高层建筑沉降的措施范文
时间:2023-12-19 17:44:29
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篇1
中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:
随着我国经跻的发展.我国建筑业也产生了翻天覆地的变化,高层建筑如雨后春笋般涌现出来。目建筑功能的需要,在其周围常常设有辅的、与主体建筑相呼应的裙楼。带裙楼的高层建筑在主楼和裙楼之间存在着显著的高差、荷载差以及结构刚度差.容易使基础产生过大的差异沉降,从而对地面结构产生不利影响。
1建筑基础不均匀沉降
1.1引起建筑基础不均匀沉降的原因
首先是地质勘察报告的准确性差、真实性不高。实际施工中,有些工程不进行地质勘察盲目施工;有的勘察不按规定进行,如钻探中布孔不准确或孔深不到位;有的抄袭相邻建筑物的资料等,都会给设计人员造成分析、判断或设计错误,使建筑物可能产生沉降或不均匀沉降,甚至发生结构破坏。
其次是设计方面存在问题。建筑物长度太长;建筑体型比较复杂凹凸转角多;未在适当部位设置沉降缝;基础及建筑物整体刚度不足;建筑物层高相差大所受荷载差异大;地基土的压缩性显著不同、地基处理方法不同;以及设计方面的错误等都会引起建筑物产生过大的不均匀沉降。
最后是施工方面存在问题。没有认真进行验槽;基础施工前扰动了地基土;在已建成的建筑物周围推放大量的建筑材料或土方;对于砖砌体结构,砌筑质量不满足要求,砂浆强度低、灰缝不饱满、砌砖组砌不当、通缝多、拉结筋不按规定设置等,也会引起建筑物建成后产生不均匀沉降。
1.2不均匀沉降对高层建筑物的危害
(1)导致建筑物倾斜。
(2)导致建筑物严重下沉。
(3)导致房屋墙体开裂。
由此可见,不均匀沉降对房屋结构造成的危害最为严重,不仅使基础出现裂缝,而且使上部建筑结构开裂,甚至房屋整体倾斜。
施工沉降观测要正确认识不均匀沉降对房屋结构造成的危害,保证高层建筑的正常使用寿命和安全性,就应该进行正确的施工沉降观测,这样可以为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数,以指导合理的施工工序,预防在施工过程中出现不均匀沉降。所以,进行施工沉降观测也是预防建筑基础不均匀沉降的措施之一。
2施工沉降观测
2.1施工沉降观测的基本要求
2.1.1仪器设备、人员素质的要求
根据沉降观测精度要求高的特点,为能精确反映出建筑物在不断加荷下的沉降情况,一般规定策略的误差应小于变形值的1/10-1/20,为此要求沉降观测应使用精密水准仪(S1或S05级),水准尺也应使用受环境及温差变化影响小的高精度铟合金水准尺。
人员素质的要求,必须接受专业学习及技能培训,熟练掌握仪器的操作规程,熟悉测量理论。能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序,对实施过程中出现的问题能够会正确分析并正确的运用误差理论进行平差计算,做到按时、快速、精确地完成每次观测任务。
2.1.2观测时间、观测点的要求
建筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件,特别是首次观测必须按时进行,否则沉降观测得不到原始数据,而使整个观测得不到完整的观测意义。其它各阶段的复测,根据工程进展情况必须定时进行,不得漏测或补测。为了能够反映出建筑物的沉降情况,沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称,且相邻点之间间距以15—30米为宜,均匀地分布在建筑物的周围。
2.2施测要求
仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、正确。在首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正,必要时经计量单位予以鉴定。连续使用3-6个月重新对所用仪器、设备进行检校。
在观测过程中,操作人员要相互配合,工作协调一致,认真仔细,做到步步有校核。
根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求选择沉降观测精度的等级。在没有特别要求的情况下,左一般性的高层建构筑物施工过程中,采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测的要求。各项观测指标要求如下:
(1)往返较差、附和或环线闭合差:h=∑a-∑b≤1.0,n表示测站数;
(2)前后视距≤30m;
(3)前后视距差≤1.0m;
(5)沉降观测点相对于后视点的高差容差:≤1.0mm。
3主楼倾斜的治理对策研究
针对裙楼整体倾斜的问题,在分析其差异沉降原因基础上提出了以下三种处理方案:
①东西裙楼为独立柱的桩基础,各基础之间用拉梁连接。为了增加基础的承压面积,减少基底的附加应力,把现有的地面挖开,在基础之间做钢筋混凝土底板,与基础和连梁接,形成钢筋混凝土的筏板基础,充分发挥桩间土的作用,达到抑制沉降的目的。
②加大主楼和裙楼之间沉降缝的宽度,避免结构碰撞。
③对东西裙楼进行加压纠偏,由于裙楼上部结构刚度好,可在远离主楼一侧的裙楼基础和楼板加载,使其沉降大于靠近主楼的一侧,达到裙楼基础的沉降基本均匀一致。
对于摩擦端承型的嵌岩桩,在必要的情况下可采取沉渣处理措施。导管安装后,从孔底向孔中注入一定数量的水泥浆,挤出孔底一定范围内的泥浆,使孔底一定范围由水泥浆组成,然后在较稀的水泥砂浆中抛砂球,桩的底部水泥浆、砂粒、钻孔石屑组成的浆液固化为强度较高的结石体。如灌注前沉渣控制困难或失败,可以采用后压浆法处理,以提高桩的承载力。
参考文献:
[1]付洪刚.论地基不均匀沉降的原因及防治措施[J]. 价值工程.2011年第6期
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关键词:高层建筑;地基;框架结构;施工措施
1基础不均匀沉降对高层建筑的危害
高层建筑在设计的过程中,其主楼和裙楼之间的所受压力都会经过一个严密的计算,因为在主楼和裙楼之间有一个很大的高度差,这就要确保建筑物的上部的结构、载荷能力、刚度都要达到一个标准,以此来保证其受力均匀。如果其结构刚度和载荷的分布不均匀,会造成内部受力与反作用力出现很大的差值,这就是高层建筑沉降产生的原因。而减少这种沉降差异就是当前高层建筑工程在基础设计与施工等环节所要解决的重点问题。一般情况下,土层或者岩层等天然地基具有一定的压缩性,这种地基受到自身重力和外界附加应力的共同作用,会不断地被压密,并产生一定的沉降。建筑物基础所产生的均匀沉降不会对建筑本身造成太大的影响,并且在工程中往往可以采取预留沉降标高的方法来解决这一问题。但是,如果所施工的建筑物的载荷分布相差较大,各部分基础的类型、尺寸差异也比较大,一旦所采取的基础比较软弱、土层硬度分布不均匀、土层厚度变化较大,就很容易使基础产生过量的不均匀沉降,从而造成地基沉陷。因此在建筑工程施工中,高层建筑的基础不均匀轻则会使建筑物产生墙体开裂,重则会导致建筑物的倾斜、下沉,严重时还会使建筑物倾塌。以上种种都是不可忽视的危害,这对建筑施工、人员入住都带来了安全隐患,而基础不均匀更是影响楼房使用寿命,对建筑物的经济效益具有一定的影响。
2防止高层建筑基础不均匀沉降的措施
2.1高层建筑施工的整个过程中,首先应该对建筑物进行科学严谨的设计工作,然后经过实地勘测,对高层建筑物在建成之后可能会遇到的自然影响计算在内,因高层建筑的主楼与裙楼存在很大的高度差,这就要考虑到水平侧向力对建筑的影响。2.2确保地质勘察的准确性。这样才会让设计人员可以对施工基地进行准确的分析,设计出合适的建筑类型。2.3妥善的设计建筑外观。追求建筑外在美观的前提是建筑物整体可承重量、建筑物的刚度等达到均匀受力的水平,过于夸张且拉伸的建筑外形也会对建筑受力有一定影响。2.4地基的合理设计。地基是一个建筑物的基础,设计人员在对建筑的设计上要根据上部建筑对地基所产生的荷载还有地质土质的不同进行设计,确保地基不会因为所受外在应力过大而出现变形的情况。
3改善高层建筑框架结构的措施
3.1先勘察再设计。如上文所述,先勘察地质地貌、地下水位和水文地质,然后再根据本身的技术和施工等外在条件进行分析规划,设计合理的建筑结构。3.2减轻建筑物墙体结构的自重。地基所能承载的压力值与地上载荷值是成正比的,减轻地上建筑物的重量就可以减轻上部给地基带来的附加应力。所以在选用材料的时候可以选择一些轻质的墙体材料,在不影响建筑物墙体刚度的前提下选用材质更轻的材料,弥补传统墙体材质密度过大且重量更高的缺陷,以此来防止地基的下沉。3.3在墙顶上设置钢筋混凝土圈梁,并且增加整体建筑物的刚度。上文中提到因不均匀沉降将会导致墙体裂缝、楼体倾斜等危害,加强整个建筑物的刚度可以防止因倾斜产生的弯曲。3.4对建筑物的荷载分布进行调整。对不同的区域设计不同的基地宽度,再配合纵横墙混合承重形式可以对防止不均匀沉降的发生。
4改善高层建筑设计施工的措施
许多因素都会使高层建筑出现不均匀沉降的发生,在建筑的整体工程里,前期的设计、勘查与之后的选料、施工都会对整体建筑起到一定的影响。4.1材料选用与检验。施工材料的选择最好采用高质量的轻质材料,建筑材料在进场应用之前必须检验确定达到合格的标准,防止劣质材料对施工进程与建筑完成质量的影响。4.2对高层建筑及其基础部分设置沉降缝。工程实践中,可以利用沉降缝将高层建筑及其基础分割为两个以上的独立沉降单元,从而有效减小或避免地基不均匀沉降的危害。在对高层建筑进行分割时,要注意每个独立的沉降单元的外形构造要简单,结构类型单一,长高比值较小,同时要特别注意每个沉降单元所处位置的地基应均匀。根据实际施工经验总结,我们可以在一些特定的位置设置沉降缝,比如建筑高度或荷载变化较大的位置、建筑结构类型或基础类型发生变化的位置、具有复杂平面形状的建筑物的转折部位、地基土压缩性发生显著变化的位置、分期建设部分的交界处等,还可以在设计中要求设置伸缩缝的位置同时设置沉降缝。4.3合理选择高层建筑与相邻建筑物基础间的净距。高层建筑基础所承受的附加应力不断向外扩散,因此相邻建筑之间的不均匀沉降会彼此相互影响,这种影响随着间距的减小而增大。根据经验总结,一般情况下,同期建造的相邻建筑物中较轻较低的建筑物受较重较高建筑物的影响,早期建造的建筑物受邻近新建重型或高层建筑物的影响。如果处于软土地基上的两个高层建筑距离过小,则二者相互影响将会产生较大的附加不均匀沉降,很容易造成建筑物的开裂或者互倾等危害。为了避免这种相邻建筑之间的影响,需要根据地基的压缩性、建筑物的规模、重量、刚度等因素,合理选择高层建筑基础之间的净距。
5施工程序设计
施工过程中要合理安排施工程序,选用科学有效的施工方法,在一定程度上减少或调整一部分均匀沉降。在进行高层建筑群施工时,要合理安排相邻建筑物的施工程序,以先重后轻、先高后低等顺序施工,必要时应该适当加大二者的施工间隔。基坑开挖时,可在坑底保留200mm厚度的原土层,待施工垫层时再临时铲除,或用砂子、碎石等回填处理,以达到保持地基土的原有结构状态的目的。建筑行业的不断发展与创新逐渐弥补了高层建筑的主楼与裙楼之间的高度差所引起的基础不均匀沉降,这些措施弥补了在施工建设中所存在的隐患,保障高层建筑的质量与使用寿命,提高了建筑物使用的经济效益。
参考文献
[1]王铮.浅谈防止高层建筑物基础不均匀沉降的措施[J].科技与企业,2013(8).
篇3
一、高层建筑设计注意的问题
1、应当注意防震缝的设计,必须留有足够的宽度。
2、平面形状或刚度不对称,会使建筑物产生显著的扭转,震害严重。
3、凸出屋面的塔楼受高振型的影响,产生显著的鞭梢效应,破坏严重。
4、高层部分和低层部分之间的连接构造不合理。
5、框架柱截面太少,箍筋不足,柱子的延性和抗震能力不够而发生剪切破坏或柱头压碎。
6、由于沿竖向楼层质量与刚度变化太大,是楼层变形过分集中而产生破坏。
7、地基的稳定性问题要特别注意。
8、伸缩缝和沉降缝宽度过小,碰撞破坏很多。
9、不应在建筑物端部设置楼梯间,楼板有大洞口,因刚度不均匀而产生扭转。
10、外纵墙门窗洞口过大,连梁尺寸太小,容易产生破坏。
11、中间部分楼层柱子截面和材料改变或取消了部分剪力墙,产生刚度或承载力突变,形成结构薄弱层。
二、抗震设计
1、高层抗震设计的基本原则:小震不坏,中震可修,大震不倒。
2、抗震设计的高层建筑在下列情况下宜设防震缝:
(1)平面长度和外伸长度尺寸超出了规程限值而又没有采取加强措施时;
(2)各部分结构刚度相差太远,采取不同材料和不同结构体系时;
(3)各部分质量相差很大时;
(4)各部分又较大错层时。。
三、高层建筑沉降缝、伸缩缝 、抗震缝的处理
1、沉降缝、伸缩缝和抗震缝要注意的问题:高层建筑应当调整平面尺寸和结构不止,采取构造措施和施工措施,能不设缝就不设缝,能少设缝就少设缝,如果没有采取措施或必须设缝时,则必须保证必要的缝宽以防止震害。
2、钢筋混凝土高层建筑结构的温度-收缩问题,一般由构造措施来解决。
3、后浇带可选择在对结构受力影响较小的部位曲折通过,不要在一个平面内,以免全部钢筋都在同一平面内搭接。一般可设置在梁和楼板的1/3处。
4、目前许多工程是采用调整个部分沉降差,在施工过程中留后浇段作为临时沉降缝,等到沉降基本稳定后再连为整体,不设永久性的沉降缝。
5、沉降缝:高层建筑的主楼和裙房的层数相差很远,在下列条件时可不留永久沉降缝
(1)采用端承桩,桩支承在基岩上。
(2).地基条件好,沉降差小。
(3)有较多的沉降观测资料,沉降计算比较可靠。
后两种情况下,可调压力差,主楼和裙房部分才用不同的基础,使其沉降接近。
调时间差,先施工主楼,待主楼基本建成,沉降基本稳定,再建裙房。
此外,各结构单元之间设了伸缩缝和沉降缝时,其缝宽应满足防震缝宽度的要求。
6、防震缝应在地面以上全高设置,当不作为沉降缝时,基础可以不设防震缝,但要加强构造和连接。
7、高层建筑各部分之间凡是设缝的,就要分得彻底;凡是不设缝的,就要连接牢固。
8、高层建筑结构应根据房屋高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地类别、结构材料和施工技术条件等因素考虑其适宜的结构体系。
9、高层建筑的高宽比是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制
四、框架结构设计的一般要求
1.框架结构房屋,高度不超过15m的部分,可取70;超过15m的部分,6、7、8、9度相应每增加高度5、4、3、2m,宜加宽20 。
2.框架-剪力墙结构房屋可按第一项数值的70%采用,剪力墙结构房屋可按第一项规定数值的50%采用,但二者均不宜小于70.结构竖向布置沿竖向刚度突变还由于下述两个原因产生:
( 1 ) 抗侧力结构(框架、剪力墙、筒体等)的突然改变布置。
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【关键词】高层建筑;基础;沉降
1.引言
高层建筑在实际工程中,天然地基由于具有较强的压缩性,并且建筑基础在重力和附加应力的作用下就会产生沉降。如果高层建筑的沉降是自然沉降不会对建筑物本身产生较大的影响。但是如果地基较软、土层在水平方向的受力程度不一致,就会导致高层建筑基层沉降不均匀的问题。沉降不均匀会是楼梯产生开裂严重的情况下会使整个楼体发生倾斜,对建筑物的安全造成威胁。因此对高层建筑物基础不均匀沉降问题进行探讨和分析是非常必要的。
2.高层建筑基础不均匀沉降的原因分析
由基础沉降的计算公式可知:高层建筑基础沉降主要由附加应力、地基的密度、地基的承受力决定。土体存在的空隙使其具有一定的压缩性,同时也是产生基底附加应力的主要原因。高层建筑基础不均匀沉降的原因大概可以分为以下几种:第一,地基土层的不均匀性。高层建筑中地基土不是由一种单一的材质组成因而其密度是不一样的。但是地基在开挖过程中为了简便起见一般讲地基土质看成一种材质,这就出现了计算与施工实际的误差。第二,如果施工中对地基的处理不够科学常见的又回填土的施工顺序不恰当,就会严重影响沉降均匀。另外如果高层建筑在项目开展的前期没能对土质的物理、化学指标进行详细的检测,就容易是地基发生暗洪、坑洞问题。第三,人为因素的影响。人为因素是各种因素中最难以控制的因素,如人为计算错误、人为钻探不到位、人为土层试验差错都会影响后续的计量和测算,诱发基础不均匀沉降问题。第四,地基处理方法不恰当。根据施工方法和措施可知地基的处理方式有很多中,但是每种处理方式对地基的沉降所带来的效果是不一样的。现实施工中很多单位为了节省时间采用一刀切的处理方式,就为地基的沉降埋下了极大的隐患。第五,地基建成后使用过程中发生的问题。地基在使用过程中如果地下水的管道发生泄漏或者是受相邻建筑物的影响都会引起原有地基的受力不均匀从而发生不均匀的沉降。
3. 高层建筑基础不均匀沉降问题解决措施
3.1建筑措施
第一,简化建筑物的体型应力。如果某一工程的地基条件不是很好,为了防止地基发生不均匀沉降要尽量简化建筑物的体型。如可以尽量缩小建筑物的长高比例使其呈现一字形。建筑实践表明:此类建筑物整体刚度正好,地基收到的负荷比较均匀,因而产生开裂的可能性较小。如果建筑物的高低变化太大的话,地基各个部门之间所承载的重量是不同的非常容易发生沉降不均匀的现象。
第二,设置沉降缝。沉降缝在建筑物中所发挥的作用就是建筑物分为多个单元,从而起到一定的防止沉降不均匀对建筑物的损害。沉降缝在保证建筑物安全方面发挥着重大作用,因而在设置沉降缝时应该注意以下问题:对于长高比过大的建筑物沉降缝应该设置在其适当的部位;对于平面形状的建筑物沉降缝应该设置在建筑物的转折部位;对于地基土具有压缩性的建筑物沉降缝应该设置在压缩性显著的地方;对于分期建造的建筑物沉降缝应该设置在房屋的交界处。
第三,根据相邻建筑物基础间的净距离。地基中存在的附加应力会向外扩张,会使得相邻建筑物的沉降互相受影响。在软地基上的建筑物如果距离太近,相互产生影响就会产生不均匀沉降,非常容易使建筑产生开裂。
3.2检测控制高层建筑施工中的沉降变化措施
第一,控制高层建筑的“三线”。垂直度的控制,垂直度是保证建筑质量的主要措施,因此在布置地基时应该首先确定建筑物的四个边角处,用激光仪加重锤进行再次校验,从而使建筑物的竖向垂直度的误差减少到最小。
第二,轴线的控制。轴线传递,高层建筑施工中脚手架应该与施工层同步向上移动。过程的控制应该首先挂起两条线然互浇筑剪力墙,在这个过程中要保持墙体的垂直度。在这个过程中要主意以下几点:支撑模板时要严格控制好剪力墙的四个角,严格将四个角的垂直偏差控制在合理的范围内;浇筑混凝土时必须确保轴线和模板的严格一致,一旦发现问题及时调整。
第三,标高线的控制。为了更好地对标高线进行控制应该在每层预控轴线上至少流出四个洞口对标高进行定位,同时根据建筑物的总体高度对每层的标高进行复核,如果这四个点在同一个水平线上才可以确定标高。
3.3建筑裂缝的控制措施
建筑裂缝的控制应该做好以下措施:首先,做好“放”的措施。在这一过程中应该设置永久性的伸缩缝,同时在建筑物的外墙部分还应该留有分隔缝。其次,做好“抗”的措施。为了避免结构断面突变而带来的应力应该用混凝土配合空心砖进行墙体的砌筑,预留的门窗洞口应该用钢筋混凝土砌筑。从而提高建筑物的“抗”应力能力。在实际施工中应该将“放”、“抗”措施相结合,合理设置后浇带从而确实保证建筑物的安全。
3.4高层建筑结构措施
第一,减轻建筑物的自重。为了减轻建筑物中墙体的重量,在施工中应该大力提倡使用高轻墙体材料,从而减轻墙体的重量。某些非承重的墙体则可以不用混凝土和砖结构可以用轻质的隔墙代替,但是所使用的材料不能削弱。也可以采用预应力结构、轻钢结构或者其他的空间结构。如果室内的平地需要抬高的话可以选用自重轻、回填土少的形式来填平,或者可以考虑用架空的方式来填平。
第二,合理设置圈梁。如果建筑物的砌体需要承重,则不均匀沉降会使墙体出现开裂现象。所以在建筑实践中应该设置圈梁从而增加墙体的受阻挠的能力。设置圈梁可以避免当墙体受到挠曲时圈梁可以像钢筋梁那样拉住整个墙体,增加其受拉力的能力,从而充分弥补其抗拉力不足的弱点。另外,圈梁必须与墙体连城一个整体,否则圈梁不能发挥应用的作用。每道圈梁应该尽量与外墙相通,承重的墙体应该其他的墙体形成闭合系统,从而增强建筑物的整体性。
第三,调整基底的附加应力。设置地下室或半地下室时应该改变基底的尺寸,从而达到控制沉降的目的,但是必须根据工程的具体施工情况达到控制附加应力的目的。
其次,采用非敏感性的结构来控制建筑物的沉降。在施工中采用排架或三脚架等结构,当支架发生相对位移时候非敏感性的结构可以减少附加应力,从而避免不均匀沉降的问题的出现。
4.结束语
地基的不均匀沉降会给建筑物安全带来严重威胁,地基的不均匀沉降是由多种原因造成的。因此,在建筑施工中应该根据其出现的原因采用不同的解决措施,从而达到保证建筑物质量的目的。
参考文献
[1] 孙宏伟,李刚. 高层建筑中质量监督工作应注意的几个问题[J].辽宁建材. 2007(06)
篇5
【关键词】超高层建筑;燃气管道;设计;安全
中图分类号:TU208文献标识码: A
一、前言
我国《民用建筑设计通则》GB50352―2005规定:建筑高度超过100m时,不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。超高层建筑燃气管道设计工作比较复杂,由于超高层建筑设计存在一定的难度,具有一定的危险性,所以,必须要进一步的探讨超高层建筑燃气管道的设计和安全问题。
二、影响超高层建筑燃气设计的因素
1.超高层建筑因体积和自重等因素,会远远大于普通建筑,其地基下沉对燃气引入管的影响较大。超高层建筑由于建筑以及设计的复杂性和特殊性,自然用到的材料就要多一些,这样就导致了其体积和建筑重量的增加,使得地基承受的压力自然加大,甚至会引起地基下沉,可能会使燃气管线受到一定程度的影响,造成弯曲现象,甚至会发生泄漏,这对于城市建筑物的影响是非常大的。
2.由于超高层建筑的高度较高,可能会造成燃气比重与空气比重的差异所产生的附加压头不足,这样就会使燃气难以得到有效的供给,影响燃气具的使用,影响城市人们的生产生活,因此,必须要进行合理设计和规划,克服高度障碍,保障燃气能够有效供应,提高人们生活质量。
3.由于超高层建筑燃气立管的自重所引起的压缩应力,这会减少管道的供给能力。同时由于内外环境的变化也会使管道伸缩,影响供给能力。
4、燃气管道管材选用。经过对各个地区的燃气公司的调查,高层燃气管材宜采用无缝钢管,连接方式焊接连接。高层建筑非常重视防火,镀锌钢管接性能不佳,螺纹连接易腐蚀,不宜作为高层建筑燃气管道管材。仅当楼层在15层以下时,可考虑用镀锌钢管螺纹连接。根据《城镇燃气设计规范》GB50028-2006第10.2.4条,“在屋面上的燃气管道和高层建筑沿外墙架设的燃气管道,在避雷范围以外时,采用焊接钢管或无缝钢管时其管道壁厚均不得小于4mm。”因此在设计人员设计时,首先确认燃气管道是否在避雷范围内。
三、超高层建筑燃气管道设计
1、超高层建筑的附加压力
民用燃气管线系统多采用楼栋调压箱后低压入户,在计算低压燃气管道阻力时,对超高层建筑立管应考虑因高程差而引起的燃气附加压力燃气的附加压力按下式计算:
H=9.8×(Pk-Pm)×h
式中:H――燃气的附加压力(Pa);
Pk;Pm――分别为空气燃气密度(kg/m3);
H――燃气管道起点至终点高程差(m)。
通过上式取Pk;Pm分别为1.205和0.7134可计算出H=4.818h,即高度上升一米,管道附加压力增加4.818Pa。我国一般民用燃灶具额定压力Pn为2000Pa,按GB50028-2006《城镇燃气设计规范》要求,燃气设备前的燃气压力应在0.75-1.5Pn范围内,即1500Pa-3000Pa范围内波动,仍能达到灶具燃烧的要求若超出此范围,则会出现燃烧不稳定,出现脱火、回火或不完全燃料产生CO气体,导致发生安全事故。按广东地区一般调压箱后压力为2200-2500Pa,取最不利因素,沿途管线无用气单位,管阻接近于0,压力表取100Pa计算,则最高用气点高程差在124米范围内灶具前压力仍小于3000Pa,故在超高层建筑(高>100米)中,不计燃气附加压力作用仍能满足供气要求,但为减少用户灶前压力波动范围,平稳供气,仍需采用分层变径,增加管道阻力来减少附加压力的影响。
2、超高层建筑地基沉降的影响
对于高层住宅的燃气引入管除了按《城镇燃气设计规范》进行设计外,还应该结合当地地质情况重点考虑超高层建筑沉降所引起的燃气引入管补偿问题,以防止燃气引人管由于建筑物的沉降而被挤压变形、断裂从而产生安全事故燃气引入管一般和建筑物成垂直布置并穿越建筑物的墙体,受力情况主要是由于建筑物沉降对管道所产生的横向剪切力。对于普通的民用建筑(10层以下、沉降量在50mm以下),一般采用大直径套管来抵消建筑物沉降对燃气引入管所产生的影响。而随着建筑物高度的增加,显然,一味地用增大套管直径的方法来消除建筑物沉降对燃气引入管的影响是不现实的。
3、超高层建筑燃气立管的温差影响
超高层建筑立管的自重和热胀冷缩产生有推力,在管道的固定支架和活动支架管道补偿等设计上是必须考虑的,否则燃气管道可能出现变形或拆断等安全问题。同时因为超高层建筑的燃气立管长,其伸缩量绝对值受温差影响也较大。管道的伸缩量按下式计算:
L=103×aL(t2-t1)
式中:L――为管道伸缩量(mm);
a――为管材结膨胀系数;
L――为管道长度(M);
(t2-t1)――为安装时与最冷或最热时温差。
四、超高层建筑的沉降安全问题的措施
超高层建筑一般整体较大,建筑基础所承受的静动载荷十分大,由此超高层建筑在某个层面上而言容易导致整体的沉降,超高层建筑的竣工后三年,建筑的沉降速度较大,大约可达到5~10cm。超高层建筑的沉降将导致燃气管道遭到破坏,最主要的由于建筑物内的燃气管道随着建筑物整体沉降,然而建筑物外部埋地或者架空管道则静止不动,由此在管道的引入处产生了阻止建筑物下沉的力。随着建筑物沉降的增加,燃气引入管受到的抗力增加,沉降达到一定的数值后,燃气管道将产生形变和断裂,最终导致燃气泄露,导致燃气供应中的事故。
超高层建筑沉降所带来的对燃气管道的不良影响,在超高层建筑的燃气管道设计中应综合考虑,并根据超高层建筑状况调整燃气管道工艺设计,从而实现更为优化的设计。也可在燃气引入管位置安装伸缩补偿管或者金属软管抵消超高层建筑沉降所带来的不良影响,由此超高层建筑的沉降过程中由于伸缩补偿管吸收相应的抗力,有效防止了燃气管道的断裂等破坏。同时对金属软管的引入,利用波纹管随着外力变化而挠变的特点,减少了燃气引入管位置所遭受的应力,由此实现了超高层建筑沉降力度的补偿,由此保护了燃气管道。金属波纹管补偿量较大、耐腐蚀、抗震、抗疲劳,具有良好的密封性、耐温性,同时使用时间较长等特点,由此在各行各业中实现了广泛的应用。
五、超高层建筑燃气管道设计的消防安全措施
1、防雷、防静电及防腐
超高层建筑燃气管道防雷设计必须针对直接雷击、雷电感应和雷电波侵入采取防护措施。设计中一般要求楼顶(包括转换层)燃气管道及阀门箱应与楼顶避雷带连接,其中楼顶管道与避雷带连接不得小于两处。避雷连接须采用不小于DN8mm的圆钢双面焊接,焊接长度大于圆钢直径的六倍以上,凡焊接处均须防腐。防雷接地装置的冲击接地电阻应小于10Ω燃气管道静电接地电阻应小于100Ω,管道及设备法兰连接一般采用铜片跨接,螺纹连接采用不小于DN8mm的圆钢作跨接,其间电阻值不应小于0.03Ω。
目前室外中压无缝钢管一般采用如下防腐程序:先进行彻底除锈,要求管表面呈金属光泽。先刷一道P207防腐底漆,再刷一道P205防腐底漆,再刷两道银粉漆,并刷黄色标志以示区别(5~8m)。室外低压镀锌钢管刷两遍银粉漆;室内低压镀锌钢管刷一遍银粉,低压也可以按具体情况选用无缝管。
2、燃气设计中安全设施的配备
燃气是一种易燃易爆的气体,燃气管道一旦发生泄漏、出现事故,尤其是超高层建筑人员密集,其伤亡和损失都很大,社会影响很深。因此在高层燃气设计中,对安全防火问题国家有着明确严格的规定。故在设计中应严格执行《城镇燃气设计规范》GB50028-2006和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2008)的有关规定。采取安全措施如下:在引入管室外设置燃气快速切断阀门。在室内管道上设置快速切断阀门及自动切断阀;在各用气点及管道经过的房间设置燃气泄漏安全报警装置,且自动报警系统与自动切断系统联动,并集中监控。其工作原理为:当空气中可燃气体达到一定浓度时,探测器即发出与可燃性气体在空气中浓度成比例的电信号,该电信号传送给报警控制器,报警控制器即显示该可燃气体浓度,当被测可燃气体浓度达到或超过设定的报警浓度时,报警控制器即发出报警并启动有关开关控制信号,提示监控人员采取安全措施或启动自动控制装置,切断气源,从而起到保障安全作用,避免重大火灾爆炸事故的发生。
六、结束语
总而言之,我国超高层建筑燃气管道设计工作一定要考虑到超高层建筑的特殊性,针对超高层建筑的特点展开分析,由此提高超高层建筑燃气管道的设计效果和安全性能。
【参考文献】
[1]严铭卿等.燃气工程设计手册[M].中国建筑工业出版社,2009.
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1变形缝种类简析
通常来说在高层建筑中变形缝有着很多种类,其中较为泛用的主要包括了伸缩缝、沉降缝、防震缝等内容。以下从几个方面出发,对变形缝的种类进行了简析。
(1)伸缩缝。伸缩缝通常又被称为温度缝,在高层建筑施工过程中设置这一变形缝的主要目的在于更好地保护建筑物在温度变化情况下免受建筑材料由于热胀冷缩现象的影响,从而进一步避免这一现象对于高层建筑物可能造成的破坏。除此之外,伸缩缝的存在能够将较长的建筑分成长度不同的独立部分,这一分法能够有效的减轻温度变化对于高层建筑物产生的破坏。另外,在高层建筑工程的施工过程中工程施工单位应当确保每隔一定距离都设置一条伸缩缝,从而在此基础上确保全部的建筑构件都受到保护,最终促进高层建筑整体强度的有效提升。
(2)沉降缝。通常来说如果高层建筑物的基层土质差别较大或者是其与建筑物相邻的其他部分的高度和结构形式存在较大差异,则通常会导致高层建筑物的沉降不均匀问题的出现,并且较为严重的情况下还可能进一步造成建筑物中的某个部位出线位移现象,最终严重威胁到高层建筑物的使用安全和施工质量。在这一前提下沉降缝的设置能够有效缓解这些问题的出现,即为了更加有效的避免不均匀沉降或者是位移现象的发生,建筑工程施工单位应当在施工过程中设置一定的垂直缝,另外,在高层建筑的施工过程中沉降缝宽度的不同还应当随着建筑物地基状况和具体建设高度的不同而进行变化。
(3)防震缝。众所周知防震缝的有效设置能够将高层建筑中形体复杂并且结构不规则的建筑物划分为形体简单并且结构规则的建筑物。因此在这一前提下防震缝的主要设置目的就在于更好地提高建筑物的抗震性能。除此之外,由于防震缝的高侧通常多采用双墙和双柱的建造模式,这使得高层建筑的全高会受到一定程度的影响。因此这意味着在高层建筑中防震缝的最小缝隙尺寸应当保持在30~80mm之间,从而在此基础上促进高层建筑施工水平的有效提升。
2高层建筑变形缝施工技术创新
高层建筑变形缝施工技术的创新是一项系统性的工作,其主要内容包括了伸缩缝技术创新、沉降缝技术创新、防震缝技术创新等内容。以下从几个方面出发,对高层建筑变形缝施工技术创新进行了分析。
(1)伸缩缝技术创新。伸缩缝技术创新的进行是高层建筑变形缝施工技术创新的基础和前提。众所周知高层建筑的施工离不开对于混凝土的合理使用,但是在这一过程中需要注意的是混凝土在投入到高层建筑的施工过程中时常会具有很强的热胀冷缩特性,正是在这一特性的影响下高层建筑物有效的实现了凝固效应并且能够在不同的温度条件下使得混凝土产生相应的变形效果。除此之外,在伸缩缝技术创新过程中假设混凝土的变形力受到束缚则混凝土必然会产生相应的应力,在这一过程中如果应力超出了其所能够承受的极限则会导致高层建筑物出现裂痕现象。因此为了更好地对这一问题进行解决,建筑工程施工单位应当住通常情况下采用两墙设置模式或者是采取两柱构造,从而能够在此基础上形成较为独立的温度变化区间。但是需要注意的是,当高层建筑施工处于某些条件比较特殊的情况下其伸缩缝的设置与技术创新可能会导致更多不良效应的发生,因此为了保证建筑的安全使用,建筑工程施工单位可以进行建筑物顶层的连接,并且通过增加配筋的分布来减少温差变化对建筑物造成的破坏,最终促进高层建筑变形缝施工技术创新水平的有效提升。
(2)沉降缝技术创新。沉降缝技术创新对于高层建筑变形缝施工技术创新的重要性是不言而喻的。建筑物在设置沉降缝时必须考虑到高层建筑的地下室设计,因为地下室容易给沉降缝的设置带来一定的困难,为了解决这一难题,应该采用施工的新技术来解决沉降差的问题。为了减少沉降量,降低沉降差,应该将支撑桩设立在基岩上。选择密度大、压缩性小的地基,确保掩土时减少封土的缝隙。主楼和裙房地基地质和埋深程度的要求有所不同,因此应该分开施工,先进行建筑主体部分的施工,主体部分完工后再进行裙房的施工,这样做能够是二者之间的沉降无限接近。将裙房建在支撑作用较弱的悬挑上,确保裙房和建筑主体部分的沉降基本达到一致。为了避免整体建筑的承压失衡,不应在独立沉降的两部分建筑之间设置支梁。
(3)防震缝技术创新。防震缝技术创新是高层建筑变形缝施工技术创新的核心内容之一。通常来说当高层建筑物的各部位强度和高度以及质量都存在较大差异时,高层建筑是很难对地震的强破坏力进行抵抗,因此这使得高层建筑物很容易出现损坏现象、因此为了更好地确保高层建筑物的防震系数,建筑工程施工单位需要进行防震缝技术创新和防震缝设置。例如当建筑工程施工单位决定不设置抗震缝时,建筑工程施工人员应当对建筑进行精确的抗震分析并且采取相应的加固措施来加强高层建筑中易容易受到损伤的部位的抗震能力。除此之外,为了更好地减少温度对高层建筑带来的应力变化,在高层建筑工程施工过程中施工人员可以采取使用较好的隔热材料和设置架空通风屋等办法来进行完善,从而在此基础上促进高层建筑变形缝施工技术创新效率的有效提升。
3结束语
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关键词:沉降观测技术;高层建筑;运用
对于高层建筑而言,其基础易在地质特点、水文条件、施工处理等诸多因素的共同作用下出现一定的不均匀沉降问题,严重的话,威胁建筑质量不说,甚至可能发生倾斜或倒塌。因此为避免上述情况的发生,经常会在施工期间利用沉降观测技术,以期及时发现隐患并予以有效防治,从而为高层建筑整体性能和综合效益的提高奠定基础。
1 高层建筑施工中沉降观测技术的运用要点
在高层建筑施工中运用沉降观测技术的主要目的在于,通过严密观测、科学分析高层建筑基础的沉降参数,明确沉降的具体成因、严重程度和发展趋势,并及时采取有效措施加以控制,以此确保工程质量和建筑安全。但为确保加荷作用下高层建筑沉降数据的精准度,需要在运用该项技术时把握下述几个要点:
1.1 人员设备要专业
由于沉降观测技术要求的是高精度,即测量误差应控制在1/10-1/20变形值以内,因此必须配备专业可靠的沉降观测人员和仪器设备[1]。如人员需要基于系统学习和专业培训提高相关知识和技能,掌握沉降观测流程和仪器操作规范,以及测量方案的制定优化和问题的分析解决,以顺利完成观测任务;同时建议尽量使用S05或S1级别的精密水准仪、高精度铟合金水准尺等沉降观测设备,若只有普通的塔尺,则要尽量选用第一段标尺,以此保证测量精确度。
1.2 观测位置要合理
考虑到观测点的得当与否与高层建筑沉降情况的准确性有很大关系,所以应该将其设在既能准确代表建筑沉降特征又便于观测沉降的位置,除了要求观测点横纵对称,相邻点间距离为15~30m外,更要保证基准点、工作基点、观测点的点位稳定[2]。如基准点作为测定、检验观测点的直接依据,不仅要确保稳定可靠,而且与被观测对象保持合适的距离,而观测点则通常设在建筑墙柱基、大转角、四角等位置。
1.3 观测时间要科学
高层建筑沉降观测对时间也有严格的要求,尤其是首次观测,必须予以按时观测以免错失原始数据、弱化观测意义,并禁止在其他复测时间出现漏测或补测,唯有如此,才能获取可靠的建筑沉降特点和规律。一般情况下,高层建筑沉降观测时间可由建筑加荷变化或合适的时间段确定,如以建筑每升高一层(或数层)为一个观测周期,或以次/30d为一个观测周期等等,但不管采用何种观测方式,均应做到准时观测。
1.4 观测精度要严格
1.5 观测操作要规范
对高层建筑施工中正式进行沉降观测时,必须结合施工环境、工程特点、观测要求等制定合理的沉降观测方案,并基于准确合理的水准控制点和布网原则完成水准控制网构建;在此基础上合理设置观测点,配以准确标记形成统一而固定的路线;确定观测点稳固后按时进行首次观测和后续观测,并准确记录数据计算平差、高程值、沉降量等,最后规范绘制沉降观测曲线并预测沉降趋势,以便引导安全、科学、正确施工。
2 沉降观测技术在高层建筑施工中的运用实例
由上可知,高层建筑施工中沉降观测技术的运用涉及诸多要点,只有将上述规范要求落到实处,才可进一步提高测量精度和准度,故在此以某高层建筑工程为例,就其沉降观测技术加以具体分析,希望对改善沉降观测效果有所帮助。
2.1 准备工作
由于该项目中的A、B两座高层建筑为近郊区域,均包括地下一层的停车场和地上十九层的建筑结构,且两者保持12m左右的距离,其中钢筋混凝土的主体外墙设有厚度为8~10m的隔热保温层,地基处理则采用了桩基形式。后经全面分析设计了合理的施工组织规划,并按要求配备了专业有素的技术人员,采购、校对了沉降观测设备仪器,重点就建筑沉降观测的精度作了明确要求,具体见表1、表2。
2.2 操作流程
考虑到工程中的高层建筑周围存在较多的电器开关、水气管道等设施,故为防止其干扰沉降观测效果,对其观测点距离作了严格控制,并根据规范标准将其设在了柱基正上方位置,以期随时观测施工期间高层建筑基础的形变状况;在此基础上,结合施工所在地复杂的地质条件、水文环境,构建了科学合理的水准控制网,其中3个水准点分别位于建筑开挖、地面沉降和震动范围外,且保持63.4m的平均距离,并根据建筑12m的间距和相关公式计算了每个水准点高程的均值[4];同时为获得更为精准的建筑沉降测量结果,还分别在工作基点之间和沉降观测点之间设置了与之配套的沉降观测网,以及利用木桩准确标记了镜点和转点定位位置,以此确保每次的沉降观测路线统一,进而提高结果精度。在此基础上,要求技术人员按时、规范观测、记录数据并加以严格计算。
2.3 观测结果
3 结束语
总之,沉降观测技术在高层建筑施工中的运用势在必行,且其作用不容忽视,但当务之急是如何确保其效用得以充分发挥。这就要求我们从高层建筑施工需要和沉降观测原则出发,设置合理的固定测点、观测点、观测时间、计算精度,在此基础上予以规范观测、准确记录和严谨计算,以获得真实可靠的沉降观测数据为建筑施工提供有力参考。
参考文献
[1]秦效华.浅谈沉降观测技术在高层建筑施工中的应用[J].科技创新导报,2011,(24):15~16.
[2]杨清斌,何永洪,杨开勤,喻剑,陈章.沉降观测技术为高层建筑保驾护航[J],工程质量,2010(12):23~24.
[3]陈波,倪永义.浅析高层建筑中沉降观测技术的应用[J].黑龙江科技信息,2011,(29):33~35.
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关键词:高层建筑;沉降观测;信息化
沉降观测信息化主要是指在高层建筑施工过程中,利用各种测量仪器和设备,对施工现场具体的沉降观测数据进行收集和分析,然后再以相应的分析结果为依据调整原设计及施工方案,借此来确保高层建筑施工达到安全性和经济性的目的。现阶段,随着科学技术水平的不断发展和进步,沉降观测技术也随之获得了快速发展,这在一定程度上使高层建筑施工中的实时监测变为可能。借此,本文就高层建筑施工中沉降观测信息化的应用进行剖析。
一 高层建筑施工中沉降观测的要求及原则
(1)沉降观测的要求
由于沉降观测是一项专业性比较强的工作,故此在实际观测过程中,其对仪器设备、人员、观测时间、观测点、精确性等都有着非常严格的要求,具体如下:
1.对仪器设备的要求。按照高层建筑沉降观测精确性要求较高这一特点,为准确发映出建筑在荷载不断增大下的实际沉降情况,有关规范标准规定测量误差应当小于实际变形值的1/10-1/20,基于这一规定,要求观测所用的仪器设备必须选用精密水准仪,如S1或S05级。2.对观测人员的要求。进行观测作业的人员必须具备较高的素质和专业水平,能够熟练操作仪器设备,同时还应了解测量的相关理论及其在不同工程中的具体应用,这样才能做到及时、快速、准确地完成观测任务。3.对观测时间的要求。《建筑变形测量规范》中对沉降观测时间有着非常严格的规定,尤其是首次观测必须按时进行,如若不然很难确保沉降观测得到准确的原始数据,这样会导致观测失去真正的意义。为此,在实际观测中必须掌握好观测时间。4.对观测点的要求。在建筑物上的观测点应当纵横向对称,各个相邻观测点之间距离应控制在15-30m左右。5.对精确性的要求。应当按照建筑物的具体特点及建设方的要求确定观测精度等级,若是在没有特殊要求的情况下,可采用二等水准测量,这样基本能够满足高层建筑沉降观测要求。
(2)沉降观测应遵循的原则
在高层建筑施工过程中,实施沉降观测时应当遵循以下几点原则:其一,所选点位应当稳定、准确。沉降观测过程中所依据的工作基点、基准点以及建筑物上的沉降观测点等应当稳定、准确;其二,观测作业人员、以及观测中选用的设备仪器应当固定;其三,在实际观测作业中,环境条件应当尽可能保持一致;其四,观测的具体路线、程序以及方法等应当固定。遵循以上几点原则,能够在客观上降低观测的不确定性,并且还可以进一步减少观测误差的产生,有利于提高观测的整体精确性,从而确保观测所得的沉降量更加真实、准确、可靠。
二 沉降观测信息化在高层建筑施工中的具体应用
(1)具体观测步骤
在对高层建筑进行沉降观测时,应按照以下步骤进行:
1.建立水准控制网。应当按照高层建筑的具体特点以及现场环境情况制定科学合理、切实可行的沉降观测方案,同时应由建设方提供精确的水准控制点,然后以观测方案为依据,并根据布网原则的具体要求建立水准控制网。具体如下:其一,普通高层建筑周围应至少布设3个水准点,各水准点间距应小于100m;其二,在施工现场区域内的任何场所架设观测仪器时,应当至少能够后视到2个水准点,而且区域内的水准点应当形成闭合图形;其三,水准点应当设置在建筑沉降、开挖以及振动区域的范围之外,埋深深度应当大于1.5m。2.确定观测路线。应当按照观测点的实际埋设要求,确定出其具置,然后在观测点与控制点之间建立观测路线,并做好标记,确保每次观测均沿同一路线进行。3.沉降观测。应当按照预先编制好的观测方案进行测量,首次观测必须在观测点稳固之后方可进行。由于大多数高层建筑基本都有地下结构,为此,首次观测应由此开始。而后随结构升高一层,临时观测点应随之上移一层,直至达到+0.00时,便可埋设永久观测点,每施工一层应复测一次,直到建筑竣工为止。此外,还应做好观测记录,应将各次观测的记录进行认真仔细的检查整理,并确保没有错误后,采用平差计算法算出各个观测点的高程值,借此来确定出建筑的具体沉降量。
(2)观测要点
1.在对高层建筑进行沉降观测时,应当做到认真观测、仔细记录、谨慎核对、准确绘图。2.在实际观测过程中,应当确保观测仪器设备稳固,这样能够进一步保证观测结果的精确性。3.每次观测都必须按照预先确定好的线路进行,观测过程中应当尽可能避免直射阳光,这样能够确保成像清晰。4.在雨季进行观测时应当先对水准点的标高进行检查,看其是否发生变动,若出现变动必须立即进行调整,以确保观测不受影响。
(3)注意事项
在高层建筑施工中应用沉降观测信息化时应注意以下事项:其一,应当严格按照相关测量规范要求进行观测;其二,在前后视观测过程中,应当采用同一水平尺;其三,每次观测都必须以固定的路线进行;其四,在具体观测过程中应做到随时观测、随时检核计算,观测尽可能不要中断,应一次性完成;其五,应当将每一次观测所得的结果及时反馈给相关部门,若发现建筑24小时的沉降量超出1mm时,必须立即停止施工,然后会同所有相关部门制定有效地应对措施,借此来保证施工顺利进行。
参考文献:
[1] 崔吕红.高层建筑沉降观测的有关问题及解决方案[J].城市建设理论研究(电子版).2011(32).
[2] 高鹏.相亦华.对高层建筑施工中沉降观测技术的探讨[J].建材发展导向(下).2011(2).
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【关键词】超高层建筑;施工技术
1.引言
按照《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002),40层及40层以上或者房屋高度超过100m的建筑物称为超高层建筑。作为很多城市的标志性建筑,超高层建筑在我国的发展虽然是上个世纪90年代才起步,但以如今在超高建筑领域已经积累了很多经验并且建筑成果也在世界范围内具备较高的知名度。在施工技术层面,运用于超高层建筑的混凝土超高程泵送技术等新型技术的改进和完善对于解决建筑问题、提升建筑综合质量具备重要作用。那么,高层建筑施工中的技术有哪些要点呢?接下来,本文将对这些要点展开论述。
2.超高层建筑沉降控制要求
2.1 关于观测时间
建筑物沉降是超高层建筑不可避免的一个话题,对于建筑物沉降的观测是做好沉降控制的前提性措施。观测时间的选择很重要,因为这关系到观测所得数据的原始性和完整性。一般来说,观测需要按照一定的周期、参照某一类时间标准进行。在施工实践中,人们总结出了三类观测时间:荷载变化时间、结构封顶至工程竣工时间和竣工之后的观测时间。
4.关于荷载变化时间,是应该随着建筑物本身重量的增加而重复进行的,也即是:建筑物每增加一层(或者两层,事先根据建筑物的情况及所处地理环境来确定)就实施一次观测;浇筑框架混凝土以后、进行结构安装以后都应该进行观测并与实施作业以前的观测值进行对比;暂停施工的情况下,停工的时候要进行观测并记录在案,复工的时候也要进行观测并与停工之前的沉降值进行对比。
5.结构封顶至工程竣工期间的观测不必像荷载变化观测那么的密集,一般来说,这种情况下的观测需要根据三个月内的沉降量来确定。比如说,如果三个月内的沉降量均匀且沉降值在1mm之内,那么,只需要3个月进行一次观测就可以了;如果三个月内的沉降量未超过2mm,且上一次观测值同样没有超过2mm,那么观测就可以6个月进行一次了。不过,值得注意的是,如果外界环境特别是地质条件发生了显著变化的时候,观测应该在变化出现以后及时进行并缩短观测周期;交工前的观测是必不可少的,这既是安全保障的措施,也是房屋质量的定性凭据。
2.2 关于观测点的选择要点
为了能够全面地了解建筑物的沉降情况,观测点的选择很重要。一般来说,观测点应该对称,且点与点之间的距离应该在20m左右,而且围绕建筑物的分布不应该集中而是要均匀环绕建筑四周。具体来说,观测点的选择有以下几个要点:观测点必须有4个是固定不变的,以便进行观测值的历史对比;沉降基准点应该在建筑物的压力作用范围以外距离基坑边15m的范围内。
2.3 观测实施的要点
沉降量观测作业的实施应该遵循一定的方法和原则,否则再好的观测工具,其观测效果也会打折扣。在作业实践中,人们总结出了观测实施的“五定原则”,也即:基准点和观测点的点位要稳定;观测所使用的仪器和设备的性能要稳定;实施观测的地理环境、气候环境和季节等影响因素要基本一致,也就是外界环境的“历史稳定”;实施沉降观测的程序和方法不能一次一改,而应该确定不变,否则就会影响观测结果的可比性。
3.超高层建筑混凝土施工中的技术要点
混凝土施工作为超高层建筑的重要工作,施工的技术水平对于建筑的工程质量至关重要。因此,在施工工艺、管道敷设、楼层布置、混凝土布料、混凝土浇筑(包括劲性结构浇筑)等环节都一些技术要点需要特别注意。
3.1 工艺流程中的要点
超高成建筑的工艺流程一般情况下可参考并采用以下模式:计算混凝土的配合比——配置原材料和外加剂——测定混凝土的性能(尤其是坍落度)并进行样块试制——制作并输送混凝土(采用泵送的形式)——混凝土布料——浇筑和振捣——拆除泵和输送管。这样的模式基本环节和顺序不可以忽略或改变,否则会对施工造成不良影响。
3.2 混凝土输送管的敷设
超高层建筑的混凝土输送管道采用的是垂直工程设计,因此需要使用角铁焊将管道固定在实现预埋在钢筋混凝土边梁的铁件;而在管道经过露面的时候,不能够直接铺放于楼面,而应该布置支架和马道。
3.3 混凝土的布料和浇筑
在对超高层建筑进行混凝土布料时,需要使用独立式混凝土布料杆与输送管道和软管相连接,然后进行水平布料。在这个过程中需要注意的是:独立式混凝土布料杆应该安置在楼板的模板平面上,而不能直接接触待浇筑的楼板。布料完成以后,需要及时进行浇筑。浇筑一般应该分成两个阶段按序进行,也就是常说的“二次浇筑”:第一次对柱桩进行浇筑,第二次对梁板进行浇筑。浇筑的过程中有很多技术性细节需要特别予以注意:
二、对于高度在3m以上的柱进行浇筑的时候,模板侧需要开设门子板,以便混凝土从门子板的斜槽入模,从而方便振捣器在平台顶部进行振捣作业。
三、应该进行分层浇筑,每一浇筑层的厚度应该控制在400mm左右,上下100mm浮动。
(3)泵送混凝土的时候,应该在料斗内始终存留20cm以上的混凝土,以防止输送泵内形成空气层,从而造成转换开关阀堵塞。
4.结束语
随着我国城市化浪潮的继续突进,超高层建筑会越来越常见,建筑的形式会越来越多样化。而随着建筑技术的进步,超高层建筑的功能会臻于完善,其在城市中的标志性作用也会展现得更加合理。
参考文献:
[1]崔勇刚.超高层建筑施工技术要点分析.建设科技,2011,15:72.
[2]石伟国.高层建筑型钢悬挑脚手架设计及施工技术探讨.建筑技术,2012,8:717.
[3]张鑫.浅谈高层建筑施工技术要点.技术与市场,2012,19:31
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【关键词】:高层建筑;土地资源;施工技术;沉降观测
Abstract: with the constant development of our economy, the constant progress of science and technology as well as land resource is nervous with each passing day, the civil construction industry ushered in the climax of construction also began to the developed to high-rise buildings, more and more high-rise buildings appear in the city, high-rise buildings appear to alleviate on certain level land tension phenomenon, but it is also put forward higher requirements for modern construction technology, the following will introduced the sedimentation observation technique in high building construction, by for everybody reference to learning to use.
Key words: high-rise building; land resources; construction technology; settlement observation
中图分类号:TU974文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)04-0020-02
1、前言
改革开放以来,特别是我国加入WTO以来,我国的经济得到了飞速的发展,科技也得到了很大的进步,但是由于土地资源的日趋紧张,在各地土木建筑行业迎来建设的同时也开始向高层超高层发展,越来越多的高层建筑如雨后春笋般出现在城市中,在一定程度上缓解了用地紧张的情况,但是高层建筑一次性投入多,影响因素多,出现问题后影响大,经济损失严重,这对现代的建筑施工技术提出了更高层次的要求,本文以下内容将对高层建筑施工中沉降观测技术进行简要的介绍,以供大家参考学习之用。
2、引发高层建筑沉降的因素分析
高层建筑改变了地面原有的状态,并对建筑物的地基施加了一定的压力,这就必然会引起地基及周围地层的变形。为了保证高层建筑物的正常使用寿命和高层建筑物的安全性,并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数,高层建筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。根据作者多年的高层建筑施工,总结出了引发高层建筑沉降的主要因素有如下几个方面:第一,在高层建筑施工中因内部因素引发的沉降变形现象可分为两类,即合理变形与施工误差变形。其中合理沉降变形一般小于设计方案中的允许变形值,无需进行任何技术处理和调整,随着时间的推移会逐渐趋于稳定。而施工误差引发沉降变形,对于建筑的安全性能造成极大的危害。第二,外部因素,高层建筑施工中因外部因素引发的沉降变形现象主要表现为基础形变,由于建筑物的整体重量超出基础部分的承载系数,导致基础部分的土层被不同程度的压实,进而造成高层建筑的沉降。
3、高层建筑施工中沉降观测的基本要求
根据作者多年的施工经历,认为高层建筑施工中沉降观测应满足如下几个方面的基本要求:第一,人员素质的要求,必须接受专业学习及技能培训,熟练掌握仪器的操作规程,熟悉测量理论能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序,对实施过程中出现的问题能够会分析原因并正确的运用误差理论进行平差计算,做到按时、快速、精确地完成每次观测任务。第二,建构筑物的沉降观测有严格的时间限制条件,其他各阶段的复测,应根据工程进展情况定时进行,不得漏测或补测。根据工作经验,在施工阶段,观测的频率要大些,一般按3天、7天、15天确定观测周期,或按层数、荷载的增加确定观测周期,观测周期具体应视施工过程中地基与加荷而定。如果暂时停工,重新开工时和在停工时应各观测一次,以便检验停工期间高层建筑沉降变化,为重新开工后沉降观测的方式、次数是否应调整作判断依据。在高层建筑竣工后,观测频率可以适当少些,这要根据沉降速度的大小和地基土类型而定,一般有一个月、两个月、三个月、半年与一年等不同周期。由沉降量与时间关系曲线判定沉降是否进入稳定阶段,对科研项目工程应重点观测,若在最后三个周期观测中每周期的沉降量小于等于2倍的测量中误差,可认为高层建筑沉降已进入稳定阶段。对于一般工程的沉降观测,当沉降速度小于0.01~0.04mm/d,可认为其已经进入稳定阶段,具体取值应根据各地区地基土的压缩性确定。第三,为了能准确反映高层建筑物的沉降情况,沉降观测点要埋设在便于观测且最能反映沉降特征的位置,通常情况下,建筑物设计图纸上有专门的沉降观测点布置图。第四,沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点,点位要稳定,所用仪器、设备要稳定,观测人员要稳定,观测时的环境条件基本一致,观测路线、镜位、程序和方法要固定。第五,仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、正确。在观测过程中,操作人员要协调一致, 工作相互配合,认真仔细,并做到步步有校核。第六,根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求选择沉降观测精度的等级。在没有特除要求情况下,一般的高层建构筑物施工过程中,可以采用二等水准测量的观测方法进行沉降观测。各项观测指标要求如下:往返较差、附和或环线闭合差:h=∑a-∑b≤1.0,n表示测站数;前后视距≤30m;前后视距差≤1.0m;前后视距累积差≤3.0m;沉降观测点相对于后视点的高差容差:≤1.0mm。第七,原始数据要可靠真实,记录和计算均要符合相关标准规范的要求,依据正确,严谨有序,步步校核,结果有效的原则进行成果整理及计算。第八,沉降观测水准基点在一般情况下,可以利用工程标高定位时使用的水准点作为沉降观测水准基点。如水准点距离观测点过远,应在建筑物或构造物附近,另行埋设水准基点,这样可以保证观测的精度。对高层建筑物和构筑物每一区域的沉降观测,水准点必须有足够的数量,并按《工程测量规范》规定并不得少于3个。水准点应埋设坚固,考虑永久使用,与被观测的高层建筑物和构筑物的间距控制在30~50m,水准点帽头宜用铜或不锈钢制成,如用普通钢代替,应注意防锈。水准点的设置必须在基坑开挖前15天内完成。水准基点可根据实际情况,采用深埋式和浅埋式两种,但每一观测区域内,应设置至少一个深埋式水准点。
另外在沉降观测过程中应注意以下几个方面的问题:严格按测量规范的要求施测;前后视观测最好用同一水平尺;各次观测必须按照固定的观测路线进行;观测时要避免阳光直射,且各观测环境基本一致;成像清晰、稳定时再读数;随时观测,随时检核计算;在雨季前后要联测,检查水准点的标高是否有变动;将各次所观测沉降情况及时反馈有关部门,当建筑物每天(24h)连续沉降量超过1mm时应停止施工,会同有关部门采取应急措施。
4、高层建筑施工中沉降观测的步骤
高层建筑施工中沉降观测,应按照一定的程序和步骤进行,而且应严格控制每个程序的质量。根据作者多年的施工经验,认为在沉降观测中应按照以下步骤和程序进行:第一,根据工程的特点布局、现场的环境条件制订测量施测方案,由建设单位提供的水准控制点(或城市精密导线点)根据工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。第二,依照场区水准控制网,根据图纸设计的沉降观测点布点图及沉降观测点的埋设要求,确定沉降观测点的具置。在沉降观测点与控制点之间建立固定的观测路线,为了保证各次观测均沿同一路线,应在架设仪器站点与转点处作好标记桩。第三,根据确定的观测周期及编制的工程施测方案,第一次观测应在观测点稳固后及时进行。一般高层建筑物有一层甚至数层地下结构,第一次观测应从基础开始,在基础的纵向轴线和横向轴线上(基础局边)按设计好的位置埋设沉降观测点(临时的),等临时观测点稳固好,进行首次观测。第四,将各次观测记录整理检查无误后,进行平差计算,求出各次每个观测点的高程值,从而计算出沉降量。第五,列统计表并对各观测周期平差计算的沉降量进行汇总,对各观测点的下沉曲线进行绘制。根据沉降曲线图和沉降量统计表,可以对建筑物的沉降趋势进行预测,及时的反馈建筑物的沉降情况,正确地指导施工。
5、结束语
高层建筑施工中的沉降观测是控制高层建筑整体质量的一个关键指标,应严格按照规范标准及设计的要求进行,作为一名技术人员,应注意不断学习,不断在实践中总结,不断提高自身专业素质和职业道德,以提高高层建筑施工中沉降观测技术的运用水平,保证工程质量。
【参考文献】
[1]《土木工程监测技术》夏才初等,中国建筑工业出版社
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