加固工程方案范文

时间:2023-05-29 15:09:00

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加固工程方案

篇1

闫围子水库由于长期运行,年久失修等问题的存在,导致了水库种种问题的出现,由于库底淤积严重,库底高程逐年抬高;水库原设计上、下游坝坡均回填厚0.3m的耕植土,植草皮护坡,实际施工时上、下游坝坡均未按设计要求进行植草皮护坡,多年来的雨水冲刷和库内波浪的淘刷,造成大坝部分内外坡剥落,塌坡现象随处可见;坝体上的蚁穴、鼠洞,造成了严重的安全隐患;坝体填筑材料不良,抗渗性能不能满足要求,渗透系数过大,存在渗漏问题。水库坝外截渗沟常年积水,大坝坝基渗漏严重,坝后浸没和盐渍化严重;根据渗流计算成果,所选计算断面高水位时存0.10g,坝基下在渗透破坏,坝下游可能会出现因渗流而产生的塌坡现象。由于场区地震动峰值加速度为存在可液化的无粘性土层,故存在抗震稳定问题。大坝上下游坡、涵洞闸室在遭遇Ⅶ度地震时抗震稳定安全系数均不满足规范要求。泵房、管理房损毁严重,门窗均丢失;入库泵站锈蚀严重、柴油机年久失修,老化严重,经常出现故障;拦污栅锈蚀严重,完全报废;闸门漏水严重,启闭机丢失。大坝虽有专人看管,但观测设施不完善,管理手段与技术水平落后,不能对工程进行正常的维护与管理;坝顶未按设计修筑石渣道路,加之管护措施缺位,造成坝顶杂草丛生,人员通行困难。以上问题存在严重导致了水库有水不能蓄,有水不能用的现象,如不及时发现问题并及早采取除险加固措施,制约农业建设的步伐。

大坝防渗防渗方案设计是平原水库工程设计的主要技术问题,针对闫围子水库工程现状防渗体系存在的问题,总结以往工程经验,应选择适宜的防渗加固方案,减少水库渗漏量,确保渗流安全,减轻坝后土地次生盐碱化程度,有效遏制水库周围土地盐碱化蔓延,是水库除险加固设计的重点和难点。针对闫围子水库的情况,我们采取了垂直截渗的方案。上游坝坡应选用两布一膜复合土工膜300g/m2-0.5mm-200g/m2,做好模间搭接,向库内铺塑至34.50m戗台,戗台处设多头小直径水泥搅拌桩成墙,墙底高程入②层裂隙粘土层内1.0m,平均深度5.5m。防渗墙与坝坡铺设土工膜采用埋设搭接,土工膜埋入塑性砼防渗墙内0.5m。这样减小了下游坝脚及截渗沟边坡的渗透比降。大坝护坡大坝护坡应采用现浇砼板护坡,护坡自上而下设计为现浇混凝土板厚100mm、泡沫保温板厚30mm、复合土工膜(200g/m2布/0.3mm膜/200g/m2布)。

该方案适应沉降变形能力低,使用寿命比方块石短,价格便宜;机械摊铺施工速度快;料源及价格受外界人为因素影响小。该方案经济合理、施工速度快、材料料源易于保证、利于环境保护的现浇混凝土板方案。下游护坡按规范规定围坝下游应设专门护坡,常采用草皮、碎石、格栅等。闫围子水库围坝下游没进行专门的护坡处理,自然生长着一些杂草,大坝坝顶栽植了树木。植草时间应避免寒冷和高温多雨季节。建议水库管理部门加强对管理范围内的围坝及有关建筑物的管理,严格执法,对于侵占围坝或可能影响工程安全的设施及其它附属物给予拆除或采取其它相关措施,消除潜在隐患,确保工程安全。大坝加固平原水库宜设置防浪墙”,并综合以往工程经验本次设计拟采用方案2即坝体土方填筑加高结合防浪墙方案。本次方案遵循重急轻缓的原则,考虑工程的客观情况,拟仅对围坝削坡、护坡处理,围坝加高可在后续工程中解决。土方填筑结合防浪墙在对现状坝顶进行清基处理、土方填筑加高的基础上,修筑浆砌石防浪墙达到设计要求坝顶高程,土方填筑至39.5m高程,防浪墙顶高程40.30m,防浪墙宽0.4m,墙高0.6m,顶部设置C20素砼台帽,防浪墙基础宽0.6m,高0.4m。入库泵站及泄水闸加固现入库泵站水泵等设备及门窗均已丢失,泄水闸启闭机丢失,铸铁闸门锈蚀严重。经强度复核后发现:底板跨中配筋满足要求,但闸墩处配筋间距为400mm,不满足规范要求,配筋不满足最小配筋率;水泵主梁主筋满足承载力要求,但箍筋配筋率不满足规范要求;泄水闸稳定不满足要求,钢筋砼构件不满足最小配筋率要求。但受到工程投资的限制,本次设计拟对入库泵站及泄水闸仅配置水泵及启闭机等设备,维持其原有功能;泵站及泄水闸相应于围坝加高的加固措施可在后续加固工程中实施。

闫围子水库通过防渗处理、大坝护坡、大坝和泵站及泄水闸的加固等措施的处理,使得水库的运行得到了切实的改善,大坝的护坡种上的草皮,且进行了加固,也进行防渗处理,减少了水库的水的渗透系数,提高了水的利用率,也提高了水库的蓄水能力,改善了周边地区的水环境,充分发挥了现有水利工程的综合效益,合理配置水资源,提高了灌区内农业综合生产能力,促进了区域经济协调持续发展。

作者:翟琳 吴鹏 王琛 单位:聊城市东昌府区水务局

篇2

关键词:砖混结构,纠偏加固,坑式静压桩,浅层掏土法

中图分类号: U457+.3 文献标识码: A 文章编号:

引言

由于建筑物荷载大,倾斜后荷载偏心对地基产生过大的压缩变形,可能导致上部结构的变形和开裂。因此纠偏技术是一项高难度、高风险的工作。这就要求我们对建筑物纠偏加固技术进行深入研究。但现阶段的纠偏加固方法所依据的理论大多数是土力学、工程地质及地基处理方面,纠偏加固理论还不完善,还需要第一手资料的积累。因此,加强建筑物纠偏技术研究对我国建筑业及经济建设发展具有重要作用,具有重大意义。

1.工程概况

溧阳市某住宅楼呈南北走向,平面形式为不规则的长条形,两长边呈阶梯状收缩,六层砖混结构,钢筋混凝土条形基础,建筑面积为 2974.31m2。2004年进行地质勘察,2005年设计,2009年开工建设。目前工程土建己经基本完成,尚余部分安装项目。

住宅楼设计基本参数如下:砖混结构,工程等级为三级;建筑分类为丙类,建筑用途为住宅楼;地上六层,层高3.0m,女儿墙高1.0m,总高度18.90m,室内外地坪高差为900mm;住宅楼长42.7,宽11.7m,建筑面积 2974.31m2。主要结构材料砌体:±0.000以下采用MU10粘土实心砖,M10水泥砂浆砌筑;±0.000以上采用MU10粘土空心砖,M10混合砂浆。混凝土强度等级:现浇为C25,预制构件按相应图集制作。该楼主体完工后在装修阶段,建筑物产生不均匀沉降,导致部分墙体出现裂缝。

2.沉降、倾斜原因分析

2.1地基基础检测分析

勘察结果表明,±0.00以下5m左右见地下水。由于建筑物南端高压缩性地基土的厚度远大于北端,可知南端地基的变形远大于北端,南端过大的压缩变形引起基础过大的沉降或沉降差,使上部结构倾斜。倾斜使建筑物对地基产生向南的偏心荷载,使得南端地基土中的附加应力增大,又加剧了南端地基土的压缩变形。由此循环将使建筑物发生严重倾斜或损坏。

2.2上部结构检测分析

该楼平面布置不是规则的矩形,楼内纵墙设置太少,且无贯通全长的内纵墙,这大大削弱了房屋纵向的整体刚度。部分墙段的抗压验算不满足要求,这将降低楼房的整体性,减弱楼房抵抗变形的能力,使发生不均匀沉降时楼房易于开裂。现场测试表明,施工中砂浆强度等级未达到设计值M10,测试推定值为为M6.92,由此导致楼房的砌体强度降低,砌体易于开裂。施工过程中,未对建筑物的沉降变形进行观测,使得不均匀沉降、倾斜问题没用得到及时的控制,造成最后建筑物的严重倾斜。

2.3其它因素分析

从该楼施工平面布置图及现场情况来看,由于该场地在建筑物南端有块空地,施工时将建筑材料及一些重型设备长时间堆放在南端,并在南端进行混凝土的搅拌及砖的浇水,部分施工废水渗入地基土中,使地基浸水湿陷导致承载力降低。在堆载物的预压下引起建筑物不均匀沉降及倾斜。

3.纠偏加固方案设计

由于该楼大部分地基的承载力无法满足上部结构的要求,要解决沉降与倾斜问题,首先必须对承载力不足的地基进行加固,使其满足承载力的要求,然后才能进行纠偏,解决建筑物的倾斜问题。基于上述情况,以及对建筑物检测分析结果,经综合比较,反复论证,决定采用坑式托换加固法与浅层掏土纠偏法相结合的纠偏加固方法。为此,首先在承载力严重不足的一侧压桩,并对静压桩实施预压力托换,在桩的顶升力作用下起到迅速制止建筑基础沉降的作用,使其处于沉降稳定状态。然后在沉降小的一侧进行掏土,减少基础底面下的地基土的承压面积,增大对基底压力,使地基土产生塑性变形,造成建筑物缓慢而又均匀的回倾。并在掏土一侧压入保护桩,以提高回倾后建筑物地基的永久稳定性。掏土过程应循序渐进,控制基础下沉速度及各部位下沉量,使楼房整体平稳转动。在该工程的施工过程中,将原沉降较大一侧的压桩和原沉降较小一侧的掏土纠偏同时进行,并推迟原沉降较小一侧桩的托换,既缩短了工期,又减小了桩顶的附加应力,同时房屋的附加沉降也控制在允许范围内,取得了较好的纠偏效果。

4.纠偏加固施工

4.1施工顺序

纠偏加固施工按下列顺序进行:

(1)首先施工南端的阻沉桩。为避免桩体周围土体的塑性区重合,产生过大的附加沉降,压桩从承重墙的两端开始向中间,操作坑开挖应尽量减小对基底下土层的削弱并间隔开挖,做到操作坑完成后应尽快完成压桩施工并进行托换处理,压完第一轮后,再进行第二轮,直至全部压完。

(2)开挖北端托换保护桩的操作坑,并做好坑壁支护。操作坑的开挖大小既能满足托换桩施工的要求,也要能满足掏土工作坑的施工要求。同时在操作坑中进行托换桩施工,施工完成后托换桩并不托换,操作坑也不回填而是当做掏土工作坑继续使用。

(3)按信息法施工原则,以沉降观测为依据,指导掏土纠偏作业全过程,掏土施工从北向南进行,掏土量也从北向南减小,掏土量的大小以沉降观测为指导。

(4)掏土纠偏达到目标值后,对保护桩进行托换处理,并回填工作坑,避免发生新的沉降。

4.2施工工艺

1、坑式静压桩施工工艺

确定桩位操作坑开挖第一节桩就位、校正压桩深度及压力值记录下节桩就位、校正焊接接桩压桩・・压桩力达到设计要求最终深度及压桩力验收托换处理承台制作操作坑回填地面回复。

坑式静压桩是利用建筑物上部结构自重作支承反力,用千斤顶将预制好的钢筋混凝土桩接长后逐段压入土中的施工方法。坑式静压桩是在既有建筑物基础底下进行施工作业,因而难度大且有一定的风险性,所以施工时必须严格的施工程序和具体的施工操作方法。

(1)、开挖竖向导坑

l)施工时先在桩位贴近基础的一侧开挖一个1.2×l.0m的操作坑,挖到基础底面下1.5m处,挖土方量为1.8m3。

2)将操作坑往条基下扩展,在条基下开挖长0.5m、宽0.5m、深约为2.l m的托换坑,并适当支护坑壁,挖土方量为0.84m3。

3)为减小托换坑开挖过程中建筑物的附加沉降,应间隔式的开挖。

(2)、压桩、预压托换

坑式托换桩施工时,先放正第一节尖桩,尖桩应垂直放在条基低中心位置,并在桩顶上加钢垫板,放上液压千斤顶,校正好桩的垂直度后启动千斤顶以上部结构荷载为反力,将桩一节一节地压入地基土中,桩段长0.5~1.5m,桩段之间采用焊接连接,压桩力可通过油泵上的压力表测读,直至压桩力满足设计要求,按照托换要求适当调整桩的托换高度,即可终止压入。

停止压桩后,应使液压千斤顶保压一段时间,方可进行预压托换。预压托换时,先安装托换架及托换千斤顶,将托换千斤顶同步加压至设计托换压力,使得液压千斤顶压力减小,然后用切割好的一定长度的托换钢管置换液压千斤顶,在钢管上垫好钢垫板并用钢楔打紧。然后将两侧托换千斤顶同步卸荷,取下托换千斤顶及托换钢架,将托换钢管与桩顶及钢垫板焊接牢固,如图1所示。在压桩过程中,应随时记录压入深度及相应的压桩力,并须随时校正桩的垂直度。必须注意的是当日开挖的托换坑应该当日托换完毕,如当日施工不完,切不可撤出千斤顶,决不可使基础和承台梁处于悬空状态。

图1预压托换施工过程

(3)、封顶和回填

先用灰土从坑底每层回填夯实至桩顶附近,在条基下、桩顶处制作混凝土承台包住托换钢管。通常在封顶混凝土里掺加膨胀剂或用预留空隙后填实的方法来增加浇灌混凝土的密实度。

2、掏土纠偏施工

掏土纠偏是本次纠偏工程的重点,也是整个工程的难点,由于掏土纠偏沉降速率不易控制,回倾具有突变性,稍有不慎,将会造成墙体拉裂,结构损坏。故在纠偏施过程中,必须做到适量掏土,均匀沉降。针对该建筑物基础埋深不大和刚度较好的特点,采用浅层掏土纠偏技术。通过在室内外同时对条形基础底部土层采取水平向掏土,达到掏土区沉降的目的。

掏土工作坑沿条形基础方向布置,由于坑式静压桩施工中的操作坑没有回填,将操作坑进行改造,深度一般在基础底面下2m左右,不宜超过2.5m,工作坑断面呈上大下小形状,上宽2.0~2.5m,底宽1.0~1.5m。一般间隔两米左右就有一个掏土坑,且条基和垫层在垂直方向外露,因此在掏土坑内可以进行水平向掏土。这样绝大部分掏土范围用人工均可达到,操作简单易行,少数人工难以触及的区域,可选用直径Φ110mm便携式螺旋钻钻进。

掏土应先由地基应力最集中的位置开始向两边掏,一般情况下根据墙体开裂的形态判断应力集中的位置,只是由于掏土部位的土体取出后在其周围发生应力集中造成掏土周围土体的变形,其变形的大小决定基础下沉量,承重墙下间隔开挖掏土,循环往复,直到满足设计纠偏量要求。施工中往往均匀地掏土不一定产生均匀的沉降,还必须根据监测资料,指导掏土作业时掏土位置和掏土量。

图2 掏土区及掏土方向

5.结构的安全稳定性

该建筑物在纠偏回倾过程中,楼房各部位沉降均衡,从观测统计各点累计沉降图可以看出,整个建筑物是在均衡平稳地转动,纠偏施工过程中应力集中点和敏感部位也未发生严重的变形,墙体的裂缝也没有再发展,个别裂缝还出现了不同程度地弥合。

该住宅楼南端加固区条形基础下共压入预压托换桩33根,其设计承载力为300kN,最大入土深度为-13m。托换完成后日沉降量减至0.20~0.33mm/d,20天后南端各测点的日沉降量仅有0.00~0.15 mm/d。该楼北端掏土区域内共压入63根保护桩,其设计承载力为200kN,最小入土深度为-6m。停止掏土后该63根保护桩跟地基土一起作用阻止北端继续沉降,北侧各点的日沉降量仅有0.10~0.25mm/d,南北各点的沉降表明该楼的向南倾斜率在减小,保证了纠偏结束后倾斜率不再增大。

从2009年7月3日到2009年9月15日,经过2个多月的努力,该建筑物的加固纠偏取得了圆满的成功。该住宅楼向南倾斜率由纠偏前的平均值5.85‰减小到3.55‰,说明该建筑已达到验收标准。建筑物各点的平均沉降速率也减小到0.026mm/d,说明地基变形己趋于稳定,基础的托换加固达到了目的。

参考文献

[1]张鑫,姜千君,魏焕卫.建(构)筑物纠倾技术进展[J].山东建筑大学学报,2008

篇3

关键词:混凝土;结构工程;加固设计;施工方案

中图分类号:TU37文献标识码: A 文章编号:

目录

在混凝土工程中,混凝土结构加固中的设计和施工方案的制定显得尤为重要,加固的构筑物情况不同,需要制定的加固方案也就不同。方案的确定始终要遵循技术可靠、安全适用、经济合理、确保质量的原则。只有加固的过程中,根据构筑物的不同情况来采用对应的施工方案,加固工程才能收到良好的社会效益和经济效益。

一、混凝土结构加固工程施工设计方案的重要性

混凝土结构工程加固施工方案对混凝土结构加固施工作业的质量有着直接的影响,安全可靠的良好施工性是保证施工质量以及施工效率的重要因素。部分加固工程的施工方案虽然在理论上具有解决问题的可行性,但是其方案在具体的实施过程中却存在着较大的难度,导致施工的周期较长、劳动量大、安全系数较低等多种弊端,不同的加固方案对混凝土结构加固工程的质量影响存在差异。

二、混凝土结构加固设计

混凝土结构的加固是由直接加固与间接加固两类构成,设计时要根据实际情况、使用要求来进行方法和配套技术的选择。

1、直接加固的一般方法

(1)增大截面加固法

为了提高构件的正截面抗弯、斜截面抗剪能力和截面的刚度,起到加固补强的作用,必须要在钢筋混凝土受弯构件受压区增加混凝土现浇层,增大截面面积,增加截面的有效高度。采用本方法时,按现场检测结果确定的原构件混凝土强度等级不应低于C10。

(2)置换混凝土加固法

该方法与增大截面法有相近的优点,就是在加固之后不影响建筑物的净空,这样施工的缺点就是使作业时间较长;适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的柱、梁等混凝土承重构件的加固。采用本方法加固混凝土结构构件时,其非置换的原构件混凝土强度等级,按现场检测结果不应低于该混凝土结构建造时规定的强度等级。

(3)有黏结外包型钢加固法

外包钢加固是把钢板或型钢包在被加固构件的外侧,外包型钢一般应采用湿式外包法加固钢筋混凝土梁,即采用改性环氧树脂胶粘剂用灌浆等方法把型钢与被加固构件黏结成一整体,被加固后的构件,由于受到外界的压力与拉力,钢截面面积大幅度提高,因此截面刚度和正截面承载力大幅度提高。

(4)粘贴纤维复合材加固法

构件为了提高承载能力,应在被加固构件的受拉区域用胶结材料把纤维增强复合材料贴于此处,使它与被加固截面共同工作,这样被称为粘贴纤维复合材加固法。该法不仅具有粘贴钢板的优点,还具有耐潮湿、耐腐蚀、几乎不增加结构的重量、经久耐用、维护成本较低等优点,当被加固构件的表面有防火要求时,需要进行专门的防火处理。被加固的混凝土结构构件,其现场实测混凝土结构的强度等级不应低于C15,且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于105Mpa。适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。

2、间接加固的一般方法

(1)外加预应力加固法

受弯构件在预应力水平拉杆加固中,由于附加外力荷载和预应力的共同作用下,轴向拉力在拉杆内产生,该力通过杆的顶部锚固定在偏心地传递到构件上,在构件中产生偏心受压力作用,该作用直接克服了部分弯矩,并减少了外荷载效应,从而提高了构件的抗弯能力。

(2)增加支承点加固法

增加支承点加固法是通过受弯构件计算跨度的减少,达到减少作用在被加固构件上的承载效应,以提高结构承载力。这种方法简单可靠,但易损坏建筑物和其使用功能,并可能的减少空间的使用;这种加固方法适用于特点的条件下。

(3)其他加固法

辅助结构的加固方法是采用另外制定的辅助构件,如型钢、钢桁架或钢筋混凝土梁,全部或部分分担被加固梁的荷载。然后进行加腋在支座上,支座附近的截面提高,因此,该截面的抗弯和抗剪能力都提高了。

三、混凝土结构加固施工方案

好的加固方案应该具备施工方便、技术先进、经济效果好、加固的质量高等特点。

1、加固工程的施工方案必须考虑在内的条件是良好的施工性。加固工程方案的优劣,我们必须首先考虑施工作业条件的好坏,没有良好的施工性是阻碍加固工程施工的一个主要因素。虽然有的加固方案在解决问题中是可行的,但是,由于其方案的自身特点,在施工过程中附带了一定的施工难度,而造成施工工期过长,劳动力消耗过多,安全系数较低等弊端,会严重影响加固质量。

2、不同类型的工程加固方案的分析。在一般情况下,在加固工程中常采用增大截面加固法、置换混凝土加固法、外加预应力加固法和增加支承点加固法等,随着科技的不断发展,工程在进行加固时开始应用新技术、新材料、新工艺,如化学灌浆法、粘钢锚固法、碳纤维加固法应运而生,并广泛应用于各种类型的加固工程中。具体哪个方案最能体现加固工程所要求的快、省、短、平的特点,应根据加固需要的实际情况,综合确定加固方案。

①以框架梁的加固为例,较为经济、合理、技术先进的加固方案当属碳纤维加固法和粘钢锚固法,前者除了材料成本较高外,其他各种优势明显,主要表现在自重轻,材料本身几乎没有重量,后者则成本低,工艺简单,占地面积小,加固效果好等特点,明显优于增大截面法和外加预应力加固法。碳纤维加固后强度变高,固化后的碳纤维强度比钢材高达十几倍;体力消耗少,工作面可以只有一个或两个人操作即可;施工周期短,技术熟练的工人,每人每天可完成了约200米。然而,在负弯矩部位进行加固的效果比钢板性能要差。

②以框架柱的加固为例,一般采用的加固方法有黏结外包型钢加固法,即用型钢包在混凝土柱四周进行加固,这样就可以既大大提高混凝土柱的承载力,又不增加混凝土截面尺寸,具体的操作分为干、湿两种形式:干式加固法是将型钢(一般是角钢)直接外包于需要加固的混凝土柱四周,一定要确保混凝土与型钢之间无连接,由于钢筋与混凝土没有成为统一的整体,所以不能确定传递剪力连接。湿式加固法一种是用环氧树脂化学灌浆、乳胶水泥浆等材料,将角钢粘贴在混凝土柱上,另一种是角钢与混凝土之间保持一定的距离,在中间进行混凝土浇筑,以实现外包钢与混凝土相结合的目的。两种方法作比较,干式作业法施工简单,造价低,施工时间短,但其承载力提高不如湿式作业法好。在方案选择时,应根据加固要求和原构件情况,合理挑选适当方案进行加固。

结束语

混凝土结构工程的加固是一项系统而灵活的工程,在进行加固方案的设计和施工过程中,随着建筑科学技术的不断进步,新型建筑材料不断出现,更好的加固施工方法将会有更大拓展,因此,加固施工方案的选择范围也将更为广泛。

参考文献:

[1]混凝土结构加固设计规范(GB50367-2006)

[2]混凝土结构设计规范(GB50010-2002)

[3]钟春晓.关注混凝土结构工程加固施工方案探讨[J].科技创新与应用,2013(05)

[4]古初添.混凝土结构工程加固施工探讨[J].中国科技纵横,2011(12)

篇4

关键词:价值工程 功能指数 砌体结构 加固方案

中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(b)-0012-01

价值工程作为建筑业最新的思想和方法以及技巧,于建筑工程施工领域中已经很广泛,它利于控制投资支出、能够给建设单位节能开源。因为施工方在施工过程中偷工减料而引起豆腐渣工程屡见不鲜,包工头单纯追求经济效益而导致工程质量事故是司空见惯的现象。对有质量隐患工程的加固,是建筑施工部门经常遇到亟需处理的问题。其中砌体结构加固问题尤其常见。通常来说砌体结构加固方法包括直接加固与间接加固两种:基于跟得上现代城市建设的规划步骤计,建筑工程技术人员需对从前由于错误的设计、低劣的施工质量、不适当的使用等诸原因导致的工程质量事故进行正确鉴定、加固。汶川大地震固然过去了,但前车之覆,后车之鉴它留给建筑工作者诸多启迪,震后检测报告钢筋混凝土结构优于砌体结构抗震性较强。

1 适用于砌体结构的直接加固方法

钢筋水泥砂浆、钢筋混凝土外加层和增设扶壁柱加固法简介。

(1)钢筋水泥砂浆外加层加固法指的是将需要加固的砖墙表面的粉刷层刮去之后,然后在砖墙双层面附设钢筋网片,继而在网片上涂抹水泥沙浆面层的加固方法。此方法适用于砌体墙的加固。(2)钢筋混凝土外加层加固法具有施工简单、适应性强等优点,用该方法进行砌体加固后具有较大的承载力;正因如此,该加固方法适用于柱、带壁墙的加固;但是这方法缺点表现为现场施工的湿作业时间长,对生产、生活均有一定影响。(3)混凝土扶壁柱形式加固法则要求混凝土扶壁柱与原墙体的具有很强的连接性。该法属于加大截面加固法。其优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近,劣势则表现为较难满足抗震要求,故而此建筑方法常见于非地震区域。

2 适用于砌体结构的间接加固方法

无粘结外包型钢加固法适用于砌体结构的间接加固方法。它指的是用水泥沙浆将角钢粘贴于受荷砖柱的四周并用卡具卡紧,继而通过缀板和角钢焊接连成坚固的整体。该加固方法效果显著有利于全面提高砌体柱的综合承载能力。

3 砌体结构构造性加固与修补

当房屋处于局部破裂,但查清原因后,得知其破裂还没有对承重和安全产生影响的状态时,常用砌体局部拆砌,这时可以将局部的破裂墙体拆除,然后用整砖按照砂浆强度提高一级以后填砌。砌体裂缝修补则要求裂缝修补前,首先按照砌体构件的受力状态以及裂缝的特征等因素,确定导致砌体裂缝的因素,从而能够有针对性地进行裂缝修补。

4 案例分析

廿余年前,济南市槐荫区市立五院一六层砖混砌体结构工程,其建筑面积大约六千平方米许,当工程建设到第六层时,一、二层和三、四层相继在承重横墙出现横向裂缝。最底层的承重横墙多处出现墙体开裂,经建筑施工技术人员通过价值工程分析预算之后,安排施工队及时进行补救,用杉条贴横墙将楼面空心板撑住,控制裂缝,之后查明,该建筑结构出现严重危险现象完全是由于施工方在施工过程中偷工减料而引起,而且建设方市立五院又严重匮乏缺少专业技术人员在施工现场检查监工所以才酿成恶果。建设主管部门作出拆除重建的决定,并于现场召开质量安全现场会议许多新闻媒体都参加了讨论。但是鉴于该工程当时已耗费巨资三百万元许,拆除后仅能回收部分废品烂砖钢筋,回收价值仅仅等同于拆除、清场的费用,三百万元许费用将“血本无归”打水漂走。而且该工程资金多来源于济南市槐荫区市立五院群体职工的集资,而施工承包人又不具备赔偿能力,破罐子破摔说要钱没有,要命一条。基于此,在建设单位的再三要求下,经建设主管部门同意,由几家大学等单位的专家进行加固设计并监督、指导加固的实施。该建筑加固后进行决算的费用为十六万元。十六万元的代价挽回了三百万元许的损失,这说明了危房加固在某种程度上比拆除重建在经济上具备更为显著的效益,经过加固且验收后的墙体完全符合安全性的要求,至今依然安全达标,岿然不动、巍然耸立。

5 砌体加固的计算以及施工方案

底层墙体加固计算,取1 m宽的横墙,轴向压力设计值经统计计算为310 kN。在计算横墙的高厚比时省去了原墙体的承载能力,依然按照原来的构造所定的方案加固,为组合砌体的加固效果的安全可靠提供切实保障。二层墙体于加固设计之前先完善图纸审核工作,对砌体及混凝土梁柱均开展检测以及详细计算复核工作。及时解决各种不利因素:一层和二层墙体的加固则采用在梁端设垫块或压力灌浆的办法填实梁端砌块孔洞;外墙转角处则采用加设构造柱加固墙体的稳定性;在加固计算时略去墙体的承载能力,意即荷载悉数由两侧的混凝土墙来承受。

6 结语

从事工程建设的工程技术人员对需要进行加固的建筑工程应注重建筑产品的质量,并了解不同的加固技术均有着不同的适用性,注意在工作实践中加固方案的选用工作系重中之重的关键性,工程技术人员要学会充分利用建筑工程价值工程理念对待不同工程以及工作环境要求,质量达标的同时兼顾经济适用之间进行遴选。展开加固工作时应先完备检测鉴定工作,继而再做加固方案选择和设计,最后再组织施工验收。通过大量的工程加固实践并研究论证;价值工程在砌体结构加固方案中的作用不可或缺,理应大力推广与进一步研究。

参考文献

[1] 王文博,武文斌.价值工程研究[J].上海:建设工程月刊,2011.

[2] 李玥.价值工程的意义[M].山东财经大学出版社,2012.

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关键词:进水闸;优化;经济;安全

中图分类号:TV5 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-05-0311-1

1 加固工程概况

浑河闸(亦称谟家堡闸)位于浑河中下游,距大伙房水库75km,坐落于沈阳市苏家屯区后谟家堡村。浑河闸枢纽工程由拦河闸,浑沙和浑蒲进水闸组成,始建于1958年,是浑河沈阳城市防洪体系的一个重要组成部分,同时也是大伙房水库下游灌溉用水控制工程。2008年11月由辽宁省发展和改革委员批准对浑河闸应急除险加固。

新建的浑河闸闸址位于老闸上游25m处,由拦河闸、浑沙进水闸、浑蒲进水闸三大部分组成,拦河闸维持原22孔不变,浑沙进水闸和浑蒲进水闸由原来的各5孔改为各3孔。加固后的浑河闸按100年一遇洪水设计,300年一遇洪水校核,并能通过500年一遇超标准洪水,最大泄流量为7341m3/s。

2 原设计方案

浑沙、浑蒲进水闸原设计方案为:拆除原浑沙、浑蒲进水闸,新闸向上游平移25m,维持各5孔不变。浑沙、浑蒲进水闸为胸墙式,对称布置在浑河闸枢纽拦河闸两侧。工作闸门采用潜孔平面钢闸门,闸门高2m,宽4.5m,共10扇。启闭设备采用固定卷扬式启闭机,共10台。闸底板高程为33m。闸室底板水平,长10.8m,厚1.6m。中墩厚1.0m,底部长7.0m,顶部长5.74m,顶高程39.4m;边墩底部厚1.50m,边墩顶部厚0.9m,边墩长7.0m,顶高程39.4m。浑沙灌区和浑蒲灌区进水闸设计引水流量均为78m3/S。

3 优化后方案

3.1方案

浑沙、浑蒲进水闸均由5孔变为3孔,每个闸孔宽度由4.5m变为6m,闸门挡水方式由胸墙式改为自由出流,其余结构不做改变。

将潜孔式闸门改为露顶式,闸门尺寸由4.5m×2.0m改为6m×5.2m,闸门个数由5孔改为3孔,底板高程仍保持33m。修改后的进水闸闸门结构型式合理,水流条件好,并取得了与拦河闸闸门一致的外观效果。浑沙、浑蒲进水闸配置固定卷扬式启闭机6台,启闭力为4×3T(放上面)。闸门的启闭方式统一,操作、控制方便,更加便于管理。

(1)结构合理,运行方便。原闸为潜孔式挡水,闸门尺寸宽高比不成比例,胸墙布置在闸门上游侧,水封在上游,冬季存在结冰现象。上游水位在胸墙附近范围内,对闸门运用不利。

(2)节约工程量,缩短工期。进水闸优化前工程量为:混凝土9269m3,钢筋375t,闸门及埋件100t,启闭机10台;优化后工程量为:混凝土6874m3,钢筋313t,闸门及埋件90t,启闭机6台。

(3)经水力计算和模型试验,进水闸稳定计算、渗透稳定计算、过流能力均满足要求。

4 施工导流及度汛、灌溉要求

(1)根据辽发改农经[2008]809号批复,本工程采用分期围堰导流方式,导流建筑物的级别为4级,导流建筑物的洪水标准采用20年一遇。

(2)根据浑河洪水季节特性及施工要求,浑河闸施工期分为汛前和汛后,每年6月20日之前为汛前,9月10日后为汛后,7月20日至8月10日为主汛期。浑沙、浑蒲进水闸在每年五月前要为下游浑沙和浑蒲灌区进行农业灌溉供水。

(3)为满足度汛及灌溉要求,本工程分二期进行。

浑蒲进水闸为一期施工,闸室工程于2009年4月30日前完成,保证浑蒲闸向下游农田的正常灌溉供水,2009年7月15日一期围堰拆除完成,浑蒲闸正常通水,满足汛期河道过流要求。

浑沙进水闸为二期施工,闸室工程于2010年4月30日前完成,保证浑沙闸向下游农田的正常灌溉供水,2010年7月15日二期围堰拆除完成,浑沙闸正常通水,满足汛期河道过流要求。

5 效果

(1)此方案实施后,工程已经受2009、2010年汛期的考验,运行良好。

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关键词:桥梁加固加宽;支撑系统;施工技术方案

一、 进行桥梁加固加宽支撑系统施工技术方案的设计背景分析

(一)施工内容

在施工内容方面我们要分析如下几个要点,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进行加固处理,在原有的拱肋下方浇筑大约为三十厘米厚的劲性的骨架混凝土的底板,同时,新的拱肋要各自向外扩散大约15厘米。根据权威的统计,每条拱肋的下方所新增的劲性的骨架大约都是由两根槽16型的钢组成的,并且通过植筋的方式与原来桥梁的主拱圈相连接,采用自流的平微膨胀的混凝土技术进行浇筑从而保障混凝土施工的整体质量。其次,我们要对桥面进行拓宽的加固处理,也就是在桥面增设一层钢筋混凝土的刚性层,并且将两侧的悬臂设计成突出去的造型继而方便其形成人行的道板。

(二)施工顺序

在主体施工完成之后,我们要对其进行总体的施工,总体的施工顺序是要先卸载,再对其进行加固处理,最终形成施工拱桥上面的建筑物以及桥面的系列附属物,在原有的拱桥上面的建筑的拆除也应该基本上遵循对称、均衡以及分步三种方式,并且在处理这三个相对较大的跨度的同时要从两端向跨的中间进行对称处理。另外,在桥梁结构的恢复过程中,我们往往需要按照相反的方向将这三个跨都从跨的中间向其两端进行对称以及均衡的分布。

(三)施工案例

在我们本文中所探讨的桥梁加固加宽支撑系统施工技术方案中,我们所研究的桥梁是一个位于107国道衡阳段的蒸水大桥,这座大桥是1979年修建的,全长约181米,是一座长度为3*50的双曲拱桥,桥面是由三米的人行道、十四米的车行道、三米的人行道组成,根据最近对这座桥梁的专业检测报告以及其现有的交通流量的综合分析,并综合考虑这座桥梁的使用年数,我们可以发现其实现在的桥梁已经出现了不同程度的损伤,对我们进行正常的日常性运营还有着较大的安全隐患[1]。

二、 桥梁加固加宽支撑系统施工技术的设计意图分析

我们对于这座样板桥梁的加固加宽支撑系统施工技术意图分析主要包括两个方面的内容。

(一)脚手架

在操作脚手架的操作问题方面,由于这座桥梁的脚手架措施,可以很好地满足主拱圈内的加固性施工,桥宽的二十米以下的拱肋部位进行的加固,是由民工们将每条拱肋的下方新增的劲性骨架结合两根槽的16型钢板组合而成,并通过植筋的古老方式进行原桥主拱圈的紧密连接,从而形成钢结构的拱肋,并利用这个基本平台对老混凝土进行凿毛处理,对新增钢结构的外侧进行装模研究,采用自流的平微膨混凝土这一材料进行浇筑处理,对整个新增的钢圈结构形成完整的保护,从而与老拱肋完美衔接,形成一个相对完善的整体结构[2]。

(二)施工通道系统

在进行施工通道的系统研究方面,我们在进行拱肋的加固施工处理时,操作人员就要适时达到作业点所需要的基本通道,从而完成材料的中转处理,主要包括植筋钢筋、槽16型钢、修补裂缝的主要用料以及植筋的用胶等方面的转换。

三、进行桥梁的加固加宽支撑系统施工技术的主要保证性措施分析

(一)材料质量

我们要从材料上进行系统的把关,结合现今我国许多地方都存在脚手架的钢管紧缺,主要采取合作、自购、租赁等相结合的方式进行供应处理,从而保证材料的及时与优质化供应,在航道的封航时期,更是要进行好材料的前期准备工作,也就是要让所有的材料都提前达到采购的场地,增设专人进行系统化管理,从而防止出现封航时期的材料不足。与此同时,我们还通常采用二次转运的方式对其进行转运,从而提升整体的安全系数。

(二)人员保障

在人员的保证性措施方面,主要采取专业的合作施工队进行施工研究,尤其是要选择有大桥维修经验、水上的作业经验以及高空的作业经验的施工人员,同时,还组织好一批优秀的储备干部对其进行监督处理。

(三)施工资金

在资金方面也要进行充分的保障,许多施工单位在投入大量的资金之前,往往要对前期的工程量进行系统的登记处理,并且邀请一些监理或者业主针对这一情况及时的发放进度款项,继而确保在封航期间各项工作还是能够相对顺利的开展,并且为了更为稳妥的保障资金的万无一失,许多单位还往往会设置特设的专项封航备用的保证金。

(四)架体稳性处理

我们还要针对架体的整体稳定性进行强化性的处理,具体的方式可以采取以下几种,首先,要将架体与桥墩水平的交接位置进行焊接处理,把架体与桥墩的刚性位置进行完美的连接;其次,要将架体与桥墩的水平交界位置进行钢管扣件的锁固桥墩处理,从而更为方便针对架体与桥柱之间的刚性连接,把桥墩更为牢固的锁在架体之中。第三,我们可以尝试着将架体与桥柱的水平交接处采用钢管扣件的方式把桥柱牢牢锁住,继而完成架体与桥柱之间的刚性连接。第四,我们可以对其进行拱脚位的设置,也就是将架体与拱板进行交接处理,采用钢管的扣件锁部分架设到桥体上方的方式,从而将架体部分的荷载力承加到拱板上来,不仅仅可以增加架体的承载力,还可以增加架体的整体性能。

(五)技术处理

我们在进行桥梁加固加宽支撑系统施工技术的处理方案过程中,还要特别注意支架的搭设,一般来说,当立杆在接长的过程中错开了至少一个步架时,水下面一层的立杆就主要采用六米,但是还要综合考虑到水深的因素来进行桥梁架设方面的横向斜拉杆的处理,在水面的底部可以进行的操作一般都称之为扫地杆,也就是其露出水面之后要实施接杆处理,一般都是采用六米或三米的立杆进行错开的布置,到顶层之后就采用两种不同长度的立杆进行平衡研究,拱肋的下方也往往是通过拱曲线作为基本准则,并且根据施工的具体需要架设好所需要的模板,可以预留大约一米的空间,作为操作的主要空间。但是,我们进行立杆的轴线一定要定位相对准确,从而保证加固拱肋支模之间的受力平衡情况。立杆的垂直程度也是要受到严格的控制的,一般来说,全部高度的垂直偏差不能超过五毫米,我们进行斜撑的网格也应该与架子的尺寸相对一致,也就是说,当我们设置好斜撑的杆子为拉压杆时,布置方向的架子多多少少会受到横向方面的具体限制,在架设管道的立杆施工过程中也要尽可能的减少架接的数量,从而减少架子本身可以压缩的空隙值,再采用纵杆与墩柱台之间的刚性连接,增强整个钢架的整体稳定性能。

在完成支架的上浇筑梁式结构的上部构造时,我们在施工的过程中就要考虑到卸除掉支架之后其上部的结构可能发生的微弱的下沉问题,因而,当我们在进行上部构造的完美卸架之后,就可以相对满意的得到我们所需要的拱肋梁具体结构,并最终预留好一定量数值的上拱数值,这些数值都是根据基本的预压数值来设定的。

总而言之,桥梁的加固加宽支撑系统施工技术研究是一项长期系统的工作,更需要我们在今后的工作中更为用心的进行总结,从而推动我国桥梁行业的不断发展。

参考文献:

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关键词:中央财政小型农田水利重点县建设项目 节水改造 水资源优化配置

固原市原州区位于宁夏南部山区,是国家级贫困县之一,资源性缺水与工程性缺水并重成为制约其农业经济发展的瓶颈因素,随着西部大开发战略的逐步实施,中小型水库的病险加固改造工程逐步实施,改造后水库蓄水量逐渐增加,许多水库灌区现存的主要问题已不是缺水问题,而是水资源如何配置和高效利用问题,因而水库灌区节水改造工程建设成为目前水利工程建设的重中之重和首要任务。2010年按照中央财政小型农田水利重点县建设条件,固原市原州区沈家河水库灌区被定为原州区2011年小型农田水利重点县建设项目区。由于沈家河水库灌区原配套不够完善合理,而灌区节水改造即要满足重点县建设相关指标规定,又受资金限制(主要是地方财政配套资金),且该灌区是以库灌为主,局部又有纯井灌和库井结合灌等特点,因而在灌区节水改造实施方案上一直存在争议,本文通过对灌区现状进行分析,在对水利专家们提出的不同设计意见建议基础上进行综合分析和研究,提出最优设计方案,作为项目实施方案。

一、沈家河库井灌区现状

(一)地理位置及范围

沈家河水库灌区始建于1960年,是目前固原市原州区最大的库灌区,灌区主要分布在固原城市北部头营镇境内,地理位置为东径106°15′~106°17′,北纬36°04′~36°08′。灌区原设计灌溉面积4.0万亩,有效灌溉面积3.3万亩,目前实有可控制灌溉面积3.02万亩,其中东干渠控制灌溉面积1.7万亩,西干渠控制灌溉面积1.32万亩,灌区涉及头营镇7个行政村44自然村的农田灌溉,受益人口1.73万人。由于现状灌区水利工程损坏严重,灌区配套标准低,水资源浪费严重,目前灌区实际灌溉面积约1.5万亩。

(二)库灌区总体布置

灌区居于清水河两岸,呈狭长带状,整体地势南高北低,且东西两岸地势较高,中部河谷地带地势较低,东西两岸有多条冲沟,呈“U”字型。沈家河水库灌区大体布设干斗2级渠道,由总干渠,东西2条干渠,1条西高支渠,81条斗渠,3条农渠控制灌溉。总干渠及东干渠居于清水河东面,依东部山脚基本沿等高线由南向北布设,且靠临中宝铁路,东干渠兼顾灌溉及泄洪双重任务,总干渠长0.226km,后接东干渠长14.274km,沿总干及东干渠东西向布设有斗渠46条,斗渠长150-2800m,间距200-600m;西干渠从河道所建拦河坝取水(灌溉期从总干渠泄水闸分水,经东西向泄洪沟输水至河道),沿西部较高地势从南向北搌布,长9.68km,沿西干渠西东向布设斗渠30条,并设西高支渠1条,基本和西干渠平行布设,全长4km,衬砌长1km,西高支渠设斗渠5条,西干渠斗渠间距150-500m。该灌区没设排水沟渠,排水直接由渠道下泄入清水河。沿所有斗渠每25米左右设1农口,水由农口直接入田间临时农(毛)渠进行输水灌溉。

(三)渠道衬砌配套情况

干渠1961衬砌,后经4次维修改造,目前除2004年配套的东干最末端1.32km渠道完好,其余渠道80%老化或损坏,淤积严重。西干渠除2005年衬砌的上游1.80km干渠及农业综合开发项目配套的二营设施农业区北部0.68km干渠相对较好,其余的渠道老化损害严重,西干渠所设西高支渠衬砌渠道基本报废,由于原渠道沿头营梁半山腰布设,受洪水冲刷,损坏淤积严重,现上段衬砌部分灌溉,下段基本没有灌溉。现状灌区除2004年以来维修改造的部分渠道相对较好,其余渠道老化损坏严重,输水损失大。目前,整个灌区渠道总长106.08km,渠道衬砌长50.56km,防渗衬砌率为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,约53%,田间大畦漫灌,田间水利用率不到85%,整个灌区灌溉水利用率约45%,亩均毛灌溉定额340m3/亩,几乎一大半的水资源被浪费掉了。

(四)灌区机井布置及配套情况

灌区机井多为70年代中期后气候持续干旱,国家为解决灌区严重缺水而陆续投资建设的小型灌溉水源工程。灌区现有机井83眼,多居于清水河两岸,地势较低,井距150~600m,井深50~150m不等,单井出水量大部分为50m3/h,现状机井除二营设施农业配套3眼机井外,其余机井几乎全部为土渠输水,自流灌溉,灌溉水利用率低,不到60%。

(五)灌区水库及水资源情况

沈家河水库建成于1960年,至今加固改造过2次,2005年沈家河水库除险加固改造工程建成后,水库总库容4749万m3,水库年蓄水量增加,年灌溉可供水量约532.5万m3,加上当地83眼机井年可供210万m3地下水,灌区年可供灌溉水量总计约742.5万m3。

通过灌区节水改造工程建设将提高水资源利用率,降低毛灌溉定额,节约水量将恢复1.8万亩灌溉面积,实现3.02万亩灌溉面积,灌区节水改造工程建设十分必要。

二、灌区存在的主要问题及原因分析

(一)灌区配套不完善,配套标准低,且衬砌配套渠道老化损坏严重,灌区灌溉水利用率低

灌区初建时,由于国家投入资金有限,地方穷困又拿不出配套资金,灌区建设主要依靠国家投资,当地农民投劳完成的,因而工程建设标准低,灌区只设干斗两级渠道,沿干渠布设的斗渠间距大,200-600m,也没有按干、支、斗、农四级布设,渠系布置不合理。同时渠道衬砌也不完善,衬砌率低,目前衬砌率不到50%,近一半渠道为土渠。灌区也缺乏必要的量水设施和调控设备,严重影响各级渠道水量分配和水价估算。目前,整个灌区渠道完好率不到35%,建筑物完好率30%左右,渠系水利用率约53%,整个灌区灌溉水利用率约45%。

(二)水土资源配置不尽合理,井渠不能很好的结合,不能充分有效利用当地表水和地下水

该灌区灌溉水源主要为水库水,机井水基本作为补充灌溉水源,2005年沈家河水库除险加固改造后每年可供灌溉水约532.5万m3,由于渠道衬砌配套不完善且损坏严重,部分渠道末端和距离水源较远地方不能得到水库水灌溉,地表水不能充分有效利用,而灌区机井大多分布在清水河两岸附近,地势相对较低,且自流灌溉,因而单井控制灌溉面积相对较小,地下水也不能充分有效利用,而有些地方机井少而面积大,又出现局地地下水超采现象。由于以上诸多因素,灌区3.3万亩中有近1.8万亩地不能得到水源灌溉,灌区水土资源不能很好配置,充分利用。

(三)现有干、斗渠渠道断面偏大,维修改造投资大

沈家河水库干渠及东干渠属傍山渠道,沿途4条大沟道除2条泄洪外,干渠西侧多为村庄及农田,东边又有与之相临20―150m的中宝铁路,没有修建排洪沟的条件,东部大部分洪水沿渠边进入干渠,因而东干渠渠道断面大。经复核,已衬砌配套的东干渠由上到下三个梯形断面最大泄洪流量分别为18.7m3/s、13m3/s、7m3/s;西干渠已衬砌配套的梯形断面复核流量为3.72-4.16m3/s,干渠上段桩号1+400―2+934m段,属傍山渠道,洪水由已建的秦家湾排洪渠排出,2+934m以后渠道沿台塬地修建,只有少量坡面径流汇入渠道,洪水对干渠威胁不大,但渠道断面没变。现状总干渠灌溉设计流量为3m3/s,东干渠灌溉期流量按2.0m3/s,西干渠灌溉期流量按1.0m3/s。由于原灌区各级渠道没有严格按照设计灌水率及科学灌溉制度确定设计流量,总体灌溉制度粗放,基本大水漫灌,灌水方式一般干渠续灌,斗渠分组轮灌,因而干渠灌溉设计流量较大,断面也大,相应的,斗渠设计流量大,大部分为0.3m3/s,少数后开设的斗渠流量为0.1m3/s,斗渠渠道断面也大。总体来说,整个灌区按原断面维修改造,其投资较大。

三、实施方案分析选择

在工程规划设计中,我们前后设计过两个不同方案,一个按低标准节水改造方案,一个按高标准节水改造方案,经过水利厅有关专家三次审查,设计单位不断修改和完善,拟定了最终实施方案,各方案及拟定实施方案如下:

(1)方案一(低标准改造方案):

该方案以尽量不改变原灌区布置,对原有渠道尽可能利用、少占用农民耕地为前提,在距离较大斗渠间适当增设一些斗渠或分斗渠,基本按照200米左右斗渠间距布设,机井根据灌溉需求布设扬水管道,并沿管道50米左右设给水栓。

干渠改造措施:东干渠按原断面进行维修改造,西干渠新增1.4公里输水渠道,改河道取水为直接从总干渠西侧取水,断面按照原西干渠断面。

渠道衬砌配套措施:按原断面维修原损坏较少渠道,按新设计流量,新设计U形断面,衬砌配套老化损坏严重、未衬砌的斗农渠及新增加渠道;各级渠道灌溉设计流量严格按照设计灌水率及灌溉制度进行,同时参考重点县建设相关指标和规定,道路、林带均按规范要求进行设计。

灌区机井配套方案:规划配套现有灌溉条件较好机井77眼,由于大部分机井位于灌区地势较低处,根据实际灌溉需要布设扬水管道,且设给水栓。其中局部18眼纯机井灌区管网布置以单井为单位,设干支两级管道;59眼井渠结合灌区机井,除3眼80m3/h机井布设干、支两级管道,其余机井根据控制灌溉面积范围及大小均布设一条扬水管道,沿管道每50米左右设1给水栓进行灌溉。灌溉期根据农户需求可井灌也可渠灌,部分地势较高且距离渠道较近机井通过设引水入渠管道实现井渠结合灌溉。根据井泵扬程需要需更换部分井泵。

方案一效果分析:

优点:①工程投资相对较小,只需国补资金就能建成,初步设计末级渠道改造总投资2175.78万元,(其中渠灌总投资1668.52万元,井灌总投资504.26万元),亩均投资720.5元,干渠改造总投资1437.17万元。

②占用耕地面积小,为396.08亩;

缺点:①节水效果不显著,尚不能满足灌区3.02万亩可控制灌溉面积需水要求。经推算,该方案灌区最大灌溉水利用率为0.597,3.02万亩灌区总灌溉需水量为767.8万m3,而灌区最大可供灌溉水量为742.5万m3,不能满足灌区需水要求。

②地块较长,农户机械耕作方便。

③渠道间距大,井渠结合灌溉效果差。

④干渠开口增多,在兼顾防洪任务下安全系数降低。

⑤按照200米间距布设斗渠,将出现一渠控制多村现象,这样不便于农民用水协会协调管理。

(2)方案二(高标准节水方案):

灌区改造方案:按照小型农田水利重点县建设有关规定及节水灌溉技术指标:中型灌区渠系水利用率不低于0.7,渠道防渗率不低于50%,旱作物田间水利用率不低于0.9,灌区亩均渠道长度6-10m。沈家河库井灌区为中型灌区,要彻底实现灌区节水灌溉,必须提高节水灌溉工程建设标准,主要通过增设田间灌溉渠道,提高渠道级别和单位面积渠道长度,完善田间工程配套建设,提高工程完好率和配套率,提高渠系水利用率。

结合灌区现状渠道和作物种植结构,兼顾灌溉管理,增设部分支渠,支渠基本平行干渠布置,且按照所属村队地界划分核定控制灌溉面积,便于配水和管理,在原斗渠之间增设部分斗渠或分斗渠,斗渠间距控制在100m左右,少数与地块平行布置斗渠需增设农渠,间距80-100m,田间建筑物如量水设施、分水节制闸,斗农门,跌水陡坡等配套完善。东干渠改造方案与方案一基本相同,但通过相关水文及水力计算,为提高防洪标准,维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础上将渠道按照新设计流量全部改造成“U”形断面,以减少占地,增加路面宽度。原西高支渠从西干渠取水,考虑到原西高支渠输水线路4km长,且盘山而行,不仅维修改造规模大,投资高,且渠道受山洪威胁,稳定性差等因素,经方案比较,拟定将西高支渠废弃,沿原西干渠向北设一条支渠(名为西干三支渠),后面与原西高支渠一分支渠相接。斗农渠衬砌配套措施同方案一,只是间距上有所不同。其余均按规范要求设计。

灌区机井配套方案:灌区灌溉条件较好的77眼机井,对于18眼纯机井灌区机井,管道布置以单井为单位,设干支两级管道;59眼井渠结合灌区机井,将地势较低且自流灌溉面积较小机井布设1条扬水管线,管线长度根据机井最大尽可能控制灌溉面积确定,将水扬至渠道较高处,通过渠道灌溉以增加灌溉面积;距离渠道近,地势较高机井,只需布设1条引水入渠明渠与机井连接,实现井渠结合灌溉。管道不设任何给水栓,机井配套管道尽量避免影响渠道布设,根据扬程需要更换部分井泵。

水资源优化配置方案:沈家河水库灌区按照所利用水资源的不同可划分为纯库灌区、库井结合灌区和纯井灌区,面积分别为14040亩、13510亩、2650亩,在75%保证率情况下,灌区水库可供水量为532.5万m3,机井可供水量为172.7万m3。按照灌区节水改造规划设计资料:按照节水改造后灌溉水利用率0.65计,灌区3.02万亩地灌溉总需水量705.2万m3,其中18眼纯机井灌区综合灌溉定额182.34m3/亩,渠灌区综合灌溉定额238.42m3/亩,相应分配给纯库灌区库水334.79万m3、纯井灌区机井水量为48.32万m3,对于井渠结合灌区,在冬灌或播前灌溉时,灌区全部采用水库水灌溉,库水用量大约为197.64万m3,在作物生育期用水紧张阶段,可采用机井水补充灌溉,库井结合灌区内机井灌溉按2次,不能多于3次,机井调配水量约为124.41万m3。通过这样调配后,达到水资源供需平衡,实现了水资源优化配置。

方案二效果分析:

优点:①节水效果显著。按该方案实施后,灌区灌溉水利用率将提高到0.67,灌区灌溉定额将减少,计算得灌区3.02万亩灌溉面积年灌溉需水总量为705.2万m3,按同样的3.02万亩灌区面积,现状灌溉定额340m3/亩估算,将节约水量321.6万m3,节约水量达30%以上。该方案节水效果非常明显。

②水资源达到优化合理配置。具体见上述水资源调配方案。

缺点:①工程投资较大,初步设计末级渠道改造总投资3394万元,亩均投资1124元/亩(其中渠灌总投资2917万元,井灌总投资477万元),干渠改造总投资1602万元。

②占用耕地面积大,约982亩,同时地块较短,机械耕作不方便,农户大多不愿接受,工程实施难度大。

(3)优化方案(即实施方案):

综合分析前两个方案,不难看出,方案一节地但不节水,方案二节水但占用耕地较大,而且地块长度变短,农民耕作不方便,不易接受,因而在土地承包责任制下渠道占用耕地对农民的负面影响较大,该方案可操作性不强,实施阻力大,且方案二工程投资大,在国补资金有限,地方配套资金不能确保条件下很难实施完工。鉴于以上分析研究,在综合考虑即要节水又不占用太多耕地,且工程总投资又符合中央财政资金安排,建议大体保留第二套设计方案,但根据地方实际情况建议在渠道间距上适当放宽,不严格按照标准的100m间距,按150-200m间距布置斗渠,并减少部分渠边道路(主要指该渠相临两边渠道设有路的),同时,结合实际建设条件,干渠道路由规范设计的7.0米降到6.0米,支渠基本平行干渠布置,可不设道路,另外减少新建斗渠生产桥和农桥数量,且不新增设林带,以最大限度降低投资,其他建筑物均按有关设计规范和标准进行。

按照此方案,经再次设计和预算编制,末级渠道改造总投资确定为1895.64万元,亩均投资627.7万元,(其中渠灌总投资1574.95万元,井灌总投资320.69万元),干渠总投资1325.4万元。资金筹措为国补资金及省级配套资金,地方配套资金折合为地方群众投工投劳,主要用于部分田间道路修整及各自田间小畦的整修。

优化方案效果分析:

①与方案二相比投资明显降低,该方案末级渠道改造总投资确定为1895.64万元,亩均投资627.7万元,该方案道路规模大减,投资为77.91万元,且不增设林带,而方案二道路投资735.02万元,林带投资119.59万元。需要说明的是,该方案在道路和林带设置上虽不尽合理,但是工程占耕地面积大大减小,老百姓容易接受,且对于本就贫穷落后的固原地区,其地方财政配套资金也大大降低,工程实施的可行性强。如根据实际要求,确实需要增设部分道路或林带,水利部门应积极争取,整合农业综合开发项目或交通、林业等各方项目资金,整合资金需要政府出面协调处理,用于灌区全面合理建设。

②节水效果。按该方案实施后,灌区灌溉水利用率将提高到0.65,计算得灌区3.02万亩灌溉面积年灌溉需水总量为740.12万m3,将节约水量286.68万m3,节约水量可恢复灌区1.8万亩地灌溉需水要求,经估算灌区年最大可供灌溉水量为742.5万m3,灌区水资源供需平衡,节水效果明显。

③水资源达到充分有效利用和优化合理配置。与上述水资源调配方案基本相同,可通过适当调节机井灌溉时间,满足灌水需求。

④占用耕地面积小,同时地块较长,机械耕作较方便。

两种设计方案和优化方案主要技术指标归纳如下表

四、结论

固原市原州区沈家河水库灌区节水改造实施方案经过综合分析论证:以中央财政小型农田水利建设标准为依据,兼顾土地承包责任制下土地征用对农民的影响,以尽可能少占用耕地为前提(通过适当增设渠道,减少道路和林带占地),方便灌溉管理为主,同时减少地方配套资金,争取整合其他资金。其优选实施方案为:保持原总、东干渠位置及断面不变,维修加固原泄洪建筑物3座,新建泄洪建筑物5座。西干渠改从河道取水为从总干渠建分水闸直接取水,增加输水明渠1.4km,断面均为U形。根据节水灌溉建设标准,增设部分支渠、斗渠和农渠,支渠按其控制村队灌溉范围界定长度及面积,支渠基本平行干渠布设,间距500-2000m,斗渠基本垂直干渠和支渠布设,间距150-200m,部分斗渠(基本平行等高线布置)需增设农渠,农渠大致垂直等高线布置,间距150左右,部分双向灌溉农渠间距200m左右。将西高支渠废弃,沿原西干渠向北设一条支渠(西干三支渠),与原西高支渠一分支渠相接。渠道衬砌配套措施同方案一所述,机井改造配套方案同方案二所述。

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关键词:案件推理理论 灰色关联分析方法 市政排水工程 造价估算

中图分类号:F285 文献标识码:A

文章编号:1004-4914(2013)02-285-02

近年来,全国各地出现气候异常现象,突发暴雨,冰雹等强对流异常天气的频繁出现,导致了许多悲剧的发生,给人民的生命财产安全带来了极大的威胁。反映出我国现有的市政道路排水设施的不完善。因此,对现有市政排水设施的改善就成为人们关注的重点。市政排水工程的造价研究便成为了重中之重,也是工程建设领域研究的重要课题之一。CBR理论的原理与人类的思维方式类似,通过对过去经验的认识和总结,在解决当前问题的过程中提出最优解。此方法快速简便,精确度较高,能满足多领域的要求。而且在实际的工作中,类似的工程造价的估算也多数采用经验的累积和分析,与CBR的推理原理相似。所以,应用CBR方法去提高市政排水工程造价预测的准确性是可行的。

一、基于案例推理理论

1.CBR的基本理论。基于案例的推理(Case-Based Reasoning,CBR)与类比方法类似。CBR的基本原理是:计算人员可以借鉴过去经验中出现的类似问题的解决方案,来解决当前的问题。CBR的应用,首先依赖于研究人员先将过去的案例及其最优解按照一定的属性分类存储于案例库中,有了完善的案例库,CBR的应用才有了基础。这样在解决新问题时,工作人员只需要输入对当前问题的描述,让系统去搜索案例库中的源案例,输出相似度较高的案例作为参照,从而解决当前问题。如果能够找到完全一致的案例,那么就将这个源案例的解直接输出,作为待求解问题的解。如果没有相同的案例,就要人工修改输出的相似案例,使之最终能符合新问题的属性要求,已得到能解决新问题的方案,并将其输出作为新问题的最优解,与此同时,要将修改后的案例充实到案例库中,以使案例库更加完善,服务于今后要解决的问题。有了完善的案例库,以后要求解新问题时,就不必每次都重新开始了。

简单来说,CBR的推理思想类似于类比推理,是从一个或多个已解决的旧问题推理出新问题的解的思维方法,案例推理也是基于经验的推理,它是利用过去的经验总结来指导新问题的求解过程。有许多问题,很难通过专业知识表述或者建模方法去解决,但却在以往的工作中经常出现。这类问题,CBR方法就能有效地给予解决。而且CBR的推理方法非常相似于人类的思维方式,待求解的问题能被快速准确地定位出来,所以CBR推理方法非常适合于去解决需要借鉴以往经验的情况。

(四)案例学习

四、结语

1.CBR推理方法有可信度高,运算速度快,运算过程简便的特点,具有其实用性。当案例选择恰当时,它的误差一般不大于5%。

2.市政排水工程的的复杂性和工程量远没有土建类工程和工业类工程高,所以,应用CBR推理方法的可行性比较高,而且计算也简单易行。

3.此方法与计算机编程结合,可以形成估算多种类多领域工程造价的估算软件。工程计算中仅需输入几个案例工程和待建工程的信息描述数据,就可以快速输出待建工程的预算造价,其应用前景可见广泛。

CBR方法是一个自学习的过程,案例库中的源案例与待求解问题的相似度是CBR的可行性的基础,满足相似度的基本要求,才能形成相应的映射。因此若要实现CBR的推理,并使其满足各领域在计算速度与精度上的要求,必须有完善的案例库做基础。要使推理精度提高,必须强大案例库的建设,只有案例库充实完善,才可能实现CBR的多领域应用。

参考文献:

1.庞文娟,李绍稳,袁媛,汪伟伟.基于案例推理技术的研究与应用[J].农业网络信息

2.严军,倪志伟,王宏宇,韩丹.案例推理在汽车故障诊断中的应用[J].计算机应用研究,2009(10)

3.刘小龙,唐葆君,邱菀华.基于灰色关联的企业危机预警案例检索模型研究[J].中国软科学,2007(8)

4.李清,刘金全.基于案例推理的财务危机预测模型研究[J].经济管理,2009(6)

5.方礼远.基于案例推理的类比估算方法研究与实现[D].国防科学技术大学,2009

6.D.,Watson,S.,Abdullah.Developing case―based reasoning systems:a case study in diagnosing building defects[C].In:Proceedings of the IEE Colloquium on Case-based Reasoning:Prospects for Applications Digest.1994

7.邓聚龙.灰色系统理论教材[M].武汉:华中理工大学出版社,1990

篇9

【关键词]混凝土加固;种类;方案的选择;施工工艺

1 混凝土加固的种类

混凝土工程的加固方案根据我们施工的实际情况和具体使用要求有两大类,即:直接加固法与间接加固法。

1.1 常用直接加固方案有:

1.1.1 对原有混凝土置换的加固法

这种方法普遍常用于具有缺陷的梁柱、板墙等一般建筑物的混凝土加固,这种方法施工工艺简便,具有较强的适应性,设计与施工方面都已成熟;但它的缺点是采取现场施工的湿作业方式耗时长,加固后的建筑物净空间会有一定的减小,并且可能对周围的生产和生活环境造成影响。

1.1.2 对建筑物截面进行加大的加固方案

该法适用于那些建筑物内部钢筋量不足而导致建筑物承受力不足或变形等情况的加固。其优点也是施工方法简便,具有较强的适应性、操作性,且加固完成的建筑物净空不会减少;但同时它的不足之处在于施工的耗时较长。

1.1.3 在外包型钢的加固法

该法适用于加固那些使用上不允许明显增大原有的构件截面尺寸,但又需要较大程度提高其自身承重能力的混凝土结构。这种方法施工便捷、工作强度低、工作量较小,缺点是耗费资料,需要钢材较多,而且还不能在六百度以上高温场所无防护的情况下进行施工。

1.1.4 粘贴钢板的加固法

这种方法适用于正常温度和湿度条件下构筑物忧郁长时间受到恒定力的牵引而发生变形扭曲的情况的加固。胶粘施工的工艺与操作人的水平决定其加固效果好坏。这种方法的优点是施工便捷,现场作业抹灰少,对周围任何生产活动和居民的正常生活影响较小;并且对加固结构原有的空间没有明显的改变。

1.1.5 贴加碳纤维增强塑料加固法

这种方法是用特殊的胶质材料把一些新型纤维复合材料粘于建筑物的受力区,各种性质的受力构筑物均适用于此方法。这种方法不仅具有施工便捷、现场操作抹灰少的优点外,而且还具有耐腐浊、耐潮湿、耐用、几乎不增加结构自重、维护费用较低等优点。

1.2 常用的间接加固方案有:

1.2.1 预应力加固法

这种方法适用于那些体积较大且重量较大,并且对整体工程起着重要作用处于高受力状态下的混凝土建筑物。其优点是能减小需要加固的标的物的承载力能力,不仅加固效果佳,而且还能较大程度地提高结构的全面承受能力,但其结果是对原建筑的外观构成一定程度的影响。

1.2.2 增多支承加固法

该法适用于特定条件许可的混凝土结构加固,简单可行;但其缺点较容易破坏原来建筑物的面貌和使用功能,并有可能减少建筑物原有的空间;

2 混凝土加固方案的优选

对于要加固的标的物,加固方案的选择应当以经济、安全、便于施工为指导原则,只有这样,才能使要加固工程充分体现其良好的社会功能和经济效益。一个优秀的加固方案不仅具有施工作业方便、施工技术先进特点的、而且还要有经济效果好、加固质量高等方面的特点。

2.1 加固工程方案必须考虑其良好的施工性

一个加固工程方案是否合适,第一要看其是否方便作业。没有便利的施工性是加固工程施工的一个重要障碍。大部分解决方案虽然能够较容易解决问题,但是由于其方案在具体施工过程中增加了一定的施工难点,而容易造成劳动用工大、施工工期长、安全系数低的弊端,结果自然会影响到加固质量。

2.2 较常见加固方案分析

以常见的加固方案来说,通常采用的方法有外包钢加固法、加大截面加固法、预应力加固法等。随着科学技术的不断进步,诸如化学灌浆法,碳纤维加固法等应用新技术、新材料、新工艺进行加固的方法也应运而生,并开始广泛应用于各类加固工程中。我们在选择加固方案的时候,应根据需要加固的构件情况,满足短、快、省、平的要求综合确定加固方案。

2.2.1 以加固框架梁为例,较为合理、经济、技术先进的加固方案就是粘钢锚固法和碳纤维加固法。粘钢铆加固法造价低,施工简单,占用空间小,加固效果好,明显优于加大截面法和预应力加固法;碳纤维加固法各种优势尽显其中,主要表现在:自身重量轻,材料自身几乎不增加重量;强度大,固化后的碳纤维强度是钢材的十几倍;劳动强度小,较节约劳动力,一个作业面只需一至两人操作即可;施工工期短。它唯一的缺点是材料费用较高。

2.2.2 以加固框架柱为例,较常用的加固方法是外包钢加固法,即在混凝土柱四周包以型钢进行加固。这样不仅不会增大混凝土截面尺寸,并且大幅度地提高了混凝土柱的承载力。而外包钢法又有干作业方式与湿作业方式两种供选择。

2.3 好的加固方案离不开新材料、新技术、新工艺的应用。

一个好的加固方案要在施工方法上体现出便捷性、科学性、超前性。而较为先进的化学补强法就比较符合这一要求。我们都知道,一些加固方案采用较落后的加固方法不仅会耗费大量的人力资源、物质基础和时间,而且不能满足当前加固方案质量、工期、经济的要求,而化学补强加固方法自然以其明显的优势成为加固工程中的优先选择的方案;与其他加固工艺相比,化学补强法更具有耐潮、抗腐蚀性强、重量轻、强度高、便于施工的特点,加固性能均优于目前其它加固方法。

3 混凝土加固工程常见的施工工艺

3.1 柱模板施工工艺

3.1.1 组合式定型小、中钢模板柱模板安装施工工艺:弹柱位置线-抹找平层作定位墩-安装柱模板-安柱箍-杆斜撑或对拉螺栓-柱箍固定-办理隐蔽工程检验

3.1.2 钢框胶合板模板工程柱模板安装施工工艺:①单块就位组拼施工工艺:搭设安装脚手架-第一层模板安装就位-检查对角线、垂直和位置-安装柱箍-第二、三等层柱模板及柱箍安装-安有梁口的柱模板-全面检查校正-群体固定②单片预组拼柱模板施工工艺:单片预组拼柱组拼-第一片柱模就位-第二片柱模就位用角模连接安装第三、四片柱模-检查柱模对角线及位移并纠正-自下而上安装柱箍并做斜撑-全面检查安装质量-群体柱模固定

3. 2 安装梁模板的施工工艺

3.2.1 组合式定型小、中钢模板:弹线-支立柱-调整标高-安装梁底模-绑扎钢筋-安装侧模-办理隐蔽工程检验

3.2.2 钢框胶合板模板工程:①梁模板单块就位安装施工工艺:弹出梁轴线及水平线并复核-搭设梁模支架-安装梁底楞或梁卡具-安装梁底模板-梁底起拱-绑扎钢筋-安装侧梁模-安装另一侧梁模-安装上下锁口楞、斜撑楞及腰楞和对拉螺栓-复核梁模尺寸、位置-与相邻模板连接②梁模整体预组合模板安装施工工艺:弹出梁轴线及水平线并做复核-搭设梁模支架-梁模整体吊装就位-梁模与支架连接-复核梁模位置尺寸-侧模斜撑固定-卡梁口卡。

参考文献

[1]李翌程.《钢管混凝土劲性骨架拱桥转体施工关键技术研究》[D].武汉理工大学,2006

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[关键词]混凝土;结构加固;施工方案

混凝土建筑物因出现功能性改变(如接建、增加荷载等)或出现质量问题(如配筋不足、混凝土强度不足等),都需要进行加固。加固施工方案的制定尤为重要,对于需要进行加固的建筑物,应根据其不同的实际情况制定不同的加固方案。加固方案的确定要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则,只有这样,加固工程才能收到良好的社会效益和经济效益。优秀的加固施工方案具体体现在施工作业方便、施工技术先进、经济效果好、加固质量高等四方面的特点。

1.良好的施工性是加固工程方案必须考虑的条件之一

加固施工方案的优劣,首先要把是否具有施工作业方便作为必要条件。有的加固方案虽然具有解决问题的可行性,但是,由于其方案在施工过程中增加了一定的施工难度,而造成施工工期长、劳动用工大、安全系数低的弊端,结果将影响到加固质量。例如,某厂房冬季施工,掺加不合格防冻剂,超标的氯离子破坏了钢筋钝化膜,致使十架大梁产生严重裂缝,需要进行加固。施工方案之一是采取简易修补法,即,将大梁裂缝处出现的酥松混凝土凿除,露出钢筋后将锈蚀的钢筋进行周圈除锈,然后用环氧砂浆封闭,以达到加固补强的目的。经对加固方案分析,此方案虽然具有工程造价较低的优点,却有以下的不足之处:

1.1 技术可行性差,由于此大梁跨度大,凿除混凝土梁必须分段进行,要用大量的临时支撑进行安全防护,造成周转材料不必要的浪费。

1.2 劳动强度高,因为凿除混凝土时必须分段施工时,只能凿一米挪一米,成倍增加了劳动强度。

1.3 工效较低,大量的重复劳动和落后的施工作业方法,延误了施Z212期并导致劳动效率下降。

1.4 安全性差,因为必须将所有大梁的钢筋凿除外露,从而导致大梁承载力减小,在施工时,必须时刻注意防护措施是否到位,麻痹大意则容易出现意外事故。

1.5 产值效益小,大量的周转材料和人工费用的浪费,加大了生产成本,减少了生产效益。

2.不同类型加固工程与加固方案分析

一般来说,加固工程常采用的施工方法有加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法和改变结构传力途径加固法等。随着科学技术的不断进步,应用新技术、新材料、新工艺进行结构加固的方法,如,化学灌浆法、粘钢加固法、碳纤维加固法应运而生,并开始广泛应用于各类加固工程中。具体那个方案最能体现加固工程所要求的短、平、快、省的特点,应根据需要加固的构件情况,综合确定加固方案。

2.1 以框架梁的加固为例,我认为,较为合理、经济、技术先进的加固方案当属粘钢加固法和碳纤维加固法。前者造价低,施工简单,占用空间小,加固效果好,明显优于加大截面法和预应力加固法。后者除材料费用较高外,其余则各种优势尽显其中,主要表现在自重轻,材料自身几乎不增加重量;强度高,固化后的碳纤维强度比钢材要高十几倍i劳动强度小,一个作业面只需一至两人操作即可;施工工期短,熟练工人每人每天可完成近200m2左右。

2.2 以框架柱的加固为例,较为常见的加固方法为外包钢加固法,即,在混凝土柱四周包以型钢进行加固,这样既不增大混凝土截面尺寸,又大幅度地提高混凝土柱的承载力。具体方法又分干法作业与湿作业法两种形式:干式加固法是将型钢(一般是角钢)直接外包于需要加固的混凝土柱四周,型钢与混凝土之间无连接,由于与混凝土没有形成一个整体,所以不能确保结合面传递剪力。湿式加固法一是用乳胶水泥浆或环氧树脂化学灌浆等材料,将角钢粘贴在混凝土柱上;二是在角钢与混凝土之间留有一定间距,中间浇筑混凝土,以达到外包钢材与混凝土柱相结合。两种作业方法相比较,干式作业法施工更为简单,价格低,施工时间短,但其承载力提高不如湿式作业法好。在方案选择时,应根据加固要求和原构件情况,合理挑选适当的方案进行加固。

2.3 另外,对于加固工程,还有焊接补筋加固法、套箍加固法、喷射混凝土补强法、化学灌浆修补法等,每种加固方法各有其特点及适应范围,只要行之有效,技术成熟,既满足加固要求,又经济实用,均可采用。

3.几种典型加固方法的工程施工要求

工程加固的目的就是要通过加固施工达到修复、补强、提高承载力、增强使用功能、满足使用要求的目的,因此,选择加固方案要以提高加固工程质量为根本目的,不同的加固方案有不同的施工方法和质量评定标准

3.1 外包钢加固法:要把表面处理(包括加固结合面和钢板贴合面处理)作为加固施工过程中的关键,对于干式加固施工,为了使角钢能紧贴构件表面,混凝土表面必须打磨平整,无杂物和尘土;当采用湿式加固施工时,应先对钢板进行除锈,混凝土进行除尘并用丙酮或二甲苯清洗钢板及混凝土表面,然后在处理好的角钢及混凝土表面抹上乳胶水泥浆或配制环氧树脂化学灌浆料,再进行粘、灌。

3.2 预应力加固法:采用预应力拉杆加固时,在安装前必须对拉杆事先进行调直校整,拉杆尺寸和安装位置必须准确,张拉前应对焊接接头、螺杆、螺帽质量进行检验,保证拉杆传力正确可靠,避免张拉过程中断裂或滑动,造成安全和质量事故。

3.3 改变结构传力途径加固法:增设支点若采用湿式连接,在连接点处梁及支柱与后浇混凝土的接触面,应进行凿毛、清除浮渣、洒水湿润,一般以微膨胀混凝土浇筑为宜。若采用型钢套箍干式连接,型钢套箍与梁接触而间应用水泥砂浆座浆,待型钢套箍与支柱焊牢后,再用较干硬的砂浆将全部接触缝隙塞紧填实。对于楔块顶升法,顶升完毕后,应将所有楔块焊连,再用环氧砂浆封闭。

3.4 混凝土构件外部粘钢加固法:此法施工较为简单,但首先需要着重注意混凝土和钢板的表面处理。对于旧、脏严重的混凝土构件的粘合面,应先用硬毛刷沾高效洗涤剂,刷除表面油垢污物后用水冲洗,再对粘合面进行打磨,除去2~3mm厚表层,露出新面并将粉尘清除干净;对于混凝土表面较好的,则可直接对粘合面进行打磨,去掉1~2mm厚表层,使之平整,清去粉尘,再用丙酮擦试表面即可。钢板表面处理应根据其绣蚀情况,可用喷砂、砂布、砂轮机打磨,使钢板出现金属光泽,打磨纹路尽量与受力方向垂直,然后用丙酮擦试干净。其次,要注意对胶粘剂的选择,目前国内市场建筑结构胶牯剂鱼龙混杂,对胶粘剂的选择一定要慎重。再次,要注意在配胶、粘贴过程中的细节,胶粘剂要严格按照说明书要求的比例配制,尤其是要掌握好固化剂的用量,搅拌要均匀,同时在粘贴时要保证粘贴面的饱满、密实。最后,要注意在固化阶段不能对钢板有任何扰动。

就目前来看,这些混凝土结构加固技术还有待于在实践中进一步探索,随着建筑科学技术的不断进步,新型建筑材料的不断出现,混凝土结构工程加固施工技术也必将会有不断的新发展。

参考文献