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导语:在土建结构工程的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
良好的建筑企业形象来自于企业的产品质量、施工质量和服务质量,提升企业竞争优势。良好的企业形象是一种比技术、比产品更有效用的战略资源,是笔无形财富,可以帮助企业应对新时期各种竞争挑战。只有良好的产品质量和服务质量,才能让企业在社会上树立良好形象。而良好的产品质量和服务质量,来自于建筑工程检测。通过检测工作,企业可以发现施工建设中的问题,并加以改进,使建筑产品更为完善,满足消费者需求,提高消费者认同度,这对企业良好形象的传播有着巨大作用。
1有关土建结构工程质量的标准、规范
1.1土建结构的承载能力
目前,对于建结构工程的安全性、耐久性,根据整个项目性质的不同,我国有关标准、规范中均列出了明确的要求,但相较于国际上的发达国家,在具体系数、标准值等诸多方面仍有一定的差距。在实际的工程建设与使用中,土建结构所承受的实际荷载、设计中分项系数的大小,对于结构的安全性、耐久性有着直接影响。由此可见,若要保证土建结构的质量安全、长期耐用,不仅需要严格依据有关标准、规范中的计算方法、标准数值、分项系数来确定土建结构的荷载,同时还应在项目设计中留有一定的承载力空间,以承受不可预测荷载的作用,提高结构的安全系数。
1.2土建结构质量的耐久性、安全性
针对土建结构工程的设计与施工,我国有关标准、规范中虽然列有明确的要求,但其具体内容多半侧重于对结构强度、荷载、分项系数等力学数值的统一要求,而对于空气湿度、环境温度、酸雨、冻融等外部自然因素影响下的耐久性缺乏考虑,以至于在实际建设、施工土建结构的过程中,混凝土内部的钢筋出现腐蚀、生锈,从而大幅降低结构整体的耐久性,并在一定的时间内加剧恶化,最终引起结构安全事故。因此,对于此种现象必须引起重视,以混凝土结构为例,虽然我国有关土建结构施工、设计的规范中已明确要求其最小保护层的厚度、混凝土材料的强度等级,但相较于国外发达国家的工程标准仍显不足。
1.3 土建结构的整体性
对于土建结构工程的设计与施工,不仅需要保证其具备一定的承载能力,同时为抵御由地震、台风、爆炸等外部破坏所施加的应力、冲击力,土建结构内的各组构件应有着良好的牢固性、整体性,具体是指当部分土建结构遭到冲击、破坏时,保证余下部分的结构构件不会发生大范围损坏。对此,土建结构工程的设计与施工,应综合考虑各组构件的质量、强度,保证构件连接、结构整体的延展性、冗余度,以抵御、减缓结构外部所承受的灾害影响。
1.4工程设计中的安全水准
长期以来,受我国经济体制、历史条件等多种因素影响,针对于土建结构工程的设计规范,多数选用了安全水准较低的力学数值、物理系数等。在一定的时间内,国内多数土建结构工程的施工、使用过程中,在没有发生突况、自然灾害的条件下,结构整体的耐久性、安全性基本满足了设计标准、使用要求。然而,由于我国土建结构设计所采用的安全水准较低、缺少一定的储备空间,继而造成土建结构抵御外部灾害、意外作用的能力较差。对此,倘若结合我国工程建设行业内的施工水平、技术能力,适当调高安全水准,能够有效提高土建结构的耐久性、安全性,从而减少工程事故的发生频率、破坏程度。
2.土建工程结构实体检测的一般流程
2.1抽样的项目
主要抽样检测的项目对砌体结构的工程而言,是主体结构中的钢筋的位置、规格、保护层以及数量,混凝土构件的混凝土的强度,砌筑砂浆的强度等;抽样检测的主要项目对混凝土结构的工程,就是主体结构中有关板、梁、墙、柱的混凝土强度,钢筋混凝土保护层的厚度以及受力钢筋位置、规格、数量等。
2.2检测方法
在主体结构进行实体抽样时,必须要持有相关的资格证书,同时检测人员也要持证上岗,要有完善的管理制度。可以采取回弹法接回弹超声综合法等在现场检测时,进行混凝土强度的检测。要对混凝土表面的碳化深度如果采用回弹法时,要进行测试。可以采用电磁阀或者雷达法测试受力钢筋保护层的厚度和钢筋的位置,尽量在测试时选择钢筋较稀少的区域。可以采取局部破损的方法,如果没有仪器的情况下,但在检测的过程中,一定要有事后修补措施以及相应的安全保护措施。一般才有贯入法检验砂浆的强度或者是回弹法,要进行检测砂浆的碳化深度。
2.3检测结果
检测的结果要达到规范和设计要求。如果设计规范要求和抽样检测的结果不相符时,应该进一步进行分析和测试。如果抽样检测的最终结果最终确实存在问题时,应该根据应根据《建设工程质量管理条例》和《建筑工程施工质量验收统一标准》以及有关法规文件进行处理。
3.土建结构工程使用阶段的正常检测与维护
在进行建筑结构的耐久性以及使用寿命的概念确定的过程中,其与建筑的维修、使用、护理是不可分割的。当整个建筑物暴露在变化较大的环境中,这种关系更为明显,尤其是基础建筑设施。为了保证建筑物的使用寿命以及良好的使用情况,在建筑物后期交工投入使用的过程中,还需要大量的工作人员对其进行维护工作。现阶段,我国对于基础建筑的施工是由明确规范的,但是在进行施工的过程中,大量的施工团队没有认真的对其进行实行。例如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。由于在我国相关工作人员的素质较低,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。
目前为止,我国大量的建筑工程已经进如了老化的阶段,所以要想对其继续使用,就需要进行大量的维修诊治工作,并且在对老化的建筑进行诊治的过程中,还要对一些没有按照规章制度进行建筑的建筑物进行质量的评估,对建筑物进行诊治的过程中,不仅有以上两种情况,还有一个最为突出的就是要对工程的病害进行诊治。现阶段,我国已经出现了大量的工程施工队伍着手对工程的诊断加固工作进行施工。在建筑工程出现病害时对其进行及时的治理是非常重要的,但是最为重要的还是在进行工程施工的过程中,加强对这些问题的预防。对于现役的工程评估检测人员,需要对其在工作的过程中加强规范,并且要有严格的测评制度和资质认证制度,加强规范管理。
4.结束语
土建工程结构的耐久性,表现在其使用寿命上,这就要合理对土建工程进行阶段性的检测、维修。我国政府方面应该加强土建结构工程方面的法律约束,对建筑进行不定时的抽查和维修工作,认真切实完成土建结构工程的设计规范、施工规范和使用规范,要做到防患于未然。
【参考文献】
关键词:土建结构工程安全设置维护
中图分类号: V552+.4文献标识码: A 文章编号:
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。
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。
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。
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。
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。
3 结语
总之,随着我国规范的可靠度设计方法进一步的发展,结构的牢固性与安全性的不断加强,新技术的推广,安全监测设施的更新和改造,我们的建筑会越来越坚固的。
参考文献:
键词:浅论 土建结构 工程 耐久性
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。
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。
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。
有专家估计,我国“大干”基础设施工程建设的还可延续20年,由于忽视耐久性,迎接我们的还会有“大修”20年的,这个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。
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。
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。
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。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。
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。
【关键词】混凝土;建筑工程;结构裂缝;控制措施
建筑产业作为我国几大重点支柱性经济产业之一,而混凝土又是建筑产业必备材料,质量的好坏,关系民生问题。混凝土建筑材料是一种由水、水泥和砂石骨料以及其他附加材料经过混合配制而形成的一种非均质的脆性建筑材料。因为混凝土工程的施工、约束和本身变形等一系列较为复杂的问题,很容易致使硬化成型后的混凝土材料中出现众多的微裂缝、气穴和微孔隙等,正是因为这些初始的缺陷存在,才会使得混凝土材料呈现出非均质特性。在众多混凝土裂缝中,微型裂缝通常都是一种没有害处的裂缝,对于混凝凝土防渗、承重和其他的使用功能不会造成危害,但是在材料受到温差变化、荷载过高等作用力的影响下,微裂缝会发生不断连通和扩展的现象,最终致使我们肉眼能见的较大裂缝的出现,这也就是我们常说的混凝土工程裂缝。
1.混凝土工程常见的裂缝问题分析
1.1干缩裂缝
干缩裂缝通常出现于混凝土工程养护工作结束后的时间内,或者是混凝土工程浇筑完成后的7天左右。混凝土水泥浆中的水分蒸发极易造成混凝土干缩,而且这种情况通常都是不可逆转的。混凝土干缩裂缝产生的主要原因是内外水分出现不同程度的蒸发,进而致使混凝土结构出现变形,导致干缩裂缝的出现,混凝土会受到外部条件影响,使得混凝土表面的水分过快流失,出现较大变形。内部的温度出现的变化越小,则变形越小。表面出现较大干缩受到材料内部的约束,进而拉应力就会提升,进而导致裂缝的出现。混凝土相对温度较低,则水泥浆体的干缩就会越大,混凝土干缩裂缝产生的几率就越高。混凝土干缩裂缝通常表现为表面性平行线状裂缝或浅细网状裂缝,其宽度大约在0.2mm左右,大体积的混凝土中,平面部位经常出现,较薄梁板中大多沿着短向进行分布。混凝土干缩裂缝时常影响材料抗渗性能,导致钢筋锈蚀现象的发生,严重影响混凝土耐久性能,在水压的作用下,会产生裂缝影响混凝土承载力。与此同时,混凝土干缩裂缝出现的原因也与水泥和水灰比成分、外加剂用量、水泥用量以及集料用量和性质有着紧密关联。
1.2沉陷裂缝
沉陷裂缝产生的原因是因为地基结构土质松软或不均,以及回填土浸水或者是不实而导致的,还有的是因为模板的刚度不够,模板的支撑间距太大或支撑的底部出现松动而引起的。尤其是在北方的冬季,工程模板支撑于冻土上或冻土化冻滞后的软土上,致使不均匀沉降现象发生,导致混凝土的整体结构出现裂缝。这种裂缝大多为贯穿性或深进性裂缝,其沉陷和走向情况有密切关联,通常沿与地面垂直或呈30℃~45℃方向发展。呈现裂缝较大时通常会出现一定错位现象,裂缝的宽度通常和沉降量存在正比关联。裂缝的宽度通常不会受到温度变化影响。混凝土地基变形后,混凝土的沉陷裂缝也趋于稳定形态。
1.3温度裂缝
温度裂缝通常出现在大体积或温差变化过大区域的混凝土工程结构中,混凝土工程在浇筑工作结束后,其硬化期间水泥水化会产生大量水化热。因为混凝土体积过大,水化热大量聚集到混凝土的内部,并且这种现象非常不易挥发,致使混凝土内部的温度不断升高,但是混凝土的表面散热性较好,这样就使得形成较大的内外温差,致使混凝土结构温差导致外部和内部的热胀冷缩程度大不相同,使得混凝土表面出现较大拉应力。当混凝土表面的拉应力过高时,混凝土结构就会有裂缝出现,该类裂缝通常发生于混凝土工程施工后期。在工程施工建设过程中,如果温度出现较大裱花,或者混凝土遭受汉朝袭击,都会致使混凝土的表面温度下降,从而致使收缩现象发生。混凝土的表面收缩会使得混凝土内部受到约束,致使更大拉应力产生,从而形成混凝土裂缝,这类裂缝一般只形成于混凝土表面的较浅范围内。
温度裂缝走向一般都没有特定规律,混凝土结构裂缝通常都是纵横交错的,梁板类较大长度的结构,其裂缝大多与短边平行,裂缝会沿着长边依次分段出现。裂缝的宽度不一致,受到温度变化的影响会出现一定差异,夏季时裂缝较窄而冬季时裂缝较宽。高温膨胀会引起混凝土中间粗两端细缝的出现,这种裂缝会导致钢筋锈蚀,使得混凝土出现碳化现象,致使混凝土抗疲劳能力、抗渗能力以及抗冻融能力降低。
2.问题处理措施
2.1混凝土干缩裂缝的处理措施分析
第一是选择收缩量比较小的水泥进行混凝土配比,通常采用低中热粉煤灰类水泥和水泥,将水泥用量降低,这种方法能够在一定程度上减少混凝土结构发生裂缝的几率。第二种方法是混凝土干缩会受到水灰比影响,水灰比较大时干缩现象就会越严重,所以,在混凝土调配过程中,设计时应尽可能的将水灰比备用材料控制好,同时应才加适合的减水材料。第三是应严格管控混凝土耗材和混凝土拌合的配比量,混凝土用水量一定不能大于配比设计所给出的用水值。第四是应强化混凝土早起养护力度,并且应适当对混凝土养护时间进行延时。在北方冬季天施工时,应注意将混凝土的保温时间适当延时,并且使用涂刷养护材料的方式对其进行养护。第五是应在混凝土工程结构内设置适合的收缩细缝。
2.2混凝土沉陷裂缝的处理措施分析
第一是应对填土地基、松软土质在工程建设前进行相应的加固和夯实,保证地质土质的质量符合工程建设需求。第二是应确保模板刚度和强度满足工程建设需求,并且应做适当的支撑加固处理,使得地基能够均匀受力。第三是应防止混凝土工程在浇筑过程中,基地被水浸泡等现象的发生,确保地基质量符合工程后期建设需求。第四是应注意拆除模板的时间,通常情况下模板拆除时间不应该过早,而且还应该注意拆模次序。第五是应在冻土上面搭设模板时,应注意采用相应的防范措施,方式模板受到损伤,影响工程的后期建设。
2.3混凝土温度裂缝的处理措施分析
第一应改善骨料的级配,参加高效的减水材料或粉煤灰等材料降低水泥的用量,使水化热现象有所降低。第二应改善拌合混凝土的施工工艺和施工手段,在以往三冷技术基础上,采取二次风冷技术,将混凝土浇筑的温度降低。第三应在混凝土拌合时参加适量的缓凝剂、增塑剂或减水剂等材料,使混凝土的拌合物保水性和流动性得到改善,降低混凝土的水化热,将混凝土热峰出现的时间降低。第四应在混凝土高温季节浇筑期间,适当的增设遮阳板材料,将混凝土升温的空间控制住。第五应合理安排工程施工工序和施工时间。第六应强化混凝土的温度监控力度,及时采取相应的保护和冷却措施。第七应强化混凝土的养护力度。混凝土在浇筑施工结束后,应及时用麻片和草帘遮盖,并且应注意养护工作,适当将养护的时间延长,确保混凝土表面缓慢冷却。在还冷季节,混凝土表面还应适当增设保温是被,防止寒潮影响混凝土质量。
总之,混凝土的结构裂缝是混凝土工程建设中经常会遇到的问题,这种现象的发生不但使得建筑物抗渗能力急剧下降,同时也严重影响建筑物后期的正常使用,并且会导致钢筋锈蚀和混凝土碳化等现象的发生,使得材料耐久性急剧下降,对建筑物承载能力造成严重影响,所以,从业人员必须施工前要充分考虑所有引起混凝土的结构裂缝方方面面,从实践过程中找出问题,并致力于寻求问题的解决方式,预防混凝土结构裂缝的出现。对施工后,出现的裂缝问题,采取各种有效补救措施,确保混凝土的结构稳定、安全。 [科]
【参考文献】
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[2]杨继建,于德湖,张同波.混凝土工程中混凝土强度等级取值的影响因素分析[J].工程建设. 2011,(06).
[3]谢晓鹏,管巧艳,高丹盈.碳化作用下钢纤维混凝土抗拉性能试验研究[J].河南科学,2011,(08).
关键词:土建工程;框架结构;施工;策略;技术
中图分类号: TU323.5 文献标识码: A 文章编号:
引言
随着我国经济的高速发展,建筑行业也随之有了相当快速的发展,形成了较大的规模,在建筑行业的设计思想和技术方面同样发生了质的飞跃。本身建筑行业就直接与人的生命财产相关联,再加上建筑平面布置和竖向体形的复杂化,于是建筑工程的设计和施工要求就变得越来越严格了。在土建工程中,框架结构的施工质量至关重要,但是也难免会存在一定的技术难题,因此对这些问题进行分析,找到适合的解决措施,是保证土建工程施工质量的一个重要前提。
1、框架结构的概念和分类
1.1 框架结构的概念
框架结构是一种以梁和柱为主体用来抵抗水平作用力和竖向承载力的结构体系。由于其施工效率高,工程质量也比较好,所以在大规模的工业化施工中得到广泛使用。框架结构是由梁和柱为主要结构,梁、柱的连接处可以是刚性连接也可以是铰接连接(也称为“排架结构”),铰接连接通常多用于工业建筑的厂房。
1.2 框架结构的分类
房屋的框架按所用的材料进行分类可以分为:钢框架、钢筋混凝土框架、胶合结构框架,还有预应力混凝土框架以及钢筋混凝土混合框架等;如果按照跨数可以分为:单跨和多跨;按层数分可以分为单层和多层;还有按立面构成分有对称和不对称之分。所以不同的角度有不同的分类,不同的类别的适用范围也不同。
2、框架结构的特点
框架结构的承重休系由板、梁、柱、基础构成,分析其受力,在水平方向上仍然是楼板,板搭在梁上,梁架在两边的柱子上,这样就能把重量传递给力柱子,而柱子则沿着垂直方向传给了基础部分。其特点十分明显,即墙的不承重与房屋建筑的承重没有关系,由于墙不会起到承重的作用,因此应用的时候十分灵活,可以实现大房间的划分而不影响整体承重。想要划分小房子也可以使用不能承重但是能起着保、隔音和隔热的轻质材料墙。
3、建筑工程框架施工的特点
当前建筑工程结构的一个重要特点就是朝着高层以及超高层的方向发展,而这个趋势给建筑工程的框架结构特点带来了新的特点。高层建筑在竖向构件以及构成方面带来了逐层累积的重力以及载荷,这就需要较大尺寸的柱体以及墙体来支撑,给工程框架结构施工带来了新的技术要求。
与此同时,建筑的构件还需要承受地震载荷以及风载荷等荷载,而且这些载荷都属于非线性的竖向分布载荷,而且对建筑高度的敏感程度较高。以地震载荷为例,就层数较低的建筑而言,考虑这些建筑的荷载时一般只需要考虑恒定载荷以及部分动载荷,而对于建筑物的墙体、柱体以及楼梯等结构,一般不会予以严格控制,其他构件满足设计要求之后,对应的这些构件也都达到了设计要求。同时,对于现代化的钢架支撑系统,在设计的过程中在没有提出特殊承载要求的时候,不需要对柱体以及梁的尺寸加大,只需要增加板就能达到对应的要求。但是,对于高层建筑,解决上述问题还不够,首先要解决的问题除了抗剪问题之外,还需要考虑抵抗变形以及抵抗力矩的问题。部分高层建筑的柱体、梁、墙体以及楼板在设计过程中经常需要考虑到结构的具体布置、特殊材料的使用,这样才能很好的抵抗较大的变形以及较大的侧向载荷。
4、对框架结构进行施工的过程中出现的问题
4.1 对模板进行施工时,容易出现的问题
在对模板进行施工时,容易出现的问题包括以下几个方面。第一,在进行技术交底时,没有明确相关施工工作,致使在拼装模板时出现了组合上的偏差。第二,在测量轴线的过程中,由于放线问题,导致测量结果出现误差,再加上没有将模板根部支撑牢固,导致在安装时出现偏位现象,或者在支撑时,没有控制好垂直度。第三,在安装模板时,使用木楔、拉螺栓以及顶撑的方法不正确,造成安装之后的模板中轴线出现偏位现象。第四,在浇筑混凝土的过程中,下料工作没有实现均匀对称,致使侧压力的产生,从而对模板造成挤压。
4.2 对梁柱进行施工时,容易出现的问题
梁柱是框架结构的重要部分,其施工工艺较为复杂,施工难度大。在实践中发现,对梁柱进行施工时,容易出现的问题如下。在绑扎节点钢筋时,没有运用正确的方法,对框架结构质量以及整个工程施工的安全造成严重影响。在节点内部绑扎箍筋的工作存在一定的难度,部分施工人员为了减少操作步骤,而不按照相关规范组合箍筋,例如组合箍筋,或将开口箍筋运用在整根梁柱的节点区域。以上两种做法与技术要求完全不相符合,也会给施工质量带来缺陷。
4.3 钢笳工程施工中存在的主要问题
在实际的钢筋工程施工过程中;存在的质量问题较多;主要包括:选择的焊条规格、型号不对;钢筋焊接接头存在偏心弯折问题;箍筋具体尺寸不能满足要求等。在框架施工的过程中;这些问题都需要予以妥善解决;否则将对框架整体质量造成影响。而在钢筋加工完成之后;在钢筋的板扎以及成品的保护过程中存在对应的质量问题;诸如钢筋的类型和数量等没有达到要求、钢筋垫块不充分或者是没有提前稳固;一旦在对钢筋验收通过之后将造成后续施工的质量问题;诸如混凝土浇筑移位等;将造成实际施工材料的尺寸与设计尺寸存在偏差的问题;对建筑框架的整体结构安全性造成影响。同时;在对钢筋结构进行再焊接的过程中;对框架结构的整体形状等都会造成改变;给框架整体施工质量造成影响。
5、完善土建工程框架结构的施工策略分析
5.1 完善模板施工的策略分析
(1)基础模板安装
在完成垫层施工之后;应该每天定时的对水平基础依照轴线进行测量;利用基础平面尺量好各个需要的边线;并在各个暗柱角用油漆做好对应的标记;确保安装模板的过程中;完全按照各个控制边线将材料支柱固定;这样可以有效的保证模板的硬度以及稳固性;可以提高模板承受在浇筑过程中产生的施工负载以及施工载荷。而在基础侧模的安装过程中;还应该对垂直角度予以把握;尽量将安装偏差控制在3mm的范围之内。同时;在垫层与模板的底部结合处应该用较细的水泥砂浆将缝隙嵌填严实;保证不漏浆。最后;应该在模板的上口拉通线进行校直;保证边线顺直。
(2)主体结构模板施工技术
立杆是整个结构的支撑体系;施工过程中应该保证其立于坚实的平面之上;保证在安装好上层模板与支架之后能够承受对应的载荷;保证其不会被压垮。否则;不仅下层楼板结构的支撑体系不能逐层拿掉;而且一旦上下支柱在同一个垂线上时;整个结构体系将不能正常施工。加之整个支模工序都是按照对应的程序进行的;在没有对之进行完全固定之前;下一道工序是不能进行的。同时;在脚手架使用的时候;不能够将主节点的横、纵向水平杆;横、纵向扫地杆以及连墙件拆除。
【关键词】土建;结构;耐久性
目前,我国绝大多数土建结构都是由混凝土作为材料。因此,混凝土结构的耐久性久而久之就成为了困扰土木基础设施工程的世界性问题,但是从我国的情况来看,直到如今,这个问题都没能引起我国政府主管部门和广大设计师、施工部门的足够重视。长期以来,人们一直认为混凝土是具有很好耐久性的材料。直到 70 年代,发达国家才逐渐发现,原先建成的混凝土结构在一些环境下会出现过早损坏的情况。从这里我们就能够看出,土建结构工程想要在使用期内确保结构,保持正常功能,就必须以耐久性与使用寿命为基础。而目前我国大多数土建结构都是由混凝土建造,因此,混凝土结构的耐久性问题,也就成为了当前困扰我国土建基础设施工程的普遍性问题。
一、土建结构工程耐久性的意义
土建结构工程的耐久性主要是指工程在使用期内保持正常使用功能和使用效果的能力,换句话说,土建结构工程的耐久性直接与工程的使用寿命相关。在实际的情况下,土建工程的耐久性主要受到结构适用性和结构耐久性的影响。目前,我国土建工程往往会出现未达使用期限便过早损坏的现象,其中以工程混凝土开裂、钢筋锈蚀为代表。尤其是海港码头,一般在10年左右,其就会出现混凝土顺筋开裂和剥落等现象,极需修补。除此之外,城市立交桥也常因冬天洒除冰盐及冰冻作用,在短短十几年内就不得不限载、大修或者拆除。而我国铁路隧道由于采用低强度混凝土作为衬砌材料,因此,其密实度和抗渗性就会变得极差,开裂、渗漏严重等现象也就因此而产生。再者,土建工程耐久性除了受到混凝土材质的影响,同时也还会受到维护和修理的影响。因此,定期的检测、正常的使用、环境的选择,都能够对工程耐久性,起到重要作用。但是,从目前的情况来看,面对着土建工程的耐久性问题,相关人士在多数情况下,还是以预防为主要的应对手段。这也要求相关人员在建设初期。就应该对工程进行质量方面的严格把关,这样才能够真正的延长建筑使用寿命,提高其耐久性。
二、强化土建结构工程耐久性的策略
(一)保证合理的维护
笔者认为,想要提高土建结构工程的耐久性,首先就应该保证合理的维护,这也是基于我国大多数土建工程的现实情况所得出的分析结果。我们知道,土建结构主要都是由混凝土构成,而混凝土作为土建结构耐久性分析的重要因素,其不仅仅是我国土建工程施工需要关注的核心问题,同时也是世界各国土建基础施工所关注的问题。而我国建设主管部门经过了对一些基础结构工程的调查,发现,多数工业建筑的大修阶段到来的越来越提前,这是否也预示着我国土建建筑结构的耐久性变得越来越低?特别是对于周边环境相对恶劣下的建筑物来说,其使用寿命甚至缩短到5-10 年,而民用建筑和公共设施的使用寿命虽然较长,但从实际情况来看,其具体的维持年限也远远不及50年前的标准。由此观之,建筑结构耐久性问题已经成为了对国内、国际建筑结构设计中的严峻考验,因此,笔者认为,想要在合理的情况下,提升土建结构工程的耐久性,就必须在实际情况中,保证对建筑合理的维护。这是因为,如果不能够更好的对其进行维护,那么对于建筑工程施工而言,其造成的后期维护管养费用将远远高于建设投资费用,不管从哪一个角度来看,加大对土建结构工程的维护都是势在必行的。
首先,笔者认为,政府部门应该加大维修费用的投入,以此来提高维修人员的工作积极性。其次,对于使用人员而言,其必须与检测人员进行高度配和,共同强化对使用寿命以及结构耐久性概念的认识,在这样的基础上,还需要进行定期的检测和维护。另外,检测人员必须要在操作法规和质量规范的要求下,规范具体管理的体制,并在这样的基础上,更好的借鉴先进国家以及先进地区的管理技术和管理经验,以此来进行建筑的维护。此外,政府还应该逐渐淡化技术规范和法律条文的强制作用,以此来真正的对检测人员进行鼓励,这样,检测人员的技术就有了进步的空间,其也就能更好的投入到工作中去。最后,笔者认为,政府还应该加大对土建工程耐久性的宣传,这样,人们的安全使用意识就能得到提高,居民也就可以更加积极配合维护人员的工作。
(二)制定耐久性标准
制定合理的耐久性标准,这既是必要,也是必然。从世界范围来看,已经有很多国家将其付诸与实际,因此,其结构工程的耐久性也就得到了极大的改善。从我国的具体情况来看,笔者认为,政府应该对土建工程部门进行鼓励,让他们真正能够进行技术的创新。同时,相关人员也应该根据土建工程现行的耐久性设置水准,对其重新进行合理的审视,在收集不同意见、借鉴不同国家标准的基础上,完善规范,实现规范的合理性、科学性以及可操作性。与此同时,对于设计规范,相关人员还应该注意一点,那就是不同地区之间的经济差异和环境差异,只有注意到这一点,才能够对建筑耐久性进行充分考虑。我们知道,建筑的耐久性在一定程度上也要取决于用料的质量以及天气的影响,对其进行了解,这对于工程未来管理维修费用的确定而言,也会起到规范的作用。总而言之,土建工程在进行施工的时候,一定要在施工的每一个环节上严格的把关,在施工的过程中采取过硬的控制质量的措施,另外,相关人员还需要建立对完工后的工程进行检验的制度,并合理的制定耐久性标准。只有存在这一标准,建筑的耐久性才能够得到根本的保证。
结论
综上所述,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耐久性,这就导致了土建工程的质量严重受到影响。据此,本文对相关问题进行了研究,得出结论,保证建筑结构合理的维护,是提升其耐久性的必要措施。
参考文献:
关键词: 土建工程 安全性 耐久性
土建结构工程的结构安全性和耐久性是指结构防止破坏倒塌的能力,是结构工程最重要的质量指标。目前,我国的建筑和桥梁等土建结构的设计规范,在整体的安全和结构的耐久性等方面均低于国外同类规范,土建结构的安全性与耐久性已经引起了有关主管部门的足够重视。
1.土建结构工程的安全性与耐久性概述
1.1 结构的安全性与耐久性概念
圣典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、结构的整体牢固性结构的耐久性等几个方面。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操作的能力,通俗说来说是防止发生存款倒塌的能力。它是结构工程最重要的质量的指标。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与结构的适用性,而且更多地体现在适用性上。
1.2 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两个因素是:
⑴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1500N/m2(现已确定在新的规范里改回到2000N/m2),而美、英则为2400N和250 。⑵规范规定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是地,将荷载标准值加以放大的一个系数。助教昌计算 确定结构构件因有的承载能力时,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指标。安全系数或分项系数越大,安全度越高。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒无羁(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,英国分别是为1.6和1.4。尽管我国设计规范所设定的安全储备较低,但是某些工程的材料用量反而有高于国外同太空人,这里的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。
1.3结构的耐久性
我国土建结构的设计与施工规范,重点米在了各种作用下的结构强度要求上,而对环境作用(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。我国规范规定的耐久性有一些要求,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,在一情况下也有利于结构的而今性与结构使用寿命。
2.我国土建结构工程的安全性与耐久性主要存在的问题
2.1我国工程设计人员和项目管理人员对土建结构工程的安全性与耐久性尚未引起足够重视,尤其是系统管理观尚未形成,由于人为差错或人为错误导致的违反强制性详规的结构安全问题时有发生,直接影响结构的安全性和耐久性,甚至危及人们的生命财产安全。
2.2我国土建结构工程抵御地震、火灾作用的设计要求相对而言偏低,而且抵抗其他灾害的设计要求偏少甚至没有。存在着较大的结构安全隐患;
2.3我国现行的设计规范基本上只考虑观察家结构在使用期间的承载力极限状态,而国外则着重考虑结构经济合理的使用寿命;
2.4设计单位出的施工图一般并不考虑施工方法,而施工单位一般又不掌握设计计算书,因此施工过程中遇到的一些具体问题只能由施工现声的技术人员根据经验决定,缺乏科学的理论依据。
3.几点建议
为了改善土建结构工程的安全性与耐久性,提出以下几点建议:
⑴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和安全性将得不到有效保证,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工期困扰。
⑵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,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。
⑶合理设置土建结构设计的安全水准,必须考虑工程失效的风险后果、社会的财富与资源供给,乃至公众的意向等多种因素。
⑷建筑结构设计规范采用可靠度设计方法的经验及问题值得总结。可靠度方法用于不同类型结构的先总条件和难度不一,不必强求一律。
⑸重视影响下的耐久性要求,现在一般土建结构的设计与施工,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用下的耐久性要求则相对考虑较少。
土建结构的安全性与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、基础设施的高效,并与国家现政策、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。要真正做好土建结构中的安全性与耐久性工作,使其形成规范化、制度化的管理。
参考文献:
[1]建筑荷载规范(GB5009―2001)[M].北京:中国建筑工业出版社,2001
【关键词】 土建工程 耐久性
一、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。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。
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。
二、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。
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、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。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等。
4.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。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。
三、做好土建结构工程耐久性与安全性的措施
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。
因此,施工部门在建设过程中,要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。
2.重视土建结构工程的安全性,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。
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。
关键词:电梯;土建工程;结构
电梯的结构其实用最简单的语言来概括就是八个字:四大空间、系统。四大空间:轿厢、井道底坑、层站、机房;系统:轿厢、门、曳引、导向、电力、电气、平衡、安保。其实在这四大空间、系统之外还有五大技术也是电梯专业人员必知的,了解了这五大技术对于电梯的使用维护与后期的养护与维修非常有益。五大技术:保护技术、识别技术、报警技术、快速安装与维护、无机房电梯技术。保护技术就是欧洲规定所有电梯必须强制使用以确定人身安全的双向安全保护技术。识别技术一般分为入梯身体部位识别系统与入梯身份验证。身体部位识别就是通过对眼中的虹膜或是指纹进行唯一辨识,也有两种方法同时使用的极重要场合。报警技术在我国的普通电梯里只有警铃一种,而国外的先进的电梯则可以在遇到故障以后由电梯自动地给一组手机发送警报,使电梯维修人员们能够马上获知电梯的险情,并可以由这些人员中的某一位通过手机对电梯进行紧急遥控。这种先进的报警技术目前还没有应用到我国的电梯中。快速安装与维护技术就是一种模块化技术。无机房电梯技术就是把电机与导轨、电机与轿厢分离,电机在远端驱动以降低轿厢的共振与噪音并且提高轿厢的升降速度。
电梯的形式则主要分为两种,一种以电动机为动力的垂直升降机,装有箱状吊舱,用于多层建筑乘人或载运货物。一种是踏步板装在履带上连续运行,分为自动扶梯和自动人行道。
一、垂直升降电梯
垂直升降电梯对土建内容要求多,设计有关电梯的土建需要从多方面考虑,建筑、结构设计人员互相配合。
1、井壁结构
电梯井道井壁最好为混凝土结构,如果是砖混结构要求有圈梁,每隔一定高度做一道圈梁,三面布置,在电梯门口一侧断开,其中最低一道圈梁距离坑底500-1500mm,最高一道圈梁距离井道顶板下皮200-500mm。圈梁中心间距(一般要求圈梁高度300mm,最小为240mm),对大载重电梯(一般大于2000kg)要求达到1500mm,小载重电梯(一般小于2000kg)达到2000mm,国标要求不大于2500mm,门口正上方要求设置与井道同宽的混凝土过梁,高度不小于300mm,如果不设置圈梁,需要参考电梯厂家井道布置图,在合适的位置作预埋件。埋件位置由电梯厂家根据导轨支架与井道壁焊接固定的位置确定,埋件一般用12-16mm厚的钢板。要特别注意高层建筑的土建偏差。厅门一侧井道内壁的垂直面偏差应保证在0~+25mm之内,其它三面井道内壁的垂直面偏差应保证在0~+50mm之内。
多个电梯井道相通,可在每相邻两个电梯井道之间每隔一定高度固定一根18-20#工字钢梁,位置同圈梁。底坑须设置隔离网,并高出底层地面2500mm。井道内壁不抹灰,有利于降低噪声,一般不允许有建筑的梁、柱等突入井道内,特别是电梯门口侧墙壁不能有建筑基础等结构突入井道内,造成电梯层门不能固定在同一垂直面上。其他三侧井道如果有结构突入井道内,最小的井道宽度、深度要满足电梯厂家的井道尺寸要求。
2、顶层高度
顶层装修完工地面到井道顶板下皮之间的净尺寸。由于电梯需要缓冲高度,电梯顶层根据速度不同,顶层高度相应加高。
3、底坑深度
最低一层装修完工地面到坑底的深度。如果底坑以下如有人能够到达的空间:这种情况下应首先建议用户封闭井道以下的空间,否则,井道底板的载荷须按5000N/m2以上设计,并且对重以下区域须设置一直延伸到坚固地面上的实心桩墩。国标规定这种情况也可通过安装对重安全钳解决,但一般电梯厂家不会轻易接受,因为安装对重安全钳会使电梯机械结构更加复杂,价格也提高不少。
4、机房
机房的平面长度和宽度尺寸,机房与井道的相对位置现在电梯的机房主要有两种,一种是与井道同样大小,一种是与比电梯井道大。采用涡轮蜗杆曳引机的电梯,一般机房面积要大于井道面积,特别是在电梯门位置,一般要扩大500mm左右,给曳引机的手动盘车留出空间。对于永磁同步曳引机,一般机房可以和井道同样大小。起台(如有)高度、电梯顶层,要求有缓冲距离,机房一般需要起台,建筑起台高度直接影响电梯厂家发货的电机房线盒的长短,急停开关的配置等问题。吊钩下缘到井道顶板上皮之间的高度为机房净高,永磁同步曳引机,机房高度大于2100mm;涡轮蜗杆曳引机,机房高度大于2500,对于大载重曳引电梯,一般机房高度大于2800mm。
二、自助扶梯和自助人行道
1、目前电梯行业生产的扶梯只有30度和35度两种;自助人行道有10度、11度、12度和0度四种,跨距根据各个厂家的井道图设计,不能凭空设计,出现异常角度的电梯,导致电梯无法生产。
2、在扶梯人行道正上方有梁或其它障碍物:根据厂家标准布置图计算;梁距乘客站立的位置要求大于2300。为国家标准规定的最小高度。注:商场扶梯倾角一般不允许大于30度。
3、扶梯和人行道跨距大于15000mm中间需要增加支撑台,扶梯一般不需要增加支撑台,人行道根据支撑台到上部承重点的距离,确定支撑台的高度,非标准长度的扶梯和人行道,需要电梯厂家重新确认。
4、楼内运输通道、门口高度或楼内回转空间不够,这种情况下,如果土建不能改动,则扶梯出厂时必须分节运输(一般分为2节),在签订销售合同时要注明。整体桁架出厂后是无法分节的,扶梯设备不允许侧卧搬运。
5、扶梯人行道上下部按电梯厂家的要求设置凹槽,凹槽深度根据各个厂家要求有所不同,凹槽深度是装修平面向下的深度,只有制作的合适,才能保证电梯安装完成后房屋装饰面和电梯在一个平面上,不会出现错台现象。
6、扶梯动力电源设置:三相380V、50HZ要引线至自动扶梯上出口处。
参考文献:
[1]GB7588-2003,电梯制造与安装安全规范[S].