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关键词:建筑工程;质量控制;强度;裂缝
中图分类号: TU198 文献标识码: A 文章编号:
建筑工程具有建筑结构复杂、工程量庞大、工序繁多等特点,为施工带来很大难度。建筑工程的质量不仅关系着建筑使用功能、建筑寿命和住户舒适性,更与人民群众的生命财产安全息息相关,因此加强对建筑工程结构工程质量控制十分必要。然而在施工中,一些管理和操作等方面的问题常会导致工程的质量问题,这也对工程从设计、施工到竣工等全过程的管理和操作提出了更高要求。
1 建筑工程质量问题的原因
1.1 手工作业不合理
一方面,作为手工作业操作者的农民工由于不具备系统的理论知识,加之对现代化的施工设备应用较少,导致工程中存在大量返工现象,影响了工程的质量并延误了工期;另一方面,由于缺乏对原材料系统科学的管理,原材料的储存及堆放不能严格依照相关规定进行,造成原材料的大量浪费和合格率降低,影响了工程的质量。
1.2 管理制度不完善
缺乏完善的管理制度,或者虽然制定了管理制度,但却不能严格遵从制度规定进行施工,管理人员未能严格履行管理职责,施工人员经常违反规章制度进行施工,这些只重建不重管的现象都导致了工程质量的降低。
1.3 安全措施不到位
安全负责人不能严格履行职责,操作人员缺乏安全意识,施工中的违章操作时有存在,组织者又未能及时制止不规范操作并对操作者进行安全教育,这些都在一定程度上影响了工程质量。
2 质量控制措施
2.1 强度控制
2.1.1 配比的确定
建筑工程的强度控制主要指对混凝土强度的控制,建筑工程混凝土施工具有用量大、周期长、易受气候条件干扰等特点,有时存在混凝土的离散性过大,甚至不合格现象,因此应严格控制混凝土强度。商品混凝土由于配合比、骨料级配及水灰比控制较好而被广泛应用,但同时也存在一些问题。由于商品混凝土运输时间难以控制,生产厂家常会添加过量的缓凝剂,致使水灰比发生改变,从而导致到达施工现场的混凝土发生离析、坍落度降低等不利现象。为控制混凝土强度,厂家应根据施工时段于出厂时对配合比进行调整,以满足浇筑要求。依据不同地区市场的生产材料进行配比实验,保证配比在施工中能得到及时调整,如石子的最大粒径不宜超过40mm,石子吸水率不宜大于1.5%,泥块含量不能大于0.5%等。据相关资料显示,砂率每下降2%-3%,便会导致混凝土强度降低15%-20%,水灰比增加1%,对导致混凝土强度降低5%-10%。
2.1.2 强化养护制度
有时即便混凝土质量达到标准,由于抢工期、后期养护工作不到位等仍会导致混凝土开裂和强度不符合设计要求的问题。因此,应对浇筑量较大的混凝土制定养护方案,并设专人负责,对现场养护情况做跟踪记录,实施多方位的养护措施,加强养护督察力度。
2.2 三线控制
2.2.1 垂直度控制
控制垂直度是建筑工程结构工程施工的重要环节,是建筑工程的质量保障基础。控制建筑工程的垂直度,首先应按照大楼柱网的布置状况,确定出四个边角柱的具置;其次是安装边角柱的模板,应沿着柱外层上弹出厚度线,立模、加支撑,并采用吊线法测定立柱垂直度,保证垂直度后,对准模板外边线加固支撑、浇筑混凝土;最后是拆模,并以四个边角柱为基线对其他各列柱进行施工,控制正面平整度及垂直度。
2.2.2 轴线控制
在建筑工程施工中,与施工层同步跟上的脚手架导致难以测量一些基准点。因此应在常用校准工作完成后,以底楼楼面为基准预埋多块200’’200’’8mm的钢板,并于钢板上标示主轴线的控制点;由二层起向上的施工中,应根据一楼钢板预埋点,留边长2分米的方洞,并使用大线锤来引测下层控制点,然后采用钢卷尺或经纬仪做轴线校正;剪力墙的浇筑一般采用18mm的胶合夹板,于外墙处组合起来固定大模,与内墙处采用散装组合方式,以保证墙体平整度。
2.2.3 标高线控制
应在不同楼层预控轴线处留四个以上洞口,并保证四点处于同一平面;浇筑、加载和模板等会造成洞口标高基准作用在一定程度上失效,因此应加强洞口处的模板支撑,并利用大楼的累计层高复核点对每层向上时的该部位做复核,确保标高准确性。
2.3 裂缝控制
在不同环境下,对不同混凝土结构的裂缝宽度控制标准不同,裂缝最大允许范围为0.2mm-0.4mm,对于裂缝问题应以控为主。由于建筑工程具有混凝土用量大、强度高、带有地下室等特征,在所有建筑类型中产生裂缝的几率最大。控制建筑工程裂缝的产生,应使用“放”和“抗”相结合的措施。
所谓“放”,即在结构自由变形状态下,通过足够变形余地所采取的防止裂缝的措施。“放”的措施的设计包括设计永久性的伸缩缝、在外墙面的适当部位留下分隔缝等。施工时应做到,在砌筑填充墙接近梁底处保留一定高度,在砌筑完工的15天后再补砌挤紧;在柱、梁等变截面处应进行分层浇筑;分缝分块进行施工等。所谓“抗”,即在结构无足够的变形余地时所采取的防止裂缝措施。“抗”的措施要求在施工中,合理选择砂石级配以减少水和水泥的用量,减少泌水、收缩及水热化;使用掺合料、混凝土外加剂,避免早强高的水泥的使用,减少水泥使用量;尽量避免过振及漏振,可进行二次振捣和抹面,排除混凝土中的气泡和水分。将“抗”、“放”措施结合,可有效防止裂缝产生。
2.4 管理控制
2.4.1 建立良好的工程项目队伍
一个技术过硬、经验丰富的项目队伍是建筑工程质量的重要保障。首先,建设方应择优选择施工单位,必要时可进行实地考察,为工程选择技术水平高、业绩优良、经济实力雄厚的施工队伍;其次,施工方作为工程的实施者应严格执行已编订的工程施工方案,严把质量关,做到从管理制度及规范、具体工艺工序等各方面一丝不苟地对待,并对项目的安全、工期及成本负第一责任;最后,监理方应加强对施工现场的监督工作,依照建设单位下发的各项原始记录、统计表格、测试报告等对施工现场状况及质量及时把握,督促施工方严格按施工图纸进行施工。
2.4.2 严把材料关
施工材料是工程的建设原料,与工程质量优劣直接相关,因此,加强对建筑工程结构工程的质量控制,应对材料的购置到使用整个过程进行严格控制,对材料进行鉴定,坚决杜绝使用质量不合格的材料。严格控制关键部位的施工,如钢筋的力学性能、混凝土配合比、砂石级配、水泥质量等都要符合施工标准,防止混凝土强度不够、裂缝、渗漏等质量问题的出现。
2.4.3 工程分段控制
为保证质量及工期目标等,应从施工前到竣工的各个阶段对工程进行动态的分段控制,并根据施工具体情况及客观环境等问题,对工程计划及进度做及时的调整和修正,及时支付工程款和供应材料,保证工程顺利地进行。
3 结语
建筑工程具有建筑结构复杂、工程量庞大、工序繁多等特点,为施工带来很大难度。总之,建筑工程的结构施工质量控制需要多方面的努力和协调,综合各个控制点以及施工全过程,以期能够确保质量安全。
参考文献:
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[3]张军.浅谈建筑工程施工质量的控制问题[J].中国科技纵横,2011,(04)
[4]胡建良.建筑工程施工过程中的质量控制与安全管理[J].江西建材,2008,(02)
关键词:WBS分解结构;燃煤电站;国际承包工程;项目管理
中图分类号:TU721文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)10-0121-02
随着国家“走出去”战略的实施,越来越多的国际承包工程项目在国外实施,我们企业所面对的合作伙伴变成了当地的分包商,从项目管理执行模式,遵守的行业标准,到当地的风土人情工作习惯都有很大的差异,这就对我们的项目管理工作提出了新的要求,其中有一个显著的差异之处就是对于WBS (工作分解结构)管理结构的应用。文章通过印度尼西亚公主港3×350MW燃煤电站项目管理中WBS分解结构的应用,说明了对于类似电站建设这种工程量巨大,工期长,工种联系紧密,分包单位众多的项目,建立WBS分解结构是搞好项目管理的必需的工作。
一、WBS分解结构
WBS (Work Breakdown Structure)主要用于项目管理,进行计划控制,成本控制。WBS通常在一个项目实施的早期进行实施编写,并通过增加子项的方式来进行项目实施过程中的控制。
要建立一个WBS项目,首先要设置该项目的最终目的或结果,然后逐层进行分解,设置子项,而每一个子项又是相应阶段的结果或目的。通过这种层层分解的方式,就可以完成项目WBS系统的编写工作。
WBS的类型。通常在项目实施的过程中将WBS定义为两种类型:PWBS及CWBS。
(一)项目工作细分结构PWBS (program/project WBS)
PWBS通常是围绕整个项目规划/计划而设置,它通常情况下可以分为三级等层结构:第一层是整个的项目规划/计划,第二层是主要项目组成,第三层是组成第二层各项目的重要组件。如图1所示:
图1PWBS结构图
当然同时还可以继续对第三层进行细分,直到可以控制实际的工序为止。
(二)合同项目细分结构CWBS (Contract WBS)
通常情况下,PWBS会成为每一个分包商编制CWBS的参考起点。和PWBS一样,CWBS也有自己的一套完善的数字编码系统。
CWBS是合同结构的完整描述,通常由建设方根据合同内容制定,在CWBS中包含了PWBS中提到各生产要素的提供分配情况。
(三)PWBS及CWBS之间的相互关系
图2PWBS与CWBS关系示意图
二、WBS与项目的实施周期关系
WBS在项目实施的过程中起到了重要的作用。在项目的准备阶段,WBS可用于帮助制定分包方案,确定项目实施计划等。而项目的实施发展本身就是一个重复的过程,在项目的初期WBS的结构方式也可能会根据需要发生改变,一旦项目进入实质性的实施阶段,采购及合同管理部门就可以参照PWBS来制定相应的CWBS。图3总结了WBS与项目共同发展的过程。
三、WBS的分级结构
(一)PWBS的分级结构
在建筑施工的过程中,各相关方对于PWBS的分级要求是不同的:建设单位通常只是控制到一级网络以及一些重要的施工工期节点;施工承包方根据建设单位的要求,在一级网络的基础上进一步的细化至二级或三级网络计划,来对分包区域的施工状况进行监控;劳务分包方则要根据施工方的网络计划要求,进一步将施工网络计划细化到四级或五级,对施工班组的施工进度进行控制。
(二)CWBS的分级结构
CWBS通常是根据PWBS中已经明确的工作类型及功能来进行分类的。因为CWBS结构设计的目的主要是满足施工计划的要求,为施工的实施提供必要的前期准备,包括合同的签订及成本的核算等。而项目成本核算的过程中,往往需要其他部门的协作,如提供设计图纸,主要施工方案,质量标准要求等,都会对成本的核算产生影响。
四、如何利用WBS编制网络计划
(一)确定WBS的编码系统
首先根据项目网络计划的分层,为网络计划的每一个项目都分配一个独立的编码。项目的编码要能够覆盖所有项目实施的整个周期,编码可以利用数字或是字母确认,进而区分每一层及分层内项目的内容。在同一个项目中,参与各方应该遵守相同的编码系统,以便于项目的统一管理。
表1
(二)确定WBS树状结构图
编码系统确认后,为了对项目有一个直观的认识,应该根据项目的层次划分情况,确定树状结构图表明各个项目之间的网络结构关系。
(三)确定WBS项目词典
WBS词典的作用是根据具体工程项目的特点确定,确定不同的字母编码对应的具体项目。如果有需要还可以详细列出实施该项目所需要的资源及相关费用,或是链接相关的技术方案。
(四)利用检查清单
检查清单是保证WBS编码结构有效实施的有力手段,通常分为下述三种检查清单:PWBS实施清单,分包商提出PWBS变更清单和CWBS实施清单。
1.PWBS检查清单有助于确定在项目施工过程中所有关键因素: (1)PWBS最底层的项目是否已经齐全; (2)是否有低于4级的项目,是否包含风险因素; (3)所包含PWBS项目是否完整、重复、连续; (4)该PWBS是否提供了项目可能发展所需要的逻辑联系。
2.在考虑分包商提出的PWBS变更时,应该检查: (1)是否该变更会影响整个项目实施的目的及意义; (2)是否该变更会影响建设方采购产品的选择; (3)是否该变更会影响施工技术方案,成本控制,施工进度等; (4)如果该变更未被批准,会对项目实施造成什么影响; (5)如果该变更被批准,对分包的CWBS是否会产生影响。
3.在评价提出的CWBS时,应该考虑下述因素: (1)是否该CWBS编码结构与PWBS编码结构相同; (2)是否该CWBS编码结构与分包组织结构及管理体系相容; (3)是否该CWBS编码结构包含了分包商分包的所有工作; (4)是否该CWBS编码结构已经考虑了和职能部门之间相互关系对项目实施的影响。
五、WBS分解结构实例分析
印尼公主港燃煤电站项目是国际总承包交钥匙的工程项目,所涉及的资源量大,供货商多,分包商多,还要面对业主印尼国家电力公司PLN,当地施工分包商Truba等,使得合同关系复杂,项目执行难度大。利用WBS的分解结构可以很好地解决这一问题,从而实现项目的统一规划管理。
WBS编码的分解结构如下:
第一层:项目名称,即完成项目包含的工作的总和。
GZGPro.与业主合同签订。
第二层:项目阶段,是项目的主要可交付成果,包含里程碑。
GZGPro.1规划
GZGPro.2设计
GZGPro.3采购转自项目管理者联盟
GZGPro.4设备制造
GZGPro.5施工准备项目管理培训
GZGPro.6建筑安装工程施工
GZGPro.7培训与指导
GZGPro.8工程验收
第三层:可交付的工程子成果
GZGPro.1规划
GZGPro.1.1可行性研究
GZGPro.1.2设计任务书
GZGPro.1.3立项报批
GZGPro.2设计
GZGPro.2.1 方案设计
GZGPro.2.2初步设计
GZGPro.2.3施工图设计
GZGPro.2.4竣工图纸
GZGPro.3采购
GZGPro. 3.1总包招标
GZGPro. 3.2监理招标
GZGPro. 3.3设备招标
GZGPro.4设备制造
GZGPro. 4.1非标设备设计
GZGPro. 4.2设备制造
GZGPro. 4.3设备运输
GZGPro.5施工准备
GZGPro. 5.1现场地质勘测
GZGPro. 5.2厂区五通一平
GZGPro. 5.3现场组织机构建立
GZGPro.6建筑安装工程施工
GZGPro. 6.1 #1机组施工
GZGPro. 6.2 公共系统施工
GZGPro. 6.3 #2机组施工
GZGPro. 6.4 #3机组施工
GZGPro. 6.5辅助工程施工
GZGPro.7培训与指导
GZGPro. 7.1 国内培训指导部分
GZGPro. 7.2 国外培训指导部分
GZGPro.8工程验收
GZGPro. 8.1 项目经理部内部验收
GZGPro. 8.2 业主验收
GZGPro. 8.2 移交业主
第四层. 工程专业具体实施过程步骤
….
….
…..
GZGPro.6建筑安装工程施工
GZGPro. 6.1#1机组施工
GZGPro.6.1.1 #1汽机部分
GZGPro.6.1.1.1#1主厂房及除氧煤仓间施工
GZGPro.6.1.1.2集控楼施工
GZGPro.6.1.1.3#1汽机房行车安装
GZGPro.6.1.1.4#1汽机机务施工
GZGPro.6.1.2#1锅炉及电除尘部分
GZGPro.6.1.2.11#锅炉施工安装
GZGPro.6.1.2.21#电除尘
GZGPro.6.2公共系统施工
GZGPro.6.2.1热工系统安装
GZGPro.6.2.26kV、400V电气系统施工安装
GZGPro.3.2.3150kV升压站及网控楼
GZGPro.3.2.4空压机系统施工
GZGPro.3.2.5制氢站施工
GZGPro.3.2.6 水处理系统
GZGPro.3.2.7 煤处理系统
GZGPro.3.2.8 燃油系统及启动锅炉
GZGPro.3.2.9 灰渣处理系统
GZGPro.3.2.10循环水进水口及泵房施工
GZGPro.3.2.11码头工程
GZGPro.3.2.12烟囱工程
GZGPro. 6.3#2机组施工
GZGPro.6.3.1#2汽机部分
GZGPro.6.3.1.1#2主厂房及除氧煤仓间施工
GZGPro.6.3.1.2#2汽机房行车安装
GZGPro.6.3.1.3#2汽机机务施工
GZGPro.6.3.2 #2锅炉及电除尘部分
GZGPro.6.3.2.12#锅炉施工安装
GZGPro.6.3.2.22#电除尘
GZGPro. 6.4#3机组施工
GZGPro.6.4.1#3汽机部分
……
GZGPro. 6.5辅助工程施工
GZGPro. 6.5.1行政办公楼施工
GZGPro. 6.5.2厂区景观绿化
GZGPro. 6.5.3厂区装修工程
…..
…..
…..
六、结语
通过对工程项目的WBS分解,按照分解的项目及相对应的工期要求,资源要求,可以使得项目经理部在组织人力资源,物资资源,设备招标,工程施工,协调当地关系等方面时,都变得有的放矢。这对确保工程的顺利实施,进行工程的动态控制具有非常重要的现实意义。
参考文献
[1]李卫星.突破项目管理难点:从WBS到计划[M].北京:电子工业出版社,2006.
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关键词:水工结构; 安装; 安全技术; 起重机; 高空作业; 防止触电; 其它事项
Abstract: the hydraulic structure installation project in water conservancy hub overall project occupies a proportion, and its quality is very important, but its construction safety is the premise. This article from the five aspects in the construction of emphasis on installation should be followed by the security technology.
Keywords: hydraulic structure; Installation; Safety technology; Cranes; Aerial work; Prevent to get an electric shock; Other matters
中图分类号:K826.16文献标识码:A 文章编号:
在众多的水利水电枢纽工程中,金属结构安装工程占有相当的份量,如溢洪道中的泄洪闸、灌溉放水闸、电站进水水闸、出水闸施工中以及水轮机、发电机及其辅助设备的安装。这些安装工程均具有构件重、操作面小、机械化程度高、高空作业、多工种上下交叉作业等特点。如施工措施不当,极易发生安全事故。本文阐述结构安装工程应遵循的安全技术,以确保施工安全。
1 防止起重机倾翻措施
起重机是吊运重型物体作垂直升降或水平移动的机械设备。在水利施工中,用于各种建筑材料的装卸运输,机械设备与金属结构安装、以及混凝土浇筑等方面,其工作量和工作效率直接关系整体工程的质量和竣工日期。因此是非常重要的施工机械,必须确保施工安全。具体要求:
1) 起重机的行驶道路必须平整坚实,地下墓坑和松软土层要进行处理。如土质松软,需铺设道木或路基箱。起重机不得停置在斜坡上工作,也不允许起重机两个履带一高一低。当起重机通过墙基或地梁时,应在墙基两侧铺垫道木或石子,以免起重机直接辗压在墙基或地梁上。
2) 应尽量避免超载吊装。但在某些特殊情况下难以避免时,应采取措施,如: 在起重机起重臂上拉缆绳或在其尾部增加平衡重等。起重机增加平衡重后,卸载或空载时,起重臂必须落到与水平线夹角60°以内。在操作时应缓慢进行。
3) 禁止斜吊。这里讲的斜吊,是指所要起吊的重物不在起重机起重臂顶的正下方,因而当将捆绑重物的吊索挂上吊钩后,吊钩滑车组不与地面垂直,而与水平线成一个夹角。斜吊会造成超负荷及钢丝绳出槽,甚至造成拉断绳索。斜吊还会使重物在离开地面后发生快速摆动,可能碰伤人或其他物体。
4) 应尽量避免满负荷行驶,如需作短距离负荷行驶,只能将构件吊离地面300 mm左右,且要慢行,并将构件转至起重机的前方,拉好溜绳,控制构件摆动。
5) 双机抬吊时,要根据起重机的起重能力进行合理的负荷分配,并在操作时要统一指挥,互相密切配合。在整个抬吊过程中,两台起重机的吊钩滑车组均应基本保持垂直状态。
6) 不吊重量不明的重大构件设备。
7) 禁止在六级风的情况下进行吊装作业。
8) 指挥人员应使用统一指挥信号,信号要鲜明、准确。起重机驾驶人员应听从指挥。
2 防止高空坠落措施
1) 操作人员在进行高空作业时,必须正确使用安全带。安全带一般应高挂低用,即将安全带绳端的钩环挂于高处,而人在低处操作。
2) 在高空使用撬杠时,人要立稳,如附近有脚手架或已安装好构件,应一手扶住,一手操作。撬杠深度要船家,如果撬动距离较大,则应逐步撬动,不宜急于求成。
3) 工人如需在高空作业时,应尽可能搭设临时操作台。操作台为工具式,拆装方便,自重轻,宽度为0. 8 ~ 1. 0 m,临时以角钢夹板固定在柱上部,低于安装位置1 ~ 1. 2 m,工人在上面可进行屋架的校正与焊接工作。
4) 如需在悬空的屋架上弦行走时,应在其上设置安全栏杆。
5) 在雨期或冬期里,必须采取防滑措施。如: 扫除构件上的冰雪; 在屋架上捆绑麻袋,在屋面板上铺垫草袋等。
6) 登高用的梯子必须牢固。使用时必须用绳子与已固定的构件绑牢。梯子与地面的夹角一般以65° ~ 70°为宜。7) 操作人员在脚手板上通行时,应思想集中,防止踏上挑头板。
8) 安装有预留孔洞的楼板或屋面板时,应及时用木板盖严。
9) 操作人员不得穿硬底皮鞋上高空作业。
3 防止高空落物伤人措施
1) 地面操作人员必须戴安全帽。
2) 高空操作人员使用的工具、零配件等,应放在随身佩带的工具袋内,不可随意向下丢掷。
3) 在高空用气割或电焊切割时,应采取措施,防止火花落下伤人。
4) 地面操作人员,应尽量避免在高空作业面的正下方停留或通过,也不得在起重机的起重臂或正在吊装的构件下停留或通过。
5) 构件安装后,必须检查连接质量,只有连接确实安全可靠,才能松钩或拆除临时固定工具。
6) 吊装现场周围应设置临时栏杆,禁止非工作人员入内。
4 防止触电、气瓶爆炸措施
1) 起重机从电线下行驶时,起重机吊杆最高点与电线之间应保持的垂直距离,见表1 的规定。起重机在电线近旁行驶时,起重机与电线之间应保持的水平距离,见表2 的规定。
表1 起重机吊杆最高点与电线之间应保持的垂直距离
表2 起重机与电线之间应保持的水平距离
2) 电焊机的电源线长度不宜超过5 m,并必须架高。电焊机手把线的正常电压,在用交流电工作时为60 ~ 80 V,要求手把线质量良好,如有破皮情况,必须及时用胶布严密包扎。电焊机的外壳应该接地。
3) 使用塔式起重机或长起重杆( 指15 m以上) 的其它类型起重机时,应有避雷防触电设施。
4) 搬运氧气瓶时,必须采取防震措施,绝不可向地上猛摔。
5 ) 氧气瓶不应放在阳光下曝晒,更不可接近火源。冬期如果瓶的阀门发生冻结时,应用干净的抹布将阀门烫热,不可用火熏烤。还要防止机械油落到氧气瓶上。
6) 乙炔发生器放置地点距火源应在10 m以上。如高空有电焊作业时,乙炔发生器不应放在下风向。
7) 电石桶应存放在干燥的房间,并在桶下加垫,以防桶底锈蚀腐烂,使水分进入电石桶而产生乙炔。打开电石桶时应使用不会发生火花的工具( 如铜凿) 。
5 其它事项
1) 水利工程施工地点均面临时江河,施工中往往要建围堰,其防洪标准应满足相应建筑级别的洪水设计标准。
2) 临时建桥要满足车流量的往来的错车车距满足相应车载重量的设计标准。
3) 防止人员在禁泳区游泳等。
4) 注意生活区的防火。
5) 划定挖掘建筑材料实施爆破的安全范围与发出警报时间。
关键字:高层建筑;结构设计;存在问题
一、高层建筑工程结构设计中应注意的问题
1.结构选型阶段应注意的问题
在高层建筑工程结构设计的结构选型阶段需要注意的问题包括:结构规则性、结构超高、短肢剪力墙设置。
结构规则性:由于高层建筑工程结构设计规范的变更,新的规范在结构规则性方面有了较大改动,在原有规范的基础上增加了一些限制条件。比如新规范里面规定了高层建筑不能使用不规则的结构设计方案。所以,在进行高层建筑结构设计时,结构设计工程师必须严格遵守新规范[1]。
建筑物超高:在高层建筑的抗震规范中对高层建筑结构的高度进行了限制,对于不同级别的结构设置相应的高度限制,如果超出了高度,那么整个高层建筑的设计方法、应采取的措施都需要进行较大的变动。假如施工图的审查没有通过,则会造成整个工程工期的延误以及对投入资金的浪费。
短肢剪力墙设置:新的《高规》规定墙肢长度为厚度5-8倍且厚度小于300毫米的墙称为短肢剪力墙。由于新规范里面对短肢剪力墙的使用增加了更多的限制条件,因此,建议在高层建筑工程的结构设计过程中尽量不要使用短肢剪力墙。如果真的要使用,一定要满足规范对短肢剪力墙的设计要求。
2.基础和地基设计
地基和基础设计是整个高层建筑结构设计的重要部分,是整个高层建筑工程造价的关键性因素,地基和基础设计的好坏直接影响到整个工程的进程。在对高层建筑进行地基选取时应考虑地基的承载力和高层建筑允许变形的两方面的因素。为了适应天然地基的承受力和维持上层结构的稳定性,一般会在高层建筑下层建造地下室。另外在进行地基和基础设计时还应考虑到地理环境对建筑物以及拟建建筑对周边已建建筑物的影响。比如岩土性质、天气、地下水文等因素对拟建高层建筑物的影响,同时应满足地基规范要求并采取相应措施避免影响已建建筑。
3.结构受力
在对高层建筑设计的初级阶段,工程师首要考虑的不是整个建筑物的结构,而是整个建筑物的空间结构特点。高层建筑物的基面直接决定了建筑物的纵向和横向的稳定性。建筑物的稳定性是每个工程师在设计建筑物时首要考虑的问题,一个稳定、安全的高层建筑物基底必须能够承受建筑物自身的重量,因此在高层建筑工程结构设计的初期必须科学的设计支撑柱以及支撑墙的截面积。虽然对于不同高度的建筑物支撑柱和支撑墙的原理是相同的,但是随着建筑物高度的增加,纵向结构施加给地面的重量也会随着增加,这时就要使用较大截面积的支撑柱或者墙,有必要的话可以使用井筒。横向承载力的大小随着高度的增加呈非现线性增加,即横向承载力是随着建筑物的高度而迅速增加[2]。
4.抗震设计
在进行高层建筑工程结构设计的过程中一定要考虑到地震对高层建筑物的影响。在抗震设计过程中应该注意的问题包括建筑材料的选取和建筑物结构体系、建筑物的高度、轴压比和短柱三方面的因素。
首先,建筑材料的选取和建筑物结构体系应根据当地的地质条件以及当地相关规范的要求进行设计。如果建筑物所在地为地震高发区,在进行建筑材料和结构体系的选用方面一定要慎重考虑。目前我国高层建筑使用的主流结构体系主要包括框架-剪力墙、剪力墙、筒体三种结构体系,我国高层建筑物一般采用剪力墙结构体系。鉴于目前我国市场存在的建筑材料,建议在进行高层建筑时为了减小柱断面面积,建议采用钢结构、钢骨混凝土或者钢管混凝土结构来提高高层建筑物的抗震性。
其次,建筑物的高度也是进行建筑物抗震性设计时必须考虑的因素。在只用钢筋混凝土结构的情况下,采用不同的结构体系和不同的建筑高度建筑物所对应的地震等级是有差别的。所以,在设计时应充分考虑结构体系、建筑高度与地震级别之间的关系。
最后,轴压比的大小直接关系到柱的截面积大小。如果柱的截面积比较小则柱子将处于小偏压状态,这时钢筋受到拉扯容易造成混凝土的破碎从而降低建筑物的抗震性。在另外一种情况下可以适当放宽轴压比,即在建筑物结构中采用强柱弱梁的设计,同时梁的设计要具有良好的延展性,这样就减少了柱进入屈服状态的可能性。所以,为了提高高层建筑物的抗震性,在进行结构设计时一定要考虑轴压比,从而使高层建筑物具有更强的抗震性[3]。
二、高层建筑工程结构设计的原则
高层建筑工程结构的设计包括准确的分析计算、科学合理的计算简图、恰当的构造措施、恰当的基础方案。
准确的分析计算:计算机是高层建筑工程结构设计过程需要使用的重要的、简单的、省时的辅助工具。但是,对于市场上存在的各种各样的相关计算机软件,每种软件都有自己的特点,计算出来的结果也各不相同,所以在进行结构设计时尽量采用多种软件进行计算,然后认真分析产生的不同结果,筛选出真正符合该工程的结果,以提高工程设计的准确性。
科学合理的计算模型:计算模型是结构计算的基础,如果选取了不合理的计算模型则会给整个高层建筑工程的结构带来安全隐患。因此,保证高层建筑机构安全的关键条件就是选择科学合理的计算模型。在进行结构设计的过程中可能会存在因钢结构节点造成的计算误差,但是只要在施工时将这种误差限制在一定的范围内,就不会影响整个工程结构设计的稳定性和安全性。
恰当的构造措施:在高层建筑工程的施工过程中不可避免的会遇到各种各样的问题,因此建筑工程师在进行结构设计时一定要考虑到施工过程中遇到的各种问题,并针对每个问题选择恰当的构造措施。在进行结构设计时要充分考虑材料的延展性、温度应力等对整个工程结构的影响[5]。
恰当的基础方案:一个高层建筑工程的好坏关键点在于基础方案的选择是够恰当。在选用基础方案时要考虑建筑物所在地的地质特征、气候环境、周围设施等因素,这些因素关系着高层建筑物的质量。在具体的施工过程中,为了更好的发挥地基的作用,一定要全面的考虑这些因素。另外,要密切注意时间的变化对工程结构的影响,有必要的话需要对地基进行变形验算。
三、优化设计
目前,我国高层建筑工程结构的优化设计跟不上理论的脚步,存在的主要问题是忽视了结构的整体。大多数建筑工程师的共同看法是结构方案、上部结构的截面只要满足相关规范就行了,并没有考虑到上层结构的截面优化对整个工程带来的经济效益。当前,我国还没有特别高效的与高层建筑结构优化的相关软件,现有的软件不能达到令人满意的效果。高层建筑结构的优化目标是材料使用量,材料的使用量由构件的截面积大小所决定,而构件的截面尺寸要符合构件内力和位移变形分析后的强度计算。直接优化方法就是在约束条件的限制下将已知值赋值给函数变量,从而计算出设计所需要的最终值,最后根据最接近目标值的最佳值与目标值之间的路线、方向来实现工程结构的优化设计[4]。
四、结语
目前,高层建筑物的发展对我们的生活带来了很大的改变,它促进了城市发展,改善了我们的生活环境,提高了我们的生活水平。我国的高层建筑物工程的结构的设计和施工过程中都存在着问题,为了解决问题,需要国家不断地完善相关法律法规、提高建筑工程师的专业素养,这样才能保证高层建筑物的质量和居民的安全,进一步促进经济和建筑事业的发展。
参考文献:
[1]李新磊,王志镨. 关于高层建筑工程结构设计的综合探讨[J]. 民营科技,2012(5):235.
[2]孙广花.关于高层建筑结构设计问题分析[J].中国新技术新产品.2011(17).
[3]卢晓轩. 论高层建筑工程结构设计探讨[J]. 广东科技,2008(01)
关键词:电气系统;智能化自控系统;水喷雾灭火系统;质量控制
Abstract: combining with an engineering environment comprehensive mechanical and electrical installation project engineering supervision of the actual conditions, how to do well the supervision work of fire engineering was introduced.
Keywords: electric system; Intelligent control system; Water spray fire-extinguishing systems; Quality control
中图分类号: TU998.13+2 文献标识码:A文章编号:
一、工程概述
某综合管沟机电安装项目,总建筑面积约为28000平方米。包含电气系统、智能化自控系统、通风系统、给排水系统等分部工程。
二、工程技术重点、难点
该工程具有专业性强、工作面大、施工线路长、工期要求十分紧迫的特点。影响本项目的因素较多,参建各方的协调工作相当繁重。做好质量的控制工作是难度较大。以下为本工程的工程技术重点、难点:
1.电气系统综合:
(1)管线综合布置平衡的质量监控
(2)机电系统调试及系统综合调试的质量监控
2.火灾自动报警系统工程:
感温光纤火灾探测报警分项工程的质量监控
3.水喷雾灭火系统工程;
4.排烟系统工程
三、针对重点、难点及本工程特点制定相应的措施
1.消防电气系统:
由于综合管沟内的布线数量庞大而且非常复杂,为解决管沟内管线的交错碰撞现象,应制订综合布线图,遵循小管让大管、压力流管让重力流管的原则,安排好排水、电气、暖通和弱电管线的位置与标高。管线密集的地方,需要绘制纵向布置图。
所以根据实际情况制定事前、事中、事后监理的相应措施,保证工程质量。
①熟悉和掌握电气安装工程的设计、安装等有关标准和规范,熟悉监理合同、施工合同;
②认真阅读设计图纸,及时组织设计、施工等有关单位进行图纸会审;
③对承包商的资质进行重新审查,包括承包商的各下属单位和分承包商;
④施工组织设计的审查和开工申请报告的审查;
⑤设备、材料的采购与检验。
(2)事中监理控制要点:
①线路敷设工程施工技术管理
其中,电缆敷设工程、槽板及线槽配线工程、配管及管内穿线工程、专用灯具安装工程等分项工程是重点监控内容。
②成套设备安装工程的技术管理
由于本工程的接地装置安装、建筑物防雷、避雷引下线和配电室接地干线敷设工程、接闪器安装工程、建筑物等电位联结工程是由土建单位负责,所以需要做好上述工程的中间验收。成套配电柜、控制柜(屏、台)和动力、照明配电箱(盘)安装工程、不间断电源安装工程、低压电动机和电动执行机构检查接线工程是本工程质量控制的重点。
③设备通电及试运行的技术管理
建筑物照明通电试运行、低压电气动力设备试验和试运行是管理的关键。照明系统通电、灯具回路控制应与照明配电箱及回路的标识一致;开关与灯具控制顺序相对应;公用建筑照明系统通电连续运行时间应为24h,所有照明灯具均应开启,且每2h记录运行状态1次,连续试运行时间内无故障。设备试运行前,相关电气设备和线路应按施工规范规定试验合格。现场单独安装的低压电器交接试验项目应符合规范规定。
(3)事后监理控制要点:
①按照签订的工程合同规定和设计图纸的要求,全面施工完毕,达到国家规定的质量标准,满足其使用功能的要求;
②设备单机调试、试运转和联动试运转已达到设计要求的性能技术指标;
③交工验收的技术档案资料齐全,并符合规定要求。
2.智能化自控系统工程:
本工程智能化系统包括综合布线系统、通信网路系统、安全防范系统、火灾自动报警系统、建筑设备自控系统。本项目的智能化自控工程,在相对中心的管沟位置设置了综合管沟控制中心,并与总变电所合建。控制中心设有监控计算机、火灾报警控制计算机、视频监视
器、网络交换机、电话交换设备以及打印机等,同时还设有背投式大型显示屏,可实时显示各系统的相关信息和报警情况。
感温光纤火灾探测报警系统工程的质量监控:
(1) 本工程感温光纤火灾探测报警系统简介:
综合管沟属二级保护对象,分别在管沟监控中心控制室及管沟变电所LDB4低压室设置火灾报警控制器、感温光纤火灾探测器系统处理机,分区域进行火灾探测、报警及联动控制,火灾报警控制计算机连接火灾报警控制器,采集火警信号,以及通过火灾报警控制器处理平时通风设备的启停,构成区域火灾探测报警系统。
在综合管沟内采用线型光纤温度检测系统作为火灾探测系统,感温光纤由系统处理器引出,在各管沟管道仓顶部敷设;而在电力仓则采用接触式蛇行布置在各层电力电缆桥架上。感温光纤处理机将报警接点及温度分布信息分布送至火灾报警控制器及上位机,在变电所、消防泵房设感烟火灾探测器。上述场所均设置手动报警按钮、声光报警器及总线接口模块等。管沟现场防火阀、雨淋阀等设备采用总线接口模块进行监控,排烟风机、消防泵等设备除通过总线模块进行联动外还通过多线制联动控制盘进行直接控制。
(2) 监理工作要点:
由于线型光纤感温火灾探测系统对光纤的材料质量、安装质量要求都非常高。所以,必须把好进场材料控制关和测试关。具体工作包括:
进场材料控制:
检查工程材料的质量保证书、试验检测报告和质量保证文件,按规定进行检验、验收和进行第三方验证,并要求如下:
① 质量监控是监理业务的重要内容。材料进场时必须检查其正式出厂合格证和材质化验单,对不具备或对检验证明有疑问的,应向承包人了解原因,并要求承包人补作检验。所有材料检验合格证,均须监理工程师验证,否则一律不准用于工程上。
② 必须具有厂家批号和出厂合格证,并应按规定进行抽样检验,由于运输安装等原因出现的质量问题,应要求承包人进行分析研究,并采取有效措施处理后方可使用。
③ 凡标志不清或怀疑质量有问题的材料,对质量保证资料有怀疑或与承包合同规定不符一般材料,按一定比例抽样试验,对于重要工程或关键部位所用的材料,则应要求进行全部检验。
④ 材料质量抽样和检验的方法,应符合国家规定的质量标准和管理规程。
⑤ 监理工程师应检查工程上所采用材料是否符合设计文件、承包合同、技术规范及标准规定的型号、规格和标准。
⑥ 凡经检验认定不合格材料,已进场的务必如数退出工程现场,严禁用于本工程。在监控过程中,发现材料有严重缺陷和问题时,监理工程师有权停止使用,并立即组织调查研究,取得明确结论后决定是否继续使用或拒绝使用。
⑦ 光缆开盘后应先检查光缆外表有无损伤,光缆端头封装是否良好。
3.水喷雾灭火系统工程:
水喷雾灭火系统工程的质量监控,应先分别对探测器、报警控制器、火灾报警装置和消防控制设备等逐个进行单机通电试运转,正常后方可进行系统调试。
① 调试前准备工作:
a) 调试方案已确定,由业主、施工、监理、消防部门等人员组成的调试小组已成立。
b) 消防水池已储备设计要求水量。供电正常。
c) 气压给水设备的水位、气压符合设计要求。
d) 水喷雾系统管网已充满水,阀门均无泄漏。
②水源试验:
检查消防水池的容积是否符合设计要求,消防水有无不被他用的技术措施。
③ 消防泵调试:
a) 以自动或手动方式启动消防水泵,泵应在5min 内投入正常运行。
b) 以备用电源切换时,消防水泵应在1.5min 内投入正常运行。
④ 稳压泵调试:
模拟设计启动条件,稳压泵应立即启动,当达到系统设计压力时,稳压泵应自动停止运行。
⑤ 报警阀调试:
在其装置处放水,看报警阀能否即时动作,水力警铃报警信号、水流指示器输出信号、压力开关应接通报警阀,并自动启动消防泵。
⑥ 排水装置调试
a) 开启排水装置的主排水阀,应按系统最大设计灭火水量做排水试验,并使压力达到稳定。
b) 系统所有排水应可从室内排水系统排出。
⑦ 联动试验要求
a) 采用专用测试仪表,对火灾自动报警系统的各中探测器输入模拟火灾信号,火灾自动报警器发出声光报警信号并自动喷水灭火。
b) 启动一只喷头或0.94-1.5L/s 的流量从末端试水装置放水,看水力警铃、水流指示器、压力开关和消防泵能否即时动作并发出信号。
四、结束语:
现代建筑中,消防工程是保证人生、设备安全的关键,所涉及的专业多、系统复杂。监理人员必须对电气工程、智能化工程、给排水工程等相关专业非常熟悉。该综合管沟机电安装项目于2010年11月1日正式开工,经过9个月的努力,于2011年8月25日正式通过整体竣工验收。
参考文献:
[1]《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002
[2]《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T50312-2000
[3]《自动喷水灭火系统施工及验收规范》GB50261-2005
[4]《火灾自动报警系统施工及验收规范》GB50166-2007
[5]《线型感温火灾探测器》GB16280-2005
江西省某综合楼工程,建筑面积16168.84㎡,地上12层、地下1层,建筑总高度43.2米,采用无钢梁劲性钢结构。无钢梁劲性钢结构是没有钢梁仅有钢柱,以钢柱替代普通钢筋砼柱中部分立筋,采用钢筋与钢柱牛腿连接形成大梁,然后外包砼的结构形式。该种结构是民用高层钢结构中一种新型结构形式,它较普通钢筋砼结构稳定性好,比核心筒钢结构及纯钢结构的造价低。无钢梁劲性钢结构安装难度大,尤其是测量工艺有其自身特点。本文针对无钢梁劲性钢结构施工过程中的吊装、测量、纠偏等安装施工工艺进行介绍。
2无钢梁劲性钢结构施工特点
无钢梁劲性钢结构是综合普通混凝土结构、核心筒体钢结构、全钢结构而发展起来的民用超高层建筑结构,工程钢结构安装中主要有以下几个难题:
(1)安全防护
由于本钢结构为无钢梁劲性钢结构,在空间上为独立柱,而独立柱的间距较大,无法悬挂安全网。
(2)质量控制
由于无钢梁劲性钢结构柱上牛腿设置不对称和负载不对称,钢柱存在较大的偏重和偏载现象。
(3)进度安排
无钢梁劲性钢结构施工有别于其他类型钢结构的施工,其施工进度与混凝土的施工进度的配合状况对施工精度、安全及施工难度有很大影响
3无钢梁劲性钢结构安装施工
3.1钢结构安装施工组织和设备机具配备
钢结构项目组的构成是关系到劳动力配备是否合理、能否顺利地实现钢结构安装的关键,为此,建立了以项目经理为主体的条线组织机构,职责分明,责任到人。为保证工程顺利开展,配备了专门用于钢结构安装的吊装设备和机具吴朝晖。
表1 设备、机具配备表
3.2钢柱吊装
3.2.1钢柱验收
编制钢柱进场计划,钢柱进场前对其扭转、长度、焊缝、顶紧面、配料、编号等技术要素进行检查,发现问题应及时在制作厂处理。
3.2.2钢柱就位及固定
根据钢柱的重量及分布范围,决定选用一台SK560塔吊进行吊装作业。吊装前钢柱上设置的供安装人员高空作业使用的爬梯等在地面就先牢固地连接在构件上。
钢柱吊装时,先利用塔吊将钢柱吊至安装位置的上方,用水平尺初步调整钢柱的垂直度后,初步固定,再立即使用两台互成90°的经纬仪跟踪校正其垂直度,并将上节柱与下节柱的接头连耳处用夹板通过高强螺栓和焊接并用的方式连接起来,然后在钢柱的对接接头处焊上薄薄的一层。待相邻钢柱吊装结束后,用临时附加钢梁将钢柱和钢柱通过牛腿的技术开孔用螺栓和焊接并用的方式连接起来,通过以上几个步骤,钢拄位置变化大大减小,解决了钢柱缺乏约束、上部处于自由状态无法固定的难题。
3.3焊接
3.3.1钢柱接头安装操作平台及设备平台
由于此钢结构无一般高层钢结构那样的施工作业平面,焊机等施工设备无处放置,当将其放置在混凝土结构层时,给混凝土结构施工带来了不便,为了保证钢结构施工的顺利进行,我们自行设计了两个设备平台及六个安装操作平台,作为吊装、就位焊接等施工用,解决了钢结构及混凝土结构交叉作业的矛盾及高空作业操作方便及安全的难题。
3.3.2焊接工艺
钢结构柱的材质为ASTMA572,50级,相当于国内的16kN,但加入了Nb和V,其可焊性优于16kN,本钢结构焊接采用以下工艺:焊缝形式单V型对接横位;焊接方法二氧化碳气体自动保护焊;焊接材料焊丝H08MnzSiA;焊条J5o7;焊接时采用手工焊打底;二氧化碳半自动气体保护焊完成填充和盖面。
3.3.3钢柱焊接的防雨棚搭设
(1)将干燥的钢柱距焊口以上1m左右用钢丝轮磨光机除去钢柱表面铁锈及杂物,形成一条宽100mm左右的干净的无锈带。
(2)以较薄的塑料沿着这条无锈带围成一圈,并留好搭接口。
(3)用海绵胶带沿着无锈带粘于钢柱上,并使其上半部分粘住塑料,下半部分粘住钢压紧、密贴。
(4)在该海绵胶带上方沿其胶带再紧贴一圈同型号的海绵胶带,并使其接头与前一条海绵胶带错开,并且该海绵胶带所粘着的钢柱仍为无锈区,压紧、密贴。
(5)在后一圈海绵胶带与钢柱密贴处涂一道薄薄的凡士林,在海绵胶带接口及两圈海绵带间涂上一层凡士林。
(6)在防雨带以下塑料与钢柱之间以彩条布搭成一个带锥度的临时防雨棚。
3.4测量工艺
钢结构的测量分为焊前测量和焊后测量,以测量内容可分为垂直度测量、中心线偏差测量及标高铡量。
3.4.1垂直度测量
钢结构安装形成框架后.在未实现结构最终刚化之前,为了保证钢结构柱所处位置的正确,必须对其垂直度进行测量,其方法以二台互成90°的经纬仪测量柱顶和柱底的中心线,以使上下二中心线差值控制在规范要求之内,焊前的垂直度测量即为焊前钢柱校正,钢柱校正完成后才能进行钢结构的最后刚化,然后开始钢结构柱的焊接。
3.4.2钢柱中心线偏差及扭转量钢结构的中心线偏差及扭转偏差测量,由于受钢柱相对位置的影响,必须区别对待。
3.5标高测量
由于钢结构的偏重及混凝土结构施工中对钢结构柱造成的偏载,在静态上.钢结构柱将处于位置偏差积累状态。劲性钢结构受浇混凝土及混凝土结构施工工艺的影响较大,为了揭示其变化规律和对混凝土结构施工工艺提供钢结构安装的混凝±结构配合要求,本工程统计分析了第六、第七、第八、第十节柱的浇混凝土后钢柱位置变化规律,发现钢结构柱位置的偏差较静态的理论分析值大,且呈现无明显规则变化状态。通过仔细分析后提出,为了将浇混凝土的影响转化有利于控制钢柱位置的偏差,混凝土施工必须满足以下要求:
(1)钢结构柱上所附大梁钢筋绑扎必须在梁模及层面模完成后才能进行;
(2)浇捣时应先完成钢结构柱的外包混凝土,然后浇捣钢梁及层面混凝土,钢结构柱外包混凝土的浇捣尽可能对称进行或按钢结构柱要求的浇混凝土方向;
(3)混凝土浇捣时应尽可能避免形成钢柱拉力的浇混凝土方向。
关键词:大体积混凝土;混凝土自缩;施工技术,方案;措施
Abstract: the mass concrete structure construction technology and measures directly related to the use of concrete structure performance. Combining with a project example, the mass concrete structure construction technology and design and construction measures in this paper.
Keywords: mass concrete; The shrinkage of concrete; The construction technology, project; measures
中图分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:
伴随着现代科学技术和社会经济的迅速发展,我国建筑技术也不断进步,建筑物的规模也在不断扩大,高层现代化建筑设施不断增多。因此大体积混凝土结构逐渐成为高层现代化建筑设施主体的重要组成部分。本文主要结合某工程实践案例,综述了大体积混凝土结构施工技术的应用。
1工程概况
某商场地上12层,地下2层,总建筑面积26994m2,建筑总高度为48.85m。地上为框架核心筒结构,地下为框架剪力墙结构。
该工程基础底板厚度为1500mm,混凝土强度和抗渗等级为C40P8,基坑底板的标高是-15.47m,混凝土浇筑方案是:采用斜面分层法浇筑,由防水保护层往上一次性浇筑1.5m,直至基础底板上标高,每层厚度约为500mm。基础底板属大体积混凝土工程。
2影响混凝土自缩的因素
2.1水泥对自缩的影响
不同种水泥净浆的自缩能力是不同的。铝酸盐水泥和早强水泥的自缩值较大,而中热、低热水泥的自缩值较小,矿渣水泥后期的自缩值较大(21d龄期时的自缩值大于普通水泥的自缩值)。水泥的细度对自缩值也有影响,较细的水泥在早期表现出较大的自缩速度。
2.2外加剂对自缩的影响
掺加高效减水剂来增大流动度时,高效减水剂可稍微降低自缩值,但不同类型、不同掺加量的高效减水剂对自缩的作用差别很小。干缩减少剂可减小自缩值50%,这可能与干缩减少剂可减小毛细水的表面张力有关。膨胀剂对自缩的作用取决于它的种类,某些氧化钙型的膨胀剂可以减小自缩;而其他类型的膨胀剂虽在早期有膨胀,但随后的收缩速度与空白样相同。引气剂对混凝土的自缩没有影响口。
2.3矿物掺合料对自缩的影响
在水泥中加入比表面积在400平方米/千克以上的矿渣时,其120d的自缩值随矿渣的掺量(不大于70%)增大而增大;而在水泥中加入比表面积为338平方米/千克的矿渣时,其120d的自缩值不随矿渣的掺量(不大于70%)改变而增大。在水泥中掺加硅灰将便混凝土的自缩值增大;硅灰的掺量越大,水泥浆自缩值越大。混凝土的自缩值随粉煤灰掺量的增大而降低,特别是早期自缩值降低得非常明显。3d龄期后掺加粉煤灰混凝土的自缩增长速度高于空白混凝土。粉煤灰掺量超过20%后,减小自缩的效果并不显著。在水泥中加入偏高岭土,在偏高岭土(比表面积为12平方米/克)含量为10%时,水泥浆(水胶比为0。55)的自缩值最大。在水泥中加入经过防水处理的粉末,可以减少自缩。经过防水处理的偏高岭土对自缩的减小作用在后期消失了;而经过防水处理的硅质粉末对自缩的减小作用能保持很长时间,其取代量为10%时就对自缩有明显的减小作用。
2.4其他因素对自缩的影响
温度对水泥浆体的自缩影响很大,在15~40℃范围内,水泥浆体的自缩值和自缩速度随温度的增加而增加。水灰比对自缩值的影响比较大,随水灰比减小,混凝土的自缩值和自缩速度增大。随养护龄期的增加,自缩值逐渐增大,早期自缩值增加得非常快,以后发展比较缓慢引。混凝土中骨料的含量对混凝土自缩值的影响很大,随着骨料的含量增加,混凝土的自缩值减小。骨料的种类对混凝土的自缩也有影响,人工轻骨料混凝土的自缩值比普通混凝土小,且轻骨料混凝土的自缩值随着轻骨料的含湿量和干密度的增加而减小。在混凝土中掺加6%体积分量的钢纤维,可以降低自缩值20%左右。
3施工方案设计
3.1设计机理以掺加ZY膨胀剂的补偿收缩混凝土为基本材料,以加强带取代后浇带连续浇筑超长混凝土结构。根据混凝土结构无缝设计的要求,将广场的底板进行了分块:后浇带将整个底板分成4块,形成4个浇筑单元,块中又设有膨胀加强带,将其再分成4块,整个底板分成了16块。底板的分块确定后,墙板与顶板与底板相同的部位留设后浇带及加强带,其留设的方法与底板相同。膨胀加强带宽2米,边缘每侧设密孔铁丝网用钢筋加固,防止加强带外混凝土流入加强带内。混凝土浇筑时,先浇带外混凝土,浇到加强带时改用掺量ZY膨胀剂混凝土施工。考虑到膨胀作用会使强度降低,膨胀加强带的混凝土强度等级应该提高,并加大膨胀剂用量,用这样的方法循环施工达到超长无缝结构的目的。
3.2补偿收缩混凝土根据“混凝土外加剂应用技术规范”的规定,产生0.2至0.7MPa以下自应力混凝土为补偿收缩混凝土。为了实测出限制膨胀率,实验室进行了掺加ZY试件的限制膨胀率试验,试验证实掺加ZY确实可获得微膨胀性,掺量的大小对膨胀率的大小是有直接影响的。
3.3配合比的设计砼材料的选择:①水泥:采用42.5Mpa普通硅酸盐水泥;②砂:选用长江中砂,细度模数Mx=2.6~2.8,表现密度2.64克/立方厘米,松散密度1410千克/立方米,紧密密度1550千克/立方米,含泥量≤3%;③石:选用湖州石子,粒径为5~31.5毫米连续级配,压碎指标8%~9.8%,含泥量≤3%;④膨胀剂:ZY膨胀剂;⑤减水剂:选用中成电厂的Ⅱ级粉煤灰。
4施工技术措施
4.1后掺少量减水剂的预备措施混凝土浇筑正值7~8月份高温季节,易造成混凝土坍落度损失加大,降低混凝土工作度方面的要求,加之可能出现的运输途中堵车或施工中出现临时需处理的问题,使浇捣速度减缓,延误了混凝土的入模时间,因时间延长造成混凝土坍落度损失加大,致使不能满足泵送要求,此时应严禁加入生水,而应采取二次掺少量的FDN2I减水剂的后掺法,补偿和恢复混凝土的坍落度损失。在配合比中FDN2I减水剂量为0.8%,一般该减水剂的掺量最高为1%,在后掺减水剂时只考虑在0.2%以内。后掺法比先掺法或同掺法在相同掺量下减水作用显著提高,是能补偿坍落度损失的。但应注意凡后掺减水剂的运输车,应快速搅拌30转或1秒以上。其掺量和搅拌时间由专人负责实施。
4.2地下室墙体混凝土配合比及浇筑的措施在墙板混凝土配合比设计试配,确定设计配合比阶段,采取了降低水灰比的措施。底板与墙板同为C30P12,而底板的水灰比为0.47。而墙板的水灰比为0.41,混凝土的坍落度指标底板为18~20厘米,墙板坍落度指标控制在14~16厘米。采取该措施的目的在于减少用水量、降低混凝土的收缩。在混凝土浇筑阶段,采用二次振捣的工艺,即在混凝土初凝前进行二次振捣。避免混凝土因沉降收缩而引起的裂缝。
4.3地下室顶板的混凝土浇筑的控制按照地下室超大型长无缝混凝土的施工方案,地下室顶板的浇筑顺序是,浇筑完地下一层墙板至地下室顶板梁下口后,进行地下室顶板的混凝土浇筑。在顶板的浇筑过程中,主要是要控制好早期裂缝的产生。从混凝土收缩裂缝的形成时间看,裂缝往往发生在混凝土初凝到终凝这段时间内。在施工方案讨论过程中,将顶板二次或三次搓平、抹压,特别是初凝抹压作为控制早期收缩裂缝的一项重要控制措施,这对于弥合部分早期裂缝是不可缺少的工艺。
4.4地下室混凝土的养护地下室底板、墙板、顶板全部采用了掺加ZY膨胀剂的混凝土。按照养护制度,在混凝土抹压后,能上人时,即铺上麻袋片或草席,用水浇湿保养。混凝土硬化3~4小时后,底板与顶板均筑堰蓄水3~5厘米进行养护,墙板采取不间断淋水保温,采用这些养护方法不得少于14天,墙板侧模的拆除也不少于7天。以上养护措施的实施对地下室应用超长无缝结构的成功起到了非常重要的作用。
4.5细部处理①外墙与边柱的配筋率不同,收缩差也不同,其连接处应插入1~1。5米Φ10@200锚入柱内20厘米的水平增强钢筋,防止因应力集中发生纵向裂缝。②由于底板配筋为双向Φ25锚入基础梁一、二排主筋之间,使底板与柱节点处板面混凝土保护层过大,可在柱边1米范围铺Φ8@200双向钢筋网片,防止板面出现裂缝。③所有外墙对拉螺杆突出部分都要割掉,用ZY掺量为10%的1:2水泥砂浆封堵;所有穿外墙管道按要求作防水处理。
5结语
最后通过对该工程的基础底板大体积混凝土施工前的预控和施工后的监控,达到了预期的效果,圆满地完成了工程任务。大体积混凝土施工技术已经在多个工程施工中进行了尝试,经过严格按照制定的施工方案进行施工,所有已建或在建工程至今都未发现裂缝
参考文献:
[1]中国建筑科学研究院.GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.
关键词:混凝土结构; 新的评价指标; 层次分析
1混凝土结构工程评价指标体系的建立
混凝土结构工程,在其使用过程中,由于必须承受的荷载作用以及周围环境对其的侵害,必然会引起结构功能的变化,这样就会危害到人们的正常生活争产的安全。因为不同的结构,可能劣化的方向、程度等都会有着各种各样的不同,而影响建筑物劣化程度的因素有很多,每一个因素对它的影响程度、效果也都不一样,所以在结构工程实际工作状态的基础上,必须建立一套完善的评价指标体系,对各个指标进行逐一细化,才能对工程结构的运营状态给出正确合理的评估。
混凝土结构工程性能评价分为七个方面:
1、基础部分:地基―基础;
2、主体结构:梁―板―柱―墙;
3、屋面结构:屋面承重层―屋面结构层―屋面排水;
4、室内装饰工程:内墙抹灰―门窗油漆―细木装饰;
5、室外装饰工程:外墙面抹灰―粉墙裙―粉台阶和散水;
6、楼地面工程:地面―楼面―楼梯―台阶―室外坡道;
7、水卫电气工程:水卫―电照―暖气―特种设备。
在考虑到混凝土结构的特点,我们采用1-9标度,对各项评价指标进行了分值划分,对其结构工程运营的状态,比较确切地准确地确定两个相邻标度之间取一个中间值,为后续混凝土工程的养护和病害处理,提供了定量的依据。
2运用层次分析法建立评价模型
层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称AHP)是20世纪70年代美国匹茨堡大学教授A.L.Saaty于提出的一种系统分析方法。它是将定性分析和定量分析有机结合,分析多目标、多准则的复杂的大系统的强有力的工具。它思路清晰,方法便捷,适用面广,系统性强,他数字化了人们的思维过程,有助于
运用AHP法解决问题的步骤:
1、 分解问题,构建递阶层次结构;
2、 按规定的尺度,将现有的资料进行两两比较,构建两两比较判断矩阵;
3、 层次单排序、一致性检测;
4、 总体排序及总的一致性检验,得出各个方案对总目标的优劣顺序和整个递阶结构所有判断的一致性指标,并进行决策。
2混凝土结构工程运营状态
要对混凝土结构工程综合性能评价的技术方法进行分析,对混凝土结构工程运营状态的了解是必须的,下面进行部分混凝土结构工程运营状态介绍:对于混凝土结构工程运营状态来说分为好多种的状态,一般是分为一类(良好状态),二类(较好状态),三类(较差状态)四类(极差状态)。对于基础工程来说,地基的一类状态时只有足有的承载能力,且,整体没有不均匀的沉降发生。而基础的一类状态则是指有足够的承载能力,而且能够将受到的荷载均匀的传递到地基上,使得地基土的密实度和承载能力得到提高。不同于一类状态的是二三四类状态。对于地基的二类状态是指能够完全胜任承受荷载的要求,但是有些许的沉降;三类状态则是指不能承担相应的荷载,导致出现局部的不均匀沉降,只是沉降的影响比较小,只是有些许的损坏;第四类是指比前三类都差的情况,主要是沉降对结构的影响很大。对于基础来讲,二类是指能够承担相应的荷载,提高地基的密实度,但是沉降量较大,沉降速度较快;三类是指承载力已经出现了不足,而且有部分的荷载传递不均匀,对提高密实度影响不大;第四类是指承载力不足,且有明显的不均匀荷载传递,基本无法提高密实度,而且沉降量很大。
对于主体工程来说,一二三四类的区别也是很大的。首先,对于梁来讲:一类是指可以有效提高整体结构的抗震性和刚度。二类是指能提高,只是没有一类的那么明显。三类是指可以提高,但是提高的效果相比第一第二类更不明显了。四类则是指会提高刚度和抗震性。对于柱来讲,一类是指有效地增加结构的刚度和强度,能够使得结构不变形,保持结构的完整性。二类是指能增加结构的强度和刚度,能使得结构基本不变形。三类是指可以保证结构的一定的强度和刚度,使得结构在一定程度上不出现结构的破坏。四类则是指对结构的强度和刚度无帮助,结构会出现破坏,影响结构的整体性。
3模型的递阶层次的确立
在对各项参数进行分析的时候,其依据的原理是层次分析法。这就需要对各项参数指标建立起阶梯结构,分成不同的组别,最终可以构成一个严密的体系,其中包含了层次不同的指标。
接下来的步骤是建立判断矩阵,假设存在n个物体,用字母表示为Ai,其中的i值可以为1、2…n等数值,这样就建立了物体之间的相对比重数量阵。其可以用式子表示为:A=(Wi/Wj)m*n,
其中
上式之中的A的特征值用n来表示,A的特征向量使用W来表示。主观因素的影响会干扰正确的判断,这就需要构造出判断矩阵,这就需要比较判断各个指标之间的相对的重要性。
通常的情况下,Bj指标隶属于Ai。其中它的判断矩阵是一维方阵,其为m的一维方阵。其中的Ai的参数之中包括了bij,对于参数i相对于参数j的重要性,可以采用1-9比率标度法进行分析。采用递阶层次权数计算法进行计算。
在进行判断矩阵的最大特征值和其对应的特征向量的计算分析之后,可以确定出各个因数的权重大小。最后再次进行一致性检验。在这些方法之中,方根法、幂法及和积法等都是进行特征向量计算的常用方法。本文介绍方根法的计算方式。
首先需要进行矩阵的每一行的乘积M的计算和判断:Mi=Bi1* Bi2…Bin 其中的i值可以为1,2,…n,其中的j可以取值为1,2,…n;下一步是计算W,其表示的是Mj的n次方根。
计算的公式为:CR=λmax-n/(n-1)RI0.1
上式之中的RI表示的是平均随机的一致性指标的大小,判断矩阵的阶数可以决定其数值的大小。检验矩阵的一致性,观看其是否满足一致性的要求。如果不满足,则应该对判断矩阵进行修改,以得到较为满意的一致性。通常情况下,对于某一问题的决策,Wi/Wj的数值大小是很难判断出来的。所以对于该参数只能进行估算。
结语
在对混凝土结构工程的综合性能评价的过程之中,应用层次分析法,可以方便快捷和客观准确地进行分析。该方法的实用性十分强。在根据混凝土的本身的结构特点的基础之上,本文构造出新的评价体系。对混凝土的结构工程的性能进行了建模分析。对评价指标进行了详细的定量研究,这可以推动评价工作的公平、公正和公开地进行。评价工作是一项信息量巨大的、错综复杂的工作。为了简化分析的工作量,可以在模型的基础之上进行定性和定量相结合的评价方法。这样可以客观和公正地对各个工程进行评价。
参考文献
关键词:混凝土工程 裂缝 控制在混凝土工程项目中,裂缝的出现与产生是一种较为普遍和常见的质量通病,也是整个建筑工程领域中存在广泛、影响最大的缺陷之。在建筑工程施工中,一旦出现裂缝,必然影响到建筑结构的整体性、耐久性和使用质量,而在多年的工作实践总结和分析中,其出现与混凝土温度和体积的变形有着密切的关系,同时在施工的过程中要想做到裂缝的合理、正常控制,通常都是从多个不同的角度入手去总结和分析的,并且根据施工实际情况入手去总结,从而形成了一套综合性的施工方法。
一、混凝土裂缝概述
混凝土裂缝的出现是较为普遍的施工隐患,也是混凝土施工中在所难免的一项。在目前的建筑工程项目中,当混凝土结构中所包含的水分发生一定的变化的时候,其化学反应、温度以及气压变化等环节都存在着一定的影响,同时其施工中裂缝的出现与混凝土体积变形还存在着一定的影响。
1、裂缝产生原因
在混凝土工程施工中,当拉应力超过预定强度的时候,其混凝土结构必然会产生开裂,进而造成混凝土裂缝的出现。在目前的工程项目施工分析中,在普通的混凝土结构施工中,混凝土受弯件在三分之一左右的荷载时条件下可能会出现靠咧,而受拉件一旦出现裂缝,其应力情况仅仅是原来整体结构性能的十分之一左右,这就必然造成了建筑工程整体性出现一定的质量隐患和影响。目前的工程项目中,混凝土裂缝的产生与混凝土约束力、周围温度变化和材质等方面存在着必然的联系和影响。
在目前的建筑工程施工中,由于混凝土构件组成形式的不同和使用材料的不同所出现的裂缝也是较为常见的。由于在施工的过程中受到材料性能和组件施工的影响,混凝土水化热带来的温度无法得到及时的释放,进而造成了整个工程中出现了裂缝现象,根据多年的施工经验总结表明,在目前的施工过程中产生裂缝的原因主要可以分为三种情况:其一是由于在施工的过程中受到外在荷载的影响,使得混凝土出现了一定的结构变化,这种现象造成的混凝土裂缝可以说是最为常见和普遍的一种;其二是由于在施工的过程中结构次应力引发了混凝土整体结构出现了一定的变形,进而造成了裂缝现象的产生与出现,这也是混凝土温度、应力和收缩等因素引起裂缝的关键所在;其三是在施工的过程中受到外界因素的影响,使得混凝土出现了一定的体积变化,这些因素主要包含了温度、收缩、天气等不确定因素。
2、混凝土裂缝的影响
长期以来,在建筑工程施工的过程中人们对于混凝土裂缝的认识上面存在着一定的偏差,对其认识程度不高、重视程度不够,这就造成了各种建筑工程项目中混凝土裂缝现象较为常见和普遍,严重的影响着建筑物的外观美观和整体性质量,甚至是给业主造成了心理压力和影响。就目前的建筑工程施工分析,在整个建筑结构中一旦出现混凝土裂缝,必然造成了整个工程出现了质量影响,甚至是给人们生活和工作带来了一定的影响因素,可以在工作的过程中从多个方面入手总结,甚至是造成室内环境污染和家具损毁,因此在施工的过程中我们应当从多个角度入手总结和处理,从而尽量减少裂缝的出现数量和规模。
二、混凝土裂缝的控制措施
为有效地控制混凝土有害裂缝的出现和发展,从控制裂缝的观点来讲,表面裂缝的危害较小,而贯通裂缝则会影响结构物的整体性、耐久性和防水性,影响到结构的正常使用。
为防止混凝土的贯通裂缝发生,有效控制表面裂缝的开展。可采取多种方式,如设置永久性伸缩缝,将超大的现浇混凝土结构中间设置若干道变形缝,以期释放大部分的变形、控制裂缝的开展和发生。另外也可以采用改善配筋,减少混凝土收缩,提高混凝土抗拉强度等方法,以抵抗温度和收缩变形所产生的应力,在施工上也可以采取设置后浇带的方法或采用分段间隔浇筑和水平分层间歇等方法和措施,以达到控制减少变形,防止有害裂缝的发生和开展。
在施工中为有效控制裂缝的出现,必须从控制减少混凝土收缩,提高混凝土的极限拉伸强度,改善约束条件和设计构造等方面全面考虑,结合实际采取措施。从混凝土裂缝出现的情况可归结为如下几点:
1、商品混凝土、泵送混凝土发现的裂缝多于现场搅拌的混凝土;
2、混凝土初凝到终凝之间,骨料下沉、水分蒸发和水化过程,这期间混凝土的体积将发生急剧的初期收缩;
3、混凝土水化升温;
4、裂缝发生时间,一般在该混凝土浇注后10个月内较多。
此类裂缝发生后,如果及时封闭,不会再扩展,也无“后遗症” 。但裂缝的出现会给开发商(业主)和购房户造成不安全感,从而质凝工程质量情况,给施工单位造成压力。所以有必要在各个环节采取措施予以消除。
a、在材料方面
严格控制混凝土原材料,降低水化热。在施工大体积混凝土时,选用中热和低热的水泥品种,是控制混凝土温度升高的根本方法;选择合适的材料骨料级配,增强混凝土的和易性,有效控制混凝土的温度升高。在施工条件允许下,尽量选择粒径较大,级配良好的粗骨料;掺加适量的外加剂或掺合物,如木质素磺酸钙减水剂、粉煤灰、合成纤维等。
b、结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。