時間:2023-03-16 15:40:06
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良好的建筑企業(yè)形象來自于企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、施工質(zhì)量和服務質(zhì)量,提升企業(yè)競爭優(yōu)勢。良好的企業(yè)形象是一種比技術、比產(chǎn)品更有效用的戰(zhàn)略資源,是筆無形財富,可以幫助企業(yè)應對新時期各種競爭挑戰(zhàn)。只有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和服務質(zhì)量,才能讓企業(yè)在社會上樹立良好形象。而良好的產(chǎn)品質(zhì)量和服務質(zhì)量,來自于建筑工程檢測。通過檢測工作,企業(yè)可以發(fā)現(xiàn)施工建設中的問題,并加以改進,使建筑產(chǎn)品更為完善,滿足消費者需求,提高消費者認同度,這對企業(yè)良好形象的傳播有著巨大作用。
1有關土建結構工程質(zhì)量的標準、規(guī)范
1.1土建結構的承載能力
目前,對于建結構工程的安全性、耐久性,根據(jù)整個項目性質(zhì)的不同,我國有關標準、規(guī)范中均列出了明確的要求,但相較于國際上的發(fā)達國家,在具體系數(shù)、標準值等諸多方面仍有一定的差距。在實際的工程建設與使用中,土建結構所承受的實際荷載、設計中分項系數(shù)的大小,對于結構的安全性、耐久性有著直接影響。由此可見,若要保證土建結構的質(zhì)量安全、長期耐用,不僅需要嚴格依據(jù)有關標準、規(guī)范中的計算方法、標準數(shù)值、分項系數(shù)來確定土建結構的荷載,同時還應在項目設計中留有一定的承載力空間,以承受不可預測荷載的作用,提高結構的安全系數(shù)。
1.2土建結構質(zhì)量的耐久性、安全性
針對土建結構工程的設計與施工,我國有關標準、規(guī)范中雖然列有明確的要求,但其具體內(nèi)容多半側重于對結構強度、荷載、分項系數(shù)等力學數(shù)值的統(tǒng)一要求,而對于空氣濕度、環(huán)境溫度、酸雨、凍融等外部自然因素影響下的耐久性缺乏考慮,以至于在實際建設、施工土建結構的過程中,混凝土內(nèi)部的鋼筋出現(xiàn)腐蝕、生銹,從而大幅降低結構整體的耐久性,并在一定的時間內(nèi)加劇惡化,最終引起結構安全事故。因此,對于此種現(xiàn)象必須引起重視,以混凝土結構為例,雖然我國有關土建結構施工、設計的規(guī)范中已明確要求其最小保護層的厚度、混凝土材料的強度等級,但相較于國外發(fā)達國家的工程標準仍顯不足。
1.3 土建結構的整體性
對于土建結構工程的設計與施工,不僅需要保證其具備一定的承載能力,同時為抵御由地震、臺風、爆炸等外部破壞所施加的應力、沖擊力,土建結構內(nèi)的各組構件應有著良好的牢固性、整體性,具體是指當部分土建結構遭到?jīng)_擊、破壞時,保證余下部分的結構構件不會發(fā)生大范圍損壞。對此,土建結構工程的設計與施工,應綜合考慮各組構件的質(zhì)量、強度,保證構件連接、結構整體的延展性、冗余度,以抵御、減緩結構外部所承受的災害影響。
1.4工程設計中的安全水準
長期以來,受我國經(jīng)濟體制、歷史條件等多種因素影響,針對于土建結構工程的設計規(guī)范,多數(shù)選用了安全水準較低的力學數(shù)值、物理系數(shù)等。在一定的時間內(nèi),國內(nèi)多數(shù)土建結構工程的施工、使用過程中,在沒有發(fā)生突況、自然災害的條件下,結構整體的耐久性、安全性基本滿足了設計標準、使用要求。然而,由于我國土建結構設計所采用的安全水準較低、缺少一定的儲備空間,繼而造成土建結構抵御外部災害、意外作用的能力較差。對此,倘若結合我國工程建設行業(yè)內(nèi)的施工水平、技術能力,適當調(diào)高安全水準,能夠有效提高土建結構的耐久性、安全性,從而減少工程事故的發(fā)生頻率、破壞程度。
2.土建工程結構實體檢測的一般流程
2.1抽樣的項目
主要抽樣檢測的項目對砌體結構的工程而言,是主體結構中的鋼筋的位置、規(guī)格、保護層以及數(shù)量,混凝土構件的混凝土的強度,砌筑砂漿的強度等;抽樣檢測的主要項目對混凝土結構的工程,就是主體結構中有關板、梁、墻、柱的混凝土強度,鋼筋混凝土保護層的厚度以及受力鋼筋位置、規(guī)格、數(shù)量等。
2.2檢測方法
在主體結構進行實體抽樣時,必須要持有相關的資格證書,同時檢測人員也要持證上崗,要有完善的管理制度。可以采取回彈法接回彈超聲綜合法等在現(xiàn)場檢測時,進行混凝土強度的檢測。要對混凝土表面的碳化深度如果采用回彈法時,要進行測試。可以采用電磁閥或者雷達法測試受力鋼筋保護層的厚度和鋼筋的位置,盡量在測試時選擇鋼筋較稀少的區(qū)域。可以采取局部破損的方法,如果沒有儀器的情況下,但在檢測的過程中,一定要有事后修補措施以及相應的安全保護措施。一般才有貫入法檢驗砂漿的強度或者是回彈法,要進行檢測砂漿的碳化深度。
2.3檢測結果
檢測的結果要達到規(guī)范和設計要求。如果設計規(guī)范要求和抽樣檢測的結果不相符時,應該進一步進行分析和測試。如果抽樣檢測的最終結果最終確實存在問題時,應該根據(jù)應根據(jù)《建設工程質(zhì)量管理條例》和《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》以及有關法規(guī)文件進行處理。
3.土建結構工程使用階段的正常檢測與維護
在進行建筑結構的耐久性以及使用壽命的概念確定的過程中,其與建筑的維修、使用、護理是不可分割的。當整個建筑物暴露在變化較大的環(huán)境中,這種關系更為明顯,尤其是基礎建筑設施。為了保證建筑物的使用壽命以及良好的使用情況,在建筑物后期交工投入使用的過程中,還需要大量的工作人員對其進行維護工作。現(xiàn)階段,我國對于基礎建筑的施工是由明確規(guī)范的,但是在進行施工的過程中,大量的施工團隊沒有認真的對其進行實行。例如四川宜賓的南門大橋發(fā)生橋面坍落事故,就是因為橋面結構與主拱之間的吊桿在連接處發(fā)生銹蝕,如果有定期的檢測要求,這樣的事故很有可能避免。有些國家對于結構的損壞可能導致公眾安全的建筑物與橋、隧等公共工程,強制規(guī)定必須定期檢測;即使是建筑物的玻璃幕墻和外墻面磚等建筑部件,因其墜落后容易傷及公眾,也有強制定期檢測的要求。由于在我國相關工作人員的素質(zhì)較低,質(zhì)量控制與質(zhì)量保證制度不夠健全,規(guī)范對結構安全與耐久性的設置水準又相對較低,已建的工程中往往存在較多隱患,所以更有必要從法制上確定土建工程的正常使用和定期檢測的要求。
目前為止,我國大量的建筑工程已經(jīng)進如了老化的階段,所以要想對其繼續(xù)使用,就需要進行大量的維修診治工作,并且在對老化的建筑進行診治的過程中,還要對一些沒有按照規(guī)章制度進行建筑的建筑物進行質(zhì)量的評估,對建筑物進行診治的過程中,不僅有以上兩種情況,還有一個最為突出的就是要對工程的病害進行診治。現(xiàn)階段,我國已經(jīng)出現(xiàn)了大量的工程施工隊伍著手對工程的診斷加固工作進行施工。在建筑工程出現(xiàn)病害時對其進行及時的治理是非常重要的,但是最為重要的還是在進行工程施工的過程中,加強對這些問題的預防。對于現(xiàn)役的工程評估檢測人員,需要對其在工作的過程中加強規(guī)范,并且要有嚴格的測評制度和資質(zhì)認證制度,加強規(guī)范管理。
4.結束語
土建工程結構的耐久性,表現(xiàn)在其使用壽命上,這就要合理對土建工程進行階段性的檢測、維修。我國政府方面應該加強土建結構工程方面的法律約束,對建筑進行不定時的抽查和維修工作,認真切實完成土建結構工程的設計規(guī)范、施工規(guī)范和使用規(guī)范,要做到防患于未然。
【參考文獻】
關鍵詞:土建結構工程安全設置維護
中圖分類號: V552+.4文獻標識碼: A 文章編號:
1我國結構設計規(guī)范的安全設置水準
對結構工程的設計來說,結構的安全性主要體現(xiàn)在結構構件承載能力的安全性、結構的整體牢固性與結構的耐久性等幾個方面。我國建筑物和橋梁等土建結構的設計規(guī)范在這些方面的安全設置水準,總體上要比國外同類規(guī)范低得多。
1.1構件承載能力的安全設置水準
與結構構件安全水準關系最大的二個因素是:
1)規(guī)范規(guī)定結構需要承受多大的荷載(荷載標準值),比如同樣是辦公樓,我國規(guī)范自1959年以來均規(guī)定樓板承受的活荷載是每平方米150公斤(現(xiàn)已確定在新的規(guī)范里將改回到200公斤),而美、英則為240和250公斤;
2)規(guī)范規(guī)定的荷載分項系數(shù)與材料強度分項系數(shù)的大小,前者是計算確定荷載對結構構件的作用時,將荷載標準值加以放大的一個系數(shù),后者是計算確定結構構件固有的承載能力時,將構件材料的強度標準值加以縮小的一個系數(shù)。這些用量值表示的系數(shù)體現(xiàn)了結構構件在給定標準荷載作用下的安全度,在安全系數(shù)設計方法(如我國的公路橋涵結構設計規(guī)范)中稱為安全系數(shù),體現(xiàn)了安全儲備的需要;而在可靠度設計方法(如我國的建筑結構設計規(guī)范)中稱為分項系數(shù),體現(xiàn)了一定的名義失效概率或可靠指標。安全系數(shù)或分項系數(shù)越大,表明安全度越高。我國建筑結構設計規(guī)范規(guī)定活荷載與恒載(如結構自重)的分項系數(shù)分別為1.4和1.2,而美國則分別為1.7和1.4,英國1.6和 1.4;這樣根據(jù)我國規(guī)范設計辦公樓時,所依據(jù)的樓層設計荷載(荷載標準值與荷載分項系數(shù)的乘積)值大約只有英美的52%(考慮人員和設施等活載)和85%(對結構自重等恒載),而設計時據(jù)以確定構件能夠承受荷載的能力(與材料強度分項系數(shù)有關)卻要比英美規(guī)范高出的10~15%,二者都使構件承載力的安全水準下降。日本與德國的設計規(guī)范在某些方面比英美還要保守些。一些發(fā)展中國家的結構設計多根據(jù)發(fā)達國家的規(guī)范,就如我國解放前和建國初期的結構設計方法參照美國規(guī)范一樣。至于中國的香港和臺灣,至今仍分別以英國和參考美國規(guī)范為依據(jù)。這里需要說明的是,在其他建筑物的活荷載標準值上,與國外的差別并沒有象辦公樓、公寓、宿舍中這樣大。不同材料、不同類型的結構在安全設置水準上與國際間的差距并不相同,比如鋼結構的差距可能相對小些。
公路橋梁結構的情況也與房屋建筑結構類似,除車載標準外,荷載分項安全系數(shù)(我國規(guī)范對車載取1.4,比國際著名的美國AASHTO規(guī)范的1.75約低25%)與材料強度分項安全系數(shù)均規(guī)定較低。盡管我國設計規(guī)范所設定的安全貯備較低,但是某些工程的材料用量反而有高于國外同類工程的,這里的問題主要在于設計墨守陳規(guī),在結構方案、材料選用、分析計算、結構構造上缺乏創(chuàng)新。
1.2 結構的整體牢固性
除了結構構件要有足夠承載能力外,結構物還要有整體牢固性。結構的整體牢固性是結構出現(xiàn)某處的局部破壞不至于導致大范圍連續(xù)破壞倒塌的能力,或者說是結構不應出現(xiàn)與其原因不相稱的破壞后果。結構的整體牢固性主要依靠結構能有良好的延性和必要的冗余度,用來對付地震、爆炸等災害荷載或因人為差錯導致的災難后果,可以減輕災害損失。唐山地震造成的巨大傷亡與當?shù)胤课萁Y構缺乏整體牢固性有很大關系。2001年石家莊發(fā)生故意破壞的惡性爆炸事件,一棟住宅樓因土炸藥爆炸造成的墻體局部破壞,竟導致整棟樓的連續(xù)倒塌,也是房屋設計牢固性不足的表現(xiàn)。
1.3 結構的耐久安全性
我國土建結構的設計與施工規(guī)范,重點放在各種荷載作用下的結構強度要求,而對環(huán)境因素作用(如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學介質(zhì)侵蝕)下的耐久性要求則相對考慮較少。混凝土結構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故,其嚴重程度已遠過于因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害,所以這個問題必須引起格外重視。我國規(guī)范規(guī)定的與耐久性有關的一些要求,如保護鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護層最小厚度和混凝土的最低強度等級,都顯著低于國外規(guī)范。損害結構承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高結構構件承載能力的安全設置水準,在一些情況下也有利于結構的耐久性與結構使用壽命。
2土建結構工程使用階段的正常檢測與維護
結構耐久性和使用壽命的概念,與使用階段的檢測、維護和修理不能分割,對處于露天和惡劣環(huán)境下的基礎設施工程來說尤其如此。為了保證結構安全性和耐久性,一些工程在建成后的使用過程中,應該進行定期檢測和維護。我國有結構工程的設計規(guī)范與施工規(guī)范,但沒有如何使用的規(guī)范。有些工程倒塌事故,例如最近四川宜賓的南門大橋發(fā)生橋面坍落事故,就是因為橋面結構與主拱之間的吊桿在連接處發(fā)生銹蝕,如果有定期的檢測要求,這樣的事故很有可能避免。有些國家對于結構的損壞可能導致公眾安全的建筑物與橋、隧等公共工程,強制規(guī)定必須定期檢測;即使是建筑物的玻璃幕墻和外墻面磚等建筑部件,因其墜落后容易傷及公眾,也有強制定期檢測的要求。我國由于施工管理水平和事故操作人員的素質(zhì)相對較差,質(zhì)量控制與質(zhì)量保證制度不夠健全,規(guī)范對結構安全與耐久性的設置水準又相對較低,已建的工程中往往存在較多隱患,所以更有必要從法制上確定土建工程的正常使用和定期檢測的要求。對于土建結構工程的安全質(zhì)量,雖然政府已作出了設計與施工的責任單位和個人需對其“終身負責”的規(guī)定,但是這種要求執(zhí)行起來缺乏可操作性。要將結構安全質(zhì)量事故減少到最低程度,還應以預防為主,通過例行檢測及時發(fā)現(xiàn)問題。
現(xiàn)在國內(nèi)有大量土建工程因步入老化期需要診治,也有大量已建的違章工程需要評估,更有許多工程發(fā)生病害需要診斷和加固,各地已涌現(xiàn)了不少從事土建工程診斷、治理與加固的隊伍,并有蓬勃發(fā)展成為一種新興行業(yè)的趨勢。出現(xiàn)問題和病害以后再來治理固然重要,但是我們應該更加強調(diào)預防。對于在役土建工程的檢測和評估,要建立相應的法規(guī)和標準,要有從業(yè)人員的注冊和從業(yè)機構的資質(zhì)認證制度,在管理體制上予以規(guī)范。
從國家對公共工程建設的投資和對工程設計的要求來看,需要有工程整個使用期限即全壽命費用支出的論證。只注意工程項目建設的一次投資支出,很少考慮工程建成后需要正常維護與修理的長期費用,不但可能損害工程使用壽命和正常使用功能,而且經(jīng)濟上算總賬會很不合算。在發(fā)達國家,由于新建工程少,用于維修的費用往往更為主要,英國1978年的土建維修費上升到1965年的3.7倍,1980年的維修費占當年土建費用總支出的2/3。我國雖是發(fā)展中國家,現(xiàn)在正大興土木,可是過去建成的大量工程已經(jīng)或過早老化。國內(nèi)40%公路橋梁的橋齡已大于25年,加上進入90年代以后交通量猛增,超載嚴重,以往的設計標準又低,路、橋的維修問題十分突出。由于養(yǎng)護維修費用得不到保證,造成工程安全隱患并在以后需要支出更多的大修費用。在土建工程的投資上,希望有關部門能加大已建工程維修的費用。
為加速路橋等公共工程建設,國家現(xiàn)在鼓勵投資公司出資并給以一定期限如30年的經(jīng)營收入作為補償。如果對重要土建工程有必須進行定期檢測與評估的法規(guī),就能保證這些工程在一定期限后歸還國家管理和經(jīng)營時的良好功能,對于設計工作壽命為100年的橋梁,至少還可正常使用70年,而不至于30年到期后國家接收的已是一個破舊的工程。
3 結語
總之,隨著我國規(guī)范的可靠度設計方法進一步的發(fā)展,結構的牢固性與安全性的不斷加強,新技術的推廣,安全監(jiān)測設施的更新和改造,我們的建筑會越來越堅固的。
參考文獻:
鍵詞:淺論 土建結構 工程 耐久性
建結構工程的耐久性與工程的使用壽命相聯(lián)系,是使用期內(nèi)結構保持正常功能的能力,這一正常功能包括結構的安全性和結構的適用性,而且更多地體現(xiàn)在適用性上。
1、土建結構工程的耐久性現(xiàn)狀
大多數(shù)土建結構由混凝土建造。混凝土結構的耐久性是當前困擾土建基礎設施工程的世界性問題,并非我國所特有,但是至今尚未引起我國政府主管部門和廣大設計與施工部門的足夠重視。
長期以來,人們一直以為混凝土應是非常耐久的材料。直到70年代末期,發(fā)達國家才逐漸發(fā)現(xiàn)原先建成的基礎設施工程在一些環(huán)境下出現(xiàn)過早損壞。美國許多城市的混凝土基礎設施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的時期內(nèi)就出現(xiàn)劣化;據(jù)1998年美國土木工程學會的一份材料估計,他們需要有1.3萬億美元來處理美國國內(nèi)基礎設施工程存在的問題,僅修理與更換公路橋梁的混凝土橋面板一項就需800億美無,而現(xiàn)在聯(lián)邦政府每年為此的撥款只有50~60億美元。另有資料指出,美國因除冰鹽引起鋼筋銹蝕需限載通行的公路橋梁已占這一環(huán)境下橋梁的1/4。發(fā)達國家為混凝土結構耐久性投入了大量科研經(jīng)費并積極采取應對措施,如加拿大安大略省的公路橋梁為對付除冰鹽侵蝕及凍融損害,鋼筋的混凝土保護層最小厚度從50年代的2.5cm逐漸增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm,而混凝土強度的最低等級也從50年代的C25增到后來的C40,橋面板混凝土從不要求外加引氣劑、不設防水層到必須引氣以及需要設置高級防水膠膜并引入環(huán)氧涂膜鋼筋。而我國遭受鹽凍侵蝕地區(qū)的公路橋梁在耐久性設計方面至今仍無明確要求,對混凝土保護層和強度的要求僅為2.5cm與C25,與上面提到的加拿大50年代水準一致。
我國建設部于80年代的一項調(diào)查表明,國內(nèi)大多數(shù)工業(yè)建筑物在使用25~30年后即需大修,處于嚴酷環(huán)境下的建筑物使用壽命僅15~20年。民用建筑和公共建筑的使用環(huán)境相對較好,一般可維持50年以上,但室外的陽臺、雨罩等露天構件的使用壽命通常僅有30~40年。橋梁、港工等基礎設施工程的耐久性問題更為嚴重,由于鋼筋的混凝土保護層過薄且密實性差,許多工程建成后幾年就出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土開裂。海港碼頭一般使用十年左右就因混凝土順筋開裂和剝落,需要大修。京津地區(qū)的城市立交橋由于冬天灑除冰鹽及冰凍作用,使用十幾年后就出現(xiàn)問題,有的不得不限載、大修或拆除。鹽凍也對混凝土路面造成傷害,東北地區(qū)一條高等級公路只經(jīng)過一個冬天就大面積剝蝕。我國鐵路隧道用低強度的C15混凝土作襯砌材料,密實度和抗?jié)B性差,不耐地下水與機車廢氣侵蝕,開裂與滲漏嚴重;對幾個路局所轄的隧道進行抽樣調(diào)查表明,漏水的占50.4%,其中1/3滲漏嚴重,并導致鋼軌等配件銹蝕以及電力牽引地段漏電,影響正常運行,而1999年頒布的鐵路隧道設計規(guī)范仍未能對隧道的耐久性問題采取適當?shù)膶Σ撸邕m當提高混凝土的最低強度等級和在混凝土中摻入化學纖維等。
有專家估計,我國“大干”基礎設施工程建設的還可延續(xù)20年,由于忽視耐久性,迎接我們的還會有“大修”20年的,這個可能不用很久就將到來,其耗費將倍增于當初這些工程施工建設時的投資。
使混凝土結構的耐久性問題進一步加劇的原因有:
1) 由于混凝土的質(zhì)量檢驗習慣上以單一的強度指標作為衡量標準,導致水泥工業(yè)對水泥強度的不適當追求,使水泥細度增加,早強的礦物成份比例提高,這些都不利于混凝土的耐久性。
2) 工程施工單位不適當?shù)丶涌焓┕みM度,尤其是政府行政領導對工程進度的不適當干預。混凝土的耐久性質(zhì)量尤其需要有足夠的施工養(yǎng)護期加以保證,早產(chǎn)有損生命健康的概念同樣適用于混凝土。
3) 環(huán)境的不斷惡化,如廢氣、酸雨,我國的酸雨面積已超過國土的30% 。當前迫切需要進行的工作是盡快編制橋梁、隧道、港工等基礎設施工程耐久性設計的技術條例,修訂補充現(xiàn)行規(guī)范中對結構耐久性的要求。
在修訂規(guī)范的耐久性要求上,交通部于2001年頒布的港工混凝土結構防腐蝕技術規(guī)范已為其它土建工程行業(yè)起到較好的示范作用。重視混凝土結構的耐久性也是可持續(xù)發(fā)展的需要。生產(chǎn)混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗國土資源并破壞植被與河床,水泥生產(chǎn)排放的二氧化碳已占人類活動排放總量的1/5~1/6,而我國排放的二氧化碳量已居世界第二。
2.土建結構工程使用階段的正常檢測與維護
結構耐久性和使用壽命的概念,與使用階段的檢測、維護和修理不能分割,對處于露天和惡劣環(huán)境下的基礎設施工程來說尤其如此。為了保證結構安全性和耐久性,一些工程在建成后的使用過程中,應該進行定期檢測和維護。我國有結構工程的設計規(guī)范與施工規(guī)范,但沒有如何使用的規(guī)范。有些工程倒塌事故,例如最近四川宜賓的南門大橋發(fā)生橋面坍落事故,就是因為橋面結構與主拱之間的吊桿在連接處發(fā)生銹蝕,如果有定期的檢測要求,這樣的事故很有可能避免。有些國家對于結構的損壞可能導致公眾安全的建筑物與橋、隧等公共工程,強制規(guī)定必須定期檢測;即使是建筑物的玻璃幕墻和外墻面磚等建筑部件,因其墜落后容易傷及公眾,也有強制定期檢測的要求。我國由于施工管理水平和事故操作人員的素質(zhì)相對較差,質(zhì)量控制與質(zhì)量保證制度不夠健全,規(guī)范對結構安全與耐久性的設置水準又相對較低,已建的工程中往往存在較多隱患,所以更有必要從法制上確定土建工程的正常使用和定期檢測的要求。對于土建結構工程的安全質(zhì)量,雖然政府已作出了設計與施工的責任單位和個人需對其“終身負責”的規(guī)定,但是這種要求執(zhí)行起來缺乏可操作性。要將結構安全質(zhì)量事故減少到最低程度,還應以預防為主,通過例行檢測及時發(fā)現(xiàn)問題。
【關鍵詞】混凝土;建筑工程;結構裂縫;控制措施
建筑產(chǎn)業(yè)作為我國幾大重點支柱性經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)之一,而混凝土又是建筑產(chǎn)業(yè)必備材料,質(zhì)量的好壞,關系民生問題。混凝土建筑材料是一種由水、水泥和砂石骨料以及其他附加材料經(jīng)過混合配制而形成的一種非均質(zhì)的脆性建筑材料。因為混凝土工程的施工、約束和本身變形等一系列較為復雜的問題,很容易致使硬化成型后的混凝土材料中出現(xiàn)眾多的微裂縫、氣穴和微孔隙等,正是因為這些初始的缺陷存在,才會使得混凝土材料呈現(xiàn)出非均質(zhì)特性。在眾多混凝土裂縫中,微型裂縫通常都是一種沒有害處的裂縫,對于混凝凝土防滲、承重和其他的使用功能不會造成危害,但是在材料受到溫差變化、荷載過高等作用力的影響下,微裂縫會發(fā)生不斷連通和擴展的現(xiàn)象,最終致使我們?nèi)庋勰芤姷妮^大裂縫的出現(xiàn),這也就是我們常說的混凝土工程裂縫。
1.混凝土工程常見的裂縫問題分析
1.1干縮裂縫
干縮裂縫通常出現(xiàn)于混凝土工程養(yǎng)護工作結束后的時間內(nèi),或者是混凝土工程澆筑完成后的7天左右。混凝土水泥漿中的水分蒸發(fā)極易造成混凝土干縮,而且這種情況通常都是不可逆轉(zhuǎn)的。混凝土干縮裂縫產(chǎn)生的主要原因是內(nèi)外水分出現(xiàn)不同程度的蒸發(fā),進而致使混凝土結構出現(xiàn)變形,導致干縮裂縫的出現(xiàn),混凝土會受到外部條件影響,使得混凝土表面的水分過快流失,出現(xiàn)較大變形。內(nèi)部的溫度出現(xiàn)的變化越小,則變形越小。表面出現(xiàn)較大干縮受到材料內(nèi)部的約束,進而拉應力就會提升,進而導致裂縫的出現(xiàn)。混凝土相對溫度較低,則水泥漿體的干縮就會越大,混凝土干縮裂縫產(chǎn)生的幾率就越高。混凝土干縮裂縫通常表現(xiàn)為表面性平行線狀裂縫或淺細網(wǎng)狀裂縫,其寬度大約在0.2mm左右,大體積的混凝土中,平面部位經(jīng)常出現(xiàn),較薄梁板中大多沿著短向進行分布。混凝土干縮裂縫時常影響材料抗?jié)B性能,導致鋼筋銹蝕現(xiàn)象的發(fā)生,嚴重影響混凝土耐久性能,在水壓的作用下,會產(chǎn)生裂縫影響混凝土承載力。與此同時,混凝土干縮裂縫出現(xiàn)的原因也與水泥和水灰比成分、外加劑用量、水泥用量以及集料用量和性質(zhì)有著緊密關聯(lián)。
1.2沉陷裂縫
沉陷裂縫產(chǎn)生的原因是因為地基結構土質(zhì)松軟或不均,以及回填土浸水或者是不實而導致的,還有的是因為模板的剛度不夠,模板的支撐間距太大或支撐的底部出現(xiàn)松動而引起的。尤其是在北方的冬季,工程模板支撐于凍土上或凍土化凍滯后的軟土上,致使不均勻沉降現(xiàn)象發(fā)生,導致混凝土的整體結構出現(xiàn)裂縫。這種裂縫大多為貫穿性或深進性裂縫,其沉陷和走向情況有密切關聯(lián),通常沿與地面垂直或呈30℃~45℃方向發(fā)展。呈現(xiàn)裂縫較大時通常會出現(xiàn)一定錯位現(xiàn)象,裂縫的寬度通常和沉降量存在正比關聯(lián)。裂縫的寬度通常不會受到溫度變化影響。混凝土地基變形后,混凝土的沉陷裂縫也趨于穩(wěn)定形態(tài)。
1.3溫度裂縫
溫度裂縫通常出現(xiàn)在大體積或溫差變化過大區(qū)域的混凝土工程結構中,混凝土工程在澆筑工作結束后,其硬化期間水泥水化會產(chǎn)生大量水化熱。因為混凝土體積過大,水化熱大量聚集到混凝土的內(nèi)部,并且這種現(xiàn)象非常不易揮發(fā),致使混凝土內(nèi)部的溫度不斷升高,但是混凝土的表面散熱性較好,這樣就使得形成較大的內(nèi)外溫差,致使混凝土結構溫差導致外部和內(nèi)部的熱脹冷縮程度大不相同,使得混凝土表面出現(xiàn)較大拉應力。當混凝土表面的拉應力過高時,混凝土結構就會有裂縫出現(xiàn),該類裂縫通常發(fā)生于混凝土工程施工后期。在工程施工建設過程中,如果溫度出現(xiàn)較大裱花,或者混凝土遭受漢朝襲擊,都會致使混凝土的表面溫度下降,從而致使收縮現(xiàn)象發(fā)生。混凝土的表面收縮會使得混凝土內(nèi)部受到約束,致使更大拉應力產(chǎn)生,從而形成混凝土裂縫,這類裂縫一般只形成于混凝土表面的較淺范圍內(nèi)。
溫度裂縫走向一般都沒有特定規(guī)律,混凝土結構裂縫通常都是縱橫交錯的,梁板類較大長度的結構,其裂縫大多與短邊平行,裂縫會沿著長邊依次分段出現(xiàn)。裂縫的寬度不一致,受到溫度變化的影響會出現(xiàn)一定差異,夏季時裂縫較窄而冬季時裂縫較寬。高溫膨脹會引起混凝土中間粗兩端細縫的出現(xiàn),這種裂縫會導致鋼筋銹蝕,使得混凝土出現(xiàn)碳化現(xiàn)象,致使混凝土抗疲勞能力、抗?jié)B能力以及抗凍融能力降低。
2.問題處理措施
2.1混凝土干縮裂縫的處理措施分析
第一是選擇收縮量比較小的水泥進行混凝土配比,通常采用低中熱粉煤灰類水泥和水泥,將水泥用量降低,這種方法能夠在一定程度上減少混凝土結構發(fā)生裂縫的幾率。第二種方法是混凝土干縮會受到水灰比影響,水灰比較大時干縮現(xiàn)象就會越嚴重,所以,在混凝土調(diào)配過程中,設計時應盡可能的將水灰比備用材料控制好,同時應才加適合的減水材料。第三是應嚴格管控混凝土耗材和混凝土拌合的配比量,混凝土用水量一定不能大于配比設計所給出的用水值。第四是應強化混凝土早起養(yǎng)護力度,并且應適當對混凝土養(yǎng)護時間進行延時。在北方冬季天施工時,應注意將混凝土的保溫時間適當延時,并且使用涂刷養(yǎng)護材料的方式對其進行養(yǎng)護。第五是應在混凝土工程結構內(nèi)設置適合的收縮細縫。
2.2混凝土沉陷裂縫的處理措施分析
第一是應對填土地基、松軟土質(zhì)在工程建設前進行相應的加固和夯實,保證地質(zhì)土質(zhì)的質(zhì)量符合工程建設需求。第二是應確保模板剛度和強度滿足工程建設需求,并且應做適當?shù)闹渭庸烫幚恚沟玫鼗軌蚓鶆蚴芰Α5谌菓乐够炷凉こ淘跐仓^程中,基地被水浸泡等現(xiàn)象的發(fā)生,確保地基質(zhì)量符合工程后期建設需求。第四是應注意拆除模板的時間,通常情況下模板拆除時間不應該過早,而且還應該注意拆模次序。第五是應在凍土上面搭設模板時,應注意采用相應的防范措施,方式模板受到損傷,影響工程的后期建設。
2.3混凝土溫度裂縫的處理措施分析
第一應改善骨料的級配,參加高效的減水材料或粉煤灰等材料降低水泥的用量,使水化熱現(xiàn)象有所降低。第二應改善拌合混凝土的施工工藝和施工手段,在以往三冷技術基礎上,采取二次風冷技術,將混凝土澆筑的溫度降低。第三應在混凝土拌合時參加適量的緩凝劑、增塑劑或減水劑等材料,使混凝土的拌合物保水性和流動性得到改善,降低混凝土的水化熱,將混凝土熱峰出現(xiàn)的時間降低。第四應在混凝土高溫季節(jié)澆筑期間,適當?shù)脑鲈O遮陽板材料,將混凝土升溫的空間控制住。第五應合理安排工程施工工序和施工時間。第六應強化混凝土的溫度監(jiān)控力度,及時采取相應的保護和冷卻措施。第七應強化混凝土的養(yǎng)護力度。混凝土在澆筑施工結束后,應及時用麻片和草簾遮蓋,并且應注意養(yǎng)護工作,適當將養(yǎng)護的時間延長,確保混凝土表面緩慢冷卻。在還冷季節(jié),混凝土表面還應適當增設保溫是被,防止寒潮影響混凝土質(zhì)量。
總之,混凝土的結構裂縫是混凝土工程建設中經(jīng)常會遇到的問題,這種現(xiàn)象的發(fā)生不但使得建筑物抗?jié)B能力急劇下降,同時也嚴重影響建筑物后期的正常使用,并且會導致鋼筋銹蝕和混凝土碳化等現(xiàn)象的發(fā)生,使得材料耐久性急劇下降,對建筑物承載能力造成嚴重影響,所以,從業(yè)人員必須施工前要充分考慮所有引起混凝土的結構裂縫方方面面,從實踐過程中找出問題,并致力于尋求問題的解決方式,預防混凝土結構裂縫的出現(xiàn)。對施工后,出現(xiàn)的裂縫問題,采取各種有效補救措施,確保混凝土的結構穩(wěn)定、安全。 [科]
【參考文獻】
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關鍵詞:土建工程;框架結構;施工;策略;技術
中圖分類號: TU323.5 文獻標識碼: A 文章編號:
引言
隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,建筑行業(yè)也隨之有了相當快速的發(fā)展,形成了較大的規(guī)模,在建筑行業(yè)的設計思想和技術方面同樣發(fā)生了質(zhì)的飛躍。本身建筑行業(yè)就直接與人的生命財產(chǎn)相關聯(lián),再加上建筑平面布置和豎向體形的復雜化,于是建筑工程的設計和施工要求就變得越來越嚴格了。在土建工程中,框架結構的施工質(zhì)量至關重要,但是也難免會存在一定的技術難題,因此對這些問題進行分析,找到適合的解決措施,是保證土建工程施工質(zhì)量的一個重要前提。
1、框架結構的概念和分類
1.1 框架結構的概念
框架結構是一種以梁和柱為主體用來抵抗水平作用力和豎向承載力的結構體系。由于其施工效率高,工程質(zhì)量也比較好,所以在大規(guī)模的工業(yè)化施工中得到廣泛使用。框架結構是由梁和柱為主要結構,梁、柱的連接處可以是剛性連接也可以是鉸接連接(也稱為“排架結構”),鉸接連接通常多用于工業(yè)建筑的廠房。
1.2 框架結構的分類
房屋的框架按所用的材料進行分類可以分為:鋼框架、鋼筋混凝土框架、膠合結構框架,還有預應力混凝土框架以及鋼筋混凝土混合框架等;如果按照跨數(shù)可以分為:單跨和多跨;按層數(shù)分可以分為單層和多層;還有按立面構成分有對稱和不對稱之分。所以不同的角度有不同的分類,不同的類別的適用范圍也不同。
2、框架結構的特點
框架結構的承重休系由板、梁、柱、基礎構成,分析其受力,在水平方向上仍然是樓板,板搭在梁上,梁架在兩邊的柱子上,這樣就能把重量傳遞給力柱子,而柱子則沿著垂直方向傳給了基礎部分。其特點十分明顯,即墻的不承重與房屋建筑的承重沒有關系,由于墻不會起到承重的作用,因此應用的時候十分靈活,可以實現(xiàn)大房間的劃分而不影響整體承重。想要劃分小房子也可以使用不能承重但是能起著保、隔音和隔熱的輕質(zhì)材料墻。
3、建筑工程框架施工的特點
當前建筑工程結構的一個重要特點就是朝著高層以及超高層的方向發(fā)展,而這個趨勢給建筑工程的框架結構特點帶來了新的特點。高層建筑在豎向構件以及構成方面帶來了逐層累積的重力以及載荷,這就需要較大尺寸的柱體以及墻體來支撐,給工程框架結構施工帶來了新的技術要求。
與此同時,建筑的構件還需要承受地震載荷以及風載荷等荷載,而且這些載荷都屬于非線性的豎向分布載荷,而且對建筑高度的敏感程度較高。以地震載荷為例,就層數(shù)較低的建筑而言,考慮這些建筑的荷載時一般只需要考慮恒定載荷以及部分動載荷,而對于建筑物的墻體、柱體以及樓梯等結構,一般不會予以嚴格控制,其他構件滿足設計要求之后,對應的這些構件也都達到了設計要求。同時,對于現(xiàn)代化的鋼架支撐系統(tǒng),在設計的過程中在沒有提出特殊承載要求的時候,不需要對柱體以及梁的尺寸加大,只需要增加板就能達到對應的要求。但是,對于高層建筑,解決上述問題還不夠,首先要解決的問題除了抗剪問題之外,還需要考慮抵抗變形以及抵抗力矩的問題。部分高層建筑的柱體、梁、墻體以及樓板在設計過程中經(jīng)常需要考慮到結構的具體布置、特殊材料的使用,這樣才能很好的抵抗較大的變形以及較大的側向載荷。
4、對框架結構進行施工的過程中出現(xiàn)的問題
4.1 對模板進行施工時,容易出現(xiàn)的問題
在對模板進行施工時,容易出現(xiàn)的問題包括以下幾個方面。第一,在進行技術交底時,沒有明確相關施工工作,致使在拼裝模板時出現(xiàn)了組合上的偏差。第二,在測量軸線的過程中,由于放線問題,導致測量結果出現(xiàn)誤差,再加上沒有將模板根部支撐牢固,導致在安裝時出現(xiàn)偏位現(xiàn)象,或者在支撐時,沒有控制好垂直度。第三,在安裝模板時,使用木楔、拉螺栓以及頂撐的方法不正確,造成安裝之后的模板中軸線出現(xiàn)偏位現(xiàn)象。第四,在澆筑混凝土的過程中,下料工作沒有實現(xiàn)均勻?qū)ΨQ,致使側壓力的產(chǎn)生,從而對模板造成擠壓。
4.2 對梁柱進行施工時,容易出現(xiàn)的問題
梁柱是框架結構的重要部分,其施工工藝較為復雜,施工難度大。在實踐中發(fā)現(xiàn),對梁柱進行施工時,容易出現(xiàn)的問題如下。在綁扎節(jié)點鋼筋時,沒有運用正確的方法,對框架結構質(zhì)量以及整個工程施工的安全造成嚴重影響。在節(jié)點內(nèi)部綁扎箍筋的工作存在一定的難度,部分施工人員為了減少操作步驟,而不按照相關規(guī)范組合箍筋,例如組合箍筋,或?qū)㈤_口箍筋運用在整根梁柱的節(jié)點區(qū)域。以上兩種做法與技術要求完全不相符合,也會給施工質(zhì)量帶來缺陷。
4.3 鋼笳工程施工中存在的主要問題
在實際的鋼筋工程施工過程中;存在的質(zhì)量問題較多;主要包括:選擇的焊條規(guī)格、型號不對;鋼筋焊接接頭存在偏心彎折問題;箍筋具體尺寸不能滿足要求等。在框架施工的過程中;這些問題都需要予以妥善解決;否則將對框架整體質(zhì)量造成影響。而在鋼筋加工完成之后;在鋼筋的板扎以及成品的保護過程中存在對應的質(zhì)量問題;諸如鋼筋的類型和數(shù)量等沒有達到要求、鋼筋墊塊不充分或者是沒有提前穩(wěn)固;一旦在對鋼筋驗收通過之后將造成后續(xù)施工的質(zhì)量問題;諸如混凝土澆筑移位等;將造成實際施工材料的尺寸與設計尺寸存在偏差的問題;對建筑框架的整體結構安全性造成影響。同時;在對鋼筋結構進行再焊接的過程中;對框架結構的整體形狀等都會造成改變;給框架整體施工質(zhì)量造成影響。
5、完善土建工程框架結構的施工策略分析
5.1 完善模板施工的策略分析
(1)基礎模板安裝
在完成墊層施工之后;應該每天定時的對水平基礎依照軸線進行測量;利用基礎平面尺量好各個需要的邊線;并在各個暗柱角用油漆做好對應的標記;確保安裝模板的過程中;完全按照各個控制邊線將材料支柱固定;這樣可以有效的保證模板的硬度以及穩(wěn)固性;可以提高模板承受在澆筑過程中產(chǎn)生的施工負載以及施工載荷。而在基礎側模的安裝過程中;還應該對垂直角度予以把握;盡量將安裝偏差控制在3mm的范圍之內(nèi)。同時;在墊層與模板的底部結合處應該用較細的水泥砂漿將縫隙嵌填嚴實;保證不漏漿。最后;應該在模板的上口拉通線進行校直;保證邊線順直。
(2)主體結構模板施工技術
立桿是整個結構的支撐體系;施工過程中應該保證其立于堅實的平面之上;保證在安裝好上層模板與支架之后能夠承受對應的載荷;保證其不會被壓垮。否則;不僅下層樓板結構的支撐體系不能逐層拿掉;而且一旦上下支柱在同一個垂線上時;整個結構體系將不能正常施工。加之整個支模工序都是按照對應的程序進行的;在沒有對之進行完全固定之前;下一道工序是不能進行的。同時;在腳手架使用的時候;不能夠?qū)⒅鞴?jié)點的橫、縱向水平桿;橫、縱向掃地桿以及連墻件拆除。
【關鍵詞】土建;結構;耐久性
目前,我國絕大多數(shù)土建結構都是由混凝土作為材料。因此,混凝土結構的耐久性久而久之就成為了困擾土木基礎設施工程的世界性問題,但是從我國的情況來看,直到如今,這個問題都沒能引起我國政府主管部門和廣大設計師、施工部門的足夠重視。長期以來,人們一直認為混凝土是具有很好耐久性的材料。直到 70 年代,發(fā)達國家才逐漸發(fā)現(xiàn),原先建成的混凝土結構在一些環(huán)境下會出現(xiàn)過早損壞的情況。從這里我們就能夠看出,土建結構工程想要在使用期內(nèi)確保結構,保持正常功能,就必須以耐久性與使用壽命為基礎。而目前我國大多數(shù)土建結構都是由混凝土建造,因此,混凝土結構的耐久性問題,也就成為了當前困擾我國土建基礎設施工程的普遍性問題。
一、土建結構工程耐久性的意義
土建結構工程的耐久性主要是指工程在使用期內(nèi)保持正常使用功能和使用效果的能力,換句話說,土建結構工程的耐久性直接與工程的使用壽命相關。在實際的情況下,土建工程的耐久性主要受到結構適用性和結構耐久性的影響。目前,我國土建工程往往會出現(xiàn)未達使用期限便過早損壞的現(xiàn)象,其中以工程混凝土開裂、鋼筋銹蝕為代表。尤其是海港碼頭,一般在10年左右,其就會出現(xiàn)混凝土順筋開裂和剝落等現(xiàn)象,極需修補。除此之外,城市立交橋也常因冬天灑除冰鹽及冰凍作用,在短短十幾年內(nèi)就不得不限載、大修或者拆除。而我國鐵路隧道由于采用低強度混凝土作為襯砌材料,因此,其密實度和抗?jié)B性就會變得極差,開裂、滲漏嚴重等現(xiàn)象也就因此而產(chǎn)生。再者,土建工程耐久性除了受到混凝土材質(zhì)的影響,同時也還會受到維護和修理的影響。因此,定期的檢測、正常的使用、環(huán)境的選擇,都能夠?qū)こ棠途眯裕鸬街匾饔谩5牵瑥哪壳暗那闆r來看,面對著土建工程的耐久性問題,相關人士在多數(shù)情況下,還是以預防為主要的應對手段。這也要求相關人員在建設初期。就應該對工程進行質(zhì)量方面的嚴格把關,這樣才能夠真正的延長建筑使用壽命,提高其耐久性。
二、強化土建結構工程耐久性的策略
(一)保證合理的維護
筆者認為,想要提高土建結構工程的耐久性,首先就應該保證合理的維護,這也是基于我國大多數(shù)土建工程的現(xiàn)實情況所得出的分析結果。我們知道,土建結構主要都是由混凝土構成,而混凝土作為土建結構耐久性分析的重要因素,其不僅僅是我國土建工程施工需要關注的核心問題,同時也是世界各國土建基礎施工所關注的問題。而我國建設主管部門經(jīng)過了對一些基礎結構工程的調(diào)查,發(fā)現(xiàn),多數(shù)工業(yè)建筑的大修階段到來的越來越提前,這是否也預示著我國土建建筑結構的耐久性變得越來越低?特別是對于周邊環(huán)境相對惡劣下的建筑物來說,其使用壽命甚至縮短到5-10 年,而民用建筑和公共設施的使用壽命雖然較長,但從實際情況來看,其具體的維持年限也遠遠不及50年前的標準。由此觀之,建筑結構耐久性問題已經(jīng)成為了對國內(nèi)、國際建筑結構設計中的嚴峻考驗,因此,筆者認為,想要在合理的情況下,提升土建結構工程的耐久性,就必須在實際情況中,保證對建筑合理的維護。這是因為,如果不能夠更好的對其進行維護,那么對于建筑工程施工而言,其造成的后期維護管養(yǎng)費用將遠遠高于建設投資費用,不管從哪一個角度來看,加大對土建結構工程的維護都是勢在必行的。
首先,筆者認為,政府部門應該加大維修費用的投入,以此來提高維修人員的工作積極性。其次,對于使用人員而言,其必須與檢測人員進行高度配和,共同強化對使用壽命以及結構耐久性概念的認識,在這樣的基礎上,還需要進行定期的檢測和維護。另外,檢測人員必須要在操作法規(guī)和質(zhì)量規(guī)范的要求下,規(guī)范具體管理的體制,并在這樣的基礎上,更好的借鑒先進國家以及先進地區(qū)的管理技術和管理經(jīng)驗,以此來進行建筑的維護。此外,政府還應該逐漸淡化技術規(guī)范和法律條文的強制作用,以此來真正的對檢測人員進行鼓勵,這樣,檢測人員的技術就有了進步的空間,其也就能更好的投入到工作中去。最后,筆者認為,政府還應該加大對土建工程耐久性的宣傳,這樣,人們的安全使用意識就能得到提高,居民也就可以更加積極配合維護人員的工作。
(二)制定耐久性標準
制定合理的耐久性標準,這既是必要,也是必然。從世界范圍來看,已經(jīng)有很多國家將其付諸與實際,因此,其結構工程的耐久性也就得到了極大的改善。從我國的具體情況來看,筆者認為,政府應該對土建工程部門進行鼓勵,讓他們真正能夠進行技術的創(chuàng)新。同時,相關人員也應該根據(jù)土建工程現(xiàn)行的耐久性設置水準,對其重新進行合理的審視,在收集不同意見、借鑒不同國家標準的基礎上,完善規(guī)范,實現(xiàn)規(guī)范的合理性、科學性以及可操作性。與此同時,對于設計規(guī)范,相關人員還應該注意一點,那就是不同地區(qū)之間的經(jīng)濟差異和環(huán)境差異,只有注意到這一點,才能夠?qū)ㄖ途眯赃M行充分考慮。我們知道,建筑的耐久性在一定程度上也要取決于用料的質(zhì)量以及天氣的影響,對其進行了解,這對于工程未來管理維修費用的確定而言,也會起到規(guī)范的作用。總而言之,土建工程在進行施工的時候,一定要在施工的每一個環(huán)節(jié)上嚴格的把關,在施工的過程中采取過硬的控制質(zhì)量的措施,另外,相關人員還需要建立對完工后的工程進行檢驗的制度,并合理的制定耐久性標準。只有存在這一標準,建筑的耐久性才能夠得到根本的保證。
結論
綜上所述,經(jīng)過調(diào)查可以發(fā)現(xiàn),很多施工單位單純的追求施工的速度,而忽視了土建工程的耐久性,這就導致了土建工程的質(zhì)量嚴重受到影響。據(jù)此,本文對相關問題進行了研究,得出結論,保證建筑結構合理的維護,是提升其耐久性的必要措施。
參考文獻:
關鍵詞: 土建工程 安全性 耐久性
土建結構工程的結構安全性和耐久性是指結構防止破壞倒塌的能力,是結構工程最重要的質(zhì)量指標。目前,我國的建筑和橋梁等土建結構的設計規(guī)范,在整體的安全和結構的耐久性等方面均低于國外同類規(guī)范,土建結構的安全性與耐久性已經(jīng)引起了有關主管部門的足夠重視。
1.土建結構工程的安全性與耐久性概述
1.1 結構的安全性與耐久性概念
圣典結構工程的設計來說,結構的安全性主要體現(xiàn)在結構構件承載能力的安全性、結構的整體牢固性結構的耐久性等幾個方面。結構的安全性是結構或構件在各種作用下保證人員財產(chǎn)不受操作的能力,通俗說來說是防止發(fā)生存款倒塌的能力。它是結構工程最重要的質(zhì)量的指標。土建結構工程的耐久性與工程的使用壽命相聯(lián)系,是使用期內(nèi)結構保持正常功能的能力。這一正常功能包括結構的安全性與結構的適用性,而且更多地體現(xiàn)在適用性上。
1.2 構件承載能力的安全設置水準
與結構構件安全水準關系最大的兩個因素是:
⑴規(guī)范規(guī)定結構需要承受多大的荷載(荷載標準值)。比如同樣是辦公樓,我國規(guī)范自1959年以來均規(guī)定樓板承受的活荷載是1500N/m2(現(xiàn)已確定在新的規(guī)范里改回到2000N/m2),而美、英則為2400N和250 。⑵規(guī)范規(guī)定荷載分項系數(shù)與材料強度分項系數(shù)的大小。前者是計算確定荷載對結構構件的作用是地,將荷載標準值加以放大的一個系數(shù)。助教昌計算 確定結構構件因有的承載能力時,將構件材料的強度標準值加以縮小的一個系數(shù)。這些用量值表示的系數(shù)體現(xiàn)了結構構件在給定標準荷載作用下的安全度,在安全系數(shù)設計方法(如我國的《公路橋涵結構設計規(guī)范》)中稱為安全系數(shù),體現(xiàn)了安全儲備的需要;而在可靠度設計方法(如我國的《建筑結構設計規(guī)范》中稱為分項系數(shù),體現(xiàn)了一定的名義失效概率或指標。安全系數(shù)或分項系數(shù)越大,安全度越高。我國建筑結構設計規(guī)范規(guī)定活荷載與恒無羈(結構自重)的分項系數(shù)分別為1.4和1.2,而美國則分別為1.7和1.4,英國分別是為1.6和1.4。盡管我國設計規(guī)范所設定的安全儲備較低,但是某些工程的材料用量反而有高于國外同太空人,這里的主要在于設計墨守陳規(guī),在結構方案、材料選用、分析計算、結構構造上缺乏創(chuàng)新。
1.3結構的耐久性
我國土建結構的設計與施工規(guī)范,重點米在了各種作用下的結構強度要求上,而對環(huán)境作用(干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學介質(zhì)侵蝕)下的耐久性要求則相對考慮較少。混凝土結構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故,其嚴重程度已遠過于 因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害,所以這個問題必須引起格外重視。我國規(guī)范規(guī)定的耐久性有一些要求,如保護鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護層最小厚度和混凝土的最低等級,都顯著低于國外規(guī)范。損害結構承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高結構構件承載能力的安全設置水準,在一情況下也有利于結構的而今性與結構使用壽命。
2.我國土建結構工程的安全性與耐久性主要存在的問題
2.1我國工程設計人員和項目管理人員對土建結構工程的安全性與耐久性尚未引起足夠重視,尤其是系統(tǒng)管理觀尚未形成,由于人為差錯或人為錯誤導致的違反強制性詳規(guī)的結構安全問題時有發(fā)生,直接影響結構的安全性和耐久性,甚至危及人們的生命財產(chǎn)安全。
2.2我國土建結構工程抵御地震、火災作用的設計要求相對而言偏低,而且抵抗其他災害的設計要求偏少甚至沒有。存在著較大的結構安全隱患;
2.3我國現(xiàn)行的設計規(guī)范基本上只考慮觀察家結構在使用期間的承載力極限狀態(tài),而國外則著重考慮結構經(jīng)濟合理的使用壽命;
2.4設計單位出的施工圖一般并不考慮施工方法,而施工單位一般又不掌握設計計算書,因此施工過程中遇到的一些具體問題只能由施工現(xiàn)聲的技術人員根據(jù)經(jīng)驗決定,缺乏科學的理論依據(jù)。
3.幾點建議
為了改善土建結構工程的安全性與耐久性,提出以下幾點建議:
⑴橋梁、隧道、道路、港口等基礎設施工程的混凝土結構耐久性,已是當前亟待采取措施應對的重大問題。否則,一些工程的正常使用和安全性將得不到有效保證,現(xiàn)代化建設和國民經(jīng)濟會蒙受巨大損失,并將給生產(chǎn)和公眾生活帶來工期困擾。
⑵土建工程使用過程中的安全性,應有定期的檢測和正常的維護修理加以保證。對于重要土建工程,尚無必須進行安全檢測的法規(guī)。在基礎設施工程的投資上有重新建、輕維修的傾向,不利于工程壽命和投資效益。
⑶合理設置土建結構設計的安全水準,必須考慮工程失效的風險后果、社會的財富與資源供給,乃至公眾的意向等多種因素。
⑷建筑結構設計規(guī)范采用可靠度設計方法的經(jīng)驗及問題值得總結。可靠度方法用于不同類型結構的先總條件和難度不一,不必強求一律。
⑸重視影響下的耐久性要求,現(xiàn)在一般土建結構的設計與施工,重點放在各種荷載作用下的結構強度要求,而對環(huán)境因素作用下的耐久性要求則相對考慮較少。
土建結構的安全性與耐久性一直是設計者與使用者非常關注的問題,關系到安全與經(jīng)濟的協(xié)調(diào)、基礎設施的高效,并與國家現(xiàn)政策、法規(guī)以及未來的經(jīng)濟發(fā)展息息相關,是一個復雜的系統(tǒng)工程問題。要真正做好土建結構中的安全性與耐久性工作,使其形成規(guī)范化、制度化的管理。
參考文獻:
[1]建筑荷載規(guī)范(GB5009―2001)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001
【關鍵詞】 土建工程 耐久性
一、土建結構工程的耐久性現(xiàn)狀
大多數(shù)土建結構由混凝土建造。混凝土結構的耐久性是當前困擾土建基礎設施工程的世界性問題,并非我國所特有,但是至今尚未引起我國政府主管部門和廣大設計與施工部門的足夠重視。
長期以來,人們一直以為混凝土應是非常耐久的材料。直到70年代末期,發(fā)達國家才逐漸發(fā)現(xiàn)原先建成的基礎設施工程在一些環(huán)境下出現(xiàn)過早損壞。美國許多城市的混凝土基礎設施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的時期內(nèi)就出現(xiàn)劣化;據(jù)1998年美國土木工程學會的一份材料估計,他們需要有1.3萬億美元來處理美國國內(nèi)基礎設施工程存在的問題,僅修理與更換公路橋梁的混凝土橋面板一項就需800億美無,而現(xiàn)在聯(lián)邦政府每年為此的撥款只有50~60億美元。發(fā)達國家為混凝土結構耐久性投入了大量科研經(jīng)費并積極采取應對措施,如加拿大安大略省的公路橋梁為對付除冰鹽侵蝕及凍融損害,鋼筋的混凝土保護層最小厚度從50年代的2.5cm逐漸增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm,而混凝土強度的最低等級也從50年代的C25增到后來的C40,橋面板混凝土從不要求外加引氣劑、不設防水層到必須引氣以及需要設置高級防水膠膜并引入環(huán)氧涂膜鋼筋。而我國遭受鹽凍侵蝕地區(qū)的公路橋梁在耐久性設計方面至今仍無明確要求,對混凝土保護層和強度的要求僅為2.5cm與C25,與上面提到的加拿大50年代水準一致。國內(nèi)按這種標準設計的一座大橋,建成后僅8年,由于鹽凍侵蝕,現(xiàn)已不得不部分拆除重建。
耐久性問題的嚴重性和迫切性在于我們許多正在建設的工程仍未吸取國際和國內(nèi)的大量慘痛教訓,還沿著老路重蹈覆轍。一些北方城市新建成的立交橋和高速公路橋,仍沒有在材料性能和結構構造等方面采取必要的防治凍融和鹽害的綜合措施。甚至大型工程如2000年投入運行的珠海蓮花跨海大橋,其主體結構在浪濺區(qū)仍采用不耐海水干濕交替侵蝕的C30混凝土與3~4cm厚的保護層厚度。
二、使混凝土結構的耐久性問題進一步加劇的原因有:
1.由于混凝土的質(zhì)量檢驗習慣上以單一的強度指標作為衡量標準,導致水泥工業(yè)對水泥強度的不適當追求,使水泥細度增加,早強的礦物成份比例提高,這些都不利于混凝土的耐久性。我國對水泥質(zhì)量的檢驗在強度上只要求不低于規(guī)定的最低許可值,而國外則同時還要求不高于規(guī)定的最高值,如果強度超過了也被認為不合格,這種要求還有利于水泥產(chǎn)品質(zhì)量的均勻性。
2.工程施工單位不適當?shù)丶涌焓┕みM度,尤其是政府行政領導對工程進度的不適當干預。混凝土的耐久性質(zhì)量尤其需要有足夠的施工養(yǎng)護期加以保證,早產(chǎn)有損生命健康的概念同樣適用于混凝土。
3.環(huán)境的不斷惡化,如廢氣、酸雨,我國的酸雨面積已超過國土的30% 。
當前迫切需要進行的工作是盡快編制橋梁、隧道、等基礎設施工程耐久性設計的技術條例,修訂補充現(xiàn)行規(guī)范中對結構耐久性的要求。首先需要明確的是各種基礎設施工程的設計工作壽命,在重要工程的設計文件中必須有使用壽命的要求和論證。當前在建的眾多工程在耐久性上之所以仍然沿著重蹈覆轍的道路走,很重要的一個原因是工程設計施工技術人員在耐久性上沒有可資遵循的新依據(jù)。更為嚴重的是現(xiàn)行規(guī)范中的有些條文,本身就對耐久性有害。此外,工程技術界還存在長期形成的一些過時的看法,對改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如,顧慮會影響混凝土強度而不愿使用引氣劑,而引氣本應作為改善混凝土耐久性和工作性的常規(guī)手段等。
4.重視混凝土結構的耐久性也是可持續(xù)發(fā)展的需要。生產(chǎn)混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗國土資源。延長結構使用壽命意味著節(jié)約材料,而耐久的混凝土一般又應是水泥用量較低和礦物摻合料(工業(yè)廢料)用量較高的混凝土,所以耐久的混凝土正適應環(huán)境保護的需要。
三、做好土建結構工程耐久性與安全性的措施
1.橋梁、隧道、道路、港口等基礎設施工程的混凝土結構耐久性,已是當前亟待采取措施應對的重大問題。否則,一些工程的正常使用功能和安全性將得不到有效保證,我國的現(xiàn)代化建設和國民經(jīng)濟會蒙受巨大損失,并將給生產(chǎn)和公眾生活帶來長期困擾。
因此,施工部門在建設過程中,要對工程的耐久性要求作重點審查,明確土建工程的設計應有最低使用壽命的要求,重要工程的設計文件中應有正常使用壽命和耐久性設計的獨立章節(jié)與論證。
2.重視土建結構工程的安全性,土建工程使用過程中的安全性,應有定期的檢測和正常的維護修理加以保證。
結構安全性是結構防止破壞倒塌的能力,是結構工程最重要的質(zhì)量指標。結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準,也與結構的正確使用(維護、檢測)有關,而這些又與土建工程法規(guī)和技術標準(規(guī)范、規(guī)程、條例等)的合理設置及運用相關聯(lián)。
關鍵詞:電梯;土建工程;結構
電梯的結構其實用最簡單的語言來概括就是八個字:四大空間、系統(tǒng)。四大空間:轎廂、井道底坑、層站、機房;系統(tǒng):轎廂、門、曳引、導向、電力、電氣、平衡、安保。其實在這四大空間、系統(tǒng)之外還有五大技術也是電梯專業(yè)人員必知的,了解了這五大技術對于電梯的使用維護與后期的養(yǎng)護與維修非常有益。五大技術:保護技術、識別技術、報警技術、快速安裝與維護、無機房電梯技術。保護技術就是歐洲規(guī)定所有電梯必須強制使用以確定人身安全的雙向安全保護技術。識別技術一般分為入梯身體部位識別系統(tǒng)與入梯身份驗證。身體部位識別就是通過對眼中的虹膜或是指紋進行唯一辨識,也有兩種方法同時使用的極重要場合。報警技術在我國的普通電梯里只有警鈴一種,而國外的先進的電梯則可以在遇到故障以后由電梯自動地給一組手機發(fā)送警報,使電梯維修人員們能夠馬上獲知電梯的險情,并可以由這些人員中的某一位通過手機對電梯進行緊急遙控。這種先進的報警技術目前還沒有應用到我國的電梯中。快速安裝與維護技術就是一種模塊化技術。無機房電梯技術就是把電機與導軌、電機與轎廂分離,電機在遠端驅(qū)動以降低轎廂的共振與噪音并且提高轎廂的升降速度。
電梯的形式則主要分為兩種,一種以電動機為動力的垂直升降機,裝有箱狀吊艙,用于多層建筑乘人或載運貨物。一種是踏步板裝在履帶上連續(xù)運行,分為自動扶梯和自動人行道。
一、垂直升降電梯
垂直升降電梯對土建內(nèi)容要求多,設計有關電梯的土建需要從多方面考慮,建筑、結構設計人員互相配合。
1、井壁結構
電梯井道井壁最好為混凝土結構,如果是磚混結構要求有圈梁,每隔一定高度做一道圈梁,三面布置,在電梯門口一側斷開,其中最低一道圈梁距離坑底500-1500mm,最高一道圈梁距離井道頂板下皮200-500mm。圈梁中心間距(一般要求圈梁高度300mm,最小為240mm),對大載重電梯(一般大于2000kg)要求達到1500mm,小載重電梯(一般小于2000kg)達到2000mm,國標要求不大于2500mm,門口正上方要求設置與井道同寬的混凝土過梁,高度不小于300mm,如果不設置圈梁,需要參考電梯廠家井道布置圖,在合適的位置作預埋件。埋件位置由電梯廠家根據(jù)導軌支架與井道壁焊接固定的位置確定,埋件一般用12-16mm厚的鋼板。要特別注意高層建筑的土建偏差。廳門一側井道內(nèi)壁的垂直面偏差應保證在0~+25mm之內(nèi),其它三面井道內(nèi)壁的垂直面偏差應保證在0~+50mm之內(nèi)。
多個電梯井道相通,可在每相鄰兩個電梯井道之間每隔一定高度固定一根18-20#工字鋼梁,位置同圈梁。底坑須設置隔離網(wǎng),并高出底層地面2500mm。井道內(nèi)壁不抹灰,有利于降低噪聲,一般不允許有建筑的梁、柱等突入井道內(nèi),特別是電梯門口側墻壁不能有建筑基礎等結構突入井道內(nèi),造成電梯層門不能固定在同一垂直面上。其他三側井道如果有結構突入井道內(nèi),最小的井道寬度、深度要滿足電梯廠家的井道尺寸要求。
2、頂層高度
頂層裝修完工地面到井道頂板下皮之間的凈尺寸。由于電梯需要緩沖高度,電梯頂層根據(jù)速度不同,頂層高度相應加高。
3、底坑深度
最低一層裝修完工地面到坑底的深度。如果底坑以下如有人能夠到達的空間:這種情況下應首先建議用戶封閉井道以下的空間,否則,井道底板的載荷須按5000N/m2以上設計,并且對重以下區(qū)域須設置一直延伸到堅固地面上的實心樁墩。國標規(guī)定這種情況也可通過安裝對重安全鉗解決,但一般電梯廠家不會輕易接受,因為安裝對重安全鉗會使電梯機械結構更加復雜,價格也提高不少。
4、機房
機房的平面長度和寬度尺寸,機房與井道的相對位置現(xiàn)在電梯的機房主要有兩種,一種是與井道同樣大小,一種是與比電梯井道大。采用渦輪蝸桿曳引機的電梯,一般機房面積要大于井道面積,特別是在電梯門位置,一般要擴大500mm左右,給曳引機的手動盤車留出空間。對于永磁同步曳引機,一般機房可以和井道同樣大小。起臺(如有)高度、電梯頂層,要求有緩沖距離,機房一般需要起臺,建筑起臺高度直接影響電梯廠家發(fā)貨的電機房線盒的長短,急停開關的配置等問題。吊鉤下緣到井道頂板上皮之間的高度為機房凈高,永磁同步曳引機,機房高度大于2100mm;渦輪蝸桿曳引機,機房高度大于2500,對于大載重曳引電梯,一般機房高度大于2800mm。
二、自助扶梯和自助人行道
1、目前電梯行業(yè)生產(chǎn)的扶梯只有30度和35度兩種;自助人行道有10度、11度、12度和0度四種,跨距根據(jù)各個廠家的井道圖設計,不能憑空設計,出現(xiàn)異常角度的電梯,導致電梯無法生產(chǎn)。
2、在扶梯人行道正上方有梁或其它障礙物:根據(jù)廠家標準布置圖計算;梁距乘客站立的位置要求大于2300。為國家標準規(guī)定的最小高度。注:商場扶梯傾角一般不允許大于30度。
3、扶梯和人行道跨距大于15000mm中間需要增加支撐臺,扶梯一般不需要增加支撐臺,人行道根據(jù)支撐臺到上部承重點的距離,確定支撐臺的高度,非標準長度的扶梯和人行道,需要電梯廠家重新確認。
4、樓內(nèi)運輸通道、門口高度或樓內(nèi)回轉(zhuǎn)空間不夠,這種情況下,如果土建不能改動,則扶梯出廠時必須分節(jié)運輸(一般分為2節(jié)),在簽訂銷售合同時要注明。整體桁架出廠后是無法分節(jié)的,扶梯設備不允許側臥搬運。
5、扶梯人行道上下部按電梯廠家的要求設置凹槽,凹槽深度根據(jù)各個廠家要求有所不同,凹槽深度是裝修平面向下的深度,只有制作的合適,才能保證電梯安裝完成后房屋裝飾面和電梯在一個平面上,不會出現(xiàn)錯臺現(xiàn)象。
6、扶梯動力電源設置:三相380V、50HZ要引線至自動扶梯上出口處。
參考文獻:
[1]GB7588-2003,電梯制造與安裝安全規(guī)范[S].