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【关键词】公路建设;路基;技术分析;沉降观测
1 布置和选埋观测点
在工程设计书的指导下,布置沉降观测点的埋设位置主要可以考虑在路堤与路肩上分设三个不同的沉降点,其中安设一个沉降点在路堤中央分离带上,另两个沉降点分别布置在路肩的两侧,而这三点必须保持成为一条直线,以便于今后开展断面沉降情况的测定。沉降板作为沉降点的基本观测标志,通常由一根直杆钢管和一块钢板组成,前者的直径控制在30~40mm,后者大小大约控制在400mm×400mm×9mm,沉降杆每一段的长度可以设定在20cm左右,最长不超过30cm,其与填土的高度呈现正相关。沉降板需要预先进行底座的埋设,通常可以考虑将其埋设在砂垫层上,也可以安设在路基底面,根据相关规定与实践操作的经验,一般会在每层土都设定埋设点,根据实际情况再设定埋设的深度与点数,最浅和最深的埋设点应当按照一定的理论依据进行,一般而言,前者埋设在基础底面下方的50cm处,而后者需要在压缩程度较低的岩石层或者砾石层上,或者比压缩层理论厚度更深。
2 控制沉降观测的精度
在实践经验中,有三条主要的标准分析沉降观测的精度:1)沉降量大小;2)在沉降观测的过程中,分析其产生的偏差与工程结构在合理情况下允许的变形值的比例;3)运用相关规定估算允许偏差。本文将研讨的重点放在观测精度与沉降量大小二者的相互关系上,即观测精度与沉降量大小呈现负相关的关系。在公路工程中,软土地基的沉降量变化情况涉及很多方面,其主要关系到设计总沉降量的大小、地基处理方式、控制沉降的方法、软基厚度、填土高度、观测频率等方面。稳定状态,在理论上包括了两层意义,首先是当路槽区的工作处理完毕后,通过超载与堆载等方式预压后,判定路基是否稳定,可以通过2个月以上的连续观测,如果在每个月中实测沉降速度不超过5mm,那么路基的状况相对稳定;其次是在稳定路基之后,对基层、底基层与油面层进行施工的过程中,通过2个月以上的连续观测,如果在每个月中实测沉降速度不超过3mm,那么可以视为路基的状况相对稳定。显而易见,在上述的两种情况下进行沉降量的测定,对观测精度有着较高的要求,需要使用精密仪器测量数据,从而增加了观测的工作量与观测的难度。所以,在施工的所有工期中进行分阶段的观测更为科学。
3 沉降观测的时间
根据“公路软土地基设计与施厂技术规范”的有关规定,在沉降观测与稳定观测的过程中,需要严格依照设计单位的设计文件进行,同时也要符合承包方与发包方的合同文件中的有关要求。通常,观测频率需要符合沉降发生的速率,二者呈现正相关。如果在填筑的过程中超过了极限高度,路堤的稳定性则会降低,所以要求份填一层均要观测,增加在间歇期的观测次数;而位移曲线如果忽然变大,则需要及时对数据进行分析并采取相关措施来防止发生不良后果。每填筑一层都要进行数据观测,如果填筑的时间并不是很短,则可以每三天进行一次观测,在进行路基中心的观测过程中,沉降速率超过1cm/昼夜便需要立即停工,防止路基不稳。在完成路堤的填筑以后,观测预压期间通常都是每个月或者每半个月进行一次,可以根据堤基的稳定情况来进行观测,到预压期结束后便可以停止观测。
4 沉降观测的成果分析
(1)路基沉降会受到填筑高度的影响,填筑高度增加,路基沉降也会增大,在路基将要完工或者已经完工,路基沉降的变化就会变的缓慢,一直到路基保持相对稳定的状态,在填筑工程的初期,因为地基本身具有一定的承受力,而在这个承受范围内,地基沉降就会发生一种弹性的变化方式,也就是当填土高度增加,地基沉降也会随着增加。当填土的工序进行到一定的程度,填土所造成的压力已经超过了地基的承受能力,这个时候地基就会处于要限状态。而填土工作在继续进行的过程中,由于高度一直在增加,地基的承受能力已经超负荷,原来的土体的结构就会发生改变,土体内部的颗粒被挤压开始重新排列,变成了另外一种结构,就会加强地基的承受能力。地基内部结构发生变化,也就造成了地基的沉降。(2)为了让地基尽量保持原样而不发生沉降,在施工的时候,最好选用低液限粉土或者低液限粘土作为原料。填土的时候要分层,每一层的厚度最好在10~30cm之间。
5 整理测量成果
首先就要对数据以及计算结果进行验证,考察观测的限差是不是在合理范围之内,有没有完整的文字说明,然后根据正确的数据制作表格,对相邻两个时期的观测结果进行计算。
6 沉降观测技术注意的事项
在公路建设中,对地基沉降进行观测是一道必不可少的程序,这种观测的结果会影响到整个工程的安全,同时可以良好的预测今后工程中的沉降量。所以,在进行观测的时,我们要注意到下面几点:
(1)想要在最短的时间内完成整个工程,就需要建立一种机制专门用来对沉降变形进行观测。这个机制要求在现场就得出变形观测数据,只有及时得出这种数据,才能让结果更加准确。这就对观测人员的综合素质提出了更高的要求,把数据和报警值进行对比,可以判断变形量是不是在合理的范围之内,是不是紧急到需要向监理、建设单位以及施工单位通告,可以使沉降的观测结果准确及时的传达出去。同时,还可以通过科学的预测,找到容易发生问题的地段,这就可以对信息反馈进行完善,指导工程顺利的进行下去。在公路的建设过程中,需要事先制定周密的工作计划以及工作程序,建立一种逐级汇报的观测体系,责任落实到个人,保证沉降观测这项工作可以顺利的完成。
(2)要对观测精度标准、沉降观测方法、观测数据汇总制定详细的计划,保证观测数据可以正确以至精确。根据各种不同的地质情况、不同的施工要求以及不同的设计要求对报警值进行监测。正常的情况下,路堤在填土期沉降的速率为10~15mm/d为标准范围。在预压阶段会有所不同,路基在三个月内的沉降数率不超过5mm即为合理,只有达到上述的指标,才可以真正的进入施工的阶段。正确的对沉降进行观测,得出准确的数据,可以对工后的沉降量进行预测,同时推算出土方的工程量,在此基础上预防涵洞、桥梁等一些建造物的两边出现高差,还可以减少完工后出现的高差,对施工的进行有指导作用。
(3)沉降观测点设置的位置要合理,这样观测出来的数据才是正确的,才能对施工具有指导的意义。科学的设定沉降观测点,所观测出来的土体的情况才会更真实,更科学,更准确,这样对于这个工程的进展才能发挥正面的作用。要想科学的设定沉降观测点,就是要把工作基点、基准点按照相关的规范进行埋设以及制作,并且要远离变形区进行埋设,通过制定具体的措施来对工作基点、基准点以及观测标的进行有效的保护,保证观测到的沉降数据比较完整以及连续。同时,需要对观测点进行特别的保护,防止观测的结果时断时续。
【关键词】 ±0.000设计;规范要求范围内的建筑物沉降;规划验线;设计变更
【中图分类号】 TU74 【文献标识码】 A【文章编号】 1727-5123(2011)01-031-02
建筑物在工程项目施工的过程中会不断沉降,竣工后会达到稳定状态。这样的沉降给建设工程项目施工带来诸多不便,也会影响到该工程的造价。目前我国项目建设程序可经历以下等阶段:项目建议书及可行性研究阶段、设计阶段、建设准备阶段、生产准备及生产阶段(施工阶段)、竣工阶段、竣工后保修阶段。()
和温度计一样,建筑物也有零点(其零点称为建筑物的±0.000m,是一个水平面,一下简称±0.000),其竖向布置就是以此点为基准,建筑物(±0.000)的沉降贯穿于建设工程不同阶段直至稳定。±0.000的绝对高程是在设计前和设计阶段确定的,受到建设单位、设计单位、规划部门等因素的影响。部分建设单位在项目立项后会对该工程项目的±0.000的绝对高程提出自己的要求,之后设计单位会将建设单位的意向当作一条影响因素放在今后的设计工作当中。设计人员在项目的设计过程当中首先会对建筑场地进行设计,其中土石方平衡、土方去留或输入、场地内各区域功能分部、排水、周围环境()等因素都会影响建筑场地的高度,最终影响各个单体建筑物±0.000的绝对高程。规划部门在拿到设计文件之后也会综合考虑工程项目±0.000的高度是否与周围环境等因素相协调,并直接或间接的给出涉及到±0.000高度的指示。
在工程项目建设工程中,建筑物的±0.000会伴随着结构而沉降,不同建筑物有着不同的沉降形式。建筑物的沉降主要因为基础的下沉,目前大部分工程都采用桩基础,在《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008中对建筑桩基沉降变形允许值作了规定。
第5.5.4条:建筑桩基沉降变形允许值,应按下表规定采用。
第5.5.5条:对于上表中未包括的建筑桩基沉降变形允许值,应根据上部结构对桩基沉降变形的适应能力和使用要求确定。规范中将建筑物的沉降变形限定在一定范围内,也就是最大的沉降量和倾斜量不能超出规定的数值,否则该建筑物是不合格的。
注:l。为相邻柱(墙)二测点间距离,Hg为自室外地面算起的建筑物高度(m)。
苏州市规划局《苏州市建设工程规划验线管理规定》(苏规管[2008]12号文)中的第一条和第五条分别规定:建设工程施工至±0.000时须向规划测绘单位提出验线测量委托,委托时须保证±0.000标志已正确设置;建设工程未施工至±0.000或已经结构封顶的,则不实施规划验线。
综上所述,±0.000受到严格和宽松的两种限制因素的影响。严格的限制因素是±0.000绝对高程设计的确定、规范等文件中对建筑沉降的约束和规划部门对±0.000验线的要求。宽松的限制因素是±0.000可以在设计、规范等约束范围内变化,可以在规划验线部门验收后不需要再次验收和确定。
±0.000的不断变化的性质决定了,我们在施工过程中要用变化和静止的观念对待±0.000。变化的观念是:±0.000是随建筑物沉降不断下沉的,我们在施工过程中需要针对不同的情况合理的选择是否依然以设计的±0.000绝对高程指导以后的安装、装修、幕墙等专业的施工。静止的观念是:±0.000是随建筑物沉降不断下沉的,以后不同专业的施工就以±0.000既定的位置为基准展开工作。由于不同专业是在建筑物建设的不同时期进驻施工现场开始施工作业,±0.000也处于不同的沉降状态,用变化和静止的观念对待±0.000如同我国古代统一度量衡一样,给不同专业的工作带来方便,这就是我在这篇中主张的:以“刻舟求剑”的方式对待±0.000方便施工。
不同工程、不同地域、不同建筑物的沉降状态是不同的,相同工程、相同地域、相同建筑物不同结构部位的沉降状态也是不一定相同。需要怎样“刻舟求剑”呢?
JGJ8-2007《建筑变形测量规范》第5.5.2条中对建筑物与构筑物沉降观测点的安放位置进行了明确要求(在此我们只讨论建筑物的沉降情况)。将空间里不同建筑物观测点统一到一起,用排列组合的方式链接成曲面,然后简化,就可以组合成水平面形态曲面和倾斜面形态曲面等。
水平面形态曲面可简单的想象成以下三种:在沉降允许值范围内,建筑物中各沉降点大致在同一平面上的曲面(如图1),建筑物中间的沉降观测点高于边上的曲面(如图2)和建筑物中间的沉降观测点低于边上的曲面(如图3)。
倾斜面形态曲面就是在沉降允许值范围内,将平面形态曲面整体倾斜,倾斜幅度不超过允许值的上限。
了解了建筑物两种不同的沉降形态之后,我们发现原来在结构上既定的可以指导工程施工的“±0.000”水平面已经变成了曲面,并且其绝对高程已经低于设计的绝对高程。那么沉降后的“±0.000”是不是不可以用了呢?
土建专业:前期都是以原先既定的±0.000基准水平面指导的施工,建筑物封顶后的二次结构、装饰装修、屋面工程的施工中门洞高度、吊顶高度、地面厚度、屋面防水保温层的厚度等需要一个确定的水平面为基准。钢结构工程、建筑幕墙、建筑给排水、采暖、建筑电气、通风与空调、建筑电梯等工程前期的工作主要是预埋件等,建筑物封顶后工作量远远大于前期,而建筑物不均匀沉降给施工带来不便,就需要重新确定基准水平面。如:建筑物屋面钢结构网架,幕墙单元板块,给排水采暖、建筑电气和通风空调的室内水管、桥架、风管,电梯进出口高度等需要一个确定的水平面为基准。
前面提到的我们应该用变化和静止的观念对待建筑物±0.000的沉降。本文开头也提到指导建筑物竖向布置的±0.000是一个水平面,现在沉降之后的“±0.000”变成了曲面,失去了它原本的特性。那么我们就需要重新确定个基准±0.000水平面来作为施工的基准面,这个基准面可以是原先沉降之后的“±0.000”曲面上所有点Z坐标(竖向坐标)求平均值后的水平面,也可以是设计变更的其它形式;可以由监理、施工方向设计单位提出洽商,也可以由设计单位根据沉降观测的数据下发设计变更来重新确定±0.000水平基准面,或者重新确定各工序做法的绝对高程。总之这个基准面的确定需要考虑到建筑物的沉降。
建筑物在工程项目施工的过程中会不断沉降,竣工后会达到稳定状态。这样的沉降也会影响到该工程的造价,例如地面装修如果按原有绝对高程进行施工,地面将比原有设计的厚,增加了造价,同时也影响到室内净空,给建筑我物也增加了荷载。在目前的设计中,设计单位大多数是默许建筑工程承包单位自行处理该类问题,未有在设计蓝图、设计交底中明确提出建筑物沉降后工程监理单位和承包单位应如何处理。
我认为:在面对建筑物(±0.000)沉降时候,我们需要考虑到建筑物的沉降是受到严格和宽松的两种限制因素的影响,在施工过程中要用变化和静止的观念对待建筑物(±0.000)的沉降,必要的时候可以对建筑物的±0.000的绝对高程提出设计变更。这就是本文提倡的“用‘刻舟求剑’的方式对待±0.000”方便施工。
参考文献
1江苏省监理人员培训教程.江苏省住房和城乡建设厅组织编写
2闫寒著.建筑场地设计
住宅工程质量不仅仅涉及到人民的生命财产安全,同时也影响着和谐社会的发展与稳定。不断努力提高住宅工程质量仍将是我国住宅建设发展进程之中的长期课题。本文所例举的住宅工程中存在的质量问题均为当前住户所投诉的突出问题及涉及到结构安全与使用功能问题,并提出了解决问题的建议对策。
【关键词】
住宅工程;结构安全;使用功能;质量;控制
1.前言
随着时代的进步与人民物质生活水平的逐步提高,人民对住宅工程的质量要求亦愈来愈高,对质量的理念也在逐步发生变化,已不再将住宅视为仅仅满足生存需要的住所。住宅工程质量不仅仅涉及到人民的生命财产安全,同时也影响着和谐社会的发展与稳定。因此,不断努力提高住宅工程质量仍将是我国住宅产业发展进程之中的长期课题与永恒的主题。
2.住宅工程质量现状
2.1伴随着建筑业技术进步与施工工艺的不断改进,我国住宅建设发展到目前,工程质量得到了较大幅度的提高,并取得了骄人的业绩。在工程建设标准规范不断日趋完备与政府及社会较为健全的工程管理体系前提条件下,住宅工程质量总体来讲处于较好的受控状态,但关于住宅工程质量现仍有诸多需要克服、完善与提高的方面。
2.2在当今住宅产业迅速发展的社会,因住宅工程质量引起的投诉、诉讼、上访、争议、矛盾及事故等与和谐社会不相容的音符比例也在不断发生。关于住宅工程质量问题主要集中体现在建筑工程十大分部中的地基与基础、主体结构、装饰装修、屋面、给排水、电气、节能等分部,质量问题产生的时期主要分为工程施工阶段、住户二次装修及使用过程中的维保阶段。
3.住宅工程质量存在的主要问题及成因分析
3.1 地基与基础
3.1.1沉降观测未依规定进行:依据规范规定,建筑物在建设施工过程中应按设计要求埋设沉降观测点并进行沉降观测,沉降观测单位在规范中也进行了相应的要求,且工程竣工后一定时期内仍需进行沉降观测,直至建筑物沉降速率达到规定的稳定要求。然而在市场实际中偶有不进行沉降观测、或观测点在外墙装修过程中遭致破坏且不进行补(移)点、或埋设虚假观测点、或竣工后观测事项随之取消。如未按要求进行观测,建筑物的最终沉降量是否符合设计允许的沉降值则不得而知。
3.1.2我国某大城市2009年发生的一例住宅楼整楼倒覆事故,虽为个案,但此事故却再一次给我们敲响了警钟,地基与基础乃建筑物根本。
3.2 主体结构
3.2.1 住宅楼层高偏差(负偏差)超过规范允许范围:该质量问题常为住户、开发商与施工单位之间引发争议的突出问题。为避免类似问题的发生,时下某些施工单位采取在主体结构施工过程中有意识地将层高在设计层高基础上增加1cm,此举虽解决了住户关于层高的争议,但未按设计要求进行施工,实为不妥。造成层高负偏差超规问题的主要原因是结构施工过程中层高未严格按设计及规范要求进行控制或在装修施工过程中地坪未按设计及规范要求进行控制。
3.2.2 楼板厚度不满足设计要求:在施工技术不断进步的今天,本应不会出现楼板厚度达不到设计要求的质量问题,但该质量问题却恰恰成为了住户、开发商与施工单位之间引发争议的又一突出问题。
3.2.3楼板裂缝:混凝土裂缝是一个较为普遍的问题,有些裂缝的出现早已被列为建筑工程中的常见质量通病之一。楼板裂缝的产生多为混凝土收缩裂缝,且在住宅工程中系较为常见的通病,该质量问题亦是住户不易接受的通病。
3.2.4 混凝土楼板局部截面被强行削弱:极少数或个别工程项目的给水等管线自管井引出后,设计上关于如何进户未给出明确的做法,结果造成在楼板上开槽敷设水管,尤其是在公共走道部位,某些板局部因开槽被“挖”的宽度与深度分别达10cm、4cm之多,如此而已该楼板的截面被强行大大削弱,极大地影响了该楼板的结构安全。
3.2.5 楼板随意开洞:工程施工过程中由于预留预埋的移位、漏留(埋)或业主给排水变更、使用功能的更改等等原因导致在楼板上随意为给排水管道等开孔的现象在工程项目中时有发生,使得楼板的刚度降低,影响了楼板的受力性能。
3.3装饰装修工程
3.3.1墙体开裂:墙体开裂现象主要体现在管线敷设部位之顺管裂纹、柱或剪力墙与砌体之间的连结部位裂缝、粉刷层空鼓开裂等等。
3.3.2渗漏水:渗漏水问题亦是住户投诉的焦点。渗漏水现象主要体现在厨厕、外墙及窗周部位,其中外墙及窗周部位的渗漏水产生的原因主要为外墙砌体及粉刷未按正确的施工工艺进行施工、或脚手眼未按规范要求进行堵塞、或窗子的安装存在问题、或窗框周边打胶不到位所致;厨厕部位的渗漏水主要分为两种原因:一则在施工过程中防水未按要求进行施工而造成厨厕楼板或管根等部位渗漏,另则住户二次装修对原有防水进行了破坏。
3.3.3室内有毒有害气体超标:此条问题主要表现在住户二次装修,住户二次装修过程中由于多种原因(如装修用木材、油漆涂料、石材等)导致室内有毒有害气体严重超标,且为数较多者亦根本未进行室内环境检测,该问题较为普遍的存在,极大地影响了人民的身体健康。
3.4 屋面工程
3.4.1 屋面工程分部中存在的突出问题为渗漏水,产生的主要原因主要有:施工过程中屋面的防水未按规范要求进行施工或屋面其他分项施工时致原有防水层破坏;住户对合格的屋面防水层进行的破坏(如太阳能的安装、屋面乱搭乱盖现象);后期屋面的维护不力(如雨水口堵塞致使屋面长期积水)等。
3.4.2 屋面消防通道的堵塞:有些上人屋面系消防通道,然顶层住户有的在未经许可的前提下对屋顶进行随意乱搭乱盖,各自划地为已,此举不仅严重破坏了屋面的效果,而且破坏了消防通道,对住户造成了较为严重的影响。
3.5 电气工程
在电气工程分部中存在的较为突出的问题主要为电线的敷设:主要表现在二次装修时线径及开关插座的选择未经过计算,电线敷设未穿管及施工未按规范要求进行施工,埋下了火灾隐患。
3.6 节能
3.6.1外墙保温系统的安全与火灾隐患并存:湖北地区通过近年来节能技术的推广及国家《建筑节能工程施工质量验收规范》的颁布实施,外墙保温技术的推广被列为首要。近年来在湖北地区外墙保温体系主要有外墙外保温系统(胶粉聚苯颗粒与聚苯板)、内保温系统和墙体自保温系统。通过近年来的推广实践,各种问题也随之开始不时显现,主要存在的问题有:如影随形的火患(2008年山东某体育馆的两次火灾与东北某大成市高层建筑的重大火灾、2009年央视新址的特大火灾)与墙体保温材料密切相关;在武汉地区高层建筑外保温的安全可靠性与使用寿命也值得商榷;外保温空鼓开裂致脱落的问题不时时有发生,为确保安全,武汉市早在2006年就出台了《武汉市民用建筑工程外墙外保温系统质量安全管理规定》,意在根据本土实际,提供达标又安全可靠的技术,同时对于胶粉聚苯颗粒外保温系统增加红外热像仪进行粘结强度的检验。
3.6.2外墙内保温二次装修的损毁:外墙内保温系统虽在一定程度上解决了安全问题,但二次装修对保温系统的损毁程度不容乐观。
4. 解决住宅工程质量问题的建议对策
针对上述所例举的目前住宅工程存在的质量问题,建议采取如下对策以解决之。
4.1住宅建设各方主体要本着以对人民、对社会高度负责的精神,进一步增强质量意识,真正牢固树立“百年大计,质量第一”思想,严格按照标准规范及设计要求进行建设施工。上述所例举的诸如沉降观测、层高、楼板厚度、渗漏水等常见的质量问题若严格按规范标准要求及设计进行即可消除或达到标准要求。
4.2通过努力改进施工工艺,依靠技术攻关与过程质量管理克服与治理质量通病。事实上我国建筑业通过改进施工工艺、技术攻关与质量管理等措施在质量通病的治理上取得了较为明显的成效,对于治理例如混凝土楼板收缩裂缝、墙体开裂等质量通病已有较为成功的经验,在住宅建设中对于治理质量通病成功的经验应加以借鉴与推广。实际上许多地方已出台相关开展治理质量通病的办法,如湖北省2007年已出台《湖北省住宅工程质量通病防治导则》。
4.3物业管理单位应进一步加强对二次装修的控制与管理力度,对不利于结构安全与使用功能的施工应予以坚决制止,同时物业管理单位相关技术人员的专业素质需进一步提高。业主对住户交房时应向住户出具住宅使用说明书,在说明书中对涉及到住宅结构及使用功能(如防水)的问题应加以重点说明。做到“交房前重说明、装修中严控制、装修后须验收、维保中常检查”,则因“毛坯房”二次装修引起的如主体结构受到二次装修的损害、自行封闭阳台、屋面消防通道堵塞、某些渗漏水等问题应该可以避免或得到较好的控制。
4.4 “毛坯房”应予以逐步取消直至禁止,代之以全装修住房的进一步倡导与推广力度,以使我国住宅建设逐步走向健康发展的快车道。“毛坯房”的淘汰、全装修住房的推广可有效解决上述质量问题中的如电线的敷设、室内有毒有害气体的超标等,同时住户二次装修存在的质量问题亦可得彻底解决。
4.5 设计应尽可能的完善,且设计变更(无论大小)必须经过原设计单位书面认可。关于混凝土楼板截面被强行削弱、楼板随意开洞等质量问题则可迎刃而解。
5.结语
5.1 本文所例举的住宅工程中存在的质量问题均为当前住户所投诉与反应较为集中的突出问题及涉及到结构安全与使用功能问题。
5.2 进一步加强对住宅建设工程质量的控制与管理将是一项长期的课题,努力提高住宅工程质量,促进社会的和谐进步,随着住宅工程质量的不断提高,人们的居住质量不断改善,实现我国住宅建设向着又好又快的方向发展。
参考文献:
关键词:工程质量;结构检测;发展应用
中图分类号:P258 文献标识码:A 文章编号:
一、引言
主体结构检测属于现场检测项目,按建设部141号令的明确规定应实行现场检测见证制度。是在主体结构质量验收前,相应分项工程监理(建设)、施工单位验收合格后,在设计、监理(建设)、施工单位共同参与见证下由检测机构对影响结构主体质量的主要项目进行的验证性现场检测,其检测报告是主体结构质量评定和验收的主要依据。主体结构检测的发展及应用在不断提高建设工程质量,节省工程投资成本,排除事故隐患,保障人民群众生命财产安全等方面都起到了十分重要的作用,它主要针对房屋结构上的柱、梁、板的强度;墙的砂浆强度;钢筋的保护层厚度;后锚固件等部位采用不同的检测设备、不同的检测方法得出科学的检测数据,并判定其数据是否符合设计的要求,该项检测工作难度大,技术含量高。在此本文就以混凝土强度的检测、砌体强度检测、混凝土钢筋配置的检测、变形观测和混凝土中的缺陷检测等几方面简要论述一下我国建设工程主体结构检测技术的发展和应用。
二、主体结构检测的应用
1、混凝土强度的检测
随着我国建设行业的法律法规和标准规范的不断完善,混凝土强度以及裂缝、缺陷的检测技术也得到了飞速发展,各种检测技术被广泛应用,例如检测混凝土强度的方法就有回弹法、钻芯法、拔出法、超声法,进而再由基础方法组合形成了新的方法,如超声回弹法、钻芯回弹法等综合法,检测试验理论的不断完善以及检测仪器设备性能的不断改良标志着我国混凝土强度的检测技术已经基本成熟。在现阶段检测混凝土强度运用最多的是回弹法,其原理是根据混凝土回弹值、碳化深度与抗压强度之间的相互关系来推定其抗压强度的一种非破损测强方法。同时抽测构件的选择也很重要,首选应在涉及混凝土结构安全的重要部位选择构件,选择的构件必须包括所有的混凝土强度等级,选择构件的范围应覆盖尽可能多的结构或构件类型,结构或构件留置的试块试压强度不足或有怀疑的,应优先选点。
2、砌体强度检测
砌体强度检测主要方法有原位轴压法、扁顶法、原位单剪法、原位单砖双剪法等等。按照广西壮族自治区建设工程质量检测管理规定,原位轴压法作为必备项目是取得主体结构工程现场检测资质的条件之一,在这里我重点介绍一下原位轴压法的特点:1、直接在墙体上测试,测试结果综合反应了材料质量和施工质量;2、直观性、可比性强;3. 检测部位局部破损;4. 设备较重。该方法虽能推定普通砖砌体的抗压强度,但也有它的局限性:1、槽间砌体每侧不应小于的墙体宽度1.5m;2、同一墙体上的测点数量不宜多于一个;3、测点数量不宜太多;3.限用于240mm砖墙。
3、混凝土钢筋配置的检测
在对现有建筑物进行结构鉴定时,一般要按结构构件中钢筋的实际配置情况进行强度验算,分别对钢筋的位置、数量、直径及保护层厚度进行检测。国内外关于此类检测有破损和非破损两类方法,破损法就直接在混凝土构件上进行,凿去混凝土构件上需要检测部位的保护层,直接量测钢筋的数量、直径及保护层厚度,然后与原设计图纸核对,这类方法对混凝土构件有一定的损伤,应尽量少做。如今在现场检测中更多的是采用非破损法,此法能在不破损混凝土内部结构和使用性能的情况下,利用检测设备直接扫描构件,能准确得出有关钢筋位置、直径、数量、保护层厚度等数据,目前国内外采用非破损方法检测混凝土构件中钢筋配置情况的方法主要有电磁法,雷达法和超声波法。
4、变形观测
建筑物的变形观测主要有沉降观测和倾斜观测。而沉降观测其一有长期观测,采用设备为水准仪,以稳定性、独立性、方便性的原则选择水准点,沿建筑物四周布置在墙上,不少于6个点,用闭合法进行数据的测读及整理;其二是不均匀沉降观测,其观测点应布置在建筑物的阳角和沉降最大处,挖开覆土露出建筑物基础的顶面上。倾斜观测则采用经纬仪对建筑物的四个阳角进行观测,综合分析得出整个建筑物的倾斜程度。
5、混凝土中的缺陷检测
混凝土内部的缺陷有很多种,出现比较多的主要有裂缝、孔洞和不密实区,其检测方法也有多种选择,分为放射性同位素检测、超声波检测和钻芯取芯直接观测。从综合情况来看,使用超声波测试仪检测垂直裂缝深度、斜裂缝深度、深裂缝深度、混凝土内部的空洞和不密实区有较大的优势。
三、主体结构检测的发展
1、完善检测手段
随着我国建设工程技术的发展及对检测质量要求的不断提高,一些新问题层出不穷,例如高强度混凝土强度的检测、混凝土结构缺陷的精准判定、新型墙体材料的强度检测以及其质量如何评定等等,所以实际检测工作中如何确定结构检测次数、合理的选择检测位置、有效的减小检测结果的不确定性因素、充分的利用仪器的检测数据就尤为重要。首先我们应该以检测理论的提高以及检测数据的分析改善为目标,进而追求更加精确、更少损伤、更快捷、更方便作为未来发展方向,最终不断地研究、探索,不断实践,创新,完善我们的检测手段,方能跟得上日新月异的建设业发展步伐。
2、改良检测设备
良好的检测仪器设备在结构检测中扮演着非常重要的角色,正如打仗不能没有趁手的武器,质量优良、操作简便、准确性高的仪器设备是进行高质量检测工作的保证。和一些经济发达的国家比,我们国内部分检测机构所用的仪器设备在使用功能和精确度存在着不小的差距,这些工作性能不稳定、使用寿命短,应用功能少、设备体积较大等方面的差距直接影响到检测效率和检测质量。因此我们需要不断的改良和更新,多研究和开发一些高精度、长期稳定性好、易于操作,具有国际标准的仪器设备运用到工程质量检测工作中。
3、提高人员素质
目前,广西各地检测机构技术水平不一,非但是试验检测人员匮乏,且素质较低,甚至学非所用,缺乏一支业务素质较高的检测队伍。因此,针对广西当前存在的这种情况,充实检测试验队伍,提高整体素质和业务水平是当务之急,建设行政主管部门在这方面已引起重视并开始落实,在进行上岗培训时首先把接受过专业学历教育作为前置门槛,然后分别通过理论教育和实际操作两方面的培训和考核,两者合格方能持证上岗成为工程质量检测从业人员,在这里就从源头上把住了检测质量关。
四、总结
“质量就是生命”,建设工程质量检测是工程建设施工中不可或缺的一个重要环节,它对工程的建设起到数据参考和指导的作用,对于保障工程的质量安全、耐久性有着重大的应用价值。因此,需要我们每一个检测工作者充分重视,在实践中不断深化研究,希望能通过大家的不懈努力,加大试验检测工作力度,加强工程检测管理的措施,从而真正做到提高工程质量。
参考文献:
[1]陕西省建筑科学研究设计院.回弹法检测混凝土抗压强度技术规程(JGJ/T23-2001)[S].北京:中国建筑工业出版社,2001.
然而,伴随快速发展而来的是连续的事故,仅因地铁施工导致的路面沉陷坍塌事故就在北京、上海、广州、青岛、沈阳、大连、杭州等多个城市发生。
地质风险考虑不足
不少地铁在建的城市,在勘察设计上存在的通病是对地质风险评价分析不充分,涉及的具体钻探和试验工作量不足,未结合工程实际开展周边环境调查。一些工程的设计文件也没有按照规定提出工程监测要求和监测控制标准,对工程重点部位和环节的设计处理不完善,对工程风险考虑不足。
哈尔滨等城市的部分工程标段,其钻探原始记录没有初见水位等内容,不符合相应规范要求之处比比皆是。事实上,大多数沉降事故都是由于对前期地质风险评价分析不足甚至错误所致。2007年3月28日,在北京地铁10号线苏州街站,22米深地下突然塌方,6名作业人员被重物掩埋、砸压,最终死亡。事后,北京市建设工程质量第二检测所鉴定发现:事故发生地的地质环境与原有的地质勘察报告根本就不一致。
为了及时监测不均匀沉降,目前上海在11条已运行地铁线路中布设了超过20万个监测点,部分高危车站的监测点处于实时监测状态。每天地铁停运之后的凌晨1点左右,一支应对沉降问题的专门队伍跳下长长的隧道,对隧道外部的土层进行水泥注浆加固。上海轨道交通维护保障中心总工程师王如路坦言,随着地铁运营时间的增加,沉降等现象会越来越多,注浆、加固等措施只是将隧道状态维持在当前水平,避免状况恶化。
监管体制亟待完善
监理和第三方监测机构是负责地铁工程质量的一支力量,他们本应在专项方案审批、进场材料检验、违规行为督促整改、监测结果比对分析等方面发挥作用。但《全国督查通报》显示,郑州地铁1号线一期工程05标段,监测报告中反映沉降观测点、水位观测井、轴力观测计有被破坏现象,监理单位却没有及时督促施工单位修复。
随着地铁在建城市的增加,住建部计划每两年组织一次大规模督查。但不少督查组人员牢骚满腹:“很多地方根本不听你的,只有出事了,有人撤职了,才会意识到严重性。”
“副部长管控不了区长”,这样的事在地铁建设中并非孤例。中央与地方的两级体制、自上而下的管控方式,在地铁工程上往往难以奏效,双方围绕着地铁标准体系亦长期存在分歧和争论。
关键词:楼体沉降;燃气管线;变形
Abstract: This article analyzed the pine community building body sedimentation in the Heilongjiang province Daqing City Honggang district eight hundred areas, summarizes the damage of building settlement on gas pipeline, in the allowed range, puts forward the corresponding solutions.
Key words: building settlement; gas pipeline; deformation
中图分类号:TK174 文献标识码:A文章编号:
1 前言
黑龙江省大庆市红岗区八百垧松林小区(包括八区、九区、十区)普遍存在楼体沉降现象,其中的八楼区楼体下沉的最为严重,一楼阳台与地面之间原本有四五十厘米距离,现在已经下沉了10-30厘米不等,一楼阳台与地面几乎挨上了。楼体沉降会对燃气管线造成损害,这种损害大部分都集中在管线与建筑物的连接处,造成燃气管线尤其是燃气引入管的弯曲变形,甚至管线破裂导致燃气泄漏。燃气管线及燃气引入管的损害不但会对燃气管线的运行维护造成困难,而且存在安全隐患,影响燃气管网的安全平稳运行。
目前,燃气引入管多采用从一楼阳台下部引入的方式,楼体沉降会压迫燃气引入管的上部空间,减少与建筑物垂直靠近的上升立管数量,采取利用建筑物外墙绕行的方式能够避免垂直方向空间的压迫,但绕行建筑物外墙的水平管线发生的上下位移不能得到很好的解决。不锈钢金属软管具有良好的柔软性、抗拉性,能够克服水平燃气管线因楼体沉降所造成的上下方向的位移变化,但是不锈钢金属软管的安装位置低,暴露在外界环境中,容易遭到外在因素的损坏。燃气管线的弯曲处以及接头部位多采用弯头、焊接的连接方式,楼体沉降使得这些部位变得十分脆弱。
2 沉降损害
对发生沉降的楼体和其散水坡结合部进行测量,最小沉降量是15cm,最大沉降量是40cm,测量散水坡与楼体水平位移,最小位移是2cm,最大位移是8cm,部分燃气引入管的出地面部分因这种垂直和水平方向的位移变化造成燃气管线的维修空间狭小甚至无维修空间,更造成了燃气管线的弯曲变形,如果变形程度十分严重的话会导致燃气泄露。
3 对策
3.1从楼体外墙绕行引入燃气管线
易发生楼体沉降的土质多伴随有冻胀现象,燃气管线应避免埋地铺设,减少燃气引入管从一楼阳台下方引入的方式,增加燃气管线绕行楼体基础及外墙的引入数量。燃气引入管从一楼阳台外面引入,见如图1所示,并相应的增加燃气管线水平段长度。地面明管的固定管架应拆除或采用套管式固定支架,可避免管道在此处应力集中,阻碍管线的下沉。
图1 燃气引入管阳台外面引入方式示意图
3.2立管从混凝土地面出地时设置套管
燃气管线的出地地面为混凝土地面时,为了防止混凝土与燃气管线发生固结,阻碍管线位移,出地套管应加设套管见图2所示,套管为普通钢管,套管的管径至少比立管管径大100mm以上,出地套管应高出混凝土地面50-100mm,密封套管的油麻用沥青浸泡之后能起到很好的密封作用。
图2出混凝土地面燃气立管示意图
3.3利用管线自身弯曲,增大弯曲半径,减少弯头和焊接点的数量
弯头和焊接点是承受的应力集中处,是易发生损坏的部位,采用适当的弯曲方式合理弯曲燃气管线,增大管线的弯曲半径,可以减少弯头和焊接点的数量,采用乙字弯的弯曲方式可以减少燃气管线垂直方向的变形,利用楼体的外形变化不但能够相应地增加燃气管线的弯曲程度,还可以减少燃气管线水平方向的变形。
3.4相应的增加燃气引入管出地面部分的管径
钢质管线随着其管径的增加,其屈服强度、抗拉强度和拉伸强度都有相应的提高,其抗综合变形的能力也会相应的加强。对于高寒地区,在满足用气负荷的前提下,适当地加大燃气引入管的管径对于避免发生冻堵也有一定的积极作用。
3.5柔性连接的可拉伸量应满足沉降的最大位移
采用塑性较好的材料。这是根据材料的屈服极限来考虑,对于钢管和PE管来说主要的破坏最集中在连接点和端部固定端,但是钢管和PE管其接头都有较好的延伸性和较好的接头偏转角,基本可以根据其材料的屈服极限来确定。
采用不锈钢金属软管连接可以解决两端管线上下方向上的位移变化,但是由于不锈钢金属软管的安装位置低,容易遭到外在因素的损坏,因此不锈钢金属软管的质量一定要有可靠保证,不锈钢金属软管的选型要素见表1。
5 状态 按照软管的运动工况,参照软管的安装使用方法,选择合适的软管参数
3.6对埋地管线进行抗沉降和抗震设计
楼体沉降与地震对燃气管线的影响效果是比较相似的,楼体沉降是地基长期固结压密过程,地震引起的沉降则是地基瞬间固结压密过程,两者的作用结果都会造成地基塌陷,从而损坏地下及地面管线及设施。腐蚀、地基沉降和地震是埋地管线的三大破坏因素,其中地震的破坏力惊人,造成的损失最为巨大。根据GB50011―2001《建筑抗震设计规范》相应条款的要求:对液化沉陷敏感的乙类建筑可按7度考虑,7-9度时,乙类建筑(国家重点抗震城市的生命线工程)可按原来裂度考虑。大庆(含五个市辖区)抗震设防烈度为 6 度,设计基本地震加速度值为 0.05g, SY/T 0450-2004 《输油(气)埋地钢质管道抗震设计规范》对管线的抗震设计有明确的规定。
3.7 加强楼体沉降对燃气管线损害的观测
对建筑物沉降的观测方法,个别省市的行业部门出台了相关标准,例如江苏省出台的DGJ32/J18―2006《建筑物沉降观测方法》,但是安装了燃气管线及燃气设施的建筑物已经变成了燃气一体化建筑工程,在进行沉降观测时一定要综合考虑。对于使用过程中的建筑物的观测次数应视地基土类型和沉降速度大小而定,一般在建筑物投入使用的第一年观测3-4次,第二年2-3次,第三年后每年一次,直至稳定为止。不同地基土类型的观测期限见表2。
若沉降速度小于0.01 mm/d ,则认为已经稳定,可以停止观测。对于荷载突然增加,基础四周大量积水,长时间连续降水等情况,应及时增加观测次数,当建筑物楼体突然发生大量沉降或严重裂缝时,应立即进行逐日或2-3天一次的连续观测。
一般来说,楼体沉降的观测指标有:沉降量、沉降差、沉降速度、整体倾斜、局部倾斜等指标。当建筑物的这些观测指标超出规定范围时,燃气管线及燃气设施一定会受到不同程度的损害,当建筑物本体出现严重裂缝,建筑物及道路突然发生大量沉降或上浮,燃气管线及燃气设施可能已经遭到了损害。大量事实说明,仔细周密、定时定期地对建筑物、道路、燃气管线及燃气设施进行安全巡检是十分重要的。
4结论
楼体沉降是指楼体相对于室外地坪的垂直及水平位移,建筑物竣工时都已经进行了地基处理,一般认为楼体沉降在其施工过程中已基本完成,但是竣工后楼体沉降是存在的,也是不可避免的。黑龙江省大庆市红岗区八百垧松林小区楼体沉降非常具有代表性,通过分析楼体沉降对燃气管线所造成的损害,并采取从楼体外墙绕行引入燃气管线;立管从混凝土地面出地时设置套管;利用管线自身弯曲,增大弯曲半径,减少弯头和焊接点的数量;相应的增加燃气引入管出地面部分的管径;柔性连接的可拉伸量应满足沉降的最大位移;对埋地管线进行抗沉降和抗震设计;加强楼体沉降对燃气管线损害的观测等措施预防或减少楼体沉降对燃气管线的损害,避免燃气管线发生泄漏,保证燃气管网安全平稳运行,并且为研究回填土对于埋地管线的影响方面提供了一定的参考价值。
参考文献:
[1]夏志皋.《塑性力学》.同济大学出版社,上海,1991.
[2]建筑抗震设计规范.GB50011―2001.
[3]建(构)筑物沉降观测点的设置与观测要点.昆山经济技术开发区建设工程质量安全监督站,2008-6-30.
关键词:建筑项目;保修阶段;工程监理
工程建设监理组织机构是一个依据监理委托合同进行统一组织、协调、指导下,按工程项目或部位分别设置的,由多个监理单位组成的工程建设监理体系。他们在服务工作内容上实行着“全过程的监理”,可概括地表述为:监理单位在施工合同签订前,主要协助业主单位做好施工招标准备的各项工作;在施工合同签订后,监理单位则在业主的委托和授权范围内,以施工承包合同为依据,对工程的施工进行全面的监督和管理,即对所监理工程项目的质量、进度、造价的全面控制,对合同和信息的管理以及对工程项目参与各方进行组织协调工作等。实行监理制度,便在业主与承建商之间引入了建设监理单位作为中介服务的第三方,以经济合同为纽带,以便高工程建设水平为目的,初步形成了相互制约、相互协作、相互促进的新的建设项目管理体制。事实证明,它有利于提高工程质量、确保工期、控制投资、增进效益,是工程建设实现速度与效益,数量与质量有机结合的重要措施。现就如何有效地开展工程建设完工后的监理工作,进行下一步探讨。
一、监理依据和工作重点
1、工程保修监理依据。工程保修是指工程质量保修,监理应依据《建设工程监理规范》、《深圳市施工监理规程》、《工程建设监理合同》和设计文件、工程质量验评标准进行。为了确保保修及时保证质量施工合同还应规定工程质量的保修金额(一般为工程总造价的5%)和保修金的预留与支付方法以及保修金的利率。经过业主方与承包商协商,也可以签订专项工程保修合同。
2、关于工程保修期的计算。关于工程的保修期限应依据监理单位与业主方签订的《工程建设监理合同》和业主与承包商签订的《施工合同》文件中规定的期限。监理合同中规定的是监理业务期限,目前一般保修期监理定为1年,而施工合同规定的是承包商对工程负责报修的期限,但必须符合国家《建设工程质量管理条例》第六章建设工程质量保修的规定。故施工合同规定除屋面防水工程等为5年,其余部分工程保修期定为2年。
3、保修阶段的监理工作重点应根据具体工程对象和工程使用状况确定。笔者认为以下内容应列为监理重点:
①对应进行沉降观测的建筑物,应关注其观测成果和观测方法、技术要求以及是否已沉降稳定,如发现异常情况,应通知设计和质监部门进行分析研究处理;
②对工程质量问题和质量缺陷进行调查,重点是楼地面、墙面、天棚以及门窗工程;
③调查屋面、浴厕间、外墙面防水效果;
④给水管及排水管有无渗漏以及卫生洁具使用状况。
二、监理工作的方法及措施:
1、工程进入保修阶段,承包商已撤离现场,而监理单位则应根据工程项目大小(可以不设项目监理机构)宜在参加该项目施工阶段监理工作的监理人员中保留必要的人员。
2、监理人员要渔业主方密切联系,关注工程使用状况是否正常,随时听取用户意见。同时,与有关承包商保持电话联系,并且要求承包商指定一名联系人。
3、在单位工程竣工验收时,督促承包商向业主方提交《质量保修书》,其内容为具体保修项目,期限以及有关承诺。
4、组织承包商对工程使用情况进行质量回访,一般每半年进行一次为宜。并在气候突然变化(台风、冬季低温)如台风暴雨过后组织使用单位进行检查一次,对发现的问题按单位工程进行登记。
5、在工程保修期1年即将到期的前1-2个月,由监理人员组织业主方以及承包商共同对工程进行全面目测检查。发现的问题及需要维修的内容按单位工程列表登记。
6、监理人员对用户反馈的意见和以上质量回访与检查中发现的质量问题与缺陷发现的原因进行详细调查分析,并确定质量缺陷的事实和责任。比较严重的质量缺陷应由监理人员组织业主、设计人员和承包商共同研究确定原因。关键是要确定该工程质量缺陷是否在正常使用条件下产生的。因为国家《建设工程质量管理条例》规定的是在正常使用条件下,工程存在的质量缺陷均应由承包商负责,无条件保修。监理人员及时发出《工程维修通知书》要求承包商在接到通知书十日内派人进行维修。比较重大的质量缺陷,如基础不均匀沉降和屋面、地下室渗漏等质量问题要求责任方提出缺陷的处理方案,经过监理、设计人员、业主方共同审批后,由监理人员监督实施处理。
7、承包商若不能按监理人员要求及时进行维修,监理人员应书面通知业主,可由业主委托其他承包商完成。(同时,监理人员要与原承包商沟通)。其维修处理发生的费用依据施工合同规定在质量保修保证金中扣除。
8、当监理合同约定的工程保修期监理业务过期后,承包商应按施工合同和国家《建设工程质量管理条例》的规定仍需对工程继续履行质量保修义务。
三、关于地基基础和主体结构工程的最低保修期限问题:
1、国家《建设工程质量管理条例》第四十条规定:在正常使用条件下,建设工程的最低保修期限为:(一)基础设施工程,房屋建筑的地基基础和主体结构工程,为设计文件规定的该工程的合理使用年限;笔者发现目前(下转第55页)(上接第51页)设计施工图纸文件中,均未有该工程的合理使用年限说明。据国家《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)规定的3类普通房屋和建筑物,其设计年限为50年,并明确工程是在正常施工、正常使用和正常维护的前提下才能满足的条件。
2、在保修阶段监理工作中发现工程竣工验收合格并移交使用单位后,有的使用单位擅自改变设计使用功能,即出现工程的非正常使用条件,增加了结构的活荷载甚至破坏了屋面和外墙面防水功能等情况。举例说明:
①楼层办公室改为档案资料室,宿舍改为文具仓库;
②屋面上加设太阳能热水器,电视等无线接收设备,屋面和外墙面设置大型广告牌;
③室内进行二次装修扩门拆墙,改变水、电管线;
④屋面天沟灰尘和生活垃圾堆积,天沟流水不畅,个别水落堵塞等。
监理人员一旦发现上述情况,即应书面通知业主或使用单位,并提出处理意见,引起重视。
3、关于地基基础和主体结构分部保修如何实施,缺乏具体配套措施,不好操作。因保修期为50年,是人生的大半辈子。岁月沧桑,人事沉浮,50年后去哪里找承包商和责任人?又如何分清责任工程是否属正常使用和正常维护。
四、应采取的措施
1、监理单位把工作重点和主要精力放在施工阶段监理工作中,无疑是正确的。只有在施工阶段对工程质量进行有效的、严格的控制,不留人和质量隐患,使工程竣工每一分部质量均达到设计和施工质量验收标准,同时满足用户的使用功能要求,使业主放心使用。实践证明,施工阶段监理工作越到位,保修监理工作量就会大大减少。
2、当房屋建筑工程投入使用过程中,由于荷载对结构构建产生时间效应和构件在温度和湿度变化中以及地基的沉降等原因会产生变形。同时,在建筑物协调变形过程中会产生次应力的不利影响。(当然,在正常设计、正常施工以及正常使用和维护条件下,以上结构、构件不会发生超承载力极限状态和正常使用极限状态的质量问题。)故工程在使用一阶段后,会出现这样、那样质量小问题是正常的,也是难免的。所以说工程质量保修是必要的,即使竣工验收质量达到优良等级的工程也不例外。
3、监理单位对保修阶段也要像施工阶段监理那样重视,就像工业产品售后服务那样,想用户所想,急用户所急。搞好保修阶段监理工作,也是监理单位提高资信度保持监理行业形象,创监理品牌的重要方面。
关键词 排土场 性质 方案 管理
中图分类号:TD21 文献标识码:A
金属非金属露天矿山排土场设计施工,必须遵循《金属非金属矿山排土场安全生产规则》(AQ 2005-2005)的要求,其宗旨是为了贯彻国家技术经济政策,达到安全堆存矿山剥离物和保护环境的要求,所以必须对矿山排土场按规范设计、施工和管理,根据多年的设计经验和现场实际,现就具体实施情况进行阐述。
1 排土场选址与排土性质、排土量相配合
排土场所选址的地形地貌、区域地质构造情况,周围山坡形状及植被较发育情况,场区内地质岩层岩体的组成,主要岩性地应力反应,是否有山体崩塌、滑坡或泥石流等不良地质作用存在。另外,根据区域地质构造资料分析,结合排土性质和排土量,分析排土场所在场地是否稳定。同时,结合矿山采场与排土场的距离,矿山采取的采剥方法,矿山年平均剥离量,围岩散体重量及年剥离体积量,排土场现状,拟建排土场下游边缘距离居民、选厂和运输公路距离,论证排土选址的适宜性。排土场位置选定后,应进行专门的工程、水文地质勘探,进行地形测绘,并分析确定排土参数。
2 主要设计方案
主要设计方案贯穿于整个项目之中,涵盖的内容很多。主要设计内容内容包括:排土场总体布置、排土场建设、排土工艺、排土设备及排土场安全设施建设等。
(1)主要设计参数确定:如排土场的阶段高度、总堆置高度、安全平台宽度、总边坡角、相邻阶段同时作业的超前堆置高度等,必须满足安全生产的要求在设计中明确规定。
(2)排土场位置:应靠近采场,尽可能利用荒山、沟谷和贫瘠荒地,以不占用或少占用耕地的原则,但要避免在远期开采境界内将来二次倒运废石,应选择基地岩层工程地质较好和水文地质较好的地点,应建设在汇水面积不大,出口易拦截的沟谷中,但不宜建在工业厂房和其他建筑及交通干线的上方,排土场的建设和规划应结合排土场结束或排土其间的复垦计划统一安排。
(3)服务年限、级别:根据矿山年平均剥离量约(万吨),排土场总堆置高度(米),总容量(万立方米)等确定排土场服务年限和排土场等级,按级别对安全设施及建筑物进行标准设计施工。
(4)排土工艺:排土场堆置顺序,排土场总设置高度确定后,为保证排土作业安全,提高排土碾压效果,增加堆积稳定性,根据地形地貌易于公路建设的特点,确定采用堆置方式,自下分层向上分层依次堆置,为保证排土安全,台阶之间不同时堆置,待下分层台阶堆置至终了边缘后,开始上分层堆置。
(5)排土作业:依据露天采场剥离排弃的岩土性质及块度等具体情况,结合该排土场作业方式,设计一般采用汽车―装载机联合排土工艺作业,该工艺机动灵活,可根据地形变化,随时调整进场公路布置,适用地形条件变化较大的排土场。在排土场排土空间受到限制时,可采取阶段顶部平台卸载,利用装载机铲运至排土坡面,所需的作业空间小,排土初期平台建设工程量小,投产快,容易维护,工艺和排土场技术管理简单。
(6)排土设备:多数选择装载机和自卸车运输,但要注意节能和环保要求,尽量选择采用功率适合、油耗低,带有废气净化和涡轮增压等先进的液压传动和操作,结构先进合理,操纵轻便灵活,质量可靠的设备,并不断探索采用新型运输设备。
(7)排土场运输道路:排土场初始路堤的修筑是形成排土线的基础,根据排土场位置、地形、排土方式,确定运输公路采取山坡形或平地形修筑。根据《厂矿道路设计规范》结合矿山实际,确定运输公路技术参数,路面结构。根据路基情况确定,进入排土阶段的公路,当排土线向前(外)推进时可采用新排弃的岩石填筑排土场初始路堤,并使其达到稳定状态形成阶段初始道路,长度及宽度应满足卸载和装载机作业需求,采用前进式方法进行排土作业。
3 排土场安全设施
排土场安全设施主要是防洪,根据设计等级和相关规程规范规定,确定防洪标准多少年一遇,如果排土场下游存在需要保护的居民点和公路,要提高防洪标准等级。
根据工程勘查,掌握钻孔存在地下水情况,采取沟谷底部铺设大块作为排渗层的措施。排土最终境界坡面汇水,通过台阶排水沟排出,直接引入境界外或侧翼截洪沟内排出;截洪沟、台阶排水沟结构,为防止降水形成径流冲刷终了坡面,于台阶坡面底线布置排水沟,排水沟断面必须完全满足排水要求;截洪沟断面结构,对可进入排土境界的汇水,采取截洪明沟进行引流至外侧沟谷,根据工程勘测图和实地考察,两处汇水面积情况,考虑其汇水面积较小,为便于施工,设计采用明沟排水,可以满足排水、排洪要求,截洪沟、台阶排水沟施工。(1)基础开挖;(2)碎石垫层;(3)浆砌石施工。
排渗系统,由于矿山剥离物主要为边帮围岩,排土场整体渗透性较强,为降低初期投入,又能起到抗滑增强排土场基底稳定性的作用。排弃的大块废石选自矿山剥岩中的大块废石,平均块度要求不小于300mm,排弃厚度3~5m,排弃大块前,应清理底部杂物及浮土,铺设物于基底均匀分布。
干砌石挡土墙:在排土场的下游终了境界坡底设置挡土墙,挡土墙采用干砌石结构,即有利于排水,也有利于抗滑。基底及两侧肩坡清理至稳定基岩,根据排土场的容量及堆置高度设计挡土墙标高及内外坡比和坝顶宽度;
淤泥拦挡坝:为防止淤泥下泄,与终了境界坡底设置挡土墙下游一定的距离处,设置淤泥拦挡坝,拦挡坝采用浆砌石结构,为重力抗滑式拦挡坝。该距离主要作为排土场排渗淤泥和大块废石滚落的安全保护带而留设。坝基上游设干砌石齿墙,下游设混凝土铺垫截水层,当有渗透水时,必须引流排除,以免基础在砂浆初凝前遭水侵害。
4 排土场监测
排土场生产后期,在排土堆置坡顶和排土台阶设置位移观测桩,在两侧山梁上设置坝移观测基站,采用视准线法对坝体进行水平位观测;采用水准测量方法进行坝体沉降观测。初期每月进行一次,当坝的变形趋于稳定时,可逐步减为每季一次,汛期增加观测次数;基底孔隙水压力监测,在基底预先安装水压计,对排土场及基底孔隙水压力进行观测。通过该方法可以预测基底承载能力和稳定状态;为排土场的稳定性分析提供依据。排土场稳定影响因素:
(1)排土场的沉降变形:排土场堆置岩土经长期作业基本压实,沉降速度缓慢。随着堆置年限和高度的增加、内部水分的渗出及堆置岩土的固结,孔隙压力逐渐扩散和消失,排土场沉降逐渐减弱和稳定下来;综合我国排土场生产情况,一般沉降系数变化于1.1~1.2之间作为基础数据。
(2)排土场滑坡:出现滑坡的形势主要为堆置岩土自身滑坡,主要是排土场下游边缘,排土堆置高度过大、局部边坡角度过陡、排土场出现的孔隙压力的不平衡,有可能导致滑坡;
(3)泥石流:形成的基本条件:1)区域含有丰富的松散岩土。2)山坡地形较陡和较大的沟床纵坡。3)区域上中游有较大的汇水面积和充足的水源。
(4)排土场边坡稳定性分析:排土场基底承载能力及台阶极限高度,排土场最大堆置高度,是根据排土场在排土初期基底压实到最大的承载能力时,排土场的允许堆置高度;和在基底处于极限状态,失去承载能力,产生塑性变形和移动时,排土场的极限高度测算确定的。最大堆置高度和分层台阶高度均根据基底稳定性,排弃岩土性质等,经测算后,在安全值范围内确定,排土场最大高度和分层堆置高度能够保证排土场允许安全。
5 环境保护
矿山排土堆放对环境具有一定的的影响,主要污染是固体废物、废气、废水、噪声,采取相应的的环境保护措施,予以达标。充分认识绿化的重要性及对水土保持的作用,利用植物的净化功能,达到吸尘、减噪、净化空气。
加强环境监测,配备专业人员,负责环保管理、地表沉降观测、防尘管理及其他灾害的监测工作,必要时可请当地环境监测部门配合,发现问题及时采取措施。
6 排土场复垦
确定合理的复垦方案,因地制宜,宜农则农宜林则林,条件允许时,应优先考虑为耕地或农用地;坚持经济效益、生态效益和社会效益相统一,适应当地的自然条件和立体条件。排土场复垦应贯穿矿山开发的全过程,并应充分利用采矿设备,进行采矿、排土、复垦一体化。
7 排土场安全
7.1 从设计角度采取安全措施
(1)保证排土过程中不致因滚石、滑坡、塌方等威胁采矿场、工业场地、居民点、铁路、道路、电网和通讯、耕种、水域、隧道涵洞、旅游景区、固定标志及永久性建筑等造成不安全。
(2)严禁在排土场作业区或排土场边坡面捡矿石和其他石材。未经设计或技术论证,任何单位不应在排土场内回采低品位矿石和石材。
(3)高台阶排土场,设专人负责观测和管理,发现危险征兆,应采取有效措施及时处理,汽车排土作业时由专人指挥;非作业人员不应进入排土作业区。进入作业区内的工作人员、车辆、工程机械,应服从统一指挥。
(4)排土场平台设置反坡和挡车设施。
7.2 从管理角度采取安全措施
企业主要负责人是排土场安全生产第一责任人,指定或设立相应的机构负责实施本规则有关排土场安全规定的各项要求,配备与实际工作相适应的专业技术人员或有实际工作能力的人员负责排土场的安全管理工作,保证安全生产所需经费。
建立健全适合本单位排土场实际情况的规章制度,包括:排土场安全目标管理制度;排土场安全生产责任制度;排土场安全生产检查制度;排土场安全技术措施实施计划;排土场安全操作以及有关安全培训、教育制度和安全评价制度。
8 结语
金属非金属露天矿山排土场设计与施工是一项艰巨而又复杂的过程,看似简单实际运行复杂,需要从眼前和长远利益出发,加强管理,严格按照有关法律法规、规范标准执行,杜绝排土场滑坡、泥石流等事故的发生,确保排土场运行安全。
参考文献
[1] AQ 2005-2005 金属非金属矿山排土场安全生产规则[S].
[2] 有色金属矿山排土场设计规范[S].
一、工程概况
南京军代局退休干部住宅楼工程总占地面积为4262m2,工程总建筑面积约25400m2,建筑层数地上20层/地下2层。建筑总高度59.95m,±0.00相当于绝对标高13.84m。本工程建筑耐火等级为一级,抗震设防烈度为7度,建筑防水等级为二级,设计耐久年限为50年。
本工程监理合同工期为2007年5月10日至2008年10月31日,合同金额暂定48.944万元;施工合同工期为一年,合同金额为3122万元。
二、监理工作情况
本工程监理人员进场时间为2007年5月10日,监理部共配置4人,制定了每一个人的监理工作职责范围及监理工作内容,保证了监理工作能够得到正常、有效的开展。
本工程监理工作分两个阶段。第一阶段为2007年5月至2007年9月工程桩施工监理阶段,工程桩于2007年9月验收完毕,从桩基检测报告及目前沉降观测情况来看,工程桩质量良好;第二阶段为2007年10月至今,本工程上部结构工程从去年10月13日开工以来,工程质量、安全、投资及进度均在受控之中:
工程质量控制方面,工程原材料及各工序均经过检查验收,工程实体质量及观感质量均能满足要求,而且根据现场回弹检查情况工程质量符合要求;工程安全控制方面,现场安全制度及各种安全防护均能按要求设置,工程从开工至今未发生安全事故,南京市安全文明工地也已经市安检站检查达标;工程投资控制方面,工程进度款按《施工合同》规定支付,未发生超付现象,而且现场工程变更签证数量很少,工程量经各方核查均按实申报;工程进度控制方面,工期较施工总进度计划有所滞后,原因有以下几方面:
1、边坡支护结构支撑拆除造成的工期延迟;
2、年前暴雪及雨天造成的工期延迟;
3、现场为确保工程质量按业主要求减缓标准层结构施工进度而耽误的时间;
4、由于本工程前期手续不齐政府有关部门执法检查或通知的干扰等。
尽管本工程工期有所滞后,但还在业主及监理的控制之中。
三、需业主协调解决的问题
1、工程《规划许可证》等有关手续办理事宜。按建筑法规的相关规定,建设工程开工之前必须手续齐备,但由于种种原因,《工程规划许可证》到目前还没有办理完成,因而政府有关部门例如执法大队、质检站等经常来现场检查,并要求整改,甚至要求停工整改,给现场的正常工作造成很多的麻烦,并造成的一定的工期延误,虽然事后经业主及现场各方积极协调,但并没有彻底解决问题,参建各方还存在风险,而且工程最终的竣工验收及备案也必须各种手续齐全。所以请业主尽快完善各种手续;
2、按《建设工程委托监理合同》,监理工作时间到2008年10月31日结束,但本工程施工及验收并没有结束,按规定业主应与监理方签订补充协议,请局领导研究确定。
我部在本工程监理过程中受到了各方尤其是业主方的大力支持和协助,并在工作中与业主营建办各位领导建立了良好的工作关系。在工作中营建办领导能与我部一起坚守工作岗位,共同参加工程的各种验收工作,并起到相互督促检查的作用,共同完成对施工单位的监督和管理作用。
在以后的工作中,我部会本着为业主服务的态度,一如既往的克尽职守、完满地完成本工程监理工作。
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