加固工程方案范文

時間:2023-05-29 15:09:00

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加固工程方案

篇1

閆圍子水庫由于長期運行,年久失修等問題的存在,導致了水庫種種問題的出現,由于庫底淤積嚴重,庫底高程逐年抬高;水庫原設計上、下游壩坡均回填厚0.3m的耕植土,植草皮護坡,實際施工時上、下游壩坡均未按設計要求進行植草皮護坡,多年來的雨水沖刷和庫內波浪的淘刷,造成大壩部分內外坡剝落,塌坡現象隨處可見;壩體上的蟻穴、鼠洞,造成了嚴重的安全隱患;壩體填筑材料不良,抗滲性能不能滿足要求,滲透系數過大,存在滲漏問題。水庫壩外截滲溝常年積水,大壩壩基滲漏嚴重,壩后浸沒和鹽漬化嚴重;根據滲流計算成果,所選計算斷面高水位時存0.10g,壩基下在滲透破壞,壩下游可能會出現因滲流而產生的塌坡現象。由于場區地震動峰值加速度為存在可液化的無粘性土層,故存在抗震穩定問題。大壩上下游坡、涵洞閘室在遭遇Ⅶ度地震時抗震穩定安全系數均不滿足規范要求。泵房、管理房損毀嚴重,門窗均丟失;入庫泵站銹蝕嚴重、柴油機年久失修,老化嚴重,經常出現故障;攔污柵銹蝕嚴重,完全報廢;閘門漏水嚴重,啟閉機丟失。大壩雖有專人看管,但觀測設施不完善,管理手段與技術水平落后,不能對工程進行正常的維護與管理;壩頂未按設計修筑石渣道路,加之管護措施缺位,造成壩頂雜草叢生,人員通行困難。以上問題存在嚴重導致了水庫有水不能蓄,有水不能用的現象,如不及時發現問題并及早采取除險加固措施,制約農業建設的步伐。

大壩防滲防滲方案設計是平原水庫工程設計的主要技術問題,針對閆圍子水庫工程現狀防滲體系存在的問題,總結以往工程經驗,應選擇適宜的防滲加固方案,減少水庫滲漏量,確保滲流安全,減輕壩后土地次生鹽堿化程度,有效遏制水庫周圍土地鹽堿化蔓延,是水庫除險加固設計的重點和難點。針對閆圍子水庫的情況,我們采取了垂直截滲的方案。上游壩坡應選用兩布一膜復合土工膜300g/m2-0.5mm-200g/m2,做好模間搭接,向庫內鋪塑至34.50m戧臺,戧臺處設多頭小直徑水泥攪拌樁成墻,墻底高程入②層裂隙粘土層內1.0m,平均深度5.5m。防滲墻與壩坡鋪設土工膜采用埋設搭接,土工膜埋入塑性砼防滲墻內0.5m。這樣減小了下游壩腳及截滲溝邊坡的滲透比降。大壩護坡大壩護坡應采用現澆砼板護坡,護坡自上而下設計為現澆混凝土板厚100mm、泡沫保溫板厚30mm、復合土工膜(200g/m2布/0.3mm膜/200g/m2布)。

該方案適應沉降變形能力低,使用壽命比方塊石短,價格便宜;機械攤鋪施工速度快;料源及價格受外界人為因素影響小。該方案經濟合理、施工速度快、材料料源易于保證、利于環境保護的現澆混凝土板方案。下游護坡按規范規定圍壩下游應設專門護坡,常采用草皮、碎石、格柵等。閆圍子水庫圍壩下游沒進行專門的護坡處理,自然生長著一些雜草,大壩壩頂栽植了樹木。植草時間應避免寒冷和高溫多雨季節。建議水庫管理部門加強對管理范圍內的圍壩及有關建筑物的管理,嚴格執法,對于侵占圍壩或可能影響工程安全的設施及其它附屬物給予拆除或采取其它相關措施,消除潛在隱患,確保工程安全。大壩加固平原水庫宜設置防浪墻”,并綜合以往工程經驗本次設計擬采用方案2即壩體土方填筑加高結合防浪墻方案。本次方案遵循重急輕緩的原則,考慮工程的客觀情況,擬僅對圍壩削坡、護坡處理,圍壩加高可在后續工程中解決。土方填筑結合防浪墻在對現狀壩頂進行清基處理、土方填筑加高的基礎上,修筑漿砌石防浪墻達到設計要求壩頂高程,土方填筑至39.5m高程,防浪墻頂高程40.30m,防浪墻寬0.4m,墻高0.6m,頂部設置C20素砼臺帽,防浪墻基礎寬0.6m,高0.4m。入庫泵站及泄水閘加固現入庫泵站水泵等設備及門窗均已丟失,泄水閘啟閉機丟失,鑄鐵閘門銹蝕嚴重。經強度復核后發現:底板跨中配筋滿足要求,但閘墩處配筋間距為400mm,不滿足規范要求,配筋不滿足最小配筋率;水泵主梁主筋滿足承載力要求,但箍筋配筋率不滿足規范要求;泄水閘穩定不滿足要求,鋼筋砼構件不滿足最小配筋率要求。但受到工程投資的限制,本次設計擬對入庫泵站及泄水閘僅配置水泵及啟閉機等設備,維持其原有功能;泵站及泄水閘相應于圍壩加高的加固措施可在后續加固工程中實施。

閆圍子水庫通過防滲處理、大壩護坡、大壩和泵站及泄水閘的加固等措施的處理,使得水庫的運行得到了切實的改善,大壩的護坡種上的草皮,且進行了加固,也進行防滲處理,減少了水庫的水的滲透系數,提高了水的利用率,也提高了水庫的蓄水能力,改善了周邊地區的水環境,充分發揮了現有水利工程的綜合效益,合理配置水資源,提高了灌區內農業綜合生產能力,促進了區域經濟協調持續發展。

作者:翟琳 吳鵬 王琛 單位:聊城市東昌府區水務局

篇2

關鍵詞:磚混結構,糾偏加固,坑式靜壓樁,淺層掏土法

中圖分類號: U457+.3 文獻標識碼: A 文章編號:

引言

由于建筑物荷載大,傾斜后荷載偏心對地基產生過大的壓縮變形,可能導致上部結構的變形和開裂。因此糾偏技術是一項高難度、高風險的工作。這就要求我們對建筑物糾偏加固技術進行深入研究。但現階段的糾偏加固方法所依據的理論大多數是土力學、工程地質及地基處理方面,糾偏加固理論還不完善,還需要第一手資料的積累。因此,加強建筑物糾偏技術研究對我國建筑業及經濟建設發展具有重要作用,具有重大意義。

1.工程概況

溧陽市某住宅樓呈南北走向,平面形式為不規則的長條形,兩長邊呈階梯狀收縮,六層磚混結構,鋼筋混凝土條形基礎,建筑面積為 2974.31m2。2004年進行地質勘察,2005年設計,2009年開工建設。目前工程土建己經基本完成,尚余部分安裝項目。

住宅樓設計基本參數如下:磚混結構,工程等級為三級;建筑分類為丙類,建筑用途為住宅樓;地上六層,層高3.0m,女兒墻高1.0m,總高度18.90m,室內外地坪高差為900mm;住宅樓長42.7,寬11.7m,建筑面積 2974.31m2。主要結構材料砌體:±0.000以下采用MU10粘土實心磚,M10水泥砂漿砌筑;±0.000以上采用MU10粘土空心磚,M10混合砂漿。混凝土強度等級:現澆為C25,預制構件按相應圖集制作。該樓主體完工后在裝修階段,建筑物產生不均勻沉降,導致部分墻體出現裂縫。

2.沉降、傾斜原因分析

2.1地基基礎檢測分析

勘察結果表明,±0.00以下5m左右見地下水。由于建筑物南端高壓縮性地基土的厚度遠大于北端,可知南端地基的變形遠大于北端,南端過大的壓縮變形引起基礎過大的沉降或沉降差,使上部結構傾斜。傾斜使建筑物對地基產生向南的偏心荷載,使得南端地基土中的附加應力增大,又加劇了南端地基土的壓縮變形。由此循環將使建筑物發生嚴重傾斜或損壞。

2.2上部結構檢測分析

該樓平面布置不是規則的矩形,樓內縱墻設置太少,且無貫通全長的內縱墻,這大大削弱了房屋縱向的整體剛度。部分墻段的抗壓驗算不滿足要求,這將降低樓房的整體性,減弱樓房抵抗變形的能力,使發生不均勻沉降時樓房易于開裂。現場測試表明,施工中砂漿強度等級未達到設計值M10,測試推定值為為M6.92,由此導致樓房的砌體強度降低,砌體易于開裂。施工過程中,未對建筑物的沉降變形進行觀測,使得不均勻沉降、傾斜問題沒用得到及時的控制,造成最后建筑物的嚴重傾斜。

2.3其它因素分析

從該樓施工平面布置圖及現場情況來看,由于該場地在建筑物南端有塊空地,施工時將建筑材料及一些重型設備長時間堆放在南端,并在南端進行混凝土的攪拌及磚的澆水,部分施工廢水滲入地基土中,使地基浸水濕陷導致承載力降低。在堆載物的預壓下引起建筑物不均勻沉降及傾斜。

3.糾偏加固方案設計

由于該樓大部分地基的承載力無法滿足上部結構的要求,要解決沉降與傾斜問題,首先必須對承載力不足的地基進行加固,使其滿足承載力的要求,然后才能進行糾偏,解決建筑物的傾斜問題?;谏鲜銮闆r,以及對建筑物檢測分析結果,經綜合比較,反復論證,決定采用坑式托換加固法與淺層掏土糾偏法相結合的糾偏加固方法。為此,首先在承載力嚴重不足的一側壓樁,并對靜壓樁實施預壓力托換,在樁的頂升力作用下起到迅速制止建筑基礎沉降的作用,使其處于沉降穩定狀態。然后在沉降小的一側進行掏土,減少基礎底面下的地基土的承壓面積,增大對基底壓力,使地基土產生塑性變形,造成建筑物緩慢而又均勻的回傾。并在掏土一側壓入保護樁,以提高回傾后建筑物地基的永久穩定性。掏土過程應循序漸進,控制基礎下沉速度及各部位下沉量,使樓房整體平穩轉動。在該工程的施工過程中,將原沉降較大一側的壓樁和原沉降較小一側的掏土糾偏同時進行,并推遲原沉降較小一側樁的托換,既縮短了工期,又減小了樁頂的附加應力,同時房屋的附加沉降也控制在允許范圍內,取得了較好的糾偏效果。

4.糾偏加固施工

4.1施工順序

糾偏加固施工按下列順序進行:

(1)首先施工南端的阻沉樁。為避免樁體周圍土體的塑性區重合,產生過大的附加沉降,壓樁從承重墻的兩端開始向中間,操作坑開挖應盡量減小對基底下土層的削弱并間隔開挖,做到操作坑完成后應盡快完成壓樁施工并進行托換處理,壓完第一輪后,再進行第二輪,直至全部壓完。

(2)開挖北端托換保護樁的操作坑,并做好坑壁支護。操作坑的開挖大小既能滿足托換樁施工的要求,也要能滿足掏土工作坑的施工要求。同時在操作坑中進行托換樁施工,施工完成后托換樁并不托換,操作坑也不回填而是當做掏土工作坑繼續使用。

(3)按信息法施工原則,以沉降觀測為依據,指導掏土糾偏作業全過程,掏土施工從北向南進行,掏土量也從北向南減小,掏土量的大小以沉降觀測為指導。

(4)掏土糾偏達到目標值后,對保護樁進行托換處理,并回填工作坑,避免發生新的沉降。

4.2施工工藝

1、坑式靜壓樁施工工藝

確定樁位操作坑開挖第一節樁就位、校正壓樁深度及壓力值記錄下節樁就位、校正焊接接樁壓樁??壓樁力達到設計要求最終深度及壓樁力驗收托換處理承臺制作操作坑回填地面回復。

坑式靜壓樁是利用建筑物上部結構自重作支承反力,用千斤頂將預制好的鋼筋混凝土樁接長后逐段壓入土中的施工方法??邮届o壓樁是在既有建筑物基礎底下進行施工作業,因而難度大且有一定的風險性,所以施工時必須嚴格的施工程序和具體的施工操作方法。

(1)、開挖豎向導坑

l)施工時先在樁位貼近基礎的一側開挖一個1.2×l.0m的操作坑,挖到基礎底面下1.5m處,挖土方量為1.8m3。

2)將操作坑往條基下擴展,在條基下開挖長0.5m、寬0.5m、深約為2.l m的托換坑,并適當支護坑壁,挖土方量為0.84m3。

3)為減小托換坑開挖過程中建筑物的附加沉降,應間隔式的開挖。

(2)、壓樁、預壓托換

坑式托換樁施工時,先放正第一節尖樁,尖樁應垂直放在條基低中心位置,并在樁頂上加鋼墊板,放上液壓千斤頂,校正好樁的垂直度后啟動千斤頂以上部結構荷載為反力,將樁一節一節地壓入地基土中,樁段長0.5~1.5m,樁段之間采用焊接連接,壓樁力可通過油泵上的壓力表測讀,直至壓樁力滿足設計要求,按照托換要求適當調整樁的托換高度,即可終止壓入。

停止壓樁后,應使液壓千斤頂保壓一段時間,方可進行預壓托換。預壓托換時,先安裝托換架及托換千斤頂,將托換千斤頂同步加壓至設計托換壓力,使得液壓千斤頂壓力減小,然后用切割好的一定長度的托換鋼管置換液壓千斤頂,在鋼管上墊好鋼墊板并用鋼楔打緊。然后將兩側托換千斤頂同步卸荷,取下托換千斤頂及托換鋼架,將托換鋼管與樁頂及鋼墊板焊接牢固,如圖1所示。在壓樁過程中,應隨時記錄壓入深度及相應的壓樁力,并須隨時校正樁的垂直度。必須注意的是當日開挖的托換坑應該當日托換完畢,如當日施工不完,切不可撤出千斤頂,決不可使基礎和承臺梁處于懸空狀態。

圖1預壓托換施工過程

(3)、封頂和回填

先用灰土從坑底每層回填夯實至樁頂附近,在條基下、樁頂處制作混凝土承臺包住托換鋼管。通常在封頂混凝土里摻加膨脹劑或用預留空隙后填實的方法來增加澆灌混凝土的密實度。

2、掏土糾偏施工

掏土糾偏是本次糾偏工程的重點,也是整個工程的難點,由于掏土糾偏沉降速率不易控制,回傾具有突變性,稍有不慎,將會造成墻體拉裂,結構損壞。故在糾偏施過程中,必須做到適量掏土,均勻沉降。針對該建筑物基礎埋深不大和剛度較好的特點,采用淺層掏土糾偏技術。通過在室內外同時對條形基礎底部土層采取水平向掏土,達到掏土區沉降的目的。

掏土工作坑沿條形基礎方向布置,由于坑式靜壓樁施工中的操作坑沒有回填,將操作坑進行改造,深度一般在基礎底面下2m左右,不宜超過2.5m,工作坑斷面呈上大下小形狀,上寬2.0~2.5m,底寬1.0~1.5m。一般間隔兩米左右就有一個掏土坑,且條基和墊層在垂直方向外露,因此在掏土坑內可以進行水平向掏土。這樣絕大部分掏土范圍用人工均可達到,操作簡單易行,少數人工難以觸及的區域,可選用直徑Φ110mm便攜式螺旋鉆鉆進。

掏土應先由地基應力最集中的位置開始向兩邊掏,一般情況下根據墻體開裂的形態判斷應力集中的位置,只是由于掏土部位的土體取出后在其周圍發生應力集中造成掏土周圍土體的變形,其變形的大小決定基礎下沉量,承重墻下間隔開挖掏土,循環往復,直到滿足設計糾偏量要求。施工中往往均勻地掏土不一定產生均勻的沉降,還必須根據監測資料,指導掏土作業時掏土位置和掏土量。

圖2 掏土區及掏土方向

5.結構的安全穩定性

該建筑物在糾偏回傾過程中,樓房各部位沉降均衡,從觀測統計各點累計沉降圖可以看出,整個建筑物是在均衡平穩地轉動,糾偏施工過程中應力集中點和敏感部位也未發生嚴重的變形,墻體的裂縫也沒有再發展,個別裂縫還出現了不同程度地彌合。

該住宅樓南端加固區條形基礎下共壓入預壓托換樁33根,其設計承載力為300kN,最大入土深度為-13m。托換完成后日沉降量減至0.20~0.33mm/d,20天后南端各測點的日沉降量僅有0.00~0.15 mm/d。該樓北端掏土區域內共壓入63根保護樁,其設計承載力為200kN,最小入土深度為-6m。停止掏土后該63根保護樁跟地基土一起作用阻止北端繼續沉降,北側各點的日沉降量僅有0.10~0.25mm/d,南北各點的沉降表明該樓的向南傾斜率在減小,保證了糾偏結束后傾斜率不再增大。

從2009年7月3日到2009年9月15日,經過2個多月的努力,該建筑物的加固糾偏取得了圓滿的成功。該住宅樓向南傾斜率由糾偏前的平均值5.85‰減小到3.55‰,說明該建筑已達到驗收標準。建筑物各點的平均沉降速率也減小到0.026mm/d,說明地基變形己趨于穩定,基礎的托換加固達到了目的。

參考文獻

[1]張鑫,姜千君,魏煥衛.建(構)筑物糾傾技術進展[J].山東建筑大學學報,2008

篇3

關鍵詞:混凝土;結構工程;加固設計;施工方案

中圖分類號:TU37文獻標識碼: A 文章編號:

目錄

在混凝土工程中,混凝土結構加固中的設計和施工方案的制定顯得尤為重要,加固的構筑物情況不同,需要制定的加固方案也就不同。方案的確定始終要遵循技術可靠、安全適用、經濟合理、確保質量的原則。只有加固的過程中,根據構筑物的不同情況來采用對應的施工方案,加固工程才能收到良好的社會效益和經濟效益。

一、混凝土結構加固工程施工設計方案的重要性

混凝土結構工程加固施工方案對混凝土結構加固施工作業的質量有著直接的影響,安全可靠的良好施工性是保證施工質量以及施工效率的重要因素。部分加固工程的施工方案雖然在理論上具有解決問題的可行性,但是其方案在具體的實施過程中卻存在著較大的難度,導致施工的周期較長、勞動量大、安全系數較低等多種弊端,不同的加固方案對混凝土結構加固工程的質量影響存在差異。

二、混凝土結構加固設計

混凝土結構的加固是由直接加固與間接加固兩類構成,設計時要根據實際情況、使用要求來進行方法和配套技術的選擇。

1、直接加固的一般方法

(1)增大截面加固法

為了提高構件的正截面抗彎、斜截面抗剪能力和截面的剛度,起到加固補強的作用,必須要在鋼筋混凝土受彎構件受壓區增加混凝土現澆層,增大截面面積,增加截面的有效高度。采用本方法時,按現場檢測結果確定的原構件混凝土強度等級不應低于C10。

(2)置換混凝土加固法

該方法與增大截面法有相近的優點,就是在加固之后不影響建筑物的凈空,這樣施工的缺點就是使作業時間較長;適用于受壓區混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的柱、梁等混凝土承重構件的加固。采用本方法加固混凝土結構構件時,其非置換的原構件混凝土強度等級,按現場檢測結果不應低于該混凝土結構建造時規定的強度等級。

(3)有黏結外包型鋼加固法

外包鋼加固是把鋼板或型鋼包在被加固構件的外側,外包型鋼一般應采用濕式外包法加固鋼筋混凝土梁,即采用改性環氧樹脂膠粘劑用灌漿等方法把型鋼與被加固構件黏結成一整體,被加固后的構件,由于受到外界的壓力與拉力,鋼截面面積大幅度提高,因此截面剛度和正截面承載力大幅度提高。

(4)粘貼纖維復合材加固法

構件為了提高承載能力,應在被加固構件的受拉區域用膠結材料把纖維增強復合材料貼于此處,使它與被加固截面共同工作,這樣被稱為粘貼纖維復合材加固法。該法不僅具有粘貼鋼板的優點,還具有耐潮濕、耐腐蝕、幾乎不增加結構的重量、經久耐用、維護成本較低等優點,當被加固構件的表面有防火要求時,需要進行專門的防火處理。被加固的混凝土結構構件,其現場實測混凝土結構的強度等級不應低于C15,且混凝土表面的正拉粘結強度不得低于105Mpa。適用于各種受力性質的混凝土結構構件和一般構筑物。

2、間接加固的一般方法

(1)外加預應力加固法

受彎構件在預應力水平拉桿加固中,由于附加外力荷載和預應力的共同作用下,軸向拉力在拉桿內產生,該力通過桿的頂部錨固定在偏心地傳遞到構件上,在構件中產生偏心受壓力作用,該作用直接克服了部分彎矩,并減少了外荷載效應,從而提高了構件的抗彎能力。

(2)增加支承點加固法

增加支承點加固法是通過受彎構件計算跨度的減少,達到減少作用在被加固構件上的承載效應,以提高結構承載力。這種方法簡單可靠,但易損壞建筑物和其使用功能,并可能的減少空間的使用;這種加固方法適用于特點的條件下。

(3)其他加固法

輔助結構的加固方法是采用另外制定的輔助構件,如型鋼、鋼桁架或鋼筋混凝土梁,全部或部分分擔被加固梁的荷載。然后進行加腋在支座上,支座附近的截面提高,因此,該截面的抗彎和抗剪能力都提高了。

三、混凝土結構加固施工方案

好的加固方案應該具備施工方便、技術先進、經濟效果好、加固的質量高等特點。

1、加固工程的施工方案必須考慮在內的條件是良好的施工性。加固工程方案的優劣,我們必須首先考慮施工作業條件的好壞,沒有良好的施工性是阻礙加固工程施工的一個主要因素。雖然有的加固方案在解決問題中是可行的,但是,由于其方案的自身特點,在施工過程中附帶了一定的施工難度,而造成施工工期過長,勞動力消耗過多,安全系數較低等弊端,會嚴重影響加固質量。

2、不同類型的工程加固方案的分析。在一般情況下,在加固工程中常采用增大截面加固法、置換混凝土加固法、外加預應力加固法和增加支承點加固法等,隨著科技的不斷發展,工程在進行加固時開始應用新技術、新材料、新工藝,如化學灌漿法、粘鋼錨固法、碳纖維加固法應運而生,并廣泛應用于各種類型的加固工程中。具體哪個方案最能體現加固工程所要求的快、省、短、平的特點,應根據加固需要的實際情況,綜合確定加固方案。

①以框架梁的加固為例,較為經濟、合理、技術先進的加固方案當屬碳纖維加固法和粘鋼錨固法,前者除了材料成本較高外,其他各種優勢明顯,主要表現在自重輕,材料本身幾乎沒有重量,后者則成本低,工藝簡單,占地面積小,加固效果好等特點,明顯優于增大截面法和外加預應力加固法。碳纖維加固后強度變高,固化后的碳纖維強度比鋼材高達十幾倍;體力消耗少,工作面可以只有一個或兩個人操作即可;施工周期短,技術熟練的工人,每人每天可完成了約200米。然而,在負彎矩部位進行加固的效果比鋼板性能要差。

②以框架柱的加固為例,一般采用的加固方法有黏結外包型鋼加固法,即用型鋼包在混凝土柱四周進行加固,這樣就可以既大大提高混凝土柱的承載力,又不增加混凝土截面尺寸,具體的操作分為干、濕兩種形式:干式加固法是將型鋼(一般是角鋼)直接外包于需要加固的混凝土柱四周,一定要確?;炷僚c型鋼之間無連接,由于鋼筋與混凝土沒有成為統一的整體,所以不能確定傳遞剪力連接。濕式加固法一種是用環氧樹脂化學灌漿、乳膠水泥漿等材料,將角鋼粘貼在混凝土柱上,另一種是角鋼與混凝土之間保持一定的距離,在中間進行混凝土澆筑,以實現外包鋼與混凝土相結合的目的。兩種方法作比較,干式作業法施工簡單,造價低,施工時間短,但其承載力提高不如濕式作業法好。在方案選擇時,應根據加固要求和原構件情況,合理挑選適當方案進行加固。

結束語

混凝土結構工程的加固是一項系統而靈活的工程,在進行加固方案的設計和施工過程中,隨著建筑科學技術的不斷進步,新型建筑材料不斷出現,更好的加固施工方法將會有更大拓展,因此,加固施工方案的選擇范圍也將更為廣泛。

參考文獻:

[1]混凝土結構加固設計規范(GB50367-2006)

[2]混凝土結構設計規范(GB50010-2002)

[3]鐘春曉.關注混凝土結構工程加固施工方案探討[J].科技創新與應用,2013(05)

[4]古初添.混凝土結構工程加固施工探討[J].中國科技縱橫,2011(12)

篇4

關鍵詞:價值工程 功能指數 砌體結構 加固方案

中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)11(b)-0012-01

價值工程作為建筑業最新的思想和方法以及技巧,于建筑工程施工領域中已經很廣泛,它利于控制投資支出、能夠給建設單位節能開源。因為施工方在施工過程中偷工減料而引起豆腐渣工程屢見不鮮,包工頭單純追求經濟效益而導致工程質量事故是司空見慣的現象。對有質量隱患工程的加固,是建筑施工部門經常遇到亟需處理的問題。其中砌體結構加固問題尤其常見。通常來說砌體結構加固方法包括直接加固與間接加固兩種:基于跟得上現代城市建設的規劃步驟計,建筑工程技術人員需對從前由于錯誤的設計、低劣的施工質量、不適當的使用等諸原因導致的工程質量事故進行正確鑒定、加固。汶川大地震固然過去了,但前車之覆,后車之鑒它留給建筑工作者諸多啟迪,震后檢測報告鋼筋混凝土結構優于砌體結構抗震性較強。

1 適用于砌體結構的直接加固方法

鋼筋水泥砂漿、鋼筋混凝土外加層和增設扶壁柱加固法簡介。

(1)鋼筋水泥砂漿外加層加固法指的是將需要加固的磚墻表面的粉刷層刮去之后,然后在磚墻雙層面附設鋼筋網片,繼而在網片上涂抹水泥沙漿面層的加固方法。此方法適用于砌體墻的加固。(2)鋼筋混凝土外加層加固法具有施工簡單、適應性強等優點,用該方法進行砌體加固后具有較大的承載力;正因如此,該加固方法適用于柱、帶壁墻的加固;但是這方法缺點表現為現場施工的濕作業時間長,對生產、生活均有一定影響。(3)混凝土扶壁柱形式加固法則要求混凝土扶壁柱與原墻體的具有很強的連接性。該法屬于加大截面加固法。其優點亦與鋼筋混凝土外加層加固法相近,劣勢則表現為較難滿足抗震要求,故而此建筑方法常見于非地震區域。

2 適用于砌體結構的間接加固方法

無粘結外包型鋼加固法適用于砌體結構的間接加固方法。它指的是用水泥沙漿將角鋼粘貼于受荷磚柱的四周并用卡具卡緊,繼而通過綴板和角鋼焊接連成堅固的整體。該加固方法效果顯著有利于全面提高砌體柱的綜合承載能力。

3 砌體結構構造性加固與修補

當房屋處于局部破裂,但查清原因后,得知其破裂還沒有對承重和安全產生影響的狀態時,常用砌體局部拆砌,這時可以將局部的破裂墻體拆除,然后用整磚按照砂漿強度提高一級以后填砌。砌體裂縫修補則要求裂縫修補前,首先按照砌體構件的受力狀態以及裂縫的特征等因素,確定導致砌體裂縫的因素,從而能夠有針對性地進行裂縫修補。

4 案例分析

廿余年前,濟南市槐蔭區市立五院一六層磚混砌體結構工程,其建筑面積大約六千平方米許,當工程建設到第六層時,一、二層和三、四層相繼在承重橫墻出現橫向裂縫。最底層的承重橫墻多處出現墻體開裂,經建筑施工技術人員通過價值工程分析預算之后,安排施工隊及時進行補救,用杉條貼橫墻將樓面空心板撐住,控制裂縫,之后查明,該建筑結構出現嚴重危險現象完全是由于施工方在施工過程中偷工減料而引起,而且建設方市立五院又嚴重匱乏缺少專業技術人員在施工現場檢查監工所以才釀成惡果。建設主管部門作出拆除重建的決定,并于現場召開質量安全現場會議許多新聞媒體都參加了討論。但是鑒于該工程當時已耗費巨資三百萬元許,拆除后僅能回收部分廢品爛磚鋼筋,回收價值僅僅等同于拆除、清場的費用,三百萬元許費用將“血本無歸”打水漂走。而且該工程資金多來源于濟南市槐蔭區市立五院群體職工的集資,而施工承包人又不具備賠償能力,破罐子破摔說要錢沒有,要命一條?;诖耍诮ㄔO單位的再三要求下,經建設主管部門同意,由幾家大學等單位的專家進行加固設計并監督、指導加固的實施。該建筑加固后進行決算的費用為十六萬元。十六萬元的代價挽回了三百萬元許的損失,這說明了危房加固在某種程度上比拆除重建在經濟上具備更為顯著的效益,經過加固且驗收后的墻體完全符合安全性的要求,至今依然安全達標,巋然不動、巍然聳立。

5 砌體加固的計算以及施工方案

底層墻體加固計算,取1 m寬的橫墻,軸向壓力設計值經統計計算為310 kN。在計算橫墻的高厚比時省去了原墻體的承載能力,依然按照原來的構造所定的方案加固,為組合砌體的加固效果的安全可靠提供切實保障。二層墻體于加固設計之前先完善圖紙審核工作,對砌體及混凝土梁柱均開展檢測以及詳細計算復核工作。及時解決各種不利因素:一層和二層墻體的加固則采用在梁端設墊塊或壓力灌漿的辦法填實梁端砌塊孔洞;外墻轉角處則采用加設構造柱加固墻體的穩定性;在加固計算時略去墻體的承載能力,意即荷載悉數由兩側的混凝土墻來承受。

6 結語

從事工程建設的工程技術人員對需要進行加固的建筑工程應注重建筑產品的質量,并了解不同的加固技術均有著不同的適用性,注意在工作實踐中加固方案的選用工作系重中之重的關鍵性,工程技術人員要學會充分利用建筑工程價值工程理念對待不同工程以及工作環境要求,質量達標的同時兼顧經濟適用之間進行遴選。展開加固工作時應先完備檢測鑒定工作,繼而再做加固方案選擇和設計,最后再組織施工驗收。通過大量的工程加固實踐并研究論證;價值工程在砌體結構加固方案中的作用不可或缺,理應大力推廣與進一步研究。

參考文獻

[1] 王文博,武文斌.價值工程研究[J].上海:建設工程月刊,2011.

[2] 李玥.價值工程的意義[M].山東財經大學出版社,2012.

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關鍵詞:進水閘;優化;經濟;安全

中圖分類號:TV5 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2011)-05-0311-1

1 加固工程概況

渾河閘(亦稱謨家堡閘)位于渾河中下游,距大伙房水庫75km,坐落于沈陽市蘇家屯區后謨家堡村。渾河閘樞紐工程由攔河閘,渾沙和渾蒲進水閘組成,始建于1958年,是渾河沈陽城市防洪體系的一個重要組成部分,同時也是大伙房水庫下游灌溉用水控制工程。2008年11月由遼寧省發展和改革委員批準對渾河閘應急除險加固。

新建的渾河閘閘址位于老閘上游25m處,由攔河閘、渾沙進水閘、渾蒲進水閘三大部分組成,攔河閘維持原22孔不變,渾沙進水閘和渾蒲進水閘由原來的各5孔改為各3孔。加固后的渾河閘按100年一遇洪水設計,300年一遇洪水校核,并能通過500年一遇超標準洪水,最大泄流量為7341m3/s。

2 原設計方案

渾沙、渾蒲進水閘原設計方案為:拆除原渾沙、渾蒲進水閘,新閘向上游平移25m,維持各5孔不變。渾沙、渾蒲進水閘為胸墻式,對稱布置在渾河閘樞紐攔河閘兩側。工作閘門采用潛孔平面鋼閘門,閘門高2m,寬4.5m,共10扇。啟閉設備采用固定卷揚式啟閉機,共10臺。閘底板高程為33m。閘室底板水平,長10.8m,厚1.6m。中墩厚1.0m,底部長7.0m,頂部長5.74m,頂高程39.4m;邊墩底部厚1.50m,邊墩頂部厚0.9m,邊墩長7.0m,頂高程39.4m。渾沙灌區和渾蒲灌區進水閘設計引水流量均為78m3/S。

3 優化后方案

3.1方案

渾沙、渾蒲進水閘均由5孔變為3孔,每個閘孔寬度由4.5m變為6m,閘門擋水方式由胸墻式改為自由出流,其余結構不做改變。

將潛孔式閘門改為露頂式,閘門尺寸由4.5m×2.0m改為6m×5.2m,閘門個數由5孔改為3孔,底板高程仍保持33m。修改后的進水閘閘門結構型式合理,水流條件好,并取得了與攔河閘閘門一致的外觀效果。渾沙、渾蒲進水閘配置固定卷揚式啟閉機6臺,啟閉力為4×3T(放上面)。閘門的啟閉方式統一,操作、控制方便,更加便于管理。

(1)結構合理,運行方便。原閘為潛孔式擋水,閘門尺寸寬高比不成比例,胸墻布置在閘門上游側,水封在上游,冬季存在結冰現象。上游水位在胸墻附近范圍內,對閘門運用不利。

(2)節約工程量,縮短工期。進水閘優化前工程量為:混凝土9269m3,鋼筋375t,閘門及埋件100t,啟閉機10臺;優化后工程量為:混凝土6874m3,鋼筋313t,閘門及埋件90t,啟閉機6臺。

(3)經水力計算和模型試驗,進水閘穩定計算、滲透穩定計算、過流能力均滿足要求。

4 施工導流及度汛、灌溉要求

(1)根據遼發改農經[2008]809號批復,本工程采用分期圍堰導流方式,導流建筑物的級別為4級,導流建筑物的洪水標準采用20年一遇。

(2)根據渾河洪水季節特性及施工要求,渾河閘施工期分為汛前和汛后,每年6月20日之前為汛前,9月10日后為汛后,7月20日至8月10日為主汛期。渾沙、渾蒲進水閘在每年五月前要為下游渾沙和渾蒲灌區進行農業灌溉供水。

(3)為滿足度汛及灌溉要求,本工程分二期進行。

渾蒲進水閘為一期施工,閘室工程于2009年4月30日前完成,保證渾蒲閘向下游農田的正常灌溉供水,2009年7月15日一期圍堰拆除完成,渾蒲閘正常通水,滿足汛期河道過流要求。

渾沙進水閘為二期施工,閘室工程于2010年4月30日前完成,保證渾沙閘向下游農田的正常灌溉供水,2010年7月15日二期圍堰拆除完成,渾沙閘正常通水,滿足汛期河道過流要求。

5 效果

(1)此方案實施后,工程已經受2009、2010年汛期的考驗,運行良好。

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關鍵詞:橋梁加固加寬;支撐系統;施工技術方案

一、 進行橋梁加固加寬支撐系統施工技術方案的設計背景分析

(一)施工內容

在施工內容方面我們要分析如下幾個要點,首先,主拱圈的加固分析,主拱圈的加固主要是采用三面外包增大截面的方式進行加固處理,在原有的拱肋下方澆筑大約為三十厘米厚的勁性的骨架混凝土的底板,同時,新的拱肋要各自向外擴散大約15厘米。根據權威的統計,每條拱肋的下方所新增的勁性的骨架大約都是由兩根槽16型的鋼組成的,并且通過植筋的方式與原來橋梁的主拱圈相連接,采用自流的平微膨脹的混凝土技術進行澆筑從而保障混凝土施工的整體質量。其次,我們要對橋面進行拓寬的加固處理,也就是在橋面增設一層鋼筋混凝土的剛性層,并且將兩側的懸臂設計成突出去的造型繼而方便其形成人行的道板。

(二)施工順序

在主體施工完成之后,我們要對其進行總體的施工,總體的施工順序是要先卸載,再對其進行加固處理,最終形成施工拱橋上面的建筑物以及橋面的系列附屬物,在原有的拱橋上面的建筑的拆除也應該基本上遵循對稱、均衡以及分步三種方式,并且在處理這三個相對較大的跨度的同時要從兩端向跨的中間進行對稱處理。另外,在橋梁結構的恢復過程中,我們往往需要按照相反的方向將這三個跨都從跨的中間向其兩端進行對稱以及均衡的分布。

(三)施工案例

在我們本文中所探討的橋梁加固加寬支撐系統施工技術方案中,我們所研究的橋梁是一個位于107國道衡陽段的蒸水大橋,這座大橋是1979年修建的,全長約181米,是一座長度為3*50的雙曲拱橋,橋面是由三米的人行道、十四米的車行道、三米的人行道組成,根據最近對這座橋梁的專業檢測報告以及其現有的交通流量的綜合分析,并綜合考慮這座橋梁的使用年數,我們可以發現其實現在的橋梁已經出現了不同程度的損傷,對我們進行正常的日常性運營還有著較大的安全隱患[1]。

二、 橋梁加固加寬支撐系統施工技術的設計意圖分析

我們對于這座樣板橋梁的加固加寬支撐系統施工技術意圖分析主要包括兩個方面的內容。

(一)腳手架

在操作腳手架的操作問題方面,由于這座橋梁的腳手架措施,可以很好地滿足主拱圈內的加固性施工,橋寬的二十米以下的拱肋部位進行的加固,是由民工們將每條拱肋的下方新增的勁性骨架結合兩根槽的16型鋼板組合而成,并通過植筋的古老方式進行原橋主拱圈的緊密連接,從而形成鋼結構的拱肋,并利用這個基本平臺對老混凝土進行鑿毛處理,對新增鋼結構的外側進行裝模研究,采用自流的平微膨混凝土這一材料進行澆筑處理,對整個新增的鋼圈結構形成完整的保護,從而與老拱肋完美銜接,形成一個相對完善的整體結構[2]。

(二)施工通道系統

在進行施工通道的系統研究方面,我們在進行拱肋的加固施工處理時,操作人員就要適時達到作業點所需要的基本通道,從而完成材料的中轉處理,主要包括植筋鋼筋、槽16型鋼、修補裂縫的主要用料以及植筋的用膠等方面的轉換。

三、進行橋梁的加固加寬支撐系統施工技術的主要保證性措施分析

(一)材料質量

我們要從材料上進行系統的把關,結合現今我國許多地方都存在腳手架的鋼管緊缺,主要采取合作、自購、租賃等相結合的方式進行供應處理,從而保證材料的及時與優質化供應,在航道的封航時期,更是要進行好材料的前期準備工作,也就是要讓所有的材料都提前達到采購的場地,增設專人進行系統化管理,從而防止出現封航時期的材料不足。與此同時,我們還通常采用二次轉運的方式對其進行轉運,從而提升整體的安全系數。

(二)人員保障

在人員的保證性措施方面,主要采取專業的合作施工隊進行施工研究,尤其是要選擇有大橋維修經驗、水上的作業經驗以及高空的作業經驗的施工人員,同時,還組織好一批優秀的儲備干部對其進行監督處理。

(三)施工資金

在資金方面也要進行充分的保障,許多施工單位在投入大量的資金之前,往往要對前期的工程量進行系統的登記處理,并且邀請一些監理或者業主針對這一情況及時的發放進度款項,繼而確保在封航期間各項工作還是能夠相對順利的開展,并且為了更為穩妥的保障資金的萬無一失,許多單位還往往會設置特設的專項封航備用的保證金。

(四)架體穩性處理

我們還要針對架體的整體穩定性進行強化性的處理,具體的方式可以采取以下幾種,首先,要將架體與橋墩水平的交接位置進行焊接處理,把架體與橋墩的剛性位置進行完美的連接;其次,要將架體與橋墩的水平交界位置進行鋼管扣件的鎖固橋墩處理,從而更為方便針對架體與橋柱之間的剛性連接,把橋墩更為牢固的鎖在架體之中。第三,我們可以嘗試著將架體與橋柱的水平交接處采用鋼管扣件的方式把橋柱牢牢鎖住,繼而完成架體與橋柱之間的剛性連接。第四,我們可以對其進行拱腳位的設置,也就是將架體與拱板進行交接處理,采用鋼管的扣件鎖部分架設到橋體上方的方式,從而將架體部分的荷載力承加到拱板上來,不僅僅可以增加架體的承載力,還可以增加架體的整體性能。

(五)技術處理

我們在進行橋梁加固加寬支撐系統施工技術的處理方案過程中,還要特別注意支架的搭設,一般來說,當立桿在接長的過程中錯開了至少一個步架時,水下面一層的立桿就主要采用六米,但是還要綜合考慮到水深的因素來進行橋梁架設方面的橫向斜拉桿的處理,在水面的底部可以進行的操作一般都稱之為掃地桿,也就是其露出水面之后要實施接桿處理,一般都是采用六米或三米的立桿進行錯開的布置,到頂層之后就采用兩種不同長度的立桿進行平衡研究,拱肋的下方也往往是通過拱曲線作為基本準則,并且根據施工的具體需要架設好所需要的模板,可以預留大約一米的空間,作為操作的主要空間。但是,我們進行立桿的軸線一定要定位相對準確,從而保證加固拱肋支模之間的受力平衡情況。立桿的垂直程度也是要受到嚴格的控制的,一般來說,全部高度的垂直偏差不能超過五毫米,我們進行斜撐的網格也應該與架子的尺寸相對一致,也就是說,當我們設置好斜撐的桿子為拉壓桿時,布置方向的架子多多少少會受到橫向方面的具體限制,在架設管道的立桿施工過程中也要盡可能的減少架接的數量,從而減少架子本身可以壓縮的空隙值,再采用縱桿與墩柱臺之間的剛性連接,增強整個鋼架的整體穩定性能。

在完成支架的上澆筑梁式結構的上部構造時,我們在施工的過程中就要考慮到卸除掉支架之后其上部的結構可能發生的微弱的下沉問題,因而,當我們在進行上部構造的完美卸架之后,就可以相對滿意的得到我們所需要的拱肋梁具體結構,并最終預留好一定量數值的上拱數值,這些數值都是根據基本的預壓數值來設定的。

總而言之,橋梁的加固加寬支撐系統施工技術研究是一項長期系統的工作,更需要我們在今后的工作中更為用心的進行總結,從而推動我國橋梁行業的不斷發展。

參考文獻:

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關鍵詞:中央財政小型農田水利重點縣建設項目 節水改造 水資源優化配置

固原市原州區位于寧夏南部山區,是國家級貧困縣之一,資源性缺水與工程性缺水并重成為制約其農業經濟發展的瓶頸因素,隨著西部大開發戰略的逐步實施,中小型水庫的病險加固改造工程逐步實施,改造后水庫蓄水量逐漸增加,許多水庫灌區現存的主要問題已不是缺水問題,而是水資源如何配置和高效利用問題,因而水庫灌區節水改造工程建設成為目前水利工程建設的重中之重和首要任務。2010年按照中央財政小型農田水利重點縣建設條件,固原市原州區沈家河水庫灌區被定為原州區2011年小型農田水利重點縣建設項目區。由于沈家河水庫灌區原配套不夠完善合理,而灌區節水改造即要滿足重點縣建設相關指標規定,又受資金限制(主要是地方財政配套資金),且該灌區是以庫灌為主,局部又有純井灌和庫井結合灌等特點,因而在灌區節水改造實施方案上一直存在爭議,本文通過對灌區現狀進行分析,在對水利專家們提出的不同設計意見建議基礎上進行綜合分析和研究,提出最優設計方案,作為項目實施方案。

一、沈家河庫井灌區現狀

(一)地理位置及范圍

沈家河水庫灌區始建于1960年,是目前固原市原州區最大的庫灌區,灌區主要分布在固原城市北部頭營鎮境內,地理位置為東徑106°15′~106°17′,北緯36°04′~36°08′。灌區原設計灌溉面積4.0萬畝,有效灌溉面積3.3萬畝,目前實有可控制灌溉面積3.02萬畝,其中東干渠控制灌溉面積1.7萬畝,西干渠控制灌溉面積1.32萬畝,灌區涉及頭營鎮7個行政村44自然村的農田灌溉,受益人口1.73萬人。由于現狀灌區水利工程損壞嚴重,灌區配套標準低,水資源浪費嚴重,目前灌區實際灌溉面積約1.5萬畝。

(二)庫灌區總體布置

灌區居于清水河兩岸,呈狹長帶狀,整體地勢南高北低,且東西兩岸地勢較高,中部河谷地帶地勢較低,東西兩岸有多條沖溝,呈“U”字型。沈家河水庫灌區大體布設干斗2級渠道,由總干渠,東西2條干渠,1條西高支渠,81條斗渠,3條農渠控制灌溉??偢汕皷|干渠居于清水河東面,依東部山腳基本沿等高線由南向北布設,且靠臨中寶鐵路,東干渠兼顧灌溉及泄洪雙重任務,總干渠長0.226km,后接東干渠長14.274km,沿總干及東干渠東西向布設有斗渠46條,斗渠長150-2800m,間距200-600m;西干渠從河道所建攔河壩取水(灌溉期從總干渠泄水閘分水,經東西向泄洪溝輸水至河道),沿西部較高地勢從南向北搌布,長9.68km,沿西干渠西東向布設斗渠30條,并設西高支渠1條,基本和西干渠平行布設,全長4km,襯砌長1km,西高支渠設斗渠5條,西干渠斗渠間距150-500m。該灌區沒設排水溝渠,排水直接由渠道下泄入清水河。沿所有斗渠每25米左右設1農口,水由農口直接入田間臨時農(毛)渠進行輸水灌溉。

(三)渠道襯砌配套情況

干渠1961襯砌,后經4次維修改造,目前除2004年配套的東干最末端1.32km渠道完好,其余渠道80%老化或損壞,淤積嚴重。西干渠除2005年襯砌的上游1.80km干渠及農業綜合開發項目配套的二營設施農業區北部0.68km干渠相對較好,其余的渠道老化損害嚴重,西干渠所設西高支渠襯砌渠道基本報廢,由于原渠道沿頭營梁半山腰布設,受洪水沖刷,損壞淤積嚴重,現上段襯砌部分灌溉,下段基本沒有灌溉?,F狀灌區除2004年以來維修改造的部分渠道相對較好,其余渠道老化損壞嚴重,輸水損失大。目前,整個灌區渠道總長106.08km,渠道襯砌長50.56km,防滲襯砌率為47.66%,渠道完好率不到35%,建筑物完好率30%左右,渠系水利用率低,約53%,田間大畦漫灌,田間水利用率不到85%,整個灌區灌溉水利用率約45%,畝均毛灌溉定額340m3/畝,幾乎一大半的水資源被浪費掉了。

(四)灌區機井布置及配套情況

灌區機井多為70年代中期后氣候持續干旱,國家為解決灌區嚴重缺水而陸續投資建設的小型灌溉水源工程。灌區現有機井83眼,多居于清水河兩岸,地勢較低,井距150~600m,井深50~150m不等,單井出水量大部分為50m3/h,現狀機井除二營設施農業配套3眼機井外,其余機井幾乎全部為土渠輸水,自流灌溉,灌溉水利用率低,不到60%。

(五)灌區水庫及水資源情況

沈家河水庫建成于1960年,至今加固改造過2次,2005年沈家河水庫除險加固改造工程建成后,水庫總庫容4749萬m3,水庫年蓄水量增加,年灌溉可供水量約532.5萬m3,加上當地83眼機井年可供210萬m3地下水,灌區年可供灌溉水量總計約742.5萬m3。

通過灌區節水改造工程建設將提高水資源利用率,降低毛灌溉定額,節約水量將恢復1.8萬畝灌溉面積,實現3.02萬畝灌溉面積,灌區節水改造工程建設十分必要。

二、灌區存在的主要問題及原因分析

(一)灌區配套不完善,配套標準低,且襯砌配套渠道老化損壞嚴重,灌區灌溉水利用率低

灌區初建時,由于國家投入資金有限,地方窮困又拿不出配套資金,灌區建設主要依靠國家投資,當地農民投勞完成的,因而工程建設標準低,灌區只設干斗兩級渠道,沿干渠布設的斗渠間距大,200-600m,也沒有按干、支、斗、農四級布設,渠系布置不合理。同時渠道襯砌也不完善,襯砌率低,目前襯砌率不到50%,近一半渠道為土渠。灌區也缺乏必要的量水設施和調控設備,嚴重影響各級渠道水量分配和水價估算。目前,整個灌區渠道完好率不到35%,建筑物完好率30%左右,渠系水利用率約53%,整個灌區灌溉水利用率約45%。

(二)水土資源配置不盡合理,井渠不能很好的結合,不能充分有效利用當地表水和地下水

該灌區灌溉水源主要為水庫水,機井水基本作為補充灌溉水源,2005年沈家河水庫除險加固改造后每年可供灌溉水約532.5萬m3,由于渠道襯砌配套不完善且損壞嚴重,部分渠道末端和距離水源較遠地方不能得到水庫水灌溉,地表水不能充分有效利用,而灌區機井大多分布在清水河兩岸附近,地勢相對較低,且自流灌溉,因而單井控制灌溉面積相對較小,地下水也不能充分有效利用,而有些地方機井少而面積大,又出現局地地下水超采現象。由于以上諸多因素,灌區3.3萬畝中有近1.8萬畝地不能得到水源灌溉,灌區水土資源不能很好配置,充分利用。

(三)現有干、斗渠渠道斷面偏大,維修改造投資大

沈家河水庫干渠及東干渠屬傍山渠道,沿途4條大溝道除2條泄洪外,干渠西側多為村莊及農田,東邊又有與之相臨20―150m的中寶鐵路,沒有修建排洪溝的條件,東部大部分洪水沿渠邊進入干渠,因而東干渠渠道斷面大。經復核,已襯砌配套的東干渠由上到下三個梯形斷面最大泄洪流量分別為18.7m3/s、13m3/s、7m3/s;西干渠已襯砌配套的梯形斷面復核流量為3.72-4.16m3/s,干渠上段樁號1+400―2+934m段,屬傍山渠道,洪水由已建的秦家灣排洪渠排出,2+934m以后渠道沿臺塬地修建,只有少量坡面徑流匯入渠道,洪水對干渠威脅不大,但渠道斷面沒變?,F狀總干渠灌溉設計流量為3m3/s,東干渠灌溉期流量按2.0m3/s,西干渠灌溉期流量按1.0m3/s。由于原灌區各級渠道沒有嚴格按照設計灌水率及科學灌溉制度確定設計流量,總體灌溉制度粗放,基本大水漫灌,灌水方式一般干渠續灌,斗渠分組輪灌,因而干渠灌溉設計流量較大,斷面也大,相應的,斗渠設計流量大,大部分為0.3m3/s,少數后開設的斗渠流量為0.1m3/s,斗渠渠道斷面也大??傮w來說,整個灌區按原斷面維修改造,其投資較大。

三、實施方案分析選擇

在工程規劃設計中,我們前后設計過兩個不同方案,一個按低標準節水改造方案,一個按高標準節水改造方案,經過水利廳有關專家三次審查,設計單位不斷修改和完善,擬定了最終實施方案,各方案及擬定實施方案如下:

(1)方案一(低標準改造方案):

該方案以盡量不改變原灌區布置,對原有渠道盡可能利用、少占用農民耕地為前提,在距離較大斗渠間適當增設一些斗渠或分斗渠,基本按照200米左右斗渠間距布設,機井根據灌溉需求布設揚水管道,并沿管道50米左右設給水栓。

干渠改造措施:東干渠按原斷面進行維修改造,西干渠新增1.4公里輸水渠道,改河道取水為直接從總干渠西側取水,斷面按照原西干渠斷面。

渠道襯砌配套措施:按原斷面維修原損壞較少渠道,按新設計流量,新設計U形斷面,襯砌配套老化損壞嚴重、未襯砌的斗農渠及新增加渠道;各級渠道灌溉設計流量嚴格按照設計灌水率及灌溉制度進行,同時參考重點縣建設相關指標和規定,道路、林帶均按規范要求進行設計。

灌區機井配套方案:規劃配套現有灌溉條件較好機井77眼,由于大部分機井位于灌區地勢較低處,根據實際灌溉需要布設揚水管道,且設給水栓。其中局部18眼純機井灌區管網布置以單井為單位,設干支兩級管道;59眼井渠結合灌區機井,除3眼80m3/h機井布設干、支兩級管道,其余機井根據控制灌溉面積范圍及大小均布設一條揚水管道,沿管道每50米左右設1給水栓進行灌溉。灌溉期根據農戶需求可井灌也可渠灌,部分地勢較高且距離渠道較近機井通過設引水入渠管道實現井渠結合灌溉。根據井泵揚程需要需更換部分井泵。

方案一效果分析:

優點:①工程投資相對較小,只需國補資金就能建成,初步設計末級渠道改造總投資2175.78萬元,(其中渠灌總投資1668.52萬元,井灌總投資504.26萬元),畝均投資720.5元,干渠改造總投資1437.17萬元。

②占用耕地面積小,為396.08畝;

缺點:①節水效果不顯著,尚不能滿足灌區3.02萬畝可控制灌溉面積需水要求。經推算,該方案灌區最大灌溉水利用率為0.597,3.02萬畝灌區總灌溉需水量為767.8萬m3,而灌區最大可供灌溉水量為742.5萬m3,不能滿足灌區需水要求。

②地塊較長,農戶機械耕作方便。

③渠道間距大,井渠結合灌溉效果差。

④干渠開口增多,在兼顧防洪任務下安全系數降低。

⑤按照200米間距布設斗渠,將出現一渠控制多村現象,這樣不便于農民用水協會協調管理。

(2)方案二(高標準節水方案):

灌區改造方案:按照小型農田水利重點縣建設有關規定及節水灌溉技術指標:中型灌區渠系水利用率不低于0.7,渠道防滲率不低于50%,旱作物田間水利用率不低于0.9,灌區畝均渠道長度6-10m。沈家河庫井灌區為中型灌區,要徹底實現灌區節水灌溉,必須提高節水灌溉工程建設標準,主要通過增設田間灌溉渠道,提高渠道級別和單位面積渠道長度,完善田間工程配套建設,提高工程完好率和配套率,提高渠系水利用率。

結合灌區現狀渠道和作物種植結構,兼顧灌溉管理,增設部分支渠,支渠基本平行干渠布置,且按照所屬村隊地界劃分核定控制灌溉面積,便于配水和管理,在原斗渠之間增設部分斗渠或分斗渠,斗渠間距控制在100m左右,少數與地塊平行布置斗渠需增設農渠,間距80-100m,田間建筑物如量水設施、分水節制閘,斗農門,跌水陡坡等配套完善。東干渠改造方案與方案一基本相同,但通過相關水文及水力計算,為提高防洪標準,維修加固原泄洪建筑物3座,新建泄洪建筑物5座。西干渠在保留方案一基礎上將渠道按照新設計流量全部改造成“U”形斷面,以減少占地,增加路面寬度。原西高支渠從西干渠取水,考慮到原西高支渠輸水線路4km長,且盤山而行,不僅維修改造規模大,投資高,且渠道受山洪威脅,穩定性差等因素,經方案比較,擬定將西高支渠廢棄,沿原西干渠向北設一條支渠(名為西干三支渠),后面與原西高支渠一分支渠相接。斗農渠襯砌配套措施同方案一,只是間距上有所不同。其余均按規范要求設計。

灌區機井配套方案:灌區灌溉條件較好的77眼機井,對于18眼純機井灌區機井,管道布置以單井為單位,設干支兩級管道;59眼井渠結合灌區機井,將地勢較低且自流灌溉面積較小機井布設1條揚水管線,管線長度根據機井最大盡可能控制灌溉面積確定,將水揚至渠道較高處,通過渠道灌溉以增加灌溉面積;距離渠道近,地勢較高機井,只需布設1條引水入渠明渠與機井連接,實現井渠結合灌溉。管道不設任何給水栓,機井配套管道盡量避免影響渠道布設,根據揚程需要更換部分井泵。

水資源優化配置方案:沈家河水庫灌區按照所利用水資源的不同可劃分為純庫灌區、庫井結合灌區和純井灌區,面積分別為14040畝、13510畝、2650畝,在75%保證率情況下,灌區水庫可供水量為532.5萬m3,機井可供水量為172.7萬m3。按照灌區節水改造規劃設計資料:按照節水改造后灌溉水利用率0.65計,灌區3.02萬畝地灌溉總需水量705.2萬m3,其中18眼純機井灌區綜合灌溉定額182.34m3/畝,渠灌區綜合灌溉定額238.42m3/畝,相應分配給純庫灌區庫水334.79萬m3、純井灌區機井水量為48.32萬m3,對于井渠結合灌區,在冬灌或播前灌溉時,灌區全部采用水庫水灌溉,庫水用量大約為197.64萬m3,在作物生育期用水緊張階段,可采用機井水補充灌溉,庫井結合灌區內機井灌溉按2次,不能多于3次,機井調配水量約為124.41萬m3。通過這樣調配后,達到水資源供需平衡,實現了水資源優化配置。

方案二效果分析:

優點:①節水效果顯著。按該方案實施后,灌區灌溉水利用率將提高到0.67,灌區灌溉定額將減少,計算得灌區3.02萬畝灌溉面積年灌溉需水總量為705.2萬m3,按同樣的3.02萬畝灌區面積,現狀灌溉定額340m3/畝估算,將節約水量321.6萬m3,節約水量達30%以上。該方案節水效果非常明顯。

②水資源達到優化合理配置。具體見上述水資源調配方案。

缺點:①工程投資較大,初步設計末級渠道改造總投資3394萬元,畝均投資1124元/畝(其中渠灌總投資2917萬元,井灌總投資477萬元),干渠改造總投資1602萬元。

②占用耕地面積大,約982畝,同時地塊較短,機械耕作不方便,農戶大多不愿接受,工程實施難度大。

(3)優化方案(即實施方案):

綜合分析前兩個方案,不難看出,方案一節地但不節水,方案二節水但占用耕地較大,而且地塊長度變短,農民耕作不方便,不易接受,因而在土地承包責任制下渠道占用耕地對農民的負面影響較大,該方案可操作性不強,實施阻力大,且方案二工程投資大,在國補資金有限,地方配套資金不能確保條件下很難實施完工。鑒于以上分析研究,在綜合考慮即要節水又不占用太多耕地,且工程總投資又符合中央財政資金安排,建議大體保留第二套設計方案,但根據地方實際情況建議在渠道間距上適當放寬,不嚴格按照標準的100m間距,按150-200m間距布置斗渠,并減少部分渠邊道路(主要指該渠相臨兩邊渠道設有路的),同時,結合實際建設條件,干渠道路由規范設計的7.0米降到6.0米,支渠基本平行干渠布置,可不設道路,另外減少新建斗渠生產橋和農橋數量,且不新增設林帶,以最大限度降低投資,其他建筑物均按有關設計規范和標準進行。

按照此方案,經再次設計和預算編制,末級渠道改造總投資確定為1895.64萬元,畝均投資627.7萬元,(其中渠灌總投資1574.95萬元,井灌總投資320.69萬元),干渠總投資1325.4萬元。資金籌措為國補資金及省級配套資金,地方配套資金折合為地方群眾投工投勞,主要用于部分田間道路修整及各自田間小畦的整修。

優化方案效果分析:

①與方案二相比投資明顯降低,該方案末級渠道改造總投資確定為1895.64萬元,畝均投資627.7萬元,該方案道路規模大減,投資為77.91萬元,且不增設林帶,而方案二道路投資735.02萬元,林帶投資119.59萬元。需要說明的是,該方案在道路和林帶設置上雖不盡合理,但是工程占耕地面積大大減小,老百姓容易接受,且對于本就貧窮落后的固原地區,其地方財政配套資金也大大降低,工程實施的可行性強。如根據實際要求,確實需要增設部分道路或林帶,水利部門應積極爭取,整合農業綜合開發項目或交通、林業等各方項目資金,整合資金需要政府出面協調處理,用于灌區全面合理建設。

②節水效果。按該方案實施后,灌區灌溉水利用率將提高到0.65,計算得灌區3.02萬畝灌溉面積年灌溉需水總量為740.12萬m3,將節約水量286.68萬m3,節約水量可恢復灌區1.8萬畝地灌溉需水要求,經估算灌區年最大可供灌溉水量為742.5萬m3,灌區水資源供需平衡,節水效果明顯。

③水資源達到充分有效利用和優化合理配置。與上述水資源調配方案基本相同,可通過適當調節機井灌溉時間,滿足灌水需求。

④占用耕地面積小,同時地塊較長,機械耕作較方便。

兩種設計方案和優化方案主要技術指標歸納如下表

四、結論

固原市原州區沈家河水庫灌區節水改造實施方案經過綜合分析論證:以中央財政小型農田水利建設標準為依據,兼顧土地承包責任制下土地征用對農民的影響,以盡可能少占用耕地為前提(通過適當增設渠道,減少道路和林帶占地),方便灌溉管理為主,同時減少地方配套資金,爭取整合其他資金。其優選實施方案為:保持原總、東干渠位置及斷面不變,維修加固原泄洪建筑物3座,新建泄洪建筑物5座。西干渠改從河道取水為從總干渠建分水閘直接取水,增加輸水明渠1.4km,斷面均為U形。根據節水灌溉建設標準,增設部分支渠、斗渠和農渠,支渠按其控制村隊灌溉范圍界定長度及面積,支渠基本平行干渠布設,間距500-2000m,斗渠基本垂直干渠和支渠布設,間距150-200m,部分斗渠(基本平行等高線布置)需增設農渠,農渠大致垂直等高線布置,間距150左右,部分雙向灌溉農渠間距200m左右。將西高支渠廢棄,沿原西干渠向北設一條支渠(西干三支渠),與原西高支渠一分支渠相接。渠道襯砌配套措施同方案一所述,機井改造配套方案同方案二所述。

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關鍵詞:案件推理理論 灰色關聯分析方法 市政排水工程 造價估算

中圖分類號:F285 文獻標識碼:A

文章編號:1004-4914(2013)02-285-02

近年來,全國各地出現氣候異?,F象,突發暴雨,冰雹等強對流異常天氣的頻繁出現,導致了許多悲劇的發生,給人民的生命財產安全帶來了極大的威脅。反映出我國現有的市政道路排水設施的不完善。因此,對現有市政排水設施的改善就成為人們關注的重點。市政排水工程的造價研究便成為了重中之重,也是工程建設領域研究的重要課題之一。CBR理論的原理與人類的思維方式類似,通過對過去經驗的認識和總結,在解決當前問題的過程中提出最優解。此方法快速簡便,精確度較高,能滿足多領域的要求。而且在實際的工作中,類似的工程造價的估算也多數采用經驗的累積和分析,與CBR的推理原理相似。所以,應用CBR方法去提高市政排水工程造價預測的準確性是可行的。

一、基于案例推理理論

1.CBR的基本理論?;诎咐耐评恚–ase-Based Reasoning,CBR)與類比方法類似。CBR的基本原理是:計算人員可以借鑒過去經驗中出現的類似問題的解決方案,來解決當前的問題。CBR的應用,首先依賴于研究人員先將過去的案例及其最優解按照一定的屬性分類存儲于案例庫中,有了完善的案例庫,CBR的應用才有了基礎。這樣在解決新問題時,工作人員只需要輸入對當前問題的描述,讓系統去搜索案例庫中的源案例,輸出相似度較高的案例作為參照,從而解決當前問題。如果能夠找到完全一致的案例,那么就將這個源案例的解直接輸出,作為待求解問題的解。如果沒有相同的案例,就要人工修改輸出的相似案例,使之最終能符合新問題的屬性要求,已得到能解決新問題的方案,并將其輸出作為新問題的最優解,與此同時,要將修改后的案例充實到案例庫中,以使案例庫更加完善,服務于今后要解決的問題。有了完善的案例庫,以后要求解新問題時,就不必每次都重新開始了。

簡單來說,CBR的推理思想類似于類比推理,是從一個或多個已解決的舊問題推理出新問題的解的思維方法,案例推理也是基于經驗的推理,它是利用過去的經驗總結來指導新問題的求解過程。有許多問題,很難通過專業知識表述或者建模方法去解決,但卻在以往的工作中經常出現。這類問題,CBR方法就能有效地給予解決。而且CBR的推理方法非常相似于人類的思維方式,待求解的問題能被快速準確地定位出來,所以CBR推理方法非常適合于去解決需要借鑒以往經驗的情況。

(四)案例學習

四、結語

1.CBR推理方法有可信度高,運算速度快,運算過程簡便的特點,具有其實用性。當案例選擇恰當時,它的誤差一般不大于5%。

2.市政排水工程的的復雜性和工程量遠沒有土建類工程和工業類工程高,所以,應用CBR推理方法的可行性比較高,而且計算也簡單易行。

3.此方法與計算機編程結合,可以形成估算多種類多領域工程造價的估算軟件。工程計算中僅需輸入幾個案例工程和待建工程的信息描述數據,就可以快速輸出待建工程的預算造價,其應用前景可見廣泛。

CBR方法是一個自學習的過程,案例庫中的源案例與待求解問題的相似度是CBR的可行性的基礎,滿足相似度的基本要求,才能形成相應的映射。因此若要實現CBR的推理,并使其滿足各領域在計算速度與精度上的要求,必須有完善的案例庫做基礎。要使推理精度提高,必須強大案例庫的建設,只有案例庫充實完善,才可能實現CBR的多領域應用。

參考文獻:

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4.李清,劉金全.基于案例推理的財務危機預測模型研究[J].經濟管理,2009(6)

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7.鄧聚龍.灰色系統理論教材[M].武漢:華中理工大學出版社,1990

篇9

【關鍵詞]混凝土加固;種類;方案的選擇;施工工藝

1 混凝土加固的種類

混凝土工程的加固方案根據我們施工的實際情況和具體使用要求有兩大類,即:直接加固法與間接加固法。

1.1 常用直接加固方案有:

1.1.1 對原有混凝土置換的加固法

這種方法普遍常用于具有缺陷的梁柱、板墻等一般建筑物的混凝土加固,這種方法施工工藝簡便,具有較強的適應性,設計與施工方面都已成熟;但它的缺點是采取現場施工的濕作業方式耗時長,加固后的建筑物凈空間會有一定的減小,并且可能對周圍的生產和生活環境造成影響。

1.1.2 對建筑物截面進行加大的加固方案

該法適用于那些建筑物內部鋼筋量不足而導致建筑物承受力不足或變形等情況的加固。其優點也是施工方法簡便,具有較強的適應性、操作性,且加固完成的建筑物凈空不會減少;但同時它的不足之處在于施工的耗時較長。

1.1.3 在外包型鋼的加固法

該法適用于加固那些使用上不允許明顯增大原有的構件截面尺寸,但又需要較大程度提高其自身承重能力的混凝土結構。這種方法施工便捷、工作強度低、工作量較小,缺點是耗費資料,需要鋼材較多,而且還不能在六百度以上高溫場所無防護的情況下進行施工。

1.1.4 粘貼鋼板的加固法

這種方法適用于正常溫度和濕度條件下構筑物憂郁長時間受到恒定力的牽引而發生變形扭曲的情況的加固。膠粘施工的工藝與操作人的水平決定其加固效果好壞。這種方法的優點是施工便捷,現場作業抹灰少,對周圍任何生產活動和居民的正常生活影響較??;并且對加固結構原有的空間沒有明顯的改變。

1.1.5 貼加碳纖維增強塑料加固法

這種方法是用特殊的膠質材料把一些新型纖維復合材料粘于建筑物的受力區,各種性質的受力構筑物均適用于此方法。這種方法不僅具有施工便捷、現場操作抹灰少的優點外,而且還具有耐腐濁、耐潮濕、耐用、幾乎不增加結構自重、維護費用較低等優點。

1.2 常用的間接加固方案有:

1.2.1 預應力加固法

這種方法適用于那些體積較大且重量較大,并且對整體工程起著重要作用處于高受力狀態下的混凝土建筑物。其優點是能減小需要加固的標的物的承載力能力,不僅加固效果佳,而且還能較大程度地提高結構的全面承受能力,但其結果是對原建筑的外觀構成一定程度的影響。

1.2.2 增多支承加固法

該法適用于特定條件許可的混凝土結構加固,簡單可行;但其缺點較容易破壞原來建筑物的面貌和使用功能,并有可能減少建筑物原有的空間;

2 混凝土加固方案的優選

對于要加固的標的物,加固方案的選擇應當以經濟、安全、便于施工為指導原則,只有這樣,才能使要加固工程充分體現其良好的社會功能和經濟效益。一個優秀的加固方案不僅具有施工作業方便、施工技術先進特點的、而且還要有經濟效果好、加固質量高等方面的特點。

2.1 加固工程方案必須考慮其良好的施工性

一個加固工程方案是否合適,第一要看其是否方便作業。沒有便利的施工性是加固工程施工的一個重要障礙。大部分解決方案雖然能夠較容易解決問題,但是由于其方案在具體施工過程中增加了一定的施工難點,而容易造成勞動用工大、施工工期長、安全系數低的弊端,結果自然會影響到加固質量。

2.2 較常見加固方案分析

以常見的加固方案來說,通常采用的方法有外包鋼加固法、加大截面加固法、預應力加固法等。隨著科學技術的不斷進步,諸如化學灌漿法,碳纖維加固法等應用新技術、新材料、新工藝進行加固的方法也應運而生,并開始廣泛應用于各類加固工程中。我們在選擇加固方案的時候,應根據需要加固的構件情況,滿足短、快、省、平的要求綜合確定加固方案。

2.2.1 以加固框架梁為例,較為合理、經濟、技術先進的加固方案就是粘鋼錨固法和碳纖維加固法。粘鋼鉚加固法造價低,施工簡單,占用空間小,加固效果好,明顯優于加大截面法和預應力加固法;碳纖維加固法各種優勢盡顯其中,主要表現在:自身重量輕,材料自身幾乎不增加重量;強度大,固化后的碳纖維強度是鋼材的十幾倍;勞動強度小,較節約勞動力,一個作業面只需一至兩人操作即可;施工工期短。它唯一的缺點是材料費用較高。

2.2.2 以加固框架柱為例,較常用的加固方法是外包鋼加固法,即在混凝土柱四周包以型鋼進行加固。這樣不僅不會增大混凝土截面尺寸,并且大幅度地提高了混凝土柱的承載力。而外包鋼法又有干作業方式與濕作業方式兩種供選擇。

2.3 好的加固方案離不開新材料、新技術、新工藝的應用。

一個好的加固方案要在施工方法上體現出便捷性、科學性、超前性。而較為先進的化學補強法就比較符合這一要求。我們都知道,一些加固方案采用較落后的加固方法不僅會耗費大量的人力資源、物質基礎和時間,而且不能滿足當前加固方案質量、工期、經濟的要求,而化學補強加固方法自然以其明顯的優勢成為加固工程中的優先選擇的方案;與其他加固工藝相比,化學補強法更具有耐潮、抗腐蝕性強、重量輕、強度高、便于施工的特點,加固性能均優于目前其它加固方法。

3 混凝土加固工程常見的施工工藝

3.1 柱模板施工工藝

3.1.1 組合式定型小、中鋼模板柱模板安裝施工工藝:彈柱位置線-抹找平層作定位墩-安裝柱模板-安柱箍-桿斜撐或對拉螺栓-柱箍固定-辦理隱蔽工程檢驗

3.1.2 鋼框膠合板模板工程柱模板安裝施工工藝:①單塊就位組拼施工工藝:搭設安裝腳手架-第一層模板安裝就位-檢查對角線、垂直和位置-安裝柱箍-第二、三等層柱模板及柱箍安裝-安有梁口的柱模板-全面檢查校正-群體固定②單片預組拼柱模板施工工藝:單片預組拼柱組拼-第一片柱模就位-第二片柱模就位用角模連接安裝第三、四片柱模-檢查柱模對角線及位移并糾正-自下而上安裝柱箍并做斜撐-全面檢查安裝質量-群體柱模固定

3. 2 安裝梁模板的施工工藝

3.2.1 組合式定型小、中鋼模板:彈線-支立柱-調整標高-安裝梁底模-綁扎鋼筋-安裝側模-辦理隱蔽工程檢驗

3.2.2 鋼框膠合板模板工程:①梁模板單塊就位安裝施工工藝:彈出梁軸線及水平線并復核-搭設梁模支架-安裝梁底楞或梁卡具-安裝梁底模板-梁底起拱-綁扎鋼筋-安裝側梁模-安裝另一側梁模-安裝上下鎖口楞、斜撐楞及腰楞和對拉螺栓-復核梁模尺寸、位置-與相鄰模板連接②梁模整體預組合模板安裝施工工藝:彈出梁軸線及水平線并做復核-搭設梁模支架-梁模整體吊裝就位-梁模與支架連接-復核梁模位置尺寸-側模斜撐固定-卡梁口卡。

參考文獻

[1]李翌程.《鋼管混凝土勁性骨架拱橋轉體施工關鍵技術研究》[D].武漢理工大學,2006

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[關鍵詞]混凝土;結構加固;施工方案

混凝土建筑物因出現功能性改變(如接建、增加荷載等)或出現質量問題(如配筋不足、混凝土強度不足等),都需要進行加固。加固施工方案的制定尤為重要,對于需要進行加固的建筑物,應根據其不同的實際情況制定不同的加固方案。加固方案的確定要遵循安全、經濟、快捷、施工方便的原則,只有這樣,加固工程才能收到良好的社會效益和經濟效益。優秀的加固施工方案具體體現在施工作業方便、施工技術先進、經濟效果好、加固質量高等四方面的特點。

1.良好的施工性是加固工程方案必須考慮的條件之一

加固施工方案的優劣,首先要把是否具有施工作業方便作為必要條件。有的加固方案雖然具有解決問題的可行性,但是,由于其方案在施工過程中增加了一定的施工難度,而造成施工工期長、勞動用工大、安全系數低的弊端,結果將影響到加固質量。例如,某廠房冬季施工,摻加不合格防凍劑,超標的氯離子破壞了鋼筋鈍化膜,致使十架大梁產生嚴重裂縫,需要進行加固。施工方案之一是采取簡易修補法,即,將大梁裂縫處出現的酥松混凝土鑿除,露出鋼筋后將銹蝕的鋼筋進行周圈除銹,然后用環氧砂漿封閉,以達到加固補強的目的。經對加固方案分析,此方案雖然具有工程造價較低的優點,卻有以下的不足之處:

1.1 技術可行性差,由于此大梁跨度大,鑿除混凝土梁必須分段進行,要用大量的臨時支撐進行安全防護,造成周轉材料不必要的浪費。

1.2 勞動強度高,因為鑿除混凝土時必須分段施工時,只能鑿一米挪一米,成倍增加了勞動強度。

1.3 工效較低,大量的重復勞動和落后的施工作業方法,延誤了施Z212期并導致勞動效率下降。

1.4 安全性差,因為必須將所有大梁的鋼筋鑿除外露,從而導致大梁承載力減小,在施工時,必須時刻注意防護措施是否到位,麻痹大意則容易出現意外事故。

1.5 產值效益小,大量的周轉材料和人工費用的浪費,加大了生產成本,減少了生產效益。

2.不同類型加固工程與加固方案分析

一般來說,加固工程常采用的施工方法有加大截面加固法、外包鋼加固法、預應力加固法和改變結構傳力途徑加固法等。隨著科學技術的不斷進步,應用新技術、新材料、新工藝進行結構加固的方法,如,化學灌漿法、粘鋼加固法、碳纖維加固法應運而生,并開始廣泛應用于各類加固工程中。具體那個方案最能體現加固工程所要求的短、平、快、省的特點,應根據需要加固的構件情況,綜合確定加固方案。

2.1 以框架梁的加固為例,我認為,較為合理、經濟、技術先進的加固方案當屬粘鋼加固法和碳纖維加固法。前者造價低,施工簡單,占用空間小,加固效果好,明顯優于加大截面法和預應力加固法。后者除材料費用較高外,其余則各種優勢盡顯其中,主要表現在自重輕,材料自身幾乎不增加重量;強度高,固化后的碳纖維強度比鋼材要高十幾倍i勞動強度小,一個作業面只需一至兩人操作即可;施工工期短,熟練工人每人每天可完成近200m2左右。

2.2 以框架柱的加固為例,較為常見的加固方法為外包鋼加固法,即,在混凝土柱四周包以型鋼進行加固,這樣既不增大混凝土截面尺寸,又大幅度地提高混凝土柱的承載力。具體方法又分干法作業與濕作業法兩種形式:干式加固法是將型鋼(一般是角鋼)直接外包于需要加固的混凝土柱四周,型鋼與混凝土之間無連接,由于與混凝土沒有形成一個整體,所以不能確保結合面傳遞剪力。濕式加固法一是用乳膠水泥漿或環氧樹脂化學灌漿等材料,將角鋼粘貼在混凝土柱上;二是在角鋼與混凝土之間留有一定間距,中間澆筑混凝土,以達到外包鋼材與混凝土柱相結合。兩種作業方法相比較,干式作業法施工更為簡單,價格低,施工時間短,但其承載力提高不如濕式作業法好。在方案選擇時,應根據加固要求和原構件情況,合理挑選適當的方案進行加固。

2.3 另外,對于加固工程,還有焊接補筋加固法、套箍加固法、噴射混凝土補強法、化學灌漿修補法等,每種加固方法各有其特點及適應范圍,只要行之有效,技術成熟,既滿足加固要求,又經濟實用,均可采用。

3.幾種典型加固方法的工程施工要求

工程加固的目的就是要通過加固施工達到修復、補強、提高承載力、增強使用功能、滿足使用要求的目的,因此,選擇加固方案要以提高加固工程質量為根本目的,不同的加固方案有不同的施工方法和質量評定標準

3.1 外包鋼加固法:要把表面處理(包括加固結合面和鋼板貼合面處理)作為加固施工過程中的關鍵,對于干式加固施工,為了使角鋼能緊貼構件表面,混凝土表面必須打磨平整,無雜物和塵土;當采用濕式加固施工時,應先對鋼板進行除銹,混凝土進行除塵并用丙酮或二甲苯清洗鋼板及混凝土表面,然后在處理好的角鋼及混凝土表面抹上乳膠水泥漿或配制環氧樹脂化學灌漿料,再進行粘、灌。

3.2 預應力加固法:采用預應力拉桿加固時,在安裝前必須對拉桿事先進行調直校整,拉桿尺寸和安裝位置必須準確,張拉前應對焊接接頭、螺桿、螺帽質量進行檢驗,保證拉桿傳力正確可靠,避免張拉過程中斷裂或滑動,造成安全和質量事故。

3.3 改變結構傳力途徑加固法:增設支點若采用濕式連接,在連接點處梁及支柱與后澆混凝土的接觸面,應進行鑿毛、清除浮渣、灑水濕潤,一般以微膨脹混凝土澆筑為宜。若采用型鋼套箍干式連接,型鋼套箍與梁接觸而間應用水泥砂漿座漿,待型鋼套箍與支柱焊牢后,再用較干硬的砂漿將全部接觸縫隙塞緊填實。對于楔塊頂升法,頂升完畢后,應將所有楔塊焊連,再用環氧砂漿封閉。

3.4 混凝土構件外部粘鋼加固法:此法施工較為簡單,但首先需要著重注意混凝土和鋼板的表面處理。對于舊、臟嚴重的混凝土構件的粘合面,應先用硬毛刷沾高效洗滌劑,刷除表面油垢污物后用水沖洗,再對粘合面進行打磨,除去2~3mm厚表層,露出新面并將粉塵清除干凈;對于混凝土表面較好的,則可直接對粘合面進行打磨,去掉1~2mm厚表層,使之平整,清去粉塵,再用丙酮擦試表面即可。鋼板表面處理應根據其繡蝕情況,可用噴砂、砂布、砂輪機打磨,使鋼板出現金屬光澤,打磨紋路盡量與受力方向垂直,然后用丙酮擦試干凈。其次,要注意對膠粘劑的選擇,目前國內市場建筑結構膠牯劑魚龍混雜,對膠粘劑的選擇一定要慎重。再次,要注意在配膠、粘貼過程中的細節,膠粘劑要嚴格按照說明書要求的比例配制,尤其是要掌握好固化劑的用量,攪拌要均勻,同時在粘貼時要保證粘貼面的飽滿、密實。最后,要注意在固化階段不能對鋼板有任何擾動。

就目前來看,這些混凝土結構加固技術還有待于在實踐中進一步探索,隨著建筑科學技術的不斷進步,新型建筑材料的不斷出現,混凝土結構工程加固施工技術也必將會有不斷的新發展。

參考文獻