时间:2023-03-22 17:34:12
导语:在转换层施工技术论文的撰写旅程中,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。
Abstract: With the social development and increasing urbanization, the number of high-rise buildings growing number of high-rise building is usually the underlying commercial upper part of the accommodation, so we need additional conversion layer construction, the characteristics of the conversion layer in the high-rise buildingsanalysis, and construction technology to do more in-depth study.
Keywords: high-rise buildings; conversion layer; construction technology。
中图分类号:TU97文献标识码:A 文章编号:
1、引言
目前高层建筑的设计要求通常是底层进行商用,上部用于住宿。底层进行商用时往往希望有比较大的空间,而用于住宿的上部则需要多墙多柱,在两者之间往往需要加设转换层。在各种转换层中,大梁式转换层应用最为广泛,具有非常多的优点,但是大梁式转换层施工复杂,技术瓶颈多,因此,对于大梁式转换层的研究具有很重要的意义。
2、大梁式转换层的特点
对于高层建筑,当某一层的上下层因其平面用途不同而采用不同的结构设计时,该层便是转换层。根据转换层的功能,通常分为三类。
(1)上层和下层结构类型改变
对于某些高层建筑,其上部结构为剪力墙结构或者框架剪力墙结构。这些高层建筑加设转换层后,使得上部剪力墙变为下部的框架,这样就可以实现比较大的空间。
(2)上层和下层柱网改变
对于某些高层建筑,其上层和下层结构形式不需要改变。这些高层建筑希望转换层实现的目的是将下层的柱距增大,在下层形成一个大的柱网。
(3)上层和下层的结构类型及柱网均改变
对于某些高层建筑,其上层和下层结构类型以及柱网轴线都需要改变。这些高层建筑加设转换层后,使得上层结构和下层结构非对齐布置,而且上部结构因为转换层的作用能够错开轴线。
除了上述的三种分类,转换层在实际工程的形式是多种多样的。从结构形式来看,转换层有大梁式、箱式、板式以及空腹析架式;根据跨数的不同,转换层有单跨式、双跨式和多跨式;也可以根据转换层采用的材料来分类,像钢筋混凝土式转换层以及钢结构转换层。
3、施工技术要点分析
针对高层建筑大梁转换层从以下几个方面分析了其施工技术的特点。
3.1叠合浇筑技术
实际工程应用中,二次浇筑工艺应用较多,通过二次浇筑后,将混凝土变成叠合梁。根据这个原理,转换层所需要的转换梁或者转换厚板便可以叠合成型,通常需要进行叠合两到三次。先浇灌一次混凝土形成一个大梁,然后利用这个梁去支撑再次浇灌的混凝土,同时可以承受施工载荷。两次浇灌的砼形成一个叠合梁,利用这个叠合梁支撑后续浇灌的砼以及施工载荷。这种施工技术的一个特点是,转换梁下面的钢管在支撑时,只需要考虑首次砼的重量以及施工载荷,这样钢管的负荷得到了极大的降低,模板的使用也大幅减少,砼的浇灌是分层进行的,这样变避免了当需要大体积砼时水化热过高的问题,从而减少因为温度应力而产生裂缝所造成的影响;需要注意的是,要谨慎处理叠合面,可以采用特殊的构造来处理叠合面;这种浇筑方案最大的优点是减轻转换层底部梁的承载力,不再需要另外增设支撑系统。
因此,当采用叠合浇筑技术时,增设支撑系统以保证支撑稳定已不再重要,转换层底部钢管只需要承受首次砼的自重以及施工载荷即可。我们在选择叠合面时,要注意选择受压区,可以通过两种方式来有效约束,即配制结合钢筋和有粗糙凹痕的叠合面。
3.2混凝土配合比
混凝土首先需要保证其均匀密实,通常选用粒径在5到30mm的碎石作为粗骨料,选用粗砂作为细骨料,检查粗细骨料的含泥量以及针片状崩料,保证其在规范要求内。要预先配制混凝土的配合比,而且水泥用量不能过大,这样便降低了混凝土水化热。掺入FDN,初凝的时间最好在6到8小时,延迟并降低水化热峰值。
3.3钢筋的连接和绑扎
高层建筑大梁式转换层采用大量的钢筋,而且刚进的型号繁多,再加上转换梁的截面比较大,其上下钢筋布置复杂,因此钢筋的连接以及钢筋的绑扎便显得尤为重要。
3.3.1钢筋的翻样以及下料
高层建筑转换大梁采用大量的钢筋,主筋很长,每一根主筋如果其就位出现差错,返工量都非常的巨大,所以为了能够使得钢筋顺利施工,其翻样和下料便尤为重要。
(1)首先要弄清楚设计意图,然后进行钢筋翻样;分析研究相关的设计文件和说明,熟悉现行的规范规定。在对钢筋进行翻样时,要具体问题具体分析,还要考虑施工的方便。
(2)通常情况下,转换大梁的主筋需要在柱节点区进行弯起锚固,施工量大而且难度非常大。鉴于此,本文的建议是:向下弯曲转换大梁最上一排的面筋,然后锚固,一直到底筋以上;位于底筋的主筋,选择其最下一排,将其上弯25°,其余的不再弯锚,也不弯锚负筋。节点空间得到了增大,方便了混凝土的灌注以及振捣。
(3)转换梁上部有主筋接头,其位置按照要求需要设置在跨中的三分之一跨长内,下部的主筋接头,按照要求安设在支座三分一直跨长内。转换梁内含有大量的主筋,因此主筋下料时,每根钢筋接头位置都需要调整好,这样才能保证其焊接接头能相互错开满足施工要求。
(4)对所有转换梁的主筋进行编号,编号的规则可以按照就位顺序,这样方便了安装就位以满足规范要求。
3.3.2钢筋连接方式
转换层中含有多种类型钢筋,钢筋受理情况在不同的位置上也不尽相同,所以,钢筋在连接时要综合考虑各部位的受理情况以及施工难度。
(1)首先考虑转换层中大梁的主筋,其连接方式一定要保证可靠,而且不能损害钢筋,冷挤压连接法在实际工程中采用比较多。
(2)转换层上的柱钢筋以及剪力墙上竖向分布的钢筋多选用电渣压力焊。
(3)转换层上的主梁腰筋以及钢板筋等多选用闪光焊接。
(4)其他部位,受力较小时,可选用绑扎连接。
3.4混凝土浇筑工程
转换梁混凝土浇筑,其浇筑量大,速度快,时间长,因此施工时需要注意以下几项:
(1)尽量在白天进行混凝土施工,要连续不间断的输送混凝土。混凝土浇筑时,要分层进行,每层大约在300到500mm。每层浇筑完后间隔1.5到2小时。
(2)对混凝土进行振捣时,遵照机械振捣为主,人工振捣为辅的原则。当出现泛浆时停止振捣,振动器的插入点不能距离振动棒太大,应在其半径1.25倍的范围内。
(3)对楼板进行混凝土浇筑时,要用插入式振动器和平板振动器联合使用,平板振动器成排搭接使用,防止混凝土漏振,保证其密实度。在柱墙筋上设置高度标识,还要有可以移动的高度控制件来保证楼板混凝土的厚度,确保其达到设计要求。
(4)泵送施工时,布管要根据施工顺序以及施工缝的留设要求,在管泵送前,提高送水压力,管和泵体充分湿润,也可以在泵管上覆盖湿麻袋,这样可以使得混凝土的温度降低;此外还要注意严格控制混凝土的入模温度。
4、结语
由于大梁式转换层突出的特点,使得其在高层建筑中的应用越来越广泛,相应的施工技术也是不断的更新发展,但是大梁式转换层的施工过程中,依然有非常多的问题和技术瓶颈。本文根据大梁式转换层的特点,对其施工技术的要点进行了分析研究,以期对于大梁式转换层的结构设计以及施工起到一定的指导作用。
参考文献
[1] 康元平 高层建筑钢筋混凝土梁式转换层钢筋的连接和安装研究现代经济信息.
[2] 高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3—2009)[S].北京:中国建筑工业出版社.2009.
[3]李宏男;张玲;;利用调液阻尼器的高层建筑减震研究[A];第五届全国结构工程学术会议论文集(第二卷)[C];1996年.
【关键词】高层建筑转换结构施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A
国内外高层建筑发展迅速,在同一座建筑中,沿房屋高度方向建筑功能要发生变化,上部楼层布置旅馆、住宅,中部楼层作为办公用房,下部楼层作商店、餐馆和文化娱乐设施,这种不同用途的楼层需要采用不同形式的结构。为满足商店,餐馆等公用设施的功能要求,结构必须进行“反常规设计”,即将上部布置小空间,下部布置大空间;上部布置刚度大的剪力墙,下部布置刚度小的框架柱。为了实现这种结构布置,就必须在结构转换层的楼层设置水平转换构件,即转换层结构。
一、高层建筑转换层对于建筑结构的功能作用
1、转换层的应用可以为高层建筑提供更大的室内空间。实际上,一般的高层建筑的室内空间都是固定的,这就使得我国高层建筑的剪力墙间距逐渐减小,只适合布置成为一个个旅馆,当需要将这个空间布置成为百货商场或者会客厅时,空间就不够用了,因此人们就要在这个固定的空间中引入适当的转化层,这不仅能增加高层建筑剪力墙的间距,还能使高层建筑的框架柱满足建筑的设计要求。
2、转换层的应用为高层建筑物提供了更广阔的出入口。由于传统的高层建筑设计的出入口并不能真正满足当今社会的发展要求,因此,我们需要更加宽广的进出入口。所以,高层建筑必须在下层部分通过转换层改变柱距,以形成比较大的出入口。外框筒的转换层可以采用转换梁、转换架等多种形式。
二、高层建筑转换层结构的施工特点
1、分层浇筑,利用先浇部分构件承载
转换层水平构件高跨比大,截面弯曲时水平纤维相对错动不可忽略,平截面假定不再适用,一般呈现短深梁或厚板的受力特性。采用二次叠浇法进行施工时应对叠和构件进行仔细分析,考虑分层处水平剪力对构件的影响,必要时应与设计单位配合,进行一次设计,确保一次叠浇构件在施工阶段和正常使用状态下的承载能力。
2、通过下部竖向构件卸荷
根据转换层设计时“强化下部、弱化上部”的原则,结构设计加强转换层下部主体结构刚度、弱化上部结构刚度,转换层结构在由地震荷载参加组合的工况下,下部竖向构件轴压比限值有严格的控制,以保证结构具有足够的延性。这使转换层下部竖向构件在施工阶段比一般竖向构件具备更大的延性和承载力储备,可以利用下部承载力富余的竖向构件作为支撑的传力构件。
3、利用钢骨架或预应力卸荷
在转换层结构中使用钢骨混凝土和预应力技术可以减轻自重、改善结构的整体抗震性能。设计模板支撑时可以利用己经成型的水平钢骨或预应力平衡部分或全部施工荷载,极大改善支撑受力性能,这种措施适用于转换层与上部结构没有形成整体工作的情况如上部采用的是小柱网框架或开口剪力墙、壁式框架等结构形式。
混凝土工程的施工分析
高层建筑的转换板,一般厚度较大,而且体积较大,大体积混凝土与普通钢筋混凝土相比,具有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高的特点。除了必须满足普通混凝土的强度、刚度、整体性和耐久性要求外,主要就是如何控制温度变形裂缝的发生和开裂。因此,在大体积混凝土施工中,必须考虑温度应力的影响,并设法降低混凝土内部的最高温度,减小其内外温差。而温度应力的大小,又涉及结构物的平面尺寸、结构厚度、约束条件、含钢量、混凝土的各种组成材料的特性等多种因素。所以,必须采取温度差和温度应力双控制的方法以确保混凝土的质量。
原材料要求
水泥
在满足强度和耐久性等要求的前提下,宜选用低热或中热的矿渣水泥、火山灰水泥(发热量270~290Kj/kg),严禁使用安定性不合格的水泥。
骨料
粗骨料碎石和卵石均可,应采取连续级配。其最大粒径不得大于钢筋最小净距的3/4。当采用泵送混凝土时,为了提高混凝土的可泵性和控制增加水泥用量。骨料中不得含有有机杂质,其含泥量应小于等于1%。细骨料宜选用粗砂或中砂,含泥量应小于等于3%。当采用泵送混凝土时,其粗细率以2.6~2.8 为宜。控制细砂以0.3 二筛孔的通过率为15%~30%;0.15mm 筛孔的通过率为5%~10%。粉煤灰为了减少水泥用量,可掺入水泥用量10%的粉煤灰取代水泥。粉煤灰的烧失去量应小于15%,应小于3%,应大于40%,并应对水泥无不良反应。外加剂为了满足和易性和减缓水泥早期水化热发热量的要求,宜在混凝土中掺入适量的缓凝型减水剂。
混凝土浇筑要点
全面分层。即将整个结构浇筑层分为数层浇筑,当已浇筑的下层混凝土尚未初凝时,即开始浇筑第二层,如此逐层进行,直至浇筑完成。这种方案适用于结构物的平面尺寸不太大的工程,施工时宜从短边开始,沿长边推进;也可分为两段,从中间向两端,从两端向中间同时进行。
分段(块) 分层。适用于厚度较薄而面积或长度较大的工程。施工时从底层一端开始浇筑混凝土,进行到一定距离后浇筑第二层,如此依次向前浇筑其他各层。
斜面分层。适用于结构的长度超过厚度三倍的工程,振捣工作应从浇筑层底层开始,逐渐上移,此时向前浇筑混凝土摊铺坡度应小于1 ∶3,以保证分层混凝土之间的施工质量。
分层的厚度决定于振捣器的棒长和振动力的大小,也要考虑混凝土的供应量大小和可能浇筑量的大小,一般为20 ~ 30cm。插入式振捣器应伸入下层50cm 为宜。分层浇筑时,上层钢筋的绑扎应在下层混凝土经养护其强度达到1.2N/mm2,混凝土表面温度与混凝上浇筑后达到稳定时的室外温度之差在25℃ 以下时进行。为了加强分层浇筑层间的结合,可以采取在下层混凝土表面设置键槽的办法。键槽可用100mm×100mm的木方每隔1m 左右留设。分层浇筑间隔的时间,应以混凝土表面温度降至大气平均温度为好,即水化热温升顶峰值以后,一般为3 ~ 5d,因此间隔时间以大于5d 为宜。混凝土应采用机械振捣。振捣棒的操作应做到“快插慢拔”,在振捣过程中,宜将振动棒上下略有抽动,以使上下振捣均匀。每点振捣时间以20 ~ 30s 为宜,但还应视混凝土表面不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准。
高层建筑转换层结构施工技术中的注意事项
在分层浇筑混凝土时要注意适当地利用浇筑顺序为整个高层建筑减轻承担荷载。转换层水平结构跨度较大,使得短深梁或者厚板的受力不均,造成施工质量的下降。因此,施工单位在浇筑混凝土前可以适当地模拟浇筑并确定恰当的顺序,以减轻整个工程的荷载;尤其是在进行工程的施工时,要特别注意加强对叠合构件受力的仔细分析,以最大程度地保证构件在施工、正常使用时满足这些要求。
在安装转换层的过程中要尽量根据高层建筑下部具体结构的特点,合理地布置支撑体系,因为现今大多数的高层建筑的整体负荷都是由下部地基所承受的。所以我们在构件转换层时,一定要注意不要给下部地基带来过多的负荷。在整个工程建筑的过程中,一定要把高层建筑的整体结构设计好,将上部荷载均匀地传到下部贯通的竖向受力部件,在最大程度上减少下部地基所承受的荷载。
在施工的过程中,要不断地提高钢筋翻样与下料的处理技术。施工单位在进行钢筋翻样和下样处理技术之前,首先要弄清施工设计的意图。施工人员要尽自己最大的努力熟悉、审核相关的文件与具体说明,全面掌握现行规范的相关规定,翻样的时候要对钢筋间的穿插避让关系进行全面的考虑,以更好地确定制作的大小以及绑扎的顺序等。
总结
通常状况下,高层建筑转换层的质量会影响到整个结构物的质量品质和成本造价,如何周密而又准确地确定经济合理的技术方案和对施工组织进行严格控制是整个施工方案设计需考虑的重点。因此,对大跨度、大截面混凝土转换板结构施工技术进行专门的课题研究是十分有必要的。
参考文献
[1] 韦亮。大跨度预应力混凝土转换梁结构施工技术研究[D].重庆大学硕士学位论文,2006.
[2] 傅学怡。带转换层高层建筑结构设计建议[J].建筑结构学报,2006(2).
[3] 陈立聪。高层建筑转换层结构的应用现状和发展趋势[J].沿海企业与科技,2009( 6 ) .
关键词:建筑工程;给水管道;施工技术
Abstract: this paper briefly analyses the architecture engineering water supply pipeline construction technology should be the basic principles of the construction technology and the difficulties of the key, and discusses the construction simple water supply pipe main points in the construction of the problem.
Keywords: building engineering; Water supply pipe; Construction technology
中图分类号: TU198 文献标识码: A 文章编号:
建筑工程给水管道建筑工程给水管道施工施工技术,施工复杂,涉及面广,而且具有隐蔽性,因此,要严格控制好施工的质量,明确施工的要点,保证管道正常的给水。
一、建筑工程给水管道施工技术所应该遵循的基本原则
目前,随着科学的发展和建筑市场的发展,不断地出现的一些新材料、新工艺、新技术,而且在建筑工程给水管道施工过程中,还会受到很多因素的影响,因此,要结合工程特点、相关的政策规律和技术标准以及设计要求、工程性质,综合分析,全面考虑,规范施工。
首先,可靠安全性原则。在建筑工程给水管道施工中,这是最为重要的原则,比如:在建筑工程给水管道中的压管,再加上工程较大的隐蔽性,如果水管一旦发生漏水或者是爆裂现象,不仅会造成大量的人力、财务损失,而更为重要的是严重影响人们正常的生产生活。所以,在工程施工的过程中,必须要保证管材的质量,规范施工,使得工程可以经受得起各种外界因素的考验,避免不必要的漏水和爆炸现象的发生,保证工程的质量。
其次,规范性原则。所谓规范性原则,就是要保证整个工程施工的每一道工序都要做到标准、规范,严格按照工程施工要求和设计规范进行施工,规范施工操作,确保施工技术,从而保证工程施工的质量满足各方面的需求。
再次,经济性原则。所谓经济性原则,就要保证工程质量的前提,保证工程的经济性,要尽可能用最小的投入,获得最大的产出,严格控制好工程项目的成本。比如:在采购管材方面,首先要做好市场调查,了解工程材料的市场价格,另外,在工程施工的过程中,还要严格控制好施工安装的费用。
二、建筑工程给水管道施工技术的难点重点
在建筑工程给水管道施工中,极为容易忽略的一个环节就是预埋环节,这给工程后期工作的进行带来了很大的困难,比如:漏埋、漏留、或者是预留不准确以及预埋不准确等等。尤其是高层建筑中,在地下室安装着很多重要的建筑所需要的重要设备,再加上管线的复杂繁多,极易造成了工程过程中的矛盾的发生,在很大程度上降低了空间构造,进而影响到管道貌的使用功能的充分发挥。
因此,为了避免上以上问题的发生,在工程施工的过程中,其首要工作就是进行曲工程方式图纸的分析核对,加强设计沟通,能够及时发现问题,解决问题,加强工程施工事前控制,避免准备不充分而引发不必要问题的发生。另外,在建筑物中,由于首层以及转换层的结构比较复杂,而且,再加上密集的梁柱,所以,一定做好管道的敷设的施工,保证给排水套管、管线以及洞口的一致性,严格控制好施工质量,既可以保证建筑物的良好的使用功能,而且可以体现了建筑的整体的美观效果,进而保证居民的正常生活,解决居民的生活、生产用水。
三、建筑工程给水管道施工中的要点问题
1.建筑管材的合理选择
在建筑工程给水管道施工中,可以用于给水塑料管的品种繁多,这些种繁多的管材,其优缺点各个相同,因此,在实际使用过程中,要结合工程的实际情况,选择最佳的工程材料,在现代建筑工程管道施工中,所经常用到的管材就是PVC-U。为此,在实际施工的过程中,要注意以下几点问题:首先,与正常温度情况下的施工相比,在非正常温度情况下,塑料管道受温度的影响是比较大的,根据相关的要求, PVC-U管材施工最好在O℃-45℃下进行,这才是管材适用工作温度。一旦超出了这个温度范围,就需要结合实际情况进行合理的调整,如:管材的设计、管材的施工。其次,关于管材施工的影响因素。一、弯曲强度:不同的管材其弯曲强度各不相同,通常金属管道要比PVC-U管材的弯曲强度大些,与此同时,还会受到温度的影响。二、拉伸强度:在施工中过程中,管材在装卸、运输中,由于方法不当,其易发生管材磨损的问题,进而使管材爆裂,如果施工中不加小心,就会导致漏水现象的发生。因此,在进行管植物的运输、搬运以及施工时,一定要保证操作的规范性,避免摔、滚、抛、拖,更加不可以发生剧烈的撞击,另外,要将堆放高度控制在1。5m范围内。三、冲击强度:不同管材,其冲击强度会有所不同,通常情况下,其受温度影响变化波动大,当温度下降时,管材的冲击强度就地急剧下降。这也应该是工程施工中应该注意。
2.管材施工中所应该注意的相关问题
在建筑工程给水管道施工中,要结合施工要求,控制好管沟开挖标准,在施工的过程中,最好在干燥无雨的季节施工,尤其是在北方施工中,容易发生冻土现象,这对工程施工的影响非常大,因此,在实际施工的过程中,要注意以下几点问题:一、在施工前,要对施工现场及其周围进行仔细调查,确定沟槽开挖深度,避免在冻土层内进行管道铺设,做好对当地资料的汇总。二、在施工中,管沟施工必须平直,而且要保证开槽的总宽度>O.7m,底部宽度≥管外径+0.5m,保证槽底的深度的合理性,不可以过浅,同时,也不能过深,如果过深时,需要用沙砾回填,使得深度达到工程设计所需要的深度。另外,在施工过程中,要做好管道铺设,避免由于弯曲,造成管件和管材以及接头承插口在弯曲应力作用下的变形的发生,与此同时,还要认真检查开挖断面,对槽底坡度、槽底高程、边坡支护设施、槽底预留保护层厚度进行严格施工并检测,保证施工的质量。
3.关于管道的穿设问题
在管道穿过公路、铁路或者是河流的过程中,要分别采用不同的穿越形式,如果有条件的话,可以通过架设待方式进行处理。比如:在穿越公路、铁路时,最好穿设方法是防护套管,做好对管材的固定和保护,预防塑料管与套管的损坏。又比如:在穿越河流时,要确定好河流的流速与管道流速,要保证管道内流速要小于流速。另外,要根据水流冲刷条件来确立管道距以及河底埋设的深度,而且,要防止管道浮出管沟,然后计算浮力,避免管道受热胀冷缩影响条件下,无法保证正常给水。
4.施工中过程中受力问题的处理
在建筑工程给水管道施工中,主要处理的受力问题主要有弯头、三通以及相关的附配件等。因此,在施工中,要根据相关的规定,进行有关的推力和压力计算,做好管道支撑,避免额外的应力和管道破裂,做好施工设计,保证工程足够的稳定性。
5.给水管道的试压要点
在建筑工程给水管道竣工完成后,要对所有的管道设施进行地全面的检查和测试,如:安装的管、阀门等,确保其符合相关设计要求和技术规范,然后,进行管道的试压,从高处放气,低处灌水,如果发现异常,要采取应急处理,要保证试压合格后,就可将管道投入到正常运行中。
总结:
在建筑工程给水管道施工中,其重点问题是加强质量控制。因此,在施工之前,要严把进场材料质量关,确保进场材料的合格,要保证有相关的材料证明,同时,还要进行材料的抽检、试验,复试,同时,还要加强技能培训,明确施工的关键部位,规范施工操作,保证工程质量。
参考文献:
[1]朱敏瑜.建筑给排水管道工程施工技术的分析[J].职业技术,2009( 3) .
[2]冯彧.建筑给排水施工技术及应注意的事项[D].武汉: 华中师范大学硕士学位论文,2012(2)
[3]王宗臣.试论建筑给水管道施工技术分析[J].实验技术与管理2011( 12) .
[4]张东.高层建筑给排水施工技术[J].山西建筑,2009( 3) .
【关键词】现代设计,仿古建筑,应用探讨
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
中国古代建筑以木结构居多.木结构有很多优点,倒如卯榫结合整体抗震、雕粱唾栋艺术纯粹、单体组合空间丰富等;但也有许多致命的缺点,例如取材匮乏、腐朽老化、制作复杂、单体空间单调等。现代钢筋混凝土结构如何合理化、规律化的在古建筑中应用,使现代结构的仿古建筑既保持浓郁的中国古代特色又能摒弃木结构的致命缺点,是值得研究的课题。
二、现代设计中仿古建筑的特点分析
1.现代设计中仿古建筑的概念简述
中国建筑文化历史悠远,形成独特,建筑物造型优美,结构严谨,宏伟中不失细腻,庄严中不失优雅。而“仿古建筑”一词正式起源于20世纪50年代,但直到上世纪末学术界在理论上的探讨, 褒贬不一, 可以说它经历了一个坎坷不平的产生发展和成熟的过程。
仿古建筑形式有广义和狭义之分, 广义的仿古建筑形式是指利用现代建筑材料或传统建筑材料, 对古建筑形式进行符合传统文化特征的再创造。狭义的仿古建筑形式是指利用传统建筑材料, 在特定范围内对古建筑的复原,严格讲属于文物修复范畴。
2.仿古建筑的特点简述
仿古建筑通俗点讲既是用现代的施工工艺体现古代建筑的外形。而我们知道由于古代建筑材料和理论的局限性,古建筑并不存在高层结构;故而现今的仿古建筑多以单层和多层为主。众所周知,现代多层建筑多为砌体结构和框架结构。所以在仿古建筑中以钢筋混凝土结构为主。
(一)中国古代建筑特点体现在使用木材作为主要建筑材料,并保持构架制原则。为了保护木材,表面需加油漆,在长期的发展演变中,中国古代建筑形成独具特色的彩画制度,令世人叹为观止。鉴于木结构的耐火性很差且使用周期短,在现今建筑中已经不提倡使用;而构架制的结构形式和现在的钢筋混凝土框架结构极为相似:传力途径明确,主体的承重结构和围护结构分开。这就说明框架结构是最能体现古建筑精髓的结构形式。这也为室内空间的灵活布局创造了条件。
(二)中国古代建筑中,常用多种多样的罩、挂落、隔扇、屏等自由灵活地分隔室内空间。但彩画制度这一形式在现今的钢筋混凝土结构中也只能通过外贴或喷绘等装修手段才能达到。
(三)中国古代建筑创造并使用斗拱结构形式,斗拱是中国古代建筑体系中所特有的形制,它既是梁和柱之间传递荷载以及承担抗震作用的结构构件,又以其自身优美、华丽的造型而成为建筑的主要装饰构件。集结构功能与装饰功能为一体的精华所在。随着现代结构形式及建筑材料的发展,斗拱这一重要的结构构件应用在仿古建筑中时已经失去了原有的实质性作用,而仅仅作为一种具有观赏性的装饰构件。但是它作为古建筑的代表性构件是不可或缺的。
(四)中国古代建筑组群大多以庭院为组合单位:单体建筑沿周边布置,围合成中间的庭院。这样的庭院整体风格是内向的:内部开敞而富于变化,外观较封闭。按照中国的封建礼制观念,庭院强调中轴对称布局,以突出主体建筑,并求得整体的平衡。正是由于这种理念,古代建筑的单体建筑形式也是高度统一,无论是宫殿、寺庙、住宅等,不论其规模大小,外观体形皆由台基、屋身和屋顶三部分组成。这些特点难免单调,也在一定程度上限制了古建筑的多样性,而古代建筑师则从建筑组群沿轴线作多层次的纵身布局,从而使庭院变化丰富多彩的。而在古代园林的设计中这些特点并不明显,原因是中国古代园林建筑以“师法自然”为原则,极尽自由灵活之能事。这才有了现在我们熟知的各式园林。
三、现代设计在仿古建筑中的应用
仿古建筑中应尽可能的以现在设计方式来使得各个方面的特点得到显示。中国古建筑中以明清时期的苏式园林古建最具代表性,也最为人们熟知;所以在仿古建筑形式中以仿明清苏式古建为主。仿古建筑的主受力构件大体可分为:柱、梁、桁、檩、椽。传力方向为:屋面椽檩桁梁柱;途径明确,受力简单。笔者将以一个简单的仿古建筑设计做出分析。
1.景点的整体规划
如图1,该景点是为纪念一个上古凰落架”的传说依山而建。简单地分为两个标高平台。
首层平台是一个小型的游园,二层平台是围绕一颗老梧桐树的纪念游园。两个高差所形成的两个立面采用汉阏组合造型,第一立面两组组合,中间设神道,通过神道台阶上至第一层游园平台,该平台采用对称手法完成以铺装、落差广场、旱地喷泉等要素组合的休闲广场;第二立面一组组合,中间设过门阀门,阕门两侧分列两组阁和宫墙,通过阕门上至二层纪念平台。该平台上设纪念亭和老梧桐树遥相对应。其间夹杂绿化、铺装、廊道、水池等园林设计因素。
2.单体设计
如图2,汉阕的造型古朴刚劲,别名凤阕,能够很好地突出该景点纪念。凤凰落架”的古老传说。将单体的阗分体量大小,前后不一地组台在一起形成立面造型就要求单体的阔比例及大的构件仿古特点明显,且利于现代结构施工。
设计中通过对古代汉阋造型有选择取舍,强调大形体的同时忽略某些结构细部,尽量通过小型装饰构件体现古朴的昧道。单闫分上下两层檐,中间是空口回音腔体,内置风铃致枚,每当山风吹过铃声清脆引人寻觅。戗脊、覆瓦条等构件粗拙刚劲.线条挺拔。双层阕顶面覆墨绿琉璃平瓦,其余外露面铺青灰陶土砖。阕体正面中间置古式青铜浮雕。总体组合色调以青灰的阕墙、青灰的铺装地面、墙上铜制金属花箍、古松柏、红绿的花草构成既庄重又活泼的纪念场所。单体组合方面通过阕体的高低、前后错落,材质的转换,横向竖向线条的对比,墙体古式花盆的点缀形成单体的统一,丰富的多角度观感组合立面。
3.结构分析
如何用现代钢筋混凝土结构百分之百解决建筑设计的思路,在基础承载、基础形式、墙体形式、阕头形式、细部构件等方面分别对待,既要考虑安全合理.又要考虑经济实用。由于该地盛产石灰石,所以在基础和墙体上采用了M7.5水泥砂浆浆砌MU20石灰石,在围头标高范围内采用了内部框架,两层檐板和竖向腔板从框架梁上以折板的形式挑出,板厚100 mm,壬10配筋,根部由于双层板厚承载剪力不是问题,主要荷载考虑板自重、瓦板重量、风荷载、雪荷载。内部框架柱基础伸人浆砌石灰石满足锚固,并每隔800mm环形拉结一道框架梁,框架梁内侧挑出基础板,上浆砌石灰石作为压载。且为防止风的侧向力,必须在框架基础上砌够足够压载的石灰石,防止阕头的侧倾。其余戗脊等构件按照加工尺寸,用细石混凝土9号铅丝做骨架,壁厚15 mm,预制后,焊接在相应位置的预埋铁件上。外露装饰分90采用铺装、抹面涂料、斩假石等做法。
四、结束语
通过对现代设计在仿古建筑中的应用案例分析,对现代结构的仿古建筑借助古老传说的优美意境,和谐地与景观规划有机地融为一体有了浅显的认识和大胆的尝试。该景点建筑建成后,给人以建筑总体布置。彰显雄浑大气,单体建筑突出沉稳厚重,细部装饰刻意精雕细琢的感觉,是谓成功的现代设计思路,同时也成为人们在闲暇时观赏、游览、休闲、散步的理想场所
参考文献:
[1]牛毅胜 浅析现代设计在仿古建筑中的应用 [期刊论文] 《山西建筑》 -2007年28期
[2]张向东 肖胜利 夏琪谷 洪勋 马学 仿古建筑地震灾后重建施工技术 [期刊论文] 《施工技术》 ISTIC PKU -2011年6期
[3]张福萍 仿古建筑结构设计实例简介 [期刊论文] 《煤炭工程》 PKU -2003年9期
[4]谢海燕 浅谈仿古建筑的设计――永定下洋温泉度假酒店设计 [期刊论文] 《建筑设计管理》 -2012年7期
【关键词】结构转换层 高层建筑 结构设计 高层建筑设计 转换层设计
中图分类号: TU97 文献标识码: A 文章编号:
一.引言
随着我国现代高层建筑高度的不断增加,建筑的功能也日趋复杂,在高层建筑竖向立面上的造型也呈现多样化。在某些建筑结构中,通常会要求上部的框架柱或是剪力墙不落地,在建筑结构中需要设置较大的横梁和桁架来作为支撑,甚至有时要改变竖向的承重体系,此时就要求设置转换构件,将上部和下部两种不同的竖向结构进行过度和转换,通常这种转换构件占据约为一至二层,这种转换构件即为转换层。结构转换层在很大程度上改变了建筑的结构体系,在进行设计时要慎重考虑。
二.转换层结构施工特点
由于高层建筑结构下部楼层受力很大,上部楼层受力较小,正常的结构布置应是下部刚度大、墙体多、柱网密,而到上部则逐渐减少墙体及柱的布置,以扩大柱网。这样,结构的正常布置与建筑功能对空间的要求正好相反。因此,为了适应建筑功能的变化,就必须在结构转换的楼层设置水平转换构件,部分竖向构件在转换层处被打断,使竖向力的传递被迫发生转折,而转换层就是实现转折功能的大型水平构件。转换层的结构形式一般有以下几种构成:箱式转换、梁式转换、空腹桁架式转换、桁架式转换、板式转换和斜撑式转换等。 带转换层的高层建筑是一受力复杂、不利抗震的结构体系,该结构及其支撑系统有自身的特点。众多高层建筑采用梁式转换层进行结构转换,这主要是由于:
1.转换层设计带转换层的多高层建筑,转换层的下部楼层由于设置大空间的要求,其刚度会产生突变,一般比转换层上部楼层的刚度小,设计时应采取措施减少转换层上、下楼层结构抗侧刚度及承载力的变化,以保证满足抗风、抗震设计的要求。转换构件为重要传力部位,应保证转换构件的安全性。2.8度抗震设计时除考虑竖向荷载、风荷载或水平地震作用外。还应考虑竖向地震作用的影响,转换构件的竖向地震作用,可采用反应谱方法或动力时程分析方法计算;作为近似考虑,也可将转换构件在重力荷载标准值作用下的内力乘以增大系数1.1。
2.经济指标
从抗剪和抗冲切的角度考虑,转换板的厚度往往很大。一般可2.0m~2.8m 。这样的厚板一方面重量很大,增大了对下部垂直构件的承载力设计要求,另一方面本层的混凝土用量也很大。
转换梁常用截面高度为1.6~4.0m,只有在跨度较小以及承托的层数较少时才转换梁常用截面高度0.9~1.4m,而跨度较大且承托较大且承托的层数较多时,或构件条件特殊时才采用较大的截面高度4.0~8.2m 。
3.抗震性能
由于厚板集中了很大的刚度和质量,在地震作用下,地震反应强烈。不仅板本身受力很大,而且由于沿竖向刚度突然变化,相邻上、下层受到很大的作用力,容易发生震害。以往的模型振动台试验研究表明,厚板的上、下相邻层结构出现明显裂缝和混凝土剥落。另外,试验还表明,在竖向荷载和地震力共同作用下,板不仅发生冲切破坏,而且可能产生剪切破坏,板内必须三向配筋。
4.转换层结构的基本功能
从结构角度看,转换层结构的功能主要有:
(1)上、下层结构形式的转换
这种转换层广泛用于剪力墙结构和框架--剪力墙结构,将上部的剪力墙转换为下部的框架。
(2)上、下层结构轴网的转换
转换层上下结构形式没有改变,但通过转换层使下层柱的柱距扩大,形成大柱网,这种形式常用于外框筒的下层以形成较大的入口。
(3)下、下层结构形式和结构轴网同时转换
上部楼层剪力墙结构通过转换层改变为下部框架结构的同时,下部柱网轴线与上部剪力墙的轴线错开,形成下、下结构不对齐的布置。
5.转换层结构设计方法存在的问题
目前在多、高层建筑中,绝大多数的开发商都会要求建筑物具有完备的建筑功能,建筑师在建筑设计中也往往首先想到采用结构转换层来完成上、下层建筑物功能的转换。但一些结构设计人员在实际进行转换层设计时显得无从下手,没有可操作、可遵循的设计思路、设计原则来进行结构设计。造成这种现象的主要原因是当前转换层设计没有相关的可遵循的设计准则,使设计人员难以进行结构选型、截面确定、计算模型确定、计算方法确定,计算结果应用以及配筋方法的实施等一系列结构设计步骤。这种现状与我国当前高层建筑的迅猛发展足不适应的。转换结构层具有与一般结构层相比结构重量大、结构层刚度大、几何尺寸超大、受力复杂等特点。这样的尺寸和重量意味着转换结构组成了建筑物的主要构件。它们设计的是否合理、安全、经济对整个结构的安全性、结构造价、施工费用等有着重要影响。现有的转换层设计方法,主要是针对形式简单、受力相对简单的转换梁,对于受力复杂的转换梁还没有深入研究。即便是对于形式简单的转换梁,其受力性能也没有完全清楚,而往往是互相混淆,设计概念小明确,设计原则不准确。
三. 带结构转换层的高层建筑结构设计
1. 带转换层的高层建筑结构设计原则
高层建筑中转换层的设置造成建筑物竖向刚度的突变,地震作用时在转换层上下容易形成薄弱环节,对结构抗震不利,故转换层结构在设计时应遵循以下原则:
(1)为防止沿竖向刚度变化过于悬殊形成薄弱层,设计中应考虑使上、下层刚度比γ≤2,尽量接近1。这样才能保证结构竖向刚度的变化不至于太大,使上柱有良好的抗侧力性能,减少竖向刚度变化,有利于结构整体受力。
(2)尽可能减少需结构转换的竖向构件,直接落地的竖向构件越多,转换结构越少,转换层造成的刚度突变就越小,对结构抗震更有利。
(3)设计中应保证转换层有足够的刚度,一般应使梁高度不小于跨度的1/6,才能保证内力在转换层及其下部构件中分配合理,转换梁、剪力墙柱有良好的受力性能,能较好的起到结构转换作用。
(4)必须控制框支剪力墙与落地剪力墙的比例,当剪力墙较多且考虑抗震时,横向落地剪力墙数目与横向墙总数之比不宜少于50%,非抗震时不宜少于30%。
(5)转换层以上的剪力墙和柱子应尽量对称布置,梁上立柱应尽量设在转换梁跨中,以免转换梁变形时,在梁上立柱的柱脚处产生较大转角,带动立柱柱脚产生较大变形,引起柱的弯曲及剪切,使立柱产生很大的内力而超筋。
(6)转换层结构在高层建筑竖向的位置宜低不宜高。转换层位置较高时,易使框支剪力墙结构在转换层附近的刚度、内力和传力途径发生突变,并易形成薄弱层,对抗震设计不利,其抗震设计概念与底层框支剪力墙结构有较大差异。当必须采用高位转换时,应控制转换层下部框支结构的等效刚度,即考虑弯曲、剪切和轴向变形的综合刚度,这对于减少转换层附近的层间位移角及内力突变是十分必要的,效果也很显著。另外,对落地剪力墙间距的限制应比底层框支剪力墙结构更严一些。对平面为长矩形的建筑,落地剪力墙的数目应多于全部横向剪力墙数目的一半。
2.转换层的应用
(1)梁式转换层
作为目前高层建筑结构转换层中应用最广的结构形式,它具有传力直接明确及传力途径清晰,同时受力性能好、工作可靠、构造简单、计算简便、造价较低及施工方便等优点。转换梁不宜开洞,若必须开洞则洞口宜位于梁中和轴附近。转换梁有托柱与托墙两种形式,其截面设计有4种方法,即普通梁截面设计法、偏心受拉构件截面设计法、深梁截面设计法和应力截面设计法。转换梁的截面尺寸一般由剪压比(mv=Vmax/febh0)计算确定,应具有合适的配箍率,以防发生脆性破坏,其截面高度在抗震和非抗震设计时应分别小于计算跨度的16和18。(2)厚板转换层 当转换层上、下柱网轴线错开较多而难以用梁直接承托时,可采用厚板转换层,但厚板的巨大荷载会集中作用于建筑物中部,振动性能复杂,且该层刚度很大、下层刚度相对较小,容易产生底部变形集中,其传力途径十分复杂,是一种对抗震十分不利的复杂结构体系,应进行整体内力分析、动力时程分析及板的内力分析等。厚板的厚度可由抗弯、抗剪、抗冲切计算确定;可局部做成薄板,厚薄交界处可加腋或局部做成夹心板,一般厚度可取2.0~2.8m,约为柱距的1/3~1/5。厚板应沿其主应力方向设置暗梁,一般可在下部柱墙连线处设置。转换层厚板上、下一层的楼板应适当加强,楼板厚度不宜小于150mm。
(3)箱式转换层
当需要从上层向更大跨度的下层进行转换时,若采用梁式或板式转换层已不能解决问题,这种情况下,可以采用箱式转换层。
它很像箱形基础,也可看成是由上、下层较厚的楼板与单向托梁、双向托梁共同组成,具有很大的整体空间刚度,能够胜任较大跨度、较大空间、较大荷载的转换。
(4)桁架式转换层
这种形式的转换层受力合理明确,构造简单,自重较轻,材料节省,能适应较大跨度的转换,虽比箱式转换层的整体空间刚度相对较小,但比箱式转换层少占空间。
(5)空腹桁架式转换层
这种形式的转换层与桁架式转换层的优点相似,但空腹桁架式转换层的杆系都是水平、垂直的,而桁架式转换层则具有斜撑竿。空腹桁架式转换层在室内空间上比桁架式转换层好,比箱式转换层更好。
四.结束语
高层建筑的迅速发展,从以往的简单体型和功能单一的时代开始走向体型复杂,建筑的功能呈现多样化发展。在高层结构设计中,带转换层结构设计不能简单设置成“承上启下”,而要在实际结构上实现上部结构和下部结构的过度和转换。
参考文献:
[1] 熊进刚 李艳 带结构转换层的高层建筑结构设计[期刊论文] 《南昌大学学报(工科版)》 ISTIC -2002年4期
[2]季静 韩小雷 杨坤 郑宜 Ji Jing Han XiaoLei Yang Kun Zheng Yi带主次梁转换层的超限高层建筑结构设计[期刊论文] 《结构工程师》 ISTIC -2005年2期
[3]丁奇峰 带结构转换层的高层建筑结构设计 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2013年6期
[4]韩小雷 杨坤 郑宜 季静 带梁式转换层的超限高层建筑结构设计[期刊论文] 《昆明理工大学学报(理工版)》 ISTIC PKU -2004年6期
[5]黄瑛 带转换层高层结构综合楼设计 [期刊论文] 《铁道标准设计》 ISTIC PKU -2005年1期
[6]侯俊杰 带结构转换层的高层建筑结构设计 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2013年5期
摘要:从分析建筑施工模拟实训在培养高等职业技术人才方面的作用入手,讨论了建筑施工模拟实训教学改革以及相关专业课程教学方法改革中的几个要求。
关键词:高等职业技术教育建筑施工模拟实训教学改革
我院建筑工程技术专业以提高学生职业能力为目的,以建筑施工工作过程为导向,以培养学生施工技术为主线,与行业、企业专家联合按基于工作过程设计学习领域和学习情境,开展教学内容的改革。根据建筑工程基层管理岗位工作任务,将学生职业能力培养分为两阶段,第一阶段用5个学期完成职业基础课程领域、职业能力课程领域、职业素质拓展课程领域的知识及技能培养,进行理论和实践教学(包括建筑施工模拟实训);第二阶段用1个学期的时间到校外进行顶岗实习。
1建筑施工模拟实训的现状
1.1建筑施工模拟实训的内容
目前,建筑施工模拟实训是学生于第四学期末在校内实训基地开展为期三周的实践操作实训,主要培养学生进一步掌握《建筑施工技术》的基本理论,掌握模板工、架子工、砌筑工、抹灰工施工工艺及质量检测方法,为今后从事施工员等岗位的工作打下基础,学生按小组分别进行各工种的实训操作。
1.2建筑施工模拟实训的不足之处
通过往届学生的实训,我们感受到当学生穿着工作服在实训场的氛围中操作时是充满了热情,但没过多久由于工作的艰苦、单调学生中就反应出一些情绪,借口这些工种实训不是他们今后的工作,实训工作有所懈怠,最后经过指导教师的分析帮助,学生们还是按要求完成了实训工作任务,但是通过这种情况我们认为对于下一级的学生来讲如果不认识建筑施工模拟实训的作用就不能认真完成该项工作任务,今后对现场施工工艺开展、施工工艺操作规范、工程质量检测就没有相应的经验,在顶岗实习时不能很快适应工作岗位,
通过与学生的交流、指导教师的分析观察,发现了产生消极情绪的以下几个方面的问题:一是学生按照各工种实训要求开展工作,属于被动型完成任务,缺乏工作主动性、积极性;二是各工种独立开展实训,相互之间没有联系在一起,因此学生积极性不高。
2建筑施工模拟实训的改革
2.1建筑施工模拟实训的方案改进
针对以上情况,教研室成员经过企业调研及与企业指导教师的探讨,制定了新的实训方案,方案能促进学生运用知识能力提高,主要内容是据实训指导给出模拟工程概况,综合运用所学的《建筑制图》、《建筑材料》、《房屋建筑学》、《建筑结构》、《建筑施工技术》、《建筑施工组织设计》、《建筑工程预算》等科目的知识,分组进行模拟施工项目施工图设计、制定可行的施工技术方案(因实训时间限制故模拟工程是简单化的一间房间)、工程量计算,各班实训小组成员根据建筑施工模拟实训指导书的要求独立完成相应的资料并合作完成实训操作,小组长俨然项目经理,小组成员分别承担着不同的角色:技术负责人、施工员、材料员、监理员、预算员、安全员、测量员,他们的工作既有独立考核的部分又有合作完成的内容。学生能充分发挥自己的特点按照指导思路自己主导组织开展实训工作。最后成果由指导教师现场分析评比,建筑施工模拟实训项目由单一的工种实训转换为综合实训。
2.2建筑施工模拟实训的方案实施
学生从接到任务开始就充满了热情和想象,虽然是一个简单的模拟项目但是都要完成相当于一个单项工程所开展的设计、施工、验收程序,从学生对人员的精心组织安排、设计方案的反复讨论制定、实际操作的互相比较竞赛、验收时认真听取讲评及合理的争论,我们欣喜地发现这种施工模拟实训方式对学生产生积极影响。
通过阅读学生施工日记、施工总结及实训过程的指导,学生对施工过程中出现的施工技术方面的问题具备了一定处理和解决问题能力,团队合作意识增强了,工作的主动性相当高,对其中的设计问题、计算问题不厌其烦的查资料、讨论、咨询,对施工的开展更是你追我赶不甘人后,对操作工艺精益求精,有的主动对某些操作项目重新返工,学生的基础知识及综合知识得到巩固和提高。
在实训过程中指导教师同时也发现了一些问题,比如图纸的绘制不规范;图纸识读不熟练;设计规范不清楚;施工工艺、工种交接、施工规范不明确;操作不正确等。这些问题的出现既反应了学生基础知识掌握得不扎实同时也反应了教学过程的弱点,面对建筑施工模拟实训的实践教学改革,相关专业课程也应思考教学改进思路。
3建筑施工模拟实训的进一步改革——相关专业课程教学方法改革
建筑施工模拟实训的这种方案目前得到了认可,但通过实训反应出的问题应得到进一步解决,建筑施工模拟实训综合了各相关专业课程的知识,怎么让学生把这些课程的理论知识在实训中得到应用,教师除了根据教学大纲讲授理论知识,同时还应结合建筑施工模拟实训的要求把对应的实训内容在教学过程中完成,这样在今后的建筑施工模拟实训中学生才能熟练应用知识解决问题,实训能力将会得到进一步的提高。
建筑工程技术的专业教师在熟悉各专业课程的同时还要加强课程之间联系,认真制定理论教学大纲及实践教学大纲,对于理论教学中实践教学安排要引起重视,做好安排确实发挥实践教学的作用,使学生在建筑施工模拟实训中能把专业知识融汇贯通获得建筑施工技术的基本技能和实际能力,为后面的顶岗实习打下基础。
关键词:道路检测;技术路线;建设标准
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:
一、路面平整度检测
道路的路面平整性程度对于道路测量与道路整修都是一项重要的参考性指标依据,也是针对道路路面建设规范性的一种有效的检验,断面类路面与反应类路面是道路测量的主要两种类别,断面类实际上指的是对测定路面表面的平整程度,以及路面是否凹凸不平做出的一种指标性的测量,而路面平整程度的测量需要激光定位仪器以及凭证衡量仪器做出细分,是目前国内平整技术的关键指标判断依据。
1.1激光路面平整度仪
激光路面平整度测定仪是一台装备有激光传感器、加速度计和陀螺仪的测定车,它同时具有先进的数据采集和处理系统。工作时测试车以一定的速度在路面上行使,固定在汽车底盘上的一排激光传感器通过测试激光束反射回读数器的角度来测试路面,这个距离信号同测试车上装的加速度计信号进行互差,消除测试车自身的颠簸,输出路面真实断面信号。信号处理系统将来自激光传感器的模拟信号转换成数字信号并记录下来。通过数据分析系统得出国际平整度指数等平整度检测结果。该测定仪是一种与路面无接触的测量仪器,测试速度快(正常测速在80km/h左右),精度高。同时还可以进行路面纵断面、横坡、车辙等测量,因此该测定仪在目前应用较多,并有着广阔的应用前景。
1.2车载式颠簸累积仪
测定时测试车以一定的速度在路面上行驶,路面的凹凸不平引起汽车的激振,通过机械传感器可测量后轴同车厢之间的单向位移累积值VBI,以cm/km计。VBI越大,说明路面平整度越差。车载式颠簸累积仪测定路面平整度速度快,价格低廉,操作简便。可用其检测的结果评定路面的施工质量和使用期的舒适性。
二、路面弯沉检测
路面弯沉检测是我国柔性路面强度测量的一项主要指标。其检测与分析技术已经发展到刚性路面的结构评价与设计分析中,路面结构性能的评价也从路面整体强度评定发展到对路面各层刚度的反分析。新的检测法有以下几种。
2.1激光弯沉测定仪
在测定时,将测定仪固定在路面上汽车的后轮隙中利用汽车驶离被测点时路面回弹,带动原固定于地面上的硅光电池测头向上升起,使激光器发出的激光束通过进光小孔射到硅光电池上产生光电流,并根据光电流的大小来计算路面回弹变形的数值,即路面回弹弯沉值。这种弯沉仪操作简易、精度高、读数稳定、体积小、质量轻、造价低且容易研制,另外由于该测定仪依靠光线作为臂长,可以射得很远,加上激光发射角窄,光点小而红亮,10m之远仍能清晰可见,可用于钢性路面弯沉检测。
2.2自动弯沉测定仪
这种测定仪器可以在检测路段上牵引车的带领下,针对一定的速度进行行驶,还可以将测量确定的仪器弯沉测量仪器安装在车辆上面进行装置的自动定位,还需要安装测量用的牵引车辆及其各种传感仪器的自动记录功能,连续测量各种路段和路面的平整性,做出统一性的测量数据,并且针对数据的内容判断路面,将路面的平整标准进行衡量并且进行有效的划分。整个测定的过程在测定车的不断移动行驶过程中开展,这样具有随机性,也可以全面考察路面,做到密度集中检测,这样的方法适用于路面施工、现场质量控制、后期竣工验收。
2.3落锤式弯沉仪(FWD)
FWD是通过计算机控制下的液压系统启动落锤装置,使一定质量的重锤从一定高度自由落下,冲击力作用于承载板上并传到路面,导致路面产生弯沉,通过分布于距测点不同距离的传感器检测结构层表面的变形,记录系统将信号输入计算机,得到路面测点弯沉值。FWD测量是计算机自动采集数据,速度快,精度高。检测最大速度可达80km/h,内置式落锤弯沉仪的牵引速度可大于100km/h.该方法是一种很理想的动态无损检测设备。能较好地模拟了实际行车荷载对路面的动力作用,还可用于旧水泥混凝土路面板体脱空判定,接缝传荷能力判定,路基施工过程中动态监控、路基冲击压实效果评价等多方面,已被许多国家广泛地应用到路面检测和评价中。
三、路面摩擦系数检测
路面抗滑性能是路面使用性能的重要组成部分,直接影响到道路行车安全性。影响抗滑性能的因素有路面表面特征、路面潮湿程度和行车速度。路面抗滑性能包括纵向和横向两个方面,纵向抗滑性能决定车辆在刹车时的滑行距离,对避免追尾交通事故的发生有直接的决定作用;横向抗滑性能决定车辆的方向控制能力,对车辆弯道行驶安全性较为重要。近几年来我国逐渐从英国、瑞典等国家引入自动化摩擦系数检测设备。根据测试方法的不同,此种设备可分为三类:横向力系数测试仪、刹车式摩擦系数测试仪、不完全刹车式摩擦系数测试仪等。
3.1横向力系数测试仪
该仪器在我国应用最广泛,基本原理是测定车上的试验轮与行车方向成一定角度,测定时,供水系统洒水,降下测试轮,并对其施加一定载荷,载荷传感器测量与测试轮轮胎面成垂直的横向力,此力与轮载荷之比即为横向力系数。横向力系数越大,路面抗滑能力越强。测试车自备水箱,能直接喷洒在轮前约30cm宽的路面上,可控制路面水膜厚度。测速较高(可达50km/h),不妨碍交通,特别适宜于在高速公路、一级公路上进行测试。
3.2刹车式摩擦系数测试仪
该仪器是在行驶的过程中,每间隔指定的距离自动对测试轮刹车,刹车期间测试轮在路面上滑动。根据传感器所记录的力,即可计算制动力系数。该设备在美国是抗滑能力测试标准设备之一,测试速度最高可以达到110km/h。
3.3不完全刹车式摩擦系数测试仪
该仪器的测试轮和行驶轮之间,用不等直径的同轴齿轮和链条连接,使得测试轮的滚动线速度小于行驶轮的滚动线速度。在正常测试时呈现连滚带滑的运动状态,根据力传感器记录的数据即可计算路面摩擦系数。该设备在路面上的测试速度为50km/h 左右,在欧洲应用较多,由于不是现行规范规定的采集设备,在进行摩擦系数测试时需进行与摆式仪或横向力系数测试仪间的对比试验,建立两者之间的关系。可以预见,由于在安全性和精度方面的优势,自动化摩擦系数仪在我国将成为主流。
参考文献:
[1] 卢进明. 浅谈实际应用中的道路检测新技术.科技新视野.2010.03:30-33
[2] 吴军. 水泥搅拌桩施工及施工中应注意的问题.科技新视野.2011.06:60-63
论文摘要:建筑物钢筋混凝土结构的普遍应用,伴随着商品混凝土的推广,建筑楼面出现裂缝的机率在增加,日益受到社会人士关注;专家认为控制裂缝是个系统工程。楼面结构出现裂缝原因复杂,有材料、温度变化等原因,也有设计、施工、使用等方面问题,而楼面沿板内预埋管线出现的裂缝尚未引起工程人员足够重视,寻找其成因,利于有目的进行裂缝控制。
混凝土工程中材料的特性决定了结构较易产生裂缝,从实践中来看施工中混凝土出现裂缝的概率也是很大的,相当一部分裂缝对建筑物的受力及正常使用无太大的危害,但裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性,会对钢筋产生腐蚀,是受力使用期应力集中的隐患,应当尽量在各方面给予重视,以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内。
一、裂缝的成因分析
裂缝的形成有外荷载、结构计算模型差异、材料的收缩(主要为的混凝土收缩、温度变形)等原因造成。从技术角度来分析,有设计、施工、材料等方面问题,主要反映如下:
1、从设计方面看 ⑴楼板刚度不足:设计按多跨连续板进行配筋计算,侧重于满足结构安全,较少考虑混凝土收缩特性和温度变形等多种因素,楼板高跨比仅为L/33.6-L/35,其刚度较小对裂缝控制很不利。⑵楼板构造配筋设计不周:设计在支座处按常规配设负筋,在中部板面不配钢筋,当板面出现温度变形和混凝土收缩,因无构造钢筋约束,板面即出现裂缝。⑶楼板内布线欠合理:由于水电施工图由各专业设计,实际施工中出现水电管交叉叠放,或由于设计考虑管内容线面积,部分预埋管径≥D25;且设计管线位置在楼板跨中,即在单层双向配筋处,楼板有效截面受到很大程度(15%-40%)削弱,成为楼板最易开裂的部位;当楼板收缩应力大于混凝土极限抗拉强度时,即出现沿管线表面呈直线状的裂缝。⑷从房屋的空间结构来看,剪力墙刚度大,约束了剪力墙间梁板的水平向自由变形,而梁刚度又较板刚度大,因各类因素引起的水平向收缩变形均集中到剪力墙间刚度最小的板上,造成这块板开裂。⑸膨胀剂的选用与掺量:设计未明确混凝土的限制膨胀率,只提出膨胀剂的品种和掺量范围,施工时按设计提供掺量进行配比施工,使混凝土的实际限制膨胀率不能达到最佳限制膨胀率。
2、从施工方面看 ⑴水电预埋管施工时在板内位置欠合理:管位置过高或过低;位置过高时,极易在板面出现因混凝土硬化收缩产生的裂缝,也易在维修裂缝或室内装修时损坏管线;两根管线并行布置时,管线间距过小甚至并拢,更易因管线集中而产生裂缝。⑵空载养护期不足:从楼面混凝土浇完、收光至施工材料堆放,平均空载养护期仅为一天半,人为因素过早地震动、荷载造成楼板幼龄混凝土内部受损开裂。且施工中用塔吊吊运的钢管、钢筋等周转材料因受剪力墙钢筋影响多堆放在预埋管线部位。
3、从材料方面看 楼板商品混凝土强度为C40(8层以下)C35(8—18层)C30(18层以上),其收缩变形值为同标号普通混凝土的1.2--1.3倍,且商品混凝土单方用水量过大(200Kg),其中部分水在振捣时被游离出来,部分水与水泥结合成凝胶,相当大一部分为自由水仍留在混凝土孔隙中,成为混凝土干缩的隐患。楼板拆模后,板面和板底长期裸露在大气中,后期施工的细石混凝土面层养护期过后也长期处于干燥环境中。正是这种环境效应(受温度、湿度、风力影响使水泥石毛细孔、凝胶孔内的自由水由表及里逐渐蒸发),和尺寸效应(楼板裸露面积大,厚度薄)的共同影响,使楼板较其它构件更易出现干缩裂缝。
混凝土的干缩、温度收缩、收缩是要因,而由于施工管线预埋欠合理、楼板刚度不足、材料等多重原因综合,使本工程楼板沿预埋管线处出现大量裂缝。
二、裂缝的控制措施
(一)总体而言
1、设计措施 1)增配构造筋提高抗裂性能,配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3~0.5%之间。2)避免结构突变产生应力集中,在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。3)在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限拉伸。4)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝,在正常施工条件下,后浇缝间距20~30m,保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件,也可临时根据具体情况作设计变更。
2、施工措施 1)严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准,选用低水化热水泥,粗细骨料的含泥量应尽量减少(1~1.5%以下)。2)细致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,减少混凝土的坍落度,合理掺加塑化剂和减少剂。3)浇筑时间尽量安排在夜间,最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置,或用湿麻袋覆盖,必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时,在水平及垂直泵管上加盖草袋,并喷冷水。4)根据工程特点,可以利用混凝土后期强度,这样可以减少用水量,减少水化热和收缩。5)加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。6)混凝土尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上,混凝土的现场试块强度不低于C5。7)采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。8)根据具体工程特点,采用UEA补偿收缩混凝土技术。9)对于高强混凝土,应尽量使用中热微膨胀水泥,掺超细矿粉和膨胀剂,使用高效减水剂。通过试验掺入粉煤灰,掺量15%~50%。
(二)具体措施
1、加强设计控制:梁板混凝土强度等级不宜大于C30;楼板应双层双向配筋,屋面、转换层楼面配筋宜加强;楼板内管线应避免出现交叉(将交叉部位设置在梁或墙上);控制管线直径,使其不超过板厚的20%且≤D25;重视房屋外围护构件(外墙、屋面、门窗等)的保温设计,若使房屋具有良好的保温性能,不仅可大幅度降低房屋长期能耗,更是减少因温差变形而引起裂缝的有效手段。
2、加强施工控制:采取有效固定措施(经计算高度的钢筋撑脚,预埋管线时管扎在撑脚上或采用砂浆垫块固定)使预埋管布置在板中部;延长空载养护时间,减少早期荷载裂缝;并行走向管线间距应大于0.25m,在管线集中或交叉处设加强筋,并在上下部铺放钢丝网,宽度应大于管区100mm;控制施工期间及竣工后的门窗洞口风速,减少环境温差和风速对结构的影响。
3、通过商品混凝土生产级配中材料的替换和外加剂的合理使用,降低商品砼的水泥和水用量;配比中添加聚丙烯纤维,可有效减少早期收缩裂缝(本工程在14层、18层楼板及屋面使用,掺量为1.2Kg/m3);合理选用混凝土膨胀剂(宜选用一等品),其掺量应经试配确定,来满足设计的限制膨胀率;加强养护,延长养护时间,也可在板面和板底拆模后涂刷养护剂,避免混凝土的早期干缩,确保膨胀剂产物的充分水化,使混凝土达到有效的补偿收缩作用。
4、在施工前与设计沟通,精心编制施工组织设计,通过材料调换,使楼面面层与楼板混凝土一起浇捣(采取有效保护措施),同时提升上层钢筋位置,这样在不增加荷载前提下增大了楼板的刚度,将有效减少裂缝的出现。
参考文献
关键词:混泥土 质量控制
中图分类号:TV331 文献标识码: A
影响混凝土质量的主要因素是:水泥强度、水灰比、骨料、养护和外部环境。针对这些因素应采取以下措施来控制混凝土质量。
1、原材料控制
1.1原材料是组成混凝土的基础,原材料品质的优劣直接影响到混凝土质量的好坏,因此首先要把好原材料质量关。 2.1水泥的强度和体积安定性直接影响混凝土的质量。水泥的强度上下波动,混凝土的强度就会发生相应的变化;水泥的体积安定性差,就会使混凝土产生膨胀性裂缝。因此,要选择好水泥品种,根据经验,大水泥厂生产的水泥质量比较稳定可靠。
1.2石子主要控制好级配、针片状含量和压碎值。经调研,目前,好多混凝土厂家的石子级配都不是很好,因此,如何确保石子级配连续,且在生产中切实可行,还值得进一步探讨研究。
1.3砂最关键的是细度模数和含泥量,砂子太细或含泥过多, 会增加混凝土的干缩裂缝。另外,砂石中含泥量高,不仅影响混凝土的强度,而且影响抗冻性、抗渗性和耐久性。因此,混凝土最好采用中粗砂,且含泥量和有机质的含量必须满足规范要求。
1..4混凝土拌和所用的水中,不应含有影响水泥水化和混凝土质量的有害物质,如使用有机杂质的沼泽水、海水等拌制混凝土,则会在混凝土表面形成盐霜。
2、配合比的控制
2.1.各种不同类型结构物的混凝土配合比必须通过试验选定,其试验方法应按SD45-82有关规定执行。
2.2.混凝土配合比试验前7天,承包人应将各种配合比试验的配料及其拌和,制模和养护的配合比试验计划报送监理人。转贴于 免费论文下载中心
2.3.混凝土配合比设计
2.3.1承包人按施工图纸的要求和混凝土的工程特点,确定了各种原材料之后,应在监理工程师见证情况下,进行现场原材料的取样,并填写见证记录,交给具有相应资质等级的试验室进行混凝土配合比设计和试配工作。监理工程师在审查试验室出具的混凝土配合比单及相应的有关混凝土性能,能够满足工程的各项要求后,方可允许进行混凝土的搅拌和浇筑工作。
2.3.2水工混凝土水灰比的最大允许值应符合表2的规定。
3、拌和过程控制
严格按照试验室提供并经过监理人批准的混凝土配合比单进行配料,严禁擅自更改混凝土配合比。施工单位必须使用称量准确的设备进行生产,并按监理人的指示定期校核称量设备。对砂石料坚持要求每盘过磅称量、不提倡小车划线做记号的体积法。另外还应经常对搅拌时间、上料顺序、混凝土坍落度、混凝土是否离析等进行抽查。较大工程中,施工单位应采用电脑计量的搅拌站,减少人为因素,有利于保证混凝土的设计强度。
4. 模板工程质量控制
施工方案应根据主体工程的结构体系、荷载大小、合同工期及模板的周转情况等,综合考虑所选择的模板和支撑系统。保证工程结构和构件各部分形状尺寸和相关位置的正确,对结构节点及异型部位模板合理设计(是否采用专用模板)有重要意义。模板具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受新浇混凝土的自重和侧压力,以及在施工过程中所产生的荷载。模板接缝处理方案要保证不漏浆,模板及支架系统构造要简单、装拆方便,便于钢筋绑扎、安装、清理和混凝土的浇筑、养护。
5、浇筑过程质量控制
5.1混凝土浇筑前,对有特殊要求、技术复杂、施工难度大(例如基础、主体、技术转换层、大体积混凝土和后浇带等部位)的结构应要求施工单位编制专项施工方案,监理工程师认真审查方案中的人员组织、混凝土配合比、混凝土的拌制、浇筑方法及养护措施;混凝土施工缝的留置部位、后浇带的技术处理措施;大体积混凝土的温控及保湿保温措施;施工机械及材料储备、停水、停电等应急措施;审查模板及其支架的设计计算书、拆除时间及拆除顺序,施工质量和施工安全专项控制措施等。并审查钢筋的制作安装方案、钢筋的连接方式、钢筋的锚固定位等技术措施。
要认真检查模板支撑系统的稳定性,检查模板、钢筋、预埋件、预留孔洞是否按按设计要求施工,其质量是否达到施工质量验收规范要求。
混凝土运到施工地点后,首先检查混凝土的坍落度,预拌混凝土应检查随车出料单,对强度等级、坍落度和其他性能不符合要求的混凝土不得使用。预拌混凝土中不得擅自加水。监理工程师要督促试验人员随机见证取样制作混凝土试件。试件的留置数量应符合规范要求,要留同条件养护试块、拆模试块。
5.2 浇筑混凝土时,严格控制浇筑流程。合理安排施工工序,分层、分块浇筑。对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振动,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。二次振动完成后,板面要找平,排除板面多余的水分。若发现局部有漏振及过振情况时,及时返工进行处理。
混凝土浇灌过程中,监理应实行旁站,检查混凝土振捣方法是否正确、是否存在漏振或振动太久的情况,并随时观察模板及其支架:看是否有变形、漏浆、下沿或扣件松动等异常情况,如有应立即通知施工单位采取措施进行处理,并报告总监理工程师,严重时应马上停止施工。 混凝土浇筑前,监理人应对浇筑部位的准备工作进行检查,检查内容包括:地基处理、模板、钢筋、止水、预埋件和观测仪器等设施埋设和安装。经监理人检查合格后,监理人要对各工种人员的配备情况、水电供应情况,振捣器的类型、规格、数量是否合适,混凝土浇筑期间的气候、温度是否合适,运输能否保证,混凝土浇筑高度大于2米应采用的筒式溜槽是否安装。只有以上工作全部做好方可进行混凝土浇筑,在混凝土浇筑时按排好顺序,保证分区、分层混凝土在初凝之前搭接。
6、养护控制
严格按照规范和标准对混凝土构件进行养护和成品保护,凡可饮用的水,均可用来养护混凝土,未经处理的工业废水、污水及沼泽水,不得使用。使用硅酸盐水泥或普通水泥的混凝土养护时间不能少于14天,使用掺加较多混合材的矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥以及复合水泥的混凝土养护时间不能少于21天。养护期内混凝土保持必要的温度和湿度,使水泥水化正常进行,防止发生干缩裂缝。
6.1混凝土的养护。 为使混凝土中水泥充分水化,加速混凝土的硬化,防止混凝土自型后因曝晒、风吹、干燥、寒冷等自然因素的影响出现不正常的收缩、裂缝破坏等现象。混凝土浇筑完毕后应及时洒水养护保持混凝土表面湿润。 混凝土表面的养护要求: 6.2塑性混凝土应在浇筑完毕后 6-18 小时内开始洒水养护,低塑性混凝土宜在浇筑完毕后立即进行洒水养护。 (2) 混凝土应该连续养护,养护期内必须确保混凝土表面处于湿润状态。 6.3混凝土养护时间不宜少于 28 天。
总之,在施工过程中应该抓住重点,制定合理有效的方法来保证施工的质量。随着我国经济的快速发展,建筑工程的种类将越来越多。砼其质量的好坏直接关系整个工程的成败,只有从砼试配、拌制要求、施工办法、养护等方面停止严加控制,保证砼到达“质量平均、体积波动、耐久、满足设计强度”的目的。作为建筑施工的基础,混凝土施工技术需要努力适应社会的需要,不断创新,才能使其成为更安全的施工技术,才能不断提高建筑工程项目的质量和安全性。
参考文献
1、水泥稳定集料基层施工技术及质量控制方法周建岐,余武斌.广西交通科技,2003,04.
2、施工中商品砼质量控制和应用 - 杜彦林 - 《 城市建设理论研究(电子版) 》 - 2012, (31)