時間:2022-03-13 01:42:00
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,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篇加固工程技術論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:建筑物,磚混住宅結構,裂縫處理
1.國內建筑結構加固技術的研究現狀及發展趨勢
近年來出現的一些新加固技術,如粘貼纖維復合材料加固法、鋼絲網水泥砂漿加固法、纖維材料的嵌入式加固法等,這些技術從一開始引進和出現在國內,就以它們優異的性能、特點和加固效果得到了工程界的關注和青睞。廣大科研技術人員在新加固技術方面開展了大量的試驗研究和理論分析,國家也頒布了一些新加固技術規范,在工程實踐中正逐步推廣。預計不久的將來,隨著新加固技術的逐步成熟,一定會在工程中得到廣泛應用。
1.1 碳纖維加固技術的研究現狀及發展趨勢
我國在利用碳纖維加固技術的研究和應用起步較晚,發展卻很迅猛。1997年國家工業建筑診斷與改造工程技術研究中心率先開始了“碳纖維材料加固修補混凝土結構”的試驗研究開發與應用,并被定為國家“九五”重點科技攻關項目.隨后通過采用進口的碳纖維材料在北京、上海、遼寧、江蘇等省市進行了一些實際工程結構的補強加固,并取得了較好的效果。
1.2纖維復合材料嵌入式加固技術
纖維復合材料嵌人式加固技術是將加固材料放人結構表面預先開好的槽中,并向槽中注人粘結材料使之形成整體。目前國外已經有了一定規模的研究和應用,國內在國家工業建筑診斷與改造技術研究中心開展了這項技術的試驗研究,但尚未應用于工程實踐。
2.磚混結構裂縫種類及其產生的原因
2.1干縮裂縫:多發生在墻面抹灰層內,一般沿墻面長度方向每隔一段距離形成一條裂縫,這種裂縫開始隨時問而發展,以后逐漸穩定。另一種干縮裂縫則呈不規則的龜裂或呈放射狀裂縫,此類裂縫寬度較小。產生的原因有:①抹灰用砂過細或含泥量較大;②水泥安定性不好;③砂漿過稀,抹灰不實;④抹灰層失水過快,養護不好等造成抹灰層收縮較大而形成裂縫。
2.2磚墻溫度裂縫:一般有如下規律:① 頂層重,下層輕;兩端重,中間輕;向陽重,背陽輕;且這類裂縫與溫度變化有關。②磚墻溫度裂縫隨部位不同而呈不同的形狀。產生的原因有:① 屋面保溫層,隔熱保溫性能差;② 磚墻砂漿標號較低,砌筑質量較差;③結構構造上處理不當,如采用半圈梁 。
2.3地基下沉裂縫:一般共同規律是:下層多,上層少;縱墻多,橫墻少;外墻多,內墻少;斜向多,豎向少。產生的原因有:①地基不均勻下沉;②房屋過長未留縫,沉降不一;③平面復雜,轉角較多;④ 高低層相差較大,未留沉降縫;⑤荷載與分布不均勻;⑥ 使用不當,地基浸水或地下水位上升(多發生于濕陷性黃土地區);⑦ 地基施工質量。
3.砌體裂縫的類型和防治方法
砌體結構裂縫的類型有斜裂縫、水平裂縫和豎向裂縫三種。斜裂縫有的發生在有現澆混凝土挑檐的平屋頂房屋和無保溫屋蓋的房屋頂層縱墻面的兩端,一般長度在1開間~2開間范圍內,外縱墻兩端有窗時,裂縫沿窗口對角方向裂開。有的發生在底層至二層外縱墻的兩端,斜裂縫通過窗口的兩個對角向沉降量較大的方向傾斜,裂縫下大上小。水平裂縫有的發生在平屋頂屋檐下或頂層圈梁下2皮~3皮磚的灰縫位置,一般沿外墻頂部連續分布,兩端較中間嚴重。有的發生在底層至二層窗間墻的上下對角處,成對出現,沉降量大的一邊裂縫在下,沉降量小的一邊裂縫在上。豎向裂縫發生在縱墻中央的頂部和底層窗臺處,裂縫上寬下窄。
根據裂縫產生的原因,要消除砌體裂縫。必須從根源上進行防治,盡可能在夏季或溫暖季節,澆灌屋頂挑檐及圈梁混凝土,一般不要冬季施工。挑檐上最好做保溫層,并達到規定的厚度:這樣就能減小鋼筋與混凝士和砌體之間的溫差,避免頂部出現裂縫。根據建筑物的實際情況設置沉降縫、伸縮縫,提高結構剛度和施工質量,都能減少裂縫的發生。當然,處理好地基是防止墻體底部出現裂縫最有效的方法。
4.常用建筑補強加固方法
4.1 加大截面加固法
加大截面加固法是采用與原有構件同類的材料,通過增大截面的面積,提高構件的承載能力和剛度,達到對原構件進行加固的目的。
4.2 外包鋼加固法
外包鋼加固法是把型鋼或鋼板等材料包在被加固(鋼筋混凝土)構件的外側,通過外包鋼與原有構件的共同作用,提高構件的承載能力和剛度,達到加固的目的。
4.3 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。
4.4 改變受力體系加固法
粘鋼加固法方法是以減小結構的計算跨度和變形,間接提高承載能力的一種加固方法。為了減小構件的計算跨度,常采用增設支點(包括柱支座和彈性支座)和采用托梁技術,從而改變結構的受力體系,使承載能力得以提高。
4.5 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。論文參考。這相當于構件的體外配筋。該項技術目前已趨于成熟。
4.6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。
5.結論
裂縫對結構有較大的危害。論文參考。主要表現在如下幾方面:1)冰凍的影響。混凝土有了裂縫,水可滲入,當氣溫降到2℃以下時,水分就會結成冰,結成冰的水分膨脹,會導致沿裂縫邊緣散裂。凍融循環每重復一次,這種散裂現象就會發生一次,這樣裂縫符逐漸加寬:2)鋼筋銹蝕 由于空氣中二氧化碳長期作用使混凝土中性作用物質的堿度降低,喪失保護作用。當碳化到達鋼筋表面時,若鋼筋上有水溶液、氧和電位差,就會發生電化學腐蝕,使受力鋼筋截面積不斷削弱。另外,銹蝕的產物大約是鋼筋被侵蝕體積的2倍~3倍,這種膨脹效應足以使外圍混凝土產生相當大的拉應力,致使混凝土裂縫繼續擴張。論文參考。影響鋼筋和混凝土的粘結力 3)破壞結構整體性,降低結構剛度、結構承載力、耐久性,發生滲漏 4)加快混凝土碳化脫落,降低抗疲勞能力:5)影響美觀效果。所以一旦建筑物出現裂縫就必須對其進行處理。建筑結構加固方法的不斷進步都有利于建筑工程質量的提高,延長建筑物的使用壽命,對國民經濟的發展有著積極的作用。
參考文獻
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【關鍵詞】地基工程,地基基礎,巖石地基,灌漿
中圖分類號: U445.55+2 文獻標識碼: A 文章編號:
前言
我國地基基礎項目工程的施工技術已經在八十年代取得了很大的進步,這不僅是促進了地基與基礎工程的發展,同時也是對地基基礎工程技術的考驗。面對近幾年發生的事故來看,要求對地基與基礎工程的技術更加的嚴格。近些年來,我國水利水電的相關建設項目規模逐漸擴大,那么地基與基礎工程技術也應該相應提高。
二、巖石地基處理
1、灌漿強度值灌漿法
灌漿強度值灌漿技術指的是:在任何一個孔段進行灌漿都會在一定程度上耗費熱量,耗費的這些熱量值接近于這個孔段的灌漿壓力與灌漿體積的相乘結果。這個熱量值就被定義為灌漿強度值。
灌漿強度值灌漿法的幾個重點:
在灌注的時候只能使用固定比例的漿體;
灌漿壓力通過灌漿強度值曲線來操控,在不利的地段盡量不用高壓,在適當的地段使用高壓。
與現代高科技適當配合,實時監控灌注壓力和注入率,畫出壓力-體積曲線,再對灌注結束的時間進行判定。
2、無蓋重固結灌漿
堤壩灌注混凝土和堤壩地基固定灌漿之間在工程所用時間上存在矛盾。經過多年實踐經驗結果可以看出,無蓋重固結灌漿在理論與實際中是合理的,無蓋重固結灌漿不但可以節約時間、節省能源,而且灌漿效果能夠達到設計的要求,可是無蓋重固結灌漿也存在一定的缺點,在孔段兩端的灌漿效果不盡如人意,需要后期補充灌注。還需要注意在緩傾角裂隙發育的孔段盡量不使用。
3、巖溶灌漿
最近幾年,巖溶灌漿技術已經取得了不錯的成績,而且技術水平扔在不斷發展中。我國的地形地貌特征復雜多樣,在巖溶地區建造水利水電項目就需要巖溶灌漿技術。巖溶灌漿技術實際上是在已經對溶洞的情況有了一個初步的了解,然后在鉆孔中安裝特殊的一種模袋,并且把速凝漿液往其中灌注,以達到堵塞巖溶流通的效果。巖溶灌漿技術在水利水電工程中應用廣泛,效果非常顯著。
4、隧洞灌漿
因為在實際工程中會有一些承受較大壓力的人工隧洞,隧洞灌漿技術在遇到這種情況時發揮了不可估量的作用。以山西萬家寨引黃河水工程為例,這項工程中普遍使用TBM掘進隧洞,在洞中使用特制混凝土管片,在向其余隧洞壁面的空隙填充礫石等材料,再執行灌漿操作。
5、灌漿原料
(一)穩定灌漿。穩定灌漿指的是在水泥漿體中加入穩定劑,使其兩小時折水率小于等于5%的水泥漿體。穩定灌漿在我國的施工工程中實際應用范圍較小。
(二)改性細水泥。在普通硅酸鹽水泥中摻入灌漿機,再對其進行干磨,使其比表面積5000~6000cm2/g,細度小于30μm顆粒≥95%,小于6μm顆粒≥40%。
6、化學灌漿
化學灌漿技術可以起到補充的作用,更加重要的是在地基處理中已經成為了一種主要應用的技術。在我國的施工建筑中,水泥灌漿與化學灌漿綜合使用效果非常好。綜合使用灌漿技術能夠改善巖石的力學與抗滲性能,可以對水泥灌漿的缺點進行補充。以三峽工程為例,其中一部分巖體因為有輕微裂縫,如果僅使用水泥灌漿是不能滿足施工需求的,設計人員對這一部分進行了化學灌漿補充作業,得到了非常好的結果。
7、巖體預應力錨固
在我國水利水電工程中巖體預應力錨固已經得到廣泛應用。巖體預應力錨固技術在實踐中也得到了更加顯著的進步,設計出更加多樣更加具有優勢的錨固形式,例如拉壓復合型、壓力分散型、拉力分散型、環形預應力錨索等各種新形式。
三、覆蓋層處理
1、混凝土防滲墻
混凝土防滲墻技術在近幾年里有了新的進展,成為了覆蓋層地基防滲的主要方式。其中的塑性混凝土技術、地下連續墻技術得到了更加廣泛的應用,墻斷接頭技術在不斷探索中也有了新的進展,在我國的水利水電工程中,率先應用了自凝灰漿防滲墻技術,這是混凝土防滲墻的一個新突破。
2、覆蓋層灌漿
從前我國普遍使用的是循環鉆灌法,而預埋花管法在國外應用較普遍。隨著與國際交流加深,循環鉆灌法和預埋花管法在近幾年來得到了更加科學合理的應用。循環鉆灌法與預埋花管法各有其優勢,在工程設計過程中,根據實際需要選擇灌漿方法更加符合科學的態度。
3、高噴灌漿
高噴灌漿技術自1970年引進國內之后,此項技術在我國得到了普遍應用開發,黃河小浪底工程中就大量使用了高噴灌漿技術,并且修建出了防滲效果非常好的高噴防滲墻。最近幾年,以大量工程實踐為基礎,高噴灌漿技術得到了進步不的優化,對以后的施工工程非常有利。
4、振沖加固技術
振沖加固技術適用于軟土地基加固。隨著高科技技術高速前進,振沖器的性能也在不斷提高,在軟土地基加固中振沖加固技術得到了更長足的發展。振沖工藝的改進也在進行中,填料方式更加多樣化,從原來的間斷填料法和連續填料法發展到今天的強迫填料法。強迫填料法解決了軟粘土縮孔、填料困難、砂土塌陷等一系列問題,而且取得了不錯的成效,強迫填料法的成樁效果非常好。質量控制標準由原來的單一控制加密電流,發展為同時控制加密電流、留振時間、加密段長三個指標。
四、堤防工程
1、垂直防滲技術
出現提防事故大多數是因為滲透損壞,所以對堤身和地基進行防滲可以顯著減少堤防事故。
(一)深層攪拌混凝土防滲墻。因為深層攪拌混凝土防滲墻具有高效、投入少的優點,所以在實際施工中應用非常普遍。在遇到透水層深度較大、并且伴有緊密排列的砂層和卵石層的時候,采用置換式塑性混凝土防滲墻效果顯著。擠壓注漿、震動沉樁防滲墻則適用于砂性土及顆粒直徑比較小的砂礫石層。
2、土工合成材料應用
土工合成材料可以分為土工織物、土工膜、土工復合材料及-k32特種材料個品種。我國早期的土工合成材料技術發展較為緩慢,在進入上世紀九十年代后,以一些實踐工程為基礎,土工合成材料的應用逐漸快速發展起來。逐漸在堤防、閘壩、渠道、險庫加固等多領域中廣泛應用。
3、堤防質量檢測技術
(一)探測堤防隱患
科技水平不斷的提高,探測新方式也漸漸進入了工程施工中,現在堤防探測中主要應用地質雷達法、高密度電阻率法、瞬變電磁法、地震波法等技術。每一種辦法都具有其優勢,結合實際綜合使用可以得到更好的結果。
(二)填筑質量控制
填筑質量控制中也應用到了高科技技術,從前的環刀取樣測試密度控制操作繁瑣,周期長,現在采用YS-1型壓實計、BZJ-3B表面波壓實密度儀、核子密度儀、普式貫人儀等先進儀器。
(三)防滲墻質量控制
現在在建筑工程中普遍用到的防滲墻質量控制方法是鉆孔取芯檢測、開挖檢測、圍井檢測和物探法等。但是這些方法都存在一定的局限性,在防滲墻質量檢測中不能夠達到理想的效果。這其中比較好的方法是在墻體上打孔CT成像檢測,但是只能在小范圍內探測。所以基礎工程技術需要人們投入更多的關注,來實現縮短工期、保證安全、降低成本的目的。
五、結束語
地基基礎工程是建筑的根本,其質量如何能夠最直接地反應出建筑的安全性能,建筑工程的質量與地基基礎工程有密切的關聯。因此,在確保地基質量的同時,不斷對地基基礎工程新技術進行探索,來滿足我國經濟發展的需要。
參考文獻:
[1]武中文 地基處理預應力法研究情況綜述 [期刊論文] 《土工基礎》-1981年01期
關鍵詞:巖土工程;新技術;設計;施工
中圖分類號:S611 文獻標識碼: A
一、引言
巖土工程技術于20世紀60年代起源歐美國家,是從土木工程實踐中分支并獨立出來的一種新技術體制。顧名思義,巖土工程主要是求解與巖體、土體的有關工程問題,主要包括地基處理、基礎施工、邊坡加固、地下通道開挖與支護等地下工程問題。經過多年的發展,目前我國巖土工程技術已經取得了十足的進步,但仍存在新技術發展、新材料應用等方面等存在不足。因此為了克服巖土工程施工中的難題,現階段急需加強巖土工程新技術研究。
二、巖土工程技術發展與應用現狀
由于受氣候條件、周圍建筑環境以及水文條件的影響較大,而且巖土體本身就特性復雜性,使得巖土工程問題成為當前工程設計與施工中的一大難題。但是目前玩過很多設計與施工單位,由于思想觀念落后等原因,使得巖土工程新技術、新材料不能夠得到及時應用,發展緩慢。具體表現在以下幾個方面。
1、創新意識差,新技術發展緩慢
目前我國很多巖土工程設計與施工單位的從業人員缺乏創新意識,新技術、新材料研發方面投入低,沒有系統的人才培養制度,在面對復雜的巖土工程問題時,仍然采用傳統的設計理論或施工方法,不僅造成施工成本增加,施工效率降低,更是極大的阻礙了巖土工程新技術的發展,降低了企業的市場競爭力。
2、綜合素質差,創新能力較低
巖土工程技術在我國已經發展了50多年,在水利、鐵道和礦井工程建設、建筑工程、市政工程和交通工程領域,我國巖土工程發展了取得了一定的進步。但是總體而言我國巖土工程技術發展仍然存在很多不足,仍然沿用傳統的庫倫定律、Rankine理論、Fellenius圓弧滑動分析理論、Terzaghi一維固結理論等,至今沒有發展新的巖土理論,使得復合地基設計、土體蠕變、巖爆等一些復雜的巖土工程難題無法解決。
三、巖土工程新技術與新材料
現代科學發展的一個特點是學科間相互滲透,產生學科交叉并不斷出現新的學科,這種發展態勢也影響巖土工程的發展。自20世紀60年代以來,隨著電子技術和計算機技術的迅速發展,計算分析能力和測試能力的提高,巖土工程新材料和新技術不斷涌現。
1、巖土工程新材料
巖土工程新材料的出現對于解決以往無法處理的工程難題提供了可能,其中最為典型的就是近年來發展出來的土工合成材料,由于土工合成材料具有節約資源、綠色環保、經濟效益高、處理效果好等優點,迅速在巖土工程中被得以運用。土工合成材料的出現與發展可以稱為巖土工程的一次革命。
(1)輕量土
輕量土是由原料土、聚苯乙烯泡沫顆粒、 水泥和水所組成的混合物,具有輕質、強度的可調性、變形小等優點。將淤泥或淤泥質土作為原料土,制作出來的輕量土,不僅重量輕、強度高,還將淤泥、淤泥質土回收再利用,對于環境保護意義重大,具有廣闊的應用前景。
(2)土體固化劑
當進行公路施工時經常會遇到橡皮土,路基基床冒漿等危害,而固化劑的出現對于防止該現象的發生提供了極大可能。土體固化劑是一種由多種無機、有機材料合成的用以固化各類土壤的新型節能環保工程材料。根據土壤的物理和化學性質,摻入一定量的固化劑,經拌勻、壓實處理,經過一系列物理化學反應后,土體的強度、密實度、回彈模量、彎沉值、CBR、剪切強度等性能指標明顯改善。土體固化劑替代了石灰、水泥、粉煤灰、碎石、礫石等傳統材料,具有技術指標優良、工程造價低、施工方便、縮短工期,節省資源、能源,節約土地,保護植被等優點,已經被廣泛應用于公路的基層及底基層、水利護坡等工程建設當中。
(3)盾構用氣泡劑
盾構用氣泡劑由多種表面活性劑、穩定劑、強化劑和滲透劑等復配而成,載體為水。在工作過程中與水混合,通入壓縮空氣,液體膨脹產生泡沫,注入開挖倉內。利用刮面膏狀微細泡沫的效果使開挖土呈塑性流動;泡沫在受到強力攪拌作用下,微細氣泡與開挖土均勻混合,將置換土顆粒中的孔隙水,因而可提高其止水性。盾構用氣泡劑能夠提高土壤的工作性能,減少土體的內摩擦力,減小土體的黏度,出渣更容易,無需膨潤土的分離及再回收,施工環境良好,對周圍影響小等優點。
2、巖土工程新技術
近些年來隨著地下空間的開發,海洋拓寬,海底隧道、人工島和跨海大橋的修建,沙漠改造,以及高速公路、高速鐵路的修建,人們遇到巖土工程問題越來越復雜,因此發展并應用新型的巖土工程技術尤為重要。
1、灌注樁后注漿技術
灌注樁后注漿是指在灌注樁成樁后一定時間,通過預設在樁身內的注漿導管及與之相連的樁端、樁側處的注漿閥注入水泥漿。灌注樁后注漿不僅可以加固樁底沉渣(虛土)和樁身泥皮,還能對樁底和樁側一定范圍的土體通過滲入(粗顆粒土)、劈裂(細粒土)和壓密(非飽和松散土)注漿起到加固作用,增大樁側阻力和樁端阻力,提高單樁承載力,減少樁基沉降。相關研究發現采用灌注樁后注漿技術可使單樁承載力提高40%~120%,樁基沉降減小30%左右。而且利用注漿鋼導管可發揮承載力樁身縱向鋼筋和聲測管。
2、型鋼水泥土復合攪拌樁支護結構技術
型鋼水泥土復合攪拌樁支護結構是通過特制的多軸深層攪拌機自上而下將施工場地原位土體切碎,同時從攪拌頭處將水泥漿等固化劑注入土體并與土體攪拌均勻,通過連續的重疊搭接施工,形成水泥土地下連續墻;并在水泥土硬凝之前,將型鋼插入墻中,形成型鋼與水泥土的復合墻體。型鋼水泥土復合攪拌樁支護結構施工時對鄰近土體擾動較少,占地和施工占地少,廢土外運量少,施具有可靠的止水性;施工時無振動、無噪聲、無泥漿污染,而且施工成本較鉆孔灌注排樁能夠約節省20%~30%。
3、工具式組合內支撐技術
工具式組合內支撐技術是在混凝土內支撐技術的基礎上發展起來的一種內支撐結構體系,主要利用組合式鋼結構構件截面靈活可變、加工方便、適用性廣的特點,具有施工速度快、支撐形式多樣、計算理論成熟、可拆卸重復利用、節省投資等優點。特別適用于周圍建筑物密集,相鄰建筑物基礎埋深較大,施工場地狹小,巖土工程條件復雜或軟弱地基等類型的深大基坑。
4、逆作法施工技術
逆作法施工技術是高層建筑物目前最先進的施工技術方法。先沿建筑物地下室軸線或周圍施工地下連續墻或其他支護結構,同時建筑物內部的有關位置澆筑或打下中間支承樁和柱,作為施工期間于底板封底之前承受上部結構自重和施工荷載的支撐。然后施工地面一層的梁板樓面結構,作為地下連續墻剛度很大的支撐,隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結構,直至底板封底。逆作法能夠提高地下工程的安全性,可以大大節約工程造價,縮短施工工期,防止周圍地基出現下沉,是一種很有發展前途和推廣價值的深基坑支護技術。
5、其他
除以上新技術以外,長螺旋鉆孔壓灌樁技術,水泥粉煤灰碎石樁復合地基技術,真空預壓法加固軟土地基技術,土工合成材料應用技術,復合土釘墻支護技術等由于綠色環保,經濟效益高也是我國推薦使用的巖土工程新技術。
四、結束語
中國地域遼闊,工程地質復雜,在工程建設中遇到的巖土工程技術問題也是空前的,這對于廣大巖土工作者來說既是機遇也是挑戰,需要共同努力,將中國巖土工程推向一個新的水平。
參考文獻:
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論文摘要:文章提出解決我國土建結構工程的安全性與耐久性,是為了能夠更好地適應我國現代化建設的需求,適應我國經濟轉型后面向市場經濟的需求。
一、土建結構工程的安全性
結構安全性是結構防止破壞倒塌的能力,是結構工程最重要的質量指標。結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準,也與結構的正確使用(維護、檢測)有關,而這些又與土建工程法規和技術標準(規范、規程、條例等)的合理設置及運用相關聯。
1.我國結構設計規范的安全設置水準。對結構工程的設計來說,結構的安全性主要體現在結構構件承載能力的安全性、結構的整體牢固性與結構的耐久性等幾個方面。
2.調整結構安全設置水準。我國結構設計規范的安全設置水準較低。現在提出要重新審視結構的安全設置水準,主要是基于客觀形勢的變化,是由于我們現在從事的基礎設施建設要為今后的現代化奠定基礎,要滿足今后幾十年、上百年內人們生產生活水平發展的需要,有些土建結構如商品房屋則更要滿足市場經濟條件下具備商品屬性的需要。對工程技術人員來說,結構的安全度用可靠指標和虛假的失效概率表達后變得更加不可揣摩和模糊不清,不如安全系數那樣從安全儲備出發的度量方法更為直觀和便于處理具體工程的安全問題;現行設計規范中的可靠度方法很不成熟,存在不少根本缺陷;他們認為半概率的多安全系數方法更適用于規范,也不排斥可靠度分析的結果可以作為一種參考,在綜合判斷安全系數的合理取值時予以考慮。
二、土建結構工程的耐久性
土建結構工程的耐久性與工程的使用壽命相聯系,是使用期內結構保持正常功能的能力,這一正常功能包括結構的安全性和結構的適用性,而且更多地體現在適用性上。
結構耐久性和使用壽命的概念,與使用階段的檢測、維護和修理不能分割,對處于露天和惡劣環境下的基礎設施工程來說尤其如此。為了保證結構安全性和耐久性,一些工程在建成后的使用過程中,應該進行定期檢測和維護。我國有結構工程的設計規范與施工規范,但沒有如何使用的規范。如果有定期的檢測要求,有些事故是可以避免的。我國由于施工管理水平和事故操作人員的素質相對較差,質量控制與質量保證制度不夠健全,規范對結構安全與耐久性的設置水準又相對較低,已建的工程中往往存在較多隱患,所以更有必要從法制上確定土建工程的正常使用和定期檢測的要求。對于土建結構工程的安全質量,雖然政府已作出了設計與施工的責任單位和個人需對其“終身負責”的規定,但是這種要求執行起來缺乏可操作性。要將結構安全質量事故減少到最低程度,還應以預防為主,通過例行檢測及時發現問題。
現在國內有大量土建工程因步入老化期需要診治,也有大量已建的違章工程需要評估,更有許多工程發生病害需要診斷和加固,各地已涌現了不少從事土建工程診斷、治理與加固的隊伍,并有蓬勃發展成為一種新興行業的趨勢。出現問題和病害以后再來治理固然重要,但是我們應該更加強調預防。對于在役土建工程的檢測和評估,要建立相應的法規和標準,要有從業人員的注冊和從業機構的資質認證制度,在管理體制上予以規范。
從國家對公共工程建設的投資和對工程設計的要求來看,需要有工程整個使用期限即全壽命費用支出的論證。只注意工程項目建設的一次投資支出,很少考慮工程建成后需要正常維護與修理的長期費用,不但可能損害工程使用壽命和正常使用功能,而且經濟上算總賬會很不合算。我國雖是發展中國家,現在正大興土木,可是過去建成的大量工程已經或過早老化。加上進入90年代以后交通量猛增,超載嚴重,以往的設計標準又低,路、橋的維修問題十分突出。由于養護維修費用得不到保證,造成工程安全隱患并在以后需要支出更多的大修費用。
三、技術規范的作用與管理
長期以來,受計劃經濟體制的影響,我們往往視技術規范為法,將規范的具體規定和要求等同于法律條文來對待。技術規范或規程,與各種技術條例、技術要求、工法、指南等技術文件一樣都是技術標準,本身不具有法律作用,只當工程各方(業主、設計、施工企業)認同作為設計與施工的依據并在契約的基礎上,才能作為法律仲裁的依據。將技術問題法制化并強制執行,不利于技術進步和創造性的發揮,反而容易成為推卸責任的借口。當然,政府部門從國家和公眾的整體利益出發,需要在安全、環保等重大原則上對土建工程的設計施工提出必須滿足的最低要求并制定相應的法規,但法規一般并不需要提供如何達到這些要求的具體技術途徑和方法,后者是技術標準的任務。政府也可以原則認可或批準某些重要的技術規范或其中某些內容使用。
土建工程有著強烈的個性,需要工程技術人員針對具體特點去解決設計與施工問題。所以規范作為技術標準宜強調其指導性而不是強制性。如果規范條文看作為一般意義上的法律條文,就有可能束縛設計施工人員的主動創造性并阻礙新技術的應用。我國土建工程在結構設計上與國外相比的最大差距就在于方案與技術上的創新,這與以往過分強調規范的法律地位從而形成所謂“結構設計就是規范加計算”的傾向不無關聯。我國的技術規范在編寫風格上也有模仿法律的傾向,極少提及使用者需要注意規范可能存在的某些不足之處或允許并鼓勵使用者在某些問題上可以另辟蹊徑。如果在設計施工中要取代規范中已經落后過時甚至有害的技術規定,則無異于違法行為。相反,只要墨守規范,即使出了事故,就可不負法律責任。這樣就在客觀上降低了對工程技術人員的業務技能要求與職責要求,不利于提高我國建筑企業和從業人員的素質以及參與今后的國際競爭。為了消除這些負面影響并杜絕鉆規范條文的空子進行偷工減料,應有必要建立這樣的共識并作出規定,即遵守了規范條文并不意味著就可免除法律責任。國外有些規范就是這樣規定的。
企圖不斷加強技術規范的強制性來解決屢禁不止的工程事故,不是解決問題的有效途徑。現在,有關主管部門將建筑結構設計規范中的部分條文抽出來,明確列為強制性條文,同時規定各個設計單位完成的設計,須通過有關部門或其授權委任的其他企事業設計單位的審查,而審查的主要內容就在于對照規范強制性條文的要求,其任務已類似于執法;這種做法是否明智似可商榷。我國土建工程事故頻繁的原因,主要在于管理不善,特別是管理環節上的腐敗;其次是施工操作人員素質低,又難以短期解決;過分強調規范的地位與作用,未能建立與規范配套的完整標準體系,比如缺乏指南、工法等更為詳盡具體的技術文件,可以用來指導和規范設計與施工的各個具體環節,也有一定的關系。從設計角度看,出現事故主要不是由于沒有按照規范強制性條文的規定,而是方案性的錯誤或忽略主要的設計條件;也有一些工程則因過去的設計標準過低,耐久性不足,在使用過程中又缺乏應有的例行檢測而導致失效。其實,要做到設計規范強制條文的要求最為容易,為此請專業人士審查似無必要。重要的工程設計應規定請專業單位全面審核,其要點也應在結構方案、構造方法與計算分析的原則上。從結構設計的國家規范中抽出的強制性條文不免支離破碎,個別條文的規定也不一定適合某些地區和某些工程的具體特點,反而造成麻煩。我國幅員廣闊,各地經濟發展很不平衡,技術力量懸殊,環境條件各異,客觀上要求規范能給設計人員更多靈活性,少一些強制性,這樣才能更好地在規范的指導下,根據工程的特點和具體條件去解決問題。總之,在規范標準上,要擺脫計劃經濟年代遺留下來的過分強求統一、較少考慮個性和缺乏實事求是靈活性的傾向。要提倡和鼓勵各省市編制地方性規范,在工程的安全性和耐久性標準上,可有不同的設置水準。比如上海、北京、廣州這些大城市應該高些,在抗震防災要求上,更應區別對待。全國性的規范訂得愈詳細,其適用性可能變得愈差,造成的混亂也可能愈多;特別像巖土工程那樣的規范更是如此。
技術標準中的強制性越多,也意味著政府有關部門在具體技術問題上需要承擔的責任越重,而這些本來不該是政府部門的職責。規范中的要求是最低要求,在安全設置水準上,政府需要干預的也應是保證公眾安全的最低要求。對于土建結構的抗震設計,政府有關部門至今仍規定任何部門和個人不得隨意提高抗震的設防標準(抗586號文件)。事實上,如將商品房的抗震設防烈度提高1度,抗震能力可提高約1倍,而增加的房屋造價相當有限,在眾多城市中可能僅及居民用于室內裝修費用的幾分之一。政府的這一規定無異于限制居民只能購置抗震安全質量標準最低的房屋,如果發生地震造成損害,有關部門如何解釋?
規范等技術標準的管理體制亟待改善。建國以來,由政府部門負責統管并指定有關企事業單位分別承擔每本規范編寫和修訂工作的做法已越來越不能適應當前的形勢,有些在經費和人力上得不到保證,平時基本上沒有專門人員去搜集了解規范使用中的問題并及時修改補充規范條文;面對新的結構型式、新的材料和新的工藝,規范的過時條文不但成為推廣新技術的阻力,而且有被誤用或盲目套用而造成工程質量安全事故。
土建工程使用過程中的安全性,應有定期的檢測和正常的維護修理加以保證。對于重要土建工程,我國尚無必須進行安全檢測的法規。在基礎設施工程的投資上有重新建、輕維修的傾向,不利于工程壽命和投資效益。對大型公建等重要公共基礎設施和公共建筑物,在其使用期內實施強制性的定期安全檢測。為此,需要制定法規,編制相應的技術標準;對于土建結構工程的檢測與評估,需要建立從業人員的注冊制度和從業機構的資質認證與監管體制。凡屬已建工程的安全診斷也可一并歸入這一行業。
要完善技術標準體系與管理體制,合理設置土建結構設計的安全水準,必須考慮工程失效的風險后果、社會的財富與資源供給、乃至公眾的意向等多種因素。隨著我國經濟形勢的巨大變化,有必要重新審視現行土建結構工程設計規范的安全設置水準,建議有關主管部門組織論證。
參考文獻
[1]建筑結構設計規范.中國建筑工業出版社.
在抗震防災和加固改造技術上的創新,同時提出幾點建議,以進一步推動和提高我國城市橋梁的建設的總體水平。
關鍵詞:橋梁建設技術創新應用
中圖分類號:O434文獻標識碼: A
0引言
近些年來,我國的橋梁以空前的規模飛速發展著,無論是建設數量還是施工速度都在趕超發達國家,呈現出橋梁建設新的。然而傳統的設計思想,技術工藝,材料設備經常會導致橋梁建設出現美中不足、設計創新不足和施工質量不足等問題,因此,近30年來,我國的橋梁工程技術人員不斷摸索前進,在對一大批復雜立交橋梁、城市跨線橋梁、輕軌鐵路高架橋梁等各類大、中型橋梁工程的實踐中,眾多創新技術被發掘出來。
1設計理念和設計思想上的創新
橋梁是生命線工程,橋梁結構的合理性、安全性、耐久性一直是橋梁設計中的核心問題。傳統的橋梁設計理念較多地考慮結構的強度,而較少考慮結構的耐久性,重視強度極限而不重視使用極限,這種設計導致的結果是:橋梁在正常使用期內適用性差,出現橋面鋪裝開裂、構件疲勞、變形過大、鋼結構腐蝕等,專家預測在不久的將來會出現大量橋梁搶修、加固甚至改建的局面。近年來在橋梁科技界、工程界頻繁出現了一系列新名詞、新概念,例如設計基準期、結構壽命期、健康監測、二類穩定、安全評價等,就充分反映出橋梁工程師對橋梁設計的理念轉變。工程師們要從“全壽命期”的概念出發,進行災害分析,分析對各部件在靜、動荷載作用下的易損性,確定結構中重要傳力構件與次要傳力構件、可更換部件與不可更換部件、可加固部件與不可加固部件、可控制部件與不可控制部件,即確定結構的可檢性、可換性、可修性、可控性、可持續性,結合這些因素,在橋梁的結構設計中把握整體方案、抓住主體結構、細化局部構造,橋梁工程師要真正考慮到100年設計基準期對橋梁結構的要求,從簡單的強度設計轉換為對橋梁結構的“全壽命期”設計。
2.城市橋梁結構設計的創新
近年來在橋梁結構設計上采用了一些創新技術,如預彎復合梁技術、體外預應力技術,點支承異型板結構以及混合結構等在城市橋梁中的應用。
2.1預彎梁復合技術的應用
預彎復合梁是在橫向卸去預彎鋼梁上的預加力,利用所釋放出來的預加彎矩對一期混凝土施加預應力。由于其本身成微彎反拱,外荷載作用下撓曲變形將大為減少,同時鋼梁的存在也較大地增強了剛度和耐久性。預彎組合梁常為簡支結構,具有該類結構的優點,采用預 制拼裝的施工方式,更適合在不宜中斷交通及不便架設支架整體現澆的橋位處使用。
預彎組合梁高度較小,結構外觀輕巧、美觀,與各種結構配合使用,便于線性順接協調處理,同時橋梁結構的長度及橋梁面積減小,有利于減少造價,使橋梁結構更加經濟合理。
2.2點支承異型無梁板橋的應用
由于城市道路線形及客觀環境的要求,橋梁平面形狀變得越來越不規劃,且由于多層立交的選用,為降低高度,對橋梁扁薄輕巧提出了進一步的要求,而“異型無梁板橋”結構則順應了這種需求,在我國得到了廣泛的運用。“異型無梁板橋”建筑上稱“無梁樓蓋”,其確切的定義是:“上部結構為任意不規劃平面形狀的體板,下部墩柱為任意位置且直接支承在板體上的橋梁”。過去也曾稱“點支承異型板橋”。因城市立交線形復雜,由此構成的橋梁平面、除彎、坡、斜外,還有“叉口型”、“T字型”、“十字型”、“O 字型”等,墩柱也以滿足橋下各向交通凈空而設置,故其適應性好,結構較薄。還具有外型美觀、結構合理、施工方便等優點。
3.新技術、新材料、新工藝上的應用
為降低資源、能源的消耗并提高結構安全水準,城市橋梁建設越來越多的采用了高性能材料如高性能混凝土、智能混凝土和高性能鋼管混凝土在的應用等。高性能材料擁有高強、輕質和耐腐蝕等綜合品質( 如高強混凝土、輕質混凝土、纖維增強混凝土、HRB400級鋼筋、碳纖維材料及新型鋼結構防腐材料等) 。實現了“協作體系、組合結構、復合材料”新技術的突破及新型結構的組合,強調橋梁建設需結合功能的要求與環境協調、文物保護的關系,達到人文景觀與環境景觀的完美結合。
4.采用新的施工技術,以提高生產效率、節省材料、減少施工對現有交通的影響
大量采用簡支梁整體架設和階段拼裝( 包括逐孔拼裝和懸臂拼裝;逐孔拼裝是指先簡支后連續梁;臂拼裝是指將懸臂梁合攏轉化為連續梁) 的方式架設城市橋梁,有力地推動了新型架橋機設備,包括架運一體機設備的技術進步;采用可移動支架、模板現場澆注的施工方式;“標準化設計,工場化生產,裝配化施工”的預制拼裝工法得到應用;基于IT技術,GPS和GIS技術的大型城市橋梁基礎施工技術和施工監控的集成技術等得以快速發展。如,采用大型群樁基礎施工技術的蘇通大橋、采用大型地下連續墻及凍結基礎施工技術的江陰大橋以及九江長江大橋的大型沉井基礎等
5.在抗震防災和加固改造技術上的創新
城市橋梁作為城市生命線工程最重要的組成部分,其防災減災技術越來越受到人們的重視,并取得很大的進展,如相關的抗震設計理論和設防標準、規范得到修編和修訂; 城市橋梁抗風設計理論及鳳振控制理論取得了長足的進展,例如:由上海同濟大學等研究的三維橋梁顫振分析的全模態方法,數值風洞及其在橋梁抗風研究的應用,橋梁主梁斷面的顫振導數和氣動導納的識別方法及斜拉索風雨激振激理及其制振方法等最新科研成果。
在橋梁加固方面,我國于20世紀末開始進行碳纖維加固技術的試驗研究和應用。2000年北京市四環路上立交橋梁的蓋梁上成功運用碳纖維加固技術,加固的碳纖維面積近400m2,該加固方案與傳統施工方案相比直接為工程節約2000多萬元,并具有施工周期短、無施工機械設備、對交通影響小等優點。這次近400m2 的碳纖維布在蓋梁補強中的成功運用,表明該項技術在橋梁工程建設中具有廣闊的應用前景。對加固后的橋梁進行了6年的跟蹤監測,并取得了大量的實測數據,為今后碳纖維加固技術在橋梁工程中的廣泛應用積累了寶貴的經驗。
6.相關建議
為進一步推動和提高我國城市橋梁的建設的總體水平,特提出如下建議:
1)不斷了解國外城市大跨徑橋梁的發展動態,取其精華、去其糟粕,在積極探索大跨徑城市橋梁建設的基礎上,力爭在短期內取得新的突破。
2)重視我國在城市大跨徑橋梁基礎工程與國外的差距,深人研究深水水下作業施工技術;積極研究基礎工程的其它形式;大力推進城市橋梁工廠化預制階段和整體化安裝工藝的進程。
3)加大輕質高性能、耐久材料的研究和推廣力度,將玻璃纖維和碳纖維增強材料從最初的加固補強材料向最終代替傳統的鋼材和混凝土的方向發展,積極推廣鋁合金鋼材料在 城市橋梁上的應用,以適應城市橋梁的建設需要。
4)更加重視城市橋梁作為城市生命線工程的特殊作用,加強城市橋梁安全度和耐久性的研究,認真執行相關設計規范和施工技術規程,強化城市橋梁的耐久性設計。
參考文獻
[1]穆祥純城市橋梁結構安全度和耐久性問題的研究[A].第十六屆全國橋梁學術會議論文集[C].上海:同濟大學出版社,2004
論文關鍵詞:橋梁加固,技術方法
隨著我國交通建設的快速發展,橋梁施工的對象也越來越復雜,技術也越來越高,人們對現代橋梁的質量和壽命也越來越重視。特別是行車密度以及噸位不斷增加,橋梁負荷日趨加重,加之舊橋部分老化、破損或受原設計標準的限制,不少橋梁由于耐久性不足最終導致結果失效,有相當數量橋梁損壞嚴重或處于超期運營狀態。
舊橋加固技術是原橋的承載能力不夠或結構病害影響使用功能而進行修復。根據國外經驗和我國的具體情況,對原舊橋實行補強加固提高荷載等級來解決目前道路橋梁所面臨的問題是經濟可取的。
2.橋梁工程加固的原因分析
2.1以前設計荷載等級和標準偏低。隨著交通事業的發展,車輛行駛密度加大,荷載噸位不斷增加等現實情況,超出了預期設計荷載等級,結果導致橋梁的的損壞。還有另一個原因是超出了橋梁的使用壽命,一般橋梁設計壽命為50年左右,再有橋梁受到雨水的侵蝕、日曬等因素的影響,已建橋梁會不斷損壞和老化,其承受力、剛度、延性和穩定性不斷下降。
2.2非人為因素引起的結構損壞。如大氣腐蝕、溫度、溫度的變化、水流的沖刷和淤積等。
2.3施工中存在不足,施工技術裝備的簡陋以及施工工藝簡單。由此造成底板預應力鋼絲混凝土保護層厚度偏薄,預應力鋼絲外露銹蝕,梁底外觀不光滑;普通鋼筋混凝土板部分橋梁梁底裂縫滲水;存在縱向裂縫、腹板斜裂縫和橫向裂縫,甚至腹板斜裂縫已裂通腹板。
3.橋梁加固的技術方法
橋梁加固技術從總體上說,主要有以下幾種:
3.1加大截面法
加大截面法是通過在梁頂(橋面)上加鋪一層鋼筋混凝土層,使其與原有主梁形成整體,從而達到增大主梁有效高度和抗壓截面,增加橋面整體剛度,提高橋梁承受能力的一種方法。當鋼筋混凝土受到彎構件受壓區加混凝土現澆層時,可以增加截面有效高度,擴大截面面積,最終實現提高構件的正截面抗彎,并且其斜截面也抗剪能力和截面剛度,起到加固補強的作用。
適用性:適用于橋下凈空較高,允許增加主梁高度的情況。
優缺點:加固效果比較明顯,但施工工藝復雜,技術要求較高。對橋下凈空限制的橋梁不適用。
3.2碳纖維加固法
粘貼碳纖維加固技術是指采用高性能粘接劑將碳纖維布粘貼在建筑結構物表面,當結構荷載增加時,兩者共同工作,提高構建承載力,從而達到加固補強的目的。纖維復合材料的力學特點是其應力應變量完全無彈性,不存在屈服點和塑性區。由于纖維復合材料具有高強、輕質、耐腐蝕、耐疲勞等優異物理力學性能,以及現場施工便捷,因此是舊橋加固補強的理想材料。碳纖維加固法的性能是保證纖維復合材料與混凝同工作的關鍵,也是兩者傳力途徑的薄弱環節,因此粘結材料應有足夠的剛度和強度保證纖維復合材料與混凝土間力的傳遞,同時應有足夠的韌性,不會因混凝土開裂導致脆性粘結破壞。
3.3粘貼鋼板加固法
粘貼鋼板加固是采用粘接劑將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結構物得受拉力邊緣或薄弱部位。使之與結構物形成整體,從而提高梁的承載能力的一種加固方法。該方法具有施工簡便,快速,不影響結構外形,加固費用低,不減小橋梁凈空以及增加荷載不多等優點,不足之處是粘結劑的質量及耐久性是影響加固效果的主要因素。
3.4預應力加固法
預應力加固法是采用外加預應力鋼拉桿多結構構件或整體進行加固的方法,特點是通過預應力手段強迫后加部分拉桿或撐桿受力,改變原結構內力分布并降低原結構應力水平,致使一般加固結構中所有的應力滯后現象得以完全消除。因此后加部分與原結構能更好的共同工作,結構的總體承載力可顯著提高,預應力加固法具有加固,卸載,改變結構內力的三重效果,適用于大跨結構加固,以及采用一般方法無法加固或加固效果很不理想的較高應力狀態下的加固,施工設備簡單,可有效的提高梁的抗彎剛度。
3.5擴大基礎加固
擴大基礎加固的主要內容為增大基礎的受力面積來提高橋梁基礎的承載力,防止橋梁基礎進一步沉降。此方法適用于基礎載力力不足或埋置太淺,而墩臺又是磚石或混凝土剛性實體或基礎時的情況。擴大基礎加固對原基礎基本不影響,施工安全性高。
4.結束語
我國的橋梁建設正由大規模興建為主的時期逐步進入到建設和養護維修同時進行的時期。實踐表明,采用適當的加固技術,對恢復和提高舊橋的承載能力和通行能力,延長橋梁的使用年限,以滿足現代化交通運輸的需要是可行的。這樣可以節省大量的資金投入,又可以通過加固和改造舊橋消除安全隱患。總而言之,在科技不斷進步的今天,橋梁加固也在不斷的翻新,我們應該在現有的基礎上不斷學習,總結經驗和技術改進。在使用新技術的同時,要不斷把舊的技術問題進行改造,使其能更好的為我國橋梁加固問題提供技術支持,保證我國有問題的橋梁通過改造工作依然能夠安全使用。
參考文獻:
[1] 吳金翔.鼻帕杭庸碳際躚芯縖J].鄙轎鶻ㄖ,2010(4)
水管道施工方法的不足,對頂管施工方法進行了探討,在簡單分析了頂管施工的
特點的基礎上,重點對頂管施工在給排水管道建設中的施工應用進行了分析探
討。
關鍵詞:頂管技術給排水管道施工工藝
中圖分類號:S276文獻標識碼:A
引言
地下給排水管網是城市基礎設施的重要組成部分,污水管道、雨水管道、自
來水管道、中水管道的系統等等都屬于地下給排水管網之內,要對上述市政設施
進行改建、新建、擴建,需要工程技術人員進行安全的管道安裝。由于施工現狀
地形及管線的原因,傳統的挖槽下管施工技術難以進行現場施工,頂管施工技術
將完全能解決這些難題,提供安全及經濟的施工方法。隨著頂管技術在市政工程
的廣泛運用,本文主要探討在頂管作業施工過程中出現了一些具體的技術問題,
值得施工技術人員重視,并以此和同行共享。
1頂管施工的特點
頂管法又稱為非開挖管道敷設技術,它具有不需要開挖面層,就能穿越地面
構筑物和地下管線及公路、鐵路、河道的特點,相比開挖敷設技術,投資和工期
將大大節省。同時,頂管施工技術可以降低噪音,減少粉塵,減輕對城區的交通
條件和環境狀況的干擾和破壞,屬于真正的無污染、高效率的施工技術。頂管施
工法由于其上述多方面的優點,在市政工程中尤其是在市政給排水管線工程中得
到了廣泛地應用。概括起來,頂管施工技術具有幾大方面的優點:施工面由線縮
成點,占地面積小;地面活動不受施工影響,對交通干擾小;噪音和震動低,城
市中施工對居民生活環境干擾小,不影響現有管線及構筑物的使用;可以在很深
的地下或水下敷設管道,可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物,減少沿線的
拆遷工作量,降低工程造價,其主要缺點是施工技術難度較高,需要詳細的工程
地質和水文地質勘探資料。
2頂管技術施工應用分析
2.1頂進管的選擇頂進管一般選用鋼筋砼管,如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼
筋砼管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規程,特別
是有關鋼筋砼管的標準和技術規程。
2.1.1頂進管直徑的選擇頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確
定內徑,根據頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚,進而確定外徑。因為頂管
工程工作面上需要配備挖土工人,所以一般管內徑不小于500mm。
2.1.2頂進管長度的選擇頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的
影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數,取得良好的效果,但
隨著管長度的增長,如果偏離原定的路線,使之恢復正確路線要比使用短管更加
困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大,挖坑、支護、回填、修復的費用將
相應地增加。反之,在直線上推頂很短的管也較困難,因為短管比較容易向周圍
土層中擠入,致使整個管列呈蛇形彎曲,這便降低了管路頂進的可控性。
一般情況下,管長度須相對于管徑來衡量,當L/D外≤1.10時,為短管;當L/D
外=1.15時,為標準管;當L/D外≥2.10時為長管。
2.2頂管施工的前期準備
2.2.1現場平面布置平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片
堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝
發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備,工作井邊側設置下
井扶梯供施工人員上下。轉貼于2.2.2頂管機進、出洞處以及后靠土體加固為
確保頂管機出洞的絕對安全,需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓旋噴樁
加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失,并確保在頂進過程中壓注的觸
變泥漿不流失,必須在工作井安裝洞口止水裝置。
2.3頂管施工的工藝頂管施工又稱為頂進法施工,是指利用頂進設備將預制的
箱形或圓形構造物逐漸頂入路基,以構成立體交叉通道或涵洞的施工方法。頂管
施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井,然后在工作井內安裝推力設備
將導軌上的頂管機頭推入土體,由機頭導向,將預制的鋼筋混凝土管向前頂進,
前端土體通過工作井運出,最后完成管道鋪設。
2.3.1頂管井的設計頂管井分工作井與接收井兩種,頂管井的建造結構有很多
種類,一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。
前者形狀有圓形、正方形、矩形等,后者則大多為矩形,它們的結構受力性能由
高至低依次為圓形一正方形一矩形。結構布置時,可在井內設置內支撐,改善結
構受力。在建造過程中,工作井按雙向頂進設計,與接收井間隔布置,間距與設
計檢查井間距一致,施工完畢,在工作井和接收井的位置上按設計要求做檢查井。
2.3.2頂管施工工序
①穿墻:打開穿墻悶板將工具管頂出井外,并安裝穿墻止水裝置,主要技術施工
措施如下:a穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土,以起到
臨時性阻水擋土作用;b為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強
度,工作井工具管穿墻前,對穿墻管外側采取注漿固結措施;c穿墻前對可能出
現的問題進行分析并制定相應處理措施;d悶板開啟后迅速推進工具管,同時做
好穿墻止水,本工程采用止水法蘭加壓板,中間安入20mm厚的天然優質橡膠止
水板環,要求具有較高的拉伸率和耐磨性,借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形
成逆向止水裝置,應防止因穿墻管外側的土體暴露時間過長而產生擾動流變。
②頂管出洞:頂管出洞是頂管作業中一個很值得注意的問題,頂管出洞,即頂管
機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程,是
頂管技術中的關鍵工序,也是容易發生事故的工序。為防止管線出現偏斜,應采
取工具管調零,在工具管下的井壁上加設支撐,若發現下跌立即用主頂油缸進行
糾偏,工具管出洞前預先設定一個初始角彌補下跌等措施。
③注漿減阻:在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充
管道周圍的空隙,形成一道泥漿保護套,起到支撐地層,減少地面沉降,減少頂
進阻力的作用。在施工中,首先對頂管機頭尾部壓漿,并要與頂進工作同步,然
后在中續間和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿,以補充在頂進中的泥漿損
失。注漿工序一般多應用于長距離頂管施工中。
④頂管糾偏:糾偏是指機頭偏離設計軸線后,利用設置在后部的糾偏千斤頂組,
改變機頭端面的方向,減少偏差,使管道沿設計軸線頂進。頂進糾偏是采用調整
4臺糾偏千斤頂組的方法,進行糾偏操作,若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮,
反之亦然。如果同時有高程和方向偏差,則應先糾正偏差大的一邊。糾偏應做到
在頂進中采用小角度分級逐步進行,勤調微糾。當頂管機頭發生旋轉時,可采取
在管內的相反方向增加壓重塊或在中間站提供旋轉糾正力矩等方法糾正。
3結語
頂管工藝的施工從技術上講是完全可行的,相對于開槽埋管從社會效益與經
濟效益上來講更具有優越性。從根本上改變了城市管網亂挖現象;另外一方面從
切實做到保護環境入手,加大推廣頂管施工技術力度勢在必行,可以預見未來的
關鍵詞:邊坡 穩定性分析 處治對策
0 引言
人們對于路塹邊坡穩定性的研究是伴隨著鐵路和高等級公路建設過程中出現了大量的邊坡滑塌事故而開展的,其目的在于通過對邊坡穩定性的分析和評價,為實際工程提供合理的邊坡結構,以及對具有破壞危險的邊坡進行人工處理,避免滑坡出現造成的災害和損失,因此有必要對邊坡穩定性進行分析,并提出相應的處治對策,對相關相似工程具有一定的借鑒意義。
1 邊坡工程穩定性分析
1.1 邊坡穩定性的影響因素 ①地質構造。地質構造因素主要是指邊坡地段的褶皺形態、巖層產狀、斷層和節理裂隙的發育程度以及新構造運動的特點等。通常在區域構造復雜、褶皺強烈、斷層眾多、巖體裂隙發育、新構造運動比較活躍的地區,往往巖體破碎、溝谷深切,較大規模的崩塌、滑坡極易發生。②巖體結構。不同結構的巖體,物理力學性質差別很大,邊坡變形破壞的性質也不同。③風化作用。邊坡巖體,長期暴露在地表,受到水文、氣象變化的影響,逐漸產生物理和化學風化作用,出現各種不良現象。當邊坡巖體遭受風化作用后,邊坡的穩定性大大降低。④地下水。處于水下的透水邊坡將承受水的浮托力的作用,使坡體的有效重力減輕;水流沖刷巖坡,可使坡腳出現臨空面,上部巖體失去支撐,導致邊坡失穩。⑤邊坡形態。邊坡形態通常指邊坡的高度、坡度、平面形狀及周邊的臨空條件等。一般來說,坡高越大,坡度越陡,對穩定性越不利。⑥其他作用。此外,人類的工程作用、氣象條件、植被生長狀況等因素也會影響邊坡的穩定性。
1.2 邊坡工程穩定性分析方法
1.2.1 邊坡極限平衡法。極限平衡法是根據邊坡上的滑體或滑體分塊的力學平衡原理(即靜力平衡原理)分析邊坡各種破壞模式下的受力狀態,以及利用邊坡滑體上的抗滑力和下滑力之間的關系來評價邊坡的穩定性。極限平衡法是邊坡穩定分析計算的主要方法,也是工程實踐中應用最多的一種方法。
1.2.2 邊坡可靠性分析法。邊坡工程是以巖土體為工程材料,以巖土體天然結構為工程結構,或以堆置物為工程材料,以人工控制結構為工程結構的特殊構筑物。這些構筑物都程度不同地存在組成和結構上的不均勻性,天然邊坡尤為突出,因為構成邊坡的地質體經受長期的多循環的地質作用,而且作用強度不一,且又錯綜復雜,致使它們的工程地質性質差異很大。現階段邊坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模擬法,可靠指標法,統計矩法以及隨機有限元法。
2 邊坡工程處治技術
2.1 抗滑樁技術 邊坡處置工程中的抗滑樁是通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側向土體或巖體,依靠樁下部的側向阻力來承擔邊坡的下推力,從而使得邊坡保持平衡或穩定。抗滑樁與一般樁基類似,但主要承受的是水平荷載。鋼筋混凝土樁是目前邊坡處治工程廣泛采用的樁材,樁斷面剛度大,抗彎能力高,施工方式多樣,其缺點是混凝土抗拉能力有限。抗滑樁施工最常用的方法是就地灌注樁,機械鉆孔速度快,樁徑可大可小,適用于各種地質條件;但對地形較陡的邊坡工程,機械進入和架設困難較大。鉆孔時的水對邊坡的穩定也有影響。人工成孔的特點是方便、簡單、經濟,但速度慢,勞動強度高,遇不良地層(如流沙)時處理相當困難。另外,樁徑較小時人工作業面困難。
2.2 注漿加固技術 注漿加固技術是用液壓或氣壓把能凝固的漿液注入物體的裂縫或孔隙,以改變注漿對象的物理力學性質,從而滿足各類土木建筑工程的需要;注漿加固技術的成敗與工程問題、地質問題、注漿材料和壓漿技術等直接相關,如果忽略其中的任何一個環節,都可能造成注漿工程的失敗。工程問題、地質特征是灌漿取得成功的前提,注漿材料和壓漿技術是注漿加固技術的關鍵。
2.3 加筋邊坡和加筋擋土墻技術 加筋土是一種在土中加入加筋材料而形成的復合土。在土中加入加筋材料可以提高土的強度,增強土體的穩定性。因此,凡在土中加入加筋材料而使整個土工系統的力學性能得到改善和提高的土工加固方法均稱為土工加筋技術,形成的結構亦稱為加筋土結構。和傳統支擋結構相比,加筋邊坡和加筋擋土墻的特點有:結構新穎、造型美觀、技術簡單、施工方便、要求較低、節省材料、施工速度快、工期短、造價低廉、效益明顯、適應性強、應用廣泛等。由于加筋邊坡和加筋擋土墻的這些優點,目前其已從公路路堤、路肩發展到應用于其他各種支擋結構和邊坡防護。目前已用于處理公路邊坡、市政建設、護岸工程、鐵道工程路基邊坡、工民建配套的支擋及邊坡工程、防洪堤、林區工程、工業尾礦壩、渣場、料場、貨場等;甚至還用于危險品或危險建筑的圍堰設施等。
2.4 錨固技術 巖土錨固技術是把一種受拉桿件埋入地層中,以提高巖土自身的強度和自穩能力的一門工程技術。由于這種技術大大減輕結構物的自重,節約了工程材料并確保工程的安全和穩定,具有顯著的社會效益和經濟效益,因而目前在工程中得到極其廣泛的應用。錨桿在邊坡加固中通常與其他只當結構聯合使用,例如以下幾種情況:①錨桿與鋼筋混凝土樁聯合使用,構成鋼筋混凝土排樁式錨桿擋墻。排樁可以是鉆孔樁、挖孔樁或預置樁;錨桿可以是預應力或非預應力錨桿,預應力錨桿材料多采用鋼絞線(預應力錨索)、四級精軋螺紋鋼(預應力錨桿)。錨桿的數量根據邊坡的高度及推力荷載可采用樁頂單錨點作法和樁身多錨點作法。②錨桿與鋼筋混凝土格架聯合使用形成鋼筋混凝土格架式錨桿擋墻。錨桿錨點設在格架節點上,錨桿可以是預應力錨桿(索)或非預應力錨桿(索)。這種支擋結構主要用于高陡巖石邊坡或直立巖石切坡,以阻止巖石邊坡因卸荷而失穩。③錨桿與鋼筋混凝土板肋聯合使用形成鋼筋混凝土板肋式錨桿擋墻,這種結構主要用于直立開挖的Ⅲ,Ⅳ類巖石邊坡或土質邊坡支護,一般采用自上而下的逆作法施工。④錨桿與鋼筋混凝土板肋、錨定板聯合使用形成錨定板擋墻。這種結構主要用于填方形成的直立土質邊坡。
2.5 預應力錨索加固技術 用高強度、低松馳型鋼絞線預應力錨索對滑坡體或崩落體施加一定的預應力,提高它們的剛度,使預應力錨索作用范圍的巖石相應擠壓,滑動面或巖石裂隙面上摩擦力增大,加強它們的自承能力,可有效地限制巖體的部份變形和位移。
2.6 排水工程的設計 地表排水工程的設計要求:①填平坑洼、夯實裂縫。坡面產生坑洼和裂縫,往往是滑坡的先兆,也是導致嚴重滑坡的主要原因。大氣降雨、地表水就會匯集在坑洼處或沿著裂縫滲入土層,使土的抗剪強度降低,造成坡體滑動。因此,對坑洼和裂縫應仔細查找,認真夯填。②合理確定截水溝的平面位置。截水溝的平面布置,應盡量順直,并垂直于徑流方向。如遇到山坡有凹地或小溝時,應將凹地填平或與外側擋土墻相連,內側與水溝聯結,避免水溝內的水流越出或滲入截水溝溝底,導致水溝破壞。應該結合邊坡的區域地貌、地形特點,充分利用自然溝谷,在邊坡體內外修筑截水溝、平臺截水溝、集水溝、排水溝、邊溝、急流槽等,形成樹杈狀、網狀排水系統,以迅速引走坡面雨水。
3 結語
論文對常用邊坡工程的處治措施進行了初步探討,指出了常用邊坡工程處治措施的適用性,然而隨著工程建設規模的不斷增大,邊坡高度增高,復雜性增大,對邊坡處治技術的要求也越來越高。可以預見,隨著科學技術的發展,邊坡處治技術將得到進一步的發展,并逐步趨于完善。
參考文獻
[1]彭小云,張婷,秦龍.高陡邊坡穩定性的影響因素分析[J].高陡邊坡穩定性的影響因素分析.2002.
Abstract: Bulky cargos mainly refer to some large mechanical equipments with overweight and oversize. Because of the important role of the large equipments transportation in economic development, it has important significance to ensure the security and time to reach the destination. According to the specificity of large equipments transportation, this paper described the road barriers, and discussed the exclusions of obstacles.
關鍵詞: 大件設備運輸;障礙排除
Key words: large equipments transportation;obstacles exclusion
中圖分類號:U49 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)11-0220-02
0 引言
隨著我國公路網建設的逐步完善,公路運輸近些年發展迅速并占領很大貨物運輸市場份額,由于公路運輸辦理手續便捷,可以實現貨運的“門到門”的服務,公路專業大件運輸行業及生產廠家自設的大件汽車運輸隊伍也迅速崛起。
大件運輸面對的對象多為超重、超長、超寬、超高的不可分割的整體貨物。多數貨物都超出了普通載貨車容許的承載容積和重量,較大的運輸難度使大件運輸對運輸裝備水平以及工程技術能力等都提出了極高的要求。這些 “龐然大物”中,大多是國家大型工程項目建設的設備,其戰略意義重大、附加值高,確保這些貨物安全、快速、便捷地運達目的地尤為重要。
CHEN Shi-tong對軍用大型設備運輸進行了研究[1]。許少白闡述了大件設備運輸的道路問題,提出了防止縱、橫向傾覆的具體措施,此外,對空中障礙排除,特殊安全處理問題也提出了解決的合理舉措[2];劉雪峰對橋梁結構的安全進行了分析,得出橋梁驗算的結論,提出加固建議,制定出安全通行的措施,以確保運營安全[3];吳麗麗介紹了重大件公路運輸過程中所遇到的主要障礙,并分類說明各障礙的處理辦法[4]。
大件運輸對象具有超高、超寬、超長、超重的特殊性,為保證大件運輸安全、快速、經濟地運往目的地。在運輸前對運輸路線進行勘查,及時發現道路中可能遇到的障礙,并提出排除障礙的方法顯得極其重要。本文在以往研究的基礎上對公路大件設備運輸障礙及排除方法進行討論。
1 大件運輸概述
1.1 大件運輸概念 貨物在高度上超過了公路線形和橋涵通過能力的規定限界,并在體積和重量上超過了普通載貨汽車容許的裝載容積和重量,運輸時就要采取一定的工程技術和運輸組織措施。公路大件運輸指公路運輸中對龐大、沉重而又不可分割的整體貨物的運輸。
大件運輸(如圖1)包括超限和超重:超限設備(貨物)是指裝載輪廓尺寸超過車輛限界標準;超重設備(貨物)是指車輛總重量對橋梁的作用超過設計活載。
1.2 大件運輸的分類 大件根據長、寬、高、重量可分為四級(表1)。
1.3 運輸受限條件 由于大件運輸在我國公路運輸法規中屬于超限運輸,同時受到《公路工程技術標準》與《超限運輸車輛標準》的限制,對于路寬、橋高、拐彎半徑空間等都有一定要求。所以大件運輸主要限制有:
①凈空要求:設備運輸過程中所需的線路最小凈高與凈寬。
②它包括兩方面內容:一是指車能夠通行的最大橫坡度;二是指車能夠通行的最大縱坡度。
③最小轉彎半徑要求:最小轉彎半徑要求主要是指超長設備對線路轉彎半徑要求較高。
④載荷強度要求:載荷強度要求主要是指超重設備對線路載荷強度要求較高。
⑤收費站:大部分收費站保持5m凈高、4m通道寬度。
2 大件設備運輸過程中的主要障礙及排除方法
2.1 大件設備運輸過程中的主要障礙 大件設備在運輸過程中主要受高度,寬度、長度、重量的限制,對運輸線路凈空、最小轉彎半徑及載額強度有一定的要求。凈空要求主要是指設備運輸需要的線路最小凈高與凈寬。空中障礙主要有各種電壓等級的架空電力線、架空通訊線、電纜或光纜、架空索道或纜車、架空管道、渠道、隧洞、立交橋,收費站頂棚、各種建筑物、構筑物等。凈寬主要受限于道路兩旁的樹木、交通標志牌、收費站、建筑物等因素。一般大件的長度主要影響道路的最小轉彎半徑。載額強度是相對于重量而言的;主要指通過橋梁和道路的承載力。
2.2 空中障礙的排除方法 空中障礙物主要是指不能滿足大件設備最小凈高和凈寬的要求,要通過此障礙必需采取一定的措施方法。
2.2.1 凈高不足障礙的排除方法 現在運輸大件設備采用的貨車貨臺都可以進行升降,應盡量采用降低車輛的貨臺高度來排除,如采用凹式掛車運輸;對于影響大件設備運輸的空中障礙,若此法無法將障礙排除,可采取以下措施:
①落地法。對于凈高相差較大又難以移(頂)高的電力線,可采用落地法。為免遭受外力(如車輪輾壓)損傷,落在地上的電力線或通信線應采取可靠的保護措施,在臨時停電或中斷通信后進行落地處置。
②拆除法。收費站超寬通道尺寸大約在3.5-4米,超過3.5米以上的設備需要拆除收費站部分設施。對橫跨運輸道路上空且目前已停用的各種障礙,可以咨詢相關管理部門后徹底拆除。線路上方的管廊若管廊集中分布,就只能新建道路;如是支線管廊可以提前拆除、抬高或重新布設走向。交通標志牌可以采取臨時拆除或轉向的方式以提高線路凈高。
③移(頂)高法。此種方法主要適用于路面的凈空高度與大件設備運輸車輛通過的凈空要求相差不多時,對于柔性空中障礙(如較為松弛的低壓架空電力線或通信線),可用移高法或頂高法將其移(頂)高,讓運載大件設備的車輛通過后,再移低恢復原狀。設備通行前將通信線路架高;設備通行中,利用云梯、竹竿等將線路抬高。移(頂)高的工具,為防觸電或靜電感應,應該采用具有良好絕緣性能的干燥竹(木)竿。電力線的移(頂)高,應停電或采取絕緣保護措施。
④挖地法。對于無法采用以上各種處置的空中障礙,可采用此方法,但此法不適用地下管網密布處及交叉路口處。路面下降后,將形成凹形坡道,為保證運輸設備的車輛通過,可采用破路挖地法來降低障礙物下路面高度,在坡道處形成緩沖坡道,待運送大件設備的車輛通過后,再重新修復。
⑤地面拖運法。是指用地面滾(滑)動法穿過障礙物后,再重新裝車,對不能使用上述幾種方法排除的空中障礙,可將大件設備從車上臨時卸下,繼續進行正常運輸。
⑥其他方法。可采用設備分部出廠,在工地組裝的方式,但必須要先具備進一步壓縮尺寸的可行性。
2.2.2 凈寬不足障礙的排除方法 運輸線路的凈寬分成兩部分,一是道路路面自身的寬度,能滿足車輛通行的要求;二是道路兩側空間寬度,能滿足設備運行中掃空區域的要求。
道路兩側空間寬度主要受限于道路兩旁的樹木、燈桿、交通標志牌、建筑物等因素。為確保設備運行所需要的最小道路凈寬,樹木可以修剪、移植、砍伐,交通標志牌可以臨時移位、拆除,燈桿和臨時建筑物可以臨時拆除。
2.3 承載力不足障礙的排除方法 為保證大件運輸車組的順利通行,在遇到道路和橋梁承載強度不足的情況時,采取加固措施來提高承載強度。
2.3.1 橋梁承載力不足的處理方法 橋梁通過能力是公路大件運輸的主要限制因素。在大件運輸過程中要通過的橋梁,都要經過承載力驗算,對于承載力不足的橋梁,如果附近沒有可以滿足它通行的線路,可采取“橋上橋”技術,在橋面上鋪墊鋼板、橋面上鋪設鋼軌或工字鋼、增加掛車軸數;如果有其他的路線,可直接拿來使用。對于經常有大件貨物經過的橋梁,交通部門應該采取永久加固措施來解決承載力不足的問題。橋梁通過能力是公路大件運輸的主要限制因素。
2.3.2 道路承載力不足的處理方法 采取鋪設鋼板沙石、增加掛車軸數、澆灌水泥等加固方法增加路面的負載能力,大多適用于不能滿足大件貨物車輛通過的路段。
2.4 載荷強度不足的排除方法 為防止設備在運行過程中發生道路凹陷、坍塌,運輸線路的載荷強度校對必不可少。校對的重點是泥土或碎石路段、橋梁與涵洞、線路彎道處、地下管網鋪設處。
當運輸車輛選定后,可以根據設備的重量計算出輪胎的胎壓,以核定道路載荷強度是否能滿足要求。對于部分不能滿足要求的泥土與碎石路段,可以通過鋪設8-12mm厚的鋼板。若有大范圍不能滿足運行要求的路段,就需要重新修建。線路彎道處,由于設備體積大,車輛需要反復移位,因此所要求的路面載荷能力更高。
運輸線路選定后,還需查看線路下面的管網鋪設狀況。一些石化企業地下管網密布,一旦出現管網破損,會影響到整個生產。在彎道處、地下管網上方鋪設鋼板是提高道路載荷強度簡單有效的方法。
2.5 轉彎交口障礙的排除方法 對于超長、超寬的設備運輸時,在交口轉彎時常會遇到通行障礙。這主要是超長車輛在轉彎時需要有很大的空間,而車輛上的超長設備同時也會產生很大的掃空區域,這個范圍內如有其他物體存在,都會阻礙設備及車輛的通行。此項排障一般都涉及兩方面,一方面是道路路面的鋪設,超長車輛轉彎時的通行軌跡一般會超出正常通道的范圍,在超出范圍內就要進行拆除路階、柵欄、鋪設鋼板沙石;另一方面是道路兩旁構筑物的拆卸,如電線桿、指示牌、紅綠燈、路燈以及建筑物等。對此,運輸技術人員需進行詳細的查勘,繪制轉彎交口地形圖并進行多次模擬來尋求一個經濟、合理、可行的排障方案,然后再進行實施。
2.6 收費站障礙排除 當大件運輸車輛經過收費站時,有些收費站需要進行適當的改造,使其高度和寬度達到大件運輸通過要求。
2.6.1 寬度受到阻礙時的排除方法 當寬度上受到阻礙時,可使用的方法是加大收費車道兩側可通過的凈寬,因為收費車道寬度為3.2m,一般可滿足運輸車輛的軸距要求,增加凈寬有如下方法:①設置可移動式收費亭;②超寬車道寬度,直接滿足通行要求;③減小收費亭尺寸以增加車道兩側凈寬。
2.6.2 高度受到阻礙時的排除方法 對于收費站處高度的限制,一般可設計為6.5m,若高度為6.5m,高速公路設計中規范要求收費站天棚的凈高不小于5.5m,設置這一高度,則可滿足大部分大件運輸車輛通過。若不滿足高度要求時,當選擇中間收費車道通過時,采用可裝卸的拼裝式天棚頂,將車道上方天棚頂設置成中間分開可開啟式;當選擇最外側車道通過時,可將棚的最外側設置成上翹的結構。
2.7 應急方案處理 避免發生運輸事故和經濟損失,保障大件貨物全程運輸安全,一旦發生突發事故,及時解決,在實施大件運輸前,預先制定好應急方案處理措施。
3 結論
本文討論了大件設備公路運輸遇到的各種障礙,并提出相應的排除方法,這些是大件設備運輸順利進行的保障,本文的研究為大件設備公路運輸安全、快速、經濟、準時地到達目的地提供了一定的建議。
參考文獻:
[1]CHEN Shi-tong,ZHANG Yao-hui,LIU Jia-wu,War preparedness assessment of equipment in the conveyance of the heavy-cargo transportation[J].First International Conference on Transportation Engineering ,2007.
[2]許少白.大件設備公路運輸中有關問題的探討[J].福建電力與電工,2001.
[3]劉雪峰.大件運輸時橋梁承載能力研究[J].山西建筑,2009.
[4]吳麗麗.重大件公路運輸若干問題的研究[M].東北林業大學碩士學位論文,2007.
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[6]陳亮.超重貨物運輸安全相關理論及對策研究[M].北京交通大學碩士學位論文,2010.
一、*年行業總體狀況
*年我市勘察設計行業的整體狀況是:以建立適應社會主義市場經濟需要的勘察設計體制和經營模式為中心,在積極穩妥地推進體制改革工作的同時,隊伍結構得到進一步調整,壓縮長線專業,發展新興產業,使行業發展與社會需求更加適應,經濟效益明顯增長;施工圖審查工作全面開展,政府對質量監督的力度進一步加大,勘察設計市場秩序和質量得到了有效控制;對市外市場的開拓成效顯著,以設計為龍頭的工程總承包項目占市外任務的8成以上,使我市設計專業門類齊全,專業設計技術儲備深厚的優勢得以釋放,有力地帶動了全行業的效益增長。
具體表現為:一是行業改革的意識普遍增強,對改革的緊迫性及目標的認識更加明確,對本部門、本單位未來的改制方案和經營模式的研究已經變為普遍的自發行為。沈陽市政院等20多個院完成了改制方案的論證起草工作,有30多個院長報名參加了建設部組織的改制研討會,有100多位院長參加了我處組織的全市改制實施意見修改論證會及座談會。雖然我市勘察設計單位的改制工作還沒有全面啟動,改制面只有5%左右,但全行業已由對改制的等待觀望,轉變為積極響應和參與,勘察設計單位對改制工作的心理準備已趨成熟,為明年全行業的改制工作墊定了基礎。二是加大了市場整頓力度,一大批運行不規范,設計人員不足,有私拉亂招行為等不合格單位或違規單位被清出市場,隊伍結構得到有力地調整,壓價競爭,拉人設計等現象得到了有效制止,為優秀企業經營增收,積極改制,創造了寬松的市場環境。在去年的建筑設計單位換證和資質年檢中,對27家不再符合國家分級標準要求的建筑設計單位資質予以降級,對63家管理不規范,質量保證體系不健全的單位予以年檢不合格,并限期整改。三是工程勘察設計質量得到有效保證,各級管理人員和工程技術人員質量意識普遍增強。按國務院建設工程質量管理條例精神,我市進一步健全和完善了施工圖審查制度,頒布了審查管理規定,批準了14個市級和一個縣級市施工圖審查單位資質,考核了142名施工圖審查人員,啟用了施工圖審查批準書,使施工圖審查制度法規更健全,辦事程序更規范,并已進入基本建設必備審批程序。四是行業經營狀況明顯好轉。今年以來,全市工程勘察設計行業受國家固定資產投資強勁的牽動,任務普遍增多,而且壓價比率減少,經營態勢看好。按我處對14個市不同行業和規模的72家勘察設計單位進行的調查測算,平均完成合同額較去年同期增加11.2%,較年初預測高3.2個百分點。今年全行業總產值可望達到17.4個億(1999年15.6億),人均勘察設計收入產值可達到3.6萬元左右(1999年人均3.3萬元)。更為可喜的是市外收入和主業外收入分別較去年同期增長5.1%和6.5%,分別占總收入的15%和24%。說明經過2年多的努力,我市勘察設計單位開拓市外市場和業務范圍的外延工作已初見成效,專業門類齊全、技術人才密集的優勢開始得以發揮。勘察設計市場推行準入制度、方案競選制度、施工圖審查制度,全社會質量意識進一步增強,在壓價競爭受阻以后,市場競爭依靠技術水平成為主流,優勝劣汰現象開始顯現,致使一些技術力量弱、經營管理差的中、小建筑設計單位運行不景氣。此類企業被技術、質量、管理的綜合競爭擠出市場已成必然。與此形成鮮明對照的是勘察設計行業存在的問題也十分突出:一是石化、輕工等專業設計院受國家投資方向的影響,空有大量人才和技術,沒有市場,形勢十分嚴竣。二是建筑設計市場壓價競爭嚴重,私設計掛靠設計仍然存在。三是工程勘察質量令人擔憂。
二、*年完成的主要工作
(一)以改革工作為重點,積極穩妥地推進行業體制改革,在反復論證的基礎上起草了《遼寧市工程勘察設計單位體制改革實施意見》并完成了市直10個部門的會簽工作。
國務院《關于工程勘察設計單位體制改革的若干意見》下發以后,針對本市的具體情況,經過認真調查研究,先后組織了11次有各類設計院、勘察院和市直部門參加的改制研討會、論證會和征求意見會,起草了《遼寧市工程勘察設計單位體制改革實施意見》,并送市直9個有關部門征求意見。在及時召開各部門溝通意見會,宣傳行業特點的基礎上征得了大多數部門的理解和支持,使《意見》的會簽工作正在順利完成。同時,按照“樹立行業改革意識,明確改制模式,支持成熟的先改,外部不行內部管理機制改”的思路,積極宣傳和推動行業的改制工作。經過一年來的廣泛宣傳和學習交流,改革的意識已經深入到全行業,大家對改制的必要性和緊迫性有了充分的認識,對改制目標、改制方式有了較深刻的理解。全行業心理準備充分,改制目標明確,相信實施意見出臺后我市的改制工作將會全面啟動。
(二)加大資格管理力度,凈化市場環境,推動行業效益增長
在積極改革的同時,全行業全力推動行業經濟運行質量的提高,促進行業經濟效益的增長。按年初制定的“壓縮隊伍長度,打擊壓價競爭;調整隊伍結構,扶持裝修、智能;指導出市設點”的工作設想,具體開展了3個方面的工作。一是嚴肅資質年檢,加大市場清出力度。對管理規章不健全、人員設備不足、拉人掛靠的單位堅決予以清除或降低了資質等級,使隊伍過多,力量分散,壓價競爭狀況得到了有效控制,設計實收費率開始提高,保證了行業的整體經濟利益。上半年結合全國換證工作通過嚴格審查,完成了全市建筑設計新資質證書的換發工作。通過換證審查使全行業建筑設計單位數量壓縮20%。同時認真把好市場入口,除批準申請升級之外,不受理新辦建筑設計資質。二是積極發展裝飾設計和智能建筑設計隊伍,扶持設計院利用人才密集的優勢,從單一經營范圍向新興產業和高新技術產業拓展,引導一部分設計人員和被清出單位尋找新出路,實現新的經濟增長點。經我處組織審查和報建設部審批,今年全市新發裝飾設計資質29家,建筑幕墻設計資質14家,系統集成商資質9家。僅幕墻設計資質和系統集成商資質二項,就可以為我市十幾家鋁業公司和集成公司開拓近億元的市外市場份額。三是指導市內有實力、專業技術力量較強的院所到市外設點,成立辦事處,開拓市場,減輕市內競爭壓力,創造境外收入。根據專業設計院的特點,扶持確有專長的工業院搞以設計為龍頭的總承包,實現經營模式的轉變。7月份我廳組織10多個設計院參加了市政府赴新疆新聞會和烏洽會,布置9延長米的展臺,并成功地簽定了2項合作意向。同時在企業辦理出境證明和介紹信時給予全力支持。遼河油田院在新疆,沈陽華新院在蘇州,東北院在廣東、福建、河北,沈陽黎東在河北、重慶,沈陽華新院在江蘇等都有較大的設計項目。市紡織院以消化引進技術為依托,在市外承攬了數項無紡布廠總承包項目,較好地帶動了行業經營效益的增長。
(三)認真貫徹國務院《建設工程勘察設計管理條例》和《建設工程質量管理條例》精神,切實抓好質量工作。
1、建筑工程施工圖設計文件審查制度基本健全,并有效運轉年初,我廳頒布了《遼寧市建筑工程施工圖設計文件審查暫行規定》,并印制了全市統一的審查批準書。按建設部的統一要求,批準了14個市級施工圖審查資質(7個甲級建設部審批,7個乙級市審批),考核認定142名施工圖審查人員,全市14個市均成立了獨立的審查機構,使我市的施工圖審查工作進一步法規化和規范化。全年共審查住宅項目1881項,報審率95%,公建項目560項,報審率73%,勘察報告1841項,報審率78%。5月份的全國施工圖審查工作座談會及9月份的全國設計質量工作會議上,我處兩次應邀做了施工圖審查制度建立情況的經驗介紹。
2、針對勘察質量管理的薄弱環節,加快技術立法,強化質量培訓,使工程勘察質量管理狀況明顯改善。針對工程勘察存在的質量通病和管理問題,我市組織專家編制了《遼寧市工程勘察報告編寫規定》、《遼寧市工程勘察成果質量評定標準》和《遼寧市工程勘察單位土工實驗室管理暫行辦法》,并于12月份對全市所有取得勘察資質單位的總工程師和院長進行了質量培訓,實際培訓人數達210多人。
3、開展了全市工程勘察質量專項檢查。11月份在各市組織自查基礎上,抽調專家對全市近2年完成的勘察報告進行全面質量抽查,共抽查項目近100項,合格率90%多。此次檢查最大的特點是不以處罰為主,而是檢查組到每個市都針對查出的質量通病舉辦技術座談會,進行技術交流,使檢查活動發揮了較大的技術傳播作用,也深受基層單位的歡迎。
(四)建立勘察設計咨詢行業信息管理系統,開通網站,全面提高管理水平。
去年7月份“遼寧市工程勘察設計咨詢業信息網(藍圖網)”全部建成并正式開通。目前全市所有勘察設計單位均報名入網,日訪問人次已接近200人次,并與上海、深圳、安徽進行互聯。網站建成后突出地顯現了三個效應。一是實現了技術人員的全程化管理、杜絕了資質審查中的掛名問題,對行業內設計單位技術人員摸清了底數,可隨時分類統計,實現了管理科學化的目標。二是明顯加快了設計單位以及工程技術人員獲得法律法規文件和了解行業動態的時效,新文件3天之內就可以看到,效率是傳統方式的10倍左右,許多設計院長一致反映良好,幾乎天天上網。三是擴大了市內設計單位的宣傳空間。與外市市的鏈接更加有利于推介市內的企業向外拓展市場。建設部9月份曾專門派人來我廳座談網站建立及運行情況。
(五)進一步鞏固資質整頓成果,完成了*年度的年檢工作
6月12日到7月8日我處對全市的所有勘察設計單位進行了年檢。,抽調10多人次對全市817個單位逐個審查年檢,對27個不合格單位予以降級,吊銷不合格資質13個,對63個年檢不合格單位予以限期整改。年檢內容包括3個方面:一是按新的分級標準復核資質;二是確定符合換證條件的單位并予以換發新資質證書;三是辦理入網手續。今年年檢的結果為:年檢合格單位727家,占全行業單位總數的90%,年檢未通過單位63家,占7%,吊銷資質27家,占3%。所有吊銷的資質均經過了慎重的審查程序,在市建設行政主管部門同意,原單位無歧義的前提下辦理吊銷手續。
(六)認真做好全市抗震工作
1、*年經各市建設行政主管部門推薦,市抗辦主任聯席會議評議確定生命線工程加固項目16項,向市財政申請加固經費200萬元。在加固項目安排時,特意向遼南地震區傾斜,偏嶺、孤山各安排一個小學教學樓,震區安排加固資金近90萬,占總盤子的40%多。震區的教學樓加固項目按市政府要求,按時竣工,保證了學生復課,在10月份的現場會中得到了政府的肯定。為保證有限的資金發揮盡可能大的作用,取得應有的社會效益,確保加固項目的真正實施,建立了全市抗辦主任聯席會議制度,各市申請項目互審制度及檔案資料歸檔制度。使資金使用更趨合理,辦理程序更科學。
2、全面推進市轄市的抗震防災規劃和設防區劃的編制工作,盤錦市的抗震設防區劃已通過建設部審查批準,正式頒布實施。沈陽市的設防區劃前天通過專家審查,報建設部待批。同時,按國家新頒布的強制性標準強化了對超規范項目的設計管理,不再審批超規范住宅項目,有效地控制了超規范設計勢態。
3、組織進行了全市“十五”期間待加固生命線工程的普查,通過普查使我們對全市城市重要基礎設施的抗震現狀有了概括的了解,使今后5年加固任務目標清晰化,也為我們向政府爭取加固資金提供了依據。據統計我市仍有220項、53萬平方米生命線工程需要加固,約需加固資金8000萬元。
(七)做好協會、學會工作,發揮好兩會的作用
市土木建筑學會10月份組織召開了*年全市土木工程結構學術大會。300多名工程技術人員參加了本世紀未的市級大型學術會議,會議收到論文200多篇,大會交流140篇并編輯出版9月份在大連承辦了中國建筑學會團體會員換屆會。今年我市活躍的學術活動使市土木建筑學被中國建筑學會評為“優秀地方學會”。市勘察設計協會在協助政府資質審查,推動行業改革等方面也做了大量的工作并得到會員單位的認可。
三、今年工作計劃
今年勘察設計管理工作思路是:深入貫徹黨的十五屆五中全會精神和全國勘察設計工作會議精神,按照今年全市建設事業工作目標要求,全面推進勘察設計體制改革,大力推進技術創新,設計創優,加快建立勘察設計市場體系,加強抗震和地下空間開發利用管理,進一步提高工程勘察設計水平,更好地為我市工程建設、城鄉建設和經濟建設服務。今年的工作重點是:
(一)突出抓好勘察設計單位改制工作,全面推動行業的改革與發展。
爭取在5月份由市政府批轉我市的行業改制指導意見,今年內80%的市屬勘察設計單位完成改制工作,50%的市屬勘察設計單位完成改制或完成方案論證,到20市年底全行業90%以上單位完成改制工作。對符合市場經濟需求的設計企業,扶持他們按國際通行模式經營和發展。結合改制工作,有重點地抓5個工業設計院,從項目總承包做起,逐步向創建國際型工程公司方向發展。加快我市工業設計院尋求經營方向、重新發展的步伐。
(二)優質高效地開展好施工圖審查工作,保證審查制度的健康發展,此項工作已列入市政府的目標責任狀,各市要認真抓好。
要保證14個市施工圖審查報審率達到90%以上,審查批準書發放進入基建審批程序。審查機構要做到資質到位、人員到位。力爭4月份出臺審查收費標準。全年開辦兩期審查人員崗位培訓班,對審查人員進行技術培訓。同時,要健全審查項目的存檔備案制度,要對項目的主要特征進行微機管理,能形成各種統計報表,如本市新建住宅面積、公建面積、節能住宅面積等。
(三)做好資質換證工作,進一步推進隊伍結構的調整。
按建設部的工作布署,開展工程勘察設計單位資質的重新審定和換證工作,年底基本完成甲、乙級單位的換證工作,達到控制總量、調整結構、優化隊伍、提高水平的目的。在壓縮總量的基礎上,初步實現全市資質管理的動態化。文件已發出,各市要認真部署,按時組織報送,對涉及升級、增項、更名等內容的要用建委的正式文件隨材料一起報。
(四)開展勘察設計市場的專項整治。對不執行國家強制性標準、壓價競爭、掛靠等行為進行專項治理,維護市場秩序,保證工程質量。初步定在7-8月份進行,各市也可以根據情況先自行開展。
(五)繼續抓好行業經營狀況,保證整體效益增長
引導隊伍開拓市外市場,扶持裝飾設計、智能系統集成等新興產業迅速壯大,帶動行業整體經濟效益和綜合實力的全面提高。
鼓勵有實力的建筑院和專業院,到市外設辦事處,開拓市場。將裝飾設計建筑幕墻和智能集成隊伍納入勘察設計行業管理系統中,開辦專業學術委員會,參加優秀設計評選,盡快壯大其技術實力和經營規模,使之成為行業結構調整的分流口和經濟增長點。力爭全行業勞動生產率保持7%左右的增長,總產值達到17億以上,人均產值3.8萬元左右。實現市外收入占總產值30%的目標。
(六)面向社會,解決政府和群眾關心的城市美化問題,突出抓好地下空間利用工作,促進設計水平和城市建設水平的提高。
1、繼續結合《城市街路、廣場景觀設計導則》和《城市住區景觀環境設計導則》,推動全市城市街路改造、小區環境建設上質量、上水平,并利用新聞媒體宣傳和普及全社會的建筑環境意識,引導開發商和業主適度投資于環境建設。按市委、市政府的要求突出抓好城市地下空間綜合開發利用工作,出臺《遼寧市城市地下空間利用管理規定》和《地下空間利用規劃編制導則》指導開發利用工作。與人防辦做好工作協調,加快相關管理法規和技術規范的建立,強化審批管理工作。
2、組織好“遼寧新世紀城鄉住宅”設計方案競賽活動,結合城市擬開發地塊和市試點建設小城鎮主要建設項目進行競賽,中選的優秀方案付諸實際建設。同時,編輯出版圖集。3月中旬發競賽通知,5月未評選,6月份全市勘察設計工作會議上表獎。
3、組織開展1999-*年度全市四優評選活動。4月份下文,7月份受理申報,11月份公布評選結果。
(七)加強抗震和地下空間管理工作,加大抗震減震法的貫徹力度,提高抗震減災能力。
繼續抓好已有生命線工程的抗震加固和新建工程的抗震設防審查工作,力爭市加固補助經費200萬元,繼續推動市轄市的抗震防災規劃的修編和抗震設防區劃的編制工作,指導和推動村鎮建設抗震防災工作。
針對我市抗震形勢,要特別加大抗震減災法的貫徹執行力度,重點抓好3件事。一是在去年普查的基礎上,篩選出幾十項重點項目,在市補助的同時,動員社會力量和業主投資進行加固。二是進行全市80年到90年期間建成的建筑抗震設計質量復查,對設計存在問題的要責成業主負責加固。三是組織我市位于遼南、遼蒙兩個國家重點地震監視區的7個縣(鎮)的抗震防災規劃編制工作。爭取啟動市轄市設防區劃的編制工作。
【關鍵詞】新奧法;施工原理;工程;應用
1.新奧法簡介
1.1新奧法的概念
所謂新奧法,就是奧地利隧道施工新方法的簡稱,英文為New Austrian Tunneling Method,簡寫NATM,是上世紀六十年代由L.V. 拉布西維茲、米勒-菲切爾等隧道專家提出的一套隧道施工理論和方法,它迅速為各國工程界所接受并獲得廣泛的應用。新奧法是應用巖體力學的的理論,充分利用巖體的自支撐能力,結合現代量測監控技術,采取柔性支護的手段來達到隧道或巷道的穩定。
1.2新奧法的發展
新奧法與傳統礦山法都屬于鉆爆法,它最早是應用于隧道工程。拉布西維茨1934年嘗試在地下工程中使用噴漿支護。在1942~1945年建造的洛伊布爾隧道中首次采用了雙層薄襯砌。1948年,他提出了量測工作的重要性。在1953~1955年修建普魯茨-伊姆斯特電站的有壓輸水隧洞時,按拉布西維茨的建議采用錨桿支護而獲得成功。1963年拉布西維茨將這種施工方法正式命名為新奧法。1964~1969年他又提出了在巖石壓力下隧道穩定性的理論分析,強調采用薄層支護,并及時修筑仰拱以閉合襯砌的重要性。經過20多年的實踐和推廣,新奧法日趨成熟,在山嶺隧道中被普遍使用,并已廣泛用于其它巖土類工程。中國從上世紀60年代初開始推廣噴錨支護,到80年代新奧法已被廣泛采用于礦山井巷、隧道等工程。
2.新奧法施工原理和技術
2.1新奧法的巖體力學原理
傳統礦山法依據的是“松弛載荷理論”,該理論是泰沙基和普羅托奇雅可諾夫于上世紀二十年代提出的。它認為,穩定的巖體有自穩能力,不產生載荷;不穩定的巖體則可能因松弛產生坍塌,需要用支護結構予以支承,作用于支護結構的載荷就是圍巖松弛范圍內可能坍塌的巖體的重力。而新奧法依據的是“巖承理論”,該理論認為,圍巖穩定是巖體自身有承載自穩能力;不穩定圍巖喪失穩定是有一個過程的,如果在這個過程中提供必要的幫助和限制,則圍巖仍然能夠進入穩定狀態[1]。可見,這種理論非常重視過程和對過程的有效控制,充分利用圍巖的自承載能力是其基點。
2.2新奧法的支護技術
與新奧法的力學原理相適應,新奧法擯棄了剛性支架的大量使用,如木支架、鋼筋混凝土預制構件支架、鋼支架、整體混凝土支護和砌石支護這些靠支架強行支撐松弛圍巖的傳統支護方法,而是采用柔性支護來加固圍巖,如噴射混凝土支護、錨桿支護、錨網支護、錨噴聯合支護、錨桿注漿支護、錨噴網聯合支護等,并且要恰當掌握支護時機,支護結構盡量形成閉合的薄壁圓桶結構,可以和圍巖一同產生有限的變形以釋放應力而獲得更高的自承能力。新奧法把巖體既看作產生載荷的原因也看作主要承載結構,支護結構和巖體要形成統一體并共同發揮承載作用。
2.3新奧法的量測技術
新奧法是掘進施工由經驗和定性走向定量分析的方法。根據工程的地質、規模和施工要求,要制定合理的量測計劃和確定量測項目。量測項目主要有位移、應力應變、接觸應力等三大類。可以采用水平儀量測圍巖表面垂直位移和地面沉陷,用伸長計量測圍巖在不同半徑處的變形,用收斂計量測收斂變形,用壓力盒測定接觸應力,等等。通過記錄、整理、分析這些數據,可以進行圍巖的穩定性分析,用于調整施工方案或指導施工,故而新奧法是設計和施工一體化方法。
3.新奧法施工
3.1新奧法施工原則
新奧法的施工原則可以概括為“少擾動、早噴錨、勤量測、緊封閉”。
“少擾動”就是在進行掘進時盡量減少對圍巖的擾動破壞。因此,要優先選用機械開挖,如單臂掘進機、全斷面掘進機、掘錨支綜掘機。采用鉆爆法時要用光面爆破或預裂爆破,控制循環進尺和及時支護。
“早噴錨”是指開挖后及時施作初期支護,使圍巖的變形進入受控狀態,既可防止圍巖松弛坍塌又允許適度變形以產生自承能力。若圍巖穩定性較差時可以采取超前支護。
“勤量測”指采用量測儀表來量測圍巖位移、應力應變和接觸應力等,通過數據來分析圍巖的穩定性或變化趨勢,以便調整開挖方法、支護方法等。
“緊封閉”是指盡量采用噴錨支護,避免圍巖暴露而致強度和穩定性降低,要適時對圍巖施作封閉性支護,使圍巖和支護結構處于良好的共同工作的狀態。
3.2新奧法施工程序
新奧法施工程序如下圖:
4.新奧法在各種工程中的應用
4.1新奧法在井巷工程中的應用
新奧法由傳統礦山法演化而來,是傳統礦山法的推陳出新。井巷掘進在礦山工程中占40~60%,對礦山的生產、安全和開采成本影響很大。在礦山井巷工程中,有些使用期很短,如礦塊天井、鑿巖巷道、拉底巷道、裝礦巷道等采切工程;有些使用期較長,如主副井、斜坡道、通風井、主溜井、主要硐室、石門和階段運輸平巷等開拓工程。對于采切工程,一般采用傳統礦山法施工就可。對于開拓工程,盡量采用新奧法施工,但要求明顯比隧道低。
礦山巷道除特殊情況下一般采用直墻拱頂,多數不設仰拱不閉合。除了主副井外,由于巷道斷面較小,很少采用再砌或再噴混凝土的復式支護。多采用鉆爆法開挖,有條件時可采用掘進機開挖,巖層極為松軟時可以人工開挖。鉆爆法施工時一般分掏槽眼、輔助眼和周邊眼,采用光面爆破技術,按照掏槽眼——輔助眼——邊幫眼——底板眼的順序進行微差爆破。根據圍巖的穩定性和地壓力的大小,用工程類比法確定初選支護方式和支護參數,一般用噴射混凝土支護、錨桿支護、錨網支護、錨噴聯合支護、錨噴網聯合支護等。在施工中,根據量測監控的數據來分析判斷初選支護方案是否恰當,用逼近法或抽稀法來調整以找到最佳支護方案。迄今為止,依據巖體力學理論計算而得出的錨噴支護方案僅供參考。大姚銅礦采用光面爆破技術、錨噴網聯合支護掘進階段運輸平巷,取得了良好的技術經濟效果。
4.2新奧法在采場中的應用
新奧法提出的巖承理論和柔性支護理論,在采場地壓管理中發揮著重要作用。無論是非金屬礦山還是金屬礦山,只要采取地下開采,都需要處理采場地壓問題。在地采礦山中,特別是采用空場法和采后充填法來開采水平和微傾斜礦床、緩傾斜礦床或傾斜礦床,都會面臨采場頂板控制問題。在頂板堅固性和穩定性差的時候,常常采用系統錨桿、錨網聯合、錨桿桁架、錨帶網等支護方法來處理頂板或局部不穩的地方,以保證回采期間頂板的穩定和采場安全。在露采時,常常采用噴射混凝土、錨桿、錨網、錨索等支護方法來加固邊坡或平臺。其實際效果往往遠勝木樁、擋土墻和砌石加固,且造價更低。
4.3新奧法在隧道工程中的應用
新奧法起源于傳統礦山法,成就于隧道工程。由于隧道工程斷面較大、長度較長、穿過的巖層較復雜、要求更高,是新奧法應用最徹底的領域。從開挖方式上,隧道掘進可以采用鉆爆法、全斷面掘進機、盾構法等多種手段。鉆爆法時可以采用全斷面法和臺階法施工,盡量減少開挖對圍巖的破壞。如圍巖穩定性較差,開挖前可以采用錨桿、小導管或管棚超前支護[2]。從支護手段上,隧道初期支護可以采用錨桿支護、噴射混凝土支護、錨噴聯合支護或錨噴網聯合支護,并且往往做成封閉的薄壁圓桶結構(設仰拱),并進行注漿封水或導管排水,還常常進行二次襯砌或復噴混凝土支護(起安全儲備和美觀作用)。如地壓過大時,可以采用鋼纖維、鋼拱架或鋼筋格柵混凝土支護。大箐隧道采用鉆爆法正臺階施工、錨噴初期支護、模筑鋼筋格柵混凝土二次支護的方案,取得了很大的成功。
4.4新奧法在公路工程中的應用
新奧法在公路工程中也有廣泛應用,在開挖深路塹、處理高陡邊坡、穩定路基方面都發揮作用。對穩定的石質邊坡,可以進行噴漿覆蓋以防止風化;對不穩定的石質邊坡,可以采用沙漿錨桿加固,可以用錨噴加固,可以用錨網加固并防止落石。還可以用位移量測和變形量測手段來分析高陡邊坡的穩定性,可以用長錨索來加固邊坡或填方路基。在昭待公路的修建過程中,用長錨索來加固邊坡或填方路基得到大量使用。
4.5新奧法在其它工程中的應用
此外,新奧法在國防工程、水利工程、水電工程、地下鐵道、地下建筑都有一定的應用。重要的地下彈藥庫和地下軍事基地都使用新奧法施工。蔓灣水電站左岸的高陡邊坡坍滑治理就大量采用錨噴支護和預應力錨索支護而取得成功。新奧法的二次支護方法在地下建筑和地下鐵道建設中也被大量采用。
5.新奧法施工的注意事項
當然,新奧法也非萬能和唯一的方法。相比于傳統礦山法,它的施工技術更復雜,設備要求更高,成本也更高,施工速度更低,而且,在一些地質條件較復雜或軟弱地層中,不適于新奧法施工。在下列情況下,不適于或需要采取適當的輔助措施才能進行新奧法施工:①涌水量過大的地層;②因涌水產生流沙現象的地層;③圍巖破碎使錨桿鉆孔和插入都極為困難的巖層;④工作面不能暫時穩定的巖層;⑤沙石、碎石、沙礫層[3]。
6.結論
新奧法將巖體力學理論和工程施工緊密結合,從開挖、支護和量測監控的系統的思維出發,確保設計和施工的一體化,從而保證工程質量和安全,有很廣很強的適用性。隨著錨桿材料、噴漿工藝技術、光爆技術、量測技術等的發展,新奧法將應用越來越廣泛。其施工成本會不斷降低,施工速度會不斷提高,而施工質量和安全卻越來越高。
【參考文獻】
[1]于書翰,杜謨遠主編.隧道施工[M].人民交通出版社,2001.
的方方面面是很多的,眾人做出的努力也等于完全白費。
【關鍵詞】施工質量;質量控制;控制要求;施工方法
On the subgrade construction quality control
Zhao Feng
(Hefei auspicious Transportation Construction Technology Development Co., Ltd Hefei Anhui 230000)
【Abstract】The subgrade is an important part of road construction. It is the main body of road structure and pavement construction, the basis of the connection of the link is also a bridge engineering. Without strong stability of roadbed, there is no solid surface. Prompt car jumping on both ends of the bridge opening lead, slow down the normal driving speed. So roadbed is good or bad relations between the engineering quality and driving the vehicle's normal vivid. Subgrade construction is a major project in the construction of a highway. Not only in the engineering quantity, investment is huge, use Labour force is also the most. Often seen as the key to highway construction schedule control, especially highway through the bad geological and hydrological area encountered technical problems it more more difficult. If a bit in the design and construction undeserved produce all kinds of diseases, it is easy to cause the subgrade pavement damage, affecting the traffic safety. Subgrade in a project is often occupies a large proportion, fill and excavation roadbed, it involved material, artificial, mechanical is very huge. How to accomplish the most ideal under the condition of existing roadbed engineering, roadbed quality control is particularly important. Only passed the quality, the efficiency of the effect will be reflected, only pass the roadbed quality results will also got everyone's identity, otherwise all is talking. This year, subgrade has the more hasten is increase the momentum of the size of the accident, people in the pursuit of progress, but ignored the quality of roadbed. Once the roadbed problems involved .All aspects of a lot of, all efforts is entirely in vain.
【Key words】Construction quality;Quality control;Control requirements;Construction methods
1. 路基質量目標要求
1.1 路基應具有足夠的整體穩定性。
路基是直接在地面上填筑或挖去一部分地面建成的。路基修建后,改變了原地面的天然平衡狀態。在工程地質不良的地區,修建路基可能加劇原地面的不平衡狀態,從而導致路基發生各種破壞現象。因此,為防止路基結構在行車荷載及自然因素作用下發生整體失穩,發生不允許的變形或破壞,必須因地制宜采取一定的措施來保證路基整體結構的穩定性。
1.2 路基應具有足夠的強度。
路基的強度是指在行車荷載作用下,路基抵抗變形與破壞的能力。因為行車荷載及路基路面的自重使路基下部和地基產生一定的變形,較大的變形會影響路面的使用品質。尤其是不均勻沉降,直接導致路面的不均勻沉降,降低路面平整度,同時,也是路面早期破損的重要原因。為保證路基在外力作用下,不致產生超過允許范圍的變形,要求路基應具有足夠的強度。
1.3 路基應具有足夠的水溫穩定性。
路基的水溫穩定性是指路基在水和溫度的作用下保持其強度的能力。路基在地面水和地下水的作用下,其強度將會顯著降低。因此,對于路基,不僅要求具有足夠的強度,而且還應保證在最不利的水溫狀況下,強度不致顯著降低,這就要求路基應具有一定的水溫穩定性。
1.4 路基應確保排水通暢。
路基施工應自始至終確保排水通暢。路基施工前,應首先設置完善臨時排水系統。永久排水設施應確保排水通暢,并力求內在及外觀質量優良。
1.5 上、下邊坡穩定美觀。
上邊坡防護應首先確保安全、耐久。同時應注意施工質量的內實外美。
下邊坡防護的型式較多,在確保施工內在質量的同時,應高度重視工程外觀質量。
1.6 小橋涵應內實外美。
小橋涵的施工,應做到內實外美。以往小橋涵的施工,往往不夠重視,質量難以保證,尤其是外觀質量往往較差。
2. 路基質量控制要點
2.1 軟基處理。真空預壓
真空預壓應遵循以下規定:
2.1.1 密封膜的加工。
(1)密封膜宜為聚氯乙烯薄膜,厚度為0.12~0.17mm,其加工后形狀必須與加固區一致,加工后的薄膜面積不得小于設計面積,密封膜每邊長度應大于加固區相應邊3-4m。
(2)每塊加固區域用2-3層密封膜,具體層數可根據密封膜性能確定。薄膜加工可采用熱合法,嚴禁有熱穿、熱合不緊等現象,不宜有交叉熱合縫。
2.1.2 濾管安裝:過濾管應埋于砂墊層中間,距泥面與砂墊層頂面的距離均應大于5cm。濾管周圍必須用砂填實,嚴禁架空漏填。
2.1.3 密封溝:密封溝的開挖應沿加固邊界進行,其深度應達到地下水并切斷透水層,內外坡應平滑無砂料存在。溝底寬度應在0.4m以上,以保證密封膜與溝底粘土充分接觸,滿足密封要求。
2.1.4 試抽真空:在覆水前,應進行試抽真空,同時仔細檢查每臺射流泵的運轉情況及薄膜的密封性,發現問題及時處理。試抽真空宜為7-10天,膜下真空壓力應達到0.08MPa,若低于此值即屬不正常,應立即查找原因及時處理。試抽開始,即應進行真空壓力、沉降量等參數的觀測。
2.1.5 正常抽真空:試抽達到要求后,可進行覆水轉入正常抽真空階段,此階段是真空預壓加固地基的主要階段,可持續2-5個月。
2.2 填料粒徑的控制。
粒徑超標,是多年來的質量通病。尤其是宕渣,往往超標嚴重。
控制粒徑須從源頭抓起。如料源粒徑超標的塊石含量大,應安裝破碎機進行破碎。運料車上應安裝格柵架子,格柵間隙為10cm或15cm(根據填料的區位而定),以確保填料最大粒徑不超過規范規定值。
2.3 填料含水量的控制。
大家都知道含水量應接近最佳含水量的重要性,但在實際施工中,往往缺乏措施。特別是夏季干燥,含水量少,必須配備灑水車及拌和設備。
2.4 分層厚度的控制。
(1)控制分層厚度的目的是控制壓實度。現行施工規范對松鋪厚度有明確的規定。但目前現行施工規范正在修訂中,修訂后的施工規范將根據施工工藝來確定松鋪厚度。不管怎樣,確定了松鋪厚度,在施工中必須嚴格控制。
(2)控制松鋪厚度的方法,一般是打方格、拉線。
(3)打方格的方法是,用石灰粉撒出縱橫線條將路基表面分割成形狀面積完全相同的長方形,每一個長方形中卸一車填料,其體積除以長方形面積剛好等于或略小于要求的松鋪厚度。
(4)拉線的目的是為了更好地控制層厚的均勻性。
2.5 不同性質的填料填筑路堤。
(1)透水性土和非透水性土不得在同一填筑層中雜亂無章的混填。目的一:提高路堤的均勻性;目的二:防止產生水囊。
(2)如果上面一層是透水性土,下面一層是非透水性土,那么下層土表面應做成雙向的大于4%的橫坡。目的:排除雨水。
(3)如果上面一層是非透水性土,下面一層是透水性土,那么下層土表面應做成平坡。
2.6 壓實度的控制。
新《公路工程技術標準》、新《公路工程質量檢驗評定標準》和即將出臺的《公路路基施工技術規范》,都提高了壓實度的標準,施工前必須認真做好工藝試驗。
2.7 路基填筑的均勻性控制。
路基的不均勻沉降與路基填筑的不均勻有很大關系,路基填筑的不均勻又與許多因素有關,如,填料粒徑及性質的不均勻、填土高度的不均勻、壓實度的不均勻等。應避免下列兩個常見的問題:
(1)路基缺口。
路基與便道相交處留有缺口。由于路基填筑一層一層的提高,而便道沒有隨著提高,就形成缺口。等到路基填筑到頂面后,再來補這個缺口,缺口部位的總體壓實度肯定偏低,工后沉降肯定比相鄰部位要大。
因此,便道應隨著路基填筑的升高而升高。
(2)分段填筑端部臺階不規范。
路基分段填筑端部的臺階往往不規范。設置臺階的目的,是使路基填筑段與段的銜接部位確保壓實度與相鄰部位的壓實度相一致。
因此,這些臺階不是路基填筑到一定高度后一次性修挖出來,而是每填筑一層,留出一個臺階,臺階寬度2m,臺階端部的虛土應挖除。
2.8 挖方路段的排水設施。
挖方路段的瀝青路面早期破損現象往往更為嚴重,究其原因,主要是路基的排水不過關,路基處于地下水的浸泡中,強度遠遠不足,造成路面結構的早期破壞。
因此挖方路段的路基排水是至關重要的,關鍵是設法阻斷地下水、排除地下水。設計上往往考慮不周,施工中設法彌補。
(1)臨時排水溝。
路基施工前,應首先形成完善的臨時排水系統,排除地表水。施工過程中的雨水應能隨時排除。臨時排水溝的設置,應注意在確保排水功能的同時,還應講求外觀的整齊劃一、美觀。臨時排水溝應斷面尺寸統一,線條順直美觀。
(2)路基表面排水。
在施工過程中,應注意隨時排除路基表面的雨水。路基表面應確保平整,具有一定的橫坡度,同時路基頂面的兩側應設置擋水埂,每隔10米開一口,雨水沿擋水埂流到出水口,經臨時排水槽排至臨時排水溝。
2.9 砌筑工程。
(1)砌筑應分層錯縫。漿砌時坐漿擠緊,嵌填飽滿密實,不得有空洞。在工程實際中,往往存在問題較多。
(2)砌體表面平整,砌縫完好、無開裂現象,勾縫平順、無脫落。
(3)泄水孔無堵塞。
(4)沉降縫整齊垂直,上下貫通。
2.10 小型結構物。
小橋、通道等小型結構物往往存在層層分包的現象。分包而又管理不嚴,造成質量較差,尤其是外觀質量更差。
實例:某項目某合同段,在交工鑒定時,有一座小橋,因外觀質量差被評為合格,結果整個路基單位工程被評為合格。其實,整個路基工程還是蠻不錯的,就一座小橋,影響了整個單位工程。
因此,小型結構物的外觀質量,應該像大中橋一樣重視。
參考文獻
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