加固工程范文

時間:2023-03-24 18:39:21

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加固工程

篇1

關鍵詞:工程 抗震 加固技術

1、常見的加固技術

《規程》規定:對房屋抗震承載力不足時,宜采用的加固方法有:拆卸或墻設抗震墻,對已開裂房屋進行修補和灌漿,面層或板墻加固,外加柱加固,包角或鑲邊加固,支撐或支架加固;當房屋整體性不滿足要求時,應采用的加固方法有增加墻段,設鋼拉桿,增設托梁,增加現澆層等;對于易倒塌的部位,宜采用的加固方法有:增強連接,減少懸挑長度等。工程上用得較多的方法有如下幾種:

1.1外包型鋼加固法

所謂外包鋼加固法,是指在混凝土結構外部利用型鋼進行包裹,促使建筑結構的抗震能力有所提升。這種加固法有兩種類型,即干式與濕式兩種。這種加固方法大多使用于混凝土截面尺寸無法增加,但在實際使用過程中又需要更高的抗震能力的建筑結構。在使用這種加固方法的過程中,一般利用化學灌漿進行加固,此時需注意型鋼表層溫度應不超過六十攝氏度。此外,若是環境中具有腐蝕性能的物質,應及時采取可靠的預防措施。

1.2預應力加固法

這種加固方法主要利用外部的預應力的鋼拉桿等對建筑結構進行加固。這種方法主要適用于對承受能力要求高,但所占空間又比較小的建筑物。但這種方法的適用范圍比較有限,不適用于溫度較高的環境中的建筑,也無法用于建筑結構收縮逐漸變大的建筑結構。

1.3增大截面法、高強鋼絞線網+高強聚合物砂漿面層加固法

增大建筑物的承重結構的受力面積來提高其承載能力。優點是技術簡單、適應性強;缺點是需要受力構件表面上一定要平整、加固周期長、濕法作業、現場環境差。

1.4 FRP(纖維復合材料)加固法

在構件表面上涂環氧樹脂并粘貼FRP材料來增強構件的結構性能。優點:不增加結構自重;缺點是使用局限性(只針對受拉受彎構件),費用較高。

2、新型抗震加固技術概要

新型加固技術由于其能夠大大降低甚至消除抗震加固施工對建筑功能的中斷和影響,在不破壞建筑物使用功能的前提下,實現對建筑物抗震性能的提升。目前這類技術在地震多發國日本廣泛被運用,是未來新型加固技術發展的趨勢。

2.1“不入戶”附加子結構加固

附加子結構加固方法是將附加子結構與既有建筑通過特殊構造結合起來,形成一個新的受力體系。此方法通過增加側向剛度以實現整體結構抗震能力的提升和改善既有結構的受力狀態,形成更加合理的受力體系,從而有效降低結構的層間位移和總位移,更充分的利用結構的抗震性能,達到抗震加固的目的。這里套用吳良鏞先生提出的“有機更新模式”可以很好的詮釋這一抗震加固方法。其特點有:大部分施工作業都在室外完成;結構布置靈活;施工周期短;建筑的功能和使用影響較小。此類型加固方式主要有:外附鋼支撐、外附鋼框架和外附鋼支撐框架等。

附加鋼支撐加固,不占用室外空地,適用于建筑物周圍空間較小的情況。附加鋼框架加固適用于中、低層建筑(如:小區住宅、學校教學樓、辦公大樓等),前提是建筑物四周必須有一定的可使用空間,用來設置外附框架,但同時如果對外附框架增加的建筑面積加以合理利用,可使建筑面積轉化為可使用面積。附加鋼支撐框架加固,結合鋼支撐和鋼框架很好的結構性能,形成共同受力結構體制,主要適用于抗震設防要求較高的地區。

2.2消能減震技術

消能減震技術的原理是在結構抗側力構件中設置消能部件(一般為阻尼器),通過其局部變形提供附加阻尼,來耗散或吸收由地震輸入結構中的能量,減少主體地震反應,實現消能減震的目的。比較常用的有摩擦型阻尼器、粘滯性阻尼器和粘彈性阻尼器等。此方法m用于墻體較少的中、高層框架結構,通常在新建的高層建筑中采用較多,隨著建筑老齡化及國家抗震要求不斷提升,在既有建筑加固改造的工程中也越來越受到重視。

2.3阻尼器和“不入戶”附加子結構加固技術的結合使用

在地震多發區和一些有特殊要求的建筑,將外附子結構與阻尼器組合使用,充分利用各自的特點,提高附加子結構的耗能能力,進一步改善既有建筑的抗震性能,來抵抗更加強烈的地震作用或者大幅的降低建筑物的地震反應。比較典型方法的有外設減震支撐和外附柱型消能減震技術。

外設減震支撐方法與外附鋼支撐方法結構形式相類似,是指在建筑物的外側設置減震支撐,并在鋼管支撐的芯材處采用摩擦阻尼器的支撐,使其吸收地震時建筑物的地震能量來提高既有建筑物抗震性能的方法。其特點是建筑物的使用功能基本上不受施工的影響,而該加固技術也可以大幅度減少工時、降低造價,并且不會產生多余的建筑垃圾,符合當今流行的綠色建筑概念。

外附柱型消能減震技術與外附鋼框架法結構形式相類似,是指在外附鋼框架柱的中段設置鋼阻尼器,用阻尼器來對外附鋼框架進行減震加固,避免地震力對外附鋼框架造成不利的影響,增強了外附鋼框架抵抗地震的能力,進一步改善既有建筑的抗震性能。其特點是可以避免因加固斜撐對窗戶視野和采光的影響,具有建筑功能意義上的吸引力。

3、工程中的新型抗震加固技術

3.1新型抗震加固技術

在抗震加固新技術中,最為典型的是日本研發的高彈性材料加固工法。這種技術主要通過在建筑物加固過程中,在抗震帶涂上粘合劑并將其固定在支柱上的方式實現的,與其他加固方法相比,這種方法的操作相對簡單,且經費耗用也較少。另外,這種加固方法還能夠采用預應力的加固方法,即首先對FRP施加預應力,再將其外貼到結構上,達到對結構進行加固的目的。采取這樣的加固方式,能夠有效克服FRP材料本身的缺點,對結構進行剛度與強度的同時加固。除此之外,增設斜撐加固、框架加固等也是有效的新型加固方式,這些方式都是通過增設的部分實現地震力的分擔,進而提高建筑抗震能力。

3.2新型減震加固法

減震加固的主要原理是在結構抗側力構建中設置消能構建,大多采用阻尼器,借助局部變形提供附加阻尼,以吸收或分散地震力,進而達到對建筑抗震能力提升的目的。加固時能夠選擇的阻尼器種類較多,目前大多選擇摩擦型阻尼器、粘彈性阻尼器等。摩擦型阻尼器是利用摩擦耗能裝置,通過元件的互相滑動摩擦,以消耗掉原本需要結構承擔的部分地震力。目前研發的這類阻尼器主要分為普通摩擦型阻尼器、pall摩擦型阻尼器、摩擦剪切角阻尼器、多級摩擦型阻尼器等類型。摩擦型阻尼器通常在結構需要承受的地震力度較大時才會啟動,也就是說,針對強度較小的地震力或其他自然力的防御能力與減震能力都比較低。

3.3高性能鋼絲網復合砂漿薄層加固技術

所謂高性能鋼絲符合砂漿薄層加固技術,主要是對混凝土構件進行表層處理,將鋼筋網鋪設在其表面,再涂抹性能較高的砂漿,促使加固的部分能夠與混凝土部分實現對地震力的共同承擔,以達到提高結構抗震能力的目的。這種技術主要通過提升建筑結構本身承載力的方式,包括承受能力以及延性等,進而實現抗震能力的提高。另外,與其他方法相比,這種方法的操作原理與抗震工作原理也比較簡單,不需要過于專業的操作知識等。這種方法的施工程序比較簡單,需要的經濟投入較低,具有較大的發展空間。

結語

綜上所述,伴隨抗震技術的不斷發展,以及我國建筑技術的不斷進步,抗震加固方法也逐漸多樣化。并且,不同的抗震技術有著不同的優勢,不僅有效降低了地震災害對建筑物帶來的傷害,還為我國建筑事業的發展提供了重要的支持力量。

參考文獻

篇2

 

我國的水資源較為豐富,為更好地利用水資源,使其為我國的經濟發展作貢獻,需要合理興建水利工程。水利工程主要是為保護和利用地表和地下水資源而建設的工程,其中,防滲加固技術的應用可以有效保證水利工程發揮作用。因此,我們應不斷提高水利工程防滲加固技術,促進水利工程事業的發展。

 

1 堤壩防滲加固技術應用的重要意義

 

1.1 抵御自然災害

 

在水利工程建設中應用防滲加固技術有利于抵御自然災害。在雨水季節,由于水壩會受到洪水的侵害,如果其建設得不夠堅固,就會造成較大的危害。而利用防滲加固技術有助于減少洪水的對水利工程的侵蝕,從而減輕自然災害對人們生活的影響程度,保證堤壩周圍人們的生命、財產安全。

 

1.2 提供清潔能源,有利于環保

 

在水利工程中應用防滲加固技術可提高堤壩的整體輕度,使堤壩能承受更大的水流沖擊力,進而通過發電機等相關設施將水流的沖擊力轉換為電力能源。水力發電與火力發電不同,具有綠色環保的優點,屬于清潔能源之一,有利于環保。

 

1.3 提升堤壩區域內的綜合效益

 

防滲加固技術的應用提高了堤壩的防護性,不僅使堤壩避免受到洪水的侵害,而且長期使用,還有助于提高區域內的綜合效益,主要體現在:

 

①灌溉周邊的農田,降低農民的勞作強度,為農作物提供必需的水資源;

 

②為周邊區域提供優質的水資源,包括飲用水和生產用水等,具有較強的安全性和便利性;

 

③提供水路運輸通道,既方便了人們出行,也方便了貨物運輸,充分發揮了水利堤壩的貫穿聯動作用,進一步提升了周邊區域的經濟效益。水利工程區域內綜合效益的提升需要穩定的堤壩,而應用防滲加固技術可以提升堤壩的穩定性,因此該技術在我國水利工程中得到了廣泛的應用。

 

2 防滲處理技術的要點和灌漿防滲工藝

 

2.1 堤壩防滲處理技術的要點

 

堤壩防滲處理技術的目的是預防堤壩滲漏,因此,需要關注施工過程中的技術要點,主要有:

 

①為防止滲漏和降低浸潤性,一般采用灌漿或修建防滲墻的方式完成操作。

 

②基于項目工程的穩定性和牢固性,需增強其抗滑性能,這主要通過增加重量或加設防滑樁來實現。在加固工程時,如果發生滑坡,就會加大處理的難度。這時,要分析造成滑坡的原因,然后采取相應的解決措施。一般情況下,處理滑坡的常用方式為降低浸潤線或提升土體的強度指標。

 

目前,隨著科技的不斷發展和進步,水利工程施工中也應用了較多的新型材料,為其防滲處理提供了良好的條件,例如土工膜和復合土工膜的應用有效提升了其防滲效果,加筋材料的應用提升了土體的安全性、穩定性。

 

2.2 堤壩工程灌漿防滲工藝

 

2.2.1 劈裂式帷幕灌漿法

 

該灌漿方法常用于加固堤壩,增強其抗滲漏性能。應用此方法可有效提升堤壩的整體穩定性,保證堤壩具有較好的抗滲漏能力。在具體施工中,首先要進行鉆孔處理。鉆孔時,要使用輕便的鉆孔工具,依據實際堤壩的類型對照其直線程度選擇梅花形或直線形的方式。

 

鉆孔要在堤頂處進行,并與堤外肩保持1.5 m的距離,以3 m的孔距鉆透堤身填土下方1~2 m。然后檢查鉆孔的尺寸和深度,符合要求后開始灌漿。灌漿要從下往上,緩慢灌漿,期間要多次檢查,重復灌漿,并逐漸提高灌漿的泥漿度,防止出現冒漿或串漿現象。此外,施加灌漿壓力時要由大到小,保證灌漿的質量,以防出現滑坡或局部隆起現象。

 

2.2.2 低壓速凝式灌漿法

 

該種灌漿方法常用于搶險工作,當水位過高,即將超出警戒線時,需堵塞管涌進行施工。該方法施工效率較高,依據管涌所處位置的具體地質結構情況,選用30型或50型鉆機,按照作業標準鉆孔。鉆孔完畢后,在孔內加入堵塞材料。一般多選用黃豆、大米等材料,因為這些材料浸水后會發生膨脹。

 

然后對孔內進行灌漿,在泥漿的調配中,應加入速凝劑,以便其快速凝固。灌漿時的壓力一般在49 Pa以下,為保證灌漿效果,其速度不可過快。在膨脹材料的堵塞下,管涌的阻力會增加,水流速度會減緩,再加上速凝劑的作用,泥漿能快速凝固,起到堵塞管涌的作用。

 

2.2.3 高壓填充式灌漿法

 

該種灌漿方法常用于堤壩基礎作業,應用范圍較廣,還可用于溶洞或其他特殊的孔洞灌漿。使用該方法時,選用的設備為50型工程鉆機,在確定好鉆孔位置后在堤頂鉆孔,孔距為1.5~2 m,深度為2 m。

 

鉆孔完畢后開始灌漿,灌漿時,要從下而上進行,并進行套管,以防受到水的侵蝕,作業壓力為127~166 kPa。灌漿時,先在基礎砂礫層灌入泥漿,然后至土層,最后用黃泥漿封孔。

 

2.2.4 混凝土防滲墻施工技術

 

該技術是堤壩防滲的重要工藝,借助混凝土優越的性能,達到防滲的目的。由于混凝土施工工藝技術較多,因此需要綜合考慮選取,保證在滿足實際需求的同時,使經濟效益最大化。

 

目前,最為先進和應用最廣泛的混凝土技術為灌漿強度值灌漿法。在施工過程中,為了達到防滲加固的目的,需要了解防滲措施的應用,使其浸潤線降到最低,提升抗滑穩定性。這就需要應用防滑樁,并采用壓重措施,提高其整體安全系數。

 

3 結束語

 

為保證水利工程功能的正常發揮,在防滲加固技術施工中,技術人員要注意技術要點,按照標準施工,不斷提升防滲加固技術水平,保證水利設施的安全運行。

篇3

關鍵字:路基 防護 加固

前言

路基由土或巖填挖而成,改變了原地層的天然平衡狀態,并處在各種錯綜復雜的自然因素和行車的長期作用下,故路基可能產生各種變形和破壞。為保證路基的穩定和防治路基病害,除做好路基排水外,還必須根據當地水文、地質及材料等情況,采取有效地措施,對各類土、石邊坡及軟基予以必要的防護與加固。

防護與加固工程的措施

路基防護與加固的措施,按其作用不同,可分為邊坡坡面防護、沖刷防護、支擋建筑物及軟土地基加固四大類。

1坡面防護

坡面防護是指為防止邊坡受沖刷,在坡面上所做的各種鋪砌和栽植。通過將坡面封閉隔絕或隔離,避免或減緩路基邊坡表面受降水、日照、風力等自然因素的影響,防止或減緩地面水對邊坡的沖刷,從而提高邊坡的穩定性。

1.1 植被防護

植被防護主要適用于允許流速小于1.2~1.8m/s的季節性水流沖刷及較緩的土質邊坡,依靠植被根系深入土層,固結表土。植物的根、莖、葉可以調節表面土的濕度,阻止地表徑流,減緩沖刷。同時還可以美化路容,協調環境。因此,在適合植被生長的土質邊坡上,優先采用植被防護。

(1)種草 一般選用根系發達、莖桿短矮、生長力強、多年生長的草種,適用于不陡與1:1的土質邊坡。

(2)鋪草皮 草皮規格一般為20cm×40cm,厚約6~10cm。鋪草皮前應將坡面整平,必要時加鋪5~10cm種植土層。每塊草皮釘2~4根竹木樁,使草皮與坡面固結。適用于邊坡較陡、沖刷嚴重、徑流大于0.6m/s、靠近草皮來源較易的地區。

(3)種樹 主要作用是加固邊坡、防止和減緩水流沖刷。可以防沙、防雪,調節氣候、美化環境。在坡面上植樹和鋪草皮結合,使坡面形成一個良好的覆蓋層。樹種以根系發達、生長迅速的低矮灌木為主。

1.2 工程防護

(1)砌石防護

為防止地表徑流或河水的沖刷,公路填方邊坡、沿河路堤侵水部位邊坡及橋涵附近邊坡,可采用砌石防護。可分為干砌和漿砌兩種。

干砌片石護坡適用于易受水流侵蝕的土質邊坡,受水流沖刷較輕、流速小于2~4m/s的河岸的坡面防護。干砌片石護坡一般分為單層鋪砌和雙層鋪砌。為提高強度,防止水分侵入,干砌片石宜用砂漿勾縫。當水流流速較大,有漂流物沖擊,宜采用漿砌片石護坡。無論是干砌片石或漿砌片石,均在片石下設置碎石或砂礫混合物墊層,起整平作用。

(2)抹面或勾縫

抹面適用于易風化軟質巖石挖方邊坡。一般選用爐渣灰漿、石灰爐渣三合土等復合材料。

勾縫適用于質地堅硬,節理裂縫多的巖石邊坡。

2 沖刷防護

用于防護水流對路基的沖刷,分為直接防護和間接防護兩種。直接防護有植物防護、鋪石、拋石、石籠等。間接防護主要指設置導治結構物,如丁壩、防洪堤、攔水壩等,必要時進行疏導河床、改變河道,以改變流水方向,減緩水流對路基的破壞作用。

2.1 直接防護

直接防護是在穩定的邊坡上直接加固的一種措施,特點是不干擾原來的水流性質。當水流流速為3.0~5.0m/s時,宜采用拋石防護;流速大于5.0m/s時,則改用石籠防護或侵水擋土墻。

(1)拋石防護為防止河岸或構造物受力流沖刷而拋填較大石塊的防護措施稱為拋石防護。在流速大、水深波浪大的路段,應采用粒徑較大的石塊。拋石垛的邊坡坡度不應陡于拋石侵水后的天然休止角(1.25~1.3),最小石料粒徑應大于0.3m。拋石頂寬,不應小于所用最小石料粒徑的兩倍。

(2)石籠防護石籠防護是指為防止河岸或構造物受水流沖刷而設置的裝填石塊的籠子。在一般河段,常用鍍鋅鐵絲、高強度聚合物土工格柵或竹木石籠;在急流滾石河段,可在鐵絲籠內灌注小石子水泥砼。用于防止沖刷掏底時,一般在河床上將石籠平鋪并與坡腳垂直;若用于防護岸坡或坡腳時,則用壘碼形式。但岸坡較緩時,也可平鋪與坡面,定于基底。

2.2 間接防護

常用的間接防護類型有導流壩、防護林帶及改河道等。導流結構物一般有丁壩、順壩、格壩及必要的改河道工程。丁壩適用于寬淺變遷性河段,一般采用鐵絲籠或相互鉸接的預制砼等柔性結構物。丁壩可由亂石堆砌而成,其橫斷面為梯形,壩身頂寬2~3m,壩頭頂寬3~4m,迎面邊坡為1:2~1:3,背面邊坡為1:1.5~1:2,丁壩要求設置多個形成壩群。

順壩指壩軸線基本沿導流線邊緣布置,使水流較順緩地改變流向,起疏導水流作用。一般采用石砌或砼結構,橫斷面為梯形,壩頂寬度應根據穩定性計算確定。

當順壩較長,且距離河岸間距較大時,為防止流水沖走沉積的泥沙,使壩體與河岸相連,在河岸和順壩之間設置一道或幾道橫壩,形成格壩。改移河道可以將直接沖刷到路基上的水引離路基。

3 地基加固

在土木工程中,地基加固極為重要。軟土地基主要指天然含水量過大,漲縮性高,具有濕陷性,承載力低,在荷載作用下容易產生滑動或固結沉降的土質地基。路基直接填筑在這種地基上,往往會因地基承載力不足,或在自然因素作用下產生過大的變形,導致路基產生各種破壞。因此有必要采取措施對濕軟地基加以加固。加固的關鍵是治水和固結。

3.1換填土層法

換填土層法是采用人工、機械或爆破等方法,將基底一定深度及范圍的軟土層挖除,換填強度較大、穩定性好的碎石、素土、灰土、粉煤灰等材料回填,并分層壓實至要求的密實度。如當地石料豐富,亦直接在路基基底投放片石,擠出基底范圍內的軟土層,以提高路基強度,這種方法稱為拋石擠淤法。換填砂墊層,可起到加速軟弱土層排水固結,提高承載力,減少沉降量。換填土法的優點是:無需特殊的機械設備、施工工藝簡單,容易控制,其質量檢驗可隨施工分層進行,既能縮短工期,又能降低造價,對局部地基處理效果尤為明顯。它還是一種能適應地基土性質的地基處理方法。該方法主要適用于淤泥、淤泥質土、素填土、雜填土地基以及暗溝、暗塘等的淺層處理。

3.2 強夯法

強夯法一般是通過 8~30t 的重錘采用 8~20m 的落距,對地基施加強大的沖擊能,在地基中形成沖擊波和動應力,通過壓密和振密來加固地基土,達到提高強度、降低壓縮性、改善砂土的抗液化條件、消除濕陷性的目的。從其效果來看,主要有以下幾個方面,一是可提高地基承載力,經過強夯加固處理后,地基承載力通常可提高力學特性產生明顯有規律的影響。實測資料表明,夯實土層的物性指標都有明顯的改善。強夯的直觀效果是使一定深度內的土層夯實。

3.3 排水固結法

排水固結法是在濕軟地基中設置垂直排水井,縮短排水距離,運用堆載預壓,擠出土中過多含水量,加速土體固結,達到擠緊土粒,提高土體的抗剪強度。因此,該法適用于含水量過大,土層較厚的軟弱地基。按垂直排水井材料的不同,可分為砂井法和排水板法。

(1)砂井法用錘擊、振動、螺鉆等方法成孔,在孔內灌入中、粗砂而成的排水柱體。砂井表面鋪設砂墊層或砂溝。就路基而言,加載工作由直接填土取代。填土速度根據施工工期、地基強度增加情況分級填筑,以每晝夜地面沉降量不超過1.5cm坡腳側向位移不超過0.5cm來控制。砂井直徑多為30~40cm,間距2~4cm,平面上呈三角形布置;其深度要穿越地基可能的滑動面。

(2)排水板法用紙板、纖維、塑料或繩子代替砂井的砂做成排水井。其原理和方法完全與砂井排水法一致。目前基本上以帶溝槽的塑料芯板作為排水板,因此,又稱塑料板法。

篇4

關鍵詞:橋梁加固;放線;鉆孔;澆注;安全;質量

一、前言

目前,社會主義建設如火如荼,橋梁建設更是以一個前所未有的速度在飛速發展,伴隨著橋梁數量的增多,我國危橋、險橋的數量也在急劇的增多,有相當多的橋梁已經到了非加固不可的地步了,研究總結橋梁工程的加固技術,確保加固質量與施工過程的安全,對于橋梁加固工程施工具有普遍的指導意義。

二、現狀分析

(一)加固橋梁工程由于受原有結構的影響,施工設施、作業環境、作業空間均受到限制,如梁體內所有的施工物資設備均需人工搬進搬出,機械設備基本無法使用,安全狀態更加不宜控制。

(二)加固部分與原有結構共同作用,因此不僅要保證加固部分的施工質量,還要同時保證原有結構不被破壞。

(三)腹板加固為加固工程的關鍵施工工序,腹板加固采用在原來箱梁內側加澆20cm厚的混凝土,并在加固腹板內施加豎向預應力。豎向預應力采用直徑為25mm的冷拉級Ⅳ鋼筋,標準強度Rby=750Mpa,張拉控制力331KN,采用無粘結方式、軋絲錨體系。

三、施工前的準備

(一)電力線路。在箱內鋪設380V動力線路一條,220V照明線路一條,且每4m設照明燈一盞,每16m設簡易活動配電盤一個(插座若干)。照明及動力線路均采用膨脹螺栓固定在梁體頂板下緣(橋中心處),防止地面潮濕漏電。

(二)疏通,清理:疏通原箱內通風孔及泄水孔,不通處采用鉆機成孔或人工鑿通保持箱內與箱外正常通風,箱內不產生積水。清除箱內混凝土殘渣及其它雜物。

(三)通風,在箱內安裝4臺排風設施,保持箱內空氣流通,正常換氣,使箱內作業人員有一個良好的工作環境。

(四)通道,在0號、5號墩T梁側拼裝3m×21m×15m進人進料支架。

(五)設施:梁體外側需安裝施工吊蘭五只。

四、施工方案

(一)裂紋修補

首先對大于0.02mm的裂紋進行標識,沿裂紋方向切“V”型槽,寬2cm,深1cm.埋設壓漿咀,強度達到要求后,壓注環氧樹脂。待環氧樹脂凝固后,去除環氧膠泥,抽檢壓漿飽滿情況。

(二)施工放樣

 1.因本加固工程為在既有結構物上進行加固,考慮施工中的誤差,為保證不損傷原主梁預應力筋,且達到加固效果,施工放樣宜采取相對平面控制為主。

 2.根據原主梁懸澆施工的特點:梁體的外輪廓尺寸、預應力束定位、鋼筋及預埋件位置均以與底板底面相對位置控制,故本加固工程以原各施節段前端底板底面分中點連線為橋中心控制線。

 3.本橋里程控制點以5號墩中心為基準點,傳至0號墩中心閉合平差后作為全橋相對里程控制點(在允許閉合差內方可作為放樣依據)。

4.腹板扦釘孔高程控制按設計圖要求控制與主梁頂板底面倒角處相對尺寸。

5.橫隔梁水平孔放樣時橫橋向尺寸以實測橋中線尺寸為基準放樣,高程以梁體頂橋底面為基準面控制相對位置,輔以至梁底板底面距離校核(確認避開橫梁內預應力束)。

(三)鉆孔

1.腹板加固φ27mm扦釘孔采用沖擊鉆電錘成孔,鉆頭直徑為φ27mm。全橋共計鉆φ27孔43262個。設計鉆孔深度15cm,考慮到鉆頭錐度,成孔時鉆尖深度應不小于15.5cm。鉆孔時采取措施控制深度,不得損傷預應力筋。待孔內干燥后,植入φ16mm“L”型扦釘,用環氧膠泥填充密實。

2.豎向預應力孔施鉆避碰原有預應力措施:豎向預應力筋孔(φ40mm)、混凝土灌注孔(φ82mm)、振搗孔(φ56mm)均采用130型金剛取芯機成孔,鉆頭直徑分別為φ40mm、φ82mm、φ56mm。全橋腹板加固共需鉆φ40m孔1840個,φ56mm孔432個,φ82mm孔392個,原結構主梁為三向預應力體系,預應力束(筋)布置較密,鉆孔均在預應力束間隙內進行,即使放樣施工位置準確,原橋本身預應力安裝也存在偏差。特別是在墩中心0號塊內縱向預應力束中心距為200mm,原預應力束采用φ外85mm波紋管,φ82mm混凝土灌注孔與原預應力束理論間隙僅16mm,對放樣及施工要求尤為嚴格。因此在鉆孔過程中根據實際情況進行調整顯得極為重要。

因主梁原預應力束過于密集,要求鉆孔精度很高,為保證鉆孔時不鉆斷預應力束,鉆孔均采用熟練工人操作,正式開鉆前先組織工人試鉆,并給工人講解原預應力束的位置,做到心中有數。同時加強工人對鉆機性能知識的培訓,加強工人對鉆機定位方法的培訓,加強工人對鉆機給尺進尺的培訓。

鉆孔時當鉆機鉆深在9-23cm時應注意力集中,注意手感和聽覺,發現卡鉆或鉆機晃動時,及時停機察明原因;應及時取芯觀測鉆孔的實際情況。

孔位調整:根據已鉆孔位的具體情況,及時調整相鄰鉆孔孔位的位置,從而準確判斷梁體內預應力的實際位置,在現場施工中應用效果較好。

鉆孔順序:為上下游交錯進行。

(四)新老混凝土結合措施

1.在原有結構上加澆新混凝土,如何保證結合面的傳力是關鍵,為此采用新老混凝土結合面鑿毛,且每隔一定距離植扦釘的方法。

2.為保證后澆混與原腹板很好地結合,以達到共同受力,原腹板內側及加厚腹板范圍內的上下倒角混面要鑿毛,鑿毛時須首先去除有礙新老混凝土結合的雜物,鑿除裂縫壓漿時封閉的表面環氧膠泥,拆除壓漿咀,剝除封閉膠帶,最后對原混凝土面進行鑿毛,鑿毛率要求達到95%。灌注前應將結合面上灰塵及雜質清理干凈,并用水沖洗風干。

3.加強新老混凝土結合的另一措施是植扦釘 

腹板上布置有梅花型扦釘,間距約為30cm,扦釘為L型;與外側箍筋焊連,上下倒角布置扦釘,間距約為20cm,扦釘為直筋,要求與外側箍筋焊連;加固腹板端部布置扦釘間距為20cm,扦釘為L型,要求與加固腹板外側水平筋焊連。扦釘采用φ16mm鋼筋彎制,植入所鉆φ27mm的扦釘中,植入深度為15cm,用環氧膠泥錨固。

(五)混凝土的澆注及養生

模板采用新制鋼模板,寬60cm,最大高度不超過200cm,以便于人工搬動,安裝檢查合格后方可進行混凝土的澆注。腹板加固采用50#微膨脹混凝土,混凝土配合比由試驗室根據設計要求和施工需要進行配制,混凝土入模陷度控制在12cm~14cm,初凝時間為10h,摻微膨脹水泥以補償混凝土的收縮,防止產生收縮裂紋。

由于腹板加厚部分除頂板下灰孔及振搗孔外全封閉,混凝土入模全部靠人工從56mm下灰孔中搗入。混凝土連續養護14天,混凝土開始灌注時應采取封橋措施禁止一切車輛通行

(六)張拉

梁體內外側的裂紋全部修補壓漿完畢后,方可進行張拉作業,腹板加固豎向預應力為φ25mm冷拉IV級無粘結鋼筋,端錨固在梁底板底面,上端錨固在梁頂板頂面。

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關鍵詞:碳纖維;結構加固;水運工程;強度;耐腐蝕

中圖分類號:U698 文獻標識碼:A 文章編號:1006-7973(2016)05-0068-02

1.引言

碳纖維是一種由有機母體纖維,采用高溫分解法在1000~3000度高溫的惰性氣體下去除碳以外的所有元素制成的新型非金屬材料。具有高比強、高比模、耐疲勞、抗蠕變、比耐熱鋼還耐高溫、比不銹鋼還耐腐蝕、耐磨損、尺寸穩定、導電、導熱、熱膨脹系數小、自和吸能抗震等一系列優異性能。另一重要特性就是比重小。比重一般在1.6左右,是鋁的二分之一,鋼的五分之一。拉力高達300KG/MM2;目前幾乎沒有其他材料像碳纖維那樣具有那么多的優異寶貴的電學、熱學和力學性能。碳纖維材料在建筑物和構筑物加固中得到廣泛的應用。

以碳纖維材料為主要原料的碳纖維結構加固技術是一種新型的加固技術。始于20世紀80年代美、日等發達國家,我國起步較晚,但是發展較快,建筑領域從80年代后半期開始把它作為鋼筋、預應力混凝土鋼材的替代材料加以研究,并作為預應力混凝土橋梁的張拉材料等結構物的加固材料等加以利用,已經產生較大的實用效果和經濟效益。

2.碳纖維材料結構加固適用范圍

碳纖維材料適用于各種結構類型、各種結構部位的加固修補,如梁、板、柱、橋墩、橋梁、堤壩等結構及構筑物。具體說來可以利用碳纖維加固碼頭、橋敦結構、對既有鋼筋混凝土煙囪的加固;構件抗彎加固、梁柱構件的抗剪加固、混凝土柱子牛腿斷裂加固、砌體的抗震加固、承載力不足加固、樓宇增層加固、框架柱軸壓比超限加固、樓板開裂加固、剪力墻開洞加固、樓面荷載增大加固、橋梁斷裂、舊橋大修加固和水壩加固等等。

3.碳纖維材料結構加固施工過程中的技術特點

碳纖維比重小,施工便捷,加固以后不影響外觀和自重。碳纖維比重只有鋼鐵的1/4,厚度小于0.5mm,可以在基本不增加原結構自重及截面尺寸的狀況下,發揮強大的補強加固效果。補強功能全面,耐久ll生能好,還有優良的抗紫外線及抗環境老化性能。

4.碳纖維材料與其他加固材料對比

抗拉強度:抗拉強度標準值fcfk≥3000MPa,碳纖維的抗拉強度約為普通二級鋼的10倍左右。

彈性模量:彈性模量Ecf≥2.1×105MPa,伸長率≥1.5%。碳纖維復合材料的拉伸彈性模量高于鋼材,但芳綸和玻璃纖維復合材料的拉伸彈性模量則僅為鋼材的一半和四分之一。

疲勞強度:碳纖維復合材料的疲勞強度高于高強綱絲。金屬材料在交變應力作用下,疲勞極限僅為靜荷強度的30%~40%。由于纖維與基體復合可緩和裂紋擴展,以及存在纖維內力再分配的可能性,復合材料的疲勞極限較高,約為靜荷強度的70%~80%,并在破壞前有變形顯著的征兆。

重量:約為鋼材的五分之一,厚度僅為2mm左右,基本上不增加構件。

5.碳纖維加固技術在某水運工程業務大樓加固工程實際應用

某水運工程業務大樓大樓主體17層,塔樓4層,地下1層。建筑面積15429m2,一、二層層高為4.8米,其它樓層層高均為3.6米,17層屋頂女兒墻高度為66米,塔樓屋頂女兒墻高度為80.8米。建筑結構形式為框架-剪力墻結構,基礎采用樁一箱聯合基礎,梁、柱、剪力墻均為現澆,樓(屋)面為預應力圓孔板,樓梯為預制樓梯。該建筑始建于80年代初,當時的設計規范已經不能滿足現行設計規范需要,所以本次改造時設計院對原結構進行了加固處理。其方法有結構梁柱包鋼、粘鋼和粘貼碳纖維以及局部立柱增大截面積等加固措施。

5.1碳纖維布粘貼樓板

該建筑物樓板是預應力空心板,由于該樓曾經反復裝修,樓板出現鉆孔較多,為了提高樓板承載力,對部分樓板底面進行粘貼碳纖維布加固處理。

5.1.1卸載

進行加固前,卸去樓板上的全部荷載。

5.1.2基層處理

(1)將所需要加固的樓板底面面層除去并打磨到露出粗骨料出現為止,然后除去凈粉塵,并使其干燥。

(2)對底板凹坑部位需要使用環氧樹脂砂漿進行補平,使凹坑面形成平順段,以利于粘貼。

5.1.3涂刷底膠

按底膠比例將主劑和固化劑先后放入干凈容器內,攪拌均勻,時間以10~15min為宜。

5.1.4粘貼碳纖維布

(1)采用300g/m3碳纖維布,下料按施工設計約定的寬度確定,搭接其順向搭接長度應補少于15cm。并應采取橫向碳纖維粘貼固定,其固定寬度不少于10cm。

(2)用丙酮涂刷做界面劑,施工面用滾筒涂刷膠體。

(3)將碳纖維片材貼在膠體上,用滾筒來回碾壓以充分粘貼和除去氣泡。

(4)在第一層粘貼層已經固化干燥后再涂刷丙酮涂刷做界面劑粘貼第二層。

5.1.5表面防護

在最后一層碳纖維表面均勻涂刷一層防護面膠并粘砂保護。

5.2碳纖維布加固框架柱

該建筑物立柱軸壓比的不同等技術參數分別采用不同加固方法,除了包鋼外,對于部分軸壓比過大,抗剪承載力較小的柱子,采用粘貼碳纖維來提高柱子的延性。加固形式是環向箍帶粘貼碳纖維來補強柱子的抗延展性,具體步驟如下:

5.2.1基層處理

(1)將框架柱表面裝飾層除去并打磨到露出粗骨料出現為止,然后除去凈粉塵,并使其干燥。

(2)將柱角磨成2.5cm以上圓角,避免因補強后造成應力集中降低補強效果;并對凹坑部位需要使用環氧樹脂砂漿進行補平,使凹坑面形成平順段,以利于粘貼。

5.2.2涂刷底膠

按底膠比例將主劑和固化劑先后放入干凈容器內,攪拌均勻,時間以10~15min為宜。

5.2.3粘貼碳纖維片材

(1)涂刷丙酮界面劑,再外貼300g/m2碳纖維片材,寬度和間距按設計規定,圍著立柱橫向粘貼。

(2)施工面用滾筒涂刷膠體。

(3)將碳纖維片材貼在膠體上,用滾筒來回碾壓以充分粘貼和除去氣泡。

(4)在第一層粘貼層已經固化干燥后再涂刷丙酮涂刷做界面劑粘貼第二層。

5.2.4表面防護

在最后一層碳纖維表面均勻涂刷一層防護面膠并粘砂保護。

6.結論

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[關鍵詞]灌區;節制閘;分水閘;除險加固

2015年12月15日,國家統計局調查結果顯示:遼寧省糧食年產量為200.25億kg,比上年增加24.85億kg,增幅居全國首位。從2010年以來,遼寧省政府每年會安排超過400億元的專項資金用于農業水利建設,其中,灌區建設被放在了重要位置。目前,我國擁有各類灌區超過1000多萬處,但這些灌區大都修建于20世紀50~70年代,年久失修嚴重,遼寧省內也存在該問題。因此,加強灌區除險加固作業已成為保證該省農業順利健康發展的重要路子。

1工程概況

某灌區地質構造復雜,該灌區區內雨量充沛,水質優良、土質肥沃、溫度適宜,是該區域重要商品糧基地之一。灌區設計灌溉面積0.35萬hm2,有效灌溉面積0.28萬hm2,現有干支渠道長度155km。灌區建設于1969年,由于缺乏資金投入,本灌區渠首得不到及時維護和更新,致使建筑物老化、破損等現象十分嚴重,直接造成灌區灌溉效益逐年衰減,實際灌溉面積遞減,對實施農業開發高標準農田建設、提高當地農業綜合生產能力形成制約,亟需更新改造

2除險加固的內容及總方案

(1)除險加固內容:①重建水毀節制閘;②重建水毀分水閘,并修建閘后至干渠58m輸水渠道;③重建水毀溢流壩。(2)除險加固總方案:綜合考慮本工程主要功能為抬高渠首閘前水位,再結合工程投資及工期等因素,本次除險加固設計方案樞紐總布置采用閘壩結合型式。工程主體由節制閘、分水閘及溢流壩三個大部分組成。其中節制閘及溢流壩(以下簡稱攔河閘壩)軸線與102線公路橋平行,軸線總長度300.0m。分水閘布置于攔河閘壩右岸上游10m處,閘軸線與攔河閘壩軸線垂直。

3主要工程設計分析

3.1溢流壩工程設計。(1)總體結構設計:本項目的溢流壩軸線總長度為289.4m,總體設計結構形式為“漿砌石堰體+20cm鋼筋混凝土罩面”。壩頂高程7.1m,與設計正常高攔蓄水位齊平,壩基高程3.5m,壩基底寬7.39m。壩體上下游均設置齒墻,深1.2m,底寬0.6m,齒墻為鋼筋混凝土結構,堰基底層設10cm素混凝土墊層。溢流壩每20m設一結構縫,縫間填充2cm瀝青浸油木板,并在混凝土罩面部分夾651型橡膠止水帶防滲。(2)壩體防滲設計:設計溢流壩上游前端設漿砌石防滲鋪蓋,尺寸為:長×厚=5.0m×0.8m。鋪蓋上下游均設置齒墻,齒墻深0.7m,底寬1.0m。壩基前腳下鋪5.0m深土工膜垂直防滲,防滲基底高程-2.7m,防滲材料為兩布一膜,單位質量500g/m2。對溢流壩前端50m范圍內河道清淤,清淤控制高程5.3m,與防滲鋪蓋齊平。各個結構所用混凝土標準,見表1。(3)消能形式設計:設計本項目溢流壩消能為戽流消能型式,該消能形式具有體積小、長度短、工程量省、施工方便、施工簡單、消能效果良好等特點,目前已在遼寧部分地區廣泛應用。其具體設計如下:①設計消力戽挑角32°,反弧半徑3.0m,戽唇頂高程4.8m,高于壩下河底0.5m,戽底高程4.32m;②消力戽下游設5.0m寬,1.0m厚格賓石籠護腳(雙層,單層0.5m),石籠頂高程4.3m,石籠底部鋪設300g/m2長絲土工布反濾。石籠護腳末端接20.0m戽流消能預沖段,提供戽流消能空間;③距溢流壩坎后25m處設置透水尾坎,尾坎高0.8m,頂高程5.1m,寬3.5m,上下游各設置一道0.5m厚鋼筋混凝土齒墻,為到達防護及透水的雙重效果,齒墻上部為鋸齒構造,內部填充石籠;④為保護尾坎下游側已建橋梁,根據公路部門要求并結合工程實際,設總長20m(至橋下游末端),厚0.3m格賓石籠防護。3.2節制閘工程設計。(1)總體設計:本項目共設計節制閘5孔,單孔凈寬1.4m,中墩及邊墩均寬0.6m,總寬度10.6m。閘室順水流方向總寬度7.39m,與溢流壩同寬,閘底板前端厚度2.0m,末端與消力池高程過渡段銜接,漸變至1.1m。閘底板上下游均設置齒墻,深1.2m,底寬0.6m。閘底板為鋼筋混凝土結構,底部設10cm素混凝土墊層。(2)防滲設計:閘基前端防滲布置與溢流壩相同。設5.0m寬漿砌石防滲鋪蓋,厚度0.8m,鋪蓋上下游均設置齒墻,齒墻深0.7m,底寬1.0m。鋪蓋漿砌石砂漿標號M10。閘基前腳下鋪5.0m深土工膜垂直防滲,防滲基底高程-2.7m,防滲材料為兩布一膜,單位質量500g/m2。(3)消能形式設計:本項目設計節制閘采用底流消能型式,消力池底板與閘室底板用斜坡連接,斜坡段長為5.6m,坡比為1∶4.0,消力池水平段長13.4m,深0.7m,底板厚0.7m,下鋪厚0.1m的C10素混凝土墊層。消力池底板水平段設排水孔,孔徑100mm,孔距1.5m,梅花形布置。消力池末端采用0.5m厚格賓石籠防護與透水尾坎相接,石籠頂高程4.3m,石籠底部鋪設300g/m2長絲土工布反濾。3.3分水閘工程設計。本工程分水閘與原閘相同布置于溢流壩上游右岸10.0m處,由閘室和穿堤箱涵兩部分組成,順水流方向總長12.0m,其中閘室部分長1.0m,穿堤涵洞部分長11.0m,閘軸線與攔河閘壩軸線垂直。分水閘閘室為鋼筋混凝土結構,順水流方向長度1.0m。共分3孔,單孔尺寸為1.0m×1.0m(寬×高),總寬5.0m,中墩及邊墩厚度均為0.5m,閘底高程為6.3m。工作橋頂高程9.9m,厚度0.2m。工作橋臨水側設鋼結構欄桿。穿堤部分蓋板涵,洞身尺寸與閘室相同,共分3孔,單孔尺寸為1.0m×1.0m(寬×高),洞身長11.0m,漿砌石涵壁及底板,底板厚度0.8m,鋼筋混凝土頂部蓋板,蓋板厚度0.2m。為使新建分水閘與灌區干渠相接,箱涵后接58.0m長輸水渠道。渠道主體為漿砌石結構,3cm水泥砂漿抹面,矩形斷面,寬4.0m,底坡i=2‰。

4結束語

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1 橋梁需要加固的原因

橋梁是公路的咽喉,其使用功能的好壞直接影響整條線路的暢通,既有公路中設計標準較低的橋梁嚴重制約了公路運輸事業的發展。我國公路橋梁 的設計標準隨著國民經濟的發展而不斷提高:設計 荷載由汽- 6 、汽- 8 、汽- 10、汽- 13 發展到汽- 15、汽- 20 及汽- 超20 級;驗算荷載也由拖- 30、拖- 60 、拖- 80 發展到掛- 100 和掛- 120。據調查,全國在20 世紀80 年代前建成的國道、省道和縣級公路中永久性大、中型橋梁的設計荷載達到汽- 20 級、掛- 100 標準的僅占6. 53 % ,汽- l0 、履- 50 及以下荷載標準的橋梁占9. 17 % ,其余84. 3 %的橋梁基本上是汽- 13 級和汽- 15 級標準。由此可見,既有橋梁已不能適應當前的設計標準要求。同時,隨著國民經濟的發展,交通量和車輛載重不斷加大,公路交通的負荷日趨增大,使部分早期設計修建的橋梁的既有損傷不斷加重,加速了橋梁的老化、破損。特別是修建年代早、設計標準低的橋梁,病害嚴重, 已不能維持正常使用,而只能限速限載通行,甚至不得不關閉交通,嚴重影響和制約了交通運輸和地方經濟的發展。

受資金和材料資源的限制,上述橋梁不可能全部拆除重建,而期望盡量利用既有橋梁,通過技術手段對舊橋進行技術改造,恢復和提高其承載能力。

2 梁式橋上部結構改造技術

梁式橋上部結構加固改造技術主要有以下幾種: ①擴大和增加原結構構件截面,以提高原結構的強度和剛度; ②以新的結構代替原抗力不足的結構; ③改變原結構的受力體系,使原結構受力減少; ④對原結構施加預應力,改善原結構的受力性能。 其中,前三項為常規加固技術。

預應力技術。

隨著荷載等級的不斷提高,橋梁工程逐漸向輕型、大跨度方向發展,預應力砼結構的應用越來越廣泛,在今后的橋梁加固中,現有加固技術可能在很大程度上受到限制,因此,有必要開發和研究預應力技術在舊橋改造中的應用。

用預應力技術對結構進行加固主要是通過后張法中的體外預應力來實現的,其施工工藝:體外預應力的預應力鋼束設于砼構件的外側,鋼束穿過設在構件端部的擋塊和中部適當位置的轉向塊進行張拉,從而使砼構件獲得預壓應力。此法的主要目的是簡化預應力工藝,但結構的受力|考試-大|特性比常規的粘結預應力砼差,鋼材用量也較大,目前主要用于較大跨度的橋梁工程或維修加固工程中。

下撐式預應力拉桿法。

當橋下凈空能夠滿足通車、通航要求時,可采用在梁下設置預應力拉桿的方法進行加固。設計時一般采用粗鋼筋作為拉桿,兩端錨固在梁端,中間采用單柱或多柱支撐,使梁受到預應力的作用。施加預應力的主要方法: ①橫向收緊法。將拉桿分兩層布置于梁底兩側,在靠近梁的支座附近向上彎起,與固定在梁端的錨固板焊接。在拉桿的彎起處用短柱支撐,在縱向每隔一定距離設置一道撐棍和緊鎖螺栓, 再通過收緊器將拉桿橫向收攏而產生預應力。② 縱向張拉法。將預應力拉桿沿梁底布置,兩端向上彎起,錨固于梁端,然后直接張拉梁底的水平拉桿, 使拉桿產生預拉力,梁體因此受到預應力的作用。

以上加固方法在福建省南平電機廠專用橋、廣東省肇慶大沙橋、吉林省青山橋等7 座橋梁中得以成功應用。實踐表明,其加固效果很理想。但都需要在舊梁上設置可靠的錨固板,張拉的工藝比較復雜,其耐久性和抗疲勞性還有待進一步研究。

預應力鋼絲束法。

沿梁腹側面按拋物線形敷設預應力鋼絲束,在梁底每隔一定距離(50~100 cm) 設置一根定位箍, 用以固定鋼絲束的形狀,鋼絲束的兩端穿過梁端翼緣板伸至梁頂錨固。張拉預應力鋼絲束,通過定位箍使梁獲得預應力;再通過噴射砼使預應力鋼絲束及定位箍與梁體形成整體。這種加固方法的受力明確,效果明顯,但箍圈的構造較復雜。

3 碳纖維增強復合材料補強加固技術

由于自然環境各種因素的影響施工質量和實際交通組成變化及超載車輛的作用,已建的混凝土橋梁結構可能會出現承載能力不足、混凝土表面裂縫等問題。這些混凝土橋梁中絕大部分可以通過加固改造就能提高或改善結構受力性能,重新投入使用。

粘貼鋼板法是公路混凝土橋梁常用的加固方法,一般是采用環氧樹脂或專門結構膠將鋼板直接粘貼在混凝土構件表面,使之與構件形成受力整體。土木工程中的新技術往往來自新材料的應用。自上世紀七十年代末初期,歐洲進行纖維增強復合材料(FRP)在土木工程應用研究以來,具有極好的比強度和比剛度、優秀耐腐蝕性的纖維增強復合材料已廣泛用于混凝土結構的粘貼加固工程,形成了纖維增強復合材料補強加固已有混凝土橋梁的新技術,其中碳纖維增強復合材料(CFRP)應用更多。本文根據國內外關于碳纖維增強復合材料補強加固的工程研究,介紹這一新技術的材料特性、施工方法和技術措施。

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關鍵詞:工程施工;質量管理;質量控制

信邑溝水庫是寶雞峽灌區渠庫結合工程之一,位于寶雞峽塬上總干渠117+300處,地處扶風縣城東北7.5km的美陽河上,是以灌溉為主,兼有防洪、養殖等綜合效益于一體的中型水利工程。該工程控制集雨面積220km2,水庫樞紐由大壩、充庫進水渠、放水洞、壩后抽水站等四部分組成,大壩為均質碾壓式土壩,壩高58m,長376m,總庫容3290萬m3,興利庫容1308萬m3,控制下游9縣(區)86個鄉(鎮)的灌溉面積160.78萬畝。除險加固建設內容有:大壩培厚加固、新建溢洪道、放水洞放水塔加固、進水閘進水渠改造、新增干渠節制閘、壩體防滲處理、防汛道路改建及管理設施改造等。

1質量管理體系

為了保證信邑溝水庫除險加固工程質量,寶雞峽引渭灌溉管理局病險水庫除險加固工程項目建設辦公室作為業主單位積極推行工程施工質量管理的項目法人負責制[1]、建設監理監督制、招標投標制、施工企業保證制的管理模式。圍繞這一管理模式,信邑溝水庫除險加固工程項目部(信邑溝水庫除險加固工程是寶雞峽管理局病險水庫除險加固項目建設辦公室管理的單位工程之一)及工程參建各方項目部分別組建了相應的質量管理組織機構,建立了相應的質量管理制度,健全了質量保證體系[2],并結合各自項目部的實際情況,制訂了詳細的管理辦法,在工程建設中為保證工程質量收到了良好的效果。

1.1質量管理機構

業主、監理、施工、設計等參建單位分別構建領導負責制的項目部,并配備相應的質量監督人員,明確各自的職責。信邑溝水庫除險加固工程的項目法人(業主)是寶雞峽引渭灌溉管理局病險水庫除險加固項目建設辦公室,下設信邑溝水庫除險加固工程項目部,代表業主行使對項目建設的管理權,項目部實行項目經理負責制,同時抽調一名業務能力強的人員擔任質檢員,負責具體的質量管理工作,進行質量管理制度、技術要求、施工工藝等方面內容的制定和督促參建各方執行工作,并在各標段設立現場代表,負責工程建設過程中的各項檢測、施工工藝、計量、安全等方面的工作,以保證施工過程處于受控狀態。

1.2質量控制體系

業主單位依據招標和設計文件制定了《病險水庫除險加固工程質量管理實施辦法》,作為施工質量控制的指導性條款。信邑溝水庫除險加固工程項目部根據信邑溝水庫除險加固工程建設實際情況制定了《信邑溝水庫除險加固工程質量管理實施辦法》、《信邑溝水庫除險加固工程質量控制流程》等,監理部按照工程進展情況制訂了《信邑溝水庫除險加固工程質量管理實施細則》,施工單位根據各自承擔項目的具體情況制定了相應的質量控制制度、控制流程等,同時根據《水利水電工程施工驗收規程》和《水利水電工程施工及驗收規范》制訂了《信邑溝水庫除險加固工程竣工驗收實施辦法》。這些制度和辦法的制定使整個工程質量管理有章可依、有法可循,有了制度上的保障。業主項目部的質檢人員按照水利工程相關管理規范及上述各項細則針對不同施工部位編制各個單元質量控制標準、做法及其相應的質量檢測表格,監理部結合工程不同施工部位的施工工序,并結合設計圖紙制定具體的質量控制要求,施工單位項目部結合施工進度和施工工藝水平制定針對性的質量控制工作程序。

1.3質量檢查體系

在施工質量的控制方面嚴格實行施工單位自檢的“三檢制”即班組自檢、施工員復檢、質檢員終檢[3],自檢合格后上報項目監理部,由監理工程師和業主項目部質量管理人員及施工單位質檢員共同對施工單位上報的質量合格部位進行復查,符合招標和設計文件質量要求后三方共同簽字確認,將質量隱患消除在施工的環節當中。

2工程質量控制方法

采用業主項目部和監理部共同見證、旁站、巡視、平行檢測等檢查方法,對設計、設備采購、原材料供應等方面進行質量控制。

2.1施工過程質量控制

信邑溝水庫除險加固工程施工質量控制實行以單元工程控制為基礎、工序控制為切入點的程序化管理模式。在施工階段,按照事前預防、事中檢查及事后驗收的動態控制管理辦法,狠抓施工準備階段指導、施工過程檢查及完工驗收這三個環節。一切以業主項目部現場代表和監理工程師及施工單位質檢員在記錄上共同簽字的數據和影像說話,主抓“重點部位”的質量控制,對施工過程做到全過程、全方位的質量監督,審核施工單位上報的材料試驗和復驗報告,現場見證新材料、新技術、新工藝的試驗,經審查符合施工技術要求后方可批準施工單位用于施工,從而對工程施工過程進行全面的質量控制。

2.2竣工驗收質量控制

在工程竣工驗收階段,依據國家標準《水利水電工程施工質量驗收規范》的質量評定標準和辦法,監理工程師和業主項目部現場代表分別對承包單位報送的分部工程和單位工程質量評定資料進行審核和現場檢查,符合要求后予以簽認。

3施工過程中質量控制措施

3.1嚴格履行合同[4],強化現場管理

業主項目部現場代表根據施工承包合同、設計圖紙及相關施工規范等,在工程建設過程中現場復核建筑物尺寸、控制線、設備質量;現場監督施工單位在施工過程中對“三檢制”的執行情況,并要求監理單位和施工單位依據國家標準《水利水電工程施工質量驗收規范》和《陜西省寶雞峽管理局水利水電工程建設項目竣工資料整編辦法(試行)》的要求完善工程建設期間的資料,審核施工單位上報的變更申請,上一道工序結束時必須經業主項目部現場代表和監理工程師共同檢查、認可,未經認可不得進入下一道工序施工,對關鍵的施工工序,建立完整的驗收程序和簽證制度。

3.2落實質量責任,做好現場記錄

業主項目部現場代表采用旁站的形式跟班監督施工單位是否按照合同要求進行施工;監理工程師嚴格按照監理規范和實施細則監督檢查施工單位的每一道施工工序,及時收集施工數據和影像資料;施工單位質檢員在工程建設過程中按照施工圖紙和施工規范復核施工數據和糾正施工過程,并及時簽字確認后上報監理部和業主項目部審核確認。

3.3加強相互協商,開好各種會議

為了協調施工各方關系,信邑溝水庫除險加固工程項目部每天召開管理人員碰頭會,匯報并討論每天檢查的工程進度情況、施工中存在的問題、討論改進工作的意見等,每周一召開有設計、監理、施工、材料供應等相關單位人員參加的工程建設促進會,通報上周工程建設情況、存在的問題,討論施工單位提出的解決施工過程中存在的問題和提高施工質量、加快施工進度的措施,并形成紀要文件,由總監理工程師簽發后發往參加會議的單位,參會單位嚴格按照紀要的內容執行。

3.4完善檢查制度,重視質量問題

根據《寶雞峽引渭灌溉管理局病險水庫除險加固工程質量管理實施辦法》和《信邑溝水庫除險加固工程質量管理實施辦法》及《信邑溝水庫除險加固工程質量控制流程》及時審核,并批準監理部、施工單位上報的質量控制制度和辦法,在施工質量控制過程中施工質量責任按“誰施工誰負責”的原則,要求施工單位加強自檢工作,在質量驗收時堅決執行“質量一票否決權”制度。

4結語

總體來說,信邑溝水庫除險加固工程項目部在施工質量管理上,取得了一定的成績,主要體現為:(1)根據工程建設內容和特點任用業務能力和責任心及創新能力強的人員組建項目部,并健全各項管理規章制度是提高施工質量管理水平的前提。(2)始終堅持提早謀劃和及時在施工現場指導,如實記錄各項施工數據(包括影像資料),并及時處理施工變更和違反施工規范、施工建設程序現象是提高施工質量管理水平的關鍵。(3)加強溝通與協調,層層落實質量負責制,嚴格執行質量安全與支付工程款掛鉤是提高施工質量管理水平的保證。

作者:黃戰庫 康利 單位:陜西省寶雞峽引渭灌溉管理局水電總站

參考文獻:

[1]成虎.工程項目管理(第二版)[M].北京:中國建筑工業出版社,2001.

[2]萬曉,王雪青,王廣斌,等.建設工程質量控制[M].北京:中國建筑工業出版社,2006.

篇9

關鍵詞: 路基注漿加固 施工工藝 質量檢查

一、工程概況

南寧市某路為市區內主要機動車道路, 全長 3324m。 該路段最早修建于 1955 年, 原路面為一幅路型式, 后經幾次加寬蓋被成目前三幅路型式。其中, 1955 年修建了 6.4m 寬 18cm 厚水泥混凝土路面,后加蓋泥灰結碎石找平層; 8cm 厚瀝青貫入式碎石基層和 4cm 厚中粒式瀝青混凝土。1955 年修建瀝青混凝土路面結構: 4cm 瀝青混凝土+15cm 碎石基層+30cm1:4 灰土。 目前該路段路面破損非常嚴重,急需進行整修處理。經研究決定采用注漿加固法加固路基。

二、公路病害機理分析及治理方法

1、路基不均勻變形是道路病害的根本原因, 主要是以下原因導致:

1) 路基土層結構的不均勻性。

2) 路基土層的欠壓密。

3) 修建地下管線的影響。

4) 路面 “天窗” 導致對路基的水力侵蝕 (補-徑-排) 。

5) 地下管線滲漏造成的溶蝕孔洞、管涌通道。

2 、治理方法選擇原則

路面補強治表不治本, 路基補強, 消除地質缺陷才是根本途徑。

三、 采用注漿加固法的優越性

固化劑 (漿液) 沿路基軟弱部位滲透充填、 壓密固結、 劈裂置換、

膠結固化, 消除地質缺陷, 改善路基受力性狀, 提高承載力,減少不均勻沉陷。

1) 根本消除路基不均勻變形, 使病害從根本上得以防治。

2) 經濟效益高。有資料表明, 注漿加固法和傳統方法相比, 可節

約公路維護維修費用 40%以上。

3) 不斷交、工期短、 污染小、 施工文明。

4) 技術先進、工法成熟、 效果可靠。

四、 路基注漿加固施工

1 、注漿加固機理

土層壓密固結, 提高路基承載力, 減少沉降。 漿液劈裂置換, 提高土體結構強度, 消除地質缺陷。 空隙滲透充填, 填充路基空洞裂隙, 封堵水力侵蝕或管涌通道。散碎結構膠結作用, 改善路面基層結構,提高路面基層整體強度。

2 、注漿施工設計

本工程采用靜壓注漿法, 法靜壓注漿法是利用液壓、 氣壓和電化

學的原理,通過注漿管將能強力固化的漿液注入地層中,漿液以充

填、 滲透、 擠密和劈裂等方式, 擠走土顆粒或巖石裂隙中的水分和空氣后占據其位置,漿液固結后將原來松散的土粒或裂隙膠結成一個整體, 從而改變巖土體的物理力學性質。靜壓注漿法適用土質范圍:中粗砂及砂礫石, 破碎巖石與卵礫石, 軟粘土和濕陷性黃土。

1) 工程量布置

排水管線兩側:距管道或馬蹄形溝外墻 0.5m 處布孔,間距

.5m,深度至管道底; 無明顯變形地段:加固深度 1m, 鉆孔間距 2m×m, 此部分占 80%; 路面不均勻變形顯著,面層龜裂地段:加固深度m, 如有嚴重部分應加密布孔 (孔間距調整為 1~1.5m) , 此部分占20%; 鉆孔梅花狀布置, 邊排孔距離機動車道道路邊緣 1m。

2) 鉆孔施工工法

臺鉆回轉鉆進+路基人工洛陽鏟鉆進, 工程鉆機回轉鉆進。

3) 漿液配制

水泥系漿材, 水泥 p.s32.5, 常規 CB 液。設計配比: W/B/C=1:0.1:

1。 制備漿液時先按照 W/B=3:1 的比例配制預水化 B 液, 然后按照設計配比配制灌注漿液。

4) 注入工法

成孔安放注漿管并封堵孔口攪漿全斷面一次注漿待凝。

5) 注入壓力

由于注漿壓力與圖的重度, 強度, 初始應力, 孔深, 位置及注漿

次序等因素有關, 而這些因素有難以準確確定, 因而本工程注漿壓力通過試驗和地區經驗確定, 設計注入壓力 0.4Mpa。

6)終孔標準

漿液注入量采取壓力~流量雙控法:在注入壓力達到設計壓力

的前提下達到穩定為原則, 穩定時間標準為 5 分鐘。當注入壓力大于2 倍設計壓力且漿液無法注入時可終孔。當單孔注入量異常大時應暫停注漿, 分析清楚原因后采取間歇注漿的方法進行。 孔口反漿時采取間歇注漿的方法。

7) 鉆孔填礫及恢復

注漿鉆孔內填入碎石礫料并補充水泥~水玻璃漿液使之形成微型樁體。孔口采用冷補料恢復。1) 效果檢驗本次施工路段共完成注漿孔 586 個, 共計 6540 米, 共注入水泥5200 噸, 平均注入水泥量 0.795t/m, 地面上抬數厘米, 從總注入量和單位注入量數據分析, 注漿段土體空隙均有大幅度降低, 從而說明施工地段地層的可注漿性。

2) 標貫試驗施工結束 15 天后, 監理在施工路段范圍內選擇了 5 個代表性地點 (其中 2 個在注漿點位, 2 個在兩相鄰注漿點位中間, 1 個在相鄰對角注漿點中間) , 做了標貫試驗, 試驗后數據說明, 注漿后標貫擊數明顯比注漿前擊數高, 說明注漿后使路基土層壓密固結, 提高了路基承載力, 達到了我們的施工目的。

篇10

關鍵詞:水庫工程 除險 加固 施工方法

某水庫建于上世紀70年代初,上游控制流域面積85km2,水庫總庫容2430萬m3,興利庫容1400萬m3,死庫容90萬m3,是集防洪、城鄉工農業用水等于一身的一座綜合利用的中型水庫。水庫主要包括主壩、溢洪道、南北放水洞及電站等工程。本次除險加固工程內容包括:主壩加固工程、副壩新建工程、新建溢洪閘工程、南北放水洞加固工程等。下面談談具體的施工方法。

1、施工方案

根據平衡與調配方案,綜合考慮各種機械的性能特點以及現場的地形條件、交通條件和運距等,確定施工方案如下:

(1)主壩砂殼及心墻翻壓

主壩上游翻壓在0+000~0+810壩段,共需開挖原砂殼料8.39萬m3,砂殼料填筑除采用原砂殼料外,所缺填筑料采用溢洪道開挖石碴填筑,共需石方0.96萬m3,折填筑方1.26萬m3。

砂殼開挖計劃分兩段進行。第一段挖方范圍為底部與上游開挖線為設計輪廓線,上游開挖線按1∶1邊坡控制,施工中注意加強監測,如發生塌坡現象應及時處理,防止事故。采用1.0立方米反鏟挖掘機配自卸車將第一段挖方土運至翻壓段兩側上游坡腳外臨時堆存。剩余開挖方為第二段挖方。

第一段挖方完成后,經驗收合格,直接利用第二段挖方進行填筑,采用1.0立方米反鏟挖掘機挖土填筑工作面,隨著砂殼翻壓的進行,再采用挖掘機配自卸車將第一段開挖堆存方運至壩頂。運至壩頂的砂殼料采用挖掘機配推土機推運至上游坡工作面。

心墻翻壓共需開挖土方2.48萬m3,其中2.41萬m3筑于主壩下游坡面,剩余690m3用于副壩砂殼填筑。心墻填筑所需粘土全部取自粘土料場。

本工程砂殼壓實選用13噸振動碾,心墻采用拖拉機壓實。施工過程中應嚴格按《碾壓式土石壩施工技術規范》(SDJ213-83)要求施工。

(2)副壩填筑

副壩填筑共需土石方6818m3,因下游壩坡表層有種植草皮要求,所以在表層50cm厚的部分使用主壩心墻翻壓開挖土方,其他填筑料采用溢洪道開挖石方。填筑前先進行壩基清理,采用推土機推運至下游壩腳外,整平堆放。施工時直接采用自卸車運至工作面填筑,并用推土機推平。填筑料采用13噸振動碾壓實。

施工過程中應嚴格按《碾壓式土石壩施工技術規范》(SDJ213-83)要求施工。

(3)石方開挖

本工程石方開挖包括副壩齒槽風化巖石開挖、放水洞消力池石方開挖、場區石方開挖、溢洪道各段石方開挖,共計22.95萬m3。為防止爆破對基巖的破壞,在主壩附近和開挖基巖面以上0.5米范圍內采用保護層石方爆破,控制一次裝藥量。施工中嚴格控制超挖量,閘室段的石方開挖應嚴格控制,不允許欠挖。其他段石方開挖采用一般石方開挖方式施工,但也應控制一次裝藥量。開挖后的石碴采用1立方米挖掘機配8噸自卸車分別運至上游壩腳壓重、副壩填筑等指定地點。遵照《水工建筑物巖石基礎開挖工程施工技術規范》(SL47-94)執行。

(4)砌石與砼拆除

主壩上游護坡石采用人工拆除,拆除料在上游壩坡前臨時堆存,由推土機推至上游壩腳壓重。漿砌石與砼拆除采用人工或電錘拆除,拆除后用拖拉機運輸至主壩下游堆存。

(5)其他土方開挖

壩頂防浪墻基礎、壩后排水溝基槽及其他齒墻土方開挖,均采用人工挖土,人工回填夯實,剩余土方,就近整平。

2、砌石工程

砌石工程采用人工施工,水泥砂漿采用灰漿攪拌機拌制,人工膠輪車運輸至工作面。進場后的石料,采用人工選修后搬運就位。砌石工程施工應嚴格遵守《砌體工程施工及驗收規范》(GB50203-98)。

3、帷幕灌漿工程

本工程帷幕灌漿在主壩、副壩和溢洪道,主壩0+000~0+220段為基巖,其單位吸水率為43.5~113.2Lu,主壩0+220~0+480段單位吸水率為7.89Lu,副壩及溢洪道單位吸水率為14.91~29.5Lu。由于本工程灌漿量較大,灌漿范圍內巖層分布比較復雜,為合理確定灌漿壓力、灌漿材料,漿液稠度以及壓力與漿液變換的關系等技術參數,應根據灌漿區不同的地質條件,在實際灌漿區域進行灌漿實驗。灌漿試驗應按逐漸加密的程度進行實施,其施工方法應與準備采用的施工方法大致相同。

本灌漿工程采用自下而上的分段鉆孔灌漿方法進行施工。段與段之間,一般可不待凝,但孔口段、破碎帶、吃漿量特大和孔內有涌水的孔段,宜適當待凝。灌漿分段長度應視具體情況而定,一般表層第一段(混凝土與基巖接觸段)不宜大于2.0米,以下各段一般宜采用5.0米,在特大吃漿處應適當縮短灌漿段,吃漿量很小的地段可適當加長。

灌漿工程施工工序如下:鉆孔沖孔壓水試驗灌漿灌漿結束封孔。

灌漿孔采用150型地質鉆機鉆孔,鉆機采用軌道固定。在設計規定的壓力下,如注入率小于1 L/min后,繼續灌漿60分鐘后即可結束灌漿。全孔灌漿結束后,應再用最稠一級漿液,按10~15米的段長作一次自下而上的復灌,待水泥漿干硬后,對未被填滿部分排除孔內積水后,再直接用硬性水泥砂漿封堵。壩體段則采用粘土球封堵。帷幕灌漿施工應嚴格遵守《水工建筑物水泥灌漿技術規范(DL/T5148-2001)》。

4、灌注樁工程

本工程灌注樁位于溢洪道挑流坎后沖坑處,總長382.4米,所穿過地層主要為基巖層,采用回旋鉆鉆孔,泥漿固壁。砼拌制采用0.4立方米砼攪拌機,水下導管法澆筑砼,導管下端埋入砼中2~3米,最小不得少于1米,砼澆筑過程要連續進行,不得中斷。

灌注樁施工的工藝流程為:場地平整構筑鉆機平臺和樁位放樣鉆機就位鉆孔清孔下鋼筋籠安裝導管溜槽等澆筑砼養護。

其中樁位放樣、鉆孔、清孔、下鋼筋籠、澆筑砼等為關鍵工序,施工中可參照《工業與民用建筑灌注樁基礎設計與施工規程》(JGJ-80)執行。

5、砼工程

本次加固工程共計澆筑砼10146立方米,分屬于主壩、新建溢洪閘、南北放水洞改造等工程。砼澆筑方量較少的可就近設置砼拌制系統。根據各單項建筑物工程砼澆筑強度和施工條件,確定采用移動式Js500型砼攪拌機拌制砼,根據不同的建筑物和各建筑物不同的部位,砼運輸采用膠輪車直接運輸和膠輪車水平運輸卷揚機垂直運輸兩種方案入倉。入倉后的砼分別采用插入式或平板式振搗器振搗密實。

6、金屬結構制作安裝

本工程金屬結構制作內容包括溢洪閘工程改造、南北放水洞改造工程。金屬結構必須持有生產許可證的廠家制造和安裝。閘門埋件采用二期砼固定。所有閘門加工完成后均可整扇或分節運輸至施工現場,由汽車式起重機結合安裝就位的啟閉設備吊裝就位。啟閉機的組裝,工作宜在生產廠內進行,經組裝的部件運至安裝現場后,由汽車式起重機吊裝就位,然后再進行整機組裝。閘門、攔污柵及埋件的除銹、噴鋅、刷漆等防腐處理,按設計要求進行。閘門、攔污柵及啟閉設備安裝調試完畢,應作全程試運行三次。

壓力鋼管位于放水洞洞身內,為洞內埋管。運達現場的鋼管由起重機吊運至放水洞洞口,由安裝于放水洞出口的卷揚機牽引滑移就位。其安裝工序如下:安裝準備測量檢查固定管節對裝環縫焊接探傷檢查除銹加固防腐油漆滑移就位竣工試壓驗收。鋼管外側預埋灌漿管,待安裝就位后進行充填灌漿。

參考文獻: