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土建结构工程大全11篇

时间:2023-04-01 10:11:43

土建结构工程

土建结构工程篇(1)

中图分类号:TL372文献标识码: A

前言

安全性和耐久性是影响土建工程结构的关键因素,良好的安全性不仅可以提升居民的幸福指数,还可以提高建设单位的行业知名度,而较高的耐久性又可以降低工程的总体成本,减少工程日常的维护费用。但是经过调查可以发现,很多施工单位单纯的追求施工的速度,而忽视了土建工程的安全性和耐久性,土建工程的质量严重受到影响。

一、土建结构工程的安全性

土建结构工程的安全性是土建结构的最重要的建筑要求之一,土建结构能否被采用,能否保证良好的使用,都取决于其是否有良好的安全性。我们要想加强土建工程的结构的安全性,应该从设计做好各项准备,一般有这样几个方面:

1、土建工程结构构件承载能力的安全性

土建工程的结构是由若干个不停的构件共同组成的,所以其结构构件承载能力的安全性直接决定着土建工程的整体结构的安全性。我国对于土建工程的结构构件的安全性和承载能力有着相关的标准予以规定,一般情况下土建结构构件的的荷载标准应该不低于二百帕。但是每一项的构件在结构中共同发挥作用的时候,其具体的数值可以根据整体的荷载的情况的不同,而有些波动和变化。除了利用这种承载能力的值来确定土建工程结构构件以及结构本身的安全性外,我们还可以根据土建结构的材料的不同来计算其安全承载的能力,一般情况下,不同的材料在相同的结构中的安全性和承载能力是不同的。从应用上来看,我国对此的评价体系还不完善,但部分的评估方法和手段还是借用美国以及其他国家的先进的评估手段和技术。这也是我们要加强改进和创新的地方。

2、结构的整体牢固性

所谓结构的整体的牢固性是相对于上文的结构构件而言的,也就是说整个的土建工程的整体结构的组合方式和形式是否能够抵御一定的外部侵害,能够达到良好的保护内部结构的效果和目的。一般情况下,这种牢固性是针对一些自然灾害而言的,虽然在灾害和意外事故来临的时候,土建工程的结构不能够保证其完全抵御外力的侵害,但是良好的牢固性可以尽量减小土建工程受到的冲击。另外,与牢固性密切相关的是土建工程的延展性,良好的延展性可以在灾害发生之时,有效的转移外力或者疏散外力,保护土建工程的结构。

3、结构的耐久安全性

所谓土建结构的耐久安全性就是指土建结构抵御受到外部的自然因素的长期的影响所导致的安全隐患的能力。这些自然因素是无法避免的,所以土建结构的这种耐久安全性的重要也就可想而知。在实践中我们发现,我国在这方面的关注度还不够,但是又因为我国的抵地域辽阔,环境差异大,所以耐久安全性的工程因素会很大程度上影响我国的土建结构的整体结构质量。所以,我们要从每一次的事故中吸取教训,重视耐久安全性的预防和措施改进。这也是为工程负责的另一个非常重要的表现。

二、土建结构工程的耐久性

土建结构工程的耐久性包括两个方面,即结构的安全性和结构的适用性,也就是说我们在进行土建工程的耐久性的考量时,要注意从这两个角度出发,首先,土建结构工程的结构安全性,也就是我们在选择材料时,要注重其安全性,也就是能够承载建筑物的常规压力和外部受力。其次,要注意结构的适用性,也就是此类材料虽然具有很强的耐久性,但是还要看其是否与工程的具体情况相符。其中,最典型的例子就是混凝土,常规的印象中我们认为混凝土是一项耐久性和安全性兼顾的建筑材料,但是据美国、加拿大等有关的科研部门的试验证明,混凝土结构在防御外界环境的侵蚀及冻融损害方面的能力非常弱,所以要在建筑的过程中辅以各种防害措施。尤其是钢筋混凝土,其经过一定时期的使用后就会出现各种各样的质量问题,这都表明了其耐久性差。这种情况下,一些大型的工程建筑和关系范围特别广的土建工程,一旦出现混凝土的质量问题就会严重的影响建筑的功能,会造成严重的经济损失。尤其是一些北方的土建工程项目,在冬季还存在温差较大的情况下,受到冻害的预防问题。

三、影响土建工程安全与耐久性因素的分析

1、安全设置的水准偏低

在土建工程施工前,设计人员以及技术人员要对构件承载力、结构工程整体牢固性以及工程耐久性几个方面进行详细的论证和规划设计,对设计规范的设置水准和安全设计进行确定。但是目前我国工程项目的设计多对工程项目所需的经济、技术、资源以及环境进行论证分析,忽视了建筑本身安全性和耐久性的分析,工程质量难以得到有效保障。

2、土建工程设计的整体牢固性比较差

土建工程不仅要有足够的承载能力,还需要整体的牢固性。整体牢固性是指建筑不会因局部破坏而产生连续破坏的能力,它主要依靠结构的必要冗余度和良好延性。土建工程整体牢固性的提高可以减少工程在地震、火灾以及人为破坏中的损失,减少资源的浪费以及不必要开支的支出。但是目前我国土建工程设计很少对建筑的安全等级进行论证设计,因为各种自然灾害以及人为破坏而造成的损失仍是十分惨重。

3、土建工程正确使用和有效维护的意识比较差

目前我国土建工程的设计重点在结构强度和工程荷载,对于大气侵蚀以及化学介质侵蚀等环境因素的考虑比较少,设计图纸的很多方面都没有比较细致的规范。但是,目前我国土建工程钢筋混凝土因为受锈蚀或腐蚀而导致的安全事故是非常普遍的,无论是设计者、施工者还是使用者都没有正确的使用意识和维护意识,土建工程的安全受到严重的影响,居民的人身财产安全也受到进一步的威胁。

四、提高土建结构工程的安全与耐久性

相关单位的管理与监督

土建工程的建设多是关系国家民生的大事,国家安全生产监督管理部门应尽快的制定相关法规以及监督措施,确保施工监理单位严格按照法规要求施工。而国家相关研究单位应强化对于混凝土耐久性以及安全性的研究,为工程的设计提供相关基础理论。政府工程质量监督部门则要明确建筑的最低使用期限,邀请有关专家进行深入的研究和论证。

2、加大对施工材料与设备的监督

土建工程的施工材料多是钢筋与混凝土,二者极易受环境影响的特点是世界性的难题,目前没有有效的措施避免。设计与施工单位要在有限的技术范围内加强对混凝土配合比以及钢筋强度的研究,结合土建工程的特点来选择合适的材料,严格控制混凝土材料以及其他建筑材料的质量,减少因设备原料质量差而带来的质量问题。此外,施工单位还要对工程的质量进行及时的监管,在上一道工序合格以后再进入下一道工序的施工,提高土建工程的质量,延长工程使用期限,提高工程使用安全性。

3、完善工程的检测与维护

土建结构工程篇(2)

鉴于这一会议的论坛性质,以下仅就会上提出的一些问题及建议作一归纳,提交与会专家考虑并审议。

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一、土建结构工程的安全性

结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力,是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用(维护、检测)有关,而这些又与土建工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。

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1.我国结构设计规范的安全设置水准

对结构工程的设计来说,结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准,总体上要比国外同类规范低得多。

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1.1构件承载能力的安全设置水准

与结构构件安全水准关系最大的二个因素是:1)规范规定结构需要承受多大的荷载(荷载标准值),比如同样是办公楼,我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米150公斤(现已确定在新的规范里将改回到200公斤),而美、英则为240和250公斤;2)规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小,前者是计算确定荷载对结构构件的作用时,将荷载标准值加以放大的一个系数,后者是计算确定结构构件固有的承载能力时,将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度,在安全系数设计方法(如我国的公路桥涵结构设计规范)中称为安全系数,体现了安全储备的需要;而在可靠度设计方法(如我国的建筑结构设计规范)中称为分项系数,体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大,表明安全度越高。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载(如结构自重)的分项系数分别为1.4和1.2,而美国则分别为1.7和1.4,英国1.6和1.4;这样根据我国规范设计办公楼时,所依据的楼层设计荷载(荷载标准值与荷载分项系数的乘积)值大约只有英美的52%(考虑人员和设施等活载)和85%(对结构自重等恒载),而设计时据以确定构件能够承受荷载的能力(与材料强度分项系数有关)却要比英美规范高出的10~15%,二者都使构件承载力的安全水准下降。日本与德国的设计规范在某些方面比英美还要保守些。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范,就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾,至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是,在其他建筑物的活荷载标准值上,与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。不同材料、不同类型的结构在安全设置水准上与国际间的差距并不相同,比如钢结构的差距可能相对小些。

公路桥梁结构的情况也与房屋建筑结构类似,除车载标准外,荷载分项安全系数(我国规范对车载取1.4,比国际著名的美国AASHTO规范的1.75约低25%)与材料强度分项安全系数均规定较低。

尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低,但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的,这里的问题主要在于设计墨守陈规,在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。

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1.2结构的整体牢固性

除了结构构件要有足够承载能力外,结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力,或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度,用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果,可以减轻灾害损失。唐山地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件,一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏,竟导致整栋楼的连续倒塌,也是房屋设计牢固性不足的表现。

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1.3结构的耐久安全性

我国土建结构的设计与施工规范,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用(如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故,其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害,所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求,如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级,都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高结构构件承载能力的安全设置水准,在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。

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2.调整结构安全设置水准的不同见解

我国结构设计规范的安全设置水准较低,与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。但是,能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求,而且业已历经了较长时间的考验,这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成就;但是,由于安全储备较低,抵御意外作用的能力相对不足。如果适当提高安全设置水准将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准,主要是基于客观形势的变化,是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础,要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要,有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论,在如何调整的问题上存在较大的意见分歧,这次科技论坛上同样反映了这些不同的见解:

1)认为我国现行规范的安全设置水准是足够的,并已为长期实践所证明,而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉,在安全度上不能跟着英美的高标准走;安全度高了是浪费,除个别需调整外,总体上不必变动。

2)认为我国规范的安全度设置水准尽管不高,但在全面遵守标准规范有关规定,即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下,据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用,表明这些规范规定的水准仍然适用;但是理想的“三正常”很难做到,同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要,在物质供应条件业已改善的市场经济条件下,结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度,因为我国目前尚属发展中国家。

3)认为我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近,需要大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高,土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重,而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程(特别是建筑工程)造价中所占的比重现在已愈来愈低,材料供应也十分充裕。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要,但决不是没有风险,如果规范的安全水准较高,曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的,而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务,安全性上一定要有高标准。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认,即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样,由于我们的施工质量总体较差,结构的安全性依然会有差距。

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3、结构设计规范的概率可靠度设计方法

自1984年国家建委和国家建设部颁布了建筑结构设计统一标准以来,我国的建筑结构设计规范已从80年代末期起抛弃了传统的多安全系数设计方法,从而统一采用以概率理论为基础的可靠度设计方法;其它的工程部门如公路、铁路、港口、水利的结构设计规范也正在或计划作这样的转变。我国规范的可靠度设计方法是参考国际上的相应标准ISO2394并经过国内科技人员努力后得以实施的。将可靠度设计方法用于结构设计规范,在国际学术界内通常被看成是一种发展趋势,但在工程内界则存在不同看法。尽管有了ISO2394,国外却鲜有重要或著名的结构设计规范已直接采用了可靠度设计方法,至今仍采用多安全系数设计方法或称荷载抗力系数法。在我国,对于建筑结构设计规范中的可靠度设计方法以及企图将我国各个行业的各种结构设计规范都用可靠度方法统一起来的做法,虽然工程设计界颇有微词,但学术界持赞成和肯定者是主流,不过仍不时有人对可靠度方法用于设计规范的适用性提出质疑。这次科技论坛上则较为集中地反映了对规范可靠度方法的意见分歧。

对我国规范的可靠度设计方法持肯定意见的专家认为这是重大的科技进步,可靠度方法对安全度的概率定义要比定值的安全系数更清晰、更科学、更合理,当然概率可靠度设计方法本身尚有不少缺陷,有待进一步修改完善。持相反意见的人则认为,结构设计规范所面向的是类型多样的复杂群体,在安全度上需要考虑的不确定性与不确知性非常复杂,并不是“从统计数学观点出发的概率定义”所能科学描述或处理;规范可靠度方法在我国十多年的实践表明,它并没有给结构设计的安全性带来明显实效,反而造成了安全概念上的某些混乱;对工程技术人员来说,结构的安全度用可靠指标和虚假的失效概率表达后变得更加不可揣摩和模糊不清,不如安全系数那样从安全储备出发的度量方法更为直观和便于处理具体工程的安全问题;现行设计规范中的可靠度方法很不成熟,存在不少根本缺陷;他们认为半概率的多安全系数方法更适用于规范,也不排斥可靠度分析的结果可以作为一种参考,在综合判断安全系数的合理取值时予以考虑。

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二、土建结构工程的耐久性

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土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力,这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性,而且更多地体现在适用性上。

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1、土建结构工程的耐久性现状

大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题,并非我国所特有,但是至今尚未引起我国政府主管部门和广大设计与施工部门的足够重视。

长期以来,人们一直以为混凝土应是非常耐久的材料。直到70年代末期,发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的时期内就出现劣化;据1998年美国土木工程学会的一份材料估计,他们需要有1.3万亿美元来处理美国国内基础设施工程存在的问题,仅修理与更换公路桥梁的混凝土桥面板一项就需800亿美无,而现在联邦政府每年为此的拨款只有50~60亿美元。另有资料指出,美国因除冰盐引起钢筋锈蚀需限载通行的公路桥梁已占这一环境下桥梁的1/4。发达国家为混凝土结构耐久性投入了大量科研经费并积极采取应对措施,如加拿大安大略省的公路桥梁为对付除冰盐侵蚀及冻融损害,钢筋的混凝土保护层最小厚度从50年代的2.5cm逐渐增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm,而混凝土强度的最低等级也从50年代的C25增到后来的C40,桥面板混凝土从不要求外加引气剂、不设防水层到必须引气以及需要设置高级防水胶膜并引入环氧涂膜钢筋。而我国遭受盐冻侵蚀地区的公路桥梁在耐久性设计方面至今仍无明确要求,对混凝土保护层和强度的要求仅为2.5cm与C25,与上面提到的加拿大50年代水准一致。国内按这种标准设计的一座大桥,建成后仅8年,由于盐冻侵蚀,现已不得不部分拆除重建。

我国建设部于80年代的一项调查表明,国内大多数工业建筑物在使用25~30年后即需大修,处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15~20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好,一般可维持50年以上,但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30~40年。桥梁、港工等基础设施工程的耐久性问题更为严重,由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性差,许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。海港码头一般使用十年左右就因混凝土顺筋开裂和剥落,需要大修。京津地区的城市立交桥由于冬天洒除冰盐及冰冻作用,使用十几年后就出现问题,有的不得不限载、大修或拆除。盐冻也对混凝土路面造成伤害,东北地区一条高等级公路只经过一个冬天就大面积剥蚀。我国铁路隧道用低强度的C15混凝土作衬砌材料,密实度和抗渗性差,不耐地下水与机车废气侵蚀,开裂与渗漏严重;对几个路局所辖的隧道进行抽样调查表明,漏水的占50.4%,其中1/3渗漏严重,并导致钢轨等配件锈蚀以及电力牵引地段漏电,影响正常运行,而1999年颁布的铁路隧道设计规范仍未能对隧道的耐久性问题采取适当的对策,如适当提高混凝土的最低强度等级和在混凝土中掺入化学纤维等。

耐久性问题的严重性和迫切性在于我们许多正在建设的工程仍未吸取国际和国内的大量惨痛教训,还沿着老路重蹈覆辙。一些北方城市新建成的立交桥和高速公路桥,仍没有在材料性能和结构构造等方面采取必要的防治冻融和盐害的综合措施。甚至大型工程如2000年投入运行的珠海莲花跨海大桥,其主体结构在浪溅区仍采用不耐海水干湿交替侵蚀的C30混凝土与3~4cm厚的保护层厚度。

有专家估计,我国“大干”基础设施工程建设的高潮还可延续20年,由于忽视耐久性,迎接我们的还会有“大修”20年的高潮,这个高潮可能不用很久就将到来,其耗费将倍增于当初这些工程施工建设时的投资。

使混凝土结构的耐久性问题进一步加剧的原因有:

1)由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准,导致水泥工业对水泥强度的不适当追求,使水泥细度增加,早强的矿物成份比例提高,这些都不利于混凝土的耐久性。我国对水泥质量的检验在强度上只要求不低于规定的最低许可值,而国外则同时还要求不高于规定的最高值,如果强度超过了也被认为不合格,这种要求还有利于水泥产品质量的均匀性。

2)工程施工单位不适当地加快施工进度,尤其是政府行政领导对工程进度的不适当干预。混凝土的耐久性质量尤其需要有足够的施工养护期加以保证,早产有损生命健康的概念同样适用于混凝土。国内媒体上大加宣传的所谓几个月就修成一条大路、建成一座大桥、或盖成一幢高楼的工程以及抢工献礼工程,很可能就是今后注定要花掉更多资金进行大修的短命工程。提前完成合同规定施工期的在国外要被罚款,因为意味着工程质量有遭到损害的可能。

3)环境的不断恶化,如废气、酸雨,我国的酸雨面积已超过国土的30%。

当前迫切需要进行的工作是尽快编制桥梁、隧道、港工等基础设施工程耐久性设计的技术条例,修订补充现行规范中对结构耐久性的要求。首先需要明确的是各种基础设施工程的设计工作寿命,在重要工程的设计文件中必须有使用寿命的要求和论证。当前在建的众多工程在耐久性上之所以仍然沿着重蹈覆辙的道路走,很重要的一个原因是工程设计施工技术人员在耐久性上没有可资遵循的新依据。更为严重的是现行规范中的有些条文,本身就对耐久性有害。为了提高混凝土耐久性,在混凝土中合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺合料是重要的技术手段,国外有的规范甚至规定在桥梁等混凝土结构中必须加入粉煤灰等掺合料,而我国的铁路混凝土桥隧施工规范仍在明文禁止使用。此外,工程技术界还存在长期形成的一些过时的看法,对改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如,顾虑会影响混凝土强度而不愿使用引气剂,而引气本应作为改善混凝土耐久性和工作性的常规手段;又如,希望加大水泥用量来保证混凝土强度,而尽可能低的水泥用量本应是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途径。

在修订规范的耐久性要求上,交通部于2001年颁布的港工混凝土结构防腐蚀技术规范已为其它土建工程行业起到较好的示范作用。我们一方面要参照国内外已有的资料和经验,尽快编写出相应的设计施工技术文件以应急需,另一方面则要安排系统的研究项目,加大耐久性研究工作的支持力度;混凝土结构的耐久性是当前国际上结构工程学科最为重要的前沿研究领域之一,而我国在这一方面相当落后。混凝土的耐久性研究离不开原材料和环境等特定条件,需要考虑本国的特点,是不能完全依赖国外研究成果的。

重视混凝土结构的耐久性也是可持续发展的需要。生产混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗国土资源并破坏植被与河床,水泥生产排放的二氧化碳已占人类活动排放总量的1/5~1/6,而我国排放的二氧化碳量已居世界第二。我国现在每年生产5亿多吨水泥,与之相伴的是年耗20多亿方的砂石,长此以往实难以为继。延长结构使用寿命意味着节约材料,而耐久的混凝土一般又应是水泥用量较低和矿物掺合料(工业废料)用量较高的混凝土,所以耐久的混凝土正适应环境保护的需要。国际上对桥梁、隧道等土木工程的设计工作寿命多为100年,有的如英国为120年。考虑到耐久性不足所造成的巨大经济损失和资源浪费,国际上近年来有要求将这些工程的最低工作寿命进一步延长的趋势,如提出城市环境中的桥梁至少应有150年。

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2.土建结构工程使用阶段的正常检测与维护

结构耐久性和使用寿命的概念,与使用阶段的检测、维护和修理不能分割,对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。为了保证结构安全性和耐久性,一些工程在建成后的使用过程中,应该进行定期检测和维护。我国有结构工程的设计规范与施工规范,但没有如何使用的规范。有些工程倒塌事故,例如最近四川宜宾的南门大桥发生桥面坍落事故,就是因为桥面结构与主拱之间的吊杆在连接处发生锈蚀,如果有定期的检测要求,这样的事故很有可能避免。有些国家对于结构的损坏可能导致公众安全的建筑物与桥、隧等公共工程,强制规定必须定期检测;即使是建筑物的玻璃幕墙和外墙面砖等建筑部件,因其坠落后容易伤及公众,也有强制定期检测的要求。我国由于施工管理水平和事故操作人员的素质相对较差,质量控制与质量保证制度不够健全,规范对结构安全与耐久性的设置水准又相对较低,已建的工程中往往存在较多隐患,所以更有必要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。对于土建结构工程的安全质量,虽然政府已作出了设计与施工的责任单位和个人需对其“终身负责”的规定,但是这种要求执行起来缺乏可操作性。要将结构安全质量事故减少到最低程度,还应以预防为主,通过例行检测及时发现问题。

现在国内有大量土建工程因步入老化期需要诊治,也有大量已建的违章工程需要评估,更有许多工程发生病害需要诊断和加固,各地已涌现了不少从事土建工程诊断、治理与加固的队伍,并有蓬勃发展成为一种新兴行业的趋势。出现问题和病害以后再来治理固然重要,但是我们应该更加强调预防。对于在役土建工程的检测和评估,要建立相应的法规和标准,要有从业人员的注册和从业机构的资质认证制度,在管理体制上予以规范。

从国家对公共工程建设的投资和对工程设计的要求来看,需要有工程整个使用期限即全寿命费用支出的论证。只注意工程项目建设的一次投资支出,很少考虑工程建成后需要正常维护与修理的长期费用,不但可能损害工程使用寿命和正常使用功能,而且经济上算总账会很不合算。在发达国家,由于新建工程少,用于维修的费用往往更为主要,英国1978年的土建维修费上升到1965年的3.7倍,1980年的维修费占当年土建费用总支出的2/3。我国虽是发展中国家,现在正大兴土木,可是过去建成的大量工程已经或过早老化。国内40%公路桥梁的桥龄已大于25年,加上进入90年代以后交通量猛增,超载严重,以往的设计标准又低,路、桥的维修问题十分突出。由于养护维修费用得不到保证,造成工程安全隐患并在以后需要支出更多的大修费用。在土建工程的投资上,希望有关部门能加大已建工程维修的费用。

为加速路桥等公共工程建设,国家现在鼓励投资公司出资并给以一定期限如30年的经营收入作为补偿。如果对重要土建工程有必须进行定期检测与评估的法规,就能保证这些工程在一定期限后归还国家管理和经营时的良好功能,对于设计工作寿命为100年的桥梁,至少还可正常使用70年,而不至于30年到期后国家接收的已是一个破旧的工程。

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三、技术规范的作用与管理

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这次科技论坛对于土建结构工程技术规范的定位、作用与管理也进行了讨论并提出了一些看法。

长期以来,受计划经济体制的影响,我们往往视技术规范为法,将规范的具体规定和要求等同于法律条文来对待。技术规范或规程,与各种技术条例、技术要求、工法、指南等技术文件一样都是技术标准,本身不具有法律作用,只当工程各方(业主、设计、施工企业)认同作为设计与施工的依据并在契约的基础上,才能作为法律仲裁的依据。将技术问题法制化并强制执行,不利于技术进步和创造性的发挥,反而容易成为推卸责任的借口。当然,政府部门从国家和公众的整体利益出发,需要在安全、环保等重大原则上对土建工程的设计施工提出必须满足的最低要求并制定相应的法规,但法规一般并不需要提供如何达到这些要求的具体技术途径和方法,后者是技术标准的任务。政府也可以原则认可或批准某些重要的技术规范或其中某些内容使用。

土建工程有着强烈的个性,需要工程技术人员针对具体特点去解决设计与施工问题。所以规范作为技术标准宜强调其指导性而不是强制性。如果规范条文看作为一般意义上的法律条文,就有可能束缚设计施工人员的主动创造性并阻碍新技术的应用。。我国土建工程在结构设计上与国外相比的最大差距就在于方案与技术上的创新,这与以往过分强调规范的法律地位从而形成所谓“结构设计就是规范加计算”的倾向不无关联。我国的技术规范在编写风格上也有模仿法律的倾向,极少提及使用者需要注意规范可能存在的某些不足之处或允许并鼓励使用者在某些问题上可以另辟蹊径。如果在设计施工中要取代规范中已经落后过时甚至有害的技术规定,则无异于违法行为。相反,只要墨守规范,即使出了事故,就可不负法律责任。这样就在客观上降低了对工程技术人员的业务技能要求与职责要求,不利于提高我国建筑企业和从业人员的素质以及参与今后的国际竞争。为了消除这些负面影响并杜绝钻规范条文的空子进行偷工减料,应有必要建立这样的共识并作出规定,即遵守了规范条文并不意味着就可免除法律责任。国外有些规范就是这样规定的。

企图不断加强技术规范的强制性来解决屡禁不止的工程事故,不是解决问题的有效途径。现在,有关主管部门将建筑结构设计规范中的部分条文抽出来,明确列为强制性条文,同时规定各个设计单位完成的设计,须通过有关部门或其授权委任的其他企事业设计单位的审查,而审查的主要内容就在于对照规范强制性条文的要求,其任务已类似于执法;这种做法是否明智似可商榷。我国土建工程事故频繁的原因,主要在于管理不善,特别是管理环节上的腐败;其次是施工操作人员素质低,又难以短期解决;过分强调规范的地位与作用,未能建立与规范配套的完整标准体系,比如缺乏指南、工法等更为详尽具体的技术文件,可以用来指导和规范设计与施工的各个具体环节,也有一定的关系。从设计角度看,出现事故主要不是由于没有按照规范强制性条文的规定,而是方案性的错误或忽略主要的设计条件;也有一些工程则因过去的设计标准过低,耐久性不足,在使用过程中又缺乏应有的例行检测而导致失效。其实,要做到设计规范强制条文的要求最为容易,为此请专业人士审查似无必要。重要的工程设计应规定请专业单位全面审核,其要点也应在结构方案、构造方法与计算分析的原则上。从结构设计的国家规范中抽出的强制性条文不免支离破碎,个别条文的规定也不一定适合某些地区和某些工程的具体特点,反而造成麻烦。

我国幅员广阔,各地经济发展很不平衡,技术力量悬殊,环境条件各异,客观上要求规范能给设计人员更多灵活性,少一些强制性,这样才能更好地在规范的指导下,根据工程的特点和具体条件去解决问题。总之,在规范标准上,要摆脱计划经济年代遗留下来的过分强求统一、较少考虑个性和缺乏实事求是灵活性的倾向。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范,在工程的安全性和耐久性标准上,可有不同的设置水准。比如上海、北京、广州这些大城市应该高些,在抗震防灾要求上,更应区别对待。全国性的规范订得愈详细,其适用性可能变得愈差,造成的混乱也可能愈多;特别象岩土工程那样的规范更是如此。

技术标准中的强制性越多,也意味着政府有关部门在具体技术问题上需要承担的责任越重,而这些本来不该是政府部门的职责。规范中的要求是最低要求,在安全设置水准上,政府需要干预的也应是保证公众安全的最低要求。对于土建结构的抗震设计,政府有关部门至今仍规定任何部门和个人不得随意提高抗震的设防标准(建抗586号文件)。事实上,如将商品房的抗震设防烈度提高1度,抗震能力可提高约1倍,而增加的房屋造价相当有限,在众多城市中可能仅及居民用于室内装修费用的几分之一。政府的这一规定无异于限制居民只能购置抗震安全质量标准最低的房屋,如果发生地震造成损害,有关部门如何解释?

规范等技术标准的管理体制亟待改善。建国以来,由政府部门负责统管并指定有关企事业单位分别承担每本规范编写和修订工作的做法已越来越不能适应当前的形势,有些在经费和人力上得不到保证,平时基本上没有专门人员去搜集了解规范使用中的问题并及时修改补充规范条文;面对新的结构型式、新的材料和新的工艺,规范的过时条文不但成为推广新技术的阻力,而且有被误用或盲目套用而造成工程质量安全事故。

发达国家有关土建结构工程的规范及与之配套的各类技术标准多由行业协会或专业学会编制及管理,规范的翻新周期短,不象我们要长达10年以上。我国的学会与协会重复设置,分工不明,并且至今还依附于某一政府部门,基本上只起到政府职能部门非官方代言人的作用,距离独立和富有活力的健全机构还差的很远,如何发挥这些机构在技术标准编写和管理中的作用也是值得探讨的一个问题。建议随着改革的深入,整顿合并有关的学会、协会,加强其职能,并逐渐成为技术标准编制管理的主体。



四、准备提交政府有关部门考虑的建议



为了改善我国土建结构工程的安全性与耐久性,这次论坛中提出了以下建议供政府有关部门考虑,:

1、桥梁、隧道、道路、港口等基础设施工程的混凝土结构耐久性,已是当前亟待采取措施应对的重大问题。否则,一些工程的正常使用功能和安全性将得不到有效保证,我国的现代化建设和国民经济会蒙受巨大损失,并将给生产和公众生活带来长期困扰。

建议国家建设部、交通部、铁道部主管土建工程设计标准的部门,能对工程的耐久性要求作重点审查,明确土建工程的设计应有最低使用寿命的要求,重要工程的设计文件中应有正常使用寿命和耐久性设计的独立章节与论证;

建议国家自然科学基金委员会能在今后一段时期内对混凝土工程耐久性的基础理论研究给予重点支持;

建议国家安全生产监督管理局为在近期内编订有关法规标准给以立项资助;

建议中国工程院土木水利建筑学部在其咨询研究项目中,联络国内有关专家,促进土建结构耐久性设计指导性技术条例的编制。



2、土建工程使用过程中的安全性,应有定期的检测和正常的维护修理加以保证。对于重要土建工程,我国尚无必须进行安全检测的法规。在基础设施工程的投资上有重新建、轻维修的倾向,不利于工程寿命和投资效益。

建议对桥、隧等重要公共基础设施和公共建筑物,在其使用期内实施强制性的定期安全检测。为此,需要制定法规,编制相应的技术标准;对于土建结构工程的检测与评估,需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。

建议政府有关部门在桥、隧、道路等土建基础设施工程投资上,根据需要,加大工程维修费的比例。



土建结构工程篇(3)

中图分类号: TU714 文献标识码: A

结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力,是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用(维护、检测)有关,而这些又与土建工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。

1 我国结构设计规范的安全设置水准

对结构工程的设计说,结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准,总体上要比国外同类规范低得多。

1.1. 构件承载能力的安全设置水准

与结构构件安全水准关系最大的二个要素是:1)规范规定结构需要承受多大的荷载(荷载标准值),比如同样是办公楼,我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平米150公斤(现已确定在新的规范里将改回到200公斤),而美、英则为240和250公斤;2)规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小,前者是计算确定荷载对结构构件的作用时,将荷载标准值加以放大的一个系数,后者是计算确定结构构件固有的承载能力时,将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度,在安全系数设计方法(如我国的公路桥涵结构设计规范)中称为安全系数,体现了安全储备的需要;而在可靠度设计方法(如我国的建筑结构设计规范)中称为分项系数,体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大,表明安全度越高。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载(如结构自重)的分项系数分别为1.4和1.2,而美国则分别为1.7和1.4,英国1.6和1.4;这样根据我国规范设计办公楼时,所依据的楼层设计荷载(荷载标准值与荷载分项系数的乘积)值大约只有英美的52%(考虑人员和设施等活载)和85%(对结构自重等恒载),而设计时据以确定构件能够承受荷载的能力(与材料强度分项系数有关)却要比英美规范高出10~15%,二者都使构件承载力的安全水准下降。日本与德国的设计规范在某些方面比英美还要保守些。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范,就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾,至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是,在其他建筑物的活荷载标准值上,与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。不同材料、不同类型的结构在安全设置水准上与国际间的差距并不相同,比如钢结构的差距可能相对小些。

公路桥梁结构的情况也与房屋建筑结构类似,除车载标准外,荷载分项安全系数(我国规范对车载取1.4,比国际著名的美国AASHTO规范的1.75约低25%)与材料强度分项安全系数均规定较低。

尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低,但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的,这里的问题主要在于设计墨守陈规,在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。

1.2 结构的整体牢固性

除了结构构件要有足够承载能力外,结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力,或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。整体牢固性主要用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果,可以减轻灾害损失。唐山地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件,一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏,竟导致整栋楼的连续倒塌,也是房屋设计牢固性不足的表现。

1.3 结构的耐久安全性

我国土建结构的设计与施工规范,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用(如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故,其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害,所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求,如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级,都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高结构构件承载能力的安全设置水准,在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。

土建结构工程篇(4)

高层建筑物的安全性能主要取决于混凝土结构的强度及其承载力。很多因素都会对混凝土结构性能产生影响,这就要求我们必须在实践中研究出更好的方式,以减少或杜绝裂缝的发生,确保建筑物的使用质量。

1混凝土结构自缩的因素分析

1.1水泥对混凝土自缩造成的影响

一直来钢筋混凝土已成为城市的代名词,导致了人类对生态环境的更高追求性。所以在当下的城市中,钢筋混凝土是城市的主要组成部分,水泥作为混凝土的重要组成材料,同时也是混凝土凝结强度、时间的根本所在。但是不同的水泥所产生的自缩能力是不一样的,比如说铝酸盐水泥以及早强水泥的自缩性能就稍微大一点,而一些低热、中热的水泥,其自缩性能就要稍微小一点。但是不同水泥的自缩值也会因为其凝结时间的不同而出现差异,比如说矿渣水泥在凝结的21d 龄期时的自缩性相对大于普通的水泥。与此同时,水泥的细度也能够影响混凝土的自缩值,较细的水泥早期的自缩速度比较快,其前期的自缩值相对较高。

1.2 外加剂对混凝土自缩产生的影响

有时候我们为了增大水泥灰浆的流动性,往往会向混凝土混合料里添加减水剂,这也会对混凝土结构的自缩值产生一定的影响。通常情况下,高效的减水剂能够轻微的降低混凝土的自缩值,并且不同类型、规格以及不一样添加量高效减水剂对自缩性产生的影响不大。而干缩减少剂能够对混凝土自缩值造成比较大的影响,可以减少自缩值百分之五十左右。毕竟干缩减少剂可以减少毛细水的表面张力,从而影响混凝土的热量散发条件。而膨胀剂对于混凝土自缩值的影响则要取决于膨胀剂的种类,比如说一些氧化钙类型的膨胀剂可以减少混凝土结构的自缩性,但是其他类型的膨胀剂只是在早期有膨胀,对结构后期自缩所产生的影响并不大。

1.3 矿物掺合料对混凝土自缩产生的影响

如果我们在混凝土制作的过程中,在其中掺入矿物掺合料,那么这些矿物料也会对混合土的自缩性产生影响。如果在混凝土中加入的矿物料比表面积超过400 平方米/千克,那么它在 120d 的自缩值将会随着掺加矿物料的增加而增大。但当矿物料的比表面积不超过338 平方米/千克时,混凝土的自缩值便不会发生变化。与此同时,添加不同的矿物料对自缩性的影响也不尽相同。比如说,在混凝土中加入硅灰将使混凝土的自缩值增大,并且会随着掺加量的增加而增大。如果添加的是粉煤灰则混凝土的自缩性将会随着掺加量的增大而减小,特别是早期会有明显的降低现象发生。

1.4 其他因素对混凝土自缩性产生的影响

能够对混凝土凝结产生的影响因素比较重多,其中既包括内部的条件也包括外部影响因素。前面我们已经对主要的内部影响条件进行了论述,下面我们就来简要的探讨一下,外部因素对混凝土凝结及自缩性所造成的影响,首先,温度是影响混凝凝结和自缩性的首要因素,通常情况下,温度在15 到 40 摄氏度时,混凝土的自缩值和凝结速度会随着温度的增加而提高。其次,水灰之间的配比也是影响混凝土自缩性的重要影响因素,一般自缩性会随着水灰比的减小而增大。最后,养护时间也会对混凝土自缩性产生比较大的影响。通常自缩值会随着养护时间的增加而逐渐增大,早期增加的速度比较快,后期则随着混凝土的逐渐凝结,而速度逐渐减慢。

2 大体积混凝土结构施工技术探析

通过我们对混凝土自缩性影响因素进行的分析与探究,我们就可以制定出一些加强性的措施,以减少大体积混凝土施工中出现的问题,保障工程建设的综合质量水平。主要的措施有以下几个方面:

2.1水泥水化热降低施工技术

水泥水化热是混凝土凝结以及伸缩的根本所在,我们通过降低水泥水化热的方法来减少混凝土极度伸缩引起的质量问题。具体的措施主要有以下几个方面:①选用中低水化热的水泥。比如说,火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰水泥以及矿渣硅酸盐水泥等等。②充分利用水泥的后期凝结强度,降低水泥使用量。据有关研究调查表明,每立方米的混凝土每减少十千克的水泥使用量,混凝土水化温度将降低1摄氏度。③尽量选用颗粒比较大、质地优良的集料,添加剂等。④我们还可以在不影响钢筋配置的情况下,掺入不超过总体积百分之二十的大石块。

2.2 加强混凝土温度控制

鉴于温度对于凝结强度和伸缩性的重要影响,我们通过科学的控制混凝土温度,也能够有效的控制混凝土的伸缩性能。具体的措施一般有两个方面:

①对混凝土骨料即砂石材料进行降温处理,在夏天应该避免阳光照射,也可以通过喷洒水雾以及冷气遇冷进行制冷处理。同时,也可以采用冰水搅拌或者是其他的降温处理方法。②在大体积混凝土浇筑施工完毕以后,进行长期的保温养护,循序渐进的对混凝土结构内部、外部进行降温,避免内外温差过大,内外部伸缩不均匀导致裂缝产生的现象发生。同时,加强定期的测温、控温工作,及时的调整保湿养护措施,始终将混凝土的内外温差控制在25 摄氏度以内。

2.3 改善一些约束性的条件

对于大体积混凝土,我们可以采取分层浇筑以及妥善处理施工缝的方法,来改变大结构一次性施工所造成的水化热量过大的现象。此外我们还可以采取处理大结构混凝土基础的方法来改变一些约束性的条件,比如说在岩石地基以及混凝土垫层之间设置滑动层,比如说铺设卷材、刷沥青等等,以消除两者之间的嵌固作用,释放约束力。

2.4 提高混凝土的最大拉伸强度

混凝土的最大拉伸强度对于我们提高混凝土的伸缩性能,减少大结构混凝土质量问题有着重要的作用。具体的措施我们一般是在混凝土制作的过程中选择优质的集料,严格控制水灰配比以及砂石比率,也可以添加一些膨胀剂,并且振捣密实。同时也可以采用二次投料法及二次振捣法、加强早期养护的措施进行处理。此外,我们也可以根据大体积混凝土结构的实际需求,来增加钢筋的配置,以提高结构的自身收缩承受能力。

2.5 混凝土结构的养护

在养护阶段,常用的方法是在混凝土表面贮水蓄热,以满足保温保湿的要求。混凝土终凝后应该在混凝土表面砌筑贮水池贮水。水具有蓄热保温的作用,这样混凝土表面就有了一层保温屏障,为避免水分散失,应该用薄膜覆盖贮水池,这样能有效避免因雨水或天气温度变化而影响贮水池保温保湿的作用。实践证明,这种养护方式能对混凝土的硬结温度进行控制,从而有效避免裂缝的出现。

3 结语

关于房屋建筑工程中大体积混凝土结构施工技术的探析,本文主要从以上几个方面进行论述。具体的施工技术措施还应该根据工程的实际需要以及施工的具体条件来综合性的考虑。本文旨在与同行业从业人士进行学术上沟通与交流,在此也希望有更多的人员参与到这项课题的探讨中来,为保障建筑工程的科学发展而共同努力。

参考文献

土建结构工程篇(5)

(二)降低地基对混凝土的约束力

在实际工作中,降低地基对混凝土的约束也是混凝土结构施工中需要注意的问题,如若地基的约束力作用在混凝土结构上,也会降低凝土结构施工质量。

(1)进一步降低混凝土内部约束力为了保证混凝土结构施工质量不受混凝土内部约束力的影响,在应用混凝土施工技术时一定要估算混凝土结构内部温度。在具体施工过程中,注意控制混凝土结构内部温度,如若出现温度超过估算范围时,应当采用覆盖法或蓄水发法等来降低混凝土结构内部温度。

(2)减少外部地基约束力在土木工程建筑混凝土结构施工过程中,应用混凝土施工技术进行混凝土浇筑时作用在地基上的作用力较大,会增加地基需要承受的压力,相应的地基约束力将会作用在混凝土结构上,促使混凝土结构施工质量降低。对此,在混凝土结构浇筑时尽量采用滑动层浇筑,通过滑动浇筑,缓解低级所承受的作用力,相应的降低地基外部约束力,确保混凝土结构施工质量达标。

土建结构工程篇(6)

我国平原一带多为软土地区,其软土地基的耐久控制是土建结构工程旅工成败的关键。但是由于软土地区土层性质多变,再加上在建筑物密集地区施工,周围环境要求严格,施工难度也很大。我们应该积极完善耐久性技术标准体系与管理体制,鼓励科技创新和技术进步,使之尽快达到国际先进水平。

1.耐久性概述

结构的安全性是结构或构件在各种作用下保证人员财产不受损伤的能力,通俗说来就是防止发生破坏倒塌的能力。它是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用(维护、检测)有关,而这些又与土建法规和技术标准的合理设置及运用相关联。对结构工程的设计而言,结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性和结构的安全耐久性等几个方面。土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力。这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性,而且更多地体现在适用性上。

2.软土地基土建结构发生沉降的原因

当前与土建构件安全水准关系最大的两个因素是:(1)规范规定的结构所需要承受的最大荷载(荷载标准值),比如同样是办公楼,我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是l50kg/m2(新的规范将改为200kg/m2),而美国、英国则分别为240kg/m2和250kg/m2,(2)规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小,前者是计算确定荷载对结构构件的作用时,将荷载标准值加以放大的一个系数;后者是计算确定结构构件固有的承载能力时,将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数,这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度,在安全系数设计方法中称为安全系数,体现了安全储备的需要。但是软土的强度较低,天然地基上浅基础的承载力基本值一般为50~80 kPa,这就不能承受较大的结构荷载,否则可能会出现地基的局部破坏乃至整体滑动,或者是在开挖较深的基坑时,出现基坑的隆起和坑壁失稳的现象;另一方面,由于软土的压缩性较高,建筑物基础的沉降是比较大的,如果结构荷载差异较大,体形又比较复杂,那就要产生较大的不均匀沉降,沉降和不均匀沉降过大将引起公路基础标高的降低,影响公路的使用条件,或者造成倾斜、开裂、破坏。同时由于其渗透性很小,固结速率很慢,沉降延续的时间很长,给土建结构内部设备的安装和与外部的连接带来许多困难。

3.加强软土地基土建结构工程耐久性的主要措施

3.1加强沉降动态观测

为掌握土建结构在施工期中的变形动态,施工期间必须进行地表沉降量的动态观测。其中沉降动态观测的首要任务是合理埋设沉降观测点。沉降观测点的埋设位置通常由工程设计书给定,一般来说每个断面应在土建结构中央分离带上布设1个沉降点,在两侧分别布设1个沉降点,3个沉降点应位于一条线上,以便充分体现该断面的沉降情况。沉降点以沉降板作为观测标志,沉降板一般由一根直径为30~40mm的直杆钢管和一块400mm×400mm×9mm的钢板组成,钢管底部焊接在钢板上,沉降杆每段长度为20~30mm,随填土升高而逐渐接高。沉降板的底座埋设在路基底面或砂垫层上,埋设时要求沉降杆处于铅直状态,并保持管顶低于压实面5~8mm。.如果需要埋设分层沉降观测点,原则上应每一层土设一个点,点数与埋设深度视具体情况而定,最深的点应超过压缩层理论厚度,或者埋设在压缩性低的砾石或岩石层上,最浅的点一般在基础底面下50mm处。

3.2应用合理的技术规范

在土建结构耐久性规范标准上,要摆脱计划经济年代遗留下来的过分强求统一、较少考虑个性和缺乏实事求是灵活性的倾向。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范,在软土地基耐久性标准上,可有不同的设置水准。全国性的规范订得愈详细,其适用性可能变得愈差,造成的混乱也可能愈多;特别像软土工程那样的规范更是如此。技术标准中的强制性越多,也意味着政府有关部门在具体技术问题上需要承担的责任越重,而这些本来不该是政府部门的职责。规范中的要求是最低要求,在安全设置水准上,政府需要干预的也应是保证公众安全的最低要求。比如对于土建结构的抗震设计,政府有关部门至今仍规定任何部门与个人不得随意提高抗震的设防标准。

3.3进行定期的检测与维修

在软土地基土建工程施工与使用过程中,应有定期的检测和正常的维护修理加以保证。在基础设施工程的投资上有重新建、轻维修的倾向,不利于工程寿命和投资效益。对于重要土建工程重要公共基础设施和公共建筑物,在其使用期内实施强制性的定期安全检测。设计合理的混凝土结构体系也是重要措施,配置完善的受力钢筋骨架,不但进行强度和刚度计算还应进行抗裂或裂缝宽度验算,避免因结构开裂或裂缝宽度超出限值而使钢筋受侵蚀。同时成立一个由安监人员,土建管理人员、基层班组长等相关人员组成的土建安全管理小组,按安全生产责任制并结合具体情况明确小组的人员分工。管理小组成员相互沟通协调处理施工中的各项日常事务,正确解决安全和生产矛盾,避免出现各自为政的情况。

3.4加强新技术的推广应用

当前灌注桩作为软土地基建筑物基础,在房屋建筑工程、桥梁工程和水利工程中已广泛应用,钻孔灌注桩施工技术也比较成熟。其施工原理就是以足够的首批混凝土浇灌量,迅速将孔底的水或泥浆排开并一次将导管出料口包裹在混凝土一定的深度之中,使后续浇灌的混凝土始终与孔内水或泥浆隔离开来,而后持续不问断地将高流态混凝土从进料口通过导管输入桩孔。在输入混凝土过程中,随着孔内混凝土不断增加,不间断地提升导管,但必须使出料口埋设在已浇筑的混凝土中的一定深度。后续输入的混凝土是通过出料口与入料口之间密封导管中的高差形成的压力,使混凝土冲挤入已浇筑的混凝土之中的。首批灌入的混凝土中的一部份作为隔离层而被顶在最上面,并始终被不间断灌入的后续混凝土逐步冲顶向桩口处移动。钻孔灌注桩在施工中振动噪声小,桩长及形式比较灵活,因此,应用很广泛。

4.结语

软土地基土建结构的耐久性一直是设计者与使用者非常关注的问题,关系到安全与经济的协调、基础设施的投资,并与国家现行政策、法规以及未来的经济发展息息相关,是一个复杂的系统工程问题。我们应充分理解和认识软土地基的受力特点,采取相应的施工方法,同时精心组织、精心施工,才能避免施工过程中产生不必要的麻烦。■

【参考文献】

[1]白云,周松等.软土地下工程施工技术[M].上海:华东理工大学出版社,2000.

[2]建筑荷栽规范(GB5009~2001)[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.

土建结构工程篇(7)

中图分类号:TH72 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)10-0138-01

导言

在国家经济实际发展环节中建筑行业贡献巨大,尤其是在城市化良好建设科学引导背景下,国内建筑行业更是实现了迅猛性的快速发展,这也促使各个省城市中高楼大厦不断出现。而这些高楼大厦一方面美化了大众生活空间,另一方面也真切的将城市面貌焕然一新,可以说建筑工程功不可没。

1 建筑工程混凝土结构的优点

1.1 保证建筑的强度

在建筑工程中,建筑物的强度与混凝土有着非常直接的联系。通过对混凝土结构的应用,可以让混凝土材料发挥自身的强度优势,在其凝固以后,确保建筑工程可以达到一定的强度。想要充分的发挥混凝土结构强度的优势,需要我们要根据不同的工程情况中配制不同的混凝土材料,这样才能做到建筑轻度的合理性。

1.2 提高建筑的防水性能

在建筑工程中,防水性能的好坏关系着建筑的后续使用情况,只有在工程建设过程中,做好防水工作,才能保证建筑发挥其最佳的使用功能。在建筑工程中融入混凝土结构,其较为显著的优点便是施工成本低且施工步骤简单,除了这项优势,还可以发挥混凝土结构良好的防水性能,可以说对实现建筑工程的质量具有中重要的意义。

2 影响建筑工程混凝土结构施工技术的相关因素

2.1 原材料配合比

现阶段,建筑工程中长期存在采购人员购置质量低劣混凝土原材料的局面。此外,在混凝土原材料进入施工现场的过程,检测人员在缺乏严格检查力度的同时,没有根据相应规范检验混凝土结构的配合比,为混凝土结构埋下了安全隐患,难以提高混凝土的结构强度,无法满足现代人们对建筑工程的质量需求。

2.2 水泥强度

混凝土所采用的水泥强度和混凝土强度为正比,在选择高标号水泥配合比混凝土强度时,要保证与水灰比强度的一致性,并高于低标号。在混凝土结构的施工过程中,要按照施工现场与设计规范,明确水泥标号与类型、规格。而在配置过程中需首先考虑选择高标号水泥,保障建筑工程中混凝土结构的整体质量。

2.3 水灰比

通常情况下,水灰比强度与混凝土结构强度成正比。要严格遵循设计规范与工程施工要求,合理配比水灰比,提高建筑工程混凝土结构质量。由于混凝土结构质量在很大程度上受到水灰比和水泥的影响,因此,在具体施工作业中,要科学选用水泥材料,不断完善水灰比的配合比,从而提高混凝土结构的整体质量。

2.4 混凝土养护与浇筑

在混凝土结构的现场浇筑过程中,大部分施工管理者和施工人员为追求施工进度,忽视了混凝土浇筑作业与振捣作业的重要性。在浇筑作业完成后,没有定期进行养护作业,施工工序严重缺乏有序性,对混凝土的终凝质量与强度造成负面影响。

3 建筑工程混凝土结构施工技术分析

3.1 浇筑技术分析

浇筑技术是混凝土结构施工中的主要技术之一,在混凝土结构的施工技术中,我们要做好对浇筑技术的控制,主要需要注意以下几点。首先,需要一次性将浇筑完成。保障浇筑过程的联系性才能保证最终浇筑的质量,一定要注重这道工序的连续性,如果不得不中断浇筑过程,那就需要我们做好严格的防护工作;其次,对浇筑的混凝土进行质量检测。在建筑工程中,混凝土的质量直接影响到了建筑工程的质量,这样一来,就对混凝土的质量提出了更高的要求,因此,我们必须定期对混凝土进行质量检测,并保证浇筑前混凝土的搅拌工作不能停止;再者,控制混凝土结构的其他相关结构,比如钢筋结构、模板结构等;最后,提高混凝土搅拌质量。在混凝土的搅拌过程中,务必要严格执行相关的工作规范和工作要求来开展工作,确保混凝土搅拌质量。

3.2 温控技术分析

在混凝土结构施工中,温度也是影响其质量的一项重要因素。对温度的把控会对混凝土使用中的强度、质量等产生非常大的影响,因此我们必须要保证建筑工程混凝土结构的温度。在我们都知道,混凝土是通过不同的材料经过一定比例的混合然后搅拌而成,在这个过程中,材料的配比固然重要,但我们更要注意对温度的把控,因为温度的高低能间接地影响到混凝土的强度大小。如果在混凝土的搅拌过程中存在较大的内外温差,我们可以采取加水的方式来降低温差,当然,我们也可以借助混凝土自然散热的特点选择温度高的时候进行浇筑。反之,在温度较低时,我们也应该采取相应的保温措施,保证混凝土结构施工的正常进行。

3.3 养护技术分析

通过对浇筑技术、温控技术的分析,我们队混凝土结构的技术已经有了一个基本的了解,除了以上介绍的两种技术之外,还有一个是我们不容忽视的,那就是养护技术。养护技术的及时、到位,也是混凝土结构达到一定质量要求的重要保障。养护技术主要指的是在混凝土浇筑完成后,初凝阶段的时候在其表面进行薄膜覆盖或洒水进行一定的保护工作,还有就是,在对混凝土的模板进行拆除以后,根据周围情况洒水做好养护等。在我国,建筑工程混凝土结构施工中,最常用的养护技术就是喷水养护,而喷水养护又可以细化为薄膜覆盖、覆盖浇水以及浸水养护这几种方式。在实际的操作中,我们对方法的选择应该结合具体内外部的情况。建筑工程混凝土结构施工时间一般较长,特别是在夏季,一定要做好对混凝土结构的防晒工作,防止由于蒸发过快造成的裂缝等情况,如果碰到冬季,应当做好保温措施,防止冻裂等。

4 Y束语

综上所述,对于建筑工程混凝土结构施工技术手段的应用来说,为了确保其最终的施工效果和质量水平,必须要首先把握好各个方面的基本操作流程,在此基础上,针对当前比较常见的一些问题和缺陷进行重点分析,并且采取相匹配的措施进行优化,不断提升其施工效果。

参考文献

土建结构工程篇(8)

1、建筑工程混凝土结构

就目前的情况来看在建筑工程中已经广泛的应用混凝土结构,其直接影响着工程的质量,因此也是越来越受到重视。混凝土结构的组成是由多种材料混合而成,包括水、水泥以及沙石等,另外也会加入一些辅材料进行配比的控制,从而得到了混凝土。在进行混凝土的配置时需要严格地按照相关要求进行材料的配比,同时也需要合理的掌控温度,从而才能够更好的确保混凝土结构的质量。

2、建筑工程混凝土结构的优点

2.1、保证建筑的强度

在建筑工程中建筑物的强度直接影响着混凝土的性能,在混凝土结构的应用过程中需要最大程度发挥材料的强度优势,当凝固过后能够进一步提高建筑工程的强度。为了能够最大程度发挥混凝土结构的优势,我们需要在实际应用中结合工程的情况进行混凝土材料的配置,从而能够有效地确保建筑强度的合理性。

2.2、提高建筑的防水性能

除了强度以外,防水性能也是直接影响着建筑工程的施工,因此在建筑工程建设的时候需要进一步加强防水工作的控制,从而才能够最大程度发挥使用功能。在建筑工程中加入混凝土结构,最主要的优势是能够有效地控制施工成本,同时操作非常简单,同时也能够进一步提高防水性能,从而能够有效地确保建筑工程质量,因此需要重点加强研究。

3、建筑工程混凝土结构施工技术

3.1、采用优质的原材料

在建筑工程中混凝土结构是非常重要的部分,而混凝土结构施

(一)建立健全施工质量管理体系

施工质量管理体系的建立是以现场施工管理组织机构为主体,工中首先需要控制混泥土材料选择,其对于整体的质量有很大的影响,所以在进行材料的选择上需要选择优质的原材料,对于材料的质地、大小等方面需要做好质量控制,确保所有的指标都能够达到相关标准,才能够进行工程的使用,从而有效地确保建筑工程的质量。

3.2、严格配置材料比例

除了确保原材料的质量以外,还需要做好材料的配比控制,在实际的应用中需要严格地按照相关比例进行比例配置。需要注意的是进行配置之前需要进行取样检测,确保相关材料都符合相关技术标准,从而才能够信息后续工作的开展。如果没有达到相关标准,需要对其进行适当的调节,然后再次进行实验,达到标准即可。

3.3、保持混凝土均质性,选择合适的运输方式

在建筑工程施工过程中需要保证混泥土的均质性,因此在应用过程中需要严格地按照相关规定进行材料的搅拌工作,整个过程要保证搅拌的速度和时间,从而能够确保混凝土的质量。另外还需要合理的选择运输方式,进一步缩短运输时间,确保混凝土在初步凝固之前能够送达到施工场地,从而能够更好地确保后续工作的开展。

3.4、浇筑技术

在进行混凝土施工的时候浇筑技术也是非常重要的部分,就目前的情况来看进行浇筑的时候主要包括以下几个方面:基础底板混凝土浇筑技术、墙体混凝土浇筑技术、顶板混凝土浇筑技术等。在进行施工的时候浇注技术的位置不同所选择的方法也不一样,因此在应用过程中需要相关人员针对不同的位置进行施工技术的选择,从而能够有效地保障施工技术质量。在进行浇筑的时候如果遇到问题需要及时地采取措施进行解决,从而确保后续工程的质量。

3.5、混凝土结构的养护技术

为了更好的确保混凝土结构质量,做好混泥土的养护工作非常重要。当完成浇筑工作后的12小时,需要使用塑料薄膜等进行混混凝土覆盖,同时要加强浇水处理,当完成拆模工作后需要对混凝土构件进行浇水养护,一般时间控制在一周以内。在进行浇学养护的时候需要根据混凝土的干湿情况进行浇水次数的调整,从而能够确保混凝土表面能够一直处于湿润状态。就目前的情况来看使用比较多的方法是浇水法、浸水法以及塑料薄膜覆盖法等。如果是在冬季进行施工,还需要添加防冻剂以及结合蓄热法进行混凝土的养护工作,从而能够有效地避免发生冻害现象,不会影响到混凝土的强度以及整体性的,为工程的质量提供有效的保障。

4、建筑工程混凝土结构施工技术管理

4.1、做好施工资源的管理工作

为了能够有效地确保混凝土结构施工质量,需要做好施工材料管理工作。因此在实际应用中需要结合施工需求进行材料的选择,包括水泥的型号,粗骨细料的参数规格、质地以及级别等方面,防止有杂质参与到其中,不会影响到混凝土拌合质量。同时还要加强水质量的检测工作,通过检测标准才能够进行使用。另外还需要进一步加强外加剂的质量控制,对于劣质的外加剂不能够进行使用。另外还需要不断加强维护工作,从而能够方便及时的发现问题并进行优化,确保工程的质量。

4.2、规范建筑工程混凝土施工操作

一在建筑工程建设之前需要结合实际施工方案进行操作规范的明确,并进一步完善相关管理制度,从而能够达到约束的作用。二结合以往混凝土施工经验进行操作以及注意事项的归纳,从而有效地确保工程的质量。三不断加强混凝土施工操作监督工作,目前可以选择使用全过程监控法,从而能够有效地监督施工操作,确保混泥土施工质量。

总之,社会的不断发展,对于建筑工程质量的要求不断提高,建筑同时也进一步增加了建筑行业的竞争,企业要想在市场中生存,就必须要确保建筑工程质量。近几年来混凝土结构已经被广泛的应用与建筑工程中,其对于整体工程质量有很大的影响,因此也是越来越受到重视。在实际应用中通过不断的完善混凝土结构施工,加强施工技术的优化,更好地确保建筑工程的质量。

作者:赵德彬 单位:北京燕化天钲建筑工程有限责任公司

参考文献

土建结构工程篇(9)

中图分类号:TU323.5 文献标识码:A 文章编号:

一、框架结构

通俗地说,框架结构就是高层建筑建设过程中的梁柱框架,这些框架大部分是由钢筋混凝土组成的,它具有强大的承受力,且水平力较平衡,同时能够根据数量的不同,为高层建筑建设提供灵活的空间。由于其方便性和稳定性,在高层建筑施工中被广泛使用,而这些都促进了框架本身技术的发展进步。

二、框架结构的特征

要分析框架结构的技术,首先要了解其结构特征。框架结构主要有三个特征,即受力、刚度、抗震。1)框架结构受力特征。框架结构作为一个垂直地面且空腹的悬臂梁,受到各种压力的作用后,经常会发生弯曲变形,且其变形的曲线为弯剪型。2)框架结构刚度特征。通常情况下,当框架结构的受力性能接近纯框架结构,即基底弯矩约占总弯矩的20%时,框架的刚度就会受到影响,就要设置相应的抗震等级。而当基底弯矩占80%左右时,框架刚度接近最小,就要采取合理的有效的结构措施,进行抗震减震。3)框架结构的抗震特征。确定框架结构抗震等级的主要依据就是《抗震设计规范》及《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》,重点是设计好剪力墙刚度及框架的刚度之间的比例关系。通过了解框架结构的特征,能够为探讨其施工技术提供必要的基础和方向,也能够为其提供相应的指导。

三、土建工程框架结构施工策略

要建设一个框架结构,主要包括5个关键的施工技术:钢筋工程技术、模板工程技术、混凝土工程技术、大体积混凝土裂缝控制技术、轻骨料混凝土小型空心砌块施工技术等。

3.1钢筋工程。在钢筋工程的建设中,要用到大量规格不同形状不同的钢筋材料,比如一级钢(直径6mm、8mm);三级钢(直径12mm,18mm,20mm)等。在钢筋工程建设中,主要的技术难题是:密集的钢筋节点,使钢筋安装、浇筑的过程中,容易产生移位等现象。通常会采用以下方式来解决这些问题:

1)对箍筋框进行固定。在钢筋工程建设中,依据实体放样,可以制作加工定型模具,比如柱筋等对柱筋框进行定位,或者采用水平和竖向的墙体梯格筋控制建设过程中的钢筋位置,这样能够减少钢筋位移情况的出现。

2)明确钢筋的梁柱节点。由于大型高层建筑中的钢筋使用量较多,故而会产生密集的梁柱节点,为了保证每个节点的准确性和有序性,一般要事先在计算机中对现场的钢筋进行绘图放样,之后以1:1的比例制作模拟样板,将其放置在施工现场,这样就能够为施工中钢筋的梁柱节点建设提供指导。

3)实行样板引路制度。在施工现场,会有不同部门的工作人员,要保证钢筋工程的统一性和精确性,就需要工作人员严格遵守施工现场的实体样板,保证工程的质量和速度。

3.2模板工程。在模板工程的设计和建设中,通常要注重以下技术难点:1)内外侧模板的设计。在进行模板配板的过程中,要注意外墙模板中的内侧模板要比外侧的模板短200~300毫米,这样能够保证配板的准确性,同时在支模时,要以已经经过浇筑的墙体作为参照物,把外侧的模板贴紧墙体,另外,为了保护墙体,一般在模板与墙体的接触位置要垫上海绵,保证整个墙体的完整性。2)固定内侧模板。在模板浇筑的过程中,经常会出现内侧模板和内侧模拟的墙根向内或者向外移动的状况,这些都严重影响了模板的准确性,故而模板设计者经常会在模板内侧中放置一个短钢筋头来控制其位置,保证其稳定性。3)保证墙模与楼板之间的紧密型。通常在进行浇筑的过程中,会出现漏浆的现象,它会使整个模板的稳定性降低。解决这个问题其实很容易,只需要将水泥或者砂浆填入有缝隙的地方即可。4)吊装墙模。墙模的吊装对稳定性和精确性要求很高,故而要在亮光中进行,同时要保证在吊装的过程中,墙模不会碰到钢筋,还有控制好吊装的位置,因为它关系到楼板的稳定性,也关系到施工人员的生命安全。

3.3混凝土工程。混凝土工程关系着整个框架架力墙结构的刚度和抗震性能,故而在工程中地位举足轻重,为了保证混凝土工程的质量和使用寿命,通常要注意以下几点:1)在进行混凝土工程的建设中,首先要对混凝土进行调和配置,在调配的过程中,要控制好各种材料的比例,如果调和不慎,很有可能造成塌落事件,直接威胁人员安全。2)在浇筑的过程中,要重点注意浇筑的顺序,一般采用退浇筑法,先浇筑等级和强度较高的柱头混凝土,之后在等级较低的梁板混凝土,保证混凝土的质量。另外,在浇筑大截面梁时,要采用分层浇灌的方法,将各种配料捣实,保证其密度。3)当混凝土工程完成之后,工程设计者要根据现场的阴湿状况,安排专业的人员对其进行洒水养护,保证其表面的湿润时间大于或者等于七个小时。

3.4大体积混凝土裂缝的控制。大体积混凝土在浇筑的过程中,经常会出现裂缝状况,在建设中,通常采用三种方法来解决这个问题:1)优化原料比例。在配置混凝土的过程中,要选择质量和耐用性较好的原材料,同时在其中添加高效减水剂,在浇筑过程中,保证混凝土的单方用量在250kg/ ,这样才能够保证混凝土的密度和坚固性。2)降低温度。混凝土作为一种物理材料,在高温下会发生热胀现象,在浇筑的过程中,会产生很多气孔,引起裂缝,降低其刚度。故而现场施工过程中,施工人员要控制好混凝土的温度。3)混凝土的检测。为了更好地了解混凝土的状况,工程技术人员可以在混凝土的相关构件中设置监测点,同时采用先进的电子测温仪设备,掌握和控制混凝土的温度,为整个混凝土工程建设提供相关数据支撑。

3.5轻骨料混凝土小型空心砌块施工技术。轻骨料混凝土小型空心砌块主要应用于建筑工程的内墙施工中。由于其质量较轻且为空心,故而抗震能力较弱。所以通常会采取三种措施来增强其抗震性能:1)建立构造柱、抱柱。通常在建筑室内的墙角、墙端、十字或者丁字交叉等抗震能力较弱或者易开裂的地带,都会设置相应高度、体积的构造柱。而在门窗等洞口两侧,会设置合适的抱柱,这能够为这些地带提供必要的支撑,提高抗震能力。2)设置钢筋混凝土现浇带、拉结筋。在建筑墙高处,经常会发生钢筋混凝土裂缝的现象,这时就可以设置钢筋混凝土现浇带、拉结筋,使整个混凝土结构连成一个整体,增加其密度,减少其缝隙,提高混凝土的刚度,延长其使用寿命,同时也增加其抗震能力。3)生根处理。在施工的过程中,设置的构造柱、抱柱、钢筋混凝土现浇带和拉结筋等辅助支撑工程,都应该与主要的混凝土工程进行生根处理,这样能够提高这些辅助工程的稳定性和坚固性,提升整个建筑的抗震能力。4)事先预留洞口。内墙放置混凝土空心砌块的洞口要事先进行预留,禁忌完工后剔凿。这样既能够节省材料,也能够保证精度。

当然,随着工程结构的越来越复杂化,框架结构的技术也需要越来越精确化、先进化。通过这些技术,能够保证高层建筑施工的质量,促进整个建筑行业的不断发展进步。

土建结构工程篇(10)

Abstract: With the rapid socio-economic development, civil works, while promoting social progress, people's daily lives provide a great convenience. As an important part of civil engineering, the construction quality of the framework structure is qualified, will be directly related to construction activities carried out smoothly. Thus, in the current construction, how to improve the quality of construction of civil engineering frame structures, project managers urgently need to improve the problem. At this point, the issue of civil frame structure construction strategy, do the following discussion.

Keywords: civil engineering; frame structure; problems; improve the measurement,

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

在整个土建工程中,工程框架结构主要是由钢筋混凝土浇筑成的,且功能在于承载房屋工程的整体重量。作为整个土建工程中的核心结构,其施工质量能否合格,将直接关系着土建工程的施工质量极其今后的投入使用。再加上当前经济市场的迅速发展,建筑企业在发展中,要想从根本上立于不败之地,其核心在于加强土建工程的施工质量,而这些,都将取决于工程框架结构的施工质量。在此,笔者结合自身多年的工作经验,通过长时间的探索研究,对土建工程框架结构中出现的质量问题有所结论。在此,本文从土建工程框架结构施工中存在的质量问题及完善措施等两个方面出发,对其做以下简要分析:

一.土建工程框架结构施工中遇到的问题

梁柱与模板作为土建工程框架结构中的核心部分,通过大量的研究发现,这两个部位也是土建工程框架结构中最容易出现问题的部位。针对土建工程框架结构施工中遇到的相关问题,主要体现在以下两个方面:

(一)梁柱问题

在整个土建工程施工中,梁柱作为工程的骨架部分,在整个工程中有着极其重要的作用。受梁柱施工技术及施工工艺的影响,梁柱节点自身有着一定的复杂性,再加上工程钢筋的密集分布,以至于施工人员在高空作业中,其难度可想而知。尤其在整个中间柱的施工中,受钢筋交错的影响,绑扎起来非常不易,再加上高空作业,都对施工人员的施工技术提出了要求。在众多工程建设中,受整体沉梁作业模式的影响,导致节点下面的钢筋经常出现绑扎不到位的现象,一些梁下的节点甚至没有放置箍筋,留下了严重的安全隐患。与此同时,在一些土建工程中,受框架结构复杂性的影响,一些施工人员在绑扎内部箍筋时,常常使用非正规的绑扎手段进行绑扎,在影响工程施工质量的同时,还违背了我国工程建设施工中的相关技术规范。一般来讲,在工程实际施工中,作为常用的绑扎法,分层套箍法的使用,在提高节点绑扎质量的同时,还能有效的节省绑扎时间,有效的加快了工程的施工进度。与之相应的是,该方法在实际应用中,需要将节点周围的模板拆除才能进行绑扎,而这些,都在很大程度上提高了节点的绑扎难度。这些,都需要施工人员在施工过程中进行完善。

(二)模板问题

在整个混凝土结构构件形状的稳定中,离不开模板工程;与此同时,模板工程能否正确的应用,还关系着工程的整体抗震能力。在土建工程中,针对出现的模板问题,主要体现在以下几个方面:首先,施工人员在模板安装、拆除时,没有结合设计图纸,导致安装或拆除不规范,直接影响模板的使用质量;其次,在墙柱模板的应用中,受多种因素的影响,导致模板发生了严重的片尾,导致模型与设计图纸之间存在着较大的差异;再次,施工人员在使用模板时,受模板自身质量的影响,其刚度没有达到工程施工的实际需求,且没有设置相应的拉水平、竖向通线;最后,在模板的安装应用中,对拉螺栓、项撑、木楔使用不当或松动造成轴线偏位。

二.土建工程框架结构施工优化策略

结合土建工程框架结构施工中存在的问题,在影响工程框架施工质量的同时,还直接影响着工程下一步的施工计划。这就要求工程管理人员能够结合着工程的实际施工状况,在现有的基础上采取相应的措施进行完善,确保工程框架机构的稳定性与安全性。针对其提出的优化策略,主要体现在以下几个方面:

(一)梁柱节点施工质量的控制

梁柱节点施工质量控制由于梁柱节点钢筋分布密集,箍筋绑扎用难,便存在节点不放箍筋或少放箍筋的现象,给工程留下隐患,这种现象在先立模后绑轧钢筋在整体下沉的施工方法别容易出现。出现后有时也采取补救措施,通常足采用从对面两侧加开口箍筋的做法,且开口箍筋数量不足也不易绑扎到位,且不符合必须封闭箍筋的要求。施工人员意识到先立模后整体沉梁的施工方法不易绑扎节点区的箍筋。

(二)模板施工质量控制

一般来讲,在对模板施工质量进行控制时,需要施工管理人员加强模板施工各个环节的控制,除了对模板的规格、质量、部位及几何尺寸进行仔细检查外,还应对模板安装人员的安装技术进行相应的培训,使其使用正确的施工技术,在保证施工质量的同时,还能避免不必要的安全事件。此外,在模板施工中,当模板轴线测放后,工程管理人员应及时组织专业人员进行对其验收,在确认放线正确后方可进行下一步的支模。此外,针对墙柱模板的根部及顶部,施工人员应按照模板的安装需求,设置相应的限位措施,确保底部位置的准确性。而在进行支模活动时,施工人员应按照相应的规定拉起水平、竖向通线,同设置相应的垂直角度来确保模板水平、竖向位置的准确性。结合当前混凝土的结构特点能够看出,在对模板进行设计时,其基本前提在于确保模板及其支架的强度、刚度、稳定性符合相关部分的规定。并在混凝土较之前,派遣专业人员对模板的轴线、支架、顶撑、螺栓进行认真检查,一旦发现问题,应及时的上报。

(三)混凝土施工质量控制

强化混凝土施工质量控制,是保证土建工程框架结构施工的根本所在。在控制混凝土施工质量时,其核心在于加强混凝土配置中的用水量,并按照工程施工的实际需要,将用水量与灰的比例控制在0.6之下,且要从根本上保证所使用的水性属于优质水。受混凝土自身性质的影响,在引起混凝土裂缝的众多因素中,既包括材料自身的因素,也包括周围环境温度、湿度等因素,面对自然界中温度与湿度的不可调性,在避免出现混凝土裂缝的措施中,需要施工管理人员加强混凝土材料管理,在其添加料中,除了严格控制材料质量外,还应按照施工要求,对搅拌时间进行严格控制,避免分层离析来降低混凝土的均匀性。此外,在混凝土的凝结时间中,主要受外界环境影响,在凝结的过程中,外界温度过高或过低,都都造成混凝土裂缝的出现,而这些,都需要施工人员在混凝土凝结中采取必要的保养措施,并结合着建筑工程的实际施工时间,因地制宜的选择施工方法,针对一些高温、严寒地区,工程管理人员应及时的对混凝土进行覆盖,避免裂缝的出现。

总结:

综上所述,面对当前土建工程的发展趋势,加强土建工程框架结构施工管理,在提高土建工程施工质量的同时,还能为其今后的投入使用奠定基础。这就要求土建工程框架结构的负责人能够加强管理力度,制定出科学完善的土建工程框架管理制度,并将其落实到工程施工的各个环节中。在规范工程框架结构施工秩序的同时,还能为建筑企业今后的发展做好铺垫。

参考文献:

[1]夏銮,宁国栋.框架结构混凝土的施工[J].中小企业管理与科技,2007,(06).

[2]王绍良.土建工程框架结构施工策略分析[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊),2010,(09).

土建结构工程篇(11)

中图分类号: TU52 文献标识码: A 文章编号:

1 引言:随着我国工业民用建筑科学技术的不断创新和进步。新型建筑材料逐步出现,混凝土建筑结构工程施工技术将会有一个全新的拓展。混凝土结构在工程中应用广泛,原本不可避免的建筑结构裂缝形成的机率越来越大,从混凝土裂缝现象来看,部分裂缝对结构将产生严重安全隐患,这些直接危害建筑使用者的安全。通过结合大量工程实践数据,总结混凝土结构中裂缝产生的相关问题以及其预防的有效技术措施。

2.混凝土结构性能

从大量的工程实践表明,混凝土结构的裂缝问题一部分与混凝土结构本身的性能存在紧密关系,如结构强度本身不足以抵抗较大的荷载这必然会导致结构开裂。从实践中总结有关混凝土结构开裂的混凝土性能主要是强度以及变形。

(1)混凝土强度。混凝土强度主要取决于水泥石强度及其与骨料表面的粘结强度,而这又与水泥标号、水灰比及其骨料性质有密切关系。(2)混凝土变形。混凝土的变形主要有收缩变形和温度变形。当环境温度和湿度变化时,混凝土构件相应都会产生收缩变形和温度变形。由于体型上的差异,板的体积与表面积比值小于其支撑系统的体积与表面积比值,在水平方向上板的变形一般大于其支撑系统,使板内出现拉应力。

3.混凝土结构裂缝分类

按照裂缝形成原因不同,大致将其分成三类,塑性收缩、沉降收缩和温度裂缝。

(1)塑性裂缝多出现在干热或者大风天气多的地区,指混凝土凝结前表面因天气等原因失水太快而产生的收缩,多出现在建筑结构构件暴露在空气中的位置,裂缝形态通常中宽两端窄且长短粗细不一,短的20~30cm,长的能达到2~3m,裂缝与裂缝之间分开不互相贯通。(2)沉降收缩裂缝形成原因较多,建筑结构的地基土质分散不均匀、松软、不密实或浸水等可导致不均匀沉降产生裂缝,模板刚度的不足、支撑间距过大或支撑底部松动等也会导致沉降,另外冬季施工时冻土支撑,冻土化冻后不均匀澄江也是混凝土结构沉降裂缝形成常见原因。(3)温度裂缝主要是大体积混凝土温差难以控制均匀导致水泥水化放热排放不当不均匀升温引起,力学上表现为内外温差形成的混凝土表面拉应力过大。

4.混凝土结构裂缝成因

(1)混凝土材料本身缺陷引起各种收缩和特殊组分的影响。水泥硬化过程是个体积减少的过程,随着水和水泥的反应,毛细孔缝逐渐减少形成干缩裂缝,水化过程中产生的水化热对于混凝土材料来讲是非常高的,特别是混凝土建筑自身体型和外部环境影响,不同位置的温差往往可以很大,热胀冷缩形成应力很容易超过极限拉伸值而产生开裂,随着水分的化学反应和物理作用逐渐减少,自干燥导致孔隙水分不饱和形成负压压强,混凝土自身产生收缩,后期水泥中部分成分反应同样会造成膨胀,另外减水剂和其他外加剂增加钢筋混凝土性能的同时往往也会对结构产生影响,研究表明减水剂在增加塌落度和混凝土和易性的同时会增加混凝土收缩值,诱发形成裂缝。

如某现浇板适逢高温季节施工,其施工温差变化较大,现浇板未达到设计强度前,环境温度降低,在房屋四角及中间部位,温度应力较为集中,致使楼板抗拉能力发生突变的部位及弯力集中的跨中出现裂缝。

(2)其次是设计上引起的问题,设计师缺乏对实地地基情况、动静荷载和环境因素的考量,往往对结构裂缝的形成和控制考虑不周。

(3)再次是施工管理上的不足,施工过程的规范操作,混凝土浇筑振实操作严谨和施工缝细部处理的仔细程度对于裂缝的形成与否关系密切。最后是后期维护的认识程度问题,有相当一部分结构是在浇捣后几个月甚至一两年后才出现裂缝,这些都是相关维护措施采取不当或者未操作所导致。

如施工受到模板施工的影响。模板支撑的刚度不够、梁板支撑刚度差异或模板挠度过大,在荷载作用下变形沉陷产生裂缝;有些项目为赶工期,混凝土尚未达到规定强度就过早地拆除底模和支撑,楼面荷载造成楼板超值挠曲而产生通长裂缝。或者施工中混凝土的振捣不当,在混凝土施工中充分振捣可使骨料和水泥浆在模板中得到致密排列,有助于混凝土的密实性和抗裂性。但过分振捣会出现粗骨料下沉,楼面出现表面砂浆层,表面砂浆干缩,造成表面裂纹;若振捣不均匀,未振捣部位结成块状而出现开裂。

5.混凝土结构裂缝预防技术

(1)结构设计方面。结构设计者根据结构部位不同,合理使用配筋分缝对混凝土有效膨胀能进行利用和分散,减少收缩应力几种,可有效控制有害裂缝形成。剪力墙受环境温湿度和施工条件影响较大,且混凝土强度越高影响越大,开裂机率也越高,对于其配筋构造设计作用明显,遵从细而密的配筋原则,合理控制配筋率,墙体中端部设置外侧构造钢筋等都有利于减少剪力墙的有害裂缝形成。由于受力原因,墙柱配筋率往往很大差距,接触处的应力集中常常导致离柱子1~2m范围内的墙体出现纵向裂缝,实践证明,墙柱连接处水平附加筋的设置有利于分散其应力集中现象,从而避免常见裂缝出现。超长结构楼板的后浇缝设计需满足工程经验,保证施工效率和可操作。

(2)从材料选取方面。混凝土结构施工所用的材料应当严格控制其质量,尤其是对于混凝土施工,控制混凝上配合比,采用商品混凝土施工时,严禁在泵送过程中掺水。膨胀剂掺加较粉煤灰矿渣粉等属于特殊掺合料,配合比设计较普通混凝土配合比设计而言须更改更为合理的水胶比,满足高性能混凝土配合比设计要求。膨胀剂的掺加量有很多工程经验和规程规范,从掺量设计到现场称量都必须严格谨慎,考虑混凝土的匀质性。

(3)施工操作方面。施工质量直接关乎钢筋混凝土结构裂缝形成与否,从材料到人员的全方位管理任何一个环节都不可小视。出于性能考虑,当今的混凝土中或多或少掺有添加剂,其中膨胀剂对于混凝土耐久性的影响一直处于研究之中,使用过程对其质量控制是第一位的。掺膨胀剂的补偿收缩混凝土能避免结构有害裂缝,对其设计和施工都有着独立而严格的操作规范。我国膨胀剂牌号众多甚至有大量假冒伪劣膨胀剂产品充斥于市场之中,不仅不能达到工程需要的效果,反而破坏结构耐久性,形成裂缝影响建筑美观。按照相关规范规定,膨胀剂使用前必须现场抽检,抽取20个样品由相关部门检测质量,必须达到合格标准才允许投入工程应用。掺加膨胀剂混凝土的浇筑方法更要保证振捣密实,严防表面沉降收缩裂缝形成,保证外观质量,防渗和清洁工作都必须严格,最后不能忽视养护工作,7~14天仍需要湿养护发挥膨胀效应。