时间:2022-04-19 13:05:00
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1条文编写原则
鉴于现行国家标准《砌体结构工程施工质量验收规范》GB50203的编写原则是“验评分离、强化验收、完善手段、过程控制”,将不可避免地导致两本标准在有关施工过程的质量控制条文内容上的一些重复.对此,在编写时考虑了以下原则:1)标准不同适用范围原则:在编制《砌体结构工程施工质量验收规范》GB50203过程中,在“过程控制”的相应条文编写时,只针对为实现施工质量合格验收的某些重要施工环节作出基本要求;而对于《砌体结构工程施工规范》,则对施工全过程的质量控制作出较具体的规定.2)条文细化原则:由于现行国家标准《砌体结构工程施工质量验收规范》GB50203遵循“验评分离、强化验收、完善手段、过程控制”的编制原则,因此,与之配套使用的《砌体结构工程施工规范》的个别条文内容不可避免地要涉及规范GB50203中的“过程控制”的相应条文.对此,在编写《砌体结构工程施工规范》条文时,着重对砌体结构工程施工过程中的操作技术要求进行细化,作出详细规定,以区别于规范GB50203针对施工过程控制的原则要求.3)标准完整性原则:对《砌体结构工程施工质量验收规范》GB50203“过程控制”涉及的部分内容,在施工规范中不需要再细化时,考虑到其内容的重要性和标准编写的完整性,同时也是为了保证两本规范间的协调一致,对GB50203的相关条文进行了引用.
2关于湿拌砂浆、干混砂浆及专用砂浆使用时间的规定
砌体施工中的砂浆使用时间是特指砂浆的可操作时间,即砂浆从加水拌合后到仍能施工而不影响其性能的最长时间间隔,而非等同于砂浆的凝结时间.湿拌砂浆是由专业生产厂将加水拌合后的砂浆运到施工现场的成品砂浆.由于砌体施工速度较慢,为使砂浆在一定时间内能保持其可操作性,生产厂一般通过掺加不同种类添加剂及控制添加剂用量等方法调节砂浆的凝结时间,实际上也是调整了砂浆保持可操作性的使用时间,且通过试验保证所提供的砂浆在可操作时间内不会影响砂浆性能.因此对湿拌砂浆的使用时间应按厂房提供的说明确定.干混砂浆是专业厂家生产的除拌合水外的砂浆粉状混合物,在加水拌合后即可使用的砂浆.为了解干混砌筑砂浆使用时间与强度的关系,规范编制组对西安市3个不同生产厂家的干混砌筑砂浆进行了试验分析.试验所采用砂浆类型均为DMM5,分别放置0、2、4、6、8h后,适量加水使得砂浆稠度保持在约70mm,通过制作砂浆试块对其强度进行试验,结果表明,随着使用时间的延长,砂浆强度有所降低,其中不同厂家的砂浆在0~8h强度损失最小约12%,最大超过30%,因此,施工过程中对干混砂浆的使用时间应按厂方提供的说明书确定.专用砂浆中的外加剂种类、用量存在差异,其凝结时间也不同,因此,其使用时间应以厂方提供的说明书为准.
3关于现场搅拌砂浆使用时间3h、2h的规定
砌筑砂浆采用现场拌制时,随着使用时间的延长,砂浆的流动性降低,砂浆稠度变小,砂浆操作性变差,这时如果再加水拌合(重塑)后使用,会影响砂浆的强度.原国家标准《砖石工程施工及验收规范》GB203-83编制组曾进行了M5和M5水泥石灰砂浆、M5水泥粘土砂浆、M5微沫砂浆拌合后停放时间对强度影响的试验,试验砂浆的稠度为80mm左右,气温为20~30℃(室内实验室气温).在试验过程中,砂浆稠度随停放时间的延续而减小,为模拟施工状态,对稠度减小的砂浆再加水拌合,使砂浆稠度与初拌时基本相同.试验结果表明:在一般气候状况下,水泥砂浆和水泥混合砂浆在3h和4h使用完,砂浆强度降低一般不超过20%,虽然对砌体强度有所影响,但降低幅度在10%以内,又因大部分砂浆在之前使用完毕,故对整个砌体的影响仅局限于很小的范围.另外,砌体强度除与砌筑砂浆相关外,还与瓦工的操作方法及精心施工程度密切相关,在施工中加强现场质量控制和监督检查,完全可以保证砌体的砌筑质量.当气温较高时,水泥凝结加速,砂浆拌制后的使用时间应予缩短.同时,近年来设计中对砌筑砂浆强度普遍提高,水泥用量增加,因此对现场拌制的水泥砂浆和水泥混合砂浆统一按水泥砂浆的使用时间进行了规定,即“现场搅拌的砂浆应随拌随用,拌制的砂浆应在3h内使用完毕,当施工期间最高气温超过30℃时,应在2h内使用完毕.”该规定不仅对施工质量有利,同时便于现场施工时的控制和管理.
4施工质量控制等级施工前的评审及施工中的检查规定
砌体的施工主要由手工操作完成,质量受到许多人为因素的制约和影响,为保证砌体工程的施工质量,现行国家标准《砌体结构工程施工质量验收规范》GB50203已参照有关国际标准,按施工现场质量管理水平、砂浆强度试验及搅拌、砌筑工人技术熟练程度等因素对施工质量控制等级进行了分级规定.为了保证施工过程中的质量控制等级满足设计要求,在国家标准《砌体结构工程施工规范》中,一方面要求施工前对承建工程的施工队伍进行施工质量控制等级审查、认定,同时在施工过程中对现场质量管理、砂浆与混凝土强度、砂浆拌合、砌筑工人技术等级等四要素要求适时检查监管.当发现施工质量控制等级的有关要素变化将引起施工质量控制等级下降时,应立即停工整顿,采取有效措施,使之回复到要求状态,再进行正常施工.为便于施工质量控制等级的审查、认定和检查,规范附录中提供了相应的表格.
5块材浇水湿润程度
改用相对含水率的规定试验研究和工程实践证明,砌体施工时砌块的湿润程度对砌体的施工质量影响较大:例如采用干砖砌筑不仅不利于砂浆强度的正常增长,大大降低砌体的抗压和抗剪强度,影响砌体的整体性,而且砌筑困难;相反,采用吸水饱和的砖砌筑时,会使刚砌的砌体稳定性差,且易出现墙体平面外弯曲、砂浆易流淌、灰缝厚度不均、砌体抗剪强度降低.关于砖含水率对砌体抗压强度的影响,湖南大学曾通过试验研究得出两者之间的相关性,即砌体的抗压强度随砖含水率的增加而提高,反之亦然.根据砌体抗压强度影响系数公式得到,含水率为零的烧结粘土砖的砌体抗压强度仅为含水率为15%砖的砌体抗压强度的77%.关于砖含水率对砌体抗剪强度的影响,国内外许多学者都进行过这方面的研究,试验资料较多,但结论并不完全相同.可以认为,各国(地)砖的性质不同,是试验结论不一致的主要原因.一般来说,砖砌体抗剪强度随着砖的湿润程度增加而提高,但是如果砖浇得过湿,砖表面的水膜将影响砖和砂浆间的粘结,对抗剪强度不利.美国Robert等在专著中指出:砖的初始吸水速率是影响砌体抗剪强度的重要因素,并指出,初始吸水速率大的砖,必须在使用前预湿水,使其达到较佳范围时方能砌筑.前苏联学者认为,粘土砖的含水率对砌体粘结强度的影响还与砂浆的种类及砂浆稠度有关,砖含水率在一定范围时,砌体的抗剪强度得以提高.近年来,长沙理工大学等单位通过试验获取的数据和收集的国内诸多学者研究成果撰写的研究论文指出,非烧结砖的上墙含水率对砌体抗剪强度影响,存在着最佳相对含水率,其范围是43%~55%,并从试检结果看出,蒸压粉煤灰砖在绝干状态和吸水饱和状态时,抗剪强度均大大降低,约为最佳相对含水率的30%~40%.由于各类砌筑用块材的吸水特性,如吸水率大小、吸水和失水速度快慢等的差异(有时存在十分明显的差异,例如从资料收集中得到,我国各地生产的烧结普通粘土砖的吸水率变化范围为13.2%~21.4%),以及环境温度、湿度的不同,块材砌筑时适宜的含水率也应有所不同.因此,需要在砌筑前对块材预湿的程度采用含水率控制是不适宜的.为了便于在施工中对适宜含水率有更清晰的了解和控制,块体砌筑时的适宜含水率宜采用相对含水率规定.根据国内外学者的试验研究成果和施工实践经验,以及现行国家标准《砌体结构工程施工质量验收规范》GB50203的相关规定,本次规范制定中,按照块体吸水、失水速度快慢,对烧结类、非烧结类块体的预湿程度采用相对含水率控制,并对适宜相对含水率范围分别作出了规定.
6后置拉结筋的施工质量检查的规定
近年来,对填充墙与承重墙、柱、梁、板之间的拉结钢筋,施工中常采用后植筋,这种施工方法虽然方便,但常常因锚固胶或灌浆料质量问题,钻孔、清孔、注胶或灌浆操作不规范,使钢筋锚固不牢,导致作用在植筋上的拉力不能有效通过化学粘结剂向混凝土中传递,起不到应有的拉结作用.因此,在本次规范制定中编制组从确保工程质量考虑,增加了后置拉结筋施工工序规定及对后置拉结钢筋进行现场非破坏性检验的规定.为了保证抽样检测结果具有代表性,对填充墙与承重墙、柱、梁、板之间的拉结钢筋现场实体检测的抽检数量,参照了现行国家标准《建筑结构检测技术标准》GB/T50344对建筑结构抽样检测的最小样本容量规定,即实际检测时抽检的样本容量不应少于最小样本容量的限定量.检验结果应符合设计及现行国家标准《砌体结构工程施工质量验收规范》GB50203的有关规定.
二关于节能减排政策的贯彻
为了贯彻节能减排的方针政策,《规范》在编制中主要从以下方面进行了体现:1)在材料方面,积极推广节能环保材料(如烧结类空心砖和空心砌块、蒸压加气混凝土砌块、轻集料混凝土小型空心砌块及人工砂、山砂、海砂等)和工厂化预拌砂浆在砌体结构工程中的应用,并在《规范》中对新型材料的性能和使用要求作出了相应的规定.2)《规范》中专门纳入了环保章节,特别对施工过程中可能会对环境造成污染和危害的方面做出了明确规定.3)对复合夹心墙的施工要求作出了相应规定,有利于砌体房屋在节能减排领域的推广应用.
三标准的先进性
1)预拌砂浆、专用砂浆以及新型块材的推广应用,不仅符合节能环保、发展绿色建筑的理念,也有利于建筑施工技术的工业化发展.2)针对不同种类块材吸水率差别较大的状况,对块材浇筑前浇水湿润程度要求采用了相对含水率的控制方法.3)强化施工前及施工过程中对砌体施工质量控制等级的认定及检查、整改,并编制了专用表格.4)对夹心复合墙的砌筑技术要求提出了规定.5)按照经修订的现行国家标准《砌体结构设计规范》GB50003-2011中填充墙连接方式的要求,对填充墙与主体结构之间的连接进行了规定,并提出了填充墙砌体后置拉结钢筋的植筋工艺及实体检测要求.6)注重环保和安全施工.
四结语
1.1地下室设计中存在的问题建筑结构设计单位在设计建筑结构的时候,必须要加强对地基稳固度的重视程度。地基的质量在很大程度上会受到地下室设计状况的影响,所以说做好地下室的设计工作时非常重要的。从我国很多建筑结构设计企业的发展现状来看,其中还存在不少问题,例如,没有严格要求地下室设计成效;在未详细了解建筑物墙体厚度、混凝土强度、建筑材料性能的基础上,就盲目地开展地下室设计工作,这直接影响到了建筑结构设计工作的可靠性,对将来的建筑工程施工质量而言,埋下了安全隐患。
1.2图纸设计中存在的问题建筑工程的施工步骤都是按照事先设计的施工图纸展开的,所以对于整个施工环节来说,建筑施工设计图纸有着至关重要的作用。可以说图纸设计工作的成效,会对整个直接建筑工程的施工质量产生重大影响。然而,从我国建筑施工企业的施工现状来看,很多施工团队都忽视了设计图纸工作的重要性,采取了不认真的态度对待施工图纸设计工作,使得施工图纸不够严谨,缺乏学科、合理性。例如,在设计各层结构的具体施工图的时候,使用了不标准的图集,也没有弄清楚各层梁、柱、墙的详细构造。
1.3建筑选址中存在的问题我们常说:“万事开头难。”如此可见,要想做好一件事情,就必须要有一个好的开头。这句话运用到建筑结构的设计工作中,也就意味着要做好最基本的结构设计工作。对于任何建筑施工项目而言,倘若选址存在不稳定状况,那么再好的建筑结构也无法为整个建筑工程的施工质量提供保障。当前,在建筑选址中存在的选址缺乏合理性、科学性等问题,直接影响到了建筑施工项目的安全系数,不利于提高建筑施工项目的质量。
2建筑结构设计对策
2.1优化建筑结构设建筑结构设计单位在优化设计高层建筑结构的时候,需要注意几个问题:(1)设计工作要为提高建筑工程的施工质量服务;(2)要尽可能地控制好工程造价,将之设计在可接受范围内。对此,需要建筑结构设计单位,在开展设计工作的过程中,要充分考虑投资商的经济实力和实际的施工需求,权衡建筑项目的施工质量与建筑施工企业投资回报之间关系。所以建筑结构设计单位,要借助“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”的原则,对建筑结构进行优化设计,促使建筑结构设计单位制定的方案可以达到令人满意的效果。
2.2加强沟通与交流建筑结构设计师在开展建筑结构设计工作之前,应该要加强与承包商、投资商之间的沟通与交流,并通过与他们之间展开的交谈活动,了解到建筑工程的具体施工要求,同时充分了解本次到建筑工程的施工基调,对建筑工程的施工现场以及地质条件进行整体把握,明确建筑方每个部门需要注意和配合的地方,将建筑结构设计的基本方案确定下来。
2.3明确参数含义在建筑工程中的有些专业术语难以区分,对于建筑结构的设计师而言,在没有明确参数定义的前提下,开展设计工作,必然会影响到设计质量。理论上而言,参数是没有明确界限的,但是在具体建筑工程施工环节中,每个参数都需要界定实际有效意义,所以设计人员应该明确参数的含义,并在实际的设计工作过程中,对这些参数加以正确利用。
3结束语
关键词:人防工程;结构自防水;质量
1前言
21世纪是地下空间作为重要资源开发的世纪,人防工程不仅在战争时期是国家防御体系的重要组成部分,在和平时期的经济建设中同样有着十分重要的地位,但是长久以来地下建筑工程的渗漏已是建设者们伤透脑筋的大事,由于地下室不同程度的渗漏水限制了已建人防工程的开发利用,每年不得不投入大量人力、物力、财力进行维修,所以提高防水效果是当前人防工程建设中需解决的重点问题之一。2001年新修订的《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)把结构自防水明确规定为“应选”,而不是旧规范的“宜选”,体现了以结构自防水为主的思想,结构自防水是人防工程防水的治本措施,提高结构自防水质量是提高人防工程最终防水效果的关键。根据自己亲自参与人防工程设计、质监及施工的实践,谈谈提高人防工程结构自防水中应注重的几个问题。想对当前人防建设起到抛砖引玉的作用。
2影响人防工程结构自防水质量的主要因素
2.1工程地质方面。工程地质对基础的均匀沉降有重要影响,是影响人防工程防水效果的关键因素之一。湖南有些城区地质状况较复杂,岩溶和土洞均有不同程度的分布,属地质灾害发育的场地,如果工程地质状况未掌握清楚,地质钻探深度不到位或抄袭相邻的地质报告,工程地质报告未正确反映土层性质、地下水和土工试验情况,则会造成结构设计方案欠佳,施工措施不到位,可能导致基础不均匀沉降,出现人防地下室渗水现象。
2.2设计方面。在认识上,未真正树立以混凝土结构自防水为防水之本的设计理念,在实际工作中往往重防水材料,轻防水混凝土。在设计时,强调防水混凝土的强度等级,而对混凝土抗裂性能未引起足够重视。细部结构和配筋不合理,防水设计与工程结构设计未很好结合,结构形式设计过于复杂。同时,人防专业设计单位缺乏,非专业设计单位的设计人员掌握的人防工程设计知识参差不齐,造成人防工程设计问题较多,使工程质量受到影响。
2.3施工方面。原材料质量控制不良,坍落度控制不好,施工缝等细部结构处理不当,混凝土浇注后未按照施工规范要求进行养护。混凝土结构自防水施工是个精细过程,必须合理地选用配合比、水灰比、坍落度等参数,把好混凝土浇筑、振捣关,注意养护时间和条件,否则将导致混凝土内部出现空隙,结构表面出现裂缝。
2.4监督管理方面。对防水工程质量监督检查不严,未严格按有关规定进行工程全过程监督检查。图纸设计不够规范,设计审查不严。施工前未认真进行图纸技术交底,承包人未掌握防水施工要点,不少人防工程在建设的关键环节和关键部位上,现场监督没有完全到位。对监理公司的监督管理不严,素质和技术管理水平不高,甚至存在无专项资格的监理。
3提高人防工程结构自防水质量的措施
3.1选用合理的结构形式。结构自防水是利用结构本身的密实性、憎水性以及刚度,提高结构本身的抗渗性能,它要求结构本身必须具备一定的刚度,而合理的结构形式是提高结构整体刚度的关键。因此,在结构选型方面,应根据防护要求、平时和战时使用功能、工程地质和水文地质条件等因素综合确定,避免结构平面突变或断面刚度突变,尽量使结构平面选型规整,借以提升结构的整体刚度。
3.2科学设计防止混凝土开裂方案。提高混凝土结构自防水性能关键是控制钢筋混凝土裂缝的产生,在地下工程防水设计中,应特别注重防止混凝土开裂的设计方案,从混凝土强度设计及材料选用、钢筋及拉结筋布置、防止不均匀沉降等方面减少和控制混凝土开裂。
3.2.1选择适宜的主体结构材料强度。提到防水混凝土质量,人们自然想到如何提高强度和抗渗等级,混凝土设计强度、抗渗等级越高,单位水泥用量也就越多,水泥水化产生的热量也高,收缩变形加大,结果导致混凝土结构开裂。因此,要根据使用功能、防水等级、工程埋深等,考虑适宜的人防地下室工程主体结构材料强度,混凝土强度等级不宜低于C30,但也不应过高,抗渗等级应根据工程埋置深度在S6~S12范围内选用。
3.2.2合理选择混凝土原材料及配合比。一是正确选择水泥品种和用量。一般选用水化热较低的水泥,在保证混凝土强度和其他性能的前提下,通过优选砼配合比,尽量减少水泥用量。二是严格骨料质量,特别应重视粗骨料的选择,宜选用表面粗糙、质地坚硬、级配良好、空隙率和含砂率小的石料。三是掺用符合国家标准要求的粉煤灰替代混凝土中的部分水泥制成粉煤灰混凝土,降低水化热,增加密实性,增强砼后期强度,提高砼的抗掺性和抗裂性。四是掺入适量的膨胀剂,配制成补偿收缩混凝土。补偿收缩防水混凝土不但可以减少混凝土在各龄期的收缩值,而且使混凝土在硬化过程中推迟了收缩的产生时间,提高了混凝土抵抗收缩应力的能力,从而减少了收缩裂缝的数量。
3.2.3钢筋布置的设计。一是适当增加墙体水平构造筋。墙体受力钢筋过多,水平构造筋过少是墙体容易开裂原因之一。为了防止这些裂缝的产生,可以采用螺纹钢筋,并适当减少水平构造筋的间距,增加墙体水平构造筋,以提高混凝土极限拉伸强度。二是合理设计拉结筋结构。在设置拉结筋时,采用“梅花型”布置,尽量少而精。双面配筋采用统一的模数确定钢筋间距,保证双面钢筋交叉点连线垂直于钢筋网。在拉结筋中间焊接止水环,或将拉结筋与模板拉杆二者结合起来,合设一个止水环。
3.2.4防止基础不均匀沉降。在开始设计前,要取得全面、准确的工程地质情况资料。在设计时应注意上部结构的均衡布置,以减少上部荷载不均导致沉降差,地基基础设计以控制变形值为主,设计单位必须进行基础最终沉降量和偏心距离的验算。岩溶和土洞有不同程度分布的人防工程,应对持力层范围内的岩溶、土洞进行相应处理,在地基土的压缩性有显著不同处或在地基处理方法不同处设置沉降缝。
3.3提高防水混凝土的施工质量
3.3.1控制好原材料的质量。混凝土的原材料必须符合现行国家标准、施工及验收规范和设计的有关规定。在施工前进场材料必须现场抽样检验,达不到要求不得使用,重点控制好水泥的用量、强度,砂石含泥量及级配,要通过增加优质粉煤灰等来减少水泥用量,避免混凝土实际强度超过设计强度,提高抗裂性能。
3.3.2把好混凝土浇筑、振捣关。混凝土应分层浇筑、分层振捣,相邻两层浇筑时间应根据气温情况合理确定,以确保上、下层混凝土在初凝之前的牢固结合。混凝土泵送入模时,应使其水平均匀入模,并控制其自由倾落的高度。混凝土振捣前应先根据具体的结构物设计振捣点,振捣时间一般为10~30s,以混凝土开始出浆和不冒气泡为准,避免漏振、欠振和超振。
3.3.3选择合理的混凝土坍落度。实践证明,在同等条件下,混凝土坍落度越小,混凝土早期收缩越小,施工后主体结构出现的裂缝越少。用于防水的商品混凝土入模坍落度应控制在120±20mm,目前,人防地下室普遍采用混凝土泵送施工方法,为控制坍落度同时又保证可泵性,应选择质量好的混凝土输送泵,最好选用进口混凝土输送泵。
3.3.4设置、处理好细部构造。混凝土应尽量做到连续浇筑,不留或少留施工缝。施工缝的设置,主要考虑一次混凝土浇筑强度和有效控制混凝土的收缩裂纹,在施工缝处继续浇筑混凝土前,对接缝表面应进行凿毛处理,粘贴遇水膨胀止水条或中埋式止水带。因工程设计需要设置后浇带的地方应提高施工质量,采用补偿收缩混凝土,其配合比应经试验确定,施工前,应将接缝面用钢丝刷认真清理,凿去表面砂浆层,完全露出新鲜混凝土后再浇筑。
3.3.5重视混凝土拆模及养护工作。抗裂防水混凝土由于掺加了大量矿物掺合料,早期强度增长一般较为缓慢,后期强度有较高的持续增长,因此拆模时间和养护制度与普通混凝土不同,混凝土侧模的拆除时间一般比普通混凝土晚2d,严禁过早拆模。混凝土终凝后应进行养护,养护时间不少于14d,以防止在硬化期间产生干裂。
3.4加强质量监督管理,把好设计审查、施工监督、竣工验收关
3.4.1坚持标准,严把设计审查关。要选择有资质的设计单位,提高设计质量。抓好施工图设计审查,对不符合人防工程建设设计规范、强制性条文及行业标准的施工图,提出审查修改意见,由设计单位进行修改,经审核批准后方可施工。进行设计交底和图纸会审,使施工单位熟悉设计图纸,了解工程特点和设计意图以及人防工程施工的质量要求等。
3.4.2跟踪到位,严把施工监督关。人防工程质监部门要对建设、勘查设计、施工、监理单位在工程建设中作出的具体质量行为合法性进行监督检查,对每一项报监工程制定质量监督计划,对关键工序、关键部位、关键环节实行跟踪监督检查,采取法律、经济、行政手段及时纠正问题,严防不合格的工序质量形成或进入下一道工序。建设、施工单位要建立健全质量管理制度,设置工序控制点,把好工程材料进场关,加强施工过程质量控制,杜绝随意变更设计和不按审查批准的设计图纸施工现象的发生,确保设计、施工方案和质量保证措施在实际工作的落实。
3.4.3规范管理,严把竣工验收关。利用人防工程竣工验收备案这一强制手段,强化监督管理,检查设计、施工等环节的工作成效,对存在的问题要求及时整改,使得不合格的工程不能备案,更不能投入使用。
4工程实践
某综合楼地上十二层,地下二层,建筑高度约56m,总建筑面积约10.41万m2,该工程地下一、二层为汽车库及配套设备用房,其中,主楼地下二层设有部分人防地下室,防水等级为一级。近年来,由于结构裂缝影响人防工程地下室正常使用的问题越来越突出,该工程一开始就对结构自防水问题认真对待,确定“综合治理,以混凝土结构自防水为主”的防水原则,重点对结构自防水采取了以下措施:
4.1强化地质状况调查,采用合理的主体结构形式。根据该工程所在地的地质情况,对持力层范围内的岩溶、土洞进行了相应处理,设人防地下室的主楼基础形式通过采用复合地基和调整桩基的桩长、桩数、桩径等来调整各部分的沉降量。地下室布置规整,为现浇钢筋混凝土结构,从结构选型方面提高了结构整体刚度。
4.2优化配合比设计。混凝土配合比经与混凝土厂家反复试配后慎重决定。如C45、S8剪力墙1m3混凝土各种材料用量分别为:水泥340kg、河砂649kg、碎石1058kg、粉煤灰73kg、矿碴73kg、缓凝高效减水剂7.29kg、水180kg,即配合比为1:1.909:3.112:0.215:0.215:0.021:0.529。本配合比最大特点是通过掺入优质粉煤灰和矿碴(每m3混凝土掺入量达146kg),减少了水泥用量,降低了混凝土最高绝对温升,同时节约了成本。
4.3严格施工工艺和方法。严格控制混凝土坍落度,当坍落损失后不能满足施工要求时,加入原水灰比的水泥浆或二次掺加减水剂进行搅拌,严禁直接加水。严格控制混凝土入模温度,避免在高温时段灌注混凝土。主体结构施工时,采用合理振捣方法,拆模时间不宜过早,混凝土养护及时到位,采用混凝土养护自动喷淋系统。
4.4加强工程质量的监督。对设计中存在的问题提出了审查修改意见,经再次审核批准后施工。制定了该项目质量监督方案,对关键工序进行重点监督抽查验收。
该人防工程地下室建成近一年来,工程质量完好,未出现渗漏水现象,取得了良好的效果。
5结语
以上是多年来自己从理论到实践从事人防工程设计、施工、质监工作中的点滴体会,是对人防工程结构自防水问题的研究和探讨,总的来说可以归纳总结出提高人防工程结构自防水质量的“一个理念、一个重点、四项手段”的解决方案。即树立“混凝土结构自防水为主,防排结合”的理念;以防止混凝土开裂为重点,提高人防工程防水耐久性;采取“四项手段”:一是选择规整的结构平面形式,二是从混凝土强度选择、优化配合比、钢筋及拉结筋布置、防止不均匀沉降等方面科学设计防止混凝土开裂的方案,特别是针对龙岩优质粉煤灰较多情况,在保证混凝土强度的前提下,减少混凝土中水泥用量,增加粉煤灰用量,三是提高防水混凝土施工质量,特别是在许可的范围内尽可能降低混凝土坍落度,把好混凝土浇筑、振捣、养护关,四是加强质量监督管理,做好防水混凝土施工前、施工中和竣工的全过程质量监督管理。希望能对提高人防工程结构自防水有所帮助,不当之外,请批语指正。
参考文献:
[1]中华人民共和国国家标准.GB50038-2005,人民防空地下室设计规范.
[2]中华人民共和国国家标准.GB50134-2004,人民防空工程施工及验收规范.
[3]朱祖熹.浅谈地下工程防水规范实施中的若干问题.施工技术2003.(03)
[4]中华人民共和国国家标准.GB50108-2001,地下工程防水技术规范.
钢结构制作质量通病包括加工零部件、构件的尺寸出现偏差不符合要求,构件的拱度不符合设计或者规范的要求,构件发生严重的变形,加工零部件、构件的表面出现损伤不平整。钢结构焊接质量通病包括焊缝外形尺寸不符合要求,焊接时出现飞溅、咬边、焊瘤等现象,构件焊接完成后存在弧坑、气孔、焊渣等毛病。钢结构紧固件连接质量通病包括拧紧程度不一、同厚度连接件螺杆露出螺母长度不均、采用气割或电焊割进行扩孔,高强螺栓拧紧后的扭矩值不符合规定等。钢结构吊装质量通病包括基础质量偏差不符合设计要求,基础螺栓位移、螺杆损坏,吊装构件变形严重或拱度变化引起的安装尺寸不符合要求。
2钢结构工程施工质量通病预防及纠正措施
2.1钢结构制作质量通病的预防处理措施
对于钢结构制作质量通病包括加工零部件、构件的尺寸出现偏差不符合要求时,可以采取以下几个预防纠正措施。首先保证在放样以及下料时要认真严格,加强质量检查的监控力度;其次,在完成钻孔、弯曲以及切削等工序时要严格按照设计图纸和相关的施工质量验收规范的要求执行,完成的质量要符合相关的标准规范和规定;最后,保证各工序之间的交接验收制度的严谨性,对于没有经过质量监控人检查验收确定合格的零部件、构件严禁流转至下一个工序。对于构件的拱度不符合设计或者规范的要求时一般可以采取以下几种方式来预防此类通病的出现。在放样、下料时明确构件的起拱高度值,与此同时,事先放出所需起拱量的料场尺寸;在拼装时一定要按照设计以及规范的要求,根据经验选择合适正确的加工方法以获得正确的拱度;完成构件加工后,对构件运输、吊装以及翻转时,要采取相应的措施保护构件,预防构件的拱度发生改变。对于构件出现严重变形后,要及时的采取纠正措施来补救,一般当构件的变形超过了设计和规范的要求,可以根据工作经验采取相关的矫正工艺进行矫正,以达到设计值;对于刚度较差的构件,进行翻身前可以先加固处理,翻身后再找平;对称进行拼装节点的焊接,与此同时,还要有相应的反变形措施。很多情况下,由于未对零部件以及构件的表面进行保护而导致这些部件的表面出现损伤,尤其是螺栓、高强螺栓的钻孔、连接件接触表面和端铣面,一般在对构件进行安装前,对于表面出现损伤的构件要进行打磨处理,以达到设计和规范的要求。
2.2钢结构焊接质量通病的预防处理措施
一般,我们可以通过在焊接之前先确定合适的焊接工艺,在焊接过程中选择适合的坡口角度,严格要求焊工的操作水平,控制拼装的质量等措施保证焊缝的外形尺寸。避免出现飞溅、咬边、焊瘤等现象一般会采取以下几个措施,选择合适的焊接电流,掌握好焊条的角度以及熟悉运条手法。若使用碱性焊条要先烘干焊条,注意接地电缆和反接极的接法,如果出现了飞溅则用砂轮打平。在焊接前要先处理焊缝,彻底清理干净焊缝,防止留有油污之类的杂物,在选择焊接材料时要考虑母材的性质,焊条、焊丝和焊剂等焊材要符合质量标准,并且与母材相匹配。在焊接时要使用引弧板防止出现弧坑,在进行多层焊时要先清除上层的熔渣再进行下一层的工作。
2.3钢结构紧固件连接质量通病的预防处理措施
在进行拼装或者安装之前,要先将由于连接件产生的变形进行矫正,平直后再进行拼装和安装工作,对螺栓拧紧时,要按照正确的操作步骤进行,由中间向外侧对称进行,使用的工具要和螺栓的型号规格相符。使用的螺栓长度应符合设计要求,不能随意改变其长度。若发现孔径或孔距出现偏差时,要先采取过冲孔或者补焊措施再重新制孔,禁止使用电焊以及气焊进行扩充。构件接触的摩擦面要按照设计和施工规范的要求进行处理,处理完成后要对摩擦面采取保护措施,但是不能涂油漆和污损。在拧紧高强螺栓时要选择相应的扳手。这些措施可以保证高强螺栓拧紧后的扭矩值。
2.4钢结构吊装质量通病的预防处理措施
基础施工必须要进行交接验收,如果出现较大的偏差,要让基础承建单位负责处理完成再进行交接。放线定位要准确再进行埋设地脚螺栓,要确定复查没有问题再进行混凝土浇筑,在浇筑过程中要有专业人员检查确定地脚螺栓的定位。浇筑完成后,地脚螺栓要采取相应的保护措施,防止出现丝扣损伤。在吊装过程中,要缓慢的放置钢柱,以防损坏或者碰弯螺纹。在吊装前要对将要吊装的构件进行矫正处理,这样可以防止吊装过程中影响拱度值。如果需要吊装长构件要采取防止失稳措施,保证吊装过程中拱度值不变。若在安装时发现安装的尺寸有偏差,要采取相应的纠正措施,不要强行安装或者私自改变连接的位置以及尺寸,防止安装时出现误差。
3结语
关键词:系统仿真设计
一、系统仿真技术
所谓仿真就是建立系统的模型(数学模型、物理效应模型或数学-物理效应模型),并在模型上进行实验和研究一个存在的或设计中的系统。这里的系统包括技术系统,如土木、机械、电子、水力、声学、热学等,也包括社会、经济、生态、生物和管理系统等非技术系统。仿真技术的实质也就是进行建模、实验。现代仿真技术的发展是与控制工程、系统工程及计算机技术的发展密切相关联的。控制工程和系统工程的发展促进了仿真技术的广泛应用,而计算机出现及计算技术的迅猛发展,则为仿真提供了强有力的手段和工具。因此,计算机仿真在仿真中占有越来越重要的地位。
仿真技术得以发展的主要原因是它带来了重大的社会和经济效益。系统仿真的应用大致可分为:对已有系统进行分析时采用仿真技术;对尚未有的系统进行设计时采用仿真技术;在系统运行时,利用仿真模型作为观测器,给用户提供有关系统过去的、现在的、甚至是未来的信息,以便用户实时作出正确的决策;
在系统运行前,利用仿真模型作为预测器,向用户提供系统运行起来后,可能产生什么现象,以便用户修订计划或决策;利用仿真模型作为训练器,训练系统操纵人员或管理人员。在工程领域仿真技术可以降低系统的研制成本,可以提高系统实验、调试和训练过程的安全。
一般认为,建立模型是仿真的第一步,也是十分重要的一步。传统仿真技术中,一个仿真系统要首先建立起系统的数学模型--一次仿真模型,然后再改写成适合计算机处理的形式-仿真模型。仿真模型可以说是系统二次近似模型。建立起仿真模型后,才能书写相应的程序。
仿真基本上是一种通过实验来求解的技术。通过仿真实验要了解系统中各变量之间的关系,要观察系统模型变量变化的全过程,此外,为了对仿真模型进行深入研究和结果优化,还必须进行多次运行,系统优化等工作,因此,良好的人机交互性是系统仿真的一个重要特性。
二、虚拟现实技术
虚拟现实技术是二十世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术,是由计算机硬件、软件以及各种传感器构成的三维信息的人工环境--虚拟环境,用户投入这种环境中,就可与之交互作用、相互影响。它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支,从而也大大推进了计算机技术的发展。目前,虚拟现实技术已在建筑、教育培训、医疗、军事模拟、科学和金融可视化等方面获得了应用,渐已成为21世纪广泛应用的一种新技术。
虚拟现实是高度发展的计算机技术在各种领域的应用过程中的结晶和反映,它具有以下主要特征:
(1)依托学科的高度综合化;
(2)人的临场化;
(3)系统或环境的大规模集成化;
(4)数据表示的多样化和标准化,数据存储的大容量、数据传输的高速化与数据处理的分布式和并行化。正是这些特征,使操作者沉浸其中,并通过多种媒体对感官的刺激,对所需解决的问题有了清晰和直观的认识,从而,也使模型的建立和验证更加方便。
三、系统仿真技术与虚拟现实技术的结合
传统的系统仿真技术很少研究人的感知模型的仿真,因而无法模拟人对外界环境的感知(听觉、视觉、触觉)随着多媒体技术、计算机动画、传感技术的发展,计算机模拟外界环境对人的感官刺激开始成为可能。事实证明,人类对于图像、声音等感官信息的理解能力远远大于数字和文字等抽象信息的理解能力。将仿真技术与虚拟现实技术相结合,利用虚拟现实技术进行仿真模型的建立和实验的模拟,使仿真的过程和结果可以实现图象化、可视化,使仿真的系统具有了三维、实时交互、属性提取等特征,极大地促进了仿真技术的发展,同时也使虚拟现实技术更加具有生命力。
四、仿真与虚拟现实技术在结构工程中的应用
仿真与虚拟现实技术近年来在机械、电子、水利、社会、经济、生态、生物等各个领域都得到了广泛的应用。
在结构工程中,仿真与虚拟现实技术已经应用于如下几个方面:
1.在工程结构分析中的应用
工程结构在各种荷载作用下的反应,其破坏特征和极限承载力是人们所关心的。当结构形式特殊,荷载及材料特性复杂时,人们往往求助于模型试验来测定其受力性能,但模型试验往往受到场地和设备的限制,只能做小比例模型试验,难以完全反映结构的实际情况。若用仿真与虚拟现实技术,则可以进行足尺寸的试验,还可以很方便地修改参数。此外,有些结构难于进行直接试验,用计算机模拟仿真就更能体现出优越性,如建筑物及构筑物在地震作用下的倒塌分析,桥梁受到汽车高速碰撞的检验试验等只有采用仿真与虚拟现实技术,分析才能大量进行。又如在高速荷载作用下,结构反应很快,人们在真实试验中只能观察到最终结果,而不能观察试验的全过程。如果采用计算机模拟仿真试验,则可观察其破坏的全过程,便于破坏机理的研究。对于长期的徐变过程则可在模拟中加快其变化过程,让人们清楚地看到其过程。在运用传统的有限元法进行结构分析时,结构应力的结果通常采用内力图等力线的形式描绘出来,给人以直观的印象。利用仿真与虚拟现实技术则可以通过颜色的深浅给出三维物体中各点力的大小,用不同颜色表示出不同的等力面;也可以任意变换角度,从任何点去观察。还可以利用VR的交互性能,实时修改各种数据,以便对各种方案及结果进行比较。这样就使工程师的思维更加形象化,概念更易于理解。
2.在岩土工程中的应用
岩土工程处于地下,往往难于直接观察,而仿真与虚拟现实技术则可把内部过程展现出来,有很大实用价值。例如,地下工程开挖经常会塌方冒项。根据地质勘察,我们可以知道断层、裂隙和节理的走向密度,通过小型试验,可以确定岩体本身的力学性能及岩体夹层界面的力学特性、强度条件,并存入计算机中。
在数值模型中,除了有限元方法外,还可采用分离单元。分离单元在平衡状态下的性能与有限元相仿,而当它失去平衡时,则在外力和重力作用下产生运动直到获得新的平衡为止。分析地下工程的围岩结构,边坡稳定等问题时,可以把节理断层划分为许多离散单元。这一过程可以在显示器和大型屏幕上显示出来,最终可以看到塌方的区域及范围,这就为支护设计提供了可靠依据。
3.防灾工程中的应用
长期以来,人类一直与洪水、火灾、地震等自然灾害进行着坚持不懈的斗争。由于自然灾害的原型重复实验几乎是不可能的,因而仿真与虚拟现实技术在这一领域的应用就更有意义。目前已有不少抗灾、防灾的模拟仿真系统制作成功,例如洪水泛滥淹没区的洪水发展过程演示系统。该系统预先存储了泛滥区的地形地貌和地物,有高程数据可确定等高线,只要输入洪水标准(如百年一遇的洪水)及预定河堤决口位置,计算机就可根据水量、流速区域面积及高程数据算出不同时刻的淹没地区,并在显示器和大型屏幕上显示出来。人们从屏幕上可以看到水势从低处向高处逐渐淹没的过程,这样对防洪规划以及遭遇洪水时指导人员疏散是很有作用的。又如在火灾方面,对森林火灾的蔓延,建筑物中火灾的传播均已开发出相应的模拟仿真系统,这对消防工程起到了很好的指导作用。
4.在模拟施工过程中的应用
建筑施工是复杂的大型的动态系统,它通常包括立模、架设钢筋、浇注、振捣、拆模、养护等多道工序,而这些工序中涉及的因素繁多,其间关系复杂,直接影响着混凝土浇筑的进程。模拟施工过程是为了通过仿真手段,去发现实际施工中存在的问题或可能出现的问题,这就需要对实际施工进行仿真。而目前施工过程的模拟只是从几何形体方面模拟施工的过程,即按楼层关系由下而上,每一层按柱、梁、板的几何形状加以着色来实现对施工过程的模拟。现有的模拟只是对进度计划起到了一定作用,并没有对施工过程起到真正的作用。基于以上原因,需对施工过程建立合适的模型,以达到模拟仿真的效果。例如,大型水利枢纽混凝土在运输浇筑系统的模拟仿真模型,是由运输子系统和浇注子系统构成的,模型是按进程交互的仿真策略建立的,按这种条件建立的模型能与仿真程序间保持紧密的对应关系,程序所要模仿的行为比较直观、清晰。程序流程直接与模型结构和系统状态相对应。
另外,仿真与虚拟现实技术在结构工程领域内,还可应用在建筑系统工程管理、建筑信息管理、建筑物及构筑物的空气流场、空气品质分析等方面。
我国是一个发展中国家,有着大量繁重的基本建设任务,特别是在十五计划纲要中,提出进一步加强水利交通、能源等基础设施建设和西部大开发战略。这一大好形势,为结构工程高新技术的信息化和集成化,为结构工程学科及相关学科的发展提供了良好的机遇。仿真与虚拟现实技术作为结构工程高新技术之一,开创了结构工程学科的新纪元,其技术潜力巨大、应用前景十分广阔。
参考文献
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框支结构工程技术目前普遍应用于高层建筑中,它是以钢筋混凝土为主要原料,制成的承重梁,同时配以浮石等原料制成的轻质隔墙的一种施工技术。建筑工程框支结构技术应用于高层建筑中具有其必然性:①现代高层建筑的施工程序比较简单,主要是通过混凝土的直接浇筑,实现对建筑工程主体的一次成型,不再需要对每层的混凝土建筑工程进行单独的承重墙施工,避免了重复施工的现象;②框支结构施工技术要求高层建筑要先进行房梁、楼板等部门的浇筑与施工,然后在进行填充墙体的施工,这样的施工环节有利于根据用户不同的空间要求,对墙体进行灵活施工,同时也便于对房屋内部空间结构的二次调整。分析框支结构的最大特点就是具有抗震性。因为框支结构会将所受的力向纵横两个方向转移,从而降低了建筑物的承载力。
2建筑工程框支结构施工工艺
建筑工程框支结构施工工艺流程主要分为:一是轴线放样定位。也就是讲框支结构的轴网控制线确定下来,一般采取经纬仪进行定位,然后再按照主轴线测量轴线间距;二是捆扎钢筋和搭设模架。在进行钢筋捆扎时要对钢筋的捆扎位置进行校正,然后再采取焊接、搭接等方式延长钢筋长度之后在进行绑扎;三是柱混凝土浇筑,此环节可以选择混凝土泵送方式进行浇筑,提高操作的自动化,实现混凝土的一体化程度,避免因为浇筑时间的不同而出现的裂缝等问题;四是对浇筑混凝土进行养护以及填充墙砌筑。施工人员要对浇筑的混凝土进行及时的养护,并且要砌筑填充墙。
3建筑框支结构工程技术面临的问题
3.1混凝土质量问题因为混凝土问题而影响建筑工程框支结构技术发展的现象非常普遍,也是当前建筑工程施工需要给予解决的问题之一,分析混凝土质量问题主要体现在:一是混凝土强度等级不同的问题,为了满足建筑工程质量需要,柱子需要选用强度等级较高的混凝土,而后对于以受弯为主的楼层梁板则不宜使用强度过高的混凝土,因此高强度的混凝土对构件承受的非负载应力会产生不利的影响,但是在具体的施工过程中建筑工程框支结构使用高强度的混凝土现象还普遍存在;二是混凝土的浇筑质量问题,在框支结构混凝土浇筑过程中,施工人员为了个人私利他们会在混凝土中参杂各种添加剂,影响了混凝土的质量,而且混凝土浇筑施工一般采取的施工工具是泵送方式,施工企业为了节省时间与成本他们会同时对竖向构件和水平构件进行集中浇筑,这样的施工工艺会影响框支结构的质量;三是框支结构混凝土的配合比比例不科学。在框支结构施工技术施工中,混凝土的配合比比例有着严格的要求,即砂率每下降2个百分点,混凝土的强度就会下降15个百分点,同样水和石灰的比重每增加10个百分点,混凝土的强度就会降低5个百分点;四是对于混凝土浇筑后的养护工作落实不到位。在施工现场对混凝土浇筑后的养护工作不严格按照养护流程与要求进行,导致混凝土出现各种病害,影响建筑工程框支结构的质量。
3.2保护层问题我国有关规章规定:受力钢筋保护层厚度梁柱允许偏差5mm。但是在具体的施工中,只重视对主筋的保护,而忽视了对箍筋的保护,我们都知道混凝土的保护层作用不仅体现在对框支结构的支撑加固作用,而且还对钢筋的防锈起到关键的保护作用,因此在具体的施工过程中为了保护受力钢筋,将受力钢筋的保护层设定为d+30mm,虽然这种方法有效地保护了钢筋,但是其削弱了框支梁载面所承受的压力,导致其受力过重,引起混凝土开裂。
3.3钢筋框支结构技术问题钢筋框支结构技术是影响建筑工程质量的重要因素,其问题主要体现在梁柱节点箍筋施工的复杂性,比如节点构造复杂、钢筋分布密集导致施工难度比较大,再比如使用的钢筋规格与设计的要求不符、钢筋接头焊接存在弯折等问题,这些问题的存在都会影响框支结构的质量,如果再对这些问题进行修正,就会对框支结构的整体形状造成改变。
4建筑框支结构工程技术问题的对策研究
4.1严格控制框支结构混凝土质量首先要基于不同的框支结构构件采取不同强度的混凝土,在施工前要对框支结构施工进行整体规划,设定不同构件结构所需要混凝土的工程量等,从而在具体的施工中直接应用,避免出现错误;其次加强对混凝土源头的控制,在进入施工现场前对混凝土的质量进行严格检查,避免一些质量不达标的混凝土进入施工现场,同时也要严格控制混凝土的配合比比例,并且根据不同的施工要求进行混凝土配比实验,以确保混凝土的配合比比例符合施工要求,对于配合比结果不符合施工要求的要及时进行调整,坚决杜绝使用参杂添加剂的混凝土;最后做好混凝土的养护工作。在混凝土进行浇筑完成后,要保证框架柱浇捣10小时后在进行侧模的拆除,并且要用塑料膜对混凝土进行包裹,并进行保湿养护,当然模板的拆除要避免过早,以此避免出现裂缝等病害。
4.2科学设计保护层众所周知,建筑工程框支结构技术在施工过程中会优先保护主筋,这样的施工技术对于建筑工程的整体抗震效果而言非常不利,因此为了可以保护主筋,有效提高建筑工程的整体抗震性,在设计保护层框支结构时可以框支梁端保护层超过30mm的区域内增加一道直径间距和框架梁箍筋相等的双支箍,并且铺设4根12mm的纵向钢筋加以固定。
4.3钢筋工程施工技术钢筋工程施工技术是框支结构施工技术中的重要一部分,首先要做好钢筋施工准备工作,将绑扎好的钢筋放置到安全、干燥的地方,对于已经放置在安好的梁上的,则要做好固定工作,避免发生安全事故;其次要进行钢筋焊接技术,对每批次的钢筋都要进行严格检查,在具体的焊接时,一定要做好焊接头的处理,避免焊接头出现弯曲、打结的现象;最后在进行钢筋的放样过程中,应该预留一定的空间,避免焊接处由于受到收缩作用而出现拱起作用,具体的余量为:当受弯构件超过24m时,放样余量应该为5mm,如果受弯构建总长超过24m时,放样余量就应该为8mm。
4.4填充墙砌筑建筑框支结构技术要求施工人员按照预定的施工方案对建筑物的填充墙进行砌筑,砌筑的技术要求为:①砂浆灰缝控制在8-12mm之间,并且砂浆的饱满度不能低于80%;②填充墙、剪力墙以及框架柱之间的交汇处根据间距在上面打入膨胀螺母,并且将拉结钢筋焊接并埋设到砌体的灰缝中;③当砌到距离框架梁200mm处,要等待1周时间,随后在采取粘土砖将其斜砌在梁底。
5结束语
在转换层的施工过程中,采用的支撑系统施工工艺包括常规浇筑施工、叠合浇筑施工以及载荷传递施工三种。
(一)常规浇筑施工。在对转换厚板或者转换梁进行施工的过程中,首先采用的施工方式为一次支模浇筑混凝土成型施工方法。由于转换层底模及施工载荷较大,支撑系统从转换层底直至底层地面,采取一次支模浇筑施工方法尤其适合与需要使用多种支撑材料,转换层位置较低的施工条件。
(二)叠合浇筑施工。所谓叠合浇筑施工就是在浇筑施工过程中将厚板、转换梁等待浇筑结构分为2-3次进行叠合浇筑。该种浇筑方法的基本原理是充分利用首次浇筑混凝土所形成的板梁结构作为第二次混凝土浇筑的支撑结构;利用第二次浇筑获得的结构作为第三次混凝土浇筑的支撑结构。在使用该种浇筑施工工艺的过程中,因为厚板、转换梁下的支撑系统只需要能够承载首次混凝土浇筑产生的载荷以及重量即可,能够有效的降低整个结构下部钢管的支撑符合,达到减少模板材料的目的。同时,采取分层浇筑施工的方式能够显著降低混凝土凝固过程中产生的大应力、高水化热等对混凝土结构造成的影响。
(三)荷载传递施工。该种施工方法是利用支撑系统,将转换层结构的转换厚板、转换梁施工过程中的施工载荷以及自重均匀的分配到各个楼层中的施工方法。在采取该种施工方法的过程中,必须精确计算支承楼板的详细数据。在具体的载荷传递施工过程中,可以使用两种方法实现:使用钢牛腿或者梁下斜撑支架系统将转换层底部的大部分载荷传递至混凝土柱;使用转换梁下排架系统将剩余的载荷传递至下层若干楼层。
二、工程结构转换层钢筋施工工艺技术
1.1钢结构较强的便捷性
钢结构采用的材料相对比较简单,一般也都是成材,在进行加工的时候也比较便捷,在土木工程钢结构施工的过程中,一般会选择精确度相对很高的构件,这样在施工时,施工人员就可以在施工现场进行构件的拼装,使用螺丝进行安装就可以,不仅使施工更加的方便,又使施工的周期缩短,同时,钢结构在安装完成后,再重新进行改装的过程也是比较便捷的。
1.2钢结构的节能环保性较高
在建筑领域中,能源的消耗比较大,土木工程项目也不例外。但是钢结构在土木工程中的应用可以有效的控制这一点,钢结构的施工主要是以钢筋为主要材料,而钢筋具有可回收性,因此,在建筑物拆除之后,大部分的钢结构都是可以回收利用的,这就有效的降低了能源的消耗情况,也避免了对环境的再次污染。
2钢结构在土木工程中施工技术要点
2.1充分的做好钢结构施工前的准备工作
在土木工程进行钢结构施工前期,监理人员要充分的做好施工前的准备工作,不仅要对工程图纸进行仔细认真的了解,同时还要详细的了解工艺流程,充分的掌握施工过程中会遇到哪些技术难点。此外,还应该对图纸进行仔细、认真的研究,对图纸中可能出现的一些问题要及时的向上级报告,针对出现的问题,要及时的进行解决,确保钢结构施工过程中不会出现失误。
2.2塔吊在钢结构施工中的使用技术
在土木工程项目的整个施工过程中,塔吊对钢结构的施工有着重要的影响,在钢结构施工的过程中,对于存在一些不同程度的起重幅度、不同重量的物体,塔吊对其都有着很强的适应能力。一般情况下,钢结构施工都采用的是内爬式塔吊,可以从整体上降低钢结构的使用成本。
2.3焊接技术在土木工程钢结构施工中的应用
在进行土木工程钢结构施工时,具有工程总量大、形式复杂、质量要求较严格、施工周期相对较短等特点,焊接作业对土木工程钢结构的施工质量有着决定性作用,直接的影响了整个土木工程项目的安全性与稳定性。随着科学技术的不断变化发展,土木工程的高层钢结构的空间定位已经可以做到,高层焊接技术的误差值限制在9mm之内,施工效果比较明显。
2.4吊装技术在土木工程钢结构施工中的应用
吊装技术在土木工程钢结构施工的应用有着重要的影响。在进行吊装作业的时候,吊装质量的好坏、吊装速度的快慢对整个钢结构施工都有着决定性的影响。因此,在进行土木工程钢结构施工前期,要对吊装的分布区域与施工工艺有计划的制定出来,在进行吊装作业设计过程中,要全面的考虑整个土木工程结构施工的平面设计图、建筑物的立体构造、建筑内部的构造形式、塔吊的使用数量与位置分配、以及工程施工环境等等方面的因素,从而全面的展开综合性、系统性的设计分析。
3提高土木工程钢结构施工质量的分析
3.1加强钢结构施工的设计与技术指导
钢结构施工技术管理体系要不断的完善,要严格的保证钢结构施工的质量,要根据相关规定的标准对施工方案进行严格的审查,对于施工现象的工作人员是否是持证上岗的情况也要严格的审查,对于钢结构施工的整体过程进行有效的技术指导,对于钢结构的安装与连接过程也要进行有效的把控,避免偏差过大的现象出现,确保钢结构在施工的过程中能够正常、顺利的进行。另外,还要根据钢结构的建筑自身的特点提出合理的施工方案,有效的施工流程、以及精准的施工参数等。还要聘请一些比较专业的人员,对施工人员进行技术培训,从而使施工人员的技术水平不断的提高,保证钢结构施工能够有效的、高质量的完成。
3.2科学、合理的采用施工设备
施工单位要根据土木工程钢结构的施工特点,将质量较好的钢结构施工设备有效的在土木工程中应用,不仅要满足钢结构施工的技术要求,操作性较强,同时,还要满足工程施工成本节约的目的。对需要进入施工场地的设备要严格的检查,对于设备的质量证书与实际的功能都要进行严格的审查,决不能因为价格低就选择使用,要严格的确保工程配用设备的质量水平。
3.3确保钢结构构件质量检查工作的有效性
随着钢结构在土木工程施工中广泛应用,钢结构构件的加工过程也在也在不断的发展,但是,对于钢结构构件的质量确不能符合标准,这就要求土木工程施工企业在钢结构构件进入施工场地时,要对其质量进行严格的检查工作,对构件的尺寸大小、检验报告等等都要详细的检查,对于钢结构施工过程中构件质量要严格的把控,从而使钢结构施工质量可以有效的提高。
3.4对施工质量安全进行严格的监管
土木工程项目的有效施工,对人民群众的生命财产安全有着重要的保证,在土木工程钢结构施工的过程中,要确保施工的质量安全监管工作,一是,在钢结构施工中要特别注重施工的安全性,对施工人员进行不定期的安全教育与技术培训,并且,在施工的过程中设置防护网、安全带等一些安全的防护措施,施工的工作人员也必须每人都佩戴安全帽;二是,工程的施工质量安全,在整个施工过程中,要不间断的对施工质量与施工效果进行有效的检查,防止在施工的过程中出现问题,尽可能的避免施工质量安全事故的发生几率。
4结语
关键词:结构计算设计软件设计制图
计算机是知识、经验和思维的替代品。纵观当今世界,这种非常令人不安的观点正在结构工程师中逐渐蔓延。人们似乎越来越愿意相信计算机使他们能对工程作出正确的判断,而根本不去想一想,如果没有计算机同样的工作需要哪些必要的知识和经验。按百分比计迅速增加的工程师相信,解决工程问题的专业知识就是怎样使用计算机以及计算机本身的专业知识。在结构工程界,把使用计算机的能力当成能胜任工作的证明,作为一种观点正在象传染病一样到处蔓延。大量的结构工程师确实相信,他们仅仅简单地依靠计算机就可以“解决”工程问题了,而没有认识到高质量的工程只能是渊博的工程理论知识,大量的经验,以及艰辛的脑力劳动相结合的产物。
问题是过分强调自动化技术是以削弱实际知识为代价的,过分强调也演变成了不学习实际知识的借口。从教育和实践两方面来看,如此过分强调计算机带给朝气蓬勃的年轻工程师们一个错误的信息,工程学习和工程实践就是轻松地使用菜单和用计算机生成五颜六色的图画。
在工程设计环境中利用信息自动化技术有很严重的负面影响,信息自动化技术象一样能轻易地诱使大脑相信其虚幻的安全性,知识性和能力。在这些自动化技术实现其真正的价值以前,设计工程师必须不依赖计算机,而用学识和经验去解决工程问题。非常不幸,我们变得如此依赖于计算机,以至于正在迅速丧失不依赖计算机进行计算工作的技能。
与那些只有依赖计算机才能“解决”工程问题的人讨论问题时,一个称职的结构工程师什么样的痛苦和挫折没有经历过?这些人(不要把他们跟真正的工程师混为一谈)已不再有能力,或者从来没学过,不依赖计算机解决工程问题。从根上他们不懂得,计算机不可能记录有关模型、分析和设计的一些技巧。可以这样认为,除了具有快捷的计算速度以外,计算机程序只是一些离散的知识。这些人没有认识到,知识已经远远超过了有限的计算机指令所能编程的界限。真正的工程知识是经验,直觉,灵感,领悟力,创造力,想象力和“认知”的巨大综合体,它超越了任何计算机程序和程序员对结构工程的“理解”。恰恰相反,这些人认定世界是一个巨大的有限元模型,而计算机能够并且也应该自动地建立模型,进行分析,完成设计,打印出最终结果。“工程师”能做的,仅仅是区分规格和需求,给顾客开发票,牟取利润,并且迅速找到新项目。
今后,只有越来越少的工程师能独立地(即不依赖计算机)找出结构工程问题的正确解答,这种对计算机的依赖性将会带来巨大的麻烦。随着对计算机的依赖程度的不断上升,谁来解决工程问题?是那些没有或只有很少的结构工程知识和实践经验的程序员,或是有其他专业学位而不是结构工程学位的程序员来做?计算机现在不是,也永远不会是解决工程问题的源泉。只有合格的工程师才能正确地解决工程问题。如果结构工程师们继续制造这样的氛围,在结构工程实践中,首先靠计算机,而不是靠有学识、有创新和有丰富经验的结构工程师本身,就能够解决大部分结构工程问题,那他们就是自欺欺人,也欺骗了他们的服务对象。
在今天的现实生活中,结构工程师发现了一种既非常有效又方便的方式去为顾客服务,它不需要花费大量的时间和金钱去学习或理解结构工程模型,分析和设计的细节。这种“方式”就是计算机。工程师们现在的行为方式符合宇宙的自然规律,即用最低的能量消耗前进。现在,越来越多的结构工程师对自动化技术的响应就是让计算机工作,同时让自己不再去操心细节了。
现代工程具有复杂的理论细节,依靠计算机的工程不能,根本不能,让人们学习有意义的经验。现代计算机的运算范围和速度,太容易使工程设计变得毫无生气。试问,有谁能抵抗激动和解脱的感觉--不用太多的艰辛就能求解成千上万个方程?又有谁能抵抗诱惑--让自动化技术来“解决”工程问题?真正的结构工程师,不用计算机就能工作的真正的结构工程师就有这样的抵抗力。这些真正的工程师看到了实质,计算机是一种很不完善的工具,它只能处理大量信息。以光速执行的指令大多是没有经验的程序员编制的,它们的可靠性值得怀疑。在计算中,对于受动力载荷的作用的曲壳结构发生非弹性变形时,不正确的结果一样可以在屏幕显示,它们的等应力图看上去也是如此这般地赏心悦目。这样下去,只要手上有计算机软件的使用说明,就可以用计算机得到结果了。或者更方便,只需在图形用户界面上选择合适的菜单,就得到结果了。事实上,如果“靠相互交谈来探讨怎样分析梁和柱,靠双手找出闭合解”会更有利。
也许有人推测,以上论调只能证明本文作者从根本上是反计算机的,或是他没有认识到现代信息技术美好的未来,或是他对那些在神奇的创意中利用这种技术的专家不屑一顾。然而,并不仅仅是这样。即使认识到计算机的潜力,工程师也对危险熟视无睹。结构工程是对安全性吹毛求疵的职业。在世界各地,结构的特性是由结构工程设计的质量决定的。由于在实践中采用了计算机,越来越多的结构工程师正在制造以幻想为基础的信仰系统,正在发展难以置信的危险期望。随着这一趋势的延续,工程失效的威胁也会按指数形式增长。
一个简单的例子就是世界各地越来越多的工程公司都期盼CAE/CAD软件能将结构工程设计程序完全自动化。现在,越来越多的结构工程师希望在解决问题时他们只需区分类型和条件,让CAE/CAD程序自动生成必要的数学模型,完成复杂而重复的分析和设计过程。最后,由制图工具完成生产图和施工图。在这种环境中,结构工程师唯一的责任就是明确所要解决的问题,然后评价最后的设计“结果”。这种设计方式注定是灾难性的。数不清的软件开发商为满足市场的需求,不断开发和推销注明有各种用途的软件。于是,不那么称职的工程师就相信了广告,即使用这种软件只要投入很少的人力就能进行工程设计。
软件开发商经常被要求改进结构分析和设计软件,以使用户在不详细了解技术细节的情况下就能够使用软件。例如,这些用户要求开发商创造出不用阅读使用手册的环境。因为高质量的结构工程软件的用户参考手册包括软件的技术细节,限制范围,以及计算所依据的理论和假设,结构工程师们不愿意使用这样的高质量软件。现实是,结构工程师们不希望了解细节。他们所希望又愿意购买的是窗口界面,这种界面能让他们处理信息见得到,然后把结果以彩色图表形式展示。最好还有动画功能,还可以用漂亮的图表打印数值结果。而对于是否能可靠地检测重特征值;或在用反映谱进行分析时是否用了足够的模态;或非线性索单元的理论是否正确;或分析结果对网格的形状和单元的选择是否敏感;或部分固定端刚度是否确切等等方面,如今使用计算机的工程师表示,他们几乎不考虑这些细节问题。
不少人认为他们没有时间,或没人付给他们费用去关心细节。越来越多的结构工程师都持这样的看法。但是,他们确实相信,依靠计算机他们的设计能够达到顾客要求。为什么不能如此简单地相信???/!!!输入数据,然后击键,就有了结果。而且,这种方式几乎没有人力消耗。
当然,计算机技术本身并不坏。然而,问题的核心是结构工程计算中计算机的使用方法,以及滥用计算机不断增加的趋势。在道义上资深工程师和工程管理人员有义务特别强调工程实践中知识,专业技能,以及经验的重要性,而非计算机使用者的“性别”。在结构工程实践中,仅仅关心“怎样”使用计算机是不够的,了解“为什么”这样设计才是关键。专业的结构工程师必须重视手工求解的原理,基本原则和提炼模型,识别计算结果中的错误,解决问题的其他方法,判断计算结果的有效性。对计算机要又敬又畏,对计算结果应持批评态度,尊重工程实践经验,通过工程实践(而不是通过“世界的有限元分析”,或是靠过分的简化去满足那些不合格的结构工程软件的限制条件)学习工程。强调从那些资深的或更有经验的结构工程师(即数量急剧减少,但仍记得不依赖计算机,怎样解决工程问题的真正的工程师)那里学习结构工程。只有通过训练专业工程师,而不是通过训练技术员(即计算机操作员),结构工程界将完全能担负起服务大众的责任和义务。
到底该不该如此担心计算机的不当使用?担心那种怠惰?担心工程界默许这种危险作法?虽然计算机对人类有很大的应用价值,但如果结构工程师们继续象现在这样破坏性地使用计算机,这些价值就得不到实现。
有什么办法才能使结构工程界改变过分依赖计算机的情况?不再滥用计算机?这些都没有简单的答案。然而,所有称职的,经验丰富的资深工程师都有机会用危险的计算机这一思想去影响年轻人。一个真正的工程师所需要的是不依赖计算机解决工程问题的能力。经常怀疑计算机;在没有深入的论证以前决不使用计算机的结果。在被工程师证实正确之前,假设计算机提供的结果是错误的。在用计算机求解之前,必须先“知道”答案。不崇拜计算机,而崇尚知识和经验;提倡全面了解工程理论和实践中的所有细节;避免为那样的雇主工作,他们仅有的学习机会是通过计算机学,而不是通过有实践经验的真正工程师的深入训练。
计算机不可能,而且永远不可能,成为人类知识,经验,远见,灵感,创造力,独立思维,以及自古以来的勤奋的替代品。虽然在结构工程实践中计算机是非常有价值的工具,但是结构工程师必须认识到对工程学的细节(即原理,方法,标准,道德等等)的全面了解,比懂得怎样在计算机屏幕上游逛不知道要重要多少。警告实际工程师,如果没有计算机他们的结构工程知识不足以胜任工作,他们也没有资格使用计算机(如若不然,那不仅是不道德,而是犯罪)。
所有称职的,经验丰富的工程师都意识到,好的计算机程序造就不出称职的结构工程师,而只有称职的工程师才能使用好的计算机程序。可悲的是,虽然上面的结论似乎是不言而喻的,但它并不是今天计算机应用的现实。因此需要让危险曝光,并实现和完善保护措施。
不幸的是,计算机时代的现实是,所有(即无一例外)商业应用的计算机和计算机软件都受制于许多因素,这些因素在不同程度上影响了工程软件作出结构工程问题的正确解答的能力。更值得注意的是,当不正确的结果产生时,它们通常并没有“错”到立即被识别出来的地步。更进一步,有时结果有重大错误,但如果工程师对“正确”的结果是什么直觉也没有(无论是因为无知,还是缺乏经验),也就不可能意识到结果的错误。计算机的危险在于,很多工程师假设(并且几乎所有的工程师确实希望)计算机总是产生“正确”的结果。这样的假设和希望常常会使工程师对潜在的和经常的错误放松警惕性和敏感性!