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時(shí)間:2023-08-01 09:24:15
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一.前言
隨著社會(huì)的發(fā)展,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[1]在土木工程中顯得尤為重要。通常結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是規(guī)范加上工程師經(jīng)驗(yàn)的產(chǎn)物,同一建筑物采用不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案會(huì)造成結(jié)構(gòu)造價(jià)很大的差別。因此對(duì)建筑物進(jìn)行工程造價(jià)控制避免材料浪費(fèi)顯得十分有意義。
二.結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是近二十多年發(fā)展起來的一門新技術(shù),它的出現(xiàn),使設(shè)計(jì)者能從被動(dòng)的分析、校核而進(jìn)入主動(dòng)的設(shè)計(jì),這是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的一次飛躍。從已有經(jīng)驗(yàn)看,與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比,用優(yōu)化設(shè)計(jì)可以使土建工程降低造價(jià)5%-30%。優(yōu)化設(shè)計(jì)能最合理地利用材料的性能,使結(jié)構(gòu)內(nèi)部各單元得到最好的協(xié)調(diào),并具有規(guī)范所規(guī)定的安全度。同時(shí),它還可為整體性方案設(shè)計(jì)進(jìn)行合理的決策,優(yōu)化設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)-適用、安全和經(jīng)濟(jì)的有效用途。具體的結(jié)構(gòu),建筑結(jié)構(gòu)的用材的選用直接影響結(jié)構(gòu)成本,合理選擇結(jié)構(gòu)的用材不僅能保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全和合理,還能達(dá)到節(jié)省結(jié)構(gòu)工程的造價(jià)。比如混凝土強(qiáng)度等級(jí)的選用,以及鋼筋的選用和優(yōu)化,還有結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸的優(yōu)化。下面以框架結(jié)構(gòu)中梁柱尺寸進(jìn)行優(yōu)化為例進(jìn)行探討。
三.結(jié)合實(shí)際工程
1.工程概況
本工程為遼寧省錦州市的六層宿舍樓,結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu)。建筑面積3806.05m ,本層一層層高4.20米,二至六層層高3.0米。建筑總高度22.65米。本工程為三類建筑,耐火等級(jí)為三級(jí),六度抗震設(shè)防,設(shè)計(jì)使用年限為50年。
2.結(jié)構(gòu)梁柱尺寸的選取
[2]在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,通常根據(jù)梁的跨度來估算梁截面高度,然后再根據(jù)高寬比來估算其梁截面的寬度。一般在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中規(guī)定主梁的跨度一般在5~8m為宜,梁高取跨度的1/15~1/10;次梁的跨度一般在4~6m,梁高為跨度的1/18~1/12,梁寬取梁高的1/3~1/2。同時(shí)框架結(jié)構(gòu)中柱子的截面的尺寸是根據(jù)作用在柱上的負(fù)荷面積的大小柱子的軸壓比限制比來進(jìn)行計(jì)算。方案一(初始方案)運(yùn)用PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件計(jì)算在本框架結(jié)構(gòu)中一層柱子尺寸取600*600,二至六層柱子尺寸取500*500。邊框梁截面尺寸為250*600,中間框梁的截面尺寸250*450,次梁的截面尺寸為250*450。方案二中只改變柱子的截面尺寸,保持梁的截面尺寸不變。一層柱截面尺寸變?yōu)?50*550,二層柱子尺寸變?yōu)?00*500,三至六層柱子的尺寸為450*450。方案三中柱子的尺寸保持不變,邊框架梁的尺寸變?yōu)?50*450,中間框梁截面尺寸保持不變。方案四中梁柱尺寸均改變,一層柱550*550,二層柱子尺寸變?yōu)?00*500,三層至六層截面為450*450,邊框梁的尺寸變?yōu)?50*450,少數(shù)跨度大框梁尺寸為250*500,中間框梁的尺寸保持不變.
3.計(jì)算結(jié)果分析
整個(gè)過程中采用PKPM2010V2.1版本進(jìn)行計(jì)算,分別對(duì)各種方案進(jìn)行SATWE-8計(jì)算。各參數(shù)指標(biāo)建立如下[3]:
(1)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時(shí)的振動(dòng)周期(秒)、X,Y方向的平動(dòng)系數(shù)、扭轉(zhuǎn)系數(shù)周期大小與剛度的平方根成反比,與結(jié)構(gòu)質(zhì)量的平方根成正比。周期大小與結(jié)構(gòu)在地震中的反應(yīng)有密切關(guān)系,否則會(huì)發(fā)生類共振。扭轉(zhuǎn)周期和平動(dòng)周期之比是控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的重要指標(biāo),是結(jié)構(gòu)扭剛度、扭轉(zhuǎn)慣量分布大小的綜合反應(yīng)??刂浦芷诒戎饕窍拗平Y(jié)構(gòu)的抗扭結(jié)構(gòu)剛度不能太弱,使結(jié)構(gòu)具有必要的抗扭剛度,減小扭轉(zhuǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響,實(shí)質(zhì)上是控制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)變形小于結(jié)構(gòu)的平動(dòng)變形。周期要求比不是要求結(jié)構(gòu)足夠結(jié)實(shí),而是要求結(jié)構(gòu)剛度步局合理,以此控制結(jié)構(gòu)地震作用下結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)激勵(lì)振動(dòng)效應(yīng)不成為主振動(dòng)效應(yīng),避免結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)破壞。通過四種方案的對(duì)比,結(jié)構(gòu)自震周期滿足相關(guān)規(guī)范的要求。同時(shí)四種方案結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期與以平動(dòng)為主的第一自振周期之比均滿足《高規(guī)》第3.4.5條的規(guī)定,A級(jí)高度高層建筑不應(yīng)大于0.9.
(2)最小剪重比剪重比主要是限制各樓層的最小水平地震剪力,確保周期較長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)安全??拐鹨?guī)范(5.2.5)條要求的結(jié)構(gòu)X向和Y向樓層最小剪重比=0.80%。通過SATWE-8計(jì)算可得第一方案的X向樓層最小剪重比為1.81%,第一方案的Y向樓層剪重比為1.73%。第二方案的X向樓層最小剪重比為1.67%,第一方案的Y向樓層剪重比為1.58%。第三方案的X向樓層最小剪重比為1.66%,第一方案的Y向樓層剪重比為1.65%。第四方案的X向樓層最小剪重比為1.55%,第一方案的Y向樓層剪重比為1.51%。均滿足規(guī)范的要求。
(3)剛重比剛重比是結(jié)構(gòu)剛度和重力荷載之比,它是控制結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的重要指標(biāo)。高層建筑的穩(wěn)定設(shè)計(jì)主要是控制在風(fēng)荷載或水平地震作用下,重力荷載產(chǎn)生的二階效應(yīng)不致太大,避免結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)倒塌。剛重比不滿足要求,說明結(jié)構(gòu)的剛度相對(duì)于重力荷載過小;但是剛重比過分大,則說明結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較差,宜適當(dāng)減少墻柱等豎向構(gòu)件的截面面積。第一種方案的X向的最小剛度比為31.79,Y向的最小剛度比為28.63。第二種方案的X向的最小剛度比為24.48,Y向的最小剛度比為21.90。第三種方案的X向的最小剛度比為28.44,Y向的最小剛度比為26.97。第四種方案的X向的最小剛度比為22.11,Y向的最小剛度比為20.40。四種方案的最小結(jié)構(gòu)剛重比均大于10,能夠通過高規(guī)(5.4.4)的整體穩(wěn)定驗(yàn)算。
(4)結(jié)構(gòu)其他指標(biāo)分析[4]經(jīng)過PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析軟件,結(jié)構(gòu)的其他指標(biāo)[5]如柱軸壓比,結(jié)構(gòu)位移比和層間位移角,剛度比,參與振動(dòng)質(zhì)量比等均滿足結(jié)構(gòu)規(guī)范的要求。
(5)梁板柱鋼筋和混凝土用量比較[5]利用SAT-S將第各方案的鋼筋量和混凝土量進(jìn)行計(jì)算,鋼筋以3700元/t計(jì)算,混凝土以255m3。在原始方案的初步設(shè)計(jì)下,第二方案通過改變柱子的截面尺寸,結(jié)構(gòu)的工程造價(jià)降低了3%,第四方案結(jié)構(gòu)造價(jià)也降低了,但是降低的幅度不大。在各項(xiàng)指標(biāo)合理的情況下,優(yōu)先選用第二方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)工程造價(jià)的控制。
四.結(jié)語
本文通過對(duì)遼寧省錦州市的一個(gè)框架結(jié)構(gòu)錦州港項(xiàng)目四種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了對(duì)比,通過改變框架梁和柱的截面尺寸,通過PKPM2010V2.1大型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件,得出在滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求各項(xiàng)指標(biāo)的前提下,根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求按照一定的模數(shù)減少框架柱和邊框梁的截面尺寸會(huì)使結(jié)構(gòu)的工程造價(jià)降低,同時(shí)減少柱子尺寸也會(huì)降低工程造價(jià),但是只減少柱子的尺寸結(jié)果比較明顯。因此在以后的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該合理選擇截面尺寸,這樣既可滿足結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求,又能降低工程造價(jià)。只有這樣,才能設(shè)計(jì)出安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀和便于施工的建筑物。
參考文獻(xiàn)
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[2]中國(guó)建筑科學(xué)研究院(GB50010—2010)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2011.
[3]建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011—2010)統(tǒng)一培訓(xùn)教材[M].北京:地震出版社,2010.
2、設(shè)后澆帶。將結(jié)構(gòu)分成若干段,每段間留800寬后澆帶,待混凝土澆注完成二個(gè)月后,用高于其它位置C0.5的膨脹混凝土,將后澆帶灌實(shí)。這種處理方法原則是:“抗放兼?zhèn)?、以放為主”。這種設(shè)計(jì),規(guī)范中已經(jīng)列出,且廣泛應(yīng)用于超長(zhǎng)不設(shè)縫的工程中。但該種處理方法對(duì)后澆帶清理、鑿毛、施工模板周轉(zhuǎn)、降水、施工管理費(fèi)用都帶來許多麻煩。
3、無縫設(shè)計(jì)。無縫設(shè)計(jì)的思路是:“抗放兼?zhèn)洹⒁钥篂橹鳌?,也即利用UEA補(bǔ)償收縮混凝土作為結(jié)構(gòu)材料,在硬化過程中產(chǎn)生膨脹作用。由于鋼筋鄰位約束,在結(jié)構(gòu)中建立少量預(yù)壓應(yīng)力??紤]結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及安全,膨脹不能太大,硬化在14天基本結(jié)束。UEA替代水泥量10~12%范圍內(nèi),對(duì)強(qiáng)度不影響。其膨脹率ε2=2~3×104,在配筋率μ=0.2~0.8%內(nèi)可以在結(jié)構(gòu)中建立0.2~0.7MPa預(yù)壓應(yīng)力,這一預(yù)壓應(yīng)力大致可以補(bǔ)償在硬化過程中產(chǎn)生的溫差和干縮拉應(yīng)力。從而防止收縮裂縫或把裂縫控制在無害裂縫范圍內(nèi)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論,一般混凝土收縮應(yīng)力產(chǎn)生裂縫間距都在40~60m之間,一個(gè)裂縫產(chǎn)生的間距設(shè)一個(gè)膨脹加強(qiáng)帶,寬度2m,帶的兩側(cè)鋪設(shè)密孔鐵絲網(wǎng),并用主筋(φ8@50)加固。目的是防止混凝土流入加強(qiáng)帶。施工時(shí)帶外用摻10~12%的小膨脹混凝土,澆注到加強(qiáng)帶時(shí),摻14~15%UEA的大膨脹混凝土。其強(qiáng)度等級(jí)比兩側(cè)的高C0.5等級(jí)。到另一側(cè)時(shí)又改為澆注摻10~12%UEA混凝土。如此循環(huán)下去,可以連續(xù)澆注100~200m超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。這種方法主要用于地下室底板等對(duì)于裂縫要求較高的結(jié)構(gòu)部位。此時(shí)必須加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),以防止出現(xiàn)干縮裂縫。對(duì)于裂縫要求一般的結(jié)構(gòu)(如樓板),縫以外用摻8~10%UEA,其它施工方法同前。此方法優(yōu)點(diǎn)是,模板可以周轉(zhuǎn),加快樓面施工進(jìn)度。由于樓板厚度較小,加強(qiáng)帶兩側(cè)可以用模板隔離。
4、設(shè)后澆加強(qiáng)帶。在養(yǎng)護(hù)較困難,受風(fēng)速和大氣溫度影響大,面積大的部位,裂縫要求高的結(jié)構(gòu)部位(如地下室側(cè)墻)容易出現(xiàn)收縮裂縫,此處施工應(yīng)采用后澆加強(qiáng)帶(2m寬)。方法為先分段澆注摻10~12%UEA的混凝土,養(yǎng)護(hù)14天后,用摻14~15%UEA強(qiáng)度較相鄰部位高C0.5的混凝土回填。此方法與傳統(tǒng)后澆帶設(shè)計(jì)相同之處是都設(shè)鋼板止水帶。不同之處是后澆加強(qiáng)帶的帶寬為2m,回填用大膨脹混凝土,回填縫時(shí)間14天,而傳統(tǒng)后澆帶為60天,可以提前45天完成。
二、混合結(jié)構(gòu)超長(zhǎng)處理
1、以抗為主方法。《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中給出混合結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度限值在50m(整體或裝配整體式結(jié)構(gòu)),60m(裝配式結(jié)構(gòu))。設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)于超過該限值不太大(一般不超過8m)的結(jié)構(gòu),可以根據(jù)建筑物所處環(huán)境情況采取措施不設(shè)縫。采取措施的目的是削減溫差及收縮應(yīng)力等產(chǎn)生裂縫的因素。具體方法是加大圈梁縱向鋼筋配筋率;加厚屋面保溫層;外墻貼外保溫材料。
新建鐵路天水至平?jīng)鼍€位于甘肅省東部天水和平?jīng)鰞墒芯硟?nèi),地處隴海線以北、寶中線以西,呈東北—西南走向。全線新建正線113.417km,隧道總長(zhǎng)64.351km,占線路總長(zhǎng)度的56.74%,其中關(guān)山隧道長(zhǎng)15550m,六盤山隧道長(zhǎng)16316m,均為特長(zhǎng)隧道??紤]其長(zhǎng)度大,所處地區(qū)交通不便,自然條件較差,運(yùn)營(yíng)期間養(yǎng)護(hù)和維修困難,為減少養(yǎng)護(hù)維修的工作量,在特長(zhǎng)隧道地段均設(shè)置成無砟軌道。無砟軌道是用整體混凝土結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有砟軌道中的軌枕和散粒體碎石道床的軌道結(jié)構(gòu),具有線路穩(wěn)定、平順的優(yōu)點(diǎn),有利于鋪設(shè)無縫線路和高速行車。并且維修工作量小,堅(jiān)固耐久、整潔美觀,使用壽命長(zhǎng),在隧道、地鐵中還可減少開挖面積。目前國(guó)內(nèi)外技術(shù)成熟的無砟軌道結(jié)構(gòu)形式有板式軌道、雙塊式無砟軌道和彈性支承塊式無砟軌道等結(jié)構(gòu)形式。因天平線速度目標(biāo)值較低且貨運(yùn)主要以煤炭運(yùn)輸為主,鋪設(shè)無砟軌道地段離煤產(chǎn)地較近,煤渣及煤內(nèi)含水對(duì)道床壽命有一定不利影響,容易引起結(jié)構(gòu)污染及老化,故全線所有長(zhǎng)度>6km的隧道(唐楊隧道、關(guān)山隧道、六盤山隧道)均采用雙塊式無砟軌道。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1軌道結(jié)構(gòu)組成雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)從上至下由鋼軌、彈性扣件、預(yù)制雙塊式軌枕、混凝土道床板、底座或混凝土支承層等部分組成。軌道下部支承結(jié)構(gòu)為隧道仰拱。其設(shè)計(jì)橫斷面如圖1所示。接。鋼軌焊接采用閃光焊。焊接接頭應(yīng)符合鐵路鋼軌焊接質(zhì)量有關(guān)技術(shù)條件。軌道絕緣接頭采用膠接絕緣接頭。膠接絕緣接頭滿足《膠接絕緣鋼軌技術(shù)條件》(TB/T2975)的各項(xiàng)要求。2)軌枕及扣件:采用雙塊式軌枕(SK-1型),扣件支點(diǎn)間距為650mm,一般情況下,扣件支點(diǎn)間距不小于600mm,配套采用WJ-7A型扣件。3)道床板:道床板采用C40鋼筋混凝土直接在隧道基底回填層上現(xiàn)澆,鋼筋等級(jí)為HRB335。道床板采用連續(xù)澆筑。寬度為2800mm,厚度為260mm。4)無砟軌道結(jié)構(gòu)高度:無砟軌道結(jié)構(gòu)高度指內(nèi)軌頂面至隧道回填層頂面的高度,其中鋼軌高度176mm,扣件高度32mm,承軌面至道床板頂面高度47mm,道床板厚度260mm,軌道結(jié)構(gòu)高度為515mm。5)軌道過渡段:在有砟與無砟軌道間設(shè)置過渡段,長(zhǎng)度為25m。過渡段位于隧道口至隧道內(nèi)25m,以實(shí)現(xiàn)在同一下部基礎(chǔ)上過渡。其中有砟軌道范圍內(nèi)約20m,無砟軌道范圍內(nèi)約5m。無砟軌道過渡段采用過渡段雙塊式軌枕(SK-1型),過渡段輔助軌采用25m長(zhǎng)60kg/m鋼軌??奂拒壥褂肳J-7A型扣件,輔助軌采用“研線0607”型扣件。
3施工工藝
雙塊式無砟軌道是長(zhǎng)枕埋入式結(jié)構(gòu)的改進(jìn)型軌道。用兩根桁架形配筋組成的特殊雙塊式軌枕取代整體式軌枕,只保留承軌和預(yù)埋扣件螺栓部位的混凝土,其余為桁架式鋼筋骨架,使之與現(xiàn)場(chǎng)灌筑混凝土的新老界面減至最少,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體性。道床板為現(xiàn)澆的C40縱向連續(xù)混凝土結(jié)構(gòu),雙塊式軌枕現(xiàn)澆在混凝土道床板內(nèi),結(jié)構(gòu)整體性能優(yōu)越,保持軌距能力強(qiáng)。道床板配筋為構(gòu)造鋼筋,主要是為了控制裂縫寬度,可以良好地控制裂縫寬度和裂縫間距,均勻的和寬度不大的裂縫對(duì)軌道結(jié)構(gòu)整體性無不良影響。雙塊式軌枕由工廠預(yù)制,軌枕體積小、質(zhì)量輕,易于運(yùn)輸以及隧道內(nèi)的安裝。但是軌枕桁架鋼筋剛度薄弱,在運(yùn)輸和搬運(yùn)過程中易發(fā)生折彎現(xiàn)象,影響無砟軌道的鋪設(shè)精度。雙塊式無砟軌道施工機(jī)具較簡(jiǎn)單,混凝土道床板采用C40鋼筋混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑,施工進(jìn)度每天可以達(dá)到70~120m。國(guó)內(nèi)施工通常采用工具軌法。工藝流程為:基底清洗找平鉆孔安裝抗橫移銷釘無干擾縱向鋼筋預(yù)置,雙塊式鋼桁架軌枕安放就位交叉縱向及橫向鋼筋安設(shè)安裝工具軌、高低調(diào)整螺柱及左右調(diào)整裝置粗調(diào)軌面系的幾何尺寸,精調(diào)軌面系幾何尺寸并固定澆筑道床混凝土、振搗、抹面、養(yǎng)生拆除工具軌進(jìn)入下一段道床作業(yè)。施工流程詳見圖2。
4施工方案
4.1施工總體方案施工前先進(jìn)行精確測(cè)量,放出加密基樁,用來對(duì)無砟道床的高低、方向進(jìn)行控制。用平板車、汽車將施工材料運(yùn)入隧道內(nèi),施工時(shí)鋼軌采用12.5m長(zhǎng)60kg/m的工具軌,軌料按就近鋪設(shè)原則及各段施工所需用量卸放在隧道內(nèi)的空地上,并在隧道內(nèi)空地上用龍門吊進(jìn)行軌排的拼裝。在施工范圍內(nèi)鑿毛隧道底面,綁扎鋼筋,然后將拼裝好的軌排吊裝到位,配合測(cè)量?jī)x器對(duì)軌排進(jìn)行粗調(diào)及精調(diào),調(diào)整到位后支立模板澆筑C40混凝土道床。
4.2施工技術(shù)要點(diǎn)雙塊式現(xiàn)澆混凝土無砟道床軌道鋪設(shè)時(shí)以鋼軌面作為基準(zhǔn)點(diǎn),使軌道鋪設(shè)幾何型位極為準(zhǔn)確,鋪設(shè)誤差近似于“零”,它的施工要點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面。
4.2.1CPⅢ網(wǎng)布設(shè)及測(cè)量無砟軌道施工的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是測(cè)量精度要求高,在開始施工前應(yīng)完成基樁控制網(wǎng)(CPⅢ)的建立。沿線路布設(shè)三維控制網(wǎng),起閉于基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)(CPⅠ)或線路控制網(wǎng)(CPⅡ),一般在線下工程施工完成后施測(cè),為無砟軌道鋪設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)的基準(zhǔn)?;鶚犊刂凭W(wǎng)(CPⅢ)最終為三維坐標(biāo),即每個(gè)CPⅢ控制點(diǎn)都是集平面和高程于一體的。無砟軌道測(cè)量必須使用能夠滿足精度要求的測(cè)量設(shè)備和作業(yè)方法。測(cè)量時(shí)使用帶目標(biāo)自動(dòng)搜索及測(cè)量的全自動(dòng)化全站儀,采用后方交會(huì)法進(jìn)行施測(cè),角度測(cè)量精度不大于1″,距離測(cè)量精度為1mm+2ppm。同一測(cè)站不得少于2×4個(gè)CPⅢ控制點(diǎn),并進(jìn)行不少于兩測(cè)回(度盤換置)觀測(cè),后視方向聯(lián)系觀測(cè)數(shù)量不少于2×3個(gè)CPⅢ控制點(diǎn),并做到在不同測(cè)站時(shí)每個(gè)CPⅢ控制點(diǎn)重疊觀測(cè)數(shù)量不得少于3次,觀測(cè)視距不得大于150m。
4.2.2雙塊式軌枕運(yùn)輸及布設(shè)雙塊式軌枕出廠后,并排擺放,每5根1組,采用吊枕鉗吊起、疊放,中間加墊方木,堆碼成垛,每垛最高6層,用打包帶捆綁牢固,采用叉車或龍門吊運(yùn)至軌枕存放場(chǎng)儲(chǔ)存。雙塊式軌枕的運(yùn)輸采用無箱平板汽車(見圖3),采用吊車或龍門吊進(jìn)行裝卸,裝車高度不超過5層。采用專用吊具進(jìn)行吊裝,裝卸過程需謹(jǐn)慎,嚴(yán)禁碰、撞、摔,吊點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在兩端。在運(yùn)輸途中必須對(duì)軌枕進(jìn)行綁扎,捆綁形式根據(jù)裝車形式?jīng)Q定,嚴(yán)禁采用鋼絲繩加固,以防止對(duì)軌枕造成損害。捆綁時(shí)需沿承軌槽進(jìn)行,捆綁帶不少于兩道,嚴(yán)禁在軌枕中部進(jìn)行捆綁。軌枕運(yùn)至施工地點(diǎn)后,根據(jù)軌枕間距和所需數(shù)量,采用吊車擺放在路基兩側(cè),以便軌道施工時(shí)軌枕排布機(jī)直接抓取、安裝。鋪設(shè)軌枕時(shí),需利用散枕裝置沿軌道鋪設(shè)。散軌裝置從枕木垛一次抓取一組軌枕,旋轉(zhuǎn)、調(diào)整到設(shè)計(jì)軌枕間距,比照標(biāo)定的道床板設(shè)計(jì)邊線,將軌枕均勻散布到設(shè)計(jì)位置,同時(shí)標(biāo)出相鄰兩組軌枕間的距離。每散布4組軌枕,與現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)示的里程控制點(diǎn)核對(duì)一次,控制散布軌枕的累計(jì)縱向誤差,做出相應(yīng)的調(diào)整。
4.2.3鋪設(shè)工具軌、組裝軌排鋪設(shè)工具軌前,要對(duì)工具軌進(jìn)行抽檢,保證工具軌平直、無彎翹及扭曲,軌頭無硬彎,就位前還需檢查軌底及軌面是否干凈。利用起重運(yùn)輸車通過專用吊架將工具軌吊放到軌枕上,在鋼軌放到軌枕上以前,軌枕支撐表面要干凈。兩根鋼軌的端部接縫必須在同一位置。兩工具軌之間的軌縫應(yīng)控制在15~300mm。鋪設(shè)完工具軌后組裝軌排,施工流程見圖4。先使用方尺檢查軌枕與工具軌的垂直度,需要時(shí)進(jìn)行調(diào)整。檢查工具軌的軌距,不合格的進(jìn)行調(diào)整。使用扭矩扳手將扣件定位,并按規(guī)定扭矩?cái)Q緊螺栓,使鋼軌與墊板貼合,彈條兩端下沿必須壓在軌角上。軌排拼裝完成后用洞內(nèi)龍門吊起吊,用一臺(tái)龍門吊起吊很容易導(dǎo)致拼裝好的軌排發(fā)生變形,用兩臺(tái)龍門吊起吊不易操作且浪費(fèi)資源。由于軌排長(zhǎng)只有12.5m,所以可以用軌距拉桿將軌排固定,每隔三、四個(gè)軌枕安放一個(gè)軌距拉桿,從而使軌排聯(lián)成一個(gè)整體。再用龍門吊上配的吊具起吊,在距端頭5~7根枕木處用吊帶鎖死,這樣可以直接用一臺(tái)龍門吊起吊而不變形。調(diào)節(jié)器鋼軌托盤應(yīng)安裝在軌底,在每個(gè)軌排短的第一根軌枕后需配置一對(duì)螺桿調(diào)節(jié)器,之后每隔3根軌枕安裝一對(duì)螺桿調(diào)節(jié)器。螺桿調(diào)節(jié)器中的平移板應(yīng)安裝在中間位置,以保證可向兩側(cè)移動(dòng)。最大平移范圍約0.5cm,每一邊的中心偏移量是2.5cm。
一、引言
在土木工程項(xiàng)目管理過程中,其中一項(xiàng)重要的組成部分就是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施的控制與管理。而對(duì)于土木工程項(xiàng)目管理來說,各種內(nèi)外部因素均容易影響工程項(xiàng)目中工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施的管理應(yīng)用工作,因此,工程設(shè)計(jì)人員在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段必須將各種影響因素充分考慮在內(nèi),并制定相應(yīng)的對(duì)策,盡可能在整個(gè)土木設(shè)計(jì)的階段中運(yùn)用最新的控制管理技術(shù)。只有這樣,土木工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施控制與管理才能得以強(qiáng)化,從而為土木工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段管理乃至整個(gè)項(xiàng)目管理打下扎實(shí)基礎(chǔ)。
二、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念存在的問題及設(shè)計(jì)原則
(一)從設(shè)計(jì)理念上加深對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)使用壽命的理解
我國(guó)在土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念上,逐漸改變了原本的簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)符合荷載強(qiáng)度的設(shè)計(jì)原則,保證不但符合荷載強(qiáng)度需求,而且要符合使用壽命需求的設(shè)計(jì)思路,因而國(guó)際上要求的土木工程結(jié)構(gòu)建設(shè)的使用壽命相一致。深刻理解土木工程結(jié)構(gòu)的使用壽命,并對(duì)結(jié)構(gòu)的重要性的確定手段展開研究。然而,在確定使用壽命上較為簡(jiǎn)單,而可靠性不夠,必須由大量模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。使用壽命得以確定后,必須全面考慮土木工程結(jié)構(gòu)建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行(包括養(yǎng)護(hù)、維修、管理),保證修建的土木工程結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)預(yù)期壽命。
(二)進(jìn)一步關(guān)注土木工程結(jié)構(gòu)的耐久性問題
在建造和使用土木工程結(jié)構(gòu)中,必然會(huì)受到環(huán)境、有害化學(xué)物質(zhì)的影響,同時(shí)還會(huì)遭受巨大的交通荷載、地震荷載、風(fēng)荷載、疲勞荷載甚至是超載,這會(huì)產(chǎn)生人禍等安全意外,并且土木工程結(jié)構(gòu)使用的材料會(huì)隨著時(shí)間不斷老化損耗,結(jié)構(gòu)中各個(gè)部門或多或少會(huì)被損壞。從大部分的病害實(shí)例可知,不僅包括施工和材料兩個(gè)因素,而且構(gòu)造上也就是設(shè)計(jì)上的不足對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性也有影響,并具有決定性作用。
(三)不能忽視環(huán)境對(duì)于土木工程結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的影響
在設(shè)計(jì)土木工程結(jié)構(gòu)耐久性時(shí),特別要對(duì)環(huán)境因素對(duì)鋼筋和混凝土產(chǎn)生的腐蝕反應(yīng)給予高度重視。針對(duì)海邊的土木工程結(jié)構(gòu)來說,必須要對(duì)環(huán)境的氯離子侵蝕狀況進(jìn)行充分了解,該類型的環(huán)境因素會(huì)嚴(yán)重腐蝕土木工程結(jié)構(gòu)耐久性,這會(huì)產(chǎn)生極大影響。
(四)更深入地研究土木工程結(jié)構(gòu)在疲勞荷載作用下的反應(yīng)及對(duì)策
因?yàn)樵谕聊竟こ探Y(jié)構(gòu)中承擔(dān)著動(dòng)荷載作用,包括活荷載作用和風(fēng)荷載作用,該類的作用力會(huì)對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成循環(huán)往復(fù)并產(chǎn)生變化的應(yīng)力,不僅會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,使其震動(dòng),甚至?xí)o結(jié)構(gòu)帶來疲勞損傷,這一問題逐漸積累,對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的傷害。因?yàn)橥聊竟こ探Y(jié)構(gòu)使用的材料一般難以實(shí)現(xiàn)真正的均勻和連續(xù),同時(shí)會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)較小的問題和不足,在上述循環(huán)往復(fù)并不斷變化的應(yīng)力的作用和影響下,這些細(xì)小的問題都會(huì)逐漸擴(kuò)大,進(jìn)而形成一定損傷,這些必須受到重視,否則會(huì)逐漸惡化,對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利,影響其安全性。而在研究疲勞荷載作用上,不單單是研究土木工程結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu),通過實(shí)踐可知,一些土木工程結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位上的構(gòu)件由于未能有效抵抗疲勞荷載作用,進(jìn)而導(dǎo)致局部失效,最終則造成了土木工程結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)失效。
三、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題及設(shè)計(jì)措施
(一)基礎(chǔ)連系梁設(shè)計(jì)的常見問題及設(shè)計(jì)措施
對(duì)于樁基礎(chǔ)而言,需要在單樁承臺(tái)彼此呈90°角的方向安裝連系梁;且設(shè)計(jì)安裝過程中需要首先考慮短向問題。對(duì)于單一擴(kuò)展型基礎(chǔ)而言,實(shí)際施工階段,需要提供對(duì)單一基礎(chǔ)及其連系梁間的縫隙進(jìn)行處理,選擇混凝土填充,確保和基礎(chǔ)頂面完成對(duì)齊,接著便可以開始基礎(chǔ)連系梁澆筑工程。經(jīng)過上述處理,能夠讓連系梁計(jì)算跨度合理減小,更加符合設(shè)計(jì)要求。如果是通過基礎(chǔ)連系梁完善柱底彎矩,那么需要按照框架梁狀態(tài),對(duì)其配筋與截面尺寸實(shí)施合理的設(shè)計(jì)。在這種情況下,需要對(duì)所有梁正彎矩鋼筋進(jìn)行處理,且位置選擇1/2跨處,對(duì)于基礎(chǔ)連系梁而言,框架柱部分的縱筋需要采用箍筋的方式進(jìn)行加密、錨固,確保和上層框架梁之間完美一致。
(二)框架結(jié)構(gòu)柱設(shè)計(jì)的常見問題及設(shè)計(jì)措施
在考慮抗震性能問題時(shí),需要按照抗震設(shè)計(jì)要求開展加密工程。除此之外,加密柱的高度不可以超過柱高區(qū)范圍這一要求作為前提條件,采用加密方法,使樓梯和角柱間梯柱、框架柱得到有效保護(hù)。一般來講,框架結(jié)構(gòu)柱截面部分應(yīng)當(dāng)滿足以下標(biāo)準(zhǔn):如果土木工程結(jié)構(gòu)需要達(dá)到1、2、3級(jí)抗震標(biāo)準(zhǔn),那么截面邊長(zhǎng)需要超過400mm;如果土木工程結(jié)構(gòu)需要達(dá)到4級(jí)抗震標(biāo)準(zhǔn),那么邊長(zhǎng)需要超過300mm;如果并未考慮抗震問題,那么邊長(zhǎng)需要超過250mm。實(shí)際施工過程應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循以上標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理,防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題,引發(fā)嚴(yán)重的安全隱患。
四、結(jié)束語
綜上所述,對(duì)于現(xiàn)代土木工程項(xiàng)目建設(shè)而言,在整個(gè)體系中,一個(gè)至關(guān)重要的部分就是工程建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)措施管理,各種內(nèi)外部因素都容易對(duì)其產(chǎn)生影響,因此,必須以工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施的控制與管理作為其依據(jù),有助于各設(shè)計(jì)單位有效提升土木工程項(xiàng)目的品質(zhì),保障廣大社會(huì)人民群眾的基本權(quán)益。工程設(shè)計(jì)人員對(duì)土木工程項(xiàng)目建設(shè)中設(shè)計(jì)階段的控制與管理,必須全面了解此項(xiàng)工作的技術(shù)重難點(diǎn),從而構(gòu)建完善的工程設(shè)計(jì)管理體系??偠灾?,唯有保證土木工程項(xiàng)目良好的設(shè)計(jì)措施應(yīng)用質(zhì)量,積極做好技術(shù)優(yōu)化與創(chuàng)新的控制和管理,才能確保土木工程項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量和品質(zhì)。而設(shè)計(jì)階段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施管理,對(duì)于土木工程的發(fā)展也將越來越重要。
參考文獻(xiàn)
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師與施工的配合從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段就開始了。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師的成果是結(jié)構(gòu)施工圖,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師的構(gòu)想必須經(jīng)過施工過程、由施工單位建造出來。在目前我國(guó)的建筑市場(chǎng)尚不完全規(guī)范,一定范圍內(nèi)存在圍標(biāo)串標(biāo)、非法轉(zhuǎn)包、肢解發(fā)包、施工單位水平參差不齊、施工現(xiàn)場(chǎng)大量使用不熟練的工人等現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)時(shí)需要顧及這些現(xiàn)實(shí)情況,結(jié)構(gòu)方案、選型和構(gòu)件設(shè)計(jì)、細(xì)部構(gòu)造都要兼顧施工可行性,越是容易施工,工程質(zhì)量就越容易保證,越不容易出問題。
例1:某混凝土框架結(jié)構(gòu),根據(jù)結(jié)構(gòu)分析結(jié)果大部分柱為構(gòu)造配筋,設(shè)計(jì)者從節(jié)省的角度對(duì)柱縱筋采用HRB335鋼筋、對(duì)梁縱筋采用HRB400鋼筋。這樣處理的話施工現(xiàn)場(chǎng)就存在直徑相同而強(qiáng)度不同的兩種變形鋼筋,僅從外觀難以分辨這兩種鋼筋,只有從刻在鋼筋上的標(biāo)號(hào)以及出廠銘牌才能區(qū)分,施工現(xiàn)場(chǎng)管理混亂的話就有可能發(fā)生混淆錯(cuò)用。在設(shè)計(jì)階段施工單位還沒有確定,施工單位的技術(shù)能力和管理水平如何還是個(gè)未知數(shù),因此筆者建議對(duì)某些施工單位管理水平普遍較低的地區(qū)不要輕易這樣處理。
2、 設(shè)計(jì)交底和圖紙會(huì)審
設(shè)計(jì)交底和圖紙會(huì)審一般多是同一場(chǎng)合、同一時(shí)間在建設(shè)單位主持下進(jìn)行。設(shè)計(jì)交底時(shí)指在施工圖完成并經(jīng)審查合格后,設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)文件交付施工時(shí),按法律規(guī)定的義務(wù)就施工圖設(shè)計(jì)文件向施工單位和監(jiān)理單位做出詳細(xì)的說明。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)交底不能只拿著結(jié)構(gòu)總說明照本宣科,應(yīng)該有針對(duì)性的向施工單位和監(jiān)理單位解釋結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的設(shè)計(jì)意圖及新技術(shù)、新工藝、新材料的施工注意事項(xiàng);加深施工單位和監(jiān)理單位對(duì)設(shè)計(jì)文件特點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)的理解,掌握關(guān)鍵工程部位的質(zhì)量要求,確保工程質(zhì)量。圖紙會(huì)審是參建各方在詳細(xì)閱讀設(shè)計(jì)文件后,站在自己實(shí)施方立場(chǎng)看,圖紙表達(dá)上存在漏、缺、誤或各專業(yè)工種間有沖突問題需要設(shè)計(jì)來解決;實(shí)施方可能有沒看明白的問題需要清楚;選用材料與市場(chǎng)、施工設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等的矛盾或有建設(shè)性建議供設(shè)計(jì)參考等等,設(shè)計(jì)人當(dāng)場(chǎng)能答復(fù)的或考慮后答復(fù)的,記錄在案形成文件,經(jīng)過規(guī)定程序后作為與施工圖同等效律的文件指導(dǎo)施工。設(shè)計(jì)交底和圖紙會(huì)審是保證工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),是保證工程質(zhì)量的前提,更是保證工程順利施工的主要步驟。
3. 加強(qiáng)施工過程中的設(shè)計(jì)與施工的協(xié)作
施工階段,結(jié)構(gòu)工程師經(jīng)常要到施工現(xiàn)場(chǎng)參加隱蔽驗(yàn)收、基礎(chǔ)驗(yàn)收、主體驗(yàn)收等工作,在此過程對(duì)施工單位提出的合理施工手段要給予支持,對(duì)有安全隱患的施工方案要提出異議。有時(shí)現(xiàn)場(chǎng)遇見野蠻施工或明顯違反設(shè)計(jì)意圖、存在嚴(yán)重安全隱患的施工操作,不能簡(jiǎn)單的認(rèn)為這些都是施工方面的事跟設(shè)計(jì)沒關(guān)系。下面這個(gè)案例或許能說明一點(diǎn)問題。
例2:某廠房為單層門式剛架鋼結(jié)構(gòu),建筑面積約2600O,填充墻為高10.8m,厚180mm磚砌體,設(shè)計(jì)圖紙要求“先做主體后砌筑填充墻體”,并有鋼柱與填充墻的連接大樣。該廠房在施工過程中突然發(fā)生填充墻倒塌事故,倒塌墻體面積約1500 m2,造成5名民工死亡,22人受傷。這是當(dāng)?shù)亟▏?guó)以來傷亡人數(shù)最多的一次建筑工程安全事故,在社會(huì)上引起強(qiáng)烈反響。事故主要原因是施工單位沒有按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工,既沒有先安裝鋼柱,也沒有另外加墻體支撐系統(tǒng),砌起了一幅長(zhǎng)達(dá)140m,高10.8m的大墻,而墻體(包括構(gòu)造柱和圈梁)厚度僅180mm,穩(wěn)定性明顯不滿足要求,最終導(dǎo)致大面積填充墻整體倒塌,釀成慘劇。事后除施工單位、監(jiān)理單位受到相應(yīng)處罰外,設(shè)計(jì)單位、負(fù)責(zé)該工程的注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師和具體設(shè)計(jì)人也受到處罰,處罰理由是:施工進(jìn)行很長(zhǎng)一段時(shí)間,設(shè)計(jì)人也多次到現(xiàn)場(chǎng)參加驗(yàn)收并簽字,對(duì)如此明顯違反設(shè)計(jì)意圖的施工方案、存在安全隱患的施工流程未加制止。
有鑒于此,建議結(jié)構(gòu)工程師發(fā)現(xiàn)存在嚴(yán)重安全隱患的施工操作時(shí)要向施工單位和監(jiān)理單位發(fā)函要求整改,并留下簽收的書面記錄,不要認(rèn)為這是多管閑事。如遇拒絕簽收的,應(yīng)根據(jù)問題的嚴(yán)重程度酌情考慮向建設(shè)行政主管部門(如工程安全監(jiān)督站等)反映匯報(bào)。
4.處理施工質(zhì)量問題
由于建筑工程具有結(jié)構(gòu)類型多、露天作業(yè)多、施工環(huán)境條件多變、交叉施工等特點(diǎn),在施工過程中稍有疏忽,極易發(fā)生工程質(zhì)量問題。當(dāng)發(fā)生質(zhì)量問題時(shí),結(jié)構(gòu)工程師要因地制宜,靈活處理,通過分析、論證,制訂出科學(xué)的處理方案盡快予以處理。這需要結(jié)構(gòu)工程師扎實(shí)的理論基礎(chǔ),充分了解規(guī)范條文的背景和意圖。
例3:某廠房為鋼筋混凝土框架,2層和天面預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁跨度16.4m,兩跨,設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度C40,采用回彈法對(duì)2層和天面預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁進(jìn)行抽檢,發(fā)現(xiàn)有3根預(yù)應(yīng)力框架梁混凝土強(qiáng)度實(shí)測(cè)值低于設(shè)計(jì)要求,最小值為36.9MPa。設(shè)計(jì)單位認(rèn)為規(guī)范要求預(yù)應(yīng)力梁的最低強(qiáng)度為C40,因?qū)崪y(cè)強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)值C40,必須采取補(bǔ)強(qiáng)措施。最后參建各方?jīng)Q定采用粘碳纖維布進(jìn)行加固。設(shè)計(jì)人員沒有很好了解規(guī)范條文,造成了不必要的加固量?;炷烈?guī)范第4.1.3條條文說明指出:“考慮到結(jié)構(gòu)中混凝土的實(shí)體強(qiáng)度與立方體試件混凝土強(qiáng)度之間的差異,根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析并參考其他國(guó)家的有關(guān)規(guī)定,對(duì)試件混凝土強(qiáng)度的修正系數(shù)取為0.88”?;炷翉?qiáng)度等級(jí)是按標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)下立方體試件抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(fcuk)確定,實(shí)測(cè)混凝土強(qiáng)度結(jié)果屬于結(jié)構(gòu)中混凝土實(shí)體強(qiáng)度,修正為標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件混凝土強(qiáng)度時(shí),可除以修正系數(shù)0.88。按實(shí)測(cè)最小值36.9MPa換算成強(qiáng)度等級(jí)為41.9MPa??梢娫?根梁雖然實(shí)測(cè)混凝土強(qiáng)度未達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí),但即使不作加固其承載力已滿足要求,頂多考慮耐久性做適當(dāng)處理即可。
5、促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師與施工單位的交流與溝通
前言
本文主要對(duì)建筑工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)所要考慮的條件和抗震技術(shù)施工的特點(diǎn)進(jìn)行了分析。
1 抗震結(jié)構(gòu)概述和其必要性
我國(guó)是一個(gè)地震頻發(fā)國(guó)家,地震作為一種不可控制的自然現(xiàn)象對(duì)建筑物的破壞更是無法估量,針對(duì)這一災(zāi)害的頻繁發(fā)生,在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì),以便減少地震給人們帶來的危害,這也彰顯了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)的重要性。
在建筑設(shè)計(jì),尤其是高層建筑設(shè)計(jì)中,做好抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常必要的。在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下,我國(guó)的城市化進(jìn)程不斷加快,城市規(guī)模的擴(kuò)大和城市人口的增加使得城市的人地矛盾日益凸顯。在這樣的背景下,高層建筑得到了迅猛發(fā)展,并且迅速成為城市建筑發(fā)展的主流方向。但是,建筑高度越高,其自身的重量也就越大,對(duì)于震動(dòng)的抵抗能力越差,如果高層建筑的設(shè)計(jì)還按照普通建筑設(shè)計(jì)的方法,一旦遭遇地震,必然會(huì)導(dǎo)致建筑的損壞或倒塌,引發(fā)嚴(yán)重的后果。因此,在設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分重視建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確保結(jié)構(gòu)能夠在強(qiáng)度、剛度、延性等方面達(dá)到最佳,實(shí)現(xiàn)“小震不動(dòng)、中震可修、大震不倒”的目的,保障建筑的使用安全。因此對(duì)建筑物進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是非常必要的。
2 抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要考慮的問題
2.1 抗震場(chǎng)地的選擇
總體來說就是在建造時(shí)選擇對(duì)建筑物抗震有利的地質(zhì)條件來建造,避開如軟化土、砂土液化等土質(zhì)較差地段。如果面臨無法避開不良地段建造的情況時(shí),應(yīng)選擇對(duì)建筑物進(jìn)行抗震加強(qiáng)的設(shè)計(jì)措施,采取相應(yīng)的穩(wěn)定措施
2.2 建筑結(jié)構(gòu)體系的合理選擇
應(yīng)當(dāng)考慮的一個(gè)非常重要的問題就是建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇合理性,其合理性在安全性方面起著很大的作用,具體設(shè)計(jì)如下:
第一,建筑物不會(huì)因部分元部件在地震條件下造成的脫落或功能喪失,而導(dǎo)致整體抗震結(jié)構(gòu)功能的喪失。在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮到贅余度和其內(nèi)力充分配的功能,避免這種情況的發(fā)生。
第二,結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具備對(duì)地震的作用力合理分配在建筑物的每一部分的能力,承載能力和可以消耗地震所傳來的能量的能力。在設(shè)計(jì)過程中,對(duì)豎向構(gòu)件的布置,要考慮到在地震的作用力下,可以把作用力進(jìn)行水平傳輸,采用鋼筋混凝土機(jī)構(gòu)可以滿足需要,其良好的內(nèi)力重分布能力,可以對(duì)地震作用力進(jìn)行很好地吸收和消耗。
第三,機(jī)構(gòu)體系應(yīng)具有相應(yīng)的剛強(qiáng)度。也就是整體具有剛強(qiáng)度,不會(huì)發(fā)生受力而使部分結(jié)構(gòu)遭到破壞,保護(hù)基本節(jié)點(diǎn)的不被破壞,在可能出現(xiàn)薄弱部分的位置,建筑人員應(yīng)采取相應(yīng)的措施,來推高該部分的抗震能力。
3 建筑工程結(jié)構(gòu)杭震控制的技術(shù)分析
3.1 被動(dòng)控制
被動(dòng)控制的抗震技術(shù)是在建筑物內(nèi)增加一些子系統(tǒng),對(duì)建筑物的部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理和控制,從而達(dá)到改變其特性的效果。被動(dòng)控制的抗震技術(shù)主要分為以下兩種:
(1)基礎(chǔ)隔震:基礎(chǔ)隔震顧名思義就是在建筑物的基礎(chǔ)部分,通過一些結(jié)構(gòu)來阻止和消耗地震的作用力,從而減少建筑物整體的震動(dòng)?;A(chǔ)隔震技術(shù)具有應(yīng)用廣泛性、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)多樣性和發(fā)展較為迅速的特點(diǎn),深受目前建造業(yè)的喜愛。
(2)耗能減震:耗能減震技術(shù)就是將建筑物內(nèi)的一些部件改造成耗能的部件,或者裝備一些阻尼器,在平時(shí)阻尼器和耗能原件的彈性較大,使建筑物具備側(cè)向剛度;在地震發(fā)生時(shí)阻尼器和耗能元件出于非彈性的狀態(tài),增大的阻尼,可以大大消耗地震傳來的能量,從而保護(hù)了建筑物。耗能減震具有安全性高、造價(jià)低、合理性強(qiáng)和維護(hù)成本低等特點(diǎn)。
3.2 主動(dòng)控制
目前主要通過外部的能源來實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制的抗震技術(shù),該技術(shù)原理在建筑物內(nèi)安放檢測(cè)設(shè)備,在地震發(fā)生時(shí),設(shè)備將信號(hào)傳輸回計(jì)算機(jī),通過計(jì)算作用力的大小,對(duì)建筑物施加和地震作用力方向相反大小相等的作用力,從而穩(wěn)定建筑物。
3.3 半主動(dòng)控制
半自主控制技術(shù)和自主控制結(jié)構(gòu)不同的是對(duì)外部能源的需要,半自主控制技術(shù)使用弱點(diǎn)即可完成,一般是使用蓄電池,通過安放在建筑物內(nèi)的控制機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)建筑物在地震發(fā)生時(shí)的各項(xiàng)參數(shù),達(dá)到減震的目的。半自主控制技術(shù)是需要開關(guān)來進(jìn)行控制的,控制器的狀態(tài)通過開關(guān)來控制,從而達(dá)到控制建筑物動(dòng)力特性的目的。
3.4 混合控制
混合控制的抗震技術(shù)是將主動(dòng)控制和被動(dòng)控制進(jìn)行結(jié)合的一種綜合應(yīng)用技術(shù)。混合控制技術(shù)充分結(jié)合了主動(dòng)控制和被動(dòng)控制的優(yōu)點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)被動(dòng)控制消耗和吸收地震能量的功能,又可主動(dòng)來控制地震帶來的效果,實(shí)際應(yīng)用的效果非常好,混合控制的抗震技術(shù)擁有很好的發(fā)展前景。
4 建筑工程杭震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工的具體控制措施
4.1 建筑工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的措施
對(duì)于設(shè)計(jì)階段來說,設(shè)計(jì)階段是抗震結(jié)構(gòu)的建立階段,是施工的鋪墊,所以,做好建筑工程的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是十分關(guān)鍵的。在抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),應(yīng)該采取的具體措施如下:(1)合理選擇建筑工程的修建地址,不能再地基基礎(chǔ)差,危險(xiǎn)的地質(zhì)條件上修建建筑物。(2)在房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程匯總,要合理選擇抗震防裂的輕度,并進(jìn)行精確的計(jì)算,在這個(gè)基礎(chǔ)上,進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。計(jì)算是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到概念和計(jì)算的雙重作用。(3)建筑的外觀造型、抗側(cè)力結(jié)構(gòu)以及平面布置都會(huì)影響到建筑的抗震性能,所以,對(duì)于平面不規(guī)則、體型相對(duì)復(fù)雜的建筑物來說,要設(shè)置合理的防震縫。例如,在抗震度在8度左右時(shí),對(duì)于立面高、剛度各異的建筑物來說,應(yīng)該利用防震縫將建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分割,成為多個(gè)體型比較規(guī)則的獨(dú)立部分,能夠有力的減少地震時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力。(4)在設(shè)計(jì)中,應(yīng)該合理的設(shè)置一定的結(jié)構(gòu)圈梁和構(gòu)造柱。對(duì)于不同的建筑物而言,其施工設(shè)計(jì)不同。對(duì)于橫墻比較小的建筑來說,不宜馬上設(shè)置構(gòu)造柱,而應(yīng)該在增加到適當(dāng)?shù)膶訑?shù)后設(shè)計(jì)。當(dāng)建筑物的層數(shù)較高,對(duì)于橫墻或者縱墻的承重的鋼筋硅樓來說,應(yīng)該合理設(shè)置圈梁。要有力的提高建筑物的剛度和抗剪力,一個(gè)重要的方法就是在隔開間或者建筑的每一個(gè)開間,分別設(shè)置構(gòu)造柱,在沒有構(gòu)造柱的墻內(nèi),包括內(nèi)、外縱墻一級(jí)屋蓋都要設(shè)置一定數(shù)量的閉合圈梁。如此設(shè)計(jì),使圈梁在平面內(nèi)形成一個(gè)閉合的網(wǎng)絡(luò),與構(gòu)造柱連接,大大提高了墻體的剛度,能夠有效的防倒塌。(5)要注重對(duì)于建筑不同部位強(qiáng)度的設(shè)計(jì)。對(duì)于建筑物的不同部位,對(duì)于材料的要求不同,承重墻的強(qiáng)度最大,樓梯間的強(qiáng)度也相對(duì)較大,底層的砂漿等級(jí)則保持在一般的強(qiáng)度。
4.2 施工階段的抗震施工措施
首先,對(duì)于施工來說,施工應(yīng)該根據(jù)圖紙來進(jìn)行施工,對(duì)于每一個(gè)參數(shù)都要進(jìn)行合理的把握,在施工中,根據(jù)不同的施工項(xiàng)目選擇合理的施工技術(shù),并規(guī)范施工,不能偷工減料。在施工前,要做好施工會(huì)用到的材料、經(jīng)費(fèi)和人員進(jìn)行具體的統(tǒng)計(jì),特別要把好混凝土等重要材料的質(zhì)量關(guān),保證鋼圈以及構(gòu)造柱的施工能夠達(dá)到強(qiáng)度的要求。對(duì)于施工中已出現(xiàn)質(zhì)量問題的環(huán)節(jié)要重點(diǎn)控制,并有專業(yè)的監(jiān)理人員進(jìn)行監(jiān)理,對(duì)于不規(guī)范的施工行為及時(shí)的糾正,減少質(zhì)量問題的發(fā)生,切實(shí)提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震強(qiáng)度。
5 結(jié)束語
總而言之,對(duì)于建筑工程的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工來說,要牢牢把握抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則,選擇合理的參數(shù),并結(jié)合具體的建筑工程合理設(shè)計(jì)抗震縫等抗震結(jié)構(gòu),在施工中,將設(shè)計(jì)落實(shí)到實(shí)處,按照?qǐng)D紙施工,并注意每一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量把,建設(shè)真正的民心安全工程。
1. 在進(jìn)行公路路基的填土與壓實(shí)過程之前,需要將相關(guān)的準(zhǔn)備工作做好。首先,在選擇路基填料的材料上,一般選擇符合規(guī)范的砂性土或粘性土等;其次,為確定所選擇的的土樣能否用于在該地進(jìn)行施工,則在路基填土施工之前,需要做好土的液塑限及擊實(shí)試驗(yàn);再次,在機(jī)械設(shè)備的選取上,需要選用振動(dòng)壓路機(jī)、裝載機(jī)、平地機(jī)以及推土機(jī)等;最后,施工前,還需清除施工路段的雜物及雜草等。
2.土質(zhì)路堤地基表層處理的合理性要求。首先,當(dāng)公路的要求等級(jí)在二級(jí)及二級(jí)以上時(shí),其路堤基底壓實(shí)度要大于等于90%;而當(dāng)公路的要求等級(jí)為三或四級(jí)時(shí),其路堤基底壓實(shí)度要大于等于85%。其次,對(duì)于原地面存在坑或洞的現(xiàn)象,則在沉積物被除去之后,需要選用合格的填料進(jìn)行分層回填和分層壓實(shí),并且基地壓實(shí)度嚴(yán)格按照規(guī)定要求。再次,當(dāng)路基地底出現(xiàn)地下水或泉眼的現(xiàn)象,則在填筑路基之前,應(yīng)該將其先行導(dǎo)排。最后,對(duì)于坡度不同的地面基底處理時(shí),當(dāng)坡度緩于1:5,在對(duì)地表進(jìn)行除草和除腐殖土處理后,可以直接填筑路堤;而當(dāng)坡度在1:5和1:2.5之間時(shí),需要在原地面挖出寬度不小于2m的臺(tái)階,再進(jìn)行填筑路堤;當(dāng)坡度陡于1:2.5時(shí),需要對(duì)路堤基地下軟弱層及沿基地進(jìn)行防滑穩(wěn)定性的檢驗(yàn),一旦檢驗(yàn)結(jié)果不合規(guī)定,則需要在基底設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)抑或?qū)貤l件加以改善的辦法來加以防滑。
3. 填石路堤基床處理的合理性要求。首先,填石路堤基床處理一方面需要嚴(yán)格按照土質(zhì)路堤地基表層處理的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,另一方面其路基承載力還必須符合設(shè)計(jì)的要求。其次,當(dāng)遇到地基并非巖石時(shí),需要在填筑填石路堤之前,依照設(shè)計(jì)的要求在該段設(shè)置一個(gè)過渡段。
4. 強(qiáng)夯工藝及摻灰工藝的合理性要求。首先,在進(jìn)行強(qiáng)夯施工之前,需要對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行清理除雜和整平地面,并依照設(shè)計(jì)要求對(duì)強(qiáng)夯的范圍進(jìn)行測(cè)量定位。強(qiáng)夯過程中,第一遍強(qiáng)夯時(shí),夯點(diǎn)在測(cè)量及標(biāo)識(shí)時(shí)誤差應(yīng)盡可能地減少,并且保證1000kN.m的單擊夯能量。最后一遍強(qiáng)夯時(shí),應(yīng)當(dāng)控制在3cm以內(nèi)的沉降量,并由試驗(yàn)段來確定具體的夯擊遍數(shù)。
其次,在對(duì)道路基地進(jìn)行摻灰工藝處理時(shí),需要先行清除地面的草皮、樹根、垃圾、附著物等,同時(shí)為了對(duì)灰土的捕筑寬度及層數(shù)加以控制,還需架設(shè)控制樁。并且,對(duì)石灰材料進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn),保證回填灰土拌合的過程選擇在路基場(chǎng)外,以免出現(xiàn)石灰窩及土團(tuán)的現(xiàn)象。
此外,對(duì)路基進(jìn)行沖擊碾壓施工之前,還需對(duì)沖擊壓力邊界依照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行放樣測(cè)量,從而使壓實(shí)邊界得到確定。并且采用沖擊壓路機(jī)在常規(guī)壓實(shí)之后再行補(bǔ)壓20遍左右,同時(shí)保證2-5cm的沉降量。
公路路面結(jié)構(gòu)施工的合理設(shè)計(jì)
1.合理控制路面的基層平整度。當(dāng)?shù)鼗翆訛槭曳€(wěn)定土?xí)r,其路面的平整度可以采用平地機(jī)來刮平;而當(dāng)?shù)鼗翆訛樗喾€(wěn)定碎石時(shí),一般采用緩凝減水劑來延長(zhǎng)其初凝時(shí)間,并設(shè)計(jì)約50m的碾壓長(zhǎng)度,同時(shí)采用振動(dòng)壓路機(jī)和光輪壓路機(jī)進(jìn)行初壓和復(fù)壓,最后收光過程采用輪胎式壓路機(jī)。
2.原材料的合理性選擇。首先,在公路路面多選擇瀝青作為原材料,并且在監(jiān)測(cè)瀝青性質(zhì)時(shí),要保證其T800的高溫當(dāng)量軟化點(diǎn)和T1.2的底稿當(dāng)量脆點(diǎn)。其次,在檢測(cè)礦料是否達(dá)標(biāo)時(shí),需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配合波動(dòng)范圍的大小加以確定,特別是要明確關(guān)鍵篩孔的上下限。同時(shí)還要注意粗集料與瀝青之間的粘附性以及粗集料的磨光值等等。最后,在礦粉及消石灰材料的選擇上,前者需要考慮其塑性指數(shù),并且礦粉中的粘土成分及親水系數(shù)并伴隨塑性指標(biāo)的升高而增大;后者在選擇過程中,需要考慮該消石灰與瀝青混合料之間的配合的比例。
3. 混合料的攤鋪及壓實(shí)的合理性分析。首先,混合料在攤鋪過程中需要選取一種可加熱的振動(dòng)熨平板、一臺(tái)高密度性能良好的瀝青混凝土攤鋪機(jī)以及相應(yīng)的找平裝置等;并且采用平衡梁法對(duì)表面層施工,采用走線法對(duì)下、中層施工;保證攤鋪機(jī)的行駛速度與拌合站相吻合,并且中途不能將速度隨意更換,且嚴(yán)禁出現(xiàn)中途停頓的現(xiàn)象;通常將瀝青混合料的攤鋪溫度控制在125-140℃。其次,混合料的壓實(shí)過一般采用2或3臺(tái)重量大于16t的膠輪壓路機(jī)及雙輪振壓路機(jī);初壓時(shí),在高于120℃的溫度下,利用鋼輪壓路機(jī)緊隨攤鋪機(jī)進(jìn)行碾壓;復(fù)壓在初壓結(jié)束后立即開始進(jìn)行。
此外,需要注意地是,在梯隊(duì)作業(yè)過程中,一般采用熱接縫的方法進(jìn)行處理路面縫隙;而對(duì)于半幅施工,則一般采取切縫或順直刨縫的方法處理路面縫隙。同時(shí),還要加大對(duì)路面基層及面層裂縫的防治工作。
關(guān)鍵詞:
土木工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);施工技術(shù)
1土木工程建設(shè)的概念
土木工程隨著時(shí)代的發(fā)展,已經(jīng)逐漸成為一種主流學(xué)科,活躍在社會(huì)生活的方方面面,。土木工程的目的是形成人類生產(chǎn)或生活所需要的、功能良好且舒適美觀的空間和通道。它既是物質(zhì)方面的需要,也有象征精神方面的需求。隨著社會(huì)的發(fā)展,工程結(jié)構(gòu)越來越大型化、復(fù)雜化,超高層建筑、特大型橋梁、巨型大壩、復(fù)雜的地鐵系統(tǒng)不斷涌現(xiàn),滿足人們的生活需求,同時(shí)也演變?yōu)樯鐣?huì)實(shí)力的象征。土木工程包含了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù),在工程施工前,必須要對(duì)工程的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理科學(xué)的設(shè)計(jì),才能保證土木工程建設(shè)符合居住或者通行,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理和科學(xué)性是前提,施工技術(shù)是土木工程建設(shè)的保障,兩者相互結(jié)合才能建造出完美的、合格的房屋、橋梁、公路等。
2土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的有效結(jié)合
2.1土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常情況下,土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般采用的是鋼筋混凝土框架式設(shè)計(jì),部分地方用到大理石、瀝青等土木工程材料。根據(jù)力學(xué)性能,對(duì)建筑物設(shè)定科學(xué)合理的框架結(jié)構(gòu),是建筑施工的首要任務(wù),科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅能給建筑物帶來良好的視覺美感,還能提高其相應(yīng)的建筑學(xué)性能,達(dá)到抗震抗壓、防漏防潮、冬暖夏涼的優(yōu)點(diǎn)。在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,梁柱的選擇和設(shè)置是十分關(guān)鍵的,梁柱橫截面積小,但承受的房屋整體壓力較大,所以要選擇合適的材料以及設(shè)置良好的位置,保證梁柱能承受起一定的壓力。實(shí)際的梁柱的設(shè)計(jì)中,一般采用填充法,可根據(jù)房屋高度和壓力適當(dāng)調(diào)整梁柱橫向和縱向的力,還留有一定的自由空間,為后續(xù)房屋美化和裝飾提供便利。在道路以及橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,同樣也要保證路基或者橋墩的堅(jiān)固和穩(wěn)定性,根據(jù)不同的壓力選擇合適的路基材料或者橋墩類型,滿足其結(jié)構(gòu)力學(xué)性能。
2.2土木工程施工技術(shù)土木工程施工技術(shù)貫穿土木施工的各個(gè)環(huán)節(jié),從前期的工程探測(cè)到后期的竣工驗(yàn)收都需要施工技術(shù)過硬,才能保證土木工程的施工質(zhì)量和進(jìn)度。土木工程施工技術(shù)是研究房屋建造過程中所涉及的各主要工種的施工工藝、施工順序和施工方法,是解決土木工程施工技術(shù)和施工組織計(jì)劃等問題的,包括地基與基礎(chǔ)工程、砌體工程、混凝土結(jié)構(gòu)工程、預(yù)應(yīng)力混凝土工程、結(jié)構(gòu)安裝工程等。其中,最重要的還是施工過程中的施工技術(shù)的實(shí)施,例如橫梁的和截面積的設(shè)置,對(duì)于連接節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)化,混凝土的稀釋度等等,這些都是土木工程施工技術(shù)。在具體的土木施工過程中需要根據(jù)不同的施工環(huán)境選擇合適的方法,確保土木工程的高質(zhì)量和高效率。
2.3土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)相結(jié)合的重要性合理的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)配合上良好的施工技術(shù),能夠確保工程的低成本、高性能以及高效率,這就是土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)相結(jié)合的重要作用。在土木工程項(xiàng)目施工過程中,合理而科學(xué)的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠簡(jiǎn)化施工程序,優(yōu)化施工質(zhì)量,從而到達(dá)縮短工期、降低成本的目的。但是,僅僅只有好的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),是無法順利完成整個(gè)土木施工全過程的。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)好了,如果施工技術(shù)不到位,工程質(zhì)量得不到有效保障,土木工程會(huì)存在很多漏洞,而彌補(bǔ)施工漏洞就會(huì)給土木工程帶來工期延誤、成本加大的問題。所以一個(gè)土木工程要想達(dá)到良好的效果必須要協(xié)調(diào)好土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的關(guān)系,提高土木工程管理者的管理水平,要求其全面掌握整個(gè)土木工程項(xiàng)目的建設(shè)狀況,對(duì)土木工程施工中的各個(gè)階段進(jìn)行設(shè)計(jì),選擇最為合適的施工技術(shù),加強(qiáng)對(duì)施工階段的管理,以保證土木工程的順利開展。
3如何協(xié)調(diào)好土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的關(guān)系
土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)都是一項(xiàng)十分精細(xì)的工作,在具體的施工過程中不允許絲毫的馬虎,所以在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的協(xié)調(diào)上要進(jìn)行全面合理的考慮,才能實(shí)施,必須要保證工程質(zhì)量和工期的控制。
3.1深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)施工建筑隊(duì)伍對(duì)于土木工程的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容上,一般都不會(huì)再施工合同或者施工圖紙上展示出來,這給施工造成了極大的難度。首先在施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,設(shè)計(jì)人員或者單位必須要根據(jù)圖紙上所標(biāo)注的建筑實(shí)物,結(jié)合實(shí)際情況以及工程施工能力設(shè)計(jì)合理的施工方法,同時(shí)還有根據(jù)基坑側(cè)壁的土質(zhì)和高度,給施工隊(duì)伍提出有關(guān)支護(hù)的原則性建議。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中還可以引入計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以此提高深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。但是,現(xiàn)有的深基坑支護(hù)施工技術(shù)無法跟上計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步伐,造成了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)先于施工技術(shù)的局面。針對(duì)這種問題,土木工程施工技術(shù)單位和技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)了解并掌握先機(jī)的深基坑支護(hù)知識(shí),更新理念和方法,根據(jù)計(jì)算機(jī)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)研究出適合的配套的施工技術(shù),保證土木工程的有效實(shí)施。
3.2著力于提高土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員和施工技術(shù)人員的能力我國(guó)目前的土木工程行業(yè)仍存在著理念滯后、技術(shù)欠缺的缺點(diǎn),國(guó)內(nèi)標(biāo)志性建筑業(yè)無法同國(guó)外相比,在土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)上也落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。因此必須創(chuàng)新土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念,以此來解決土木工程中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的協(xié)調(diào)問題。當(dāng)然,事在人為,最有效的方法就是相關(guān)設(shè)計(jì)院、施工隊(duì)著力于提高土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員和施工技術(shù)人員的能力,加強(qiáng)對(duì)他們的培訓(xùn),以此來提高整個(gè)土木工程行業(yè)的水平。在土木工程建設(shè)中,設(shè)計(jì)人員和技術(shù)人員要避免將過多的主觀因素帶入施工過程中,以免施工出現(xiàn)問題和誤差,影響了土木工程施工的質(zhì)量。設(shè)計(jì)院要?jiǎng)?chuàng)新理念、更新技術(shù),創(chuàng)造出大規(guī)模的培訓(xùn)機(jī)構(gòu),對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員和施工技術(shù)人員進(jìn)行系統(tǒng)的、科學(xué)的培訓(xùn),將先進(jìn)的理念和方法傳輸給一線的施工人員。
3.3引進(jìn)鋼筋機(jī)械連接技術(shù)鋼筋機(jī)械連接技術(shù)是目前一項(xiàng)高端的土木工程施工技術(shù),目前國(guó)內(nèi)大部分土木工程都能設(shè)計(jì)出相應(yīng)的鋼筋機(jī)械連接結(jié)構(gòu),但是由于操作技術(shù)不到位,很少有土木工程施工隊(duì)伍具體的實(shí)施過,國(guó)家建筑領(lǐng)域的相關(guān)單位也沒有對(duì)這種技術(shù)進(jìn)行有關(guān)的技術(shù)指導(dǎo)和約束,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中普遍不愿意采用。但是鋼筋機(jī)械連接技術(shù)操作簡(jiǎn)便快捷,使用性很高。如果國(guó)內(nèi)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)有合適的引進(jìn)和正式使用,將對(duì)土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的統(tǒng)籌配合方面帶來一次巨大的突破,也是土木工程行業(yè)中一項(xiàng)新技術(shù)的飛躍性發(fā)展。
4結(jié)語
土木工程中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)是相輔相成的,完美的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的結(jié)合推動(dòng)了土木工程施工的順利進(jìn)展。所以,在土木施工環(huán)節(jié)中一定要協(xié)調(diào)好兩者的關(guān)系,同時(shí)要引進(jìn)先進(jìn)的理念和方法,加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員和施工技術(shù)人員的培訓(xùn),促進(jìn)土木工程行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]楊春苗.淺談土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)兩者之間的關(guān)系[J].江西建材,2014(23):18.
鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在我國(guó)應(yīng)用的時(shí)間并不長(zhǎng),其具體的設(shè)計(jì)及施工技巧都還在探索階段。雖然鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房有很多優(yōu)點(diǎn),但作為一種材料,它也有很多缺點(diǎn),例如防火性能差、易銹蝕等,在設(shè)計(jì)與施工的過程中一定要考慮到這些因素。文章將分為設(shè)計(jì)與施工兩個(gè)部分來進(jìn)行論述。
一、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的優(yōu)越性歸納
在摘要部分已經(jīng)提到過鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的主要優(yōu)點(diǎn)在于:首先,在施工速度方面:鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以工廠化批量生產(chǎn),施工簡(jiǎn)單,安裝快捷,大大縮短施工周期;其次,鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在自重方面:可減輕建筑物結(jié)構(gòu)質(zhì)量約30%,特別在地基承載力低和地震設(shè)防烈度較高的地方,其綜合經(jīng)濟(jì)優(yōu)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系;最后,從環(huán)保方面考慮:鋼結(jié)構(gòu)體系屬于環(huán)保型綠色建筑體系,鋼材本身是一種高強(qiáng)度高效能的材料,具有很高的再循環(huán)價(jià)值,并且不需要制模施工。
二、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的重要性
無論在什么樣的工程中,圖紙是工程施工的依據(jù)。在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)期間,要組織施工單位專業(yè)技術(shù)人員對(duì)圖紙進(jìn)行會(huì)審,檢查施工圖紙中的“錯(cuò)、漏、碰、缺”,力爭(zhēng)把問題解決在施工之前,減少因圖紙問題對(duì)工程質(zhì)量、進(jìn)度的影響。鋼結(jié)構(gòu)工程要針對(duì)制作階段和安裝階段分別編制施工組織設(shè)計(jì),其中制作工藝內(nèi)容應(yīng)包括制作階段各工序、各分項(xiàng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求,以及為保證產(chǎn)品質(zhì)量而制訂的各項(xiàng)具體措施。
三、對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則
為了保證鋼結(jié)構(gòu)廠房的空間工作,提高其整體剛度,承受和傳遞縱向水平力,防止桿件產(chǎn)生過大的變形,避免壓桿失穩(wěn),以及保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性,應(yīng)根據(jù)廠房結(jié)構(gòu)的形式,車間吊車的設(shè)置,振動(dòng)設(shè)備以及廠房的跨度、高度,溫度區(qū)段的長(zhǎng)度等情況布置可靠的支撐系統(tǒng)。廠房每一溫度區(qū)段應(yīng)設(shè)置穩(wěn)定的柱間支撐系統(tǒng),并與屋蓋橫向水平支撐的布置相協(xié)調(diào)。下柱支撐的位置是決定廠房縱向結(jié)構(gòu)變形方向的重要因素,并影響溫度應(yīng)力的大小,下柱支撐應(yīng)盡可能設(shè)在溫度區(qū)段的中部,使吊車梁等縱向構(gòu)件能隨著溫度變化比較自由地向區(qū)段兩端伸縮。當(dāng)溫度區(qū)段的長(zhǎng)度不大時(shí),一般在溫度區(qū)段的中部設(shè)置一道下段柱支撐,但溫度區(qū)段的長(zhǎng)度大于150 米時(shí),為了保證廠房的縱向剛度,應(yīng)在溫度區(qū)段內(nèi)設(shè)置兩道下段柱支撐,其位置應(yīng)盡可能布置在溫度區(qū)段中間三分之一的范圍內(nèi),為了避免過大的溫度應(yīng)力,兩道支撐的中心距離不宜大于72 米。
四、對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房抗震性設(shè)計(jì)的重點(diǎn)
在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房做抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意:首先,在總體布置方面要求廠房結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度均勻分布,使廠房受力均勻,變形協(xié)調(diào),盡量避免因結(jié)構(gòu)剛度不均勻?qū)拐鹪斐刹焕绊懀瑥S房橫向結(jié)構(gòu)宜采用剛架或者使屋架與柱有一定固結(jié)的框架,以便充分利用鋼結(jié)構(gòu)的受力性能并減少橫向結(jié)構(gòu)變形;其次,鋼結(jié)構(gòu)廠房的破壞一般情況不是由于桿件強(qiáng)度不足而常常因?yàn)闂U件失穩(wěn)而造成,所以合理布置支撐系統(tǒng),保證廠房結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房尤為重要;最后,在地震作用下,存在著低周疲勞作用,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意其對(duì)廠房的影響。對(duì)結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)的設(shè)計(jì),應(yīng)保證節(jié)點(diǎn)的破壞不先于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的全截面屈服,應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件能進(jìn)入塑性工作,充分吸收地震能量發(fā)揮其抗震能力。
五、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房耐熱能力設(shè)計(jì)的重要性
在第1小節(jié)中我們提到過,鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房防火能力很差,當(dāng)鋼材受熱在100℃以上時(shí),隨著溫度的升高,鋼材的抗拉強(qiáng)度降低,塑性增大;溫度在250℃左右時(shí),鋼材抗拉強(qiáng)度略有提高,而塑性卻降低,出現(xiàn)藍(lán)脆現(xiàn)象;當(dāng)溫度超過250℃時(shí)鋼材出現(xiàn)徐變現(xiàn)象;當(dāng)溫度達(dá)500℃時(shí),鋼材強(qiáng)度降至很低,以致鋼結(jié)構(gòu)塌落。因此,當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)表面溫度處于150℃以上時(shí),必須做隔熱及防火設(shè)計(jì)(通常是涂耐熱涂料來解決)。
而鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的施工中,存在的問題非常的繁冗,在這里我們只對(duì)比較突出的幾個(gè)問題進(jìn)行分析研究。
六、關(guān)于施工過程中地腳螺栓的埋設(shè)問題分析
可以說地腳螺栓的堅(jiān)固與否是鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建筑穩(wěn)定性的根本所在,地腳螺栓的精度關(guān)系到鋼結(jié)構(gòu)定位,地腳螺栓的埋設(shè)須嚴(yán)格保證其精度,地腳螺栓的埋設(shè)精度:軸線位移:±2.0 mm,標(biāo)高:±5.0 mm。在柱地腳螺栓安裝前,將平面控制網(wǎng)的每一條軸線投測(cè)到柱基礎(chǔ)面上,全部閉合,以保證螺栓的安裝精度,然后根據(jù)軸線放出柱子外邊線,待安裝鋼柱地腳螺栓的承臺(tái)架子搭設(shè)好以后,將所需標(biāo)高抄測(cè)到鋼管架子上。
七、在鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行吊裝的過程中的注意事項(xiàng)歸納
具體的注意事項(xiàng)包括:首先,把柱腳的底板的十字線彈出,地腳螺栓的中心線彈出,柱腳剪力孔清理干凈,待鋼柱就位后,調(diào)整標(biāo)高,把螺母緊固;其次,吊裝完一個(gè)區(qū)域的鋼柱后,吊裝連系桿,這樣保證鋼柱整體穩(wěn)定性,使吊裝鋼梁時(shí)鋼柱不容易變形;最后,吊裝鋼梁,兩對(duì)鋼梁空中對(duì)接,并把高強(qiáng)螺栓初擰,第一根鋼梁用四道纜風(fēng)繩拉緊,防止鋼梁向一邊傾斜。
八、吊車梁系統(tǒng)的安裝難點(diǎn)解析
在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的施工過程中,吊車梁的安裝必須嚴(yán)格按規(guī)范從柱間支撐跨進(jìn)行,柱間支撐安裝連接后已形成一個(gè)比較穩(wěn)定的空間剛度單元,從此處安裝一是保證安全,二是能保證吊車梁安裝不會(huì)影響柱子的垂直度。同時(shí)在安裝過程中對(duì)端部截面誤差較大的吊車梁底部應(yīng)配調(diào)整墊板,該墊板在吊車梁系統(tǒng)調(diào)整完后應(yīng)焊接固定。按事先測(cè)放的定位線精確對(duì)中。制動(dòng)系統(tǒng)的連接應(yīng)在吊車梁調(diào)整固定后正式連接。當(dāng)制動(dòng)板與吊車梁高強(qiáng)螺栓連接,和輔桁架焊接連接時(shí),為防止連續(xù)施焊對(duì)高強(qiáng)螺栓的影響應(yīng)先將制動(dòng)板和吊車梁的高強(qiáng)螺栓連接,并進(jìn)行初擰,然后調(diào)整輔桁架,并于制動(dòng)板點(diǎn)焊固定后終擰高強(qiáng)螺栓,最后進(jìn)行制動(dòng)板和輔桁架的焊接。高強(qiáng)螺栓的緊固和制動(dòng)板的焊接,均要遵循由每塊板的中間往兩邊進(jìn)行,以減小板內(nèi)應(yīng)力。
九、關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的碼放問題
為便于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝,構(gòu)件進(jìn)廠后應(yīng)進(jìn)行合理的堆放.原則為:現(xiàn)場(chǎng)急需安裝的應(yīng)直接堆放到現(xiàn)場(chǎng),按照吊裝順序先吊裝的碼放在上頭,后吊裝的碼放在下頭.不急于吊裝的構(gòu)件暫時(shí)存放在現(xiàn)場(chǎng)外.堆放時(shí)應(yīng)注意柱梁分開并按照軸線分類碼放.存放場(chǎng)地應(yīng)設(shè)專人進(jìn)行管理,并按供貨要求和供貨清單進(jìn)行清點(diǎn),資料存檔.構(gòu)件堆放時(shí)H型構(gòu)件應(yīng)立放,不得平放.每個(gè)構(gòu)件的支點(diǎn)不得少于兩個(gè),支點(diǎn)的位置宜在構(gòu)件端部七分之一跨處,疊放時(shí)不得超過三層并用木方正確的分層墊好墊平,支點(diǎn)應(yīng)上下對(duì)齊。
參考文獻(xiàn):
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[2]路克寬.鋼結(jié)構(gòu)工程便攜手冊(cè)[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社,2003.
中圖分類號(hào):TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要制作工藝
鋼柱制作工藝流程為:放樣下料電腦編程拼板CNC 切割組立埋弧焊接鉆孔組裝矯正成型鉚工零配件下料制作組裝焊接和焊接檢驗(yàn)防銹處理、涂裝、編號(hào)構(gòu)件驗(yàn)收出廠。
鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的主要優(yōu)點(diǎn)在于:首先,在施工速度方面:鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以工廠化批量生產(chǎn),施工簡(jiǎn)單,安裝快捷,大大縮短施工周期;其次,鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在自重方面:可減輕建筑物結(jié)構(gòu)質(zhì)量約30%,特別在地基承載力低和地震設(shè)防烈度較高的地方,其綜合經(jīng)濟(jì)優(yōu)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系;最后,從環(huán)保方面考慮:鋼結(jié)構(gòu)體系屬于環(huán)保型綠色建筑體系,鋼材本身是一種高強(qiáng)度高效能的材料,具有很高的再循環(huán)價(jià)值,并且不需要制模施工。
二、工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1 地震區(qū)的廠房宜少或不設(shè)防震縫。地震區(qū)房屋的伸縮縫是合一的,當(dāng)房屋較長(zhǎng)時(shí),宜采取下列一些構(gòu)造措施和施工措施以少設(shè)伸縮縫及防震縫;施工中,每隔40m 設(shè)置一道800mm 一個(gè)1400mm 寬的后澆帶,后澆帶的位置設(shè)在結(jié)構(gòu)受力影響最小的區(qū)段;在溫度影響較大的頂層、底層、山墻和內(nèi)縱墻端開間的墻體等部位,適當(dāng)提高配筋率;加厚屋面隔熱保溫層或設(shè)置架空層形成通風(fēng)屋面。
2.2 合理布置電梯間的位置。多層廠房由于設(shè)備、貨物很重,豎向運(yùn)輸?shù)男枰?,均要設(shè)置電梯。鋼筋混凝土電梯井筒剛度很大,應(yīng)充分考慮電梯井筒對(duì)建筑物的偏心影響,在結(jié)構(gòu)布置上盡量避免電梯井筒布置在建筑物的角部和端部。
2.3 控制橫向框架與縱向框架的周期。由于多層廠房跨度方向、尺寸較大,柱子少;而柱距方向尺寸較小,柱子多。一般都是橫向控制,使縱橫向的抗震能力大致相同,不僅有利于抗震,也使設(shè)計(jì)更為經(jīng)濟(jì)合理。
三、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的安裝施工
3.1 預(yù)埋螺栓施工
在一般工業(yè)廠房中, 鋼柱與基礎(chǔ)最常用的連接方式為平板式預(yù)埋螺栓鉸接連接。預(yù)埋螺栓施工簡(jiǎn)單方便、質(zhì)量容易控制、便于鋼結(jié)構(gòu)安裝定位。埋設(shè)方法是先在基礎(chǔ)上劃線定位, 通過固定架控制同一鋼柱腳預(yù)埋螺栓之間的距離和標(biāo)高, 調(diào)整固定架的位置, 并在鋼柱基礎(chǔ)澆搗混凝土前埋入螺栓, 與鋼筋連成一體, 然后澆筑混凝土一次性固定。
施工工藝:(1)軸線測(cè)量: 根據(jù)施工圖中預(yù)埋螺栓的平面布置, 將預(yù)埋螺栓組的縱橫十字線用經(jīng)緯儀從定位軸線邊上引出螺栓中心線并將其測(cè)設(shè)到模板上。(2)標(biāo)高測(cè)量: 在場(chǎng)地中央架設(shè)水準(zhǔn)儀,將標(biāo)高從基準(zhǔn)水準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)到各基礎(chǔ)的模板上。(3)螺栓定位: 將同一鋼柱的螺栓按照設(shè)計(jì)圖紙用鋼筋或扁鐵進(jìn)行固定。在螺栓組上套上固定架, 調(diào)整固定架的位置和平整度后用螺母固定。調(diào)整螺栓軸線位置: 在模板上劃出的軸線標(biāo)記之間拉線, 做到固定架上中心線與拉線重合。調(diào)整螺栓標(biāo)高: 調(diào)整螺栓的標(biāo)高及各螺栓表面的平整度。(4)螺栓固定: 將螺栓固定在基礎(chǔ)鋼筋籠上, 螺栓與鋼筋籠連接牢固, 確保螺栓在混凝土澆筑過程中不移動(dòng)。(5)螺紋保護(hù): 螺栓埋設(shè)固定后, 采用摸黃油、尼龍膠帶或PV C 管將螺桿包扎保護(hù)。(6)螺栓校正: 在混凝土澆筑過程中施工人員對(duì)螺栓進(jìn)行跟蹤檢查, 發(fā)現(xiàn)螺栓偏移及時(shí)進(jìn)行校正。
3.2 鋼結(jié)構(gòu)吊裝
3.2.1整體結(jié)構(gòu)安裝順序:l) 吊裝應(yīng)先從靠近山墻的有柱間支撐的兩棍剛架開始, 安裝好所有構(gòu)件, 并進(jìn)行校正固定, 以此為起點(diǎn)向另一端順序安裝。2 ) 安裝該開間的鋼梁同時(shí)安裝凜條及其它支撐系統(tǒng)。3) 安裝完成一個(gè)開間并形成一個(gè)穩(wěn)定空間體系, 然后向兩邊進(jìn)行安裝。4 ) 最終完成整個(gè)結(jié)構(gòu)的安裝。
3.2.2鋼柱安裝。鋼柱吊裝可根據(jù)起重設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)條件確定, 可用單機(jī)、雙機(jī)、吊裝, 一般輕鋼結(jié)構(gòu)采用單機(jī)直立旋轉(zhuǎn)法進(jìn)行吊裝。
旋轉(zhuǎn)法吊裝, 鋼絲繩綁扎點(diǎn)與鋼構(gòu)件接觸點(diǎn)之間, 應(yīng)用軟材料保護(hù)好鋼構(gòu)件, 以防鋼構(gòu)件及鋼絲繩受損, 起重機(jī)邊回轉(zhuǎn)邊起鉤, 使柱繞柱腳旋轉(zhuǎn)而直立, 立柱時(shí), 先將柱腳螺栓孔插入預(yù)留螺栓, 使柱頭大致垂直后初步對(duì)中, 即對(duì)螺栓進(jìn)行初擰。
鋼柱運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng), 起重機(jī)邊起鉤邊回轉(zhuǎn)邊使柱子繞柱腳旋轉(zhuǎn)而將鋼柱吊起。(注:起吊時(shí)應(yīng)在柱腳下面放置墊木, 以防止與地面發(fā)生摩擦, 同時(shí)保證吊點(diǎn)、柱腳基礎(chǔ)同在起重機(jī)吊桿回旋的圓弧上)
3.2.3吊車梁安裝。吊裝方法是吊車梁吊裝宜采用兩點(diǎn)吊裝, 吊裝時(shí)使用專用吊耳或用鋼絲繩綁扎吊裝。
吊車梁的校正:l) 標(biāo)高調(diào)整當(dāng)一跨即兩排吊車梁全部吊裝完畢后,用一臺(tái)水準(zhǔn)儀架在梁上或?qū)iT搭設(shè)的平臺(tái)上, 進(jìn)行每梁兩端高程的引測(cè), 將測(cè)量的數(shù)據(jù)加權(quán)平均, 算出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值, 根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算出各點(diǎn)所需要加的墊板厚度, 在吊車梁端部設(shè)置千斤頂頂空, 在梁的兩端墊好墊板。2) 縱橫十字線的校正首先用經(jīng)緯儀在柱子縱向側(cè)端部從柱基控制軸線引到牛腿頂部, 定出軸線距離吊車梁中心線的距離, 在吊車頂面中心線拉一通長(zhǎng)鋼絲, 逐根吊車梁端部調(diào)整到位, 可用千斤頂進(jìn)行軸線位移。3) 吊車梁垂直度校正從吊車梁上翼緣掛錘球下來, 測(cè)量線繩至梁腹板上下兩處的水平距離。
3.2.4屋架的吊裝。l) 吊點(diǎn)的選擇:鋼梁在吊裝前應(yīng)仔細(xì)計(jì)算鋼梁的重心,并在構(gòu)件上作出明確的標(biāo)注, 吊裝時(shí)吊點(diǎn)的選擇應(yīng)保證吊鉤與構(gòu)件的中心線在同一鉛垂。2 ) 吊裝方式:一般鋼梁采用兩點(diǎn)起吊, 但對(duì)于跨度較大的梁, 由于側(cè)向剛度小, 腹板寬厚比大,為防止構(gòu)件扭曲和損壞, 可采用四點(diǎn)起吊或鐵扁擔(dān)進(jìn)行吊裝。3 ) 屋架吊裝:起吊時(shí)先將屋架吊離地面5 0c m 左右,使屋架中心對(duì)準(zhǔn)安裝位置中心, 然后徐徐升鉤, 將屋架吊至柱頂以上, 再用溜繩旋轉(zhuǎn)屋架使其對(duì)準(zhǔn)柱頂, 以使落鉤就位, 落鉤時(shí)應(yīng)緩慢進(jìn)行, 并在屋架剛接觸柱頂時(shí)即剎車對(duì)準(zhǔn)預(yù)留螺栓孔, 并將螺栓穿人孔內(nèi), 初擰作臨時(shí)固定, 同時(shí)進(jìn)行垂直度校正和最后固定, 屋架垂直度用掛線錘檢查, 屋架經(jīng)校正后, 即可安裝支撐及凜條等, 并終擰螺栓作最后固定。
3.3 屋面板、墻面板安裝
安裝工藝流程:屋面內(nèi)板安裝一鋪保溫棉(帶貼面) 一支座安裝一屋面上層板安裝一扣合固定密封、清理檢修。
3.3.1屋面板安裝。1)安裝方向:屋面板安裝的順序,從建筑物任一端開但由于不同板型由其特有的鋪設(shè)方向因此須遵循其鋪設(shè)方向性,應(yīng)與常年風(fēng)始性向方向相反; 對(duì)于雙坡屋面板, 屋脊兩邊的屋面板應(yīng)同時(shí)同向進(jìn)行安裝。2)安裝固定:咬合式屋面安裝時(shí), 先將兩塊板與支座之間選若千個(gè)點(diǎn)進(jìn)行初步咬合臨時(shí)固定, 隨后從屋脊處向下用咬邊機(jī)緊密咬合。3)屋面板安裝調(diào)直:測(cè)量已固定好的鋼板寬度, 在其頂部和底部各測(cè)一次, 以保證不出現(xiàn)移動(dòng)扇形,在某些階段, 如安裝至一半時(shí), 還應(yīng)測(cè)量從已固定的壓型鋼板頂?shù)撞恐廖菝娴倪吇蛲瓿删€的距離, 以保證所固定的鋼板與控制線平行。若需調(diào)整, 則可以在以后的安裝和固定每一塊板時(shí)很輕微的作扇形調(diào)整。
3.3.2墻面板施工。1)內(nèi)層板安裝:先根據(jù)墻面門窗位置, 選擇不同長(zhǎng)度的內(nèi)層板, 在地面進(jìn)行二次加工。加工程序同屋面內(nèi)層板。內(nèi)層板地面加工后, 將內(nèi)層板提升到位, 然后由工人按照劃線位置進(jìn)行固定。2)保溫棉安裝:墻面保溫棉應(yīng)從上往下鋪設(shè), 在上下位置拉緊后, 然后壓上外層板用自攻螺絲固定。3)外層板安裝:墻面板的安裝順序類似于屋面板的安裝, 同樣也按照先內(nèi)層板、后外層板, 外層板安裝遵循板的鋪設(shè)方向性和將搭接邊設(shè)置在肋的背風(fēng)側(cè)的原則, 同時(shí), 通常從建筑物的一端向另一端推進(jìn)的順序安裝。外層板安裝安裝時(shí)采用自制井架, 井架長(zhǎng)度根據(jù)墻面高度進(jìn)行設(shè)置。井架樹立后,應(yīng)在上部于屋面上主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行綁扎固定,下部應(yīng)堅(jiān)實(shí)平整, 如墻面高度較高, 則應(yīng)在中間設(shè)置固定點(diǎn)。
四、小結(jié)
在工程建設(shè)中,工作人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)真負(fù)責(zé),完成工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與安裝施工工作,保證工程質(zhì)量,為企業(yè)做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
中圖分類號(hào):TU198文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
0前言
在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置后澆帶是目前常采用的一種方法。本文對(duì)后澆帶設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)明確和注意的問題作一淺析,以更好地控制工程裂縫。
1后澆帶在設(shè)計(jì)中應(yīng)明確的問題
1.1后澆帶縫寬,理論上后澆帶寬度只須1厘米已足夠保證溫度收縮變形,但考慮施工方便,并避免應(yīng)力集中,具體寬度應(yīng)根據(jù)后澆帶設(shè)置位置及砼厚度決定。
1.2后澆帶接縫形式有平直縫、階形縫、企口縫等,接縫形式應(yīng)加以明確。
1.3后澆帶內(nèi)鋼筋有斷開搭接、貫通不斷、增加附加筋3種。
1.4和采用同等級(jí)或提高一級(jí)摻加微膨脹劑等方法。
1.5后澆帶后澆混凝土的澆灌時(shí)間有的規(guī)定不少于2周,有的要求不少于6周,以至更長(zhǎng)時(shí)間。
2后澆帶按其作用可分為3種
2.1為解決高層建筑主樓與裙房的沉降差而設(shè)置的后澆施工帶稱為沉降后澆帶。
2.2為防止混凝土凝結(jié)收縮開裂而設(shè)置的后澆施工帶稱為收縮后澆帶。
2.3為防止混凝土因溫度變化拉裂而設(shè)置的后澆施工帶稱為溫度后澆帶。
3根據(jù)實(shí)際情況確定后澆帶類型
設(shè)計(jì)采用何種類型的后澆帶必須根據(jù)工程類型、工程部位、現(xiàn)場(chǎng)施工情況和結(jié)構(gòu)受力情況而具體確定。
3.1后澆帶的縫寬與墻、板厚度有關(guān)。對(duì)底板厚度超過100厘米以上的,可根據(jù)后澆帶處的接槎形式、鋼筋搭接、施工難易程度等靈活掌握,當(dāng)施工較困難時(shí),后澆帶縫寬可適當(dāng)增加。
3.2后澆帶接縫處的斷面形式,當(dāng)墻、板厚度小于30厘米時(shí),可做成平直縫;當(dāng)厚度大于30厘米小于60厘米時(shí),可做成階梯形或上下對(duì)稱坡口形;當(dāng)墻板厚度大于60厘米時(shí)可做成企口縫。
3.3后澆帶的鋼筋斷開或貫通,在于后澆帶縫的類型。對(duì)沉降后澆帶而言,鋼筋貫通為好;對(duì)收縮后澆帶而言,鋼筋斷開為好;梁反結(jié)構(gòu)的板筋斷開,梁筋貫通,如果鋼筋不斷開,鋼筋附近的混凝土收縮將受到約束,產(chǎn)生拉力導(dǎo)致開裂,從而降低結(jié)構(gòu)抵抗溫度變化的能力。
3.4對(duì)于后澆帶內(nèi)的后澆混凝土,應(yīng)使用無收縮混凝土,防止新老混凝土接縫收縮開裂。無收縮混凝土可在混凝土摻加微膨脹劑,也可直接采用膨脹水泥配制,如礦渣水泥。配制的混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)比先澆混凝土高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。
3.5后澆帶后澆部分混凝土的澆灌時(shí)間,不同類型后澆帶的澆灌時(shí)間是不同的。伸縮后澆帶應(yīng)根據(jù)先澆混凝土的收縮完成情況而定,不同水泥、水灰比、養(yǎng)護(hù)條件的混凝土,一般應(yīng)控制在施工后60天進(jìn)行。如工期非常緊迫,也應(yīng)在2周以上。沉降后澆帶宜在建筑物基本完成沉降后,再澆注后澆帶。
4后澆帶施工中應(yīng)注意問題
后澆帶的施工應(yīng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,處理不當(dāng)極易造成質(zhì)量事故,輕則開裂滲漏,重則危及結(jié)構(gòu)安全,所以在施工中應(yīng)給予高度重視。
4.1后澆帶接縫形式必須嚴(yán)格按施工圖施工,施工時(shí)應(yīng)用堵頭板,根據(jù)接口形式在堵頭板上裝凸條。有些施工單位不按圖施工,接口處不支模,留成自然斜坡槎,使施工縫處混凝土澆搗困難,造成混凝土不密實(shí),達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)。如果是地下室底板還易產(chǎn)生滲水現(xiàn)象。
4.2后澆帶先澆混凝土完成后應(yīng)進(jìn)行防護(hù),局部應(yīng)覆蓋,四周用臨時(shí)欄桿圍護(hù),防止施工過程中鋼筋污梁,保證鋼筋不被踩踏。有些工地后澆帶不設(shè)圍護(hù),致使鋼筋被嚴(yán)重踩彎、鋼筋雜亂、建筑垃圾較多,不易清理。
4.3在后澆帶澆注混凝土前必須將整個(gè)截面按照施工縫的要求進(jìn)行處理,清除雜物,水泥薄膜、表面松動(dòng)的砂石和軟弱混凝土層,并將兩側(cè)混凝土鑿毛,用水沖洗干凈,充分保持兩側(cè)混凝土濕潤(rùn),一般不少于24小時(shí)。在表面涂刷水泥凈漿或混凝土界面處理劑后,及時(shí)澆筑混凝土。有些施工單位兩側(cè)混凝土不鑿毛就澆注后澆帶內(nèi)混凝土,使新老混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度難以保證,處理不好會(huì)在后澆帶兩側(cè)造成兩條貫空裂縫,極易滲水。
4.4后澆帶后澆混凝土一定要用無收縮混凝土,摻用微膨脹劑,精心振搗密實(shí),注意澆水養(yǎng)護(hù)。有些單位施工不按設(shè)計(jì)要求使用無收縮混凝土,用普通混凝土應(yīng)付;還有一些施工單位由于后澆混凝土用量較少,在后澆帶旁人工拌制混凝土,隨拌隨澆,嚴(yán)重影響了工程質(zhì)量。