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以特定要求为目标,政府和建筑企业研究和测评建筑工程及其质量的过程就是建筑工程质量检测。通过力量资料的收集和查阅,本文对建筑工程质量检测的特点进行了如下概括和总结:
(1)合法性。建筑工程质量检测以国家颁布的《建设工程质量检测管理办法》为法律依据。
(2)公正性。根据国家的法律法规,第三方检验机构受相关利益者的委托检测建筑工程的质量,以检测结果出具检测报告。因而,建筑工程质量的检测更公正、公平。
(3)真实性。检测机构出具的检测报告是检测和评估建筑工程的真实情况的结果,因而,具有真实有效性。
(4)准确性。检测机构的检测以质量工程质量的法律规定为原则,保留了所有检测的凭据和资料,因而具有准确性。
(5)独特性。建筑工程检测报告的质量评估是针对某一工程而进行的,因而建筑工程具有差异,某一建筑工程的质量评估只能代表本工程的质量检测结果,所以决定了其特有的性质。
2建筑工程主体结构质量检测的内容与技术措施
2.1外观检测
因为从直观上看,工程的整体可以从建筑工程的外观上展现出来,所以,检测建筑工程主体结构质量的过程中,检测建筑的外观其中的重点。就工程建筑的混凝土结构构造方面来看,墙面坑洞及裂纹、结构疏松和混凝粗糙等都是外观检测必须包含的内容,从这些方面上来看,建筑工程存在的问题和缺陷都可以在质量问题上体现出来。其中,外观的检测内容包含两个方面,一方面是尺寸度量,它是分析建筑结构中多方面的基础构建,其中包含有工程结构中支柱的直径何高度、墙体侧面深入地下的深度等内容。正是因为这些准确的数据测量,因而建筑工程的外观施工能够严谨的完成得到充分的保证。另一方面,估算测量的内容包含有测量和评估精确度不明的部件,不但确保控制好工程部件尺寸的变动幅度,而且保证了按照要求设计建筑工程的外观。
2.2钢筋保护层的检测
工程建筑结构的抗压强度,也就是检测钢筋的保护层,直接决定了其稳定和巩固的程度,所以,充分保证工程的质量重视工程结构抗压强度的重要性。测量工程建筑抗压强度包括两方面,其一是静态抗压检测和动态抗压检测,它主要是利用雷达或超声波等工具检测工程结构的脉冲压,推导结构部件的抗压强度是通过发射脉冲与反射脉冲的脉冲波形质检异同的比较完成的。其二是共振测定和钻芯取样法,前者判断结构强度利用的原理是将适当的振幅和频率的检测波发射到工程构件上,进而得出工程构件以及检测波产生多大的共振,最终得出判断。另一种钻芯取样则就是在钻孔检测直接检测主体结构的强度得出结论。但是因为多样化的建筑结构,同时缺乏完善的检测手段,因而必须具体问题具体分析,选择和建筑工程本身相适应的检测方法,这样才能得出精准的工程结构抗压检测结果。
2.3混凝土的检测
(1)回弹法。回弹法测量工程结构质量采用的重锤必须具有一定动量,进而通过对结构表面锤击的方式得出测量结果。工程结构不一定能够吸收所有捶打的动能,这主要是因为受到外界振动的影响,工程结构的混凝土只能吸收一部分,而重锤受到其余部分的动能产生反弹,从工程结构的表面离开。接着在比较重锤的反弹高度并与重锤的初动量的测量结果之后得出工程结构中的混凝土结构。例如,通常使用随机抽样的方式进行回弹法的抽样检测,抽样检测必须选择不少于十个检测构件进行。如果是检测区域比较大的结构,可以将检测区域划分为若干小区域独立存在。如果样本容量尺寸为4.5×0.3m以下的构件,那么可以将其划分为五个部分。测量的过程中,测区位置的安排要以构件的类型为依据,同时,要保持在2m的范围内布置测区。回弹仪在使用的过程中要保持水平,测区的面积最好不能超过0.04㎡的范围,还要根据不同的区域记录相应的数据,避免出错。
(2)超声回弹法。超声回弹法的方法原理是以回弹法为前提,充分运用超声的优点,以超声仪器为测量工具,将待测物体中的传播时间以及超声在物体内的传播速度都计算出来,而且在上述基础上测量主体结构表面的硬度参数,最终主体结构的硬度参数就在结合回弹值和声速两者的计算中得出。与其他检测方法相比,超声回弹法的特点较为突出,尤其是利用超声回弹法,主体结构中的水分不会再成为测量的影响因素。因为现在建筑结构基本上都是利用混凝土建造主体结构,所以仅仅使用其中一种方法,主体结构中的水分很容易影响测量。因而必须结合超声检测法和回弹法,保证检测结果尽可能不受主体结构中水分的影响,进而保证主体结构检测的准确性。
3建筑工程主体结构质量检测的管理措施
3.1建立监督小组
保证测量的精确度不但需要正确的检测方法,同时也不能忽视对测量的监督,做好监督工作可以充分保证有效的建筑工程主体结构质量检测。和具体的质量验收相比,监督工作具有随机性的特点,但是建筑工程主体结构质量检测也可以有效的借鉴监督的结果。监督工作的作用是可以保证建筑工程主体结构的质量在检测工作中反映的有效性,同时,监督部门要对随机抽查实体建筑检测结果给予高度重视,与此同时,也不能忽视检测时产生的损害建筑主体的行为,并及时遏制这种检测手段的实施。和具体的质量检测有所不同,监督检测工作的目的在于通过简单有效的检测手段,对实体质量验收的具体效果充分掌握。通常由监督部门专门建立监督小组,利用精密的仪器,采用正确的测量手段,有效处理和检测现场产生的问题。
3.2根据结构的形式抽样
建筑工程主体结构的质量检测手段必须科学、合理,以此确保产生准确有效的检测结果。一般而言,利用抽查的方式检测数量较大的待检对象,其中抽样数量的合理性直接关系到抽样检测结果的准确性。因而必须以待检结构的形式分类抽样,进而准确测量主体结构质量。例如,抽样检测不同的结构类型,包括检测钢结构、钢筋混凝土结构,还要测量砌体结构,其中,每一个结构中又有具体的结构类型划分,分别进行抽样检测。
3.3根据检测物的容量选择合适的样本容量
选择合适的样本容量也是建筑工程主体结构质量检测时必须重视的。按照相关的规定,监督部门必须检验检测方式的合理性,一般而言,只要要选取待检物总体容量的10%以上的容量作为样本容量,若不满总体容量的10%,则可信度不高。
4结束语
在利用混凝土施工技术时应当注意严重控制混凝土的温度应力,避免混凝土结构因温度差异,致使混凝土结构受温度应力作用而出现裂缝问题。对于混凝土施工中,混凝土温度应力控制需要注意的方面有:严格控制水泥质量。水泥是构成混凝土重要原材料之一,其能够发生水化反应。水泥水化反应过程中,会释放大量的热量。当大量的热量存在混凝土的内部结构中时,处理不当,容易导致混凝土产生温度应力。在选取水泥材料时应当对水泥水化反应进行测试,确定水泥水化反应程度,从而选择水化反应程度较低的高质量水泥。重点控制混凝土温度。外界温度过高或过低,都可能影响混凝土浇筑温度,促使混凝土结构受温度应力作用。所以,在进行混凝土结构浇筑之前,一定要确定当前外部温度,尽量避免在高温下进行混凝土结构浇筑作业。如若一定要在高温环境下进行混凝土浇筑,需要采取综合降温措施,尽量保持混凝土浇筑相对稳定的温度下作业。
(二)降低地基对混凝土的约束力
在实际工作中,降低地基对混凝土的约束也是混凝土结构施工中需要注意的问题,如若地基的约束力作用在混凝土结构上,也会降低凝土结构施工质量。
(1)进一步降低混凝土内部约束力为了保证混凝土结构施工质量不受混凝土内部约束力的影响,在应用混凝土施工技术时一定要估算混凝土结构内部温度。在具体施工过程中,注意控制混凝土结构内部温度,如若出现温度超过估算范围时,应当采用覆盖法或蓄水发法等来降低混凝土结构内部温度。
(2)减少外部地基约束力在土木工程建筑混凝土结构施工过程中,应用混凝土施工技术进行混凝土浇筑时作用在地基上的作用力较大,会增加地基需要承受的压力,相应的地基约束力将会作用在混凝土结构上,促使混凝土结构施工质量降低。对此,在混凝土结构浇筑时尽量采用滑动层浇筑,通过滑动浇筑,缓解低级所承受的作用力,相应的降低地基外部约束力,确保混凝土结构施工质量达标。
(三)结束语
[关键词] 建筑结构件 温变裂缝 质量控制
近年来,随着科技水平的不断提升,我国建筑工程质量总体水平有了较大提高,但存在的问题仍然不少。在施工中由于各种因素的影响,经常会出现这样或那样的质量问题,甚至造成质量事故,产生严重的后果。而在众多的质量事故中,温度变化引起的裂缝是一种典型的质量问题。因此,探讨质量控制措施与如何防治温变裂缝的产生,对于保证建筑工程建筑物的质量有着重要意义。
一、建筑结构件工程中温度变化引起裂缝的主要原因
1、建筑结构件随着温度的变化而产生变形,即通常所说的热胀冷缩。当变形受到约束时,便产生了裂缝,约束的程度越大,裂缝就越宽。
2、水泥和水所引起化学反应引起裂缝。大体积混凝土开列的主要原因之一,是由于混凝土在硬化过程中,水泥和水起化学反应,产生大量的水化热引起混凝土的温度上升,如果热量不能很快散失,内部和外部温差过大,就将产生温度应力,使结构内部受压,外部受拉。混凝土在硬化初期,只有很低的抗拉强度,如果由内外温度差引起的拉应力超过混凝土早期抗拉强度时,混凝土就要产生裂缝。
3、构件硬化成型后,在使用中,如果温度较大,构件内部温度梯度就极大,也会引起构件开裂。
4、建筑结构件浇筑、养护及拆模过程中采用不当的施工方法,从而加剧温度变化产生裂缝。
二、建筑结构件工程质量控制的一般措施
1、组织措施
组建项目监理机构,配置满足工作需要的监理人员,并在约定的时间内,总监理工程师及其他监理人员派驻工地。建立现代企业制度,建立和健全质量控制体系,加强内部管理,对监理人员进行技术管理培训,建立考核奖惩制度。确定监理机构各部门职责分工及各级监理人员权限,并报送发包人和通知承包人。组织第一次工地会议,监理例会、监理专题会议和编写会议记录分发与会各方,保障工程质量,要求或建议承包人组织一定数量高素质的民工参与建设,督促承包人做好生活后勤工作,保障工地人员健康专注地投入施工。建议或要求必包人提供便利的施工条件,确保控制工程质量。
2、管理措施
健全技术文件审核、审批制度。根据施工合同约定,由双方提交的施工技术图纸以及由承包人提交的施工组织设计及施工计划、施工进度计划等文件应经过监理机构核查、审核、审批。督促承包商严格按照设计图纸、施工规范、验收标准,工作的各种商洽必须经有关监理工程师签字后方可实施。审查主要材料、设备的质量和核定其性能,参加工程验收工作,参与工程质量事故的处理。
3、经济措施和合同措施
严格质量检验和验收,严格按照双方的合同实行严格公平、公正的奖惩措施。对经验收不合格的工场部位拒付工程款。
三、建筑结构件工程中温变裂缝质量控制的主要技术措施
1、预防热胀冷缩的措施:(1)撤去约束,允许自由的产生变形;(2)设置伸缩缝。
2、防止化学反应引起裂缝产生的措施是:(1)尽量选用低热或中热降低泥矿渣水泥、粉煤灰水泥;(2)降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在450kg/m2以下;(3)降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.60以下;(4)改善骨科级配,掺加粉煤灰或高效减少水剂等来减少水泥用量,降低水化热;(5)改善混凝土的搅拌工艺,采用”二次风冷“新工艺降低混凝土的浇筑温度;(6)在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌和物的流动性、保水性,降低水热化,推迟热峰出现的时间;(7)合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束;(8)在大体积混凝土内部设置冷却管道,通过冷水或冷气冷却,减小混凝土的内部温差;(9)加强混凝土温度的监控,及时采取冷却保护措施;(10)、加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表现缓慢冷却,在寒冷季节,混凝土两面必须采取保温措施,以防寒潮袭击。
3、预防产生比类裂缝的措施是:采用隔热(或保温)措施,尽量减少构件内部温度梯度,在配筋时应考虑温度力的影响。
4、预防结构件浇筑及养护过程产生裂缝的措施:
(1)针对建筑结构件伸缩较大的特点,浇筑混凝土时每隔30m左右设置后浇带。(2)浇筑中,下落高度不超过1.5m,混凝土不得成堆,及时出料、及时成活,以免产生离析现象,使得现浇板配料不均;严格按照操作规程进行施工,选择熟练的混凝土振捣工人,掌握好振捣时间,以保证混凝土振捣均匀、密实,避免漏振、欠振,并做好混凝土施工记录。(3) 建筑结构件混凝土浇筑成型后,应及时覆盖塑料薄膜,避免水分蒸发;浇筑1h~2h后对混凝土二次振捣,以消除收缩裂纹及表面泌水,2h~3h后进行二次压面,并适时用木抹子磨平搓毛2遍以上。(4) 建筑结构件混凝土养护时间不得少于7d,对有抗渗要求的混凝土养护时间不得少于14d;留置混凝土同条件试块,并设专人检测混凝土强度增长情况,在其强度未达到1.2Mpa时,不得在其上踩踏或安装模板及支架。(5)严格按照GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范中的强度要求确定模板拆除时间,拆模时要轻拿轻放,不得对楼层形成冲击荷载,拆除的模板和支架要分散堆放并及时清运。
四、建筑结构件工程质量控制的保证措施
1、质量的事前控制
审核由发包人提供的各种工程资料。检查场内道路、供水、供电等施工辅助设施的准备。审核承包人中标后的施工组织设计、施工措施计划等技术文件。明确质量要求,掌握和熟悉质量控制的技术依据。参与承包人对发包人提供的测量基准点复核情况,并督促承包人在此基础上完成施工测量控制网的布设及施工区原地形图的测绘。严格审核工程开工应具备的各项条件,并审批开工申请。
2、质量的事中控制
施工工艺过程质量控制,采用现场检查、查阅施工记录以及材料和构配件、监督试验、见证取样,按照旁站方案进行旁站、及时对承包人可能影响工程质量的施工方法以及各种违章作业行为发出调整、制止、整顿直至停止施工批示。发现承包人使用的材料、构配件、工程设备等原因可能导致工程质量不合格或千万事故时,要求承包人采取措施纠正。发现施工环境可能影响工程质量时,应批示承包人采取有效的防范措施。坚持上道工序不检查不准进行下道工序的原则。上道工序完成后,先由施工单位进行自检、专职检,认为合格后再通知现场监理工程师或其他代表到现场会同检验。检验合格后签署认可,方能进行下道工序。隐蔽工程检查验收,隐蔽工程完成后,先由施工单位自检、专职检,初难合格后填报隐蔽工程验收单,报告现场监理工程师检查验收。分项、分部工程验收。应对施工过程中出现的质量问题,以及处理措施或遗漏问题进行详细的记录和拍照,保存好照片等相差资料。工程质量事故处理,质量事故原因、责任的分析--质量事故处理措施的研究确定及处理效果的检查。
3、质量的事后控制
事后严肃把关,对于质量控制要点、要害部位或质量有疑问的部位进行事后复检。严格按照质量评判标准对单元、分部、单位工程组织验收认证。实行质量保证金制度,让“制造”者跟踪一段时间的质量保证,完善其缺陷服务责任。在一定的时间内,尽量让工程在设计负载条件下运行后,再对整个工程组织验收。
为了确保建筑结构件工程质量,工程管理者应讲究质量控制的措施,实行事前控制与事后控制。而典型质量问题――温变裂缝则应采取具体的控制措施,以防治因裂缝产生质量事故的发生。
参考文献:
[1]高等学校试用教材.建筑材料,1985.
[2]中华人民共和国国家标准.混凝土强度检验评定标准GBJ107―87.
【关键词】建筑结构,设计安全度,表示法,耐久性
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
为了确保我们每天所生活的建筑物的稳定和安全,就需要确保建筑物的主要承重结构构件具有可靠的坚固性以及耐久性,实现安全正常的支撑作用。承重结构构件主要包括垂直构件和水平构件两类,其中垂直构件包括桩、柱、墙等等,水平构件包括如梁、桁架、网架等等。建筑结构设计专业技术人员在进行结构设计时,需要明确具体建筑物的基本功能需求,比选多种结构方案,从中优选最经济合理的方案,然后针对各个结构构件与结构体系,采用结构设计规范规定的安全系数,进行结构分析以及内力计算,准确分析计算各构件之间的连接方式和构造措施。
二、建筑结构设计安全度的定义
衡量建筑物结构是否安全是否可靠,我们需要看其三条性能,安全性、适用性以及耐久性,而这也是建筑结构设计的最终目标。而在建筑结构设计中,用来度量结构这三条性能的指标就叫做安全度。三条性能的具体阐述如下:
第一条,是建筑结构的安全性。最终建成的建筑物,在正常的使用条件下应当完全能够承受可能出现的各种外荷载作用,具体包括其自重、各种机械设施设备、各类家具、各种人流以及自然风雪和气温变化等等,同时,在某些特殊情况下,比如地震、火灾、飓风等等,也仍然能在一定程度的作用下,保持建筑物的整体稳定性,不至于轻易倒塌。
第二条,是建筑结构的适用性。最终建成的建筑物,在正常的使用情况下,应当拥有比较良好的工作性能,可以正常地发挥建筑物内部各组织的使用功能。
第三条,是建筑结构的耐久性。最终建成的建筑物,在正常的使用和维护条件下,应当实现足够长的安全使用寿命,也就是设计使用年限。
三、安全度表示法
建筑结构设计方法不同,相应地,其安全度表示法就有所差异。自上世纪5O年代,我国的建筑结构设计方法历经四个阶段,分别是容许应力设计方法、破坏阶段设计方法、极限状态设计方法以及概率极限状态设计方法。
在结构设计规范中,安全系数表示容许应力法的安全度,分项系数表示破坏阶段法的安全度,可靠指标表示概率极限状态法的安全度。建筑结构安全度即可靠度,与众多因素有关,都需要进行准确分析和计算,包括建筑结构的构造规定,构件荷载标准和材料强度的标准值、结构内力分析的精确度以及构件承载力的计算公式等等,这些数据根据结构设计方法的不同而有所不同。不同的安全度表示方法,有其不同的数据标准。设计时应当根据具体的建筑物选择恰当的设计方法和相对应的合适的安全度表示方法。
建筑结构可靠度理论也叫安全度理论,可有效地对建筑结构安全性进行分析计算。对此,我国已经实施了相关的建筑结构设计统一标准,进行建筑结构设计时,应当严格按照可靠度理论进行相关设计工作。可靠度理论中,是使用失效概率,以进行对结构可靠性的度量,可以将建筑结构自身的抗力和外荷载的各种作用效应互相独立。在此理论中,把随机过程转化成了随机变量,并且将经验数据当作校准点。我国现行的建筑结构设计规范中,这一理论被成功应用其中。不过技术在不断发展,这一理论仍然有待完善之处。在进行具体的建筑结构设计时,设计人员应当切实结合工程项目的实际情况,灵活地应用理论。
四、恰当地确定结构设计安全度
在进行建筑结构设计时,结构设计安全度的确定,也是一项很重要的任务。建筑结构设计安全度的高低,应根据建筑所在地的经济和地理环境所决定。一般来说,安全度的高低,可视为此区域经济、技术等各方面的综合反映,具体包括地区经济和资源状况,以及建筑施工各项技术的水平高低和建筑材料的质量优劣。进行实际确定时,应当根据概率论和统计学理论作为理论基础,参照本区域建筑的成功的经验数据,经过多因素分析和综合的考虑。但现实情况是,结构设计中太多依赖于结构工程师的实践经验,往往从结构选型、施工技术水平和建材的质量优劣等方面着手分析,一般都很少考虑工程项目所在地的经济发展水平以及资源状况,这样很容易造成安全系数确定得偏高或是建筑物造价设计得偏高,最终导致一些经济欠发达地区在财力上很难承受该工程的建设。
我国现阶段,整体上施工技术水平不高,建料质量参差不齐,各地区经济发展不平衡,现行的混凝土结构设计规范中,结构安全度刚刚能适应实际工程的需要,但与国际上通行的工程结构质量标准相比,仍有增长的空间。毕竟,国家经济实力在不断增强,施工技术也在不断提高,新材料新工艺得到了极大的推广应用,而且大跨度大空间结构是越来越多,因此,现行的结构设计安全度应当适当提高。我国混凝土结构设计规范中,与国外相关规范比,结构计算时所采用的荷载标准值和构件之间的构造要求,都低一些。
五、结构构件的耐久性问题
建筑物在其工作年限内必须实现足够的强度,足以经受各种外来荷载的作用,充分发挥其使用功能,即使再恶劣环境因素的强力作用下,也仍然能够继续保持建筑物的强度和整体性。在进行建筑物结构设计时,除了需要合理准确地确定建筑结构设计安全度,还应当重视结构的耐久性,主要是混凝土结构构件的耐久性。我国,现行的相关规范中,对混凝土结构设计和施工规范有明确规定,注重于结构构件在各种荷载作用下的强度要求,但是对于建筑物在恶劣环境因素作用下的结构耐久性,却没有给予足够的关注和重视。
调研报告和数据表明,诸多因素将影响混凝土结构构件的耐久性,可以将这些因素分为内部因素和外部因素两类。
一是,内部因素,主要包括氯离子含量、混凝土的水胶比即水灰比、混凝土的强度等级、水泥用量、骨料中的碱含量和外加剂用量以及混凝土保护层厚度等;外部因素就是混凝土结构构件所处的外部环境,包括地上环境和地下环境、水上环境和水下环境,包括温差、冻融和湿度、某些化学成分的含量、各种腐蚀性化学介质以及含酸碱地下水等等。而这其中,对混凝土结构耐久性的影响最为严重的,则是混凝土碳化、碱骨料反应以及钢筋锈蚀。外部恶劣环境可谓是对混凝土碳化和钢筋锈蚀起直接影响作用的主要因素,需要我们给予足够的关注和重视。
对于建筑工程和港口、桥梁等基础设施工程,其使用寿命和结构耐久性都十分重要。在对港口、桥梁、水利和建筑工程等混凝土结构工程,进行耐久性设计时,应当严格按照国家相关的规范规定,切实满足各项系数要求,确保此类工程在工作年限内的安全使用。
六、结语
建筑结构设计专业技术人员,在进行结构设计的时候,必须根据建筑物的基本功能要求,结合具体实际情况,在多种方案中,进行比选分析,择优选择出最经济、最合理的结构设计方案,然后要针对每个结构构件以及结构体系,进行合理的结构分析和准确的内力计算,最后还需要各构件之间的连接方式和构造措施进行正确分析和精准计算。在设计时,切记采用结构设计规范中所规定的各项安全系数,以切实保证建筑物结构构件和整体建筑能够安全使用。
参考文献:
[1]范涛 试论结构设计安全度 [期刊论文] 《科技信息》 2012
[2]王伟 建筑结构安全度设计思考的探究 [期刊论文] 《价值工程》 2010
[3]熊志军 浅议建筑结构设计安全度 [期刊论文] 《科技信息》 2010
[4]周涛 混凝土结构耐久性的设计探析 [期刊论文] 《科技信息》 2009
【关键词】 带转换层高楼 建筑设计 功能 分类 设计方法 技术要点
中图分类号:TU2文献标识码:A文章编号:
一.引言
当今社会是经济高速发展的时代,经济的高速发展也带动了我国建筑行业的迅猛发展,随着科学技术的不断进步,我国建筑水平也有了较大的提高,高层建筑逐步向着综合性、多样化以及全面化的方向发展。就目前我国的建筑发展情况而言,当前在我国出现的比较多的形式是上部多半都是民用住宅楼层,下部就是大规模的商场以及娱乐场所。我们换个角度来看,从建筑的功能来看,上部由于是居民居住楼房,所以多半是用墙体隔开的小间房,其房间的形式多样,利用比较自由,而下部则是为了满足应用的需求,其空间比较大,主要是用大柱网结构,很少出现隔墙。这样的很显然我们可以发现,建筑上层的墙体比较多,而下部的墙体相对较小,这与以往常规的建筑结构是不同。正是因为这样所以产生了带转换层的高层建筑,带转换层的高层建筑可以使这种应用多元化的建筑在结构上更加的合理,其产生可以说是必然的,也受到了建筑行业的关注,其发展应用范围不断的扩大,已经成为了以后发展的趋势。
二.建筑转换层的定义以及功能
因为建筑工程功能的改变,目前高层建筑的应用更加的多元化,上部主要呈轴线布置,其间数多但是每间的面积比较小。下部则与上部恰恰相反,下部主要是要求空间大,所以就要求柱网比较大,隔墙比较少,中间存在一个过渡的楼层。这就是我们所说的带装换层的建筑。其转换层的功能主要有以下几点:
1.上、下层结构类型转换转换层将上部剪力墙转换为下部的框架。以获得较大的内部自由空间。
2.上、下层结构柱网和轴线的改变转换层上、下的结构形式未改变,通过转换层能使下部结构的柱距扩大,形成大柱网。在下层可以有较大的出入口。
3.同时转换上、下层结构类型和柱网上部剪力墙结构通过转换层改变为框支剪力墙结构的同时,下部柱网与上部剪力墙的轴线错开,形成上、下柱网不对齐的布置。
三.转换层型式的类型
从设计结构型式上看, 转换层可分为以下几种类型:
1.梁式转换层
一般运用于底部大空间的框支剪力墙结构体系。它是将上部剪力墙落在框支梁上, 再由框支柱支撑框支梁的结构体系。当需要纵横向同时转换时, 则采用双向梁布置。
2.箱式转换层
当转换梁截面过大时, 设一层楼板已不能满足平面内楼板刚度无限大的假定。为了使理论假定与实际相符, 可在转换梁梁顶与梁底同时设一层楼板, 形成一个箱形梁。
3.厚板式转换层
当上下柱网错位较多, 难以用梁直接承托时, 则需做成厚板, 即板式转换层。厚板的厚度可根据柱网尺寸、上部结构荷载综合而定。
4.桁架式转换层
当高层建筑下部为大空间商场, 上部为小空间客房或写字楼, 且需设置管道设备层时, 也可采用桁架式转换层。上部柱墙可通过桁架传至下部柱墙, 而管道则可利用桁架间的空间穿行。
四.不同类型转换层的设计的概述
高层建筑转换结构一般可分为以上介绍的4种基本结构形式,其具体样式如下图:
1.梁式转换层结构
该结构形式是目前高层建筑中实现垂直转换最常用的结构形式,由于其传力途径采用墙(柱)转换梁柱(墙)的形式,具有传力直接、明确和清楚的优点,实际工程中转换梁的结构形式有多种多样,从转换梁功能上,可分为托墙和托柱;从转换梁形式上,可分为加腋和不加腋;从转换梁结构采用材料上,又可分为钢筋混凝土、预应力混凝土、钢骨混凝土和钢结构等。
2.桁架式转换结构
桁架分为空腹桁架和实腹桁架2 种,它可以是钢桁架,也可以是钢筋混凝土桁架,在钢筋混凝土高层结构中常用钢筋混凝土桁架。“强斜腹杆,强节点”是桁架转换层的基本设计原则,而节点的受力复杂,容易发生剪切破坏,造成配筋过多。桁架转换式通常要求高度在3m 以上,否则斜压杆件易形成超短柱,地震作用下容易产生脆性破坏。
3.箱型转换结构
该结构形式即单向托梁、双向托梁如果连同上下层较厚的楼板共同工作,可以形成刚度很大的箱形转换层。它的优点是转换层本身的整体性很好,当转换层上部结构布置较复杂时,仍能够保证上下竖向构件的有效传力。
4.厚板厚梁式转换结构
带厚板转换层的高层建筑可采用三维空间分析程序进行整体结构的内力分析。厚板的内力分析:转换板边界形状不规则,荷载分布和支撑条件较为复杂,一般需采用有限单元法进行详细应力分析。可采用PKPM 系列软件中复杂楼板有限元分析软件计算。
五.转换层高层建筑结构的设计时注意事项
我们知道在我国,建筑行业的起步比较晚,尤其是带转换层的建筑是在最近的几年才发展起来的,所一与一些发达国家相比我国的带转换层的建筑结构设计理论以及设计方法相对不完善,在设计的工程中往往会遇到不同的难题。所以针对在设计的过程中常常遇到的问题,我们总结必须注意一下的几点:
1.在对带有转换层的建筑进行设计时其转换层下部的结构不能设计为柔软层,如果设计成了柔软层,则转换层不能够承受上部巨大的质量与压力,极容易导致房屋倒塌。
2.在设计时应该注意要把转换层的上部结构设计成为抗侧刚度接近于下部的抗侧刚度,转换层的上下部其刚度不能有突变情况,而是一个渐变的过程。
3.我们知道底部转换层的高度和其刚度是有关联的,其位置越高则转换层的上下刚度变化会越大,这样的话就会极易的导致转换层上下刚度出现突变的情况,会很容易导致剪力墙出现受压裂缝,导致对墙体的破坏,严重的则可能导致坍塌事故,所以在设计时必须要注意转换层高度的适宜。
4.我们在设计时必须按照相关的规定设计,其设计的结构体系必须符合规定的标准,不得违反规定做事,否则会出现严重的后果。
六.结束语
随着我国经济的发展,经济的发展带动了我国建筑行业的发展,当前随着城市规模的扩大,城市人口越来越多,城市拥挤已经成为了城市目前普片存在的问题,正是因为这个问题的存在,我国建筑工程逐步加强了对空间的利用,建筑工程向着多层的方向发展。其功能也是发生了相应的改变,当前的建筑楼,上部是居民住宅楼层,下部则为大型的商场或者娱乐场所。为了解决建筑物上部和下部隔墙的分布不均匀的问题,带转换层的建筑结构应用而生。带转换层的建筑结构设计使建筑的结构更加的科学合理。就目前我国的建筑水平而言,已经取得相当不错的成果,但是我国的建筑行业起步比较晚,基础比较差,所以和发达国家相比还是有很大的差距的,尤其是我国带转换层的建筑设计水平还相对的比较不成熟,所以我们在具体的工作中要事实其实,具体问题具体分析,结合我国建筑物的自身特点,不断的创新,不断的总结,不断学习,只有这样才能使我国建筑水平提高到一个新的层次。
参考文献:
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【关键词】高层建筑,钢结构,施工技术,分析探讨
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
一.前言
在很长的一段时期,我国的建筑行业多采取的是钢筋混泥土的建筑结构,但随着土木工程和新的力学体系,新的设计方法出现,经过时间见证,钢筋混凝土的结构在超高层建筑中,有着明显的缺陷,那就是自重很大,于是,更多的设计师和建造师便开始寻找新的建筑结构来更好的实施对建筑的设计施工,终于,经过无数次的实验和实践的检验,最终选用了强度很大的钢材来实施结构设计,甚至演变成为钢结构建筑结构,直到目前为止,钢结构的建筑已经成为一种建筑风潮。不仅大大推进了我国建筑设计施工的发展,更大大提升了建筑的整体质量。
二. 高层建筑钢结构特点分析
高层建筑钢结构工程在设计施工中有着很强的专业性和技术性要求,作为一种新型的建筑设计体系,有着自己的严格的设计施工要求,从地质地形的勘察测量,到对各种钢材料的选择运用,整体的框架的搭建,各部分大小构件的设计剪裁,到实地的施工安装,一直到后期的质量管理,质量的全面监控,及其对整体工程的保养维护,都是一个紧密结合的过程,对施工方的设计水平,技术能力,专业水平,管理能力等一系列综合能力提出了挑战。
1.工序繁多,高层施工,立体施工,相互交叉施工,这是高层建筑钢结构施工的第一特点,也是施工的难点之一,必须做好全面细致的科学设计,统筹安排,从设计施工到施工人员的安全保护,都要有着极其高的标准和要求。
2.高层建筑钢结构施工多半位于高空,空间狭小,但由于工序繁多,需要准备的各种部件和施工器械品种繁多,操作人员的空间移动位置小,安全保障难度高,对众多的零部件和施工的构件无处安放,对升降传输速度安全性有着高端要求。
3.工程进度控制难度大,高空作业,超高的施工标准,严格的施工规范,高端的材料处理,科学的安装,合理安全的拆迁等一系列巩固都受到了各种因素的影响,比如材料的质量,各种构件的传送,自然气候因素,焊接技术等各个方面。
三.高层建筑钢结构施工技术操作
在高层建筑钢结构施工过程中,钢结构的安装施工工序繁多,施工复杂,笔者将结合多年的施工经验,从一些具体的施工环节做出探讨,对相关环节的施工步骤和施工质量控制措施作出分析。
1.要做好施工前的各种准备。
(一)要经过实地勘察测量得到准确的各种数据,结合双方的建设协议,综合考虑各种影响因素,做出科学合理的工程设计,制定施工标准和施工规范,严格实行权责制度,做到目标明确,权责分明。
(二)在施工前要做好各种物料,装吊设备的准备和检测,保证施工要用到的各种机械设备够足够齐全,且都能够保持正常运行状态,同时,要做好对施工人员的培训,加强对相关技术的掌握,提高对各种机械的操控熟练程度,加强心理素质的测验和锻炼。
(三)要对即将施工的场地做出清理,对周边的人员和物品进行分离,同时,将各种即将用到的机械设备运输到现场布置合理。
2.钢柱安装施工步骤及质量控制
( 一) 钢柱的安装
根据构件的设计参数、现场条件、施工工期,选配相应的吊运机具和人力;并做好吊装前的检验。之后要确定柱子吊装时合适吊点。无论构件大小都要试吊一次,使构件离地200 mm 左右,检查各部位有无问题,在确保安全可靠的情况下正式吊装; 柱子就位时回钩要缓慢,穿引螺栓要准确,柱子地脚螺栓紧固牢固。柱子顶端用4 根缆绳封固; 横梁就位后两端各用2根缆绳封固,缆绳方向与横梁垂直。主构件完全稳定,找正精平后,临时缆绳拆除。
(二)钢柱校正质量控制
工程中钢柱安装校正采用单构件安装校正法,以每节柱的柱顶中心线相重合为原则进行安装校正。校正方法用2 台经纬仪从两个不同方向进行测控,如两条基线不在同一条直线上,这说明柱子不垂直,需要进行调整,最终将柱顶偏差控制在2 mm 范围内。对标高测量控制,保证同一节高度柱顶标高偏差在5 mm 范围之内。
3.高强度螺栓安装
高强度螺栓的连接和固定的质量控制: 扭剪型高强度螺栓在供货、装运、保管过程中应轻装轻放,防止螺栓损伤与沾污。安装时要确保穿孔的自由通过,严禁锤击穿孔,穿孔方向要保持一致,垫圈位于螺母一侧,确保高强度螺栓连接板接触面的平整。
4.钢结构的焊接
(一)钢结构主要焊接内容和形式
柱和柱接头焊接、柱与梁连接板焊接和栓钉焊接。焊接形式为全熔透焊接。焊工需取得平焊、立焊、横焊的技术资格,并且熟悉工程的焊接要求。施工时制定的焊接顺序为: 对整体来说,由平面中心向四周扩展,采用结构对称、节点对称焊,先焊钢梁、后焊钢柱。
(二)焊接质量控制要求
雨天不安排焊工作业; 焊接过程中每一条焊缝的焊渣都要清理干净,并认真检查焊缝质量; 焊接完毕后用角向打磨机将焊缝两侧各100 mm 范围内打磨干净,以便探伤。
5.钢结构的除锈与涂装
(一)防绣漆质量控制
钢结构在工厂涂装二底防绣漆,现场只需对高强螺栓接头、焊接接缝、运输吊装碰撞损伤部位进行补涂。
(二)防火涂料质量控制
现场涂装防火涂料。涂装前对涂装部位表面进行清理,按二级防火标准设计要求的涂层厚度和遍数涂装施工。
四,高层建筑钢结构工程在现场安装过程中的安全控制
1.要建立健全安全控制管理体系。施工单位要设立专门的安全管理部门,实施安全生产责任制,在提升施工人员安全意识的基础上,加强对施工材料设备的检查,减少因为施工材料设备而带来的安全隐患。规范操作,严格执行安全措施。实施全过程的安全控制。
2.根据各种构件的高度来安装好爬梯,如此,以方便施工人员的上下,同时,要做好爬梯的绑扎固定。同时,要张挂水平安全网进行防护,在进行水平安全防护网的安装中,防护网一般在高空施工人员的十米以内。
3.施工人员要挂好安全带。安全带是整个钢结构安装施工过程中重要的安全防护措施之一。比如,在钢梁安装完毕之后,要设置好安全绳,如此可以方便让施工人员将安全带佩戴好。
五.结束语
高层建筑钢结构的施工具有极大的技术性和挑战性,施工单位必须做好科学合理的设计,设定严格科学的施工规范,并精心准备施工所用各种器械设备,加强对施工人员的培训,提高整个施工队伍的技术能力和综合素质。在施工时候既要保证施工进度,控制施工质量,又要结合施工的实际情况,从全局出发,统筹全局,兼顾细节,保证施工的科学合理性,保证整个高层建筑钢结构施工的安全稳定,优质高效。为推动我国建筑业的进步,经济的发展,人们生活水平的提高,做出贡献。
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【关键词】建筑结构加固原因方法
中图分类号:TU2文献标识码: A
改革开放以来,我国建筑事业都有了很大程度上的发展,而近几年,我国自然灾害频发,尤其是地震,地震对房屋等建筑物的破坏非常的大,为了避免这些自然灾害的破坏,就必须对建筑结构进行加固。提高房屋建筑结构的刚韧程度,使其满足相关规范所允许的变形程度和裂开缝隙宽度的要求;提高房屋建筑结构的耐久性,以便改善使用功能。为了消除这类房屋建筑中的安全隐患,提高长期使用质量,在确信有加固价值的前提下,就应该对存在隐患的房屋建筑进行加固,其目的是提高房屋建筑结构构件的坚固程度,让其满足有关规范要求;本文就研究了建筑结构加固原因并提出了解决方法。
一、 房屋建筑结构加固的原因。
1. 在设计过程中使用的标准太低,不能满足用户对于房屋功能的要求。
2. 设计中出现概念性的错误,例如计算过程有误差、设计考虑不全面而出现缺陷等。
3. 由于施工水平和施工条件的限制,对于设计中的一些问题,只是通过改变参数等手段减少建筑的缺陷,根本问题并没有得到解决。或者建筑材料本身的质量就不够,在后期的使用中,建筑结构和建设构件出现问题,不能耐久使用。
4. 更改构件用途在施工中为了图方便,在某些位置使用的构件与标准不符,使得构件负荷超载。
5. 为了满足有些用途,建筑随便改造,改变了建筑原有的功能。例如增加房屋层数、增加房屋负载等。
6. 由于房屋所处的环境问题,构件或者结构的性能提前老化。最明显的例子就是木结构遭到白蚁破坏,使得结构的力学性能下降,而不得不对房屋进行加固。
二、 房屋建筑结构加固的主要程序。
1. 对存在隐患的房屋建筑进行鉴定。
2. 根据房屋现状及鉴定情况选择和确认加固方案。
3. 加固施工图设计。
4. 施工组织设计及审核。
5. 施工。
6. 验收。
三、 房屋建筑结构加固的基本原则。
1. 制定方案的总体效应原则在房屋建筑结构加固的方案制定时,不仅要考虑鉴定结论问题,还要考虑委托人或使用人要求和加固后房屋建筑的总体效应,包括形状、体量、造价、安全、工期、工艺以及施工的可能性等。要在房屋整体无损益或损益较小的前提下,消除房屋建筑结构或构件存在的隐患。
2. 加固材料的选用和强度取值原则。
3. 荷载计算取值原则。
4. 承载力验算原则。
5. 与抗震消防结合的原则。
四、 加固方法。
1. 增大截面法。这是将房屋建筑结构构件截面面积增大的一种加固方法,这种方法不仅能增加房屋结构构件的受力能力,还能改善结构构件刚韧性能。因此,被广泛应用于房屋建筑结构的加固。
2. 外包钢加固法。将房屋建筑结构构件的周围加上钢材的一种加固方法,这种方法主要有两种形式,即外包钢和湿外包钢。外包钢加固法虽然在不增截面面积的基础上可以提高结构构件的受力能力,但这种方法耗钢量较大,相对加固费用较高。
3. 预应力加固法。运用水平拉杆,下撑式拉杆或者组合拉杆,对房屋建筑结构进行加固的方法,这种加固方法是在不改变建筑使用空间的基础上提高房屋建筑结构构件的受力能力。这种加固方法效果好、经济,但对技术的要特别严格。
4. 改变受力体系法。这种加固方法是通过增加支点或托架的方法,从而改变受力体系的一种加固方法。增加支点能够减小房屋建筑结构构件的跨度,提高房屋建筑结构构件的受力能力,这种方法适用于旧式建筑的改造。
5. 外部粘钢法。这种加固方法是用具有强粘结力的粘合剂把钢材紧紧的粘在房屋结构构件外表面,钢材与结构构件共同受力而起到加固作用。这种方法的施工工期短、操作简便,结构构件加固后不会改变形状和空间。
6. 化学灌浆法。是采用专用设备将配置好的化学浆液灌入到钢筋混凝土结构构件裂缝中的一种加方法,灌入的化学浆液能很好的与混凝土融结,增加钢筋混凝土结构构件的整体性,这种方法能使结构构件的功能得到较大限度的复原。
7. 水泥灌浆法。采用专用设备将水泥压入房屋结构构件裂缝中,让其与墙体等粘合的一种加固方法。
8. 加固地基法。具体有基础加固、桩式托换、地基处理等方法,可视情况而定。一般房屋建筑结构的加固都比较复杂,不仅受到建筑物原本条件的限制,而且还受鉴定者的水平、鉴定结论准确程度、加固方案的选用、施工水平、施工条件等的制约。
五、 国内房屋建筑结构的运用。
这里仅谈一谈房屋建筑抗震加固方面。汶川地震后,房屋建筑抗震越来越被重视了,很多建筑都进行了结构抗震加固。国内采用的结构抗震方法主要是耗能减震,实践证明这种方法是有效的、可行的。采用这种抗震技术可以减少地震波对建筑物的冲击,能有效减少房屋建筑结构在地震作用下的损失,达到了房屋建筑结构加固的目的。这种抗震加固方法在具体的建筑物加固时不会对现有建筑物增加受力负担,而且不用加固基础,大大的降低了加固造价,缩短了建设工期,并且方便震后的房屋建筑的修复。耗能减震主要分为位移相关型和速度相关型,耗能减震器主要有粘弹性阻尼器和粘滞流体阻尼器、耗能器支撑可单独支撑,也可组合支撑。支撑形式有人字支撑、对角支撑、十字支撑等,如北京工人体充场就是采用粘滞流阻尼器与主体结构组合支撑进行抗震加固的。我国很多地区对文物保护建筑的抗震加固,采用了位移型金属开孔软钢加劲阻尼器来减少地震对建筑物的损害,这也在一定程度上增加了房屋建筑结构的抗压韧度。房屋建筑结构质量隐患问题,如果是由于勘察、设计、施工、材料或外界自然因素引起的,房屋建筑结构构件变形和开裂则是质量问题和隐患发生的主要前兆。有些变形和裂缝是允许出现的,有些变形和裂缝是不允许发生的或者有一定限度的。一旦发现上述不正常现象,就应当派专人随时观察其发展情况,做好记录。并聘请有资质的危险房屋鉴定单位进行鉴定,做出鉴定结论,以确保房屋建筑结构的安全和正常使用。在进行该建筑结构设计中基础埋深问题的解决控制中,应注意从高层建筑结构设计中建筑基础埋深设置要求标准的目的上进行分析考虑。在高层建筑结构设计要求中,对于建筑埋深的设置要求,主要是为了满足建筑地基变形与稳定性的要求进行制定的,以避免建筑地基埋深问题造成的建筑整体倾斜与建筑结构倾覆滑移变化。根据相关验证计算公式,通过实际地震作用大小假设计算后,可以看出上述建筑工程结构的抗倾覆与抗滑移能力远远大于设计要求标准,这说明该工程基础埋深设置是合理的,这主要是与建筑结构设计中,结构倾覆滑移变化不仅与建筑基础埋深有关,也与建筑结构的高宽比有很大的联系。
结语:综上所述,我国建筑结构存在以上问题,并且旧房加固对于节省资源、优化基建资金、延长房屋使用寿命具有十分重要的作用,对于缓解目前的住房面积紧张、能源枯竭、环境污染等问题具有重要意义。对于建筑事业的不例外,所以,加强对建筑结构加固方法的研究,对提高我国建筑的社会效益和经济发展具有重大的作用。只有成分了解了建筑结构加固的原因和方法,才能大力提高建筑质量,为人们的生活及日常事务提供安全保障。
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关键词:大体积混凝土 ;混凝土施工; 施工质量; 混凝土质量;裂缝; 保证措施
中图分类号:TU278.3 文章编码:
一.引言
近些年来,我国的建筑行业飞速发展,各类建筑高度越来越高,相应的建筑基础也越来越厚,工程对混凝土的强度要求越来越高。各类大型建筑结构中的大体积混凝土由于内部的水化热,形成高温差,导致大体积混凝土容易出现温度裂缝及产生其他病害。由于大体积混凝土结构物或构件的体积相对比较庞大,混凝土的用量也较大,同时由于大体积混凝土结构较为复杂,在施工过程中工程条件呈现复杂多样化,导致大体积混凝土的质量控制存在一定的难度。
二.大体积混凝土产生裂缝的原因及危害。
1.大体积混凝土产生裂缝的原因。
根据大体积混凝土裂缝深度不同,可以分为表面裂缝、深层裂缝及贯穿性裂缝。大体积混凝土出现裂缝的原因主要有两个方面:
(1)大体积混凝土结构出现由于收缩、温度、不均匀沉降及膨胀等原因引起变形变化而形成的裂缝,此种裂缝也称变形裂缝。
(2)重力荷载的直接作用,大体积混凝土超过极限拉应力而引起的裂缝,也称作结构性裂缝或荷载裂缝。
大体积混凝土产生裂缝的因素较多,但主要是混凝土自身因素、人为操作因素及环境因素三个方面。混凝土自身因素主要包括水泥在水化放热后,在混凝土的降温过程中产生的温度裂缝、大体积混凝土干燥时产生的干缩导致的裂缝、水泥浆硬化过程中大体积混凝土收缩所产生的硬化收缩裂缝。人为原因主要包括施工设计不合理、材料质量不合格、混凝土配比不当、施工质量较差等原因。环境因素主要包括外界温度的升降和外界的约束导致大体积混凝土出现干缩或膨胀导致产生裂缝。
2.大体积混凝土产生裂缝的危害。
大体积混凝土产生的裂缝影响了建筑物的使用功能。由于大体积混凝土结构多为筏板基础、地下连续墙、箱型基础及坝体等,这些结构中一旦出现裂缝,直接造成结构渗漏。结构的修补堵漏施工困难,处理难度较大,同时需要花费大量的资金。结构渗漏造成建筑结构功能受到影响,不利于建筑结构安全。另外,大体积混凝土裂缝的产生,尤其是贯穿性裂缝的出现,导致结构刚度降低,影响到结构物正常功能的发挥,不利于建筑物安全。大体积混凝土裂缝的出现,无论是表面裂缝、深层裂缝还是贯穿性裂缝,都会造成侵蚀介质进入混凝土内部,导致钢筋锈蚀、混凝土出现碳化,最终造成混凝土的耐久性降低。
三.大体积混凝土施工质量保证措施。
1.大体积混凝土施工前对材料的控制。
在大体积混凝土浇筑施工前,要严格检查搅拌站原材料的准确情况,要确保原材料质量、数量都要满足连续浇筑施工的要求,要检测现场的施工机具,要具有足够的振动和找平以及后备的机具。检测施工现场的人员分布情况,要确保人员充足,并且各类人员的操作水平能达到现场施工的要求。
严格检查和控制原材料是生产合格混凝土的必要条件,同时也是保证大体积混凝土质量的基本措施。
(1)水泥。由于在大体积混凝土施工中,水泥的水化热作用引起的温升较高,而降温幅度也较大,容易造成温度裂缝,因此在大体积混凝土施工时,要选择水化热较低的水泥,在混凝土中同时应该尽量降低单位水泥用量。一般来说,应当选择28天的水化热为300KJ/Kg左右的低热矿渣硅酸盐水泥。由于单位水泥用量每增减10Kg,温度相应的升降1℃。因此一定要采取后续措施,来尽量减少单位水泥用量。在工程施工过程中,如果低热矿渣硅酸盐水泥的供应得不到保证,可选择普通42.5硅酸盐水泥来替代,但必须要采取如内降外保等措施来控制混凝土的水化热。
(2)外加剂。
大体积混凝土采用泵送混凝土,为了确保浇筑工艺的正常进行和连续浇筑的质量要求,一般情况下混凝土要具有120mm以上的坍落度。不能单纯依靠增加单位用水量来调整混凝土的坍落度,过多的用水量导致需要增多水泥用量,同时也加剧了混凝土的干燥收缩,加剧了水化热,更容易导致开裂。因此在施工前要科学合理的选择混凝土的减水剂。减水剂要具有兼顾补偿收缩的功能,同时要明显改善混凝土的工作性状,要能减少拌合用水,减少水泥用量,达到降低水化热的目的。若外加剂兼有补偿收缩功能,就可以大幅度减少混凝土的收缩特性,有效减少发生开裂的可能性。
(3)粗细骨料。
大体积混凝土中,一般适宜选择粒径为5-40mm的石子作为粗骨料,选择细度模数在2.6以上,平均粒径在0.38以上的中、粗砂作为细骨料。增大的骨料粒径,可以有效减少水泥用量,同时也减少了混凝土的收缩和泌水,由于水泥用量的减少,降低了水化热。中粗砂能有效减少每立方米混凝土内的用水量,可以有效降低混凝土的干缩。但值得引起注意的是:过大粒径的骨料容易造成混凝土离析。因此在施工中要重视级配的设计,在大体积混凝土浇筑过程中,要加强振捣作业。
2.大体积混凝土浇筑施工的质量保证措施。
(1)优化建筑结构设计,避免应力集中,改善约束条件。
大体积混凝土结构尺寸过大,结构在连续浇筑过程中会产生较大的温度应力,容易产生裂缝。由于温度的变化和混凝土的收缩变形,容易在转角部位和断面突变位置等应力较为集中的区域产生裂缝,因此,要合理设计建筑结构方案。在现场施工时,也可以在墩身或承台的断面突变位置进行过渡处理,在过渡区和转角位置设置构造抗裂钢筋。其次,要设计合理的浇筑方案,避免建筑墩身、承台、转角等位置出现开裂。出现贯穿性裂缝的主要原因是由于结构在降温过程中,收缩变形受到基础的约束而产生的拉应力,在进行建筑结构设计时,要在满足结构使用要求的前提下,综合考虑基础的约束情况,减少结构开裂。
(2)合理安排施工,提高浇筑水平。
在大体积混凝土浇筑过程中,要合理安排施工顺序,要采用分段分层浇筑,浇筑过程中要避免混凝土的堆积过高,避免产生过高的水化热。在浇筑时,下料口高度要按施工规范要求严格控制,避免出现离析现象。在混凝土浇筑时,可在内部预先埋设冷却管,要控制混凝土浇筑时的温度,同时要适当增加浇筑厚度来增加混凝土的强度等级。浇筑后,采用振捣棒振捣时,要增加混凝土和钢筋的握裹,要确保钢筋充分约束住混凝土。要根据施工现场的具体情况,调整施工过程中的配合比,施工现场要做好协调工作,确保混凝土连续浇筑。在混凝土养护过程中,要采用科学的方法,对混凝土内部温度进行实时监测,要适当提高养护环境温度,防止混凝土出现温度裂缝。
四.结束语:
大体积混凝土施工较为复杂,为避免出现开裂现象,要从材料入手,通过优化设计、改善材料性能、合理控制混凝土配合比、科学施工,提高大体积混凝土的施工质量。参考文献:[1] 锦 大体积混凝土施工质量保证措施 [期刊论文] 《甘肃科技纵横》 -2011年6期
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【关键词】建筑结构实验工程技术应用型多层次开放式
【基金项目】江西省教改课题,课题名称:开放式实践教学在《工程结构》课程中的应用研究,课题编号:JXJG―12―75―8。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)05-0210-01
一、引言
教育要面向社会、服务社会、培养社会需要的合格人才,其中突出实践是工程技术应用型本科教育的重要特征。南昌大学科学技术学院(以下简称我院)作为一所办学实力较强的独立学院,所设土木工程专业,主要是面向施工单位、监理单位、检测单位、少数设计单位和科研单位,输送能吃苦耐劳、高素质工程技术应用型人才。
二、工程技术应用型本科教育的特点
工程技术应用型本科教育的主要特点:一是院校以培养本科生为主,侧重“教学型”,不以研究生培养为主;二是侧重“技术”,通过工程教育培养成熟的生产设计、指挥和组织管理的“技术型”人才,而非以设计、科研为主的“学术性”人才;三是强调“实践能力”,工程技术应用型本科教育以实践能力为本位,理论基础扎实即可,运用知识的智慧,通过实践转化为能力。
混凝土结构作为一门具有工程性和实践性很强的课程,实验教学是它重要的实践教学环节,通过实验教学不仅可以帮助学生加深理论知识的理解,更有助于培养学生的动手能力和创造能力。本文就《建筑结构》课程实验教学存在的问题,提出了实验教学改革的思路和方法。
三、《建筑结构》实验教学现状
目前《建筑结构》实验教学内容为钢筋混凝土梁的破坏性试验,试件尺寸大数量多,使得实验量大、资金投入多;试件的制作、养护成型、加载设备和测试装置的准备和安装,使得试验周期长,再者试验课时有限,时间安排紧张等。由于这些困难的存在,我院《建筑结构》课程实验内容主要包括钢筋混凝土梁正截面受弯和斜截面受剪性能试验,集中时间,以演示为主。在实验过程中学生始终处于被动的接受状态,导致出现严重的“围观”、抄袭等现象。
四、《建筑结构》实验教学改革措施
(一)调整教学计划,开设结构综合性技术实验
目前我院土木工程专业教学计划中,《建筑结构》和《结构试验》分别开设在第五和第六学期,依附于它们的试验与理论课同步,教学实验项目和内容分散。为此,教研组试将两个教学试验重新整合、设计,设置一门跨学期、跨课程、与理论教学有机联系而又相对独立的综合技术实验,构建一个以培养技术应用人才为主线、多层次、多项目,相互独立又相互衔接的实验教学体系,该实验体系包括基础型、提高型和创新型实验项目,采用开放式网络教学方式和科学的考核标准,重在培养学生的技术应用能力,实验项目如表1所示。
表1 建筑结构综合技术实验项目表
(二)采用开放式教学方法,完善实验室的管理
高校实验室开放是实施素质教育,是培养学生创新精神和综合能力、加强职业能力训练的重要途径,有利于学生自觉地把理论知识与实践有机结合,并得以加深巩固。制定开放实验室的管理办法,充分开发和利用现有资源,增加开放指导教师的投入,先以学生预约方式进入实验室做指定项目,积累经验,逐步将实验项目、实验内容、方法及时间等方面逐步开放,最终实现全面开放实验室。学生由现在的“我们规定的实验教学”转变成“学生们感兴趣、自觉地走入实验室,实施并完成实验技能训练”。
(三)建立网络教学平台,实现教学手段多元化
在实验教学过程中,如何运用现代化教学手段,将“教材、仪器、实验过程、教学”有机结合起来,调动学生的学习热情,提高教与学的效率。鉴于此,开发《建筑结构综合技术实验》网络教学平台,该教学平台包括在线学习、在线交流和相关资源三大板块。在线交流平台,为教师和学生提供无时空限制的交流通道,在论坛里教师或学生都可以对一些常见问题发起讨论,在讨论中寻求答案,教师可以方便的完成辅导和答疑工作。相关资源学习平台为学生提供了丰富的学习资源,供学生学习参考,如工程实例、规范规程(建筑施工、结构检测)、建筑施工工艺及建筑工程施工现场视频,开阔了学生的视野。
借助网络教学平台,为学生提供丰富的学习素材,通过生动的图像、动画,帮助学生更好的掌握实验技术和方法,顺利完成试验项目,提高学习效率,同时也解决了教学时数少、试验项目多的矛盾,促进教学质量和水平的提高。
五、结语
结合我院土木工程专业应用型人才培养的目标,加强学生的动手能力和创新能力,本文探索构建了多层次、开放式建筑结构实验教学体系。通过教学实践,学生的试验积极性、主动性有了极大提高。
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