化学灌浆施工方案范文

时间:2024-04-09 11:35:16

导语:如何才能写好一篇化学灌浆施工方案,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

化学灌浆施工方案

篇1

【关键词】桩基 溶洞处理 方案a 方案b施工方法

中图分类号:TU473.1 文献标识码:A 文章编号:

工程简介

大庆至广州高速公路粤境连平至从化段S7合同段k43+353黄屋大桥、k48+805.5礁砍石大桥桥位位于丘陵区,桥位区覆盖层由第四系耕植土、冲积粉质粘土、卵石、卵石夹块石、砾砂、碎石、沼泽相淤泥质粉质粘土、残积粉质粘土、粉土等组成,基底有泥盆系上统帽子峰组砂质页岩、砂岩、灰岩、碳质灰岩及其风化层组成。桩基202颗,桩径1.5米,总长3050.824米,桩径1.6米,总长1257.9米,桩径1.8米,总长688.5米。溶洞特征:由软塑状粉质粘土全充填,漏水;由灰黑色,软塑状粉质粘土全充填,微漏水;空洞无填充,漏水等。

溶洞分类

溶洞按其填充状态可分为空的、半填充的和完全填充的三类:按其填充物的性质可分为粘性土、砂砾和稀土三类;按其漏水情况可分为漏水和不漏水两类。

溶洞处理方案

处理溶洞的走向与河流的流向相同。根据上述地质条件,从技术、经济等方面经过比较,选择了静压化学灌浆法、套内护筒法等施工技术配合使用处理溶洞,取得预期的效果,处理方式如下:

主桥桩基对溶洞的处理:主桥桩基精确放样后,在桩基施工平台上用地质钻于桩中心进行超前钻,必要时增加钻位。根据超前钻的结果,确定护筒的打入深度。有溶洞的桩位,护筒沉至风化岩层,置于强风化岩面上,这样可穿过土洞。护筒的底部即为岩层或溶洞的顶部。没有溶洞的桩,护筒沉放要穿过淤泥质亚粘土、砂砾层,置于砂砾质亚粘土层至少2m深。

根据溶洞的不同类型,最后决定兼用两种不同的施工方案。方案a当溶洞内有填充物填满或有流砂的,或当溶洞为空洞或填充物不满(水洞)且深度在3m以内的,在钻孔桩施工前先进行预处理,采用静压化学灌浆法固填充物和流砂,或用此法填满溶洞,在固结体达到一定强度以后再钻孔施工。方案b当溶洞为空洞,且深度在3m以上的,拟用套内护筒法施工,即用内护筒穿过溶洞的施工方案。

四、方案a、b施工方法

(一)方案a施工方法

1、方案a技术要求溶洞预处理的目的是为了加固溶洞填充物和填满溶洞空间并达到一定的强度(20mpa以上),防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔等情况的发生,保障成孔及水下混凝土浇注等一系列施工工序的顺利完成。溶洞预处理施工,在钻孔桩施工之前进行,相当于在桩基础施工过程中,于钻孔桩施工工序之前加入一道预处理工序,与桩基施工的各工序一起形成流水作业。

2、施工方案

(1)处理方法选择由于溶洞埋藏较深,不能用爆破或填充混凝土等一般方法处理,有效的处理方法是灌浆法。而在众多的灌浆法中,因溶洞的不规则性,决定了其处理的最有效和比较经济的方法是静压化学灌浆法。因此,采用静压化学灌浆法,同时也可兼用喷射灌浆法,促进填充物强度的加强。

(2)静压化学灌浆的加固特点浆材可在几秒或在几十秒内瞬间凝固,可控制浆液灌注在一定范围内且不流失,材料的利用率高,比较经济。浆材的结石率为100%,即1m3体积浆材可得1m3结石体。对溶洞中的砂、砾等土体,浆液是通过渗透作用板结砂和砾的;对于溶洞中的稀土、亚粘土等土体,浆液是通过劈裂、挤密作用加固土体的;对于无填充物和半填充溶洞的空间,浆液是通过充填作用填满溶洞的。浆液在土体中的渗透扩散方向是往小主应力面方向,浆液固化后,小主应力面得到加固,而原次小主应力面变成小主应力面。这样,通过对小主应力面反复不断的加固,一方面渗透、挤密溶洞中的土体的空隙,充填溶洞的空间,在桩体周围形成防水帷幕,防止流砂和保证护壁泥浆不流失;另一方面,提高溶洞中土体的承载力和抗剪力形成挡土墙,防止坍孔。静压化学灌浆的关键在于浆材的配方和工艺。材料:普硅425#水泥(新标准为普硅32.5mpa水泥)与化学浆。工艺:采用双液灌浆系统进行全孔灌浆,要求少量多次、反复灌浆。

3、主要施工机械设备主要机械设备有:bw250泥浆泵,bw150泥浆泵,100型钻机,泥浆搅拌机和贮浆槽,高压灌浆管及其配件。

(二)方案b(套内护筒)施工方法

1、内护筒长度的确定护筒长度l=h+3(m)(h为地质超前钻确定的溶洞高度)

2、内护筒内径的确定内护筒内径应大于φ220cm,同时外径应小于外护筒内径5cm左右,如果只下一次内护筒(一层溶洞),内护筒内径选用233cm,壁厚为1cm,则外径为235cm(主桥外护筒内径为240cm)。当遇到第二层溶洞时,第二层溶洞的内护筒(即第三次护筒)选用220cm内径。

3、溶洞顶部冲孔根据超前钻的资料,当钻孔施工接近溶洞顶部时,提起钻头、钻杆,移开钻机(gps-30),采用冲击钻机ykc-30冲孔,冲孔钻头外径235cm。用冲击钻冲孔时,要求轻锤慢打,使孔壁圆滑坚固,提升高度一般不超过50cm。所有卡扣及钢丝绳必须先经测试检查,其它施工工艺及注意事项与常规相同。

4、内护筒的沉放方法

(1)当冲击穿过溶洞顶部时要反复提升冲锤,在顶部厚度范围上下慢放轻提,冲锤不明显受阻碍,说明顶部已成孔并且是圆滑垂直的,此时用钢丝绳活扣绑住内护管,用吊机(或冲机自吊)把内护筒放入外护筒内至孔底。到孔底后,内护筒不会靠自重沉到溶洞底部(因溶洞底有沉渣、沉淀物等)。此时,gps-30钻机重新就位。

(2)护筒沉设利用gps-30钻机进行,在钻机的钻杆上附加压架,利用钻机的钻进压力和钻杆、钻头的重量,使内护筒随钻头的钻进而下沉,直到溶洞的底部。

5、内、外护筒间空隙及内护筒与溶洞底部间空隙的处理

(1)在内护筒底部及顶部100cm范围内回填砂、碎石,中部回填中砂。

(2)用高压喷射灌浆法(施喷法)对回填体进行灌浆处理。灌浆后,内护筒上下两端空隙被砂、碎石及浆液冲填固结,固结强度要求达到30mpa,其抗渗系数可达10-7m/s。灌浆处理后,即可重新冲孔。

(3)在内护筒顶部及底部100cm范围内回填小碎石素水泥混凝土,内护筒中部回填砂,同样能起到堵塞空隙的目的。

(4)对于需要处理多层溶洞的桩基,一般仍采用上述灌浆法填充固结空隙进行施工。目的是为了增加溶洞底部(同时有可能是下层溶洞的顶部)附近填充物的密度和强度,并且增加内、外护筒间的胶合力。

(5)重新冲钻,直至嵌入完整基岩。当符合设计及规范要求时,经监理工程师同意即可终孔,此桩即成孔。成孔后的工序工艺与常规相同,并不赘述。

五、结语

根据溶洞的不同类型,用方案a、方案b进行分类处理,处理方法可靠,各项技术指标均能满足设计要求。化学灌浆法对溶洞的预处理达到预期目的,有效防止了钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔现象,可保证成孔及水下水泥混凝土浇注等工序顺利完成。套内护筒法要求对施工过程的每个环节(从确定内护筒长度、内径到沉放方法乃至内外护筒间空隙、内护筒与溶洞底部间空隙的处理)都必须落实到位,便可顺利成孔。只要对其施工过程严格把好技术关,可有效缩短工期,保证了工程质量与经济效益的双赢。

【参考文献】

[1] 公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000).人民交通出版社,2000。

篇2

【关键词】混凝土;结构工程;加固施工

在混凝土建筑物出现混凝土强度不够、灾后修补,或者是增加荷载、配筋不足、接建等质量问题时,其功能性就会发生改变,在这种情况出现时,就需要对混凝土结构工程进行加固施工。在加固施工的过程中,制定合理、有效的施工方案是非常重要的,要根据结构工程的不同情况来对加固方案进行不同的制定,同时通过对施工工艺进行优化,达到结构加固的目的。

一、合理加固方案的重要性

1、为施工质量提供保证

施工方案是为建设施工过程中的经济、技术和组织提供指导的技术性文件,对施工质量有着直接影响。为了可以保障施工质量的可靠性,施工方案的实施和效果与质量检测有着紧密联系,最后具体依据和结果的确立是施工质量的最终目标。在施工方案中,要根据国家现行颁布的施工技术操作规程、施工及验收规范、质量检验以及评定标准对施工工程进行验评、检查,对施工方案中的具体施工做出包括工序交接检查、技能型开工前检查、办理验收签证手续以及隐藏性工程检查等在内的明确质量要求,对质量的检测做到具体落实,以满足预定的施工标准。

2、为施工成本提供保证

施工方案主要包括选择施工机器、组织流水施工、确定施工方法、选择施工机器,不同的施工方案其工期也就不同,要使用不同的机器,优化施工方案选择可以使工程成本有效降低。要根据合同工期和上级要求对施工方案进行制定,结合项目的实际情况和工程性质,制定多个方案,通过相互间的比较,对最合理、最经济的方法进行选择,对技术组织措施计划要有经济可行的制定。并在施工组织设计中提出,现场管理人员、工程技术人员、材料员要分工明确,使技术组织措施得到落实,做到对成本的控制。

3、为施工效益提供保证

在混凝土结构施工中,要严格审核施工过程中的专题施工方案,对其不断改进,对施方案不断的进行技术经济分析,对工程投资的节约潜力进行挖掘,使之能够得到更高的效益。利用施工方案的合理有效,对工程造价进行有效控制,以有限的成本得到极大的施工效益,这也是施工管理的一个重要目标。

二、加固方案的分析

1、加固方法

对混凝土结构工程的加固施工就是为了实现补强、修复、增强使用功能、提高承载力、使使用要求得到满足。所以,加固方案的选择要把加固工程质量的提高作为根本目的。下面对几种加固方案做简单介绍。

(1)外包钢法

这种方法就是在混凝土柱周围用型钢包裹,实现加固的目的。它可以在构件截面尺寸不增加的前提下,使混凝土柱的承载力大幅度提高。外包钢法主要有两种作业形式,分别是湿式作业法和干式作业法。湿式作业法是指利用环氧树脂化学灌浆材料,在混凝土柱上粘贴角钢,还有一种方式则是在混凝土和角钢之间进行混凝土浇筑,达到混凝土和外包钢材结合的目的。干式作业法是指在混凝土柱的周围直接包以型钢,没有将型钢和混凝土进行连接,就达不到有效的整体性,所以也不能使结合面的传递剪力得到保证。在外包钢加固法中使用时,要重点注意包括钢板的贴合面以及加固结合面处理在内的表面处理。

(2)预应力法

在我国的建筑施工中,无粘结预应力混凝土有着极其广泛的应用。在混凝土外设置的预应力筋会施加给混凝土一个预应力,这就是体外预应力。体外预应力是一种对预应力筋的设置既可以直接设置在体外,也可以是在体外、不需要孔道灌浆施工的无粘结预应力混凝土,其具有经济可靠、施工方便、预应力单独进行防腐优点。近些年来,通过实际工程的施工操作发现:进行旧桥加固时使用体外预应力,可以使结构承载力和抗裂度显著提高,同时使结构的应力状态有效改善。

(3)改变结构传力途径法

通过结构的计算跨度、变形的减小和传力路径的改变,使其承载力提高,这就是改变结构传力途径加固法,对不受限制的较大跨度的结构加固比较适用。这种方法按照支承的受力性能,可以分为弹性支点和刚性支点两种:弹性支承法是为了改变上下结构变弯或者桁架,通过支承结构增设使荷载得到传递,使得结构得到加固;刚性支点法就是利用支承构件的轴心受压对基础构件或者其它承重构件进行荷载传递,实现结构工程加固。

除了这三种方法之外,不同的混凝土加固施工中,还有套箍加固法、化学灌浆修补法、碳纤维加固法、焊接补筋加固法、喷射混凝土补强法、粘钢加固法等。不同的加固方法有其独特的特点和使用范围,在实际施工中要根据实际情况来采用相应的施工方案。

2、通过实际案例看加固方案的选择

(1)加固框架柱:对于框架柱的加固施工,可以采用外包钢法进行加固。外包钢法在不增加混凝土结构截面尺寸的同时,还能使混凝土柱的承载力得到很大提高。

(2)加固框架梁:黏钢锚固法和碳纤维加固法是较为合理的加固方案,因为这两者中黏钢锚固法具有较简单的施工,低廉的造价且较小的空间占有率,其加固效果好,相比于加大截面法和预应力法有着明显优势;碳纤维加固法则具有多种优势,比如高强度、较小的劳动强度、较短的施工工期,只是需要较高的材料费用,同时在负弯矩部位的加固应用相对来说不如钢板的性能好。

三、加固施工工艺的优化

1、明确施工工艺的重点

通过对浇筑、振捣等因素作用的综合考虑以使核心工序得到确定,这就是特定工序。对特定工序的显著突出,能够使机具设备的应用范围得以突出,防止了施工模式中的粗放式施工。在一些特殊部位具有较大应力,就应该首先使特殊部位的钢筋保护层厚度得到保证。

2、和建筑工程的结构特点紧密结合

在建筑施工中,建筑物结构类型的不同会使得其中各混凝土构件具有不同的重要作用。当前,并没有明确的技术规程和监理规范要求,也没有确立有效的建筑市场秩序,在具体的检验位置确定时一定要在对构件重要性划分依据明示的前提下,制定的加固施工方案要和建筑工程结构特点相互紧密结合。

3、新材料、新技术、新工艺的使用

混凝土结构工程的加固施工方案要在其施工方法上体现出科学性、先进性和可行性。当前社会科技水平的快速发展,使得建筑施工中新材料、新技术、新工艺不断的投入到施工工程中,对施工过程有着明显改善。对于加固施工的工艺优化也要从这三方面着手,对其进行创新、科学施工。

总结:

混凝土由于其自身特点的影响,其使用过程中有着许多注意的问题,比如由温度和水分原因造成的裂缝问题,这使得施工中对混凝土结构工程的加固具有重要意义。在混凝土结构工程加固施工中,施工方案对于施工质量的保证有着重要意义,对加固施工工艺的优化更是加固施工进一步完善的保证,

参考资料:

[1]王元炯.论混凝土结构工程加固施工及方案的优选[J].沿海企业与科技,2010,(06)

篇3

[关键字]水利工程 施工 质量 对策

[中图分类号] TV5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-4-236-1

0 前言

改革开放以来,随着经济的发展,能源的消耗越来越大,特别我国水资源的分布在时间、地域方面的差异性太大,这些均需要我们必须加大水利工程的建设力度。水利工程施工的工程量大、投资大、技术工种多、施工强度高、环境干扰严重等特点,故在其施工中必须进行方案论证和编制可行的施工组织设计,只有这样才能确保水利工程能够变害为利,能够为我国经济发展做出更大的贡献,但是由于种种原因,在水利工程施工中还常见一些质量隐患,严重影响着工程的质量,必须引起注意,本文以下内容将对水利工程施工常见质量问题进行介绍,并在此基础上提出解决对策,以供参考。

1 水利工程施工常见质量问题

水利工程大坝一般均为大体积混凝土,其施工过程中常见的质量问题就是产生温度裂缝。产生温度裂缝的原因一方面是由于混凝土内部的因素,由于内外温差产生的温度应力超过了混凝土所能承受的抗拉能力;另一个方面是混凝土的外部因素,结构的外部约束和混凝土各质点间的约束,阻止混凝土收缩变形,混凝土抗压强度较大,但受拉力却很小,所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时,即出现裂缝,这种裂缝轻则会影响到结构的耐久性,重则会影响到结构的强度,必须引起足够的重视。

2 提高水利工程施工质量的措施研究

根据本人多年的实践经验,认为要提高水利工程施工质量应从如下几个方面采取措施:

第一,加强领导,落实责任制。领导的重视与否是搞好工程质量工作的重要前提。全面落实责任制,明确单位领导、项目负责人、工程技术人员和具体工作人员责任,层层落实责任制,并加强监督和检查。按照规范和技术要求,出现质量问题,不管当事人发生什么变化,都要追究责任,即工程质量终身制。彻底解决工程当事人不管工程质量如何,出现问题一走了之的弊端,使工程人员真正负起责任来。

第二,施工方式选择最优化。在施工方式的选择上,必须以增强施工方案和施工工艺的实用性和先进性为原则,进行优化设置。首先必须采取符合施工要求的施工方案,质量标准以及操作规程。必须采取较为先进的工艺,用以带来更高的生产率和产品质量,这样做的同时,会提高项目的投资。因此在选择施工工艺上,要对企业的综合经济实力进行充分的调查,并根据工程项目和实际的情况选择最适合的方案,绝对不要为了省钱而选择不好的施工方案,这自然会造成得不偿失的局面。

第三,根据季节不同采取不同的温控措施。在高温地区或高温季节施工混凝土,在满足混凝土强度及其他性能的前提下,尽可能减少水泥用量,高掺粉煤灰,以降低混凝土水化热及绝热升温。同时,采用冷却水或加冰拌合、预冷骨料,以及在坝面喷雾形成小环境达到降低混凝土入仓温度的目的。完成后,加强混凝土的表面养护,防止外温倒灌。另外,也可在坝内埋设冷却水管来降低坝内温度。在寒冷地区或寒冷季节施工混凝土,除在混凝土中掺入一定量的抗冻剂外,还可以通过保温材料、碘钨灯或定时喷浇热水、蓄存热水等办法,提高混凝土表面及四周散热面的温度,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度而引起较大的温度应力。

第四,加强对混凝土早期的养护,这一措施的主要目的是保持适宜的温湿条件,一方面使混凝土免受不利温度、湿度变形的影响,防止有害的冷缩和干缩,另一方面可以保证水泥水化作用的顺利进行,以期达到一定的抗裂能力和设计的强度。一般情况下,新浇筑的混凝土中所含的水分完全可以满足水泥水化的要求,但是由于蒸发等原因引起的水分散失,从而推迟甚至妨碍水泥的水化,表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响,因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,应引起必要的重视。

第五,对于大体积混凝土裂缝,应以预防为主,为此需要精心设计、施工,但是由于目前采用的防止裂缝的安全系数较小,而实际情况有复杂多变,所以实际工程中还是难免出现一些裂缝。大体积砼的裂缝分为三种:表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝。对于表面裂缝因为其对结构应力、耐久性和安全基本没有影响,一般不作处理。对深层裂缝和贯穿裂缝可以采取凿除裂缝,可以用风镐、风钻或人工将裂缝凿除,至看不见裂缝为止,凿槽断面为梯形再在上面浇筑砼。限裂钢筋,在处理较深的裂缝时,一般是在砼已充分冷却后,在裂缝上铺设1~2层的钢筋后再继续浇筑新砼。对比较严重的裂缝可以采取水泥灌浆和化学灌浆。水泥灌浆适用于裂缝宽度在0.5mm以上时,对于裂缝宽度小于0.5mm时应采取化学灌浆,化学灌浆材料一般使用环氧-糠醛丙酮系等浆材。

第六,对坝体进行分块以防裂。混凝土坝一般不设纵缝。横缝的设置及分法与工程地区及施工条件有关,横缝间距一般为20~40m,横缝的结构有正规的切缝和诱导缝。切缝一般是每层完成后由切缝机切割形成;诱导缝则通过分缝处放置规则的铁板、木板或塑料布,均应设置止水措施,随着坝内应力的变化导致混凝土伸缩变形而形成。

第七,其他要求。采用混凝土60d或90d强度作为指标时,应将其作为混凝土配合比的设计依据;所配制的混凝土拌合物,到浇筑工作面的坍落度不宜低于160mm;拌和水用量不宜大于175kg/m3;粉煤灰掺量不宜超过胶凝材料用量的40%,矿渣粉的掺量不宜超过胶凝材料用量的50%,粉煤灰和矿渣粉掺合料的总量不宜大于混凝土中胶凝材料用量的50%;水胶比不宜大于0.55;砂率宜为38~42%;拌合物泌水量宜小于10L/m3。

3 结尾

以上内容指出了水利工程施工中常见的质量问题是裂缝,并在此基础上提出了水利工程施工质量控制措施,表达了自己的观点,提出了自己的见解。作者深知作为一名技术人员,应该在实践中不断学习,并注重借鉴国内外先进的经验,不断提高自身的专业素养和综合素质,只有这样才能为提高施工质量的提高做出应有的贡献。

参考文献

[1]《水利工程》张彦法等,水利水电出版社.

篇4

关键词:混凝土结构工程加固施工方案

中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:

混凝土构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、灾后修补、混凝土强度不够等,都需要进行加固。其加固施工及加固方案的制定尤为重要,对于需要加固的构筑物,应根据构筑物的不同情况制订不同的加固方案。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。优秀的加固方案具体体现在其施工作业方便、施工技术先进、经济效果好、加固质量高等4方面的特点。

一、良好的施工性是加固工程方案必须考虑的条件之一

加固工程方案的优劣,首先要把是否具有施工作业方便作为必要条件,没有良好的施工性是阻碍加固工程施工的一个拦路虎。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,结果是将影响到加固质量。

二、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、新工艺进行工程加固的方法,如,化学灌浆法、粘钢锚固法、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。

1.以框架梁的加固为例,笔者认为,较为合理、经济、技术先进的加固方案当属粘钢锚固法和碳纤维加固法,前者以造价低,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,后者除材料费用高外,则各种优势尽显其中,重要表现在自重轻,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高达十几倍;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200mz左右。但是,应用其在负弯矩部位进行加固效果不如钢板I生能好。

2.以框架柱的加固为例,较为常见的加固方法有外包钢加固法,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,又可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,二是角钢与混凝土之间留一定间距,中间浇筑混凝土,达到外包钢材与混凝土相结合。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。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、粘钢加固法、碳纤维加固法等,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。

三、加固工程方案要在新技术、新材料、新工艺上做文章

优秀的加固工程方案要在工法上体现出其可行性、科学性、先进性。笔者认为,化学补强法不失为当前加固工程中首选的一种最为先进的工法。众所周知,一些加固工程采用过时的加固方法需要大量的人力、物力和时问,已不能满足当前加固工程质量、工期、安全、经济的要求,而化学补强加固方法越来越以其明显的优势成为加固工程中的优选方案,充分显示出新技术、新材料、新工艺在加固工程中的应用成果。在化学补强方法中,除粘钢加固外,碳纤维加固工艺也不失为一种先进的加固工法。例如,某开发公司地下室梁柱加固、某水厂水泵房大梁加固工程,由于环境湿度较大,最适于采用碳纤维加固,与其他加固工艺相比,更具有耐湿耐潮、抗腐蚀强、自重轻、强度高、施工便捷、质量好的特点,加固性能均优于目前其他加固方法。可见,选择加固工程方案要有针对性,不同的加固工程应采取相应的加固措施,其方案需要在进行价格比、性能比、质量比的同时,还要体现出其工艺技术的科学性和先进性,这样的加固方案才是优秀的加固方案。

四、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,因此,选择加固方案要以提高加固工程质量为根本目的。对于不同的加固方案也有不同的施工方法和质量评定标准。根据《混凝土结构加固技术规范》(CECS25:90)中几种典型的加固方法,依照施工经验,不同的加固方法在施工时应重点做到:

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,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,进行粘、灌。

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;采用预应力撑杆加固时,要注意撑杆末端处角钢(及其垫板)与混凝土构件之间的嵌入深度传力焊缝的质量检验,检验合格后,将撑杆两端用螺栓临时固定,然后用环氧砂浆或高强度水泥砂浆进行填灌,加固的压杆肢、连接板、缀板和拉紧螺栓等均应涂防锈漆进行防腐。

3.改变结构传力途径加固法。增设支点若采用湿式连接,在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,型钢套箍与梁接触面间应用水泥砂浆坐浆,待型钢套箍与支柱焊牢后,再用较干硬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。

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黏合面,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,再对黏合面进行打磨,除去2ram~3ram厚表层,露出新面和平整,将粉尘清除干净;对于混凝土表面较好的,则可直接对黏合面进行打磨,去掉lmm一2rnm厚表层,使之平整,

清去粉尘,再用丙酮擦拭表面即可;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,然后用丙酮擦拭干净。其次要注意对胶粘剂的选择,目前国内市场建筑结构胶粘剂鱼龙混杂,对胶粘剂的选择一定要慎重。第三要注意在配胶、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。

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关键词: 深基坑实例事故分析处理措施

0.前言

开挖深度超过5m( 含5m) 或地下室三层以上( 含三层) , 或深度虽未超过5m( 含5m) , 但地质条件和周围环境及地下管线极其复杂的工程称为深基坑工程。在施工中, 深基坑工程是一个危险性较大的分部工程, 它包括: 土方开挖、降水排水、基坑支护、止水帷幕、临边防护等工作内容, 且在深基坑施工过程中受水文地质、周边环境、气候条件等制约因素影响较大, 很容易发生一些安全事故。

1 .工程事故实例分析

实例一: 某商务大楼工程地下二层, 该地基基础为静力沉桩, 边坡采用了三重摆喷止水帷幕, 喷锚墙与预应力锚索综合边坡支护。2003年9月, 基坑支护、止水帷幕已施工完成, 但东北角- 9. 3m标高处在前后相隔不到50分钟时间相继出现两处管涌, 管涌直径分别为15cm和30cm, 西东北坑内30m×25m范围内积水约达1. 5m高左右并趋于稳定。此次事故造成西南角周边的民房、厕所、道路和小学球场等相继出现不同程度的沉降开裂, 严重的影响了周边建筑物的安全。

实例二: 某办公楼工程地下一层, 静压方桩桩基、基坑护壁支护为土钉锚杆支护结构。2004年6月,在锚杆施工过程中出现了距坑边5m左右的工地办公室地面沉降开裂, 但经观察记录没有进一步发展的趋势。7 月28日, 因连续下一个多小时的暴雨, 大量雨水渗透到边坡的土体内, 致使该工程①× 轴的基坑护壁有水流急速涌出, 约几分钟后, 水流突然加大并从该处倾盆而下, 造成①~⑥× 轴段边坡护壁失稳坍塌, 基坑积水达1m多深, 事故没有造成人员伤亡。

实例三: 某高层住宅楼工程地下一层静压方桩桩基, 基坑护壁支护为锚杆支护结构, 基坑土方开挖与护壁锚杆支护施工分段分层同步进行。2006年3月, 在①轴第一层基坑护壁锚杆完成后( 约2m高) , 进

入第二层土方开挖, 在土方开挖往下施工时, ①× ~ 轴段15m长左右上层土体及锚杆失稳坍塌, 没有造成人员伤亡和较大的经济损失。

2. 工程事故分析及解决措施

2. 1工程出现管涌产生的原因及解决方法

2. 1. 1产生的原因分析

基坑施工期间, 如果正遇8、9 月份进入丰水季节, 地下水位将上升,加上受台风影响,水位高达76.66m, 高出基坑底10m左右。无论是产生基坑突涌的水头压力高度, 还是产生流砂的临界水力梯度及产生饱和土液化的必要条件均已接近临界状态。因此, 坑底暴露的粉土层及浅埋的粉砂层具备产生管涌和突涌的客观条件, 场地内的饱和粉土、粉砂层产生液化,形成了管涌。

2. 1. 2 解决方案

为达到填充水土流失和封堵地下水的目的, 确保周边建筑物的安全, 对流砂孔眼分别进行埋管、加压双液灌浆, 同时用成包水泥和砂袋及彩条布对孔眼分层围堵, 随后对基坑东北角进行土方回填压实,管涌得到了有效控制。同时对边坡进行加固, 东北角外部进行化学灌浆。

2. 2边坡护壁坍塌产生原因分析及加固处理措施

2. 2. 1 原因分析

该工程基坑紧靠道路边上人行道, 在距坑边3m左右人行道下有一条直径500mm的混凝土市政供水

管, 人行道及管线下的土质为较松软的回填土。当连续下了一个多小时暴雨后, 大量的雨水渗透致使人

行道及管线下回填土层松动下沉,导致供水管接头松动脱节至断裂。强大的供水管水头形成巨大的动水压力, 对基坑护壁不断冲击, 远远超过护壁设计承受的压力值, 从而造成护壁坍塌、基坑积水。

2. 2. 2 加固处理措施

事故发生后, 业主、监理、设计、施工等单位立即到现场组织抢险并制定加固处理方案: ①当晚配合自来水公司将自来水管抢修好, 恢复正常供水。

②用钩机配合12# 槽钢支撑加固给水管道。

③采用化学灌浆加固塌方区域, 防止继续坍塌。

④塌方边坡外露土体部分喷素混凝土防护。

⑤加强对基坑护壁沉降和位移的观测记录。

⑥抽排基坑积水, 控制在每天降0. 5m深。

2. 3边坡护壁坍塌的原因及措施

2. 3. 1 原因分析

该工程土质条件相对较差, 但锚杆支护结构能满足要求, 出现坍塌主要是在施工方法上。第一层土方开挖及锚杆施工采用压水钻进成孔法施工, 致使边坡土体积水过多无法排出, 破坏了边坡土体结构, 当进入第二层土方开挖时, 正好遇到较软土层, 在这种情况下, 边坡土体失去了稳定导致坍塌。经过现场分析, 后续锚杆施工均采用螺旋钻孔干作业法, 没有再出现坍塌情况。

2. 3. 2 坍塌处理措施

坍塌部位清理后用砂包临时加固边坡, 选用钢管桩支护结构加强该处边坡稳定, 再往下层施工, 没有出现异常情况。

3深基坑施工技术与安全防护措施

通过对以上3 起安全事故的产生的原因进行分析, 深基坑工程施工主要受地质条件、地下水情况、周围环境、大暴雨天气、支护方案及施工方法的影响。为防止安全事故的发生, 在深基坑工程施工中应采取以下相应措施。

3. 1 深基坑施工前的控制措施

3. 1. 1对地质分析勘察报告

施工前应对工程的地质勘察报告认真分析研究, 根据挖土深度范围内不同土质的物理性能和地下水位情况( 特别是丰水期的水位情况) , 选择相应的土方开挖、支护结构及降水方案。基坑支护结构应进行承载能力极限状态的计算及对基坑周边环境及支护结构变形进行验算。根据所制定的施工方案, 对全体施工人员作详细的安全与技术交底工作。

3. 1. 2 调查基坑周围的建( 构) 筑物

调查基坑周围建( 构) 筑物在基坑开挖前是否已经存在倾斜、裂缝、使用不正常等情况, 需通过拍片、绘图等手段收集有关资料, 必要时要请有资质的单位事先进行分析鉴定。对于距坑边较近的地下管线应预先采取加固和保护措施。

3. 1. 3 选择和确定施工方案

根据基坑的实际情况, 选择确定安全、可靠的施工方案, 并组织专家组对方案进行论证评审。对于地质条件较差, 即软土地基及松杂填土地基, 坑边距周围建( 构) 筑物较近时, 宜选择排桩或地下连续墙支护结构, 不宜选择土钉墙支护结构, 并制定安全措施方案。

3. 1. 4 硬化处理基坑周围场地

基坑周围场地范围内地面应做硬化处理, 布置完善的排水系统, 预防雨季大量雨水涌入基坑,或渗透到基坑周边的土体中, 破坏了边坡土体结构, 降低边坡土体的稳定性。

3. 1. 5 建立系统的监控方案

基坑施工前应作出系统的监控方案。监控方案包括监控目的、监控项目、监控报警值、监控方法及精度要求、监测点的布置、监测周期、工序管理和记录制度以及信息反馈系统等。

3. 2 施工过程中的控制措施

3. 2. 1 测量定位与监测控制

测量定位应确保工程的边线、轴线、标高等准确, 同时对周边建( 构) 筑物做好监测记录, 特别是地下水位高、需采取降水方案的基坑施工, 对基坑周边进行沉降观测, 以防过量降水造成基坑周边出现沉降开裂, 还应对边坡及支护结构进行监测。

3. 2. 2 施工方案的控制

必须严格按照批准的施工方案进行组织施工, 不得随意变更。需修改变更方案时, 应按审批后的方案进行施工。基坑坑顶边缘不得任意堆放土方、材料及设备, 特别是有振动作用的设备, 避免增加坑顶边缘荷载作用。加大边坡及支护结构的承载压力, 同时在坑顶设挡水设施, 防止雨水流入基坑冲刷坡面。

3. 2. 3 施工过程的控制

对于采用锚杆支护结构的基坑施工, 基坑开挖和锚杆施工应按要求自上而下分段分层同步进行, 预防锚杆施工跟不上土方开挖的进度, 形成坑壁暴露进间过长, 遭受风雨、日晒等风化作用易被剥蚀。锚杆施工尽量考虑采用螺旋钻孔干作业法, 在上层锚杆注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后方可进行下层土方开挖。土方开挖至坑底标高后坑底应及时满封闭并进行基础工程施工。

3. 3 建立应急救援预案

深基坑工程施工因受内部水文地质和外部周围环境及气候的影响较大, 具有较大的危险性和不可预见性, 需对工程的危险源进行评估、分析, 施工单位还应建立和制定相应的应急救援预案。从公司到项目部及作业班组的应急救援体制, 在人、财、物上全面落实, 工作责任层层落实到位, 防止突发事故的发生,对紧急情况作出迅速反应。一旦发生或可能发生的危及周围建( 构) 筑的安全、周边沉降开裂、基坑支护结构的稳定、坍塌以及雨季影响等, 能快速及时起动紧急应急准备方案实施抢险救援, 防止事故进一步发展并得到有效控制。

篇6

关键词:建筑施工;加固;房屋建筑;

混凝土构筑物因出现功能性改变,如接建增加荷载等,叵出现质量问题,如配筋不足、灾后修补,混世魔王强度不够等,都需要进行加固。其加固施工及加固方案的制定尤为重要对于需要加固的构筑物,应根据构筑物的不同情况制定不同的的加固方案。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。

优秀的加固方案具体体现在其施工作业方便、施工技术先进、经济效果好、加固质量高等四方面的特点。

1 加固是施工方案必备之一

加固工程方案的优劣,首先要把是否具有施工作业方便作为必要条件,没有良好的施工性是阻碍加固工程施工的一个拦路虎。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虽然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,结果是将影响到加固质量例如,新乡市某技工学校办公楼因冬季施工掺加不合格防冻剂,超标的氯离子破坏了钢筋印人膜,致使十架大梁产生严重裂缝,需要进行加固,原施工设计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,钭锈蚀的钢筋周圈进行除锈后,用环氧砂浆进行封闭,达到加固目的;方案之二是采取加大截面加固法,即,通过增大构件的截面和配筋,用以提高构件的强度、钢度、稳定性和抗裂性,并达到修补裂缝的目的。 对设计方案分析,此两种方案除具有工程造价低的优点外,还有以下不足之处。

1.1 安全性差,因所有大梁必须将钢凿除外露,大梁承载力减小,在施工时,须时刻注意防护措施是否到位,麻痹大意则易出现意外事故。

1.2 工效低,大量的重复劳动和落后的施工作业方法,延误了施工工期并导致劳动效率下降。

1.3 劳动强度高,在凿除混凝土梁时,因分段施工时,只能凿一米挪一米,成倍增加了劳动强度。

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

1.5 技术可行性差,由于此大梁跨度大,凿除混凝土梁则需分段进行,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。

1.6 加大截面影响房屋外观和空间尺寸。

基于这些原因,经与甲方和设计院商讨,改变加固方案,采用先进的外包钢加固施工方法应用QR型建筑工程结构胶粘锚技术,对大梁进行加固,由于技术先进,加固性能好,占用空间小,施工周期短,材料消耗少,工艺简便、安全并减轻了劳动强度,提高了加固质量。取得了良好的综合效益。

2 各种加固工程及方法

一般来说,加固工程常采用的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、新工艺进行工程加固的方法如,化学灌浆法、粘钢锚固法、碳纤维加固法应运而生,并开始广泛应用于种类加固工程中。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 以框架柱的加固为例,较为常见的加固方法有外包钢加固法,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混浆或环拉树脂化学灌浆等材料,将角钢粘巾在混凝柱上,二是角钢与混凝土之间留一定间距,中间浇筑混凝土,达到外包钢材与混凝土相结合。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。如,新乡市泰和宾馆由于功能改变,原设计一层柱子采用的是于式加固方案,将L100x6的角钢包于柱子四周并用缀条连接,已完全满足加固需求;某机电工程学校四、五层柱子,由于内置钢筋锈蚀,致使混凝土柱产生裂缝,采取的是湿式加固方案,对局部柱角用石英砂配置的高标号水泥砂浆和环氧砂浆将Ijox6的角钢粘贴到混凝土柱四周,达到整体加固补强目的。两种加固方法均取得良好效果。

2.2以框架梁的加固为例,笔者认为,较为合理、经济、技术先进的加固方案当属粘钢锚固法和碳纤维加固法,前者以造价低,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,后者除材料费用高外,则各种优势尽显其中,重要表现在自重轻,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高达十几倍;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200 m’左右。但是,应用其在负弯矩部位进行加固效果不如钢板性能好。

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、粘钢加固法、碳纤维加固法等,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加固工程方案要在新技术、新材料、新工艺上写文章

优秀的加固工程方案要在工法上体现出其可行性、科学性、先进性。笔者认为,化学补强法不失为当前加固工程中首选的一种最为先进的工法。众所周知,一些加固工程采用过时的加固方法需要大量的人力、物力和时间,已不能满足当前加固工程质量、工期、安全、经济的要求,而化学补强加固方法越来越以其明显的优势成为加固工程中的优选方案。例如,新乡市面粉厂制粉车间技改工程中的加固部分,就是采取化学补强的方法,应用QR型建筑工程结构胶粘剂,对其第四层、第五层框架梁进行粘钢加固,满足了该车间在楼层增高、设备增加,荷载加大情况下的正常使用要求。采取同样方法施工的新乡辉龙阳光购物广场、洛阳阳光热电厂、平顶山姚孟电厂改造、某机电工程学校等加固工程均取得了良好效果。充分显示出新技术、新材料、新工艺在加固工程中的应用成果。

在化学补强方法中,除粘钢加固外,碳纤维加固工艺也不适为一种先进的加固工法,例如,某开发公司地下室梁柱加固、某水厂水泵房大梁加固工程,由于环境湿度较大,最适于采用碳纤维加固,与其它加固工艺相比,更具有耐湿耐潮、抗腐蚀强、自重轻、强度高、施工便捷、质量好的特点,加固性能均优于目前其它加固方法。

可见,选择加固工程方案要有针对性,不同的加固工程应采取相应的加固措施,其方案需要在进行价格比、性能比、质量比的同时,还要体现出其工艺技术的科学性和先进性,这样的加固方案才是优秀的加固方案。

4特殊加固的方式和要求

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,因此,选择加固方案要以提高加固工程质量为根本目的。对于不同的加固方案也有不同的施工方法和质量评定标准。根据《混凝土结构加固技术规范》(CECS25:90)中几种典型的加固方法,依照施工经验,不同的加固方法在施工时应重点做到:

4.1改变结构传力途径加固法增设支点若采用湿式连接,在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,一般以微膨胀混凝上浇筑为宜。若采用型钢套箍于式连接,型钢套箍与梁接触面间应用水泥砂浆座浆,待型钢套箍与支柱焊牢后,再用较于硬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。

4.2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?昆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,露出新面和平整,将粉尘清除于净;对于混凝上表面较好的,则可直接对粘合面进行打磨,去掉1~2 mm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,然后用丙酮擦试于净。其次要注意对胶粘剂的选择,目前国内市场建筑结构胶粘剂鱼龙混杂,对胶粘剂的选择一定要慎重。第三要注意在配胶、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。

4.3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,对于于式加固施工,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,对钢板进行除锈,混凝上进行除尘并用丙酮或二甲苯清洗钢板及混凝上表面,进行粘、灌。

4.4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;采用预应力撑杆加固时,要注意撑杆末端处角钢(及其垫板)与混凝土构件之间的嵌入深度传力焊缝的质量检验,检验合格后,将撑杆两端用螺拴临时固定,然后用环氧砂浆或高强度水泥砂浆进行填灌,加固的压杆肢、连接板、缀板和拉紧螺栓等均应涂防锈漆进行防腐。

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关键词:预应力构件;施工现场;组织管理

中图分类号:TU71文献标识码: A 文章编号:

引言

随着各种结构设计理论的成熟, 建筑新型材料的发展, 施工手段的进步和施工水平的提高, 同时随着人们审美观点及环境意识的提高, 预应力结构技术为广大的结构设计师所采用。

一、预应力构件的施工准备

1、施工组织方案

按照建设工程施工组织设计的施工方法、进度计划、流水作业方式及具体要求等编制预应力专项施工组织方案。预应力的施工现场各阶段性强而明细, 阶段性的分解布置、摆设、预制到接拼安装,对各种项目单元内的工序和构造应分解为子网络。构件生产的整体到完整的操作工序工艺,其中包括孔管点、钢筋、预套环、埋件、插筋、预埋管等的辅设及卡定、固定方法。这样对施工现场的明细分解, 能使现场各期的预制构件合理有序地生产并完成拼装。

2、施工现场布置设计

依照工程项目的施工总体平面布置,对预应力施工现场制订出预制场地的总体平面布置,包括预制场地、各种构件的存放地点及各种构件摆设布置,吊装工具的停位进退路线与安全措施,设计安排要考虑到各构件数量与位置。

3、设备及材料准备

依照某工程的特点,采用预应力筋张拉设备。液压油表4台、液压千斤顶4台、预应力筋切割砂轮机2台、灌浆机。其他工具:电焊机、鼓风机、配电箱、卷尺等。依某工程设计要求,准备施工的材料,水泥、隔离剂、预应力钢筋、非预应力钢筋、预应力锥形锚具、予埋管、砂轮片、波纹管等,所采用材料均应符合国家规范、标准的有关规定。

二、先张法预应力筋张拉步骤

1、在张拉端安装锥形锚具, 装上千斤顶、液压表、油泵、输油管, 张拉至规定的初调力, 一般张拉应力达0.10con时停止加荷, 读取初始读数, 并划线作伸长量测定标记。

2、张拉应力时应分级相继增大至设计张拉力时, 分别记录每级的张拉伸长值, 最后累计伸长值与张拉力。对于预应力筋张拉时一次张拉程序未达到设计要求时, 可重复张拉(按程序规定的拉力重复几个循环), 直至达到设计要求。

3、张拉力达到标准时,停隔2min作为补充调整伸缩力至完成。张拉作业完成, 卸压, 读取回缩值。退出千斤顶, 移走张拉设备。

4、对于两端张拉的, 在另一端以相同的方法进行张拉, 记录伸长值, 将所得的两端伸长值相加作为此应力筋的伸长值。

5、切除张拉端多余的预应力筋, 预应力筋余留长度不少于30mm。

三、施工质量控制

1、控制材料质量

1.1碎石、水泥、砂、钢筋的质量应符合国家标准。水泥、预应力筋、预应力锚、夹具等材料具有出厂合格证,并按规定进行抽样检验,经检验合格方准使用。水运工程结构混凝土的水泥标号不得低于425号。

1.2 所用的隔离剂应选用不影响工程质量的材料,隔离效果要好。

1.3 混凝土使用外加剂,应严格按照有关规定进行检验、试配,并且其质量应符合现行国家标准的要求。不宜掺用引气剂及引气减水剂,不得掺用含氯盐的外加剂。

2、张拉设备质量控制

张拉前应检验张拉机具和仪表的资料是否符合有关规定,张拉设备的检定期不能超过半年,且张接设备出现反常现象应重新检定。

3、施工过程的质量控制

3.1 技术人员应向施工作业班组进行技术交底,按照专项施工组织方案,对混凝土施工方法及质量要求,对油压表读数、张拉程序、预应力筋编号、张拉力及张拉注意事项等都必须详细交代,使作业人员能按有关规范、规程、作业方法进行施工。

3.2 绑扎非预应力钢筋的控制,钢筋在预应力筋穿过的位置应避开预应力筋,与预应力筋平行排放,横向钢筋不能放在预应力筋的最低位置,以免影响其标高。

3.3 构件预留孔洞的检查:波纹管不得有凹痕或破裂,检查波纹管规格要符合要求,应密封良好,不漏浆,接头严密,使用前做灌水试验,检查有无渗漏现象;检查波纹管安装位置,支撑波纹管的铁架位置和标高是否正确,与波纹管是否连接可靠;锚板是否与预应力筋垂直,固端标高、位置是否符合要求,检查锚板预埋位置、标高是否正确。

3.4 预应力混凝土构件的模板安装必须牢固,预埋件、套环、预留孔洞、插筋、预埋管线等的铺放及固定、卡定应位置准确无误,符合设计要求,且不得因在浇筑混凝土、振捣、脱模时而改变位置。

3.5 混凝土质量控制,常见标号为C40以上或按设计要求,配制高标号和低收缩率的混凝土采用干硬性,主要降低水灰比,提高混凝土的早期强度和粘结强度,也减少混凝土的收缩和徐变。在浇筑混凝土时不能直接倾倒在波纹管上,避免波纹管错位。振捣设备要用频率较高的振捣器,振捣时要密实,特别是固端和张拉端锚板周围。

3.6 对于预应力混凝土构件,必须要加强预应力混凝土构件的养护,因混凝土在空气中硬结,会产生收缩,在潮湿环境或水中养护,体积不但不会缩小,而且还略有膨胀。因此,为了减少收缩,减少预应力的损失,一定要改善养护条件,严格养护制度,防止混凝土产生过大的收缩。

3.7 张拉预应力筋的质量控制。穿筋时,应用铅线将高强钢筋编绑成束,成束的预应力筋要将一头打齐,按顺序编号进行穿入孔道,使露出钢筋长度符合要求为止;在张拉前将锚垫板清理干净,清理时注意不要破坏混凝土;张拉现场的周围应设有明显的警示标志,严禁与张拉工作无关人员进入危险区域内,在张拉时千斤顶两侧1.5米以内及两端后面严禁站人或行走,以确保人身安全。

3.8 端头封闭和孔道灌浆

张拉完毕, 伸长值经计算符合设计要求后, 应装上灌浆专用工具并将锚圈与夹片之间的缝隙用水泥浆进行封闭, 并留排气孔。当封锚水泥浆的强度不足10MPa时, 不得压浆。预应力筋张拉后尽快进行灌浆, 以防锈蚀或松驰。灌浆时保持连续缓慢均匀进行。灌注水泥浆必须分级加压, 直至出浆孔的水泥浆密实后再加封闭。在灌浆完成后维持0.5MPa的压力, 1min后再关闭灌浆孔。在确认预施应力质量合格后, 方可拆除灌浆工具, 切除过长钢筋。

4、施工管理质量控制

4.1 在施工准备阶段组织所有工程施工人员学习设计图纸和施工方案, 进行技术交底、质量教育和培训。

4.2 建立施工质量管理三级责任制, 即项目经理管理责任制, 质量员责任制, 施工员、班组和个人质量责任制。

4.3 在施工阶段加强施工工艺管理, 施工现场技术人员必须跟班作业, 现场指导, 严格按照施工工艺和流程进行施工, 防止野蛮施工、偷工减料, 控制好施工过程中的每道工序, 加强对重点工序的检查。

4.4 施工完成后加强产品保护, 通过协调会或在施工现场与其他施工工种进行相互沟通, 增强产品质量保护意识, 减少对产品的损坏。

结束语

目前,在码头、桥梁、大型厂房、仓库等工程中预应力构件得到广泛的应用,原因是由于预应力结构具有造型优美, 经济合理, 工期短等优点。在施工过程中, 应重视工程施工过程的质量控制,事先根据设计要求和各工序特点,制订出详细和切实可行的施工方案, 并跟踪过程控制,从而使工程质量取得良好效果。

参考文献

[1] 刘玉兰. 预应力混凝土构件张拉前裂缝产生的原因及其处理方法探讨[J]. 黑龙江交通科技. 2010(07)

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关键词:大体积混凝土;裂缝;成因;防止;处理

一、大体积混凝土裂缝的成因

(一)荷载引起的裂缝

1.直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。设计计算阶段,结构计算时不计算或部分漏算;计算模型不合理;结构受力假设与实际受力不符;荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误。结构设计时不考虑施工的可能性;设计断面不足;结构刚度不足;构造处理不当;设计图纸交代不清等。施工阶段,不加限制地堆放施工机具、材料;不按设计图纸施工;擅自更改结构施工顺序;改变结构受力模式等。使用阶段,超出设计载荷;发生大风、大雪、地震、爆炸等。

2.次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。在设计外荷载作用下,由于建筑物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑,从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。实际工程中,次应力裂缝是产生荷载裂缝的最常见原因。

(二)收缩裂缝

混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量,混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。选用水泥品种的不同,干缩、收缩的量也不同。混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力,如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。

(三)温差裂缝

大体积钢筋混凝土与地基浇筑初期,水泥水化产生大量的水化热,达到502.42j/g,1-3天内放出的热量是总热量的一半,由于混凝土是热的不良导体,水化热积聚在混凝土内部,使其内部温度急剧上升,混凝土内部形成的中心温度高,热膨胀大,因而在中心产生压应力,在表产生拉应力,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力超过混凝土的抗压强度及钢筋的约束作用时就会产生裂缝;另外,在拆模前后,表面温度降低很快,造成了温度陡降,也会导致裂缝的产生。但是最常见的是由水化热引起内外温差造成的裂缝。

(四)钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其它形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。

(五)施工工艺的影响

施工工艺低下是大体积混凝土产生裂缝的最重要原因之一。施工过程中在混凝土拌和、运输、平仓振捣、养护和表面保护等环节上未能重视和严格控制,造成混凝土质量差、强度不均、暴露时间长等,降低了混凝土的抗裂能力,在不很大的温度应力下就产生了裂缝。

二、防治大体积混凝土裂缝的主要措施

根据混凝土裂缝成因,采取适当措施进行预防要比事后补救有效的多。也就是说采取以防为主的方法,归纳起来,可以从以下几个方面着手:

(一)设计

在设计上要注意到那些容易开裂的部位,如深基与浅基、高低跨处等,应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节,在设计中加以解决。在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下,钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。

(二)施工方案

良好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割,最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外,分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意,一般来说,因尽量留在变截面处,或远离受拉钢筋部位而设在混凝土的受压区,确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。如果必须在夏季施工,则应采取材料降温措施来控制混凝土入模温度。

(三)施工|量

由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在95%以上。因此,施工阶段是裂缝预防的主要阶段,在施工阶段要注意以下几个问题:首先混凝土要有合适的配合比,选择合适的配合比,不仅要满足强度要求、施工要求,还要从防止产生裂缝的需要出发。其次钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固,以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除,以免影响粘结力。第三是浇筑、振捣操作要合理。

(四)养护

养护的目的是使混凝土正常硬化,强度增长,不受或少受外界影响。常规养护方法是喷水,对一般混凝土结构,减小表面收缩,防止龟裂是可行的。大体积混凝土由于块体内外温度不一致,强度增长不同,常常是在强度增长慢的表面开裂,其养护就不能只满足于用常规方法。具体说,尽量晚拆模,拆模后要立即覆盖或及时回填,避开外界气候的影响,养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准,即7至28天,最好能长些。

三、裂缝处理

(一)表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。

(二)灌浆、嵌缝封堵法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。

嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。

另外,灌浆时间应选择考虑在混凝土温度最低的三、四月份进行。因为 ,这时的混凝土张开度最大,灌注效果也最好,这一点应特别注意。

(三)结构加固法

因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

(四)混凝土置换法

混凝土置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

(五)电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。

(六)仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法,它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分,如含粘结剂的液芯纤维或胶囊,在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

四、结语

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低结构物的抗渗能力,影响结构物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响结构物的承载能力。因此,要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,从而有效的保证工程质量。

参考文献:

[1]朱子明,张树军,吴菁:水工混凝土建筑物裂缝产生原因 [J] .治淮,2004,(12)

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【关键词】不均匀沉降;危险构件;加固补强

1 工程概况

某办公楼5 层砖混结构,基础为C15 混凝土刚性基础,M7.5水泥砂浆一砖实砌,1 层~4层M5 混合砂浆一砖实砌。建筑面积1 642 m2。底层开间3.6 m,进深为6. 8 m。北侧外廊悬挑1.8 m。该楼总高度为14. 4 m,房屋纵向长度为46.44 m,楼盖采用现浇钢筋混凝土,钢筋混凝土条形基础,基础埋深1.50 m。

2 地质条件

根据该办公楼地质勘察报告情况揭示,地层分布情况为: 第①层杂填土: 杂色,稍湿,土质松散,层厚0.5 m ~ 1.3 m。第②层粘土: 灰色,局部黄红色,可塑~硬可塑,粘性较好,层厚5.90 m ~6.70 m,为该楼基础持力层。第③层粉质粘土:混砂砾石,可塑~硬可塑,厚0.5 m ~ 4.6 m。厚度变化较大,总体上呈东北面薄,西南面厚。第④层残积土: 含砾粘土,可塑~ 硬可塑,局部缺失,埋深呈东北面浅西南面深。

3 现状及原因分析

该楼西侧墙体( ①轴、②轴) 多处开裂,纵墙(轴) 裂缝呈45°斜向,长约3 m,最大缝宽约10 mm。横墙裂缝呈水平向,长约3 m,最大缝宽约15 mm。根据《危险房屋鉴定标准》,鉴定为危险构件,对整体建筑构成局部危险,应进行加固。

经分析,该楼西侧为卫生间,使用年代较久,排水系统损坏漏水浸泡地基土,造成地基软弱,引起地基不均匀沉降,从而使墙体开裂。要达到加固效果,必须先从排水管道修起。为保证安全,先对楼盖进行必要的支撑,再挖开原地台,重新敷设排水管道,最后对墙体和基础进行加固处理。

4 墙体加固方案

由于承重墙体存在裂缝,必须对其进行加固才能保证安全性。加固时先清除原混合砂浆批挡层,清洗干净,涂刷水泥浆纵横各一道。墙体内外配双向钢筋 Φ6@ 300,并穿透墙体,配 Φ6@ 600拉筋。裂缝处加 Φ6@300 箍筋,尺寸240 × 240。1∶ 2 水泥砂浆灌缝,再用M10 水泥砂浆批挡30 厚(见图1) 。

5 基础加固方案

由于地基长期浸水,基础周围区域的土含水量较大,需对地基进行处理。根据现场情况,拟订了三种处理方案,并进行技术经济分析。

方案一:

压力灌浆加固: 用钻机在基础上成孔至要加固的土层,然后用高压灌浆设备将配制好的水泥化学浆液灌入地层,通过劈裂、挤压作用,使土层与浆液产生物理化学反应而胶结,从而达到改善土体结构和性能的目的,提高土体的强度。但对于本工程条形基础下土体承受上部荷载的作用,对土层产生较大压应力,而基础外的土层所受压力较小,在灌浆过程中,水泥浆液将在小应力区扩散劈裂,难以到达基础底部,而且地基土含水量较大,加固效果不好。

方案二:

静力压桩加固: 利用建筑物的承重柱重力作为反力,通过一套液(油) 压设备,把预制桩分节压入土中,上下节桩接驳用预埋角铁焊接。压桩由液压控制,当压力达设计荷载并基本满足计划桩长要求时则终桩,终桩时的单桩承载力可直接从压桩设备的仪表中反映出来。终桩后将压入桩的桩头钢筋与原基础钢筋焊接,并浇筑混凝土承台与基础连为一体,从而将上部结构的荷载通过桩直接传递到坚硬土层。效果虽然好,但施工复杂,需要专门施工机械,费用高。

方案三:

用压力将碎石压入地基土内,使地基土预先挤实,使局部软弱地基得以加强,并浇筑混凝土加宽原基础,使基础从原600 宽加大至900 宽,地基应力从原来的180 kN 减小为120 kN,从而避免不均匀沉降(见图2) 。

经综合分析比较,方案三施工简便,特别适合小范围基础加固,经济合理,技术可行,决定按方案三进行施工。

6 加固效果观测

加固施工于2008 年8 月结束后,又对该办公楼进行了多次沉降观测,根据一年多时间的观测,办公楼沉降处于稳定状态。累计沉降量观测值见表1。

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【关键词】长输管道;阀池渗漏;注浆堵漏お

Long―distance pipeline leak valve pool Sealing Technology

Lu Guang―zhi

(Oilfield Construction Department of Jiangsu Petroleum Exploration Bureau Jiangdu Jiangsu 225261)

【Abstract】Valve pool leaks affect the safe and normal operation of oil and gas pipelines, the author of organizing and commanding the the four valves pool of leakage control using drilling Grouting sticks, to eradicate the chronic problem of leakage of valve pool. This paper describes the leakage valve pool plugging technology and methods.

【Key words】Long―distance pipeline;Leakage valves pool;Groutingお

1. 前言

长输管道工程,为了管道运行安全控制和管理,沿线必设置一定数量的阀室。长输管道通过阀池都是在地面以下位置,阀门安装完成以后必需浇筑砼阀池,使管道、阀门位于阀池中央,管道、阀门高出池底一定距离。

在阀池的浇筑过程中由于浇筑不得法,防渗处理不到位,往往发生阀池渗漏现象,使管道、阀门浸泡在水中。川气东送管道南京支线穿过长江管段,在长江南岸的永安洲阀室内的阀池渗漏最为严重,雨季来临时,两到三天阀池内的水就满了(见图1)。川气东送管道分公司将阀池渗漏隐患治理指派给江苏油建承担。笔者组织实施四座渗漏阀池的治理,采用钻孔注浆堵漏枝术,彻底根治了阀池渗漏的老大难问题。本文简述渗漏阀池堵漏技术和方法。

2. 渗漏阀池情况

川气东送管道南京支线穿过长江管段永安洲阀室,位于长江南岸龙潭港东侧。永安洲阀池内壁长4.6m,宽3.2m,深4.3m。雨季时,两到三天阀池内就充满了积水(见图1)。

据了解,阀池建成后就出现渗漏现象,施工单位进行了多次的堵漏处理,在交接验收时正值枯水季节,建设单位同意接收。不久又出现渗漏现象,尤其是雨季来临时,两到三天阀池内就充满了积水。为了保证管道运行安全,阀室工作人员不得不启动水泵排水。

要彻底根治了阀池渗漏的老大难问题,首先要弄清渗漏点数量、分布位置及漏点附近工程结构等情况。

3. 确定渗漏点数量、分布位置

为尽快查明阀池渗水原因,找出漏点数量、分布位置,我们采取的方法是:

将阀池内的积水和填砂清除干净,用鼓风机连接导管吹干池壁,再向阀室外面的水沟内注水,让渗水点暴露。经过一周时间,发现从池底往上出现了17处渗漏点。渗漏点主要出现在池底以上20~40cm带状区域及套管周围。

4. 阀池渗漏原因分析

根据出现渗漏点情况,进一步分析确定阀池渗漏主要原因:

(1)底板和池壁施工时其交接处防渗措施未做好。

(2)池壁混凝土浇筑时振捣不密实。

(3)大型套管在混凝土浇筑时未采取有效的措施,来保证套管底部混凝土的密实度。

5. 堵漏施工方案及步骤

5.1 堵漏施工方案。

经分析研究,最终确定采用如下施工方案:

接缝处附近钻孔高压注入水溶性聚氨脂LW和HW(商品)进行止水处理。振捣不密实处采取水泥灌浆加高压注入水溶性聚氨脂LW和HW进行处理。

5.2 高压注浆施工方法及步骤。

5.2.1 高压注浆孔布置。

以渗漏点为中心,梅花状分布,孔距0.4 m。遇有池壁通缝时注浆孔视具体情况而定。

5.2.2 钻孔。

采用手持式风钻用直径12mm钻头,由孔位斜45°向渗点深处钻进池壁厚度的2/3左右。钻孔结束后均进行压风吹扫、高压水冲洗。如钻遇钢筋成为盲孔,则采用环氧砂浆封孔并在附近补钻孔。

图1 南京永安洲阀池渗漏情况

图2 注浆示意图

5.2.3 埋设注浆管。

采用自旋自固型注浆管(商品)插入孔内,注浆管埋置深度约为钻孔深度的70%,旋入时要涂刷建筑强力胶于注浆管外表面,待注浆管紧固达到一定强度后,用注浆管连接空压机检查止封效果,空压机压力≤0.15MPa。如发现漏气太快则重新埋设。