加固工程范文
时间:2023-03-24 18:39:21
导语:如何才能写好一篇加固工程,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。
篇1
关键词:工程 抗震 加固技术
1、常见的加固技术
《规程》规定:对房屋抗震承载力不足时,宜采用的加固方法有:拆卸或墙设抗震墙,对已开裂房屋进行修补和灌浆,面层或板墙加固,外加柱加固,包角或镶边加固,支撑或支架加固;当房屋整体性不满足要求时,应采用的加固方法有增加墙段,设钢拉杆,增设托梁,增加现浇层等;对于易倒塌的部位,宜采用的加固方法有:增强连接,减少悬挑长度等。工程上用得较多的方法有如下几种:
1.1外包型钢加固法
所谓外包钢加固法,是指在混凝土结构外部利用型钢进行包裹,促使建筑结构的抗震能力有所提升。这种加固法有两种类型,即干式与湿式两种。这种加固方法大多使用于混凝土截面尺寸无法增加,但在实际使用过程中又需要更高的抗震能力的建筑结构。在使用这种加固方法的过程中,一般利用化学灌浆进行加固,此时需注意型钢表层温度应不超过六十摄氏度。此外,若是环境中具有腐蚀性能的物质,应及时采取可靠的预防措施。
1.2预应力加固法
这种加固方法主要利用外部的预应力的钢拉杆等对建筑结构进行加固。这种方法主要适用于对承受能力要求高,但所占空间又比较小的建筑物。但这种方法的适用范围比较有限,不适用于温度较高的环境中的建筑,也无法用于建筑结构收缩逐渐变大的建筑结构。
1.3增大截面法、高强钢绞线网+高强聚合物砂浆面层加固法
增大建筑物的承重结构的受力面积来提高其承载能力。优点是技术简单、适应性强;缺点是需要受力构件表面上一定要平整、加固周期长、湿法作业、现场环境差。
1.4 FRP(纤维复合材料)加固法
在构件表面上涂环氧树脂并粘贴FRP材料来增强构件的结构性能。优点:不增加结构自重;缺点是使用局限性(只针对受拉受弯构件),费用较高。
2、新型抗震加固技术概要
新型加固技术由于其能够大大降低甚至消除抗震加固施工对建筑功能的中断和影响,在不破坏建筑物使用功能的前提下,实现对建筑物抗震性能的提升。目前这类技术在地震多发国日本广泛被运用,是未来新型加固技术发展的趋势。
2.1“不入户”附加子结构加固
附加子结构加固方法是将附加子结构与既有建筑通过特殊构造结合起来,形成一个新的受力体系。此方法通过增加侧向刚度以实现整体结构抗震能力的提升和改善既有结构的受力状态,形成更加合理的受力体系,从而有效降低结构的层间位移和总位移,更充分的利用结构的抗震性能,达到抗震加固的目的。这里套用吴良镛先生提出的“有机更新模式”可以很好的诠释这一抗震加固方法。其特点有:大部分施工作业都在室外完成;结构布置灵活;施工周期短;建筑的功能和使用影响较小。此类型加固方式主要有:外附钢支撑、外附钢框架和外附钢支撑框架等。
附加钢支撑加固,不占用室外空地,适用于建筑物周围空间较小的情况。附加钢框架加固适用于中、低层建筑(如:小区住宅、学校教学楼、办公大楼等),前提是建筑物四周必须有一定的可使用空间,用来设置外附框架,但同时如果对外附框架增加的建筑面积加以合理利用,可使建筑面积转化为可使用面积。附加钢支撑框架加固,结合钢支撑和钢框架很好的结构性能,形成共同受力结构体制,主要适用于抗震设防要求较高的地区。
2.2消能减震技术
消能减震技术的原理是在结构抗侧力构件中设置消能部件(一般为阻尼器),通过其局部变形提供附加阻尼,来耗散或吸收由地震输入结构中的能量,减少主体地震反应,实现消能减震的目的。比较常用的有摩擦型阻尼器、粘滞性阻尼器和粘弹性阻尼器等。此方法m用于墙体较少的中、高层框架结构,通常在新建的高层建筑中采用较多,随着建筑老龄化及国家抗震要求不断提升,在既有建筑加固改造的工程中也越来越受到重视。
2.3阻尼器和“不入户”附加子结构加固技术的结合使用
在地震多发区和一些有特殊要求的建筑,将外附子结构与阻尼器组合使用,充分利用各自的特点,提高附加子结构的耗能能力,进一步改善既有建筑的抗震性能,来抵抗更加强烈的地震作用或者大幅的降低建筑物的地震反应。比较典型方法的有外设减震支撑和外附柱型消能减震技术。
外设减震支撑方法与外附钢支撑方法结构形式相类似,是指在建筑物的外侧设置减震支撑,并在钢管支撑的芯材处采用摩擦阻尼器的支撑,使其吸收地震时建筑物的地震能量来提高既有建筑物抗震性能的方法。其特点是建筑物的使用功能基本上不受施工的影响,而该加固技术也可以大幅度减少工时、降低造价,并且不会产生多余的建筑垃圾,符合当今流行的绿色建筑概念。
外附柱型消能减震技术与外附钢框架法结构形式相类似,是指在外附钢框架柱的中段设置钢阻尼器,用阻尼器来对外附钢框架进行减震加固,避免地震力对外附钢框架造成不利的影响,增强了外附钢框架抵抗地震的能力,进一步改善既有建筑的抗震性能。其特点是可以避免因加固斜撑对窗户视野和采光的影响,具有建筑功能意义上的吸引力。
3、工程中的新型抗震加固技术
3.1新型抗震加固技术
在抗震加固新技术中,最为典型的是日本研发的高弹性材料加固工法。这种技术主要通过在建筑物加固过程中,在抗震带涂上粘合剂并将其固定在支柱上的方式实现的,与其他加固方法相比,这种方法的操作相对简单,且经费耗用也较少。另外,这种加固方法还能够采用预应力的加固方法,即首先对FRP施加预应力,再将其外贴到结构上,达到对结构进行加固的目的。采取这样的加固方式,能够有效克服FRP材料本身的缺点,对结构进行刚度与强度的同时加固。除此之外,增设斜撑加固、框架加固等也是有效的新型加固方式,这些方式都是通过增设的部分实现地震力的分担,进而提高建筑抗震能力。
3.2新型减震加固法
减震加固的主要原理是在结构抗侧力构建中设置消能构建,大多采用阻尼器,借助局部变形提供附加阻尼,以吸收或分散地震力,进而达到对建筑抗震能力提升的目的。加固时能够选择的阻尼器种类较多,目前大多选择摩擦型阻尼器、粘弹性阻尼器等。摩擦型阻尼器是利用摩擦耗能装置,通过元件的互相滑动摩擦,以消耗掉原本需要结构承担的部分地震力。目前研发的这类阻尼器主要分为普通摩擦型阻尼器、pall摩擦型阻尼器、摩擦剪切角阻尼器、多级摩擦型阻尼器等类型。摩擦型阻尼器通常在结构需要承受的地震力度较大时才会启动,也就是说,针对强度较小的地震力或其他自然力的防御能力与减震能力都比较低。
3.3高性能钢丝网复合砂浆薄层加固技术
所谓高性能钢丝符合砂浆薄层加固技术,主要是对混凝土构件进行表层处理,将钢筋网铺设在其表面,再涂抹性能较高的砂浆,促使加固的部分能够与混凝土部分实现对地震力的共同承担,以达到提高结构抗震能力的目的。这种技术主要通过提升建筑结构本身承载力的方式,包括承受能力以及延性等,进而实现抗震能力的提高。另外,与其他方法相比,这种方法的操作原理与抗震工作原理也比较简单,不需要过于专业的操作知识等。这种方法的施工程序比较简单,需要的经济投入较低,具有较大的发展空间。
结语
综上所述,伴随抗震技术的不断发展,以及我国建筑技术的不断进步,抗震加固方法也逐渐多样化。并且,不同的抗震技术有着不同的优势,不仅有效降低了地震灾害对建筑物带来的伤害,还为我国建筑事业的发展提供了重要的支持力量。
参考文献
篇2
我国的水资源较为丰富,为更好地利用水资源,使其为我国的经济发展作贡献,需要合理兴建水利工程。水利工程主要是为保护和利用地表和地下水资源而建设的工程,其中,防渗加固技术的应用可以有效保证水利工程发挥作用。因此,我们应不断提高水利工程防渗加固技术,促进水利工程事业的发展。
1 堤坝防渗加固技术应用的重要意义
1.1 抵御自然灾害
在水利工程建设中应用防渗加固技术有利于抵御自然灾害。在雨水季节,由于水坝会受到洪水的侵害,如果其建设得不够坚固,就会造成较大的危害。而利用防渗加固技术有助于减少洪水的对水利工程的侵蚀,从而减轻自然灾害对人们生活的影响程度,保证堤坝周围人们的生命、财产安全。
1.2 提供清洁能源,有利于环保
在水利工程中应用防渗加固技术可提高堤坝的整体轻度,使堤坝能承受更大的水流冲击力,进而通过发电机等相关设施将水流的冲击力转换为电力能源。水力发电与火力发电不同,具有绿色环保的优点,属于清洁能源之一,有利于环保。
1.3 提升堤坝区域内的综合效益
防渗加固技术的应用提高了堤坝的防护性,不仅使堤坝避免受到洪水的侵害,而且长期使用,还有助于提高区域内的综合效益,主要体现在:
①灌溉周边的农田,降低农民的劳作强度,为农作物提供必需的水资源;
②为周边区域提供优质的水资源,包括饮用水和生产用水等,具有较强的安全性和便利性;
③提供水路运输通道,既方便了人们出行,也方便了货物运输,充分发挥了水利堤坝的贯穿联动作用,进一步提升了周边区域的经济效益。水利工程区域内综合效益的提升需要稳定的堤坝,而应用防渗加固技术可以提升堤坝的稳定性,因此该技术在我国水利工程中得到了广泛的应用。
2 防渗处理技术的要点和灌浆防渗工艺
2.1 堤坝防渗处理技术的要点
堤坝防渗处理技术的目的是预防堤坝渗漏,因此,需要关注施工过程中的技术要点,主要有:
①为防止渗漏和降低浸润性,一般采用灌浆或修建防渗墙的方式完成操作。
②基于项目工程的稳定性和牢固性,需增强其抗滑性能,这主要通过增加重量或加设防滑桩来实现。在加固工程时,如果发生滑坡,就会加大处理的难度。这时,要分析造成滑坡的原因,然后采取相应的解决措施。一般情况下,处理滑坡的常用方式为降低浸润线或提升土体的强度指标。
目前,随着科技的不断发展和进步,水利工程施工中也应用了较多的新型材料,为其防渗处理提供了良好的条件,例如土工膜和复合土工膜的应用有效提升了其防渗效果,加筋材料的应用提升了土体的安全性、稳定性。
2.2 堤坝工程灌浆防渗工艺
2.2.1 劈裂式帷幕灌浆法
该灌浆方法常用于加固堤坝,增强其抗渗漏性能。应用此方法可有效提升堤坝的整体稳定性,保证堤坝具有较好的抗渗漏能力。在具体施工中,首先要进行钻孔处理。钻孔时,要使用轻便的钻孔工具,依据实际堤坝的类型对照其直线程度选择梅花形或直线形的方式。
钻孔要在堤顶处进行,并与堤外肩保持1.5 m的距离,以3 m的孔距钻透堤身填土下方1~2 m。然后检查钻孔的尺寸和深度,符合要求后开始灌浆。灌浆要从下往上,缓慢灌浆,期间要多次检查,重复灌浆,并逐渐提高灌浆的泥浆度,防止出现冒浆或串浆现象。此外,施加灌浆压力时要由大到小,保证灌浆的质量,以防出现滑坡或局部隆起现象。
2.2.2 低压速凝式灌浆法
该种灌浆方法常用于抢险工作,当水位过高,即将超出警戒线时,需堵塞管涌进行施工。该方法施工效率较高,依据管涌所处位置的具体地质结构情况,选用30型或50型钻机,按照作业标准钻孔。钻孔完毕后,在孔内加入堵塞材料。一般多选用黄豆、大米等材料,因为这些材料浸水后会发生膨胀。
然后对孔内进行灌浆,在泥浆的调配中,应加入速凝剂,以便其快速凝固。灌浆时的压力一般在49 Pa以下,为保证灌浆效果,其速度不可过快。在膨胀材料的堵塞下,管涌的阻力会增加,水流速度会减缓,再加上速凝剂的作用,泥浆能快速凝固,起到堵塞管涌的作用。
2.2.3 高压填充式灌浆法
该种灌浆方法常用于堤坝基础作业,应用范围较广,还可用于溶洞或其他特殊的孔洞灌浆。使用该方法时,选用的设备为50型工程钻机,在确定好钻孔位置后在堤顶钻孔,孔距为1.5~2 m,深度为2 m。
钻孔完毕后开始灌浆,灌浆时,要从下而上进行,并进行套管,以防受到水的侵蚀,作业压力为127~166 kPa。灌浆时,先在基础砂砾层灌入泥浆,然后至土层,最后用黄泥浆封孔。
2.2.4 混凝土防渗墙施工技术
该技术是堤坝防渗的重要工艺,借助混凝土优越的性能,达到防渗的目的。由于混凝土施工工艺技术较多,因此需要综合考虑选取,保证在满足实际需求的同时,使经济效益最大化。
目前,最为先进和应用最广泛的混凝土技术为灌浆强度值灌浆法。在施工过程中,为了达到防渗加固的目的,需要了解防渗措施的应用,使其浸润线降到最低,提升抗滑稳定性。这就需要应用防滑桩,并采用压重措施,提高其整体安全系数。
3 结束语
为保证水利工程功能的正常发挥,在防渗加固技术施工中,技术人员要注意技术要点,按照标准施工,不断提升防渗加固技术水平,保证水利设施的安全运行。
篇3
关键字:路基 防护 加固
前言
路基由土或岩填挖而成,改变了原地层的天然平衡状态,并处在各种错综复杂的自然因素和行车的长期作用下,故路基可能产生各种变形和破坏。为保证路基的稳定和防治路基病害,除做好路基排水外,还必须根据当地水文、地质及材料等情况,采取有效地措施,对各类土、石边坡及软基予以必要的防护与加固。
防护与加固工程的措施
路基防护与加固的措施,按其作用不同,可分为边坡坡面防护、冲刷防护、支挡建筑物及软土地基加固四大类。
1坡面防护
坡面防护是指为防止边坡受冲刷,在坡面上所做的各种铺砌和栽植。通过将坡面封闭隔绝或隔离,避免或减缓路基边坡表面受降水、日照、风力等自然因素的影响,防止或减缓地面水对边坡的冲刷,从而提高边坡的稳定性。
1.1 植被防护
植被防护主要适用于允许流速小于1.2~1.8m/s的季节性水流冲刷及较缓的土质边坡,依靠植被根系深入土层,固结表土。植物的根、茎、叶可以调节表面土的湿度,阻止地表径流,减缓冲刷。同时还可以美化路容,协调环境。因此,在适合植被生长的土质边坡上,优先采用植被防护。
(1)种草 一般选用根系发达、茎杆短矮、生长力强、多年生长的草种,适用于不陡与1:1的土质边坡。
(2)铺草皮 草皮规格一般为20cm×40cm,厚约6~10cm。铺草皮前应将坡面整平,必要时加铺5~10cm种植土层。每块草皮钉2~4根竹木桩,使草皮与坡面固结。适用于边坡较陡、冲刷严重、径流大于0.6m/s、靠近草皮来源较易的地区。
(3)种树 主要作用是加固边坡、防止和减缓水流冲刷。可以防沙、防雪,调节气候、美化环境。在坡面上植树和铺草皮结合,使坡面形成一个良好的覆盖层。树种以根系发达、生长迅速的低矮灌木为主。
1.2 工程防护
(1)砌石防护
为防止地表径流或河水的冲刷,公路填方边坡、沿河路堤侵水部位边坡及桥涵附近边坡,可采用砌石防护。可分为干砌和浆砌两种。
干砌片石护坡适用于易受水流侵蚀的土质边坡,受水流冲刷较轻、流速小于2~4m/s的河岸的坡面防护。干砌片石护坡一般分为单层铺砌和双层铺砌。为提高强度,防止水分侵入,干砌片石宜用砂浆勾缝。当水流流速较大,有漂流物冲击,宜采用浆砌片石护坡。无论是干砌片石或浆砌片石,均在片石下设置碎石或砂砾混合物垫层,起整平作用。
(2)抹面或勾缝
抹面适用于易风化软质岩石挖方边坡。一般选用炉渣灰浆、石灰炉渣三合土等复合材料。
勾缝适用于质地坚硬,节理裂缝多的岩石边坡。
2 冲刷防护
用于防护水流对路基的冲刷,分为直接防护和间接防护两种。直接防护有植物防护、铺石、抛石、石笼等。间接防护主要指设置导治结构物,如丁坝、防洪堤、拦水坝等,必要时进行疏导河床、改变河道,以改变流水方向,减缓水流对路基的破坏作用。
2.1 直接防护
直接防护是在稳定的边坡上直接加固的一种措施,特点是不干扰原来的水流性质。当水流流速为3.0~5.0m/s时,宜采用抛石防护;流速大于5.0m/s时,则改用石笼防护或侵水挡土墙。
(1)抛石防护为防止河岸或构造物受力流冲刷而抛填较大石块的防护措施称为抛石防护。在流速大、水深波浪大的路段,应采用粒径较大的石块。抛石垛的边坡坡度不应陡于抛石侵水后的天然休止角(1.25~1.3),最小石料粒径应大于0.3m。抛石顶宽,不应小于所用最小石料粒径的两倍。
(2)石笼防护石笼防护是指为防止河岸或构造物受水流冲刷而设置的装填石块的笼子。在一般河段,常用镀锌铁丝、高强度聚合物土工格栅或竹木石笼;在急流滚石河段,可在铁丝笼内灌注小石子水泥砼。用于防止冲刷掏底时,一般在河床上将石笼平铺并与坡脚垂直;若用于防护岸坡或坡脚时,则用垒码形式。但岸坡较缓时,也可平铺与坡面,定于基底。
2.2 间接防护
常用的间接防护类型有导流坝、防护林带及改河道等。导流结构物一般有丁坝、顺坝、格坝及必要的改河道工程。丁坝适用于宽浅变迁性河段,一般采用铁丝笼或相互铰接的预制砼等柔性结构物。丁坝可由乱石堆砌而成,其横断面为梯形,坝身顶宽2~3m,坝头顶宽3~4m,迎面边坡为1:2~1:3,背面边坡为1:1.5~1:2,丁坝要求设置多个形成坝群。
顺坝指坝轴线基本沿导流线边缘布置,使水流较顺缓地改变流向,起疏导水流作用。一般采用石砌或砼结构,横断面为梯形,坝顶宽度应根据稳定性计算确定。
当顺坝较长,且距离河岸间距较大时,为防止流水冲走沉积的泥沙,使坝体与河岸相连,在河岸和顺坝之间设置一道或几道横坝,形成格坝。改移河道可以将直接冲刷到路基上的水引离路基。
3 地基加固
在土木工程中,地基加固极为重要。软土地基主要指天然含水量过大,涨缩性高,具有湿陷性,承载力低,在荷载作用下容易产生滑动或固结沉降的土质地基。路基直接填筑在这种地基上,往往会因地基承载力不足,或在自然因素作用下产生过大的变形,导致路基产生各种破坏。因此有必要采取措施对湿软地基加以加固。加固的关键是治水和固结。
3.1换填土层法
换填土层法是采用人工、机械或爆破等方法,将基底一定深度及范围的软土层挖除,换填强度较大、稳定性好的碎石、素土、灰土、粉煤灰等材料回填,并分层压实至要求的密实度。如当地石料丰富,亦直接在路基基底投放片石,挤出基底范围内的软土层,以提高路基强度,这种方法称为抛石挤淤法。换填砂垫层,可起到加速软弱土层排水固结,提高承载力,减少沉降量。换填土法的优点是:无需特殊的机械设备、施工工艺简单,容易控制,其质量检验可随施工分层进行,既能缩短工期,又能降低造价,对局部地基处理效果尤为明显。它还是一种能适应地基土性质的地基处理方法。该方法主要适用于淤泥、淤泥质土、素填土、杂填土地基以及暗沟、暗塘等的浅层处理。
3.2 强夯法
强夯法一般是通过 8~30t 的重锤采用 8~20m 的落距,对地基施加强大的冲击能,在地基中形成冲击波和动应力,通过压密和振密来加固地基土,达到提高强度、降低压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性的目的。从其效果来看,主要有以下几个方面,一是可提高地基承载力,经过强夯加固处理后,地基承载力通常可提高力学特性产生明显有规律的影响。实测资料表明,夯实土层的物性指标都有明显的改善。强夯的直观效果是使一定深度内的土层夯实。
3.3 排水固结法
排水固结法是在湿软地基中设置垂直排水井,缩短排水距离,运用堆载预压,挤出土中过多含水量,加速土体固结,达到挤紧土粒,提高土体的抗剪强度。因此,该法适用于含水量过大,土层较厚的软弱地基。按垂直排水井材料的不同,可分为砂井法和排水板法。
(1)砂井法用锤击、振动、螺钻等方法成孔,在孔内灌入中、粗砂而成的排水柱体。砂井表面铺设砂垫层或砂沟。就路基而言,加载工作由直接填土取代。填土速度根据施工工期、地基强度增加情况分级填筑,以每昼夜地面沉降量不超过1.5cm坡脚侧向位移不超过0.5cm来控制。砂井直径多为30~40cm,间距2~4cm,平面上呈三角形布置;其深度要穿越地基可能的滑动面。
(2)排水板法用纸板、纤维、塑料或绳子代替砂井的砂做成排水井。其原理和方法完全与砂井排水法一致。目前基本上以带沟槽的塑料芯板作为排水板,因此,又称塑料板法。
篇4
关键词:桥梁加固;放线;钻孔;浇注;安全;质量
一、前言
目前,社会主义建设如火如荼,桥梁建设更是以一个前所未有的速度在飞速发展,伴随着桥梁数量的增多,我国危桥、险桥的数量也在急剧的增多,有相当多的桥梁已经到了非加固不可的地步了,研究总结桥梁工程的加固技术,确保加固质量与施工过程的安全,对于桥梁加固工程施工具有普遍的指导意义。
二、现状分析
(一)加固桥梁工程由于受原有结构的影响,施工设施、作业环境、作业空间均受到限制,如梁体内所有的施工物资设备均需人工搬进搬出,机械设备基本无法使用,安全状态更加不宜控制。
(二)加固部分与原有结构共同作用,因此不仅要保证加固部分的施工质量,还要同时保证原有结构不被破坏。
(三)腹板加固为加固工程的关键施工工序,腹板加固采用在原来箱梁内侧加浇20cm厚的混凝土,并在加固腹板内施加竖向预应力。竖向预应力采用直径为25mm的冷拉级Ⅳ钢筋,标准强度Rby=750Mpa,张拉控制力331KN,采用无粘结方式、轧丝锚体系。
三、施工前的准备
(一)电力线路。在箱内铺设380V动力线路一条,220V照明线路一条,且每4m设照明灯一盏,每16m设简易活动配电盘一个(插座若干)。照明及动力线路均采用膨胀螺栓固定在梁体顶板下缘(桥中心处),防止地面潮湿漏电。
(二)疏通,清理:疏通原箱内通风孔及泄水孔,不通处采用钻机成孔或人工凿通保持箱内与箱外正常通风,箱内不产生积水。清除箱内混凝土残渣及其它杂物。
(三)通风,在箱内安装4台排风设施,保持箱内空气流通,正常换气,使箱内作业人员有一个良好的工作环境。
(四)通道,在0号、5号墩T梁侧拼装3m×21m×15m进人进料支架。
(五)设施:梁体外侧需安装施工吊兰五只。
四、施工方案
(一)裂纹修补
首先对大于0.02mm的裂纹进行标识,沿裂纹方向切“V”型槽,宽2cm,深1cm.埋设压浆咀,强度达到要求后,压注环氧树脂。待环氧树脂凝固后,去除环氧胶泥,抽检压浆饱满情况。
(二)施工放样
1.因本加固工程为在既有结构物上进行加固,考虑施工中的误差,为保证不损伤原主梁预应力筋,且达到加固效果,施工放样宜采取相对平面控制为主。
2.根据原主梁悬浇施工的特点:梁体的外轮廓尺寸、预应力束定位、钢筋及预埋件位置均以与底板底面相对位置控制,故本加固工程以原各施节段前端底板底面分中点连线为桥中心控制线。
3.本桥里程控制点以5号墩中心为基准点,传至0号墩中心闭合平差后作为全桥相对里程控制点(在允许闭合差内方可作为放样依据)。
4.腹板扦钉孔高程控制按设计图要求控制与主梁顶板底面倒角处相对尺寸。
5.横隔梁水平孔放样时横桥向尺寸以实测桥中线尺寸为基准放样,高程以梁体顶桥底面为基准面控制相对位置,辅以至梁底板底面距离校核(确认避开横梁内预应力束)。
(三)钻孔
1.腹板加固φ27mm扦钉孔采用冲击钻电锤成孔,钻头直径为φ27mm。全桥共计钻φ27孔43262个。设计钻孔深度15cm,考虑到钻头锥度,成孔时钻尖深度应不小于15.5cm。钻孔时采取措施控制深度,不得损伤预应力筋。待孔内干燥后,植入φ16mm“L”型扦钉,用环氧胶泥填充密实。
2.竖向预应力孔施钻避碰原有预应力措施:竖向预应力筋孔(φ40mm)、混凝土灌注孔(φ82mm)、振捣孔(φ56mm)均采用130型金刚取芯机成孔,钻头直径分别为φ40mm、φ82mm、φ56mm。全桥腹板加固共需钻φ40m孔1840个,φ56mm孔432个,φ82mm孔392个,原结构主梁为三向预应力体系,预应力束(筋)布置较密,钻孔均在预应力束间隙内进行,即使放样施工位置准确,原桥本身预应力安装也存在偏差。特别是在墩中心0号块内纵向预应力束中心距为200mm,原预应力束采用φ外85mm波纹管,φ82mm混凝土灌注孔与原预应力束理论间隙仅16mm,对放样及施工要求尤为严格。因此在钻孔过程中根据实际情况进行调整显得极为重要。
因主梁原预应力束过于密集,要求钻孔精度很高,为保证钻孔时不钻断预应力束,钻孔均采用熟练工人操作,正式开钻前先组织工人试钻,并给工人讲解原预应力束的位置,做到心中有数。同时加强工人对钻机性能知识的培训,加强工人对钻机定位方法的培训,加强工人对钻机给尺进尺的培训。
钻孔时当钻机钻深在9-23cm时应注意力集中,注意手感和听觉,发现卡钻或钻机晃动时,及时停机察明原因;应及时取芯观测钻孔的实际情况。
孔位调整:根据已钻孔位的具体情况,及时调整相邻钻孔孔位的位置,从而准确判断梁体内预应力的实际位置,在现场施工中应用效果较好。
钻孔顺序:为上下游交错进行。
(四)新老混凝土结合措施
1.在原有结构上加浇新混凝土,如何保证结合面的传力是关键,为此采用新老混凝土结合面凿毛,且每隔一定距离植扦钉的方法。
2.为保证后浇混与原腹板很好地结合,以达到共同受力,原腹板内侧及加厚腹板范围内的上下倒角混面要凿毛,凿毛时须首先去除有碍新老混凝土结合的杂物,凿除裂缝压浆时封闭的表面环氧胶泥,拆除压浆咀,剥除封闭胶带,最后对原混凝土面进行凿毛,凿毛率要求达到95%。灌注前应将结合面上灰尘及杂质清理干净,并用水冲洗风干。
3.加强新老混凝土结合的另一措施是植扦钉
腹板上布置有梅花型扦钉,间距约为30cm,扦钉为L型;与外侧箍筋焊连,上下倒角布置扦钉,间距约为20cm,扦钉为直筋,要求与外侧箍筋焊连;加固腹板端部布置扦钉间距为20cm,扦钉为L型,要求与加固腹板外侧水平筋焊连。扦钉采用φ16mm钢筋弯制,植入所钻φ27mm的扦钉中,植入深度为15cm,用环氧胶泥锚固。
(五)混凝土的浇注及养生
模板采用新制钢模板,宽60cm,最大高度不超过200cm,以便于人工搬动,安装检查合格后方可进行混凝土的浇注。腹板加固采用50#微膨胀混凝土,混凝土配合比由试验室根据设计要求和施工需要进行配制,混凝土入模陷度控制在12cm~14cm,初凝时间为10h,掺微膨胀水泥以补偿混凝土的收缩,防止产生收缩裂纹。
由于腹板加厚部分除顶板下灰孔及振捣孔外全封闭,混凝土入模全部靠人工从56mm下灰孔中捣入。混凝土连续养护14天,混凝土开始灌注时应采取封桥措施禁止一切车辆通行
(六)张拉
梁体内外侧的裂纹全部修补压浆完毕后,方可进行张拉作业,腹板加固竖向预应力为φ25mm冷拉IV级无粘结钢筋,端锚固在梁底板底面,上端锚固在梁顶板顶面。
篇5
关键词:碳纤维;结构加固;水运工程;强度;耐腐蚀
中图分类号:U698 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2016)05-0068-02
1.引言
碳纤维是一种由有机母体纤维,采用高温分解法在1000~3000度高温的惰性气体下去除碳以外的所有元素制成的新型非金属材料。具有高比强、高比模、耐疲劳、抗蠕变、比耐热钢还耐高温、比不锈钢还耐腐蚀、耐磨损、尺寸稳定、导电、导热、热膨胀系数小、自和吸能抗震等一系列优异性能。另一重要特性就是比重小。比重一般在1.6左右,是铝的二分之一,钢的五分之一。拉力高达300KG/MM2;目前几乎没有其他材料像碳纤维那样具有那么多的优异宝贵的电学、热学和力学性能。碳纤维材料在建筑物和构筑物加固中得到广泛的应用。
以碳纤维材料为主要原料的碳纤维结构加固技术是一种新型的加固技术。始于20世纪80年代美、日等发达国家,我国起步较晚,但是发展较快,建筑领域从80年代后半期开始把它作为钢筋、预应力混凝土钢材的替代材料加以研究,并作为预应力混凝土桥梁的张拉材料等结构物的加固材料等加以利用,已经产生较大的实用效果和经济效益。
2.碳纤维材料结构加固适用范围
碳纤维材料适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补,如梁、板、柱、桥墩、桥梁、堤坝等结构及构筑物。具体说来可以利用碳纤维加固码头、桥敦结构、对既有钢筋混凝土烟囱的加固;构件抗弯加固、梁柱构件的抗剪加固、混凝土柱子牛腿断裂加固、砌体的抗震加固、承载力不足加固、楼宇增层加固、框架柱轴压比超限加固、楼板开裂加固、剪力墙开洞加固、楼面荷载增大加固、桥梁断裂、旧桥大修加固和水坝加固等等。
3.碳纤维材料结构加固施工过程中的技术特点
碳纤维比重小,施工便捷,加固以后不影响外观和自重。碳纤维比重只有钢铁的1/4,厚度小于0.5mm,可以在基本不增加原结构自重及截面尺寸的状况下,发挥强大的补强加固效果。补强功能全面,耐久ll生能好,还有优良的抗紫外线及抗环境老化性能。
4.碳纤维材料与其他加固材料对比
抗拉强度:抗拉强度标准值fcfk≥3000MPa,碳纤维的抗拉强度约为普通二级钢的10倍左右。
弹性模量:弹性模量Ecf≥2.1×105MPa,伸长率≥1.5%。碳纤维复合材料的拉伸弹性模量高于钢材,但芳纶和玻璃纤维复合材料的拉伸弹性模量则仅为钢材的一半和四分之一。
疲劳强度:碳纤维复合材料的疲劳强度高于高强纲丝。金属材料在交变应力作用下,疲劳极限仅为静荷强度的30%~40%。由于纤维与基体复合可缓和裂纹扩展,以及存在纤维内力再分配的可能性,复合材料的疲劳极限较高,约为静荷强度的70%~80%,并在破坏前有变形显著的征兆。
重量:约为钢材的五分之一,厚度仅为2mm左右,基本上不增加构件。
5.碳纤维加固技术在某水运工程业务大楼加固工程实际应用
某水运工程业务大楼大楼主体17层,塔楼4层,地下1层。建筑面积15429m2,一、二层层高为4.8米,其它楼层层高均为3.6米,17层屋顶女儿墙高度为66米,塔楼屋顶女儿墙高度为80.8米。建筑结构形式为框架-剪力墙结构,基础采用桩一箱联合基础,梁、柱、剪力墙均为现浇,楼(屋)面为预应力圆孔板,楼梯为预制楼梯。该建筑始建于80年代初,当时的设计规范已经不能满足现行设计规范需要,所以本次改造时设计院对原结构进行了加固处理。其方法有结构梁柱包钢、粘钢和粘贴碳纤维以及局部立柱增大截面积等加固措施。
5.1碳纤维布粘贴楼板
该建筑物楼板是预应力空心板,由于该楼曾经反复装修,楼板出现钻孔较多,为了提高楼板承载力,对部分楼板底面进行粘贴碳纤维布加固处理。
5.1.1卸载
进行加固前,卸去楼板上的全部荷载。
5.1.2基层处理
(1)将所需要加固的楼板底面面层除去并打磨到露出粗骨料出现为止,然后除去净粉尘,并使其干燥。
(2)对底板凹坑部位需要使用环氧树脂砂浆进行补平,使凹坑面形成平顺段,以利于粘贴。
5.1.3涂刷底胶
按底胶比例将主剂和固化剂先后放入干净容器内,搅拌均匀,时间以10~15min为宜。
5.1.4粘贴碳纤维布
(1)采用300g/m3碳纤维布,下料按施工设计约定的宽度确定,搭接其顺向搭接长度应补少于15cm。并应采取横向碳纤维粘贴固定,其固定宽度不少于10cm。
(2)用丙酮涂刷做界面剂,施工面用滚筒涂刷胶体。
(3)将碳纤维片材贴在胶体上,用滚筒来回碾压以充分粘贴和除去气泡。
(4)在第一层粘贴层已经固化干燥后再涂刷丙酮涂刷做界面剂粘贴第二层。
5.1.5表面防护
在最后一层碳纤维表面均匀涂刷一层防护面胶并粘砂保护。
5.2碳纤维布加固框架柱
该建筑物立柱轴压比的不同等技术参数分别采用不同加固方法,除了包钢外,对于部分轴压比过大,抗剪承载力较小的柱子,采用粘贴碳纤维来提高柱子的延性。加固形式是环向箍带粘贴碳纤维来补强柱子的抗延展性,具体步骤如下:
5.2.1基层处理
(1)将框架柱表面装饰层除去并打磨到露出粗骨料出现为止,然后除去净粉尘,并使其干燥。
(2)将柱角磨成2.5cm以上圆角,避免因补强后造成应力集中降低补强效果;并对凹坑部位需要使用环氧树脂砂浆进行补平,使凹坑面形成平顺段,以利于粘贴。
5.2.2涂刷底胶
按底胶比例将主剂和固化剂先后放入干净容器内,搅拌均匀,时间以10~15min为宜。
5.2.3粘贴碳纤维片材
(1)涂刷丙酮界面剂,再外贴300g/m2碳纤维片材,宽度和间距按设计规定,围着立柱横向粘贴。
(2)施工面用滚筒涂刷胶体。
(3)将碳纤维片材贴在胶体上,用滚筒来回碾压以充分粘贴和除去气泡。
(4)在第一层粘贴层已经固化干燥后再涂刷丙酮涂刷做界面剂粘贴第二层。
5.2.4表面防护
在最后一层碳纤维表面均匀涂刷一层防护面胶并粘砂保护。
6.结论
篇6
[关键词]灌区;节制闸;分水闸;除险加固
2015年12月15日,国家统计局调查结果显示:辽宁省粮食年产量为200.25亿kg,比上年增加24.85亿kg,增幅居全国首位。从2010年以来,辽宁省政府每年会安排超过400亿元的专项资金用于农业水利建设,其中,灌区建设被放在了重要位置。目前,我国拥有各类灌区超过1000多万处,但这些灌区大都修建于20世纪50~70年代,年久失修严重,辽宁省内也存在该问题。因此,加强灌区除险加固作业已成为保证该省农业顺利健康发展的重要路子。
1工程概况
某灌区地质构造复杂,该灌区区内雨量充沛,水质优良、土质肥沃、温度适宜,是该区域重要商品粮基地之一。灌区设计灌溉面积0.35万hm2,有效灌溉面积0.28万hm2,现有干支渠道长度155km。灌区建设于1969年,由于缺乏资金投入,本灌区渠首得不到及时维护和更新,致使建筑物老化、破损等现象十分严重,直接造成灌区灌溉效益逐年衰减,实际灌溉面积递减,对实施农业开发高标准农田建设、提高当地农业综合生产能力形成制约,亟需更新改造
2除险加固的内容及总方案
(1)除险加固内容:①重建水毁节制闸;②重建水毁分水闸,并修建闸后至干渠58m输水渠道;③重建水毁溢流坝。(2)除险加固总方案:综合考虑本工程主要功能为抬高渠首闸前水位,再结合工程投资及工期等因素,本次除险加固设计方案枢纽总布置采用闸坝结合型式。工程主体由节制闸、分水闸及溢流坝三个大部分组成。其中节制闸及溢流坝(以下简称拦河闸坝)轴线与102线公路桥平行,轴线总长度300.0m。分水闸布置于拦河闸坝右岸上游10m处,闸轴线与拦河闸坝轴线垂直。
3主要工程设计分析
3.1溢流坝工程设计。(1)总体结构设计:本项目的溢流坝轴线总长度为289.4m,总体设计结构形式为“浆砌石堰体+20cm钢筋混凝土罩面”。坝顶高程7.1m,与设计正常高拦蓄水位齐平,坝基高程3.5m,坝基底宽7.39m。坝体上下游均设置齿墙,深1.2m,底宽0.6m,齿墙为钢筋混凝土结构,堰基底层设10cm素混凝土垫层。溢流坝每20m设一结构缝,缝间填充2cm沥青浸油木板,并在混凝土罩面部分夹651型橡胶止水带防渗。(2)坝体防渗设计:设计溢流坝上游前端设浆砌石防渗铺盖,尺寸为:长×厚=5.0m×0.8m。铺盖上下游均设置齿墙,齿墙深0.7m,底宽1.0m。坝基前脚下铺5.0m深土工膜垂直防渗,防渗基底高程-2.7m,防渗材料为两布一膜,单位质量500g/m2。对溢流坝前端50m范围内河道清淤,清淤控制高程5.3m,与防渗铺盖齐平。各个结构所用混凝土标准,见表1。(3)消能形式设计:设计本项目溢流坝消能为戽流消能型式,该消能形式具有体积小、长度短、工程量省、施工方便、施工简单、消能效果良好等特点,目前已在辽宁部分地区广泛应用。其具体设计如下:①设计消力戽挑角32°,反弧半径3.0m,戽唇顶高程4.8m,高于坝下河底0.5m,戽底高程4.32m;②消力戽下游设5.0m宽,1.0m厚格宾石笼护脚(双层,单层0.5m),石笼顶高程4.3m,石笼底部铺设300g/m2长丝土工布反滤。石笼护脚末端接20.0m戽流消能预冲段,提供戽流消能空间;③距溢流坝坎后25m处设置透水尾坎,尾坎高0.8m,顶高程5.1m,宽3.5m,上下游各设置一道0.5m厚钢筋混凝土齿墙,为到达防护及透水的双重效果,齿墙上部为锯齿构造,内部填充石笼;④为保护尾坎下游侧已建桥梁,根据公路部门要求并结合工程实际,设总长20m(至桥下游末端),厚0.3m格宾石笼防护。3.2节制闸工程设计。(1)总体设计:本项目共设计节制闸5孔,单孔净宽1.4m,中墩及边墩均宽0.6m,总宽度10.6m。闸室顺水流方向总宽度7.39m,与溢流坝同宽,闸底板前端厚度2.0m,末端与消力池高程过渡段衔接,渐变至1.1m。闸底板上下游均设置齿墙,深1.2m,底宽0.6m。闸底板为钢筋混凝土结构,底部设10cm素混凝土垫层。(2)防渗设计:闸基前端防渗布置与溢流坝相同。设5.0m宽浆砌石防渗铺盖,厚度0.8m,铺盖上下游均设置齿墙,齿墙深0.7m,底宽1.0m。铺盖浆砌石砂浆标号M10。闸基前脚下铺5.0m深土工膜垂直防渗,防渗基底高程-2.7m,防渗材料为两布一膜,单位质量500g/m2。(3)消能形式设计:本项目设计节制闸采用底流消能型式,消力池底板与闸室底板用斜坡连接,斜坡段长为5.6m,坡比为1∶4.0,消力池水平段长13.4m,深0.7m,底板厚0.7m,下铺厚0.1m的C10素混凝土垫层。消力池底板水平段设排水孔,孔径100mm,孔距1.5m,梅花形布置。消力池末端采用0.5m厚格宾石笼防护与透水尾坎相接,石笼顶高程4.3m,石笼底部铺设300g/m2长丝土工布反滤。3.3分水闸工程设计。本工程分水闸与原闸相同布置于溢流坝上游右岸10.0m处,由闸室和穿堤箱涵两部分组成,顺水流方向总长12.0m,其中闸室部分长1.0m,穿堤涵洞部分长11.0m,闸轴线与拦河闸坝轴线垂直。分水闸闸室为钢筋混凝土结构,顺水流方向长度1.0m。共分3孔,单孔尺寸为1.0m×1.0m(宽×高),总宽5.0m,中墩及边墩厚度均为0.5m,闸底高程为6.3m。工作桥顶高程9.9m,厚度0.2m。工作桥临水侧设钢结构栏杆。穿堤部分盖板涵,洞身尺寸与闸室相同,共分3孔,单孔尺寸为1.0m×1.0m(宽×高),洞身长11.0m,浆砌石涵壁及底板,底板厚度0.8m,钢筋混凝土顶部盖板,盖板厚度0.2m。为使新建分水闸与灌区干渠相接,箱涵后接58.0m长输水渠道。渠道主体为浆砌石结构,3cm水泥砂浆抹面,矩形断面,宽4.0m,底坡i=2‰。
4结束语
篇7
1 桥梁需要加固的原因
桥梁是公路的咽喉,其使用功能的好坏直接影响整条线路的畅通,既有公路中设计标准较低的桥梁严重制约了公路运输事业的发展。我国公路桥梁 的设计标准随着国民经济的发展而不断提高:设计 荷载由汽- 6 、汽- 8 、汽- 10、汽- 13 发展到汽- 15、汽- 20 及汽- 超20 级;验算荷载也由拖- 30、拖- 60 、拖- 80 发展到挂- 100 和挂- 120。据调查,全国在20 世纪80 年代前建成的国道、省道和县级公路中永久性大、中型桥梁的设计荷载达到汽- 20 级、挂- 100 标准的仅占6. 53 % ,汽- l0 、履- 50 及以下荷载标准的桥梁占9. 17 % ,其余84. 3 %的桥梁基本上是汽- 13 级和汽- 15 级标准。由此可见,既有桥梁已不能适应当前的设计标准要求。同时,随着国民经济的发展,交通量和车辆载重不断加大,公路交通的负荷日趋增大,使部分早期设计修建的桥梁的既有损伤不断加重,加速了桥梁的老化、破损。特别是修建年代早、设计标准低的桥梁,病害严重, 已不能维持正常使用,而只能限速限载通行,甚至不得不关闭交通,严重影响和制约了交通运输和地方经济的发展。
受资金和材料资源的限制,上述桥梁不可能全部拆除重建,而期望尽量利用既有桥梁,通过技术手段对旧桥进行技术改造,恢复和提高其承载能力。
2 梁式桥上部结构改造技术
梁式桥上部结构加固改造技术主要有以下几种: ①扩大和增加原结构构件截面,以提高原结构的强度和刚度; ②以新的结构代替原抗力不足的结构; ③改变原结构的受力体系,使原结构受力减少; ④对原结构施加预应力,改善原结构的受力性能。 其中,前三项为常规加固技术。
预应力技术。
随着荷载等级的不断提高,桥梁工程逐渐向轻型、大跨度方向发展,预应力砼结构的应用越来越广泛,在今后的桥梁加固中,现有加固技术可能在很大程度上受到限制,因此,有必要开发和研究预应力技术在旧桥改造中的应用。
用预应力技术对结构进行加固主要是通过后张法中的体外预应力来实现的,其施工工艺:体外预应力的预应力钢束设于砼构件的外侧,钢束穿过设在构件端部的挡块和中部适当位置的转向块进行张拉,从而使砼构件获得预压应力。此法的主要目的是简化预应力工艺,但结构的受力|考试-大|特性比常规的粘结预应力砼差,钢材用量也较大,目前主要用于较大跨度的桥梁工程或维修加固工程中。
下撑式预应力拉杆法。
当桥下净空能够满足通车、通航要求时,可采用在梁下设置预应力拉杆的方法进行加固。设计时一般采用粗钢筋作为拉杆,两端锚固在梁端,中间采用单柱或多柱支撑,使梁受到预应力的作用。施加预应力的主要方法: ①横向收紧法。将拉杆分两层布置于梁底两侧,在靠近梁的支座附近向上弯起,与固定在梁端的锚固板焊接。在拉杆的弯起处用短柱支撑,在纵向每隔一定距离设置一道撑棍和紧锁螺栓, 再通过收紧器将拉杆横向收拢而产生预应力。② 纵向张拉法。将预应力拉杆沿梁底布置,两端向上弯起,锚固于梁端,然后直接张拉梁底的水平拉杆, 使拉杆产生预拉力,梁体因此受到预应力的作用。
以上加固方法在福建省南平电机厂专用桥、广东省肇庆大沙桥、吉林省青山桥等7 座桥梁中得以成功应用。实践表明,其加固效果很理想。但都需要在旧梁上设置可靠的锚固板,张拉的工艺比较复杂,其耐久性和抗疲劳性还有待进一步研究。
预应力钢丝束法。
沿梁腹侧面按抛物线形敷设预应力钢丝束,在梁底每隔一定距离(50~100 cm) 设置一根定位箍, 用以固定钢丝束的形状,钢丝束的两端穿过梁端翼缘板伸至梁顶锚固。张拉预应力钢丝束,通过定位箍使梁获得预应力;再通过喷射砼使预应力钢丝束及定位箍与梁体形成整体。这种加固方法的受力明确,效果明显,但箍圈的构造较复杂。
3 碳纤维增强复合材料补强加固技术
由于自然环境各种因素的影响施工质量和实际交通组成变化及超载车辆的作用,已建的混凝土桥梁结构可能会出现承载能力不足、混凝土表面裂缝等问题。这些混凝土桥梁中绝大部分可以通过加固改造就能提高或改善结构受力性能,重新投入使用。
粘贴钢板法是公路混凝土桥梁常用的加固方法,一般是采用环氧树脂或专门结构胶将钢板直接粘贴在混凝土构件表面,使之与构件形成受力整体。土木工程中的新技术往往来自新材料的应用。自上世纪七十年代末初期,欧洲进行纤维增强复合材料(FRP)在土木工程应用研究以来,具有极好的比强度和比刚度、优秀耐腐蚀性的纤维增强复合材料已广泛用于混凝土结构的粘贴加固工程,形成了纤维增强复合材料补强加固已有混凝土桥梁的新技术,其中碳纤维增强复合材料(CFRP)应用更多。本文根据国内外关于碳纤维增强复合材料补强加固的工程研究,介绍这一新技术的材料特性、施工方法和技术措施。
篇8
关键词:工程施工;质量管理;质量控制
信邑沟水库是宝鸡峡灌区渠库结合工程之一,位于宝鸡峡塬上总干渠117+300处,地处扶风县城东北7.5km的美阳河上,是以灌溉为主,兼有防洪、养殖等综合效益于一体的中型水利工程。该工程控制集雨面积220km2,水库枢纽由大坝、充库进水渠、放水洞、坝后抽水站等四部分组成,大坝为均质碾压式土坝,坝高58m,长376m,总库容3290万m3,兴利库容1308万m3,控制下游9县(区)86个乡(镇)的灌溉面积160.78万亩。除险加固建设内容有:大坝培厚加固、新建溢洪道、放水洞放水塔加固、进水闸进水渠改造、新增干渠节制闸、坝体防渗处理、防汛道路改建及管理设施改造等。
1质量管理体系
为了保证信邑沟水库除险加固工程质量,宝鸡峡引渭灌溉管理局病险水库除险加固工程项目建设办公室作为业主单位积极推行工程施工质量管理的项目法人负责制[1]、建设监理监督制、招标投标制、施工企业保证制的管理模式。围绕这一管理模式,信邑沟水库除险加固工程项目部(信邑沟水库除险加固工程是宝鸡峡管理局病险水库除险加固项目建设办公室管理的单位工程之一)及工程参建各方项目部分别组建了相应的质量管理组织机构,建立了相应的质量管理制度,健全了质量保证体系[2],并结合各自项目部的实际情况,制订了详细的管理办法,在工程建设中为保证工程质量收到了良好的效果。
1.1质量管理机构
业主、监理、施工、设计等参建单位分别构建领导负责制的项目部,并配备相应的质量监督人员,明确各自的职责。信邑沟水库除险加固工程的项目法人(业主)是宝鸡峡引渭灌溉管理局病险水库除险加固项目建设办公室,下设信邑沟水库除险加固工程项目部,代表业主行使对项目建设的管理权,项目部实行项目经理负责制,同时抽调一名业务能力强的人员担任质检员,负责具体的质量管理工作,进行质量管理制度、技术要求、施工工艺等方面内容的制定和督促参建各方执行工作,并在各标段设立现场代表,负责工程建设过程中的各项检测、施工工艺、计量、安全等方面的工作,以保证施工过程处于受控状态。
1.2质量控制体系
业主单位依据招标和设计文件制定了《病险水库除险加固工程质量管理实施办法》,作为施工质量控制的指导性条款。信邑沟水库除险加固工程项目部根据信邑沟水库除险加固工程建设实际情况制定了《信邑沟水库除险加固工程质量管理实施办法》、《信邑沟水库除险加固工程质量控制流程》等,监理部按照工程进展情况制订了《信邑沟水库除险加固工程质量管理实施细则》,施工单位根据各自承担项目的具体情况制定了相应的质量控制制度、控制流程等,同时根据《水利水电工程施工验收规程》和《水利水电工程施工及验收规范》制订了《信邑沟水库除险加固工程竣工验收实施办法》。这些制度和办法的制定使整个工程质量管理有章可依、有法可循,有了制度上的保障。业主项目部的质检人员按照水利工程相关管理规范及上述各项细则针对不同施工部位编制各个单元质量控制标准、做法及其相应的质量检测表格,监理部结合工程不同施工部位的施工工序,并结合设计图纸制定具体的质量控制要求,施工单位项目部结合施工进度和施工工艺水平制定针对性的质量控制工作程序。
1.3质量检查体系
在施工质量的控制方面严格实行施工单位自检的“三检制”即班组自检、施工员复检、质检员终检[3],自检合格后上报项目监理部,由监理工程师和业主项目部质量管理人员及施工单位质检员共同对施工单位上报的质量合格部位进行复查,符合招标和设计文件质量要求后三方共同签字确认,将质量隐患消除在施工的环节当中。
2工程质量控制方法
采用业主项目部和监理部共同见证、旁站、巡视、平行检测等检查方法,对设计、设备采购、原材料供应等方面进行质量控制。
2.1施工过程质量控制
信邑沟水库除险加固工程施工质量控制实行以单元工程控制为基础、工序控制为切入点的程序化管理模式。在施工阶段,按照事前预防、事中检查及事后验收的动态控制管理办法,狠抓施工准备阶段指导、施工过程检查及完工验收这三个环节。一切以业主项目部现场代表和监理工程师及施工单位质检员在记录上共同签字的数据和影像说话,主抓“重点部位”的质量控制,对施工过程做到全过程、全方位的质量监督,审核施工单位上报的材料试验和复验报告,现场见证新材料、新技术、新工艺的试验,经审查符合施工技术要求后方可批准施工单位用于施工,从而对工程施工过程进行全面的质量控制。
2.2竣工验收质量控制
在工程竣工验收阶段,依据国家标准《水利水电工程施工质量验收规范》的质量评定标准和办法,监理工程师和业主项目部现场代表分别对承包单位报送的分部工程和单位工程质量评定资料进行审核和现场检查,符合要求后予以签认。
3施工过程中质量控制措施
3.1严格履行合同[4],强化现场管理
业主项目部现场代表根据施工承包合同、设计图纸及相关施工规范等,在工程建设过程中现场复核建筑物尺寸、控制线、设备质量;现场监督施工单位在施工过程中对“三检制”的执行情况,并要求监理单位和施工单位依据国家标准《水利水电工程施工质量验收规范》和《陕西省宝鸡峡管理局水利水电工程建设项目竣工资料整编办法(试行)》的要求完善工程建设期间的资料,审核施工单位上报的变更申请,上一道工序结束时必须经业主项目部现场代表和监理工程师共同检查、认可,未经认可不得进入下一道工序施工,对关键的施工工序,建立完整的验收程序和签证制度。
3.2落实质量责任,做好现场记录
业主项目部现场代表采用旁站的形式跟班监督施工单位是否按照合同要求进行施工;监理工程师严格按照监理规范和实施细则监督检查施工单位的每一道施工工序,及时收集施工数据和影像资料;施工单位质检员在工程建设过程中按照施工图纸和施工规范复核施工数据和纠正施工过程,并及时签字确认后上报监理部和业主项目部审核确认。
3.3加强相互协商,开好各种会议
为了协调施工各方关系,信邑沟水库除险加固工程项目部每天召开管理人员碰头会,汇报并讨论每天检查的工程进度情况、施工中存在的问题、讨论改进工作的意见等,每周一召开有设计、监理、施工、材料供应等相关单位人员参加的工程建设促进会,通报上周工程建设情况、存在的问题,讨论施工单位提出的解决施工过程中存在的问题和提高施工质量、加快施工进度的措施,并形成纪要文件,由总监理工程师签发后发往参加会议的单位,参会单位严格按照纪要的内容执行。
3.4完善检查制度,重视质量问题
根据《宝鸡峡引渭灌溉管理局病险水库除险加固工程质量管理实施办法》和《信邑沟水库除险加固工程质量管理实施办法》及《信邑沟水库除险加固工程质量控制流程》及时审核,并批准监理部、施工单位上报的质量控制制度和办法,在施工质量控制过程中施工质量责任按“谁施工谁负责”的原则,要求施工单位加强自检工作,在质量验收时坚决执行“质量一票否决权”制度。
4结语
总体来说,信邑沟水库除险加固工程项目部在施工质量管理上,取得了一定的成绩,主要体现为:(1)根据工程建设内容和特点任用业务能力和责任心及创新能力强的人员组建项目部,并健全各项管理规章制度是提高施工质量管理水平的前提。(2)始终坚持提早谋划和及时在施工现场指导,如实记录各项施工数据(包括影像资料),并及时处理施工变更和违反施工规范、施工建设程序现象是提高施工质量管理水平的关键。(3)加强沟通与协调,层层落实质量负责制,严格执行质量安全与支付工程款挂钩是提高施工质量管理水平的保证。
作者:黄战库 康利 单位:陕西省宝鸡峡引渭灌溉管理局水电总站
参考文献:
[1]成虎.工程项目管理(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.
[2]万晓,王雪青,王广斌,等.建设工程质量控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.
篇9
关键词: 路基注浆加固 施工工艺 质量检查
一、工程概况
南宁市某路为市区内主要机动车道路, 全长 3324m。 该路段最早修建于 1955 年, 原路面为一幅路型式, 后经几次加宽盖被成目前三幅路型式。其中, 1955 年修建了 6.4m 宽 18cm 厚水泥混凝土路面,后加盖泥灰结碎石找平层; 8cm 厚沥青贯入式碎石基层和 4cm 厚中粒式沥青混凝土。1955 年修建沥青混凝土路面结构: 4cm 沥青混凝土+15cm 碎石基层+30cm1:4 灰土。 目前该路段路面破损非常严重,急需进行整修处理。经研究决定采用注浆加固法加固路基。
二、公路病害机理分析及治理方法
1、路基不均匀变形是道路病害的根本原因, 主要是以下原因导致:
1) 路基土层结构的不均匀性。
2) 路基土层的欠压密。
3) 修建地下管线的影响。
4) 路面 “天窗” 导致对路基的水力侵蚀 (补-径-排) 。
5) 地下管线渗漏造成的溶蚀孔洞、管涌通道。
2 、治理方法选择原则
路面补强治表不治本, 路基补强, 消除地质缺陷才是根本途径。
三、 采用注浆加固法的优越性
固化剂 (浆液) 沿路基软弱部位渗透充填、 压密固结、 劈裂置换、
胶结固化, 消除地质缺陷, 改善路基受力性状, 提高承载力,减少不均匀沉陷。
1) 根本消除路基不均匀变形, 使病害从根本上得以防治。
2) 经济效益高。有资料表明, 注浆加固法和传统方法相比, 可节
约公路维护维修费用 40%以上。
3) 不断交、工期短、 污染小、 施工文明。
4) 技术先进、工法成熟、 效果可靠。
四、 路基注浆加固施工
1 、注浆加固机理
土层压密固结, 提高路基承载力, 减少沉降。 浆液劈裂置换, 提高土体结构强度, 消除地质缺陷。 空隙渗透充填, 填充路基空洞裂隙, 封堵水力侵蚀或管涌通道。散碎结构胶结作用, 改善路面基层结构,提高路面基层整体强度。
2 、注浆施工设计
本工程采用静压注浆法, 法静压注浆法是利用液压、 气压和电化
学的原理,通过注浆管将能强力固化的浆液注入地层中,浆液以充
填、 渗透、 挤密和劈裂等方式, 挤走土颗粒或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置,浆液固结后将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体, 从而改变岩土体的物理力学性质。静压注浆法适用土质范围:中粗砂及砂砾石, 破碎岩石与卵砾石, 软粘土和湿陷性黄土。
1) 工程量布置
排水管线两侧:距管道或马蹄形沟外墙 0.5m 处布孔,间距
.5m,深度至管道底; 无明显变形地段:加固深度 1m, 钻孔间距 2m×m, 此部分占 80%; 路面不均匀变形显著,面层龟裂地段:加固深度m, 如有严重部分应加密布孔 (孔间距调整为 1~1.5m) , 此部分占20%; 钻孔梅花状布置, 边排孔距离机动车道道路边缘 1m。
2) 钻孔施工工法
台钻回转钻进+路基人工洛阳铲钻进, 工程钻机回转钻进。
3) 浆液配制
水泥系浆材, 水泥 p.s32.5, 常规 CB 液。设计配比: W/B/C=1:0.1:
1。 制备浆液时先按照 W/B=3:1 的比例配制预水化 B 液, 然后按照设计配比配制灌注浆液。
4) 注入工法
成孔安放注浆管并封堵孔口搅浆全断面一次注浆待凝。
5) 注入压力
由于注浆压力与图的重度, 强度, 初始应力, 孔深, 位置及注浆
次序等因素有关, 而这些因素有难以准确确定, 因而本工程注浆压力通过试验和地区经验确定, 设计注入压力 0.4Mpa。
6)终孔标准
浆液注入量采取压力~流量双控法:在注入压力达到设计压力
的前提下达到稳定为原则, 稳定时间标准为 5 分钟。当注入压力大于2 倍设计压力且浆液无法注入时可终孔。当单孔注入量异常大时应暂停注浆, 分析清楚原因后采取间歇注浆的方法进行。 孔口反浆时采取间歇注浆的方法。
7) 钻孔填砾及恢复
注浆钻孔内填入碎石砾料并补充水泥~水玻璃浆液使之形成微型桩体。孔口采用冷补料恢复。1) 效果检验本次施工路段共完成注浆孔 586 个, 共计 6540 米, 共注入水泥5200 吨, 平均注入水泥量 0.795t/m, 地面上抬数厘米, 从总注入量和单位注入量数据分析, 注浆段土体空隙均有大幅度降低, 从而说明施工地段地层的可注浆性。
2) 标贯试验施工结束 15 天后, 监理在施工路段范围内选择了 5 个代表性地点 (其中 2 个在注浆点位, 2 个在两相邻注浆点位中间, 1 个在相邻对角注浆点中间) , 做了标贯试验, 试验后数据说明, 注浆后标贯击数明显比注浆前击数高, 说明注浆后使路基土层压密固结, 提高了路基承载力, 达到了我们的施工目的。
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关键词:水库工程 除险 加固 施工方法
某水库建于上世纪70年代初,上游控制流域面积85km2,水库总库容2430万m3,兴利库容1400万m3,死库容90万m3,是集防洪、城乡工农业用水等于一身的一座综合利用的中型水库。水库主要包括主坝、溢洪道、南北放水洞及电站等工程。本次除险加固工程内容包括:主坝加固工程、副坝新建工程、新建溢洪闸工程、南北放水洞加固工程等。下面谈谈具体的施工方法。
1、施工方案
根据平衡与调配方案,综合考虑各种机械的性能特点以及现场的地形条件、交通条件和运距等,确定施工方案如下:
(1)主坝砂壳及心墙翻压
主坝上游翻压在0+000~0+810坝段,共需开挖原砂壳料8.39万m3,砂壳料填筑除采用原砂壳料外,所缺填筑料采用溢洪道开挖石碴填筑,共需石方0.96万m3,折填筑方1.26万m3。
砂壳开挖计划分两段进行。第一段挖方范围为底部与上游开挖线为设计轮廓线,上游开挖线按1∶1边坡控制,施工中注意加强监测,如发生塌坡现象应及时处理,防止事故。采用1.0立方米反铲挖掘机配自卸车将第一段挖方土运至翻压段两侧上游坡脚外临时堆存。剩余开挖方为第二段挖方。
第一段挖方完成后,经验收合格,直接利用第二段挖方进行填筑,采用1.0立方米反铲挖掘机挖土填筑工作面,随着砂壳翻压的进行,再采用挖掘机配自卸车将第一段开挖堆存方运至坝顶。运至坝顶的砂壳料采用挖掘机配推土机推运至上游坡工作面。
心墙翻压共需开挖土方2.48万m3,其中2.41万m3筑于主坝下游坡面,剩余690m3用于副坝砂壳填筑。心墙填筑所需粘土全部取自粘土料场。
本工程砂壳压实选用13吨振动碾,心墙采用拖拉机压实。施工过程中应严格按《碾压式土石坝施工技术规范》(SDJ213-83)要求施工。
(2)副坝填筑
副坝填筑共需土石方6818m3,因下游坝坡表层有种植草皮要求,所以在表层50cm厚的部分使用主坝心墙翻压开挖土方,其他填筑料采用溢洪道开挖石方。填筑前先进行坝基清理,采用推土机推运至下游坝脚外,整平堆放。施工时直接采用自卸车运至工作面填筑,并用推土机推平。填筑料采用13吨振动碾压实。
施工过程中应严格按《碾压式土石坝施工技术规范》(SDJ213-83)要求施工。
(3)石方开挖
本工程石方开挖包括副坝齿槽风化岩石开挖、放水洞消力池石方开挖、场区石方开挖、溢洪道各段石方开挖,共计22.95万m3。为防止爆破对基岩的破坏,在主坝附近和开挖基岩面以上0.5米范围内采用保护层石方爆破,控制一次装药量。施工中严格控制超挖量,闸室段的石方开挖应严格控制,不允许欠挖。其他段石方开挖采用一般石方开挖方式施工,但也应控制一次装药量。开挖后的石碴采用1立方米挖掘机配8吨自卸车分别运至上游坝脚压重、副坝填筑等指定地点。遵照《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》(SL47-94)执行。
(4)砌石与砼拆除
主坝上游护坡石采用人工拆除,拆除料在上游坝坡前临时堆存,由推土机推至上游坝脚压重。浆砌石与砼拆除采用人工或电锤拆除,拆除后用拖拉机运输至主坝下游堆存。
(5)其他土方开挖
坝顶防浪墙基础、坝后排水沟基槽及其他齿墙土方开挖,均采用人工挖土,人工回填夯实,剩余土方,就近整平。
2、砌石工程
砌石工程采用人工施工,水泥砂浆采用灰浆搅拌机拌制,人工胶轮车运输至工作面。进场后的石料,采用人工选修后搬运就位。砌石工程施工应严格遵守《砌体工程施工及验收规范》(GB50203-98)。
3、帷幕灌浆工程
本工程帷幕灌浆在主坝、副坝和溢洪道,主坝0+000~0+220段为基岩,其单位吸水率为43.5~113.2Lu,主坝0+220~0+480段单位吸水率为7.89Lu,副坝及溢洪道单位吸水率为14.91~29.5Lu。由于本工程灌浆量较大,灌浆范围内岩层分布比较复杂,为合理确定灌浆压力、灌浆材料,浆液稠度以及压力与浆液变换的关系等技术参数,应根据灌浆区不同的地质条件,在实际灌浆区域进行灌浆实验。灌浆试验应按逐渐加密的程度进行实施,其施工方法应与准备采用的施工方法大致相同。
本灌浆工程采用自下而上的分段钻孔灌浆方法进行施工。段与段之间,一般可不待凝,但孔口段、破碎带、吃浆量特大和孔内有涌水的孔段,宜适当待凝。灌浆分段长度应视具体情况而定,一般表层第一段(混凝土与基岩接触段)不宜大于2.0米,以下各段一般宜采用5.0米,在特大吃浆处应适当缩短灌浆段,吃浆量很小的地段可适当加长。
灌浆工程施工工序如下:钻孔冲孔压水试验灌浆灌浆结束封孔。
灌浆孔采用150型地质钻机钻孔,钻机采用轨道固定。在设计规定的压力下,如注入率小于1 L/min后,继续灌浆60分钟后即可结束灌浆。全孔灌浆结束后,应再用最稠一级浆液,按10~15米的段长作一次自下而上的复灌,待水泥浆干硬后,对未被填满部分排除孔内积水后,再直接用硬性水泥砂浆封堵。坝体段则采用粘土球封堵。帷幕灌浆施工应严格遵守《水工建筑物水泥灌浆技术规范(DL/T5148-2001)》。
4、灌注桩工程
本工程灌注桩位于溢洪道挑流坎后冲坑处,总长382.4米,所穿过地层主要为基岩层,采用回旋钻钻孔,泥浆固壁。砼拌制采用0.4立方米砼搅拌机,水下导管法浇筑砼,导管下端埋入砼中2~3米,最小不得少于1米,砼浇筑过程要连续进行,不得中断。
灌注桩施工的工艺流程为:场地平整构筑钻机平台和桩位放样钻机就位钻孔清孔下钢筋笼安装导管溜槽等浇筑砼养护。
其中桩位放样、钻孔、清孔、下钢筋笼、浇筑砼等为关键工序,施工中可参照《工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程》(JGJ-80)执行。
5、砼工程
本次加固工程共计浇筑砼10146立方米,分属于主坝、新建溢洪闸、南北放水洞改造等工程。砼浇筑方量较少的可就近设置砼拌制系统。根据各单项建筑物工程砼浇筑强度和施工条件,确定采用移动式Js500型砼搅拌机拌制砼,根据不同的建筑物和各建筑物不同的部位,砼运输采用胶轮车直接运输和胶轮车水平运输卷扬机垂直运输两种方案入仓。入仓后的砼分别采用插入式或平板式振捣器振捣密实。
6、金属结构制作安装
本工程金属结构制作内容包括溢洪闸工程改造、南北放水洞改造工程。金属结构必须持有生产许可证的厂家制造和安装。闸门埋件采用二期砼固定。所有闸门加工完成后均可整扇或分节运输至施工现场,由汽车式起重机结合安装就位的启闭设备吊装就位。启闭机的组装,工作宜在生产厂内进行,经组装的部件运至安装现场后,由汽车式起重机吊装就位,然后再进行整机组装。闸门、拦污栅及埋件的除锈、喷锌、刷漆等防腐处理,按设计要求进行。闸门、拦污栅及启闭设备安装调试完毕,应作全程试运行三次。
压力钢管位于放水洞洞身内,为洞内埋管。运达现场的钢管由起重机吊运至放水洞洞口,由安装于放水洞出口的卷扬机牵引滑移就位。其安装工序如下:安装准备测量检查固定管节对装环缝焊接探伤检查除锈加固防腐油漆滑移就位竣工试压验收。钢管外侧预埋灌浆管,待安装就位后进行充填灌浆。
参考文献: