屬橋聯(lián)的上部結(jié)構(gòu)為:4×29.6m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,梁高1.6m,下部結(jié)構(gòu)為82~86號獨(dú)柱墩,樁基礎(chǔ);下行線所屬橋聯(lián)的上部結(jié)構(gòu)為:5×30m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,梁高1.4m,下部結(jié)構(gòu)為79~84號獨(dú)柱墩,樁基礎(chǔ)。
2 火燒概況
一輛油罐車因雨天路滑,車輛側(cè)翻到高架橋護(hù)欄上,導(dǎo)致罐體裂縫,汽油大量外泄,部分汽油沿橋梁泄水孔流到橋下河道中。同時,側(cè)翻引發(fā)火災(zāi),火焰迅速躥高直接燒灼橋梁。火災(zāi)持續(xù)時間約1小時,最終經(jīng)消防中隊(duì)采用水淋方式撲滅。事后,高架橋上行線84~86孔,下行線81~83孔損壞嚴(yán)重。
3 病害梁體試驗(yàn)檢測結(jié)果
3.1 上行線85孔1、2、3號箱梁、86孔1號箱梁,下行線82孔1號箱梁嚴(yán)重?zé)齻^火溫度約為700-800度,梁體表面呈現(xiàn)淺黃色,伴有嚴(yán)重砼剝落、漏筋,混凝土強(qiáng)度不能滿足設(shè)計要求。
3.2 上行線85#墩左側(cè)和下行線82號墩右側(cè)中度燒傷,燒傷部位的混凝土強(qiáng)度不能滿足設(shè)計要求。
上述構(gòu)件均評為狀態(tài)Ⅲ,中度燒灼尚未破壞,顯著影響結(jié)構(gòu)材料或結(jié)構(gòu)性能,明顯變形或開裂,對結(jié)構(gòu)安全性或正常使用性產(chǎn)生不利影響,應(yīng)采取加固或局部更換措施。
3.3 根據(jù)靜載試驗(yàn)檢測結(jié)果,兩試驗(yàn)孔均受到火災(zāi)影響,強(qiáng)度和剛度明顯下降。其中,上行線85孔損傷較86孔更為嚴(yán)重。該兩孔承載力已不能滿足設(shè)計和正常運(yùn)營要求。
3.4 動載檢測結(jié)果表明,上行線86孔動剛度與未過火的87孔相近,頻率比分別為1.235和1.228,85孔一階自振頻率比相對較低,為1.077。下行線82孔的頻率比為0.977~1.086,基本上與計算值相近。可見,火災(zāi)對動剛度造成一定的損失。
檢測報告結(jié)論:該橋的承載能力和工作性能不能滿足設(shè)計要求,必須進(jìn)行立即加固或改建。
4 橋梁加固方案設(shè)計原則
橋梁加固設(shè)計原則:遵照原設(shè)計荷載及標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行相關(guān)部位結(jié)構(gòu)計算,在滿通部部頒有關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)要求前提下,降低工程造價。
5 維修加固設(shè)計主要內(nèi)容
5.1 對火燒上行線85~86孔、下行線82孔受損嚴(yán)重梁體梁體的修復(fù)方案進(jìn)行比選:
方案一:對受損嚴(yán)重梁體采用組合截面結(jié)構(gòu)(砼+鋼板)方法進(jìn)行加固。
優(yōu)點(diǎn):直接加固梁體,施工技術(shù)要求低。
缺點(diǎn):需定期涂刷防護(hù)漆,后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較高;工程造價較高;工期較長,對交通保暢不利。
方案二:對受損嚴(yán)重梁體采用粘貼鋼板方法進(jìn)行加固。
優(yōu)點(diǎn):直接加固梁體,施工技術(shù)要求底;工期較短,對交通保暢有利;工程造價較低。
缺點(diǎn):需定期涂刷防護(hù)漆,后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較高。
5.2 對于其它一般受損梁體梁體的修復(fù)方案進(jìn)行比選:
方案三:對于其它一般受損梁體在梁底采用粘貼4片,每片15cm寬、8mm厚Q345扁鋼帶方法進(jìn)行加固。
優(yōu)點(diǎn):施工技術(shù)要求底;工期較短,對交通保暢有利。
缺點(diǎn):需定期涂刷防護(hù)漆,后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較高。
方案四:對于其它一般受損梁體在梁底采用鋼絞線網(wǎng)片-聚合物砂漿方法進(jìn)行加固。
優(yōu)點(diǎn):常規(guī)養(yǎng)護(hù),后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較低。
缺點(diǎn):施工技術(shù)要求高;工期較長,對交通保暢不利。
5.3 梁體計算分析:
①剛度計算結(jié)果(表1)
②強(qiáng)度度計算結(jié)果(表2)
經(jīng)預(yù)算分析,方案一總造價460萬元;方案二455萬元。
火燒后梁體混凝土耐久性及強(qiáng)度均有不同程度的降低,由檢測報告結(jié)論來看,主要試驗(yàn)工況撓度校驗(yàn)系數(shù)大于1,應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)也較大,說明梁體剛度降低較嚴(yán)重,因此,本次加固設(shè)計針對受損嚴(yán)重程度的不同,采用不同的加固處理方式:對于嚴(yán)重受損梁體,采用鋼板-混凝土組合截面加固(方案1)和粘貼鋼板加固(方案2);對于一般受損梁體,采用粘貼鋼帶加固(方案3)和鋼絞線網(wǎng)片-聚合物砂漿(方案4)兩種加固方案進(jìn)行比較,兩者在施工難易程度等方面各有優(yōu)劣,造價相當(dāng),都可以有效的恢復(fù)提高梁體的各項(xiàng)性能指標(biāo)。
經(jīng)計算分析,從結(jié)構(gòu)受力角度對兩種方案進(jìn)行比較,根據(jù)檢測報告,對箱梁底板混凝土采用C15標(biāo)號,模擬剛度的降低。對上行線進(jìn)行計算分析,發(fā)現(xiàn)受損后梁體剛度只能達(dá)到原梁體的87%,而采用方案1、2加固后,兩者基本均可恢復(fù)到原梁體剛度,方案1效果略好,但差別不大。對承載能力極限狀態(tài)復(fù)核驗(yàn)算發(fā)現(xiàn),兩種方式增加的恒載效應(yīng)均不大,在5%以內(nèi),但R抗力提高程度差別較大,方案1的R抗力比原設(shè)計提高24%,方案2則只有6%,顯然方案1加固效果要好于方案2,結(jié)合其他相關(guān)影響因素綜合分析得出如下結(jié)論:對于嚴(yán)重受損梁體推薦采用方案1進(jìn)行加固,對一般受損梁體推薦采用方案3進(jìn)行加固。
5.4 其它病害處理:
①對受損原橫隔板進(jìn)行修復(fù)。
②對其它區(qū)域污染的梁體外表面及墩柱、蓋梁打磨,表面涂裝。
6 加固后的荷載試驗(yàn)結(jié)果
6.1 梁體撓度校驗(yàn)系數(shù)在0.63~0.91之間,應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)在0.30~0.82之間,且撓度與應(yīng)變的平均校驗(yàn)系數(shù)均小于1,說明該橋目前滿足設(shè)計要求。
6.2 主梁變形及裂縫觀測:在各工況試驗(yàn)荷載作用下測試斷面未發(fā)現(xiàn)裂縫,主梁未發(fā)生異常變形,混凝土與鋼板無相對滑移。
6.3 動載試驗(yàn):實(shí)測的振動時域曲線符合預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的振動規(guī)律,振動時域、頻域曲線及阻尼比合理。實(shí)測的一階頻率大于計算值,一階頻率的校驗(yàn)系數(shù)為0.59,小于1,說明目前該橋的整體剛度大于理論剛度,滿足設(shè)計要求。
6.4 承載能力評估:本次加固設(shè)計根據(jù)受損梁體病害具體情況,有針對性的采取了組合斷面和粘貼鋼帶兩種不同的加固措施,通過加固前后結(jié)構(gòu)承載能力檢算表明,組合斷面加固的主梁承載能力安全系數(shù)從1.15~2.00提高至1.33~2.33,粘貼鋼帶加固的主梁承載能力安全系數(shù)從1.16~1.99提高至1.26~2.26,未加固主梁的承載能力安全系數(shù)從1.15~1.16提高至1.19~1.24,加固后橋梁整體承載能力明顯提高。
7 結(jié)束語
本文介紹了某高架橋火燒橋孔加固技術(shù),實(shí)踐證明,該橋加固后工作性能良好,達(dá)到設(shè)計指標(biāo),施工方便,對原結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生新的損傷,可作為同類工程的參考。
參考文獻(xiàn):
[1]上海市:《火災(zāi)后混凝土構(gòu)件評定標(biāo)準(zhǔn)》(DBJ08-216-96).1996.
關(guān)鍵詞:混凝土結(jié)構(gòu);加固;方案;策略
Abstract: at present our country house and the construction materials to bridge concrete is given priority to, concrete construction project in long use, its original performance will inevitably weakened, the reinforcement of the concrete structure engineering by more and more people's awareness building. The modern civil engineering construction, there is a few kinds of engineering reinforcement method. This paper analyzes the structure of modern engineering reinforcement requirements, introduces existing of some classical concrete structure engineering reinforcement method, and based on the reinforcement of the concrete structure engineering optimization proposals put forward.
Keywords: concrete structure; Reinforcement; Project; strategy
中圖分類號:TU37文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
混凝土自上世紀(jì)產(chǎn)生以來,便越來越多的受到建筑人士的青睞。鋼筋混凝土具有制作方便、原料豐富、耐久性好、價格低廉的特點(diǎn),混凝土已經(jīng)成為當(dāng)代世界最主要的建筑材料。目前原有的建筑工程普遍進(jìn)入老齡化階段,建筑工程的加固成為人們關(guān)心的普遍話題。我們應(yīng)在原有的加固工程方法上做相關(guān)改進(jìn),加固結(jié)構(gòu)工程,延長工程使用壽命。
一、結(jié)構(gòu)工程加固方案要求
建筑工程以及其他工程的建設(shè),不僅關(guān)系到建筑施工團(tuán)隊(duì)任務(wù)的完成,同時也關(guān)系到日后的用戶利益以及廣大民眾的利益。建筑工程的使用壽命以及抗壓抗震能力是建筑人士所一直關(guān)注的,建筑工程的加固在建筑的施工中不可或缺。現(xiàn)代社會建筑業(yè)的發(fā)展對于工程加固提出了更高的要求,結(jié)構(gòu)工程加固方案必須具有以下特點(diǎn)。
1、施工的技術(shù)先進(jìn)。目前各個城市都掀起了建設(shè)熱潮,建筑物一座高出一座、形態(tài)各異。由于我國的建筑加固材料多以混凝土為主,這就對混凝土結(jié)構(gòu)工程的加固提出了更高的要求。混凝土的原材料以及攪拌方式?jīng)Q定著混凝土的密度和功能,現(xiàn)代建筑更對混凝土的強(qiáng)度做了進(jìn)一步要求。建筑的安全關(guān)系到千家萬戶的利益,建筑物的結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行加固,需要運(yùn)用先進(jìn)的施工技術(shù)以及原材料攪拌技術(shù)。施工技術(shù)是每一種加固工程方法所追求的,只有施工技術(shù)先進(jìn),加固的質(zhì)量才會提高。
2、施工方便。混凝土結(jié)構(gòu)工程加固既包括對原有老化建筑的加固,還包括對正在建設(shè)和即將建設(shè)項(xiàng)目的加固。結(jié)構(gòu)工程的加固要具有可行性,在理論過關(guān)的同時還可以在現(xiàn)實(shí)的施工中方便作業(yè),一個良好的加固方案一定要保證在建筑施工中的可行性。原有的建筑已經(jīng)縱橫交錯,加固工程本來就是一件技術(shù)性極強(qiáng)的工作,加固方案一定要保證施工的便利。
3、工程加固質(zhì)量高。混凝土作為建筑材料,其耐久性以及安全性已經(jīng)經(jīng)過了時間的考驗(yàn)。但是目前我們進(jìn)行工程加固的原因就在于進(jìn)一步延長工程的使用壽命,確保工程使用過程中的安全。現(xiàn)在的建筑動輒超過百米,如果不具備過硬的質(zhì)量,那么這個建筑整體上是失敗的,既浪費(fèi)了資源也損害了居民利益。
4、經(jīng)濟(jì)效果良好。混凝土具有原料豐富和價格實(shí)惠的特點(diǎn),現(xiàn)在的加固方案就是要在保障質(zhì)量和便于施工的基礎(chǔ)上節(jié)省資金。混凝土工程數(shù)量龐大,如果不考慮經(jīng)濟(jì)成本的話,建筑的成本會增加,同時消費(fèi)者的消費(fèi)資金也要增加。此外,在混凝土結(jié)構(gòu)工程的加固方案中,要盡量選擇既能保證質(zhì)量又能節(jié)約資金的施工方案。
二、幾種典型的加固方法
建筑工程自建成后就面臨著自然以及人力的考驗(yàn),混凝土建筑工程會在使用中出現(xiàn)質(zhì)量或功能問題。混凝土建筑工程經(jīng)常會面臨著樓層的接建、災(zāi)后的重建以及增加混凝土強(qiáng)度等問題。目前我國已經(jīng)存在幾種比較典型的結(jié)構(gòu)工程加固方案。
1、有粘貼外包型鋼加固法。該法又稱為濕式外包鋼加固法,主要是指用型鋼活鋼板包在被加固構(gòu)件外面。采用此種辦法加固后的構(gòu)件,一般受拉和受壓鋼截面會得到很大提高,截面的剛度和截面的承載力也會得到加強(qiáng)。此種加固法的優(yōu)點(diǎn)是施工便捷并且受力可靠,但是卻不適合高溫作業(yè),此外還會浪費(fèi)大量鋼材。
2、混凝土構(gòu)件外部粘鋼加固法。此種辦法和有粘貼外包型鋼加固法相類似,但是此種辦法對于混凝土和鋼板的表面要求比較高。使用此種辦法的第一步就是要對嚴(yán)重臟、舊的混凝土表面進(jìn)行有效清潔,除去表面污垢的同時還要進(jìn)行打磨,去掉厚的表層,總而言之就是保證干凈的粘合表面。第二步要選擇合適的膠粘劑,盡量選擇粘度高,效果好的膠粘劑。第三步就是對所選膠粘劑按比例配制,在清潔干凈的混凝土表面涂上密實(shí)的膠粘劑。
3、加大截面加固法。此法主要應(yīng)用于一般構(gòu)造物混凝土的加固,是所有加固辦法中比較簡單而且施工難度較小的辦法。此種辦法是針對自然災(zāi)害以及其他高強(qiáng)度下的彎曲構(gòu)件的加固,主要是指在彎曲的構(gòu)件兩面澆一層新的混凝土。這種辦法不僅可以提高原有物件的正面承載力,還節(jié)約了資源,是使用比較頻繁的辦法。
4、化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)法。此種辦法是科學(xué)技術(shù)手段在工程加固領(lǐng)域的實(shí)踐,是目前工程加固辦法中最先進(jìn)的。在以往的加固辦法中,加固需要大量的人力、財力和物力,有時候還不能取得較好的效果。化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)法既不需要大量的鋼材和混凝土,也不需要大量的施工人員,它僅僅只需要少數(shù)的施工人員對建筑工程進(jìn)行粘鋼加固。這種新型的辦法不僅可以在有限的資源內(nèi)滿足加固的需要,還具有強(qiáng)度高、施工便利、質(zhì)量好的特點(diǎn)。
三、混凝土結(jié)構(gòu)工程加固中應(yīng)注意的問題
混凝土結(jié)構(gòu)工程與人們的生活息息相關(guān)。一些建筑在遭受外力或者自然災(zāi)害的基礎(chǔ)上,還存在繼續(xù)使用的可能,混凝土結(jié)構(gòu)工程加固方法就是在此種背景下產(chǎn)生的。基于上述的幾種經(jīng)典的工程加固方法,我國的建筑工程勢必會得到更有效的利用。混凝土結(jié)構(gòu)工程加固是一件技術(shù)性、專業(yè)性比較強(qiáng)的工作,在此項(xiàng)工作中我們還有許多問題要注意。
1、建筑使用壽命較低的問題。目前我國各大城市都在搞建設(shè),城市不僅失去了其自身的特色,還降低了建筑工程的使用壽命。據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示,國外的一些建筑壽命都長達(dá)一百年甚至幾百年,但是我國現(xiàn)有的建筑壽命均為幾十年。這就要求政府出臺相關(guān)政策,在建筑的施工中對建筑的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查。此外,對于性能出現(xiàn)一些問題的建筑,進(jìn)行混凝土的加固,在現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)工程加工技術(shù)的基礎(chǔ)上對建筑進(jìn)行修補(bǔ)完善,延長建筑的使用壽命。
2、技術(shù)人員方面的問題。混凝土的結(jié)構(gòu)工程加固是一件技術(shù)性、專業(yè)性比較強(qiáng)的工作,不僅要求技術(shù)人員熟悉掌握建筑的特點(diǎn),還要求技術(shù)人員選擇合適的加固辦法。在現(xiàn)有的加固技術(shù)中,施工前的準(zhǔn)備以及施工中的技術(shù)都要求技術(shù)人員進(jìn)行嚴(yán)密的規(guī)劃。此外,技術(shù)人員要本著對質(zhì)量以及人民負(fù)責(zé)的態(tài)度,對工程的清潔、膠粘劑的選擇以及最后的施工進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。只有這樣才能保證老化以及受損的建筑工程恢復(fù)到以前的功能。
3、技術(shù)方面的問題。目前國內(nèi)外建筑工程企業(yè)已經(jīng)存在很多經(jīng)典的加固方法,但是這些方法需要人力、物力方面的大量投入,不是現(xiàn)代社會合適的工程加固辦法。建筑行業(yè)人士要在現(xiàn)有的加固技術(shù)的基礎(chǔ)上,采用新材料、新技術(shù)和新手段來創(chuàng)新建筑工程加固方法,多創(chuàng)造出像化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)法那樣既節(jié)省人力,又節(jié)約資源的辦法。混凝土作為原料已經(jīng)被使用了一百多年,同樣,混凝土結(jié)構(gòu)工程的加固技術(shù)的創(chuàng)新也會是一個漫長的過程。
結(jié)語:
混凝土作為現(xiàn)代建筑的首選材料,在建筑工程的建設(shè)以及維護(hù)中起著不可替代的作用。現(xiàn)在全國各大城市都在大搞土木建設(shè),政府以及建筑人員在建設(shè)新工程的時候,一定不能忽視原有混凝土結(jié)構(gòu)工程的維護(hù)與加固。政府以及相關(guān)人員要在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)工程加固方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)代技術(shù),采用新材料、新工藝來加固混凝土結(jié)構(gòu)工程。只有這樣,我國的建筑使用壽命才會進(jìn)一步延長,居民才會更加安居樂業(yè)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:主巷底板 注漿加固 工藝 應(yīng)用
中圖分類號:TD353 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)03(b)-0087-01
我國占有極為豐富的煤炭資源,年產(chǎn)量位于世界之首。但煤礦開采的同時給生產(chǎn)安全所帶來的挑戰(zhàn)與影響都是不容忽視的。尤其是礦井進(jìn)入深部開采以后,由于礦山壓力大,巷道圍巖變形量顯著增大,使巷道維護(hù)變得異常困難。當(dāng)在原巖內(nèi)進(jìn)行巷道開挖后,井巷周圍一定范圍內(nèi)巖體的平衡應(yīng)力遭到破壞,導(dǎo)致應(yīng)力重新分布,引起井巷附近巖體產(chǎn)生變形、位移、甚至破壞,嚴(yán)重時可能引起垮落、片幫和底鼓等工程事故,給安全生產(chǎn)帶來極大隱患。因此,研究深部巷道圍巖變形維修方式,提出合理的巷道加固方案,對減少礦井生產(chǎn)成本,滿足礦井安全生產(chǎn)需要,具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。本文試針對該問題展開系統(tǒng)分析與探討。
1 工程概況
-575主巷位于我礦-575大巷南段,由于巷道巖性較差,受地壓影響,底板出現(xiàn)不同程度的地鼓現(xiàn)象,為了保證巷道長期使用的安全,由我單位對-575主巷進(jìn)行底板注漿加固。本工程注漿加固作業(yè)的主要目的在于:注漿充填巷道底板內(nèi)部的裂隙,提高底板的抗壓強(qiáng)度,起到加固巷道底板目的。
2 方案選取
煤炭經(jīng)濟(jì)形式的下滑形勢相當(dāng)嚴(yán)峻,為了在煤礦開采作業(yè)的實(shí)施過程當(dāng)中,最大限度的保障經(jīng)濟(jì)效益,就需要加大巷道支護(hù)形式的設(shè)計優(yōu)化研究工作。既有的研究經(jīng)驗(yàn)顯示,巷道底鼓會對整個礦井生產(chǎn)的安全性產(chǎn)生極為不良的影響,及時解決底鼓問題對于確定礦井生產(chǎn)的安全與持續(xù)而言有重要價值。結(jié)合主巷底板實(shí)際情況,提出兩種對主巷底板進(jìn)行加固的方案:方案A為加底托梁加固方案,方案B為底板注漿加固方案。根據(jù)該巷道實(shí)際情況,選取最為合理的加固方案,對兩種方案進(jìn)行綜合比選,具體情況如下:
方案A:加底托梁加固方案。加底托梁加固的主要工作原理為:一方面,能夠?qū)④浫醯装鍘r層與其下部穩(wěn)定巖層連接起來,抑制因軟弱巖層擴(kuò)容、膨脹引起的裂隙張開及新裂隙的產(chǎn)生,阻止軟弱巖層向上鼓起;另一方面,能夠通過此種加固方式,將多個巖層連接在一起,作為一個組合梁,起承受彎矩的作用。
方案B:底板注漿加固方案。注漿加固的主要工作原理為:在一定的壓力作用之下,使?jié){液在注漿目的層原來被水占據(jù)的空隙或者是通道當(dāng)中形成脫水反應(yīng)、固結(jié)反應(yīng)、或者是膠凝反應(yīng),同時促使結(jié)石體或者是膠凝體與圍巖巖體結(jié)構(gòu)聯(lián)合,形成完整的阻水結(jié)構(gòu)。對于本工程而言,以注漿加固措施對主巷底板進(jìn)行加固處理的過程當(dāng)中,優(yōu)勢體現(xiàn)在:能夠顯著提高隔水層的強(qiáng)度及其性能;能夠降低工作面涌水量;能夠兼顧對水文地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)以及工作面的安全開采。
方案比選如下:(1)從經(jīng)濟(jì)性角度上來說,由于方案B具有一套完整、合理的施工工序,大段高、大泵量、高壓力,一次性完成對一個孔段的注漿工作,且注漿加固材料成本低廉,流動性佳、可注性佳,故而較方案A而言,更能夠控制作業(yè)工期,降低成本;(2)從技術(shù)性角度上來說,方案B操作實(shí)施相對簡單,質(zhì)量控制難度低,工藝技術(shù)可行性高;而方案A受到了底板含水層的明顯限制,過高的水頭壓力以及較薄的底板隔水層都可能致使本方案的降壓效果不夠理想,故而技術(shù)難度相對較大;(3)從安全性角度上來說,方案B采取地面注漿,施工空間較大,除提高了施工效率以外,還可保障施工安全,避免環(huán)境因素對施工作業(yè)產(chǎn)生不良影響,故而較方案A更能夠與現(xiàn)場作業(yè)的安全性要求相契合。
綜合從經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性、以及安全性這三個方面的綜合比選,最終選擇方案B,也就是底板注漿加固作為-575主巷底鼓問題的加固處理方案。
3 注漿加固應(yīng)用要點(diǎn)分析
結(jié)合該地區(qū)的實(shí)際情況,整個主巷底板在進(jìn)行注漿加固作業(yè)的過程當(dāng)中,其基本的應(yīng)用思路為:底板注漿施工時,注漿要求排距2 m,每排布置2個注漿孔,分別為巷道人行道幫向里800~1000 mm處布置一個,水溝幫向里1000~1200 mm處布置一個,角度垂直于底板,眼深8 m,注漿管2 m。注漿孔徑75 mm,管徑66 mm(2寸),末端M20絲扣長50 mm,采用注漿全長封孔。注漿壓力要求:終壓3 Mpa,水灰比0.6∶1或0.7∶1,每孔注漿壓力上升至3 Mpa后再注不小于20 min。所有鉆孔采用4 m、8 m分段注漿法。進(jìn)而,采取灌漿法對孔口管進(jìn)行固定處理,管外壁填充使用稠水泥漿作為基本材料。注漿加固前,先壓清水5.0~10.0 min,在對孔口管進(jìn)行試壓處理的同時,對裂隙通道進(jìn)行沖洗處理。同時,針對注漿過程當(dāng)中可能產(chǎn)生的跑漿以及漏漿問題,使用水泥-水玻璃雙液漿材料進(jìn)行封堵(雙液漿配置標(biāo)準(zhǔn)為1倍水泥漿配合0.3倍水玻璃)。
在主巷底板注漿加固處理過程當(dāng)中,需要特別關(guān)注以下技術(shù)要點(diǎn)的落實(shí):第一,施工前,地錨機(jī)立放處底板必須平整堅(jiān)硬,地錨機(jī)立放必須平穩(wěn);鉆機(jī)立放時要有不低于3人同時操作,立放完成后要求不低于2人負(fù)責(zé)看扶地錨機(jī);地錨機(jī)立放后應(yīng)及時采用防倒繩做好防倒措施,防倒繩綁扎牢固且固定點(diǎn)不少于2處,以防止地錨機(jī)傾倒;第二,鉆進(jìn)前先觀察操作臺上的壓力表壓力情況,動力頭正反轉(zhuǎn)壓力應(yīng)大于0.5 MPa;氣缸往復(fù)運(yùn)動壓力應(yīng)大于0.5 MPa;沖擊器工作時壓力應(yīng)大于0.4 MPa。各種氣體管線連接處不得有漏氣現(xiàn)象,不得有異常聲響和異常現(xiàn)象,否則應(yīng)停機(jī)檢查。
4 結(jié)語
在本次對主巷底板底鼓問題進(jìn)行處理的過程當(dāng)中,根據(jù)該巷道具體情況提出了兩種解決的方案:其一為加底托梁加固方案;其二為底板注漿加固方案。兩種方案通過綜合比選,最終按照底板注漿加固方案予以實(shí)施。其優(yōu)勢不單單體現(xiàn)在滿足安全生產(chǎn)方面,更能夠降低加固操作的技術(shù)難度,合理控制礦井成本,故而綜合效益表現(xiàn)突出,值得重視。
參考文獻(xiàn)
[1] 周科峰,李宇峙.注漿加固對順層邊坡力學(xué)特征的影響[J].中南大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2012,43(2):724-729.