建筑工程技術(shù)研究方向范文

時(shí)間:2024-03-18 18:00:50

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建筑工程技術(shù)研究方向

篇1

關(guān)鍵詞 房屋建筑工程混凝土 施工技術(shù)

Abstract: The building and other related engineering winter construction process the biggest problem is that the concrete, it involves how to configure concrete, how to maintain the concrete, and how to select the concrete and so on a series of problems, the concrete building winter construction the existence question, and proposed own solutions, the one in the practice of concrete housing project winter the problems in the construction of solution is of great significance.

Key words: Housing project; concrete; construction technology

中圖分類號(hào):TU742 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

一,背景簡(jiǎn)介

談到房屋建筑工程的建設(shè)的問題人們很容易想到它的特點(diǎn),它不僅建設(shè)的周期長(zhǎng),而且施工的強(qiáng)度也很大,同時(shí)如果是商業(yè)類的投資,回收周期也很長(zhǎng),在這樣的環(huán)境下,進(jìn)行房屋建筑工程的建設(shè)可以說是一項(xiàng)較為風(fēng)險(xiǎn)的投資,盡管如此,從利國(guó)利民的角度來看,它也是國(guó)家宏觀調(diào)控很重要的一個(gè)方面,對(duì)于大型的工程建設(shè),國(guó)家也會(huì)進(jìn)行大規(guī)模的投資,以此帶動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)如就業(yè)等方面的發(fā)展,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的建設(shè)提供條件。所以作為一項(xiàng)重大的工程而言,我們首先需要考慮的它的可行性,即先要進(jìn)行可行性的分析,看到其中可能存在的問題,而在房屋建設(shè)施工方面的問題,或者說是難題,是眾所周知的,即冬季的混凝土的施工是一項(xiàng)較為艱巨的工程,筆者多年以來的實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)以及查閱的文獻(xiàn)來看,其中也存在著相應(yīng)的共性,希望提出來供同仁們共同探討,以期為冬季房屋建設(shè)的問題作出自己的貢獻(xiàn)。

二,房屋建筑工程冬季施工中存在的問題分析

實(shí)際上在眾多的問題可以簡(jiǎn)單的總結(jié)為三個(gè)問題的解決,即首先應(yīng)該是怎樣確定在最短的時(shí)間以內(nèi)將房屋建筑工程提上養(yǎng)護(hù)的議事日程,即確定養(yǎng)護(hù)的齡期,其次要認(rèn)識(shí)到應(yīng)該采取什么方法來盡量避免房屋建筑工程在冬季受到凍害以及凍害的及時(shí)的補(bǔ)救措施,如果實(shí)在不能及時(shí)的補(bǔ)救,應(yīng)該盡早的確定評(píng)估的方案,預(yù)估到損失的價(jià)值,為后續(xù)工作的開展提前做好準(zhǔn)備,這也是十分有必要的,最后還有一點(diǎn)十分重要的就是,如果房屋建筑工程順利的度過的冬季的凍害問題,以后的強(qiáng)度和耐久性的問題該如何處理應(yīng)該說以上的三個(gè)問題關(guān)系到整個(gè)工程的成敗與否,可以說這正是問題關(guān)鍵所在。

具體來說,可以從以下幾個(gè)方面來把握房屋建筑工程冬季施工中混凝土使用的有關(guān)問題。其一,混凝土容易受到凍害的損害,這是一個(gè)首當(dāng)其沖的問題,也是首先需要避免的問題,由于冬天的氣溫往往比較低,很容易導(dǎo)致它的表面的損害和內(nèi)部的損害,這樣一旦給予了過大的損傷,那么就容易導(dǎo)致混凝土的斷裂問題,這也是在實(shí)際的生活中實(shí)際的施工中較為常見的問題。另外有些時(shí)候,由于混凝土的表皮的脫落,給房屋建筑工程的建設(shè)與施工造成了重大的隱患,這個(gè)在實(shí)際的建設(shè)中也并不少見;其二,冬季的時(shí)候混凝土的結(jié)構(gòu)較容易松散,與之相伴隨的就是水分的轉(zhuǎn)移,直接導(dǎo)致的結(jié)果就是混凝土的表明呈現(xiàn)出一些黃顏色的東西,如果敲擊它可以聽到喑啞的聲音,那么這個(gè)就可以判斷是水分已經(jīng)轉(zhuǎn)移了的混凝土了,這樣也容易混凝土的破裂與損壞,其三,由于混凝土是混合物,這主公混合物的水和會(huì)灰的比例過大,同時(shí)在這樣的環(huán)境下由于保水性能的降低,養(yǎng)護(hù)溫度的降低,水泥水化也基本上無限接近于停止,水分也很快的方式的散失,這樣極易容易引起混凝土的表面起灰,這個(gè)也是混凝土工程建設(shè)中常見的問題之一。其四,由于低溫存在,如果排除干燥的天氣,則極易容易混凝土中鋼筋的銹蝕和斷裂,這樣作為主體支撐作用的鋼筋斷裂后將會(huì)對(duì)混凝土的質(zhì)量造成很大的印象,是它的硬度大大的降低,柔韌性也不如以前,但是如果水分的過分膨脹,則容易由于體積的膨脹導(dǎo)致而破裂?;炷恋膬?nèi)部水分會(huì)由邊緣向中心移動(dòng),這樣所形成的壓力也容易混凝土的破裂。

三,房屋建筑工程冬季施工中存在問題改進(jìn)措施初探

(一)我們認(rèn)為這一問題的解決首先應(yīng)該從人力資源的管理上下好功夫,提前拿出預(yù)防的方案,做好各種各樣的準(zhǔn)備。比如說資源的準(zhǔn)備,人員的防寒防凍的準(zhǔn)備,混凝土的防寒防凍的準(zhǔn)備,以及后期的防損害的準(zhǔn)備等等很多方面都應(yīng)該預(yù)先有一個(gè)預(yù)測(cè),技術(shù)上的準(zhǔn)備,比如說施工的安排與施工的程序,具體到施工的方法,施工過程中可能存在的問題以及控制的操作的藥店等等。如果涉及到的項(xiàng)目工程量足夠大或者說是影響足夠大而需要做好每個(gè)階段的監(jiān)護(hù)工作,形成一個(gè)良好的監(jiān)管體系,為工程的開展做好全方位的準(zhǔn)備。如生產(chǎn)生的準(zhǔn)備,要嚴(yán)格按照制定的方案進(jìn)行施工,同時(shí)要注意可能出現(xiàn)的問題,為工程的順利的展開提供可靠的保障,這個(gè)是一個(gè)非常重要的方面,因?yàn)檫@個(gè)往往是一個(gè)十分細(xì)致的工作,需要精心的精心的進(jìn)行考量,而不應(yīng)該隨意而為,各行其是。

(二)從更為具體的方面來說,我們需要做好以下的工作,如我們應(yīng)該按照科學(xué)的方式去調(diào)整混凝土的比例關(guān)系,按照當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境因素,同時(shí)結(jié)合我們所具備的技術(shù)條件來科學(xué)的綜合的考慮,比如說是品種的選擇,降低水會(huì)的比例關(guān)系,同時(shí)也要加入早強(qiáng)的外劑。第二個(gè)我們可能需要考慮到的問題是,要學(xué)會(huì)用正確的方式來進(jìn)行混凝土的攪拌,如骨料一定要保持足夠的清潔,防止冬天的有害的物質(zhì)混入混凝土的攪拌之中,同時(shí)也要盡量不適用活性的骨料,如需要加入外加劑的時(shí)候需要區(qū)分到底是粉式和液體式,要做嚴(yán)格的區(qū)分,這些都要根據(jù)不同的方式進(jìn)行區(qū)分。

(三)為了防止混凝土的破損,還有一種較為行之有效的方法就是添加防凍劑,這種方式而言,其主要的作用也是比較清晰的,就是可以提高早強(qiáng)度和它的受凍的破壞。它可以干擾冰晶的生長(zhǎng),使得它生長(zhǎng)的難得變大,給混凝土凍裂的問題提供難度??傊?,在實(shí)施房屋建筑工程之前,一定要預(yù)先考慮到可能出現(xiàn)的情況,采取各種有效的措施,盡可能的降低工程施工的成本,但是同時(shí)也要保證施工的質(zhì)量,根據(jù)氣候環(huán)境和結(jié)構(gòu)的整體狀況,時(shí)間的可能性,來全面考慮施工的決策和具體的計(jì)劃。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋國(guó)良,王旭東.淺談房屋建筑工程混凝土施工裂縫的危害與防治措施[J]. 中小企業(yè)管理與科技(上旬刊). 2010(04)

篇2

【關(guān)鍵詞】建筑工程;鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù);質(zhì)量

一、建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著建筑事業(yè)的發(fā)展,高樓層建筑功能也在發(fā)生著轉(zhuǎn)變,這樣就要求下層的大間距柱網(wǎng)支撐著較小間距的柱網(wǎng),并且要求轉(zhuǎn)換層的傳力梁要與其上小間距的梁柱框架共同組成受力的結(jié)構(gòu)。梁式轉(zhuǎn)換層之上的墻承式,便構(gòu)成梁和墻共同工作的組合結(jié)構(gòu),稱為墻梁結(jié)構(gòu)。墻梁是由鋼筋混凝土托梁和R.C墻組成的組合構(gòu)件,實(shí)踐證明,轉(zhuǎn)換梁上部墻體處于受壓狀態(tài),轉(zhuǎn)換梁處于偏心受拉狀態(tài)。較為理想的是墻滿載于轉(zhuǎn)換梁,形成下梁上墻的暗梁式結(jié)構(gòu)體系??紤]到建筑功能的需要,往往將墻并非滿跨布置于轉(zhuǎn)換梁上,而只是跨度的一部分,或因?yàn)殚T窗洞口的位置不在跨中,不能形成墻梁組合,于是將墻體考慮為梁上荷載。

二、建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層的優(yōu)勢(shì)以及特點(diǎn)

1、建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層的優(yōu)勢(shì)

就建筑而言,由于其下部結(jié)構(gòu)存在的受力較大,就致使建筑的施工困難增加。但是,建筑的上部結(jié)構(gòu)受力較小,這就與一般的建筑物結(jié)構(gòu)正好相反,也造成了施工的困難,從而對(duì)建筑工程的安全性產(chǎn)生了一定的影響。通過實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn),針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)來說,設(shè)置轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以很好的地解決這一問題。簡(jiǎn)單的說,轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件所在的樓層就是轉(zhuǎn)換層。

2、建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層的特點(diǎn)

就建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層而言,由于其結(jié)構(gòu)類型的適用范圍較為廣泛,能夠創(chuàng)造較大的內(nèi)部自由空間就是它的最大的特點(diǎn)。此結(jié)構(gòu)類型的應(yīng)用范圍集中在上部為剪力墻結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)較符合此類結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況。

通過上部樓層剪力墻結(jié)構(gòu)通過轉(zhuǎn)換層軸線錯(cuò)開實(shí)現(xiàn)的,也是其優(yōu)勢(shì)所在。但是,在軸線發(fā)生改變的過程中轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有隨之改變,這是此類型的重要特征之一。在建筑施工的過程中,鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)是較為多樣化的,需要根據(jù)實(shí)際工程具體選擇。

三、建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層的技術(shù)流程與要點(diǎn)

1、鋼管支撐與模板工程的施工

鋼板支撐與模板工程的施工是重要的基礎(chǔ)性階段,一般選擇中 Φ48×3.5 碗扣式腳手鋼管搭設(shè)排架作為轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)模板支架,可調(diào)支托安放于鋼管支撐頂端[2]。在此過程之后需要在鋼管上方安裝可調(diào)支托。這會(huì)直接關(guān)系到鋼管立柱的承受能力,尤其是軸向力是否能夠達(dá)到相關(guān)要求。在施工過程中,模板支架需要承受很大的壓力,施工過程必須以保證模板支撐力達(dá)標(biāo)和不會(huì)發(fā)生坍塌為基本原則,否則將會(huì)造成人員傷亡和較大的財(cái)產(chǎn)損失。轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)區(qū)域的邊緣應(yīng)該根據(jù)工程實(shí)際需要設(shè)置框架柱、剪力墻等結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)將會(huì)分擔(dān)一部分荷載,起到較好的保護(hù)作用。

2、科學(xué)的選材

通常情況下混凝土粗骨料最大粒徑嚴(yán)格控制在 20mm 以下。如果混凝土粗骨料的粒徑超過或者達(dá)不到這一標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)引起強(qiáng)度降低,給工程施工埋下隱患。在進(jìn)行各種材料的拌合時(shí)應(yīng)該使用合理的比例進(jìn)行調(diào)配,做到均勻合理。

3、混凝土泵送和施工要求

澆筑質(zhì)量直接關(guān)系到工程整體施工質(zhì)量,應(yīng)該引起足夠重視。模板內(nèi)的雜物必須清理干凈,這是保證混凝土均勻度和凝固質(zhì)量的關(guān)鍵。第二次澆筑之前應(yīng)該首先做好濕潤(rùn)準(zhǔn)備,在其表面適當(dāng)灑水澆筑厚度通常保持在10-15mm的范圍。此外,在施工過程中必須對(duì)表面浮漿進(jìn)行徹底清理后才可以進(jìn)行澆筑。

保證每層混凝土的澆筑厚度維持在350mm左右。還應(yīng)根據(jù)不同的氣候等具體情況做好每層混過凝土澆筑的時(shí)間控制,每層間隔的時(shí)間不得低于1.5h,以凝固效果合理為終止時(shí)間。

振動(dòng)棒選擇應(yīng)該以鋼筋凈距為基本判斷依據(jù)。通常情況下,為了保證攪拌的質(zhì)量和均勻程度選擇振棒移動(dòng)間距為 400mm 左右,振搗時(shí)間為 15~30s,這種設(shè)置可以從很大程度上避免混凝土表面產(chǎn)生裂縫。

模板以及支架的施工要點(diǎn) 混凝土梁式轉(zhuǎn)換層的模板工程技術(shù)屬于重要的施工技術(shù),條件具有多變性、參數(shù)具有難控性,并且理論與實(shí)際存在差異性。所以,必須注意一般技術(shù)的基本要求,做到與實(shí)際最大限度的符合。設(shè)計(jì)模板工程主要涉及到設(shè)計(jì)模板裝置的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造,模板裝置的裝拆設(shè)計(jì)和使用、周轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)。以下僅對(duì)模板設(shè)置的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造進(jìn)行一定的探討。

四、斜撐的施工要點(diǎn)

1、斜撐桿都需不大于45°角,排距沿柱面豎向?yàn)閘m,梁底斜撐桿同梁底模板的外鋼楞相協(xié)調(diào),之間距離應(yīng)設(shè)置為400mm,上端伸至模板底并與梁度模外鋼楞相扣接,并作雙扣件抗滑移保險(xiǎn),斜撐桿的下支點(diǎn)主柱面預(yù)留的內(nèi)設(shè)定位短筋的凹槽,最下排斜撐桿的下支點(diǎn)為所在樓層的柱根部。

五、立桿與掃地桿的施工要點(diǎn)

上端直接與梁底的內(nèi)楞、外楞分別相扣接,從而形成雙扣件抗滑移保險(xiǎn)。立桿的下端支撐在樓面上鋪設(shè)的通長(zhǎng)木板上設(shè)置的鋼墊塊上。梁下排架下設(shè)掃地桿,中間設(shè)兩道大小橫桿,梁底排架兩側(cè),橫向設(shè)置斜撐,縱向設(shè)置雙肢剪刀撐,還需將梁下排架與樓層滿堂架連為一體,從而增加排架的空間剛度。

六、鋼管支撐的施工要點(diǎn)

施工過程中要注意檢查木楔是否頂緊、釘釘子、防滑動(dòng),這是避免鋼管直接作用于樓板形成集中荷載的關(guān)鍵。

(1)采用中Φ48x3.5碗扣式腳手鋼管搭設(shè)排架作為轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)模板支架,可調(diào)支托安放于鋼管支撐頂端,把小準(zhǔn)48x3.5鋼管安放在可調(diào)支托上,碗扣式鋼管立柱承受的是軸向力。由于模板支架上的荷載作用很大,在鋼管碗扣腳手架支撐下,要保證模板支撐不倒塌。

(2)橫向水平桿的構(gòu)造。第一,主節(jié)點(diǎn)必須設(shè)置一根橫向水平桿,用直角扣件接且嚴(yán)禁拆除。主節(jié)點(diǎn)處兩個(gè)直角扣件的中心距不應(yīng)大于1 50mm。在雙排腳手架中,靠墻一端的外伸長(zhǎng)度a不應(yīng)大于0.41,且不應(yīng)大于500mm。第二,支架立桿應(yīng)豎直設(shè)置,2m高度的垂直允許偏差為15mm;設(shè)在支架立桿根部的可調(diào)底座,當(dāng)其伸出長(zhǎng)度超過300mm時(shí),應(yīng)采取可靠措施固定。

結(jié)束語:

為了提高建筑施工的質(zhì)量以及使用功能,確保建筑工程的穩(wěn)定性,施工人員必須嚴(yán)格地控制建筑施工技術(shù),按照施工設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行施工,掌握好建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層施工要點(diǎn),對(duì)影響建筑施工質(zhì)量的各個(gè)因素進(jìn)行全面的考慮,相關(guān)研究人員應(yīng)對(duì)該技術(shù)的新特點(diǎn)進(jìn)行深入的探究,以此確保建筑工程使用的安全,提高建筑工程的整體質(zhì)量。根據(jù)不同的施工階段,保證高層建筑的使用安全。

參考文獻(xiàn):

[1]王錦洪,高層建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)研究[J].2010.

[2]張哲維. 建筑的梁式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)之我見[J].民營(yíng)科技,2012,(02).

[3]竇鍵. 高層建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012,(04).

篇3

摘要:建筑工程加固技術(shù)對(duì)我國(guó)房屋建設(shè)有著極其重要的影響,本文就于施工過程中需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固的幾種情況進(jìn)行了分析,在此基礎(chǔ)上探討了建筑工程加固技術(shù)的方法和技術(shù)。

關(guān)鍵詞:建筑工程;加固技術(shù);技術(shù)研究;方法

隨著改革開放的深入,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平不斷提高,人民的生活水平也得到了改善。經(jīng)濟(jì)水平的提高使人們對(duì)建筑物的安全性重視起來,在經(jīng)濟(jì)許可范圍內(nèi)國(guó)民對(duì)房屋建筑的要求越來越高,因此也要求了建筑工程技術(shù)的不斷創(chuàng)新以適應(yīng)市場(chǎng)的需要。

一、需要使用建筑工程加固技術(shù)的情況

1.荷載數(shù)量超過規(guī)定,功能性建筑于施工過程中需要進(jìn)行轉(zhuǎn)變,譬如因?yàn)槟承┰蛐枰獙⑥k公室改為資料庫,原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面及其配筋無法滿足荷載的改變,必須進(jìn)行加固才能滿足變化后的規(guī)范要求。

2.年月長(zhǎng)遠(yuǎn)的建筑在材料、結(jié)構(gòu)及安全方面都達(dá)不到現(xiàn)今的要求,隨著時(shí)間的流逝也開始浮現(xiàn)出不少問題,因?yàn)樯形吹奖仨氈亟ǖ牡夭?,所以可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固加大其安全性。

3.改造工程,例如對(duì)爛尾樓的翻新改造,在原建筑的基礎(chǔ)上增加電梯或扶手電梯等。對(duì)建筑進(jìn)行改造的過程中可能會(huì)對(duì)橫梁、墻等進(jìn)行拆除、開洞或更換。這些程序免不了會(huì)導(dǎo)致原結(jié)構(gòu)的承載體系被破壞,傳力途徑發(fā)生改變等現(xiàn)象的出現(xiàn)。因此,為了讓人們更放心使用,必須對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。

4.材料使用、操作不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻氖┕ゅe(cuò)誤,如物品堆放超過實(shí)際可承受范圍;結(jié)構(gòu)被隨意改動(dòng)或因臨近施工造成了損傷等對(duì)建筑安全有所影響的情況下需要對(duì)其進(jìn)行加固。在建筑安全得到保障的情況下,可只對(duì)局部進(jìn)行修補(bǔ)。

二、混凝土結(jié)構(gòu)加固方法

建筑物的壽命、結(jié)構(gòu)的負(fù)荷能力、裂縫等方面都受到混凝土強(qiáng)度的影響,如果混凝土的強(qiáng)度不足,將會(huì)對(duì)其產(chǎn)生不利的影響,嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致人員的傷亡?;炷两Y(jié)構(gòu)的加固可分為直接加固和間接加固兩類,同時(shí)兩者又可細(xì)分成不同的方法,因此可以就混凝土強(qiáng)度的不足程度采取不同措施進(jìn)行相應(yīng)的處理。

(一)直接加固法

1.增大截面加固法

增大截面加固法是最為常用的傳統(tǒng)加固方法,主要是用于對(duì)柱、梁、墻壁、地板等一般的構(gòu)造物的混凝土進(jìn)行加固。這種方法已經(jīng)經(jīng)過時(shí)間的考驗(yàn),技術(shù)方面已經(jīng)十分成熟,而且質(zhì)量佳、可靠性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便,因此能最大限度地滿足施工者的正常使用。但此方法仍存在一定的缺點(diǎn),如構(gòu)件截面的加大導(dǎo)致其質(zhì)量及剛度有所改變,因此其固有頻率也會(huì)發(fā)生一定的變化,致使地震或風(fēng)震時(shí)共振現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2.外包鋼加固法

外包鋼加固法主要是以包型鋼的方式在構(gòu)件如混凝土的四周進(jìn)行加固,其中可分為干式外包鋼加固法和濕式外包鋼加固法。濕式外包鋼加固法又可稱為有粘結(jié)外包型鋼加固法,其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為操作簡(jiǎn)單、受力可靠、較其他加固辦法的工作量小,適用于必須混凝土的承載能力必須大幅度提升,但又無法以加大截面的方式進(jìn)行的結(jié)構(gòu)的加固。其缺點(diǎn)為較大的鋼鐵使用量,而且必須在有防護(hù)的情況下才能在600℃以上的高溫場(chǎng)所適用。而且,為了延長(zhǎng)其壽命及耐久性,當(dāng)環(huán)境中出現(xiàn)腐蝕性介質(zhì)時(shí),必須采取可靠的防護(hù)措施。

3.粘貼鋼板加固法

粘貼鋼板加固法即為加大混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度、滿足正常的需求使用,將鋼板粘貼在混凝土構(gòu)件的外部。該法主要是用于與正常濕度環(huán)境中在靜力影響下容易受彎、受拉、受壓的構(gòu)件的加固。這種方法無論對(duì)生產(chǎn)還是生活基本上均沒有太大的影響,且不會(huì)改變?cè)Y(jié)構(gòu)的外形和建筑物原油的功能。其缺點(diǎn)在于持續(xù)性短、耐久性差,需要有施工者有很高的膠粘工藝與操作水平,而且對(duì)四周環(huán)境有很高的要求。

4.粘貼纖維復(fù)合材料加固法

此法適用于大部分的構(gòu)筑物如墻體、地板,以及需要進(jìn)行受力的混凝土的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。纖維復(fù)合材料是一種由環(huán)氧樹脂和增強(qiáng)材料所組成的復(fù)合材料。該種材料不但不會(huì)改變材料的原有特性,而且具備高創(chuàng)造性,在充分發(fā)揮與材料組合后所產(chǎn)生的新特性后,由可根據(jù)施工的實(shí)際需要進(jìn)行加固和設(shè)計(jì),讓其性能達(dá)到最大的優(yōu)化。該法擁有與粘貼鋼板相似的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)其對(duì)環(huán)境的要求也不高,除了耐潮濕、耐腐蝕外,對(duì)結(jié)構(gòu)、耐久性及維護(hù)費(fèi)用也幾乎沒產(chǎn)生任何影響。

5.繞絲法

該法雖然跟增大截面法的操作并不相同,但兩者卻又類似的優(yōu)缺點(diǎn)。此法主要用于對(duì)承載能力不足的混凝土構(gòu)件的斜截面的加固,或者某些需要把橫向約束力施于受壓構(gòu)件的場(chǎng)合。

(二)間接加固法

1.改變用途法

即結(jié)構(gòu)從重負(fù)荷到輕負(fù)荷的改變。例如可將某些建筑的高荷載改為一般用房的使用荷載,使荷載下降,從而提高結(jié)構(gòu)的安全性。

2.預(yù)應(yīng)力加固法

該法優(yōu)點(diǎn)在于可以大幅度降低加固構(gòu)件的負(fù)載能力,加固效果顯著的同時(shí)能提高結(jié)構(gòu)的整體受力水平。其缺點(diǎn)是在一定程度上對(duì)原建筑外觀造成影響,即使適用于大跨度重型結(jié)構(gòu)的加固,但濕式外包鋼加固法一樣無法在600℃以上的溫度進(jìn)行無防護(hù)施工。

3.隔震法

為了延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的耐久性、保證其安全性及可靠性,可以通過隔震技術(shù)減少地震發(fā)生時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)造成的影響,將結(jié)構(gòu)在地面運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度過大之時(shí)所造成的損毀減到最低。另外,還可以采用如重新分布結(jié)構(gòu)剛度等讓結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性發(fā)生改變的方式,用以降低結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)力的反映,從而達(dá)到間接加固的目的。

3.增加支撐加固法

該法是最簡(jiǎn)單有效的方法,但容易對(duì)原結(jié)構(gòu)的外觀及其功能造成不利影響,并且會(huì)減少空間的使用范圍,僅適合用于加固在條件許可范圍內(nèi)的混凝土構(gòu)件。

三、混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

對(duì)于不同的加固工程除了需要選擇不同的加固方法外,同時(shí)也必須根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的加固技術(shù)。同時(shí)優(yōu)化加固的方法與技術(shù),可使加工工程能達(dá)到短、省、快、平的優(yōu)點(diǎn)。

1.裂縫修補(bǔ)技術(shù)

裂縫出現(xiàn)的起因眾多,而且其形狀、大小也各不相同。裂縫修補(bǔ)技術(shù)可以根據(jù)裂縫出現(xiàn)的原因及其嚴(yán)重程度,采用不同的方法進(jìn)行封護(hù)修補(bǔ),減輕結(jié)構(gòu)的損毀程度,借以提高其耐久性和可靠性。此技術(shù)主要用于對(duì)各類存于已有建筑物中的裂縫處理,需要注意的是,對(duì)于受力性裂縫,在進(jìn)行修補(bǔ)的基礎(chǔ)上,同時(shí)需要采用其他相應(yīng)的加固措施。

2.托換技術(shù)

托換技術(shù)包括托架接墻、托架拆墻、托架換墻等技術(shù),除了要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固、復(fù)位、頂升外,還需要運(yùn)用到拆除廢棄構(gòu)件等技術(shù),是一種綜合性很強(qiáng)的技術(shù)。此技術(shù)較傳統(tǒng)技術(shù)所使用的時(shí)間短、投入成本低、對(duì)生產(chǎn)和生活不會(huì)造成大影響,但其對(duì)施工者的技術(shù)要求甚高,必須由技術(shù)純熟的工人來操作,才能確保施工的安全。

3.植筋技術(shù)

植筋技術(shù)是一項(xiàng)快捷、簡(jiǎn)便、效果顯著的錨固與連接技術(shù),可以植入普通鋼筋,同時(shí)也不限制螺栓式錨筋的植入。主要用于進(jìn)行改造工程時(shí)對(duì)建筑物的加固,譬如房屋加層接柱、對(duì)增大截面加固的構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)筋等。

4.混凝土表面處理技術(shù)

混凝土表層混封技術(shù)指的是以各種不同的方法如化學(xué)、射水、噴砂等對(duì)混凝土表面的污跡、劃痕等附著物進(jìn)行清理,最大限度地恢復(fù)混凝土表層原貌。

除了上述幾種技術(shù),可以與混凝土結(jié)構(gòu)加固法互相結(jié)合使用的技術(shù)還有通過對(duì)混凝土堿性的恢復(fù)阻止其被碳化腐蝕的碳化混凝土修復(fù)技術(shù)、以涂膜等方式為混凝土防水、防潮的混凝土表層密封技術(shù)等其他相關(guān)技術(shù)。

四、結(jié)語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平不斷提高,建筑工程加固技術(shù)也會(huì)有更大的發(fā)展空間,所以今后在進(jìn)行建筑工程加固設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)通過合理分析,選擇出最符合經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益的加固技術(shù)與方法。

參考文獻(xiàn):

[1]趙子旭,淺析建筑工程加固技術(shù)的分析[J],計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,2010(1)

[2]逯魯東,現(xiàn)代建筑工程加固技術(shù)[J],科技信息(科學(xué)?教研),2007(3)

篇4

【關(guān)鍵詞】工業(yè)建筑;電氣工程;重點(diǎn)問題

電氣工程指用于創(chuàng)造產(chǎn)生電氣與電子系統(tǒng)的有關(guān)學(xué)科的總和,隨著信息時(shí)代的高速發(fā)展,要求人們重新檢查或者重新構(gòu)建電氣工程的學(xué)科方向、課程模式設(shè)置及相關(guān)內(nèi)容改革,以便使電氣工程學(xué)科能有效的服務(wù)于社會(huì)和科技的進(jìn)步,促進(jìn)動(dòng)態(tài)的科研環(huán)境。

1.電氣工程簡(jiǎn)介

1.1電氣工程的應(yīng)用

電氣工程及自動(dòng)化被廣泛用于工業(yè)化控制系統(tǒng),比如涉及到設(shè)備如何運(yùn)行才能保證它能高效的生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品,現(xiàn)代工業(yè)不是完全由人工操作的時(shí)代,而是由機(jī)器來制作完成的,啟動(dòng)一下機(jī)器就會(huì)自動(dòng)運(yùn)行,機(jī)器之所以能夠自動(dòng)運(yùn)行,就是電氣自動(dòng)化的功勞。所謂電氣自動(dòng)化,就是利用繼電器、感應(yīng)器等電氣元件來實(shí)現(xiàn)順序控制、時(shí)間控制的過程。其他機(jī)器像一些儀表或伺服電機(jī),能根據(jù)外界環(huán)境的變化反饋到內(nèi)部,來改變輸出量,達(dá)到穩(wěn)定的目的。電氣工程及其自動(dòng)化已經(jīng)成為電氣信息領(lǐng)域的一門新興學(xué)科,它和人們的日常生活及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān),發(fā)展非常迅速,目前的發(fā)展也不斷趨向成熟,并已成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的非常重要的一部分,現(xiàn)已被廣泛運(yùn)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防等方面,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中同樣發(fā)揮著相當(dāng)重要的作用。

1.2電氣工程的研究領(lǐng)域

電氣工程及其自動(dòng)化的應(yīng)用已經(jīng)延伸至各行各業(yè),小到一個(gè)開關(guān)的設(shè)計(jì),大到宇航飛機(jī)的研究,都應(yīng)用到了此門技術(shù)。本專業(yè)的畢業(yè)生可以從事與電氣工程相關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)技術(shù)、研制開發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用等方面的工作,可以培養(yǎng)復(fù)合型的高級(jí)工程技術(shù)人才,因其技術(shù)性較強(qiáng),該領(lǐng)域?qū)Ω咚饺瞬诺男枨蠛艽蟆?/p>

1.3電氣工程技術(shù)研究

控制理論和電力網(wǎng)理論是電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)的基礎(chǔ),電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)是其主要的技術(shù)手段,同時(shí)也涵蓋了系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開發(fā)以及系統(tǒng)管理與決策等研究方向。該領(lǐng)域的典型特征是強(qiáng)與弱電結(jié)合、電工與電子技術(shù)結(jié)合、軟件與硬件結(jié)合,具有交叉學(xué)科的性質(zhì),電力、電子、控制、計(jì)算機(jī)多等學(xué)科的綜合,可以使該專業(yè)的畢業(yè)生具有較強(qiáng)的社會(huì)適應(yīng)能力。

2.工業(yè)建筑電氣工程的技術(shù)措施及注意的問題研究

2.1電纜防火技術(shù)

電纜主要用于傳輸能量和信號(hào),敷設(shè)方式分為直接敷設(shè)和保護(hù)物敷設(shè)兩種形式,目前對(duì)電纜安全運(yùn)行的檢測(cè)手段比較落后,電纜一旦發(fā)生火災(zāi)等安全隱患,得不到有效的防治措施,造成無法挽回的經(jīng)濟(jì)損失。電纜安全問題可能是電纜多、分布廣、環(huán)境惡劣等因素造成的,如若再加上電纜溝內(nèi)的電纜密集度比較高,會(huì)給運(yùn)行維護(hù)增加難度,可以采取以下措施進(jìn)行防范:

(1)要注意由于電纜內(nèi)部絕緣的損壞而引起的電纜短路,短路電弧引燃電纜發(fā)生火災(zāi),電纜絕緣不良的話,要做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)并強(qiáng)制運(yùn)行;(2)電纜溝、電纜隧道要做到排水暢通、通風(fēng)良好,避免讓熱力系統(tǒng)排出的廢棄物流入電纜設(shè)施中造成安全隱患。要保證電纜防火門、電纜防火板、電纜溝蓋板的運(yùn)行狀態(tài),保證電纜通風(fēng)和散熱。(3)在使用電纜前或在電纜的檢修過程中所進(jìn)行的電纜預(yù)防性試驗(yàn)要按規(guī)范執(zhí)行。

另外,要加強(qiáng)對(duì)電纜頭的檢測(cè)和管理工作,選擇阻燃性能好的耐火性材料做電纜,在電纜隧道或其他重要回路的電纜溝的關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置防火墻,防治其他設(shè)施的影響,關(guān)鍵要設(shè)置電纜火災(zāi)自動(dòng)檢測(cè)警告和滅火消防設(shè)施,從多角度進(jìn)行電纜的防火工作。

2.2接地技術(shù)措施

接地裝置在電氣工程施工中常存在一些問題,如接地裝置引出的端子遺漏或位置不準(zhǔn)確,多層變電室及弱電工程項(xiàng)目中,因變壓器、配電柜等分項(xiàng)、分部工程是由專業(yè)分包單位施工,施工中沒有將接地裝置端子敷設(shè)到位,還存在著預(yù)留的接地端子被人損壞的現(xiàn)象。由一些原因引起的導(dǎo)電性能差,從基礎(chǔ)圈梁引出的鍍鋅扁鋼接地端子的端頭用電焊燒割,施工過程又產(chǎn)生銹蝕,緊固導(dǎo)線與接地裝置端子的連接栓規(guī)格太小,平墊片、彈簧墊片不齊全,沒有采用鍍鋅件,這些原因都可能導(dǎo)致導(dǎo)電性能差。沒有做好重復(fù)接地工作,在設(shè)計(jì)TN—S系統(tǒng)時(shí),電源由五芯電纜進(jìn)入配電箱,PE線沒有與接地端子相連做重復(fù)接地,預(yù)留的接地端子單獨(dú)與金屬箱體外殼相連接。

2.3電氣配管施工技術(shù)

工業(yè)建筑新型輕質(zhì)材料應(yīng)用越來越廣泛,對(duì)電氣配管和相關(guān)箱體安裝的施工技術(shù)要求也愈加嚴(yán)格,目前的新型材料主要有混凝土空心砌塊、混凝土實(shí)心砌塊、輕鋼龍骨隔墻三種形式,其不同的材料,在施工中與其配管的施工方法也存在差異。

(1)混凝土的空心砌塊施工前要按照建筑設(shè)計(jì)圖,提前對(duì)照砌塊塊型及模數(shù)的特點(diǎn)做好砌塊的排列圖,通過此圖來核對(duì)管道穿孔洞施工的可行性,在土建空心砌塊磚施工時(shí),根據(jù)切墻身線來核定電氣管道的位置,將管道和開關(guān)盒直接向上接好,保證盒的高度一次施工,避免二次返工,耗時(shí)耗力,影響工作效率。(2)進(jìn)行混凝土實(shí)心砌塊的電氣配管時(shí),箱體應(yīng)預(yù)埋,穩(wěn)定后才可連接電氣管道,關(guān)東啊固定采用鋼釘、鐵絲,每隔1m將一根綁好的鐵絲的鋼釘敲入砌體固定管道。(3)輕鋼龍骨隔墻內(nèi)電氣配管,電氣管道在墻體內(nèi)的固定,主要利用橫撐龍骨,在橫撐龍骨上用自攻螺釘將管卡固定,然后再固定電氣管道,電氣管道在修改或增加開關(guān)時(shí),要在石膏板面上劃槽,掏空隔墻部分的填充物體,再進(jìn)行配管施工,布管完成后再由龍骨施工方進(jìn)行修補(bǔ)工作。

2.4電纜頭的制作技術(shù)

電纜附件的配置和材料規(guī)格往往由于生產(chǎn)廠家的不同而有所差異,主要針對(duì)熱縮電纜終端頭和冷縮電纜中間頭制作要點(diǎn)進(jìn)行分析:

(1)熱縮電纜終端頭的材料選配時(shí)要按電纜規(guī)格選擇成套的熱縮接頭附件;(2)冷縮電纜中間頭制作:冷縮中間接頭現(xiàn)場(chǎng)施工簡(jiǎn)單方便,克服了熱縮材料的一些缺陷,受到廣泛的好評(píng),但冷縮中間接頭剝切長(zhǎng)度較短,對(duì)施工環(huán)境和操作工藝要求相對(duì)也較高。冷縮接頭制作工藝中,硅橡膠絕緣套管收縮后,兩端口末做任何密封處理,都容易導(dǎo)致潮氣入侵,所以應(yīng)分別在收縮后各硅橡膠復(fù)合絕緣套管的兩端口處包繞半導(dǎo)體自粘帶,起到軸向防止進(jìn)水受潮的作用。

3.結(jié)語

電氣工程廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中,給人們帶來了很多的便利,電氣安裝工程作為工業(yè)建筑的主要環(huán)節(jié),需要更高的技術(shù)指導(dǎo),對(duì)其中潛在的問題要做好防范措施,切實(shí)做好電氣安裝工作。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]馮立斌.淺析建筑電氣安裝工程中的問題與改善措施[J].建筑科學(xué),2009(7).

篇5

關(guān)鍵詞:高層建筑基礎(chǔ),基礎(chǔ)防水施工,多道設(shè)防。

中圖分類號(hào):[TU208.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

1 引言

高層建筑的基礎(chǔ)常見的是樁基礎(chǔ),基礎(chǔ)防水施工技術(shù)的處理是施工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在工程施工過程中要嚴(yán)格控制,做好處理工作,否則如處理不當(dāng)就會(huì)影響地下工程的使用功能,特別是在地下水位較高、地下水量較大的地區(qū),基礎(chǔ)防水施工工作就更為重要。

高層建筑樁基礎(chǔ)地上部分是混凝土結(jié)構(gòu),對(duì)此通常使用外防水外貼的施工處理方法,而采用的防水材料主要是要具備強(qiáng)度高、延伸好,同時(shí)具有良好的不透水性、耐腐蝕性和韌性的卷材,比如SBS、APP、合成高分子防水卷材等。所使用的基層處理劑和膠粘劑種類繁多,應(yīng)該注意保持其性能與所使用的卷材相容,不同的卷材所配用的膠粘劑和基礎(chǔ)處理劑是不能混用的。按照卷材防水層施工與地下防水層結(jié)構(gòu)施工的先后順序?qū)⑵涫┕さ匿佡N方法劃分為外貼法和內(nèi)貼法。在完成地下建筑墻體之后,將卷材防水層直接鋪貼在墻上,然后在此基礎(chǔ)上砌筑建筑的保護(hù)墻,此種鋪貼方法稱為外貼法,在發(fā)生不均勻沉降的情況下,此種方法具有明顯的優(yōu)勢(shì),對(duì)防水層產(chǎn)生的影響較小,在防水層完工之后就可以實(shí)施漏水試驗(yàn),修補(bǔ)快捷方便。在地下建筑物施工前,砌筑建筑的保護(hù)墻,之后再將卷材防水層鋪貼在保護(hù)墻上,最后澆筑地下墻體,此種方法稱為內(nèi)貼法,其優(yōu)點(diǎn)是施工占地面積較小,施工較方便,并且不必留接頭,但是在發(fā)生不均勻沉降的情況下,對(duì)防水層的影響較大,而且保護(hù)墻穩(wěn)定性能也不好,在完工之后再發(fā)現(xiàn)漏水的情況下修補(bǔ)困難。本文在總結(jié)高層建筑基礎(chǔ)防水施工的原則的前提下,對(duì)高層建筑基礎(chǔ)防水的施工基礎(chǔ)進(jìn)行了總結(jié)探討,以期在高層建筑基礎(chǔ)防水施工中具有一定的指導(dǎo)意義。

2 高層建筑基礎(chǔ)防水施工原則

高層建筑基礎(chǔ)防水工程施工一般應(yīng)遵循以下兩個(gè)原則,其一是以防為主,采用多道設(shè)防、剛?cè)岵?jì)的原則;其二是在細(xì)部構(gòu)造處要嚴(yán)格按照精細(xì)化施工的原則。影響高層建筑基礎(chǔ)防水工程質(zhì)量的因素主要是設(shè)計(jì)和施工這兩個(gè)方面,當(dāng)前防水工程的設(shè)計(jì)主要涉及選擇防水材料、工程的防水等級(jí),在對(duì)節(jié)點(diǎn)、細(xì)節(jié)部分等大多未給出,在設(shè)計(jì)階段就沒有涉及規(guī)范化防水工程,按照此種設(shè)計(jì)施工后就不可避免的造成質(zhì)量隱患的存在。在施工前,高層建筑工程的總包單位按照規(guī)定招標(biāo)有資質(zhì)的的防水施工單位進(jìn)行防水施工承包,對(duì)于具體的工程情況選用的防水材料,施工方案的編審以及工程前期的圖紙會(huì)審等主要的技術(shù)環(huán)節(jié)不夠重視,在施工過程中,跟蹤監(jiān)督不到位,就有極大的可能導(dǎo)致細(xì)節(jié)部位處置不妥當(dāng),工程完工后導(dǎo)致問題出現(xiàn),甚至影響整個(gè)工程的投入使用。在問題發(fā)生之后,施工單位采取措施進(jìn)行整改補(bǔ)救,既浪費(fèi)人力、物力、財(cái)力,同時(shí)還往往達(dá)不到好的效果,增加了工程成本,影響了甲乙雙方和諧關(guān)系以及施工單位的良好信譽(yù)。

高層建筑基礎(chǔ)處于地下工程必須考慮到地下水的侵害作用,提前做好有效準(zhǔn)備防止地下水淹沒、損壞、侵蝕,做到有備無患,首先就是保證以防為主,根據(jù)該區(qū)工程地質(zhì)、施工以及建筑結(jié)構(gòu)等方面綜合考慮,積極進(jìn)行多道設(shè)防,選取卷材、涂料等復(fù)合使用,充分發(fā)揮防水材料的特性,達(dá)到剛?cè)嵯酀?jì)的目的。高層建筑地下防水主要是以自防為主,普遍采用三道設(shè)防,即砼結(jié)構(gòu)防水,外包柔性防水層以及灰土輔助防水層。砼結(jié)構(gòu)自防水是指結(jié)構(gòu)本身的密實(shí)度來實(shí)現(xiàn)防水功能的做法,是抗?jié)B漏的關(guān)鍵所在,工序較為簡(jiǎn)單、工期短,同時(shí)造價(jià)也較低,還能改善工人的勞動(dòng)環(huán)境條件等。自防水結(jié)構(gòu)一般選用C30.P8防水砼,外加劑通常選用PNC砼早強(qiáng)膨脹劑,此種膨脹劑具有膨脹、早強(qiáng)、增強(qiáng)、低溫硬化、抗?jié)B、防凍害、抗硫酸鹽等性能。在水泥砼中加入PNC可是砼膨脹,提高結(jié)構(gòu)的密實(shí)度,防止砼的收縮開裂,在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)所選用的水泥以及工程的實(shí)際要求來確定PNC的最佳摻量,通常來說,配置補(bǔ)償收縮的PNC 摻量為10-15%,配置填充用砼的PNC摻量為15-20%。砼配合比的設(shè)計(jì)與普通的砼一樣,要注意PNC摻量的使用工具以及攪拌時(shí)間,其他如加料程序、運(yùn)輸、振搗和普通砼施工是一樣的。自防水砼要特別重視振搗密匙,澆注完成后,要及時(shí)養(yǎng)護(hù),使用草簾覆蓋,再硬化后,安排專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù),時(shí)間不得低于14天,若是出現(xiàn)孔洞蜂窩,可采用剔除松散部分,使用摻PNC的砂漿或細(xì)石砼修補(bǔ)。

為達(dá)到多道設(shè)防、剛?cè)嵯酀?jì)的目的,目前大多防水施工都是采用在工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)的迎水面上粘貼防水卷材或涂刷涂料防水層,繼而做保護(hù)層,然后做好回填土和地面防水措施達(dá)到預(yù)計(jì)效果。常見的防水卷材有高聚物改性瀝青防水卷材以及合成高分子防水卷材。

3 高層建筑基礎(chǔ)防水施工技術(shù)研究

在高層建筑基礎(chǔ)防水施工中,施工單位應(yīng)做到以下幾點(diǎn):一是嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān),材料必須符合設(shè)計(jì)要求,質(zhì)量抽檢要符合規(guī)定,同時(shí)具備合格證和準(zhǔn)用證等。二是做好施工管理和操作,保證施工管理做好交底,跟蹤檢查和抽查工作,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)更正或返工。施工要按照交底要求和正確順序開展,注意平層清理干凈,涂刷基層處理劑要均勻,使用的卷材指標(biāo)要符合標(biāo)準(zhǔn),鋪貼時(shí)不得扭曲或褶皺,收口和細(xì)節(jié)處理要到位等,完工后要檢查是否合格,然后做保護(hù)層和回填土。

對(duì)于高層建筑基礎(chǔ)防水工程細(xì)部構(gòu)造防水要做到精細(xì)施工,尤其是施工縫、變形逢、后澆帶,墻體穿墻螺栓,預(yù)埋鐵件,穿墻管道等處的防水處理。對(duì)于施工縫、變形逢、后澆帶等通常采用止水帶,其中鋼板止水帶和BW橡膠止水帶操作較為簡(jiǎn)單,效果也較好,但需要主要埋設(shè)部位?;A(chǔ)工程的地下防水常用止水帶為金屬止水帶和橡膠止水帶,其中橡膠止水帶抗?jié)B透、適應(yīng)變形能力較強(qiáng),而金屬止水帶通常用于高溫環(huán)境下。使用鋼板止水帶在施工中要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求規(guī)范鋼板的尺寸、形狀和規(guī)格,一般每段要≤2m,處理好焊縫面以及轉(zhuǎn)角,固定好止水鋼板和墻體的鋼筋,保持鋼板順直。BW 橡膠止水帶施工較為方面,主要是利用材料本身的粘性,附在砼表面上,在垂直縫上或者粘力較低時(shí),可采用固定鋼釘?shù)姆椒?,然后再澆灌砼,BW 止水帶的防水性能較為可靠,并且還簡(jiǎn)化了施工縫的施工工藝。在對(duì)施工縫進(jìn)行防水施工時(shí)要重視砼澆筑前砼面清理、濕潤(rùn)和新老砼的結(jié)合問題。防水螺栓是為了排除墻體穿墻螺栓遺留的滲水隱患,要求止水環(huán)與栓滿焊牢固。對(duì)于設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的預(yù)埋鐵件的錨固都是直的,有時(shí)其長(zhǎng)度可達(dá)到結(jié)構(gòu)的厚度,這樣也會(huì)造成滲水。還要注意穿墻管道的防水處理,要預(yù)埋管套,并加焊止水環(huán),在安裝穿管時(shí),要找準(zhǔn)位置,先將管道穿過預(yù)埋管件,另一端采用封口鋼板焊牢套管,在用防水材料將另一端套管和穿管之間的縫隙密實(shí),并封堵住封口鋼板。

4 結(jié)束語

高層建筑基礎(chǔ)防水施工要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),控制好施工工藝和施工工序,尤其是關(guān)鍵環(huán)節(jié)和細(xì)節(jié)部位的處理,本文歸納總結(jié)了部分防水處理措施的經(jīng)驗(yàn),以期對(duì)高層建筑基礎(chǔ)防水施工技術(shù)的研究提供一些觀點(diǎn)和建議。

參考文獻(xiàn):

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[2]王懷成,吳志連.淺談樁基礎(chǔ)工程的防水處理[J].建筑工程, 2010,9.

篇6

關(guān)鍵詞:聚氨酯硬泡保溫;建筑節(jié)能;施工方法;建筑材料

中圖分類號(hào):TU111文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2010)07-0069-02

一、聚氨酯硬泡保溫施工材料

1.硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料是以組合聚醚和異氰酸酯為主要材料的雙組份材料,并通過專用設(shè)備噴涂而成,具有優(yōu)異的保溫性。采用現(xiàn)場(chǎng)噴涂施工,形成一層連續(xù)的低吸水性的泡沫體,故防水性能優(yōu)異。硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料在整個(gè)系統(tǒng)中至關(guān)重要,在產(chǎn)品的配方上不僅要考慮到發(fā)泡本抗拉和抗壓溫度,導(dǎo)熱系數(shù)、吸水率等技術(shù)指標(biāo),更要在施工過程中能掌握其發(fā)泡時(shí)間、發(fā)泡平整度和厚度,所以對(duì)施工設(shè)備和施工人員技術(shù)要求較高。

2.纖維增強(qiáng)抗裂膩?zhàn)又饕鸨砻姹Wo(hù)和找平作用,它是以固體水溶性高分子聚合物和無機(jī)硅酸鹽材料為主要粘結(jié)材料,添加各種助劑、玻璃纖維,在于粉混合設(shè)備內(nèi)高速分散而成。它解決了常規(guī)膩?zhàn)釉诒匕灞砻嬲辰Y(jié)力差,易產(chǎn)生龜裂的缺陷。

二、聚氨酯硬泡保溫建筑節(jié)能

1.聚氨酯硬泡保溫效能好是一種高分子熱固型聚合物,其導(dǎo)熱系數(shù)≤0.024,是一種優(yōu)良的保溫材料。其與一般墻體、基層材料粘結(jié)強(qiáng)度高,無須任何膠粘劑和錨固件。聚氨酯硬泡能形成連續(xù)有效的保溫層,對(duì)于永久性的機(jī)械錨固、臨時(shí)性的固定、穿墻管道或外墻附著物的固定,能保證保溫材料與基層的共同作用并有效阻斷熱橋。

2.聚氨酯硬泡穩(wěn)定性強(qiáng)與基層墻體牢固結(jié)合,是保證外保溫層穩(wěn)定性的基本前提。該類體系能抵抗諸多因素的影響,即在當(dāng)?shù)刈畈焕臏囟扰c濕度條件下,能承受風(fēng)力、自重正常碰撞等各種內(nèi)外力影響,在潮濕狀態(tài)下保溫層仍保持穩(wěn)定性,不出現(xiàn)與基底分離、脫落現(xiàn)象。

3.聚氨酯硬泡防火性能較好在添加阻燃劑后,是一種難燃自熄性的材料,與構(gòu)造系統(tǒng)復(fù)合后,組成一個(gè)防火體系,能有效地防止火災(zāi)蔓延,防火性能達(dá)到B2級(jí)。

4.聚氨酯硬泡有優(yōu)良的防水、隔汽性能,材料不含水,吸水率又很低,能很好地阻斷水和水蒸氣的滲透,使墻體保持一個(gè)良好、穩(wěn)定的絕熱狀況,是目前其它保溫材料很難實(shí)現(xiàn)的。聚氨酯硬泡保溫墻體的表面無接縫處、孔洞周邊、門窗洞口周圍等處嚴(yán)密,使其具有良好的防水性能,避免雨水進(jìn)入內(nèi)部造成危險(xiǎn)。許多工程實(shí)踐證明,吸水的面層或者面層中存在縫隙,在雨水滲入和嚴(yán)寒受凍的情況下,容易遭受凍壞。 墻內(nèi)不會(huì)結(jié)露。在墻體內(nèi)部或者在保溫層內(nèi)部結(jié)露都是有害的,在新建墻體干燥過程中,或者在冬季條件下,室內(nèi)溫度較高的水蒸氣向室外遷移時(shí)由于受到聚氨酯硬泡的阻隔,墻內(nèi)不可能結(jié)露。在室內(nèi)濕度較低,以及室內(nèi)墻面隔濕狀況良好時(shí),又可以避免由于墻內(nèi)水蒸氣濕遷移所產(chǎn)生的結(jié)露。

5.能耐受當(dāng)?shù)刈顕?yán)酷的氣候及其變化。無論是高溫還是嚴(yán)寒,都不會(huì)使保溫體系產(chǎn)生不可逆的損害或變形。外墻外表面溫度的劇烈變化(達(dá)50℃),例如在經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的曝曬后突然降下陣雨,或者在曝曬后進(jìn)行遮陰,產(chǎn)生類似上述溫差時(shí),對(duì)外墻表面都不會(huì)造成損害耐撞擊性能優(yōu)于EPS等保溫材料。聚氨酯硬泡是一種強(qiáng)度(材料強(qiáng)度與體積密度比)較高的材料,作為保溫材料其性能優(yōu)于發(fā)泡聚苯、巖棉等材料,抵抗外力的能力也較強(qiáng)。而且聚氨酯硬泡保溫體系能承受正常的人體及搬運(yùn)物品產(chǎn)生的碰撞。在經(jīng)受一般性的碰撞時(shí),不會(huì)對(duì)外保溫體系造成損害。在其上加安空調(diào)器時(shí)或用常規(guī)方法放置維修設(shè)施時(shí),面層不會(huì)開裂或者穿孔。

6.聚氨酯硬泡抗裂性能好是一種柔性變形量較大的材料,它抵抗外界變形能力強(qiáng),在外力和溫度變形、干濕變形等作用下,不易發(fā)生裂縫,有效地保證了體系的穩(wěn)定性、耐久性。當(dāng)所附著的主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生正常變形,諸如發(fā)生收縮、膨脹等情況時(shí),聚氨酯硬泡保溫體系逐層柔性漸變、逐層釋放應(yīng)力,因而不會(huì)產(chǎn)生裂縫或者脫開。

7.聚氨酯硬泡施工便捷保溫工程的施工是機(jī)械化作業(yè),施工速度快、效率高,是其他保溫作業(yè)不可比擬的。聚氨酯施工對(duì)建筑物外形適應(yīng)能力很強(qiáng),尢其適應(yīng)建筑物構(gòu)造節(jié)點(diǎn)復(fù)雜部位的保溫。既能保證建筑復(fù)雜部位全方位的保溫效果,又能防止水或水蒸氣對(duì)保溫層的破壞。同時(shí),現(xiàn)場(chǎng)模澆聚氨酯硬泡保溫材料表面的平整度不受基層墻面的平整度影響,但在光、熱、大氣作用下易發(fā)生老化,因此要求表面復(fù)合防老化,提高耐磨性和抗沖擊性的材料。

8.聚氨酯硬泡環(huán)保性能好是一種化學(xué)穩(wěn)定性較高的材料,耐酸、耐堿、耐熱,聚氨酯硬泡是無溶劑、非氟里昂型的,因而不會(huì)產(chǎn)生有害氣體,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。

9.聚氨酯硬泡無空腔體系,抗風(fēng)壓能力強(qiáng),穩(wěn)定性高本身就是一種良好的膠粘劑,保溫層與墻體之間不需要另外的膠粘劑連接,安全無空腔、粘結(jié)強(qiáng)度高、抗風(fēng)壓能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高。

10.聚氨酯硬泡材料孔隙率結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,基本上是閉孔,如此不僅保溫性能優(yōu)良,而且抗凍融、吸聲性也好。聚氨酯硬泡保溫構(gòu)造的平均壽命在正常使用與維修的條件下,能達(dá)到25年以上。聚氨酯硬泡保溫體系的各種組成材料,具有化學(xué)與物理的穩(wěn)定性。其中包括聚氨酯硬泡保溫材料、基層界面劑、抗裂砂漿或內(nèi)保溫石膏砂漿面層材料等。所有的材料通過防護(hù)處理,能夠做到在結(jié)構(gòu)的壽命期正常使用條件下,因干燥、潮濕或電化腐蝕,以及由于昆蟲、真菌或藻類生長(zhǎng),或者由于嚙齒動(dòng)物的破壞等種種侵襲,都不致造成損害。此產(chǎn)品所有的材料相互間彼此相容,均符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。

11.聚氨酯硬泡廣泛應(yīng)用于低能耗、超低能耗的新建、既有改造建筑工程中的外墻、屋面、地面、基礎(chǔ)等保溫隔熱工程,既可用于南方各地,又可用于北方采暖省區(qū)。聚氨酯硬泡保溫層的密度、厚度可任意調(diào)整,具有長(zhǎng)期的技術(shù)延展性和對(duì)低能耗、超低能耗節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)適應(yīng)性。

三、氨酯硬泡材料外墻保溫施工程序及方法

(一)測(cè)量、放線

在建筑外墻大角(陽角、陰角)及其它必要處(如外墻線條、挑窗等)掛垂直基準(zhǔn)線。根據(jù)基準(zhǔn)線的標(biāo)準(zhǔn),設(shè)置硬泡體保溫層界面平整度基準(zhǔn)點(diǎn)。在基層上每隔2m,設(shè)置不少于一個(gè)界面平整度基準(zhǔn)點(diǎn)?;鶞?zhǔn)點(diǎn)材料用密度為20~30kg/m3的聚苯乙烯泡沫板,尺寸為30 mm×30 mm,用增強(qiáng)抗裂膩?zhàn)诱迟N于墻面上,養(yǎng)護(hù)48h以后方可進(jìn)行下道工序施工。

(二)噴涂硬質(zhì)聚氨酯保溫層

1.滾涂1道防水涂膜稀漿(固相∶液相∶水=1∶1∶1),滾涂時(shí)應(yīng)均勻到位,完全覆蓋,養(yǎng)護(hù)24h以上。

2.分遍噴涂完成硬質(zhì)聚氨酯層。噴涂厚度滿足設(shè)計(jì)熱工計(jì)算要求。

3.當(dāng)日施工作業(yè)面必須當(dāng)日連續(xù)噴涂完成,養(yǎng)護(hù)24h以上,噴涂時(shí)應(yīng)注意窗、門等構(gòu)件的保護(hù),如有污染,立即清理。

4.硬質(zhì)聚氨酯泡沫的發(fā)泡時(shí)間、固化時(shí)間以及發(fā)泡體的平整度、厚度與現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境溫度密切相關(guān)。規(guī)程要求施工溫度不宜低于5℃,但在實(shí)際施工中發(fā)現(xiàn),要獲得較好的發(fā)泡效果,硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料粘附基層表面溫度不宜低于7℃~8℃,氣溫則應(yīng)在8℃~9℃以上。

四、結(jié)語

篇7

【關(guān)鍵詞】碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料 預(yù)應(yīng)力筋 斜拉索

【Abstract】As a new kind of high performance structural materials, carbon fiber reinforced polymer/plastic (CFRP) has obtained rapid development in the field of transportation in the past few years. The paper reviewed the current developments on the research and industrialization prograss of CFRP in the field of prestressed tendons and stayed-cables of bridge etc. architectural structures. Some typical strcutures using CFRP reinforced beams or CFRP cables have also been explored as well as the problems and future development of this advanced materials.

【Key words】CFRP; Prestressed tendons; Tayed-cable

在現(xiàn)代橋梁技術(shù)中,預(yù)應(yīng)力橋梁因其優(yōu)越的結(jié)構(gòu)性能、跨越能力及良好的經(jīng)濟(jì)性能在公路、鐵路橋梁建設(shè)領(lǐng)域得到大規(guī)模應(yīng)用,是我國(guó)中等以上跨徑橋梁的主要結(jié)構(gòu)形式[1]。與普通混凝土橋梁相比,預(yù)應(yīng)力橋梁雖然能夠較好地抑制混凝土裂縫的產(chǎn)生,但受材料特性所限,混凝土裂縫依然是預(yù)應(yīng)力橋梁普遍存在的問題,它的存在會(huì)使腐蝕介質(zhì)進(jìn)入混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部,引起預(yù)應(yīng)力鋼筋腐蝕,從而導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)受損或失效,進(jìn)而影響預(yù)應(yīng)力橋梁的耐久性[2]。因鋼筋腐蝕而導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力橋梁耐久性破壞的事件在世界范圍內(nèi)越來越多,如廣西柳州市壺西大橋發(fā)生了因預(yù)應(yīng)力鋼筋腐蝕疲勞失效而導(dǎo)致人行道墜落事故;英國(guó)南威爾士Ynysy-Gwas的一座節(jié)段拼裝式混凝土橋梁因預(yù)應(yīng)力鋼索灌b不飽滿而受到氯鹽腐蝕破壞并最終發(fā)生結(jié)構(gòu)垮塌事故。全球因鋼筋腐蝕造成的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失巨大,不容忽視[3]。為解決預(yù)應(yīng)力鋼筋的腐蝕問題,保證結(jié)構(gòu)耐久性,目前工程界和科研界提出了許多抗腐蝕的方法,如采用高性能混凝土保護(hù)層、鋼筋表面設(shè)置鋅基鍍層和環(huán)氧樹脂涂層等防腐材料、在混凝土中添加阻銹劑或表面涂敷防水材料等。遺憾的是上述方法均屬消極的防護(hù)性措施,作用效果并不明顯,同時(shí)增加了施工工藝的復(fù)雜性,且無法從根本上解決預(yù)應(yīng)力鋼筋的銹蝕問題。鑒于現(xiàn)有的腐蝕控制辦法未能從根本上解決預(yù)應(yīng)力鋼筋的銹蝕問題,開發(fā)一種強(qiáng)度高、耐腐蝕性好的新型替代材料可能是解決鋼筋銹蝕問題的可行途徑。

研究資料表明,碳纖維不僅具有較高的力學(xué)性能,其類石墨結(jié)構(gòu)也賦予了碳纖維優(yōu)異的耐腐蝕性能。利用碳纖維復(fù)合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic, CFRP)增強(qiáng)水泥,不僅可以提高材料整體的力學(xué)性能,還可以有效地解決其使用壽命的問題,實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的全生命周期設(shè)計(jì)。以CFRP增強(qiáng)的絞線和棒材用作橋梁的預(yù)應(yīng)力筋和體外筋在日本、歐美等國(guó)家已經(jīng)得到廣泛的使用[4]。應(yīng)用實(shí)例表明,CFRP具有多項(xiàng)優(yōu)良性能,是鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力筋的潛在替代選項(xiàng),在建筑橋梁上具有廣闊的應(yīng)用前景。在過去的幾年,我國(guó)也針對(duì)碳纖維這類新材料在交通領(lǐng)域的推廣應(yīng)用做了戰(zhàn)略布局,其中高性能復(fù)合材料是“十二五”規(guī)劃在材料領(lǐng)域重點(diǎn)支持的研究方向之一,“‘十三五’交通運(yùn)輸發(fā)展規(guī)劃”也把復(fù)合材料列為橋梁領(lǐng)域中橋梁材料的研究對(duì)象之一。有鑒于此,本文對(duì)當(dāng)前CFRP在橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究及工程示范探索做了梳理,并對(duì)這種新材料的未來發(fā)展進(jìn)行了展望。

1 國(guó)外CFRP筋應(yīng)用研究及工程化現(xiàn)狀

在CFRP科學(xué)研究領(lǐng)域,國(guó)外的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了大量的探索。其中日本科學(xué)家立足于其高性能碳纖維的技術(shù)優(yōu)勢(shì),最早開始將碳纖維應(yīng)用到橋梁工程中,陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了一批預(yù)應(yīng)力筋用CFRP的試制,并針對(duì)這些新材料的性能(抗拉特性、抗彎特性及疲勞性能等)和配套條件展開研究,在此基礎(chǔ)上針對(duì)CFRP筋在具體的酸堿環(huán)境、強(qiáng)紫外線環(huán)境、濕熱環(huán)境(海洋與內(nèi)陸環(huán)境等)、高溫環(huán)境、動(dòng)態(tài)環(huán)境、凍融作用下的變化規(guī)律及適用性進(jìn)行了評(píng)估,奠定了這類新材料的應(yīng)用理論基礎(chǔ)[4-8]。與此同時(shí),歐美等國(guó)家也陸續(xù)把目光投入到這類新材料的研究與開發(fā)。Sayed-Ahmed等人針對(duì)CFRP筋的設(shè)計(jì)、性能及施工等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,對(duì)熱載荷及常規(guī)載荷下CFRP筋的預(yù)應(yīng)力損失及其力學(xué)性能變化規(guī)律進(jìn)行了總結(jié)和探討,證實(shí)了這類材料應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)的可行性[9]。Khaled等人進(jìn)行了碳筋不銹鋼錨具的試驗(yàn)分析研究,對(duì)設(shè)定的夾片式錨具進(jìn)行了有限元分析和試驗(yàn)分析,著重分析了夾片式錨具各接觸面間的摩擦系數(shù)和預(yù)緊力對(duì)錨具錨固能力的影響。美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在混凝土中加入碳纖維后其電阻會(huì)隨外加應(yīng)力等的變化而成比例改變,并利用這一特性制成具有傳感器功能的混凝土,利用它制造的橋梁具備壓力和應(yīng)力探測(cè)功能[10]。此外,陸續(xù)有專家針對(duì)碳筋的錨固、施工問題提出見解和設(shè)計(jì)方案,為碳纖維預(yù)應(yīng)力筋走向工程試用奠定了基礎(chǔ)。

科學(xué)研究的深入也有力帶動(dòng)了CFRP筋的產(chǎn)業(yè)化,以日本和歐美國(guó)家為代表的高性能CFRP筋材陸續(xù)面市(如表1所示),采用CFRP替代鋼結(jié)構(gòu)作為預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)用于橋梁領(lǐng)域的著名工程也已屢見不鮮。日本于70年代開始研究CFRP,其制造及應(yīng)用相關(guān)技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。其研究領(lǐng)域涵蓋了CFRP筋、板及網(wǎng)格產(chǎn)品的研制,CFRP應(yīng)用于混凝土構(gòu)件、地下工程中的設(shè)計(jì)方法和試驗(yàn)方法等[6,7]。此外,針對(duì)CFRP材料在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用,日本工業(yè)界制定了大量的規(guī)程、指南,主要有《FRP加固混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南》、《使用連續(xù)纖維補(bǔ)強(qiáng)材料的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工指南》、《連續(xù)纖維補(bǔ)強(qiáng)材料的質(zhì)量規(guī)范》、《連續(xù)纖維補(bǔ)強(qiáng)材料的試驗(yàn)方法》等[11]。當(dāng)前針對(duì)不同類型的CFRP預(yù)應(yīng)力筋性能試驗(yàn)及研究以及所需錨固系統(tǒng)都已完成。為了探測(cè)采用CFRP預(yù)應(yīng)力筋的混凝土構(gòu)件的承載力和耐久性,做了靜載及疲勞試驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上,日本應(yīng)用CFRP材料作為預(yù)應(yīng)力筋修建了一系列橋梁,不同類型的CFRP筋性能試驗(yàn)以及所需錨固系統(tǒng)的研究也都已完成[11]。歐美等國(guó)家也對(duì)CFRP筋進(jìn)行了一系列的研究并建成了一批示范工程。近十年來,歐美國(guó)家修建了一百多座采用FRP材料的橋梁,其中德國(guó)的路德維希港預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁,瑞士Storchen的斜拉橋等均采用了CFRP筋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[12]。歐美國(guó)家還相繼成立了相應(yīng)的專業(yè)委員會(huì)指導(dǎo)相關(guān)研究工作,如美國(guó)的ACI Committee 440,歐洲的“歐洲混凝土”(Euroercte)的泛歐合作計(jì)劃等,表2給出了國(guó)外CFRP筋及錨索典型應(yīng)用案例。

2 國(guó)內(nèi)CFRP筋應(yīng)用技術(shù)現(xiàn)狀

我國(guó)對(duì)CFRP的研究較早,但是由于種種原因CFRP在橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究進(jìn)展相對(duì)緩慢,具有較大影響力的工程化示范項(xiàng)目較少,工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相對(duì)匱乏。在CFRP筋制備技術(shù)與性能方面,國(guó)外早期工程應(yīng)用多是10 mm以上的大尺寸筋材,國(guó)內(nèi)科學(xué)研究則傾向于8-10 mm的較小尺寸的樣品[17-21]。而實(shí)際工程應(yīng)用更傾向于和鋼筋的尺寸相靠近,更利于配筋和施工。因此,國(guó)外規(guī)范中更注重于對(duì)力學(xué)性能的嚴(yán)格控制[21]。從經(jīng)驗(yàn)來看,工程中用的碳筋的直徑也并不是越粗越好,碳筋抗拉強(qiáng)度隨直徑的增加而降低。因?yàn)樘冀钍砻嫣幍恼辰討?yīng)力傳遞到中心處會(huì)發(fā)生剪力滯后現(xiàn)象,過大的橫向剪切荷載將破壞環(huán)氧樹脂的粘接力,導(dǎo)致各根纖維絲的連鎖失效[17]。因此建議廠家在生產(chǎn)碳筋時(shí)應(yīng)以較小直徑為主,目前碳筋形式有單股、7股、19股、37股等,直徑從3mm到40mm不等。

如表3所示,當(dāng)前國(guó)內(nèi)具備CFRP筋生產(chǎn)能力的廠家約有3~5家,基本能滿足小規(guī)模的鋼筋替代。各廠家產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)能水平參差不齊,但技術(shù)細(xì)節(jié)和綜合水平與國(guó)外產(chǎn)品仍存在較大的差距,尚未形成具有國(guó)際影響力的產(chǎn)品品牌。筋材產(chǎn)業(yè)化不足的原因是多方面的,與早期我國(guó)碳纖維生產(chǎn)技術(shù)及產(chǎn)能的不足有很大關(guān)聯(lián),一定程度上也制約了CFRP筋向交通建筑領(lǐng)域的大規(guī)模推廣。

在施工配套條件方面,研究人員把主要精力放在CFRP筋專用錨具的技術(shù)開發(fā)上,如武漢理工大學(xué)的呂國(guó)玉研究了碳纖維增強(qiáng)塑料預(yù)應(yīng)力筋錨具的設(shè)計(jì)問題,對(duì)鋼筋楔緊型錨具進(jìn)行了受力分析,設(shè)計(jì)出直徑8mm碳筋的不銹鋼錨具和混凝土錨具[22];廣西工學(xué)院的張鵬研制了碳筋的夾片式錨具和灌漿式螺絲端桿錨具,并進(jìn)行了錨具靜載試驗(yàn)和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力碳纖維筋混凝土梁的受彎試驗(yàn),取得了試驗(yàn)效果[2];湖南大學(xué)的梁棟對(duì)碳筋灌漿式錨具和夾片式錨具進(jìn)行了研究,利用有限元程序分析了錨具長(zhǎng)度、錨具錐角、預(yù)緊力對(duì)錨具錨固性能的影響[23]。表4列出了國(guó)內(nèi)主要研究單位的科研進(jìn)展情況。

CFRP筋示范工程方面,國(guó)內(nèi)的進(jìn)展較慢。如表5所示,見諸報(bào)道的江蘇大學(xué)人行橋是CFRP筋應(yīng)用的第一次嘗試,橋的斜拉索采用日本三菱公司生產(chǎn)的直徑為8 mm的Leadline變形棒材制作。根據(jù)受力要求,共采用16ф8mm、11ф8mm及6ф8mm三種類型的斜拉索,各類型拉索在橋上分別布置[54]。矮寨懸索橋則主要是以CFRP 筋作為錨桿通過構(gòu)筑高性能巖錨體系以提高巖錨體系的耐久性[55]??偠灾壳皣?guó)內(nèi)針對(duì)這一領(lǐng)域研究的項(xiàng)目還是比較基本的,研究?jī)?nèi)容較窄,研究數(shù)量也不多,且存在著低水平的重復(fù)現(xiàn)象。對(duì)比國(guó)外同行業(yè)的研究積累與工程化示范項(xiàng)目,國(guó)內(nèi)在這一領(lǐng)域的研究水平和工程化化水平都亟待提高。

3 亟待解決的問題

當(dāng)前國(guó)內(nèi)CFRP筋研究與工程化進(jìn)展慢于國(guó)外,其原因是多方面的。其中,筆者認(rèn)為如下幾點(diǎn)是當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急:

(1)加快實(shí)現(xiàn)CFRP的性能穩(wěn)定化和產(chǎn)品升級(jí)。目前CFRP材料生產(chǎn)及錨固系統(tǒng)制造主要依賴于國(guó)外,主要原因是當(dāng)前國(guó)內(nèi)CFRP筋的生產(chǎn)技術(shù)和質(zhì)量均難以充分滿足高性能橋梁設(shè)計(jì)的要求。隨著CFRP材料在交通建設(shè)和養(yǎng)護(hù)工程中越來越多的應(yīng)用,這塊市場(chǎng)將非常廣闊,高性能、多層次的材料研發(fā)必須走在首要位置,因此國(guó)內(nèi)有關(guān)機(jī)構(gòu)和企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。

(2)夯實(shí)CFRP橋梁的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。盡管CFRP筋較現(xiàn)有鋼筋和鋼絞線具有一些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),將其作為鋼筋替代進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)仍然需要一個(gè)漸進(jìn)的過程。其中,針對(duì)CFRP筋的性能驗(yàn)證及在此基礎(chǔ)上CFRP應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論亟待成熟。為此,相關(guān)科研和工程技術(shù)人員應(yīng)繼續(xù)深入研究CFRP橋梁的設(shè)計(jì)理論,形成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范和方法。對(duì)試驗(yàn)橋梁進(jìn)行運(yùn)營(yíng)階段的長(zhǎng)期監(jiān)控,豐富基礎(chǔ)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。

(3)做好配套條件與施工技術(shù)的系統(tǒng)研發(fā)。CFRP筋有其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征,為此其配套條件和施工問題也有別于鋼筋和鋼絞線。受力分析、結(jié)構(gòu)連接、錨固、施工工藝等關(guān)鍵問題需逐項(xiàng)解決。為此,應(yīng)繼續(xù)深入研究CFRP筋的錨固問題,開發(fā)簡(jiǎn)單有效的新型錨具,完善施工工藝。實(shí)現(xiàn)CFRP筋的現(xiàn)場(chǎng)下料,為CFRP橋梁的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

(4)CFRP橋梁的經(jīng)濟(jì)上的可行性評(píng)價(jià)。盡管CFRP橋梁在技術(shù)、安全和適用性上是可行的,并且較現(xiàn)有鋼材具有一些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),但是CFRP橋梁要得到進(jìn)一步發(fā)展還必須在經(jīng)濟(jì)上具有可行性。需要注意的是科學(xué)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估應(yīng)是基于橋梁全壽命周期的經(jīng)濟(jì)性(包括建設(shè)投資、后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)投資等),而不僅限于初始建設(shè)費(fèi)用。在此基礎(chǔ)上,對(duì)CFRP橋梁的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)該加大宣傳和推廣,促進(jìn)CFRP在新建橋梁上的研究和應(yīng)用。

4 未來發(fā)展趨勢(shì)分析

就目前而言,CFRP筋應(yīng)用于橋梁等結(jié)構(gòu)的整體發(fā)展趨勢(shì)良好。而經(jīng)濟(jì)社會(huì)和國(guó)家政策兩大方面的助理則將為CFRP筋的應(yīng)用研究打開新的更廣闊的局面:

首先,隨著預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展,預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在使用環(huán)境的長(zhǎng)期作用下的失效現(xiàn)象越來越突出,其耐久性問題日益嚴(yán)峻。文獻(xiàn)資料表明,鋼筋銹蝕引起鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的過早破壞已成為世界各國(guó)普遍關(guān)注的一大災(zāi)害。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)局1975年的調(diào)查表明,混凝土中鋼筋的腐蝕已占全美各種腐蝕的40%。日本新干線使用不到10年,就出現(xiàn)大面積因鋼筋腐蝕引起的混凝土開裂、剝蝕。我國(guó)早期建設(shè)中由于對(duì)早強(qiáng)或抗凍的要求,造成含氯鹽外加劑的大量使用,使得鋼筋銹蝕更為嚴(yán)重。長(zhǎng)期以來,形成了混凝土結(jié)構(gòu)在復(fù)雜環(huán)境下的“未老先衰”現(xiàn)象,耐久性嚴(yán)重受損,需要后期不斷的維護(hù)與加固,帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。鑒于現(xiàn)有的腐蝕控制和修復(fù)加固辦法未能從根本上解決預(yù)應(yīng)力鋼筋的銹蝕問題,開發(fā)一種強(qiáng)度高、耐腐蝕性好的新型替代材料成為解決鋼筋銹蝕問題的可行途徑。而將CFRP筋作為預(yù)應(yīng)力橋梁的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)單元,也必將有助于解決橋梁結(jié)構(gòu)因鋼筋銹蝕與應(yīng)力腐蝕等帶來的嚴(yán)重問題,緩解因維修加固帶來的經(jīng)濟(jì)問題。另一方面還將為目前國(guó)產(chǎn)中高端碳纖維材料開辟廣闊的下游市場(chǎng),帶來碳纖維國(guó)產(chǎn)市場(chǎng)新的發(fā)展契機(jī)。

其次,《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)范綱要(2006-2020年)》規(guī)劃的重點(diǎn)領(lǐng)域及其優(yōu)先主題第31項(xiàng):基礎(chǔ)原材料強(qiáng)調(diào)“重點(diǎn)研究開發(fā)滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的高性能復(fù)合材料及大型、超大型復(fù)合結(jié)構(gòu)部件的制備技術(shù),高性能工程塑料,輕質(zhì)高強(qiáng)金屬和無機(jī)非金屬結(jié)構(gòu)材料”。CFRP其作為一種新型的復(fù)合材料,與現(xiàn)有鋼筋相比,具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好等特點(diǎn),由于具有上述特性,在橋梁設(shè)計(jì)、施工,尤其是后期的維修加固中具有鋼筋所不可比擬的優(yōu)勢(shì)之處。未來在我國(guó)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的保證下,隨著《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃(2008年調(diào)整)》、《國(guó)家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》等鐵路、公路規(guī)劃的逐步推進(jìn)和各地道路建設(shè)計(jì)劃的實(shí)施,以及城市化帶來的城市立體交通網(wǎng)的規(guī)?;ㄔO(shè),我國(guó)的橋梁建設(shè)將邁入一個(gè)新的歷史時(shí)期,這也意味著CFRP這種新型的建筑材料將迎來它的廣闊市場(chǎng)。總之,在人們對(duì)橋梁耐久性和全壽命周期經(jīng)濟(jì)性要求日益提高的今天,CFRP材料在橋梁工程中的應(yīng)用日益廣泛,其優(yōu)勢(shì)也越來越被社會(huì)認(rèn)可,發(fā)展前景將更加廣闊。

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