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關鍵詞:模數化設計 產業化 標準化模數協調 精裝修
中圖分類號:TU203
文獻標識碼:A
文章編號:1004―8537(2006)11―011 8―04
建筑模數化的歷史和發展
建筑的模數化設計自古有之。中國古建筑的木結構以材和斗口為模數單位,有著嚴謹完整的模數系統,達到了高度的標準化和通用性,這一點不能不說是中國建筑技術上的一項最重要的成就。西方工業革命之后,隨著科技的進步,建筑工業化的發展,標準化模數化更成為潮流。其先驅代表建筑是英國的“水晶宮”。正是因為這幢建筑的幾何形狀和建筑尺度的模數化、定型化、標準化,才得以僅用了8個月即全部竣工。建筑大師柯布西埃,更是以他的《走向新建筑》,把現代主義設計運動推向了極至。柯布西耶研究數學、建筑和人體比例,自己設計了一整套模數系統,并在他的建筑實踐中廣為應用。可以說,模數應用是建筑技術現代化的重要標志,也是技術和藝術結合的產物。
模數化是建筑設計標準化,施工機械化、裝配化,構件生產工廠化的必由之路。構件規格化,也促使設計模數化。比如過去磚混和砌塊結構大量應用的時代,設計師習慣于按照磚和砌塊的模數布置門窗洞口,以避免大量砍磚,節約建筑材料,加快施工進度。在構件工廠化生產,比如鋼結構或者預制板結構的建筑中,設計師習慣于進行合理排板,按照預制板的規格設計建筑的開間進深尺寸,盡量減少板材和構件種類,降低施工難度,加快施工進度,實現工業化生產。
公共建筑的模數化設計
1.公共建筑的柱網模數與功能的關系
很多公共建筑,因為功能的需要,對柱網尺寸有嚴格的限制。比如車庫建筑,一般最經濟的柱網為8000mm×8000mm.這個柱網就來自于停車位為5000mm×2500mm,垂直停車出車距離為6000mm的模數。展覽建筑,因為每個展位尺寸為3000mm×3000mm,展位間走道也是3000mm寬,所以建筑的柱網都是3OOOmm的倍數,一般常用9000mm×9000mm,18OOOmm×18OOOmm 27000mm×27000mm。圖書館建筑對模數的要求也很嚴格,柱網尺寸應適應閱覽和書架排列的要求,基本模數一般為1200mm或者1250mmm,常用柱網為6000mm×6000mm,或者7500mm×7500mm。
2.貝聿銘事務所的建筑模數化設計
在模數化設計方面,西方建筑師們比我們走得更超前,他們的很多做法非常值得我們借鑒,比如坐落在北京西單路口的中國銀行總行工程,就是貝聿銘事務所應用模數表現建筑的一次精彩演繹。在此工程設計中,貝氏采用了非常精妙的模數制,并用它貫徹設計的始終。最基本的模數來源干立面上的一塊石材,它的尺寸為11 50mm×575mm,是2:1的比例關系。而建筑的基本軸網為6900mm,層高為3450mm,它們分別為石材長寬的6倍。建筑的門高為2 300mm,是3450mm的2:3,為四塊磚的高度,同時也是辦公建筑的理想門高。建筑各處的尺寸都符合這個模數,這樣一來,最后的裝修效果非常完美,到處都是整塊的石材,決不會出現不合模數石材的情況。而且在施工過程中,一塊標準尺寸的石材在哪里不經切削,都可以使用,大大方便了施工,建筑與裝修真正融為了一體。而我們一般意義上的裝修,是在建筑、結構都做完之后,再附加上的一張皮。
貝氏嚴格的模數制同樣也具有很大的靈活性,他根據不同的功能需要,靈活變換模數。6900mm×6900mm的基本柱網,是考慮了辦公空間的家具分隔,同時又是其結構體系――無梁樓蓋的經濟跨度,地下車庫考慮并排停三輛車的布置方式,采用7800mm×7800mm的柱網。車庫正好位于中庭及54m的大跨之下,避免了兩套柱網的矛盾。
衛生間以裝修面磚作為模數,其尺寸為1 50mm×300mm。所有衛生間的開間、進深、凈高都為其整數倍,廁位、洗手池等的中線,燈、排氣孔均與模數線相齊。天花、鋪地的分格也嚴格遵循這個模數。所以,衛生間所有的線角都前后左右、上下交圈。裝修效果非常完美。在吊頂的設計中,采取兩套模數。主要空間為1 1 50mm×11 50mm,辦公空間為575mm×575mm,兩個575mm×575mm又正好是日光燈槽的尺寸。
貝氏一直把模數制貫徹到節點大樣中去。在設計節點之前,先打好575mm×575mm的方格,即所謂的“模數線”。用統一的模數以不變應萬變,只是貝氏慣用的手法之一,在他以前的作品中也經常采用。貝氏的模數化設計手法,可以說是技術與藝術的完美結合。
3.北京人保辦公樓的建筑模數化設計
在所有種類的公共建筑中,辦公樓和圖書館可以說是最適合模數化設計的建筑類型。我們設計小組在北京人保辦公樓的設計中,就做了模數化設計的嘗試。
北京人保辦公樓位于東二環邊,位置顯要,屬于高檔辦公建筑。我們在設計中采用了500mm的模數。建筑的基本柱網為8000mm×8000mm,另外有4OOOmm、10OOOmm和14OOOmm不等的柱矩。層高為4 OOOmm,整個平面設計遵照500mm×500mm的網格,走道為2OOOmm和3000mm寬,大堂石材鋪裝為1000mm×1 000mm,辦公層地面鋪裝為500mm×500mm,門尺寸為1 OOOmm×2500mm和1 500mm×2500mm兩種。開門和地面分格對縫。衛生間的模數為300mm×300mm,衛生間平面尺寸按照模數化精心設計,墻磚和廁位安置全部對縫,基本不需要砍磚,所有裝修面都是整磚。所有公共區和辦公區建筑設計和裝修設計完全一體,辦公隔斷設計也符合模數,所有地方都實現完美的墻面與頂棚對縫。甚至幕墻分格和室外鋪裝也符合此模數,給裝修設計帶來莫大的便利。總之,按照模數制設計建筑,杜絕了以前建筑和室內裝修脫節的弊病,使裝修效果更為完美,施工更加便利。但是500mm的模數也有一個缺點,因為我國傳統上是使用300mm系統的模數,所以國內目前大部分的板材都是1 200mm模數的規格,設備專業設計噴頭風口等也還是習慣于按照3600mm的間距,這和我們的模數都有沖突。另外,完全按照軸網模數設計的幕墻,到了貼近柱子的兩側,玻璃分格不是過大,就是過小,這些都是不容易處理之處。不管怎么說,
模數化網格使建筑師找到了可以依據的定位方法,方便易行。
4.首都機場停車樓的模數設計
首都機場新航站樓工程中,我們設計小組承擔停車樓(GTC)部分的設計。在此過程中,我們從方案設計者――英國的FOSTER公司那里.學到了很多東西。他們和我們不同的是,內裝修設計早在初步設計階段就已經有相當深度了。編制模數軸網是他們工作的最初步驟。比如GTC的柱網是9000mm×9000mm,因為柱子直徑是1 200mm的,柱間凈空7800mm,正好可以放置三輛小汽車。由此發展的分模數有750mm,1 125mm,2 250mm,3 000mm等。總之,地面鋪裝是750mm×750mm的,門是1 500mm×2 250mm的,吊頂,墻面尺寸業均與此模數有關。總之,雖然FOSTER設計中對模數的追求不象貝氏那么嚴格,但是也貫穿在設計的始終。另外,無論道路、人行步道.還是擋土墻,對分格都很講究,現澆的混凝土墻根據模板預留分格縫,地面和天花的分格縫也與之對應,上下左右都要對縫,總之,設計很到位,細部很深化.一切盡在建筑師的控制中。
住宅產業化和模數設計
1.住宅產業化的含義和與模數設計的相互關系
在住宅設計方面,雖然近年隨著住宅產品的更新換代,模數化設計較前些年逐漸為人所忽視,但從發展趨勢來看,這種設計方法是很必要很有前景的。
國家近年來大力推行實行住宅產業現代化的政策,希望改變以往設備陳舊、工藝落后、粗放經營的局面,采取集約化規模經營,提高產品質量。產業化是一個國家產業發展和技術進步到一定階段所必經的過程,其特征是產業經濟重心由初級產品向制造業轉移。聯合國經濟委員會將產業化定義為;生產的連續性;生產物的標準化,生產過程各階段的集成化,工程的高度組織化,盡可能用機械代替人的手工勞動,生產與組織一體化的研究與實驗。住宅產業化的實現體現了這樣的基本原則,即以模數化構建標準化;以標準化推動工業化,以工業化促進產業化,可以說模數協調是住宅產業化的前題條件。住宅建筑量大面廣,因此,建筑構配件更需要標準化、模數化,應符合建筑模數協調標準,適應工業化生產,建筑設備與建筑主體也需模數協調,以便有利于商品化生產。
2.西方各國住宅產業化的情況
從西方國家的住宅建設經驗來看,1 950年代,歐洲由于“二戰”的嚴重創傷,對住宅的需求非常大。為解決房荒問題,歐洲一些國家采用了工業化方式建造了大量住宅,形成了一批完整的、標準的、系列化的住宅體系,并延續至今。1 960年代,住宅建筑工業化的遍及歐洲各國,并發展到美、加、日本等經濟發達國家。
世界上住宅工業化最發達的瑞典,從1 940年代就著手公寓式住宅的模數協調的研究:從1 950年代開始在法國的影響下推行建筑工業化政策,并由民間企業開發了大型混凝土預制板的工業化體系;在1 960年代大規模住宅建設時期,建筑部品的規格化逐步納入瑞典工業化標準,并在此基礎上大力發展通用部品體系。目前瑞典的新建住宅中,采用通用部件的住宅占80%以上。
1 998年英國政府委托建筑領域的業主完成的一份被稱作“建筑生產反思”的報告中明確提出了工業化生產已經實現下列具體目標:成本降低10%,時間縮短10%,可預測性提高20%,缺陷率降低20%,事故發生率降低20%,勞動生產率提高10%,最終實現產值利潤率提高1 O%。英國流行的單元式建筑,就是事先設計、再在工廠制作符合設計標準規格的單元式建筑,最后運至現場進行安裝。單元式建筑最早由預制的如浴室、衛生間發展而來。到1 990年代英國已形成了從設計、制作到供應的成套技術及有效的供應鏈管理。其中,輕鋼結構以其自重輕、強度高、空間利用率高等優點,發展成為單元式建筑的主干,主要用于住宅、飯店、酒店的修建或擴建中。
而在美國,近年來購買組裝式房屋也已經成為一種新時尚。在丹麥,建筑模數化已經被法制化了。在法國,經過多年努力,已經把所有遵守同一模數協調,在安裝上有兼容性的建筑部品匯集在一個目錄下推薦使用。在日本,推行通用部品的認證,基本上住宅各部分都有通用部品,對無特殊要求的部品可以象搭積木一樣組合起來建造房屋。
3.我國住宅產業化的情況
在我國,建筑模數及其協調在房屋建筑中的作用,早已為了廣大建筑工作者所認識。在1 950年代末,我國已對模數數列及擴大模數展開了研究。1 960年代初.擬定了“建筑統一模數制”,并開始在全國房屋建筑中執行。對全國工業與民用建筑的標準化,工業化起到了積極的推進作用。特別是在建筑構配件預制和安裝方面達到相當的水平。1 980年代以后,制定了建筑模數協調統一標準。但是,在此之前我國的模數協調原則的應用和實踐,主要是局限在房屋建筑的結構構件及配件的預制與安裝方面。對住宅產品、設備和設施開發、生產和安裝方面缺少模數協調的應用和指導。
4.天秀花園的模數化設計
為了配合我們在模數化方面的研究,我們在目前在手的天秀花園的住宅項目中,也嘗試應用了一些模數化設計的手法,但是還很初級。因為在手工程不是精裝修工程,而且是現澆剪力墻結構,而且立面非常復雜豐富,沒有標準層,所以模數化的理論無法全面應用,只能部分初步地實現。
因為在我國的《住宅性能評定技術標準》中,關于模數協調的評定標準明確提出下述內容
①住宅平面模數化設計;②廚房、衛生間細部模數尺寸配合。所以,在我們設計的住宅中首先實現了這兩點。
首先,我們在開間進深方面做了統一。所有中間單元開間均為7 500mm,其中客廳4 000mm,臥室3 500mm。開窗尺寸位置也比較統一,所有陽臺尺寸也基本一致。我們的業主在前一個工程吃過苦頭,因為住宅設計的戶型過多,形式過于復雜,所以施工所用模板種類太多,費用很高。所以這次他們也比較贊成我們的模數化嘗試。雖然不是精裝修房,廚房衛生間盡量標準化.尺寸的確定我們也考慮了排磚的因素。比如衛生間平面尺寸為1 850mm×2450mm,可以排1 50ram×1 50ram、200mm×200mm或者300ram×300ram的面磚,能夠保證一個平面四個立面基本為整磚。住宅隔墻,我們也考慮了排板方式。住宅立面我們原來考慮了外保溫和瓷磚復合外掛板形式,可以提高安裝效率,減少濕作業,但是因為造價和業主原因未能實現。總之,對于住宅這種功能性過強的建筑產品,實現完全的模數化還是比較困難。
5.住宅模數化設計的現狀和展望
目前盛行的毛坯住宅土建設計沒有考慮室內空間的模數化和標準化,造成空間的浪費和布局的不合理,管線位置沒有結合室內家具和設備的布置,也造成更多的浪費。長遠看來,深化設計,發展住宅精裝修住宅是勢在必行的。
長期以來,我國住宅產品產業發展滯后,建筑模數、分模數系列始終未得到長足發展,致使應用水平落后于國外20年。目前擺在我們面前的任務,就是充分應用模數協調的原則方法,指導住宅產品的開發,生產和安裝。模數網格設計的目的,不但能保證結構組合作(或現澆混凝土模板)的模數化系列尺寸,最主要的是為結構主體所包容空間(或稱可容空間)提供了一個模數化空間,為建筑部品提供了模數化可能。這就為各種部品或是組合件提供了標準定型化、模數系列化和組合裝配化的前提條件,才能使住宅產品及其配件生產和安裝納入工業化、集約化和組裝化的道路。
除此之外,尚應圍繞模數協調工作,開展相關技術攻關的研究,例如:推廣整體衛生間盒子結構的有關模數配合尺寸及其接口技術的研究。采用可拆改、易維修輕質隔墻板的模數系列尺寸及其接口技術的研究。住宅各種配管、排管定型設計、連接安裝、放線定位、接口技術和連接件配套技術的研究等等。只有通過深化的研究,才能使各類部品、材料和設備之間有一個良好的配合,滿足和達到現代住宅精品要求,才能穩步健全地開拓各類住宅音部品、材料和設備市場,一個中國住宅產業現代化的時代才能盡早的實現。
總之,我國建筑深度設計和住宅產業化的水平還很低,距離世界先進水平還有很長的路要走。對于外國建筑師來說很基本的設計理念,在我們來說可能還沒有形成。建筑師必須盡早意識到問題的重要性在工程實踐中更多考慮到模數化標準化的問題。
【關鍵詞】建筑工程;機電工程;安裝
前言:機電安裝工程作為是建筑工程的重要構成部分,其主要包括空調通風工程、弱電工程、建筑滅火器配置、防火卷閘、氣體滅火等系統的施工工程。機電安裝工程的施工質量水平直接決定建筑工程的質量。本文首先分析機電安裝工程的特點,再分析具體的施工要點與施工技術,最后提出強化施工質量的措施。
1、建筑機電安裝技術和安裝管理的作用
機電安裝技術和質量的控制對于整個工程建筑都具有非常大的影響,其能夠提升整個工程建筑的質量,直接保證了施工人員的安全和施工的安全性。機電安裝具有很大的綜合性,需要不同部分之間進行互相配合,并且具備一定的安裝技巧。負責機電安裝的實施人員和管理人員需要按照安裝的規范準確的進行安裝,從而保證安裝工程的質量。
2、機電設備安裝技術的影響因素
2.1操作過程中沒有按照規范流程進行
在機電設備安裝技術工作當中,相當一部分施工工作都有著明確的操作規范與流程,如果在施工當中沒有按照這些標準化的操作流程進行,必然會使得檢測、運輸等問題頻頻發生。例如在機電設備安裝技術但中需要考慮到設備的吊裝問題,確保它能夠正常的發揮出其作用,即使出現問題可以得到妥善的解決。如果在設備吊裝時按照配電設備、電組、冷水機組、冰箱這一流程進行安裝,那么必然會影響機電設備的檢修工作,因此機電設備安裝技術操作當中必須要按照規范流程進行。
2.2施工材料及設備存在質量問題
一般而言,在機電設備安裝技術當中,設備安全和質量安全是影響到機電設備安裝質量的重要因素,如果施工材料及設備都存在質量問題,那么機電設備安裝的質量必然也會存在嚴重的質量安全隱患。而采購的機電設備如果不經檢測,那么就很難發現這些設備中存在的問題,雖然這些問題看起來比較簡單,但是也是最容易出現的問題,一旦忽視將會釀成巨大的災禍。
2.3圖紙標注不明確
圖紙設計工作是機電設備安裝技術的重要環節,當前有很多施工單位均利用鋼筋作為防雷接閃器,然后采用引下線及接地同等電位連接裝置。而這一施工方法必須要在設計圖紙上明確的將預埋件、連接點標注出來,如果沒有詳細的標注,那么必然會導致施工的準確度、質量安全受到影響。在實際施工工作當中,大多數施工企業在施工圖的設計對這一方面并不重視,僅在電氣圖上標注,但是對于機電設備安裝而言這顯然是遠遠不夠的。
3、建筑工程機電設備安裝工程施工技術
3.1施工要點
第一,建筑機電施工基本上是在建筑基礎結構結束之后開始,因而在施工前的準備階段非常重要,與此同時又對整個施工過程起著引導作用。在電氣工程施工開始前,必須做好相關的準備工作,例如人力、材料及機械設備、施工圖紙等方面都要準備妥當。第二,在建筑施工的前期,機電施工必須與土建專業人員對預埋線管、孔洞等相配合,同時要進行預留預埋的前期工作的洽商。在安裝結構底板安裝的時候,配合進行預留預埋工作,這個過程的主要內容有電纜線槽電線以及線管的預埋、橋架穿越樓板、剪力墻處的孔洞預埋,預埋照明、動力和監控系統電氣管線,焊接防雷地線等方面。預埋線管的工作應安排于樓板第一層鋼筋網后,所以最好在第二層鋼筋網編扎前完成預埋工作。
3.2 施工技術
3.2.1 機電設備的安裝技術
在機電設備的安裝方面,大致分為整體及解體安裝。無論選擇哪一類型的安裝,在進行施工前,必須開箱并檢查設備,對數目進行清點,核對型號。這個過程的具體操作是:定位機械設備,開始放線;初步測試設備;把設備就位,固定調整設備的精度;在完成施工后,依照設備生產廠家標準的拆卸步驟拆除設備同時進行清洗。
3.2.2 安裝母線
第一,應把母線在室內通風干燥的環境進行安置,防止母線出現受潮損壞的情況,與此同時,對于密集類型的相應插接母線應進行絕緣檢查;第二,在安裝母線安裝之前,應監督工程相關施工人員結束母線所通過管道所有作業與操作,防止以后成品被損壞;第三,在對母線進行正確的連接后,其與開關相關設備連接間不可有任何的額外應力,與此同時,對于各連接部位應密封好以避免出現漏電的問題。
3.2.3 安裝弱電系統
現在大部分的建筑工程中,都放設置多個弱電功能系統。對于不同各弱電系統的安裝,主要包括以下幾個方面:進行安裝之前,應檢查設備的具體情況,設備必須就位,連通線路接線,進行相應的軟件的輸入以及測試操作,對系統進行調試等。
4、提升建筑機電安裝管理的措施
4.1做好機電安裝準備
在機電安裝施工之前,需要對安裝設計圖紙進行反復的審查,仔細的發現設計中可能出現的問題并且進行及時的處理。施工單位對于設計圖紙要妥善的保存,其改動之處詳細的記錄,并且在施工之后檢查安裝與預先設計是否相符。對于圖紙中的設計細節要重點的檢查和核對,從而保證安裝與預先設計相同。對于安裝施工人員要進行相關的技術培訓,使得工作人員能夠詳細的了解施工的操作規范和流程,從而很好的進行安裝。
4.2電纜設計
電纜也是機電安裝中的重點控制內容,對于電纜的型號和相關參數要求,需要在安裝之前核對,使得電纜可以很好的滿足安裝的要求。對于電纜的質量要重點的檢查,其絕緣性、潮濕標準、外觀完整度等,并且進行絕緣測試,確保其嚴密性,從而保證施工人員和使用者的安全。電纜的鋪設要按照從上到下的、由弱到強的原則進行,并且按照相關的施工要求嚴格的進行安裝。電纜的安裝要盡量一次性的進行,從而避免重復安裝造成電纜的損壞。在電纜安裝之后要對電纜的外觀進行檢查,并且要保持電纜線路的整齊。
4.3安裝注意事項
在進行建筑機電安裝時,需要注意以下幾點注意事項,首先是安裝順序,一定要在建筑地面施工完成后進行機電的安裝,并且保證安裝位置的準確,機電線路切口的整齊,相關零件安置妥當。按時配電箱要緊靠墻面安裝,零線的油漆面要完好,回路的編號要放在外面能清楚看到的位置,并且要保持機電設備的干凈、整潔。
4.4安裝、調試與維護
在機電的安裝過程中,系統功能的調試非常重要,可以通過對設備的調試,檢查機電的安裝線路是否正確,安裝是否符合工程安裝的設計要求,從而保證了機電安裝的安全性。通過對設備的調試,可以及時的發現問題,為質量控制打下基礎。建筑單位要定期的對建筑機電進行維護和維修,對于出現的問題及時的處理,防止機電問題造成工程事故的發生。
4.5加強技術管理
在機電安裝中進行一定的質量管理可以保證安裝的順利進行,并且保證安裝技術可以有效的應用在施工中。管理人員要規范施工人員的安裝技術規范,減少安裝中出現的問題,減少工程出現的損失,從而更好的進行成本控制。
5、總結語
建筑行業不斷發展,機電安裝工程在建筑施工中發揮的作用越來越大。應不斷強化機電安裝工程的施工管理,進而保證建筑工程質量。但是由于建筑項目機電安裝工程所牽涉的內容十分廣泛,同時它的技術發展速度也十分快,因而很難掌握,因而,需要施工人員不斷總結經驗,提升自身的專業知識水平,進而確保機電工程的施工及質量管理工作,保證整個建筑工程的質量。
參考文獻:
關鍵詞:建筑工程靜壓預應力管樁 施工技術
中圖分類號: TU74文獻標識碼:A文章編號:
Abstract: static prestressed pipe pile construction has no vibration, no pollution, transport hoisting convenient, low noise and construction period is short, the construction civilization degree higher characteristic. 90 s, static prestressed pipe pile on the project has been widely used. With the vigorous development of the construction industry, prestressed pipe pile by original low voltage pile force, small norms pile at the pressure to pile force, large size, high strength of pile. The application of static pressure pipe piles were used more widely, especially in large and medium-sized city construction project is being widely used.
Keywords: building engineering static prestressed pipe pile construction technology
前言
近幾年來,預應力管樁作為一種新的樁型,由于單樁承載力高、施工進度快、施工現場文明整潔、現場施工方便、工程造價低的特點,已作為一種經濟、可靠的基礎處理技術被廣泛應用于建筑、鐵路、橋梁、港口碼頭等工程。目前管樁直徑一般為300mm 、 400mm、500mm、600mm,壁厚為70mm、95mm、lOOmm、105mm、125mm,類型為A型 (抗壓)、AB(抗拔)型,樁身混凝土強度多采用 C80 ,樁長一般為8m ~ 12m , 5m ~ 7m 短樁根據需要向廠家訂貨。樁尖形式主要有封口型及開口型,其中封口型又分為十字型及圓錐型,不同的樁尖適用于不同的地質情況。但目前由于相關規范要求和標準尚不完善,容易造成不規范施工情況的發生,現結合工程實踐,對靜壓預應力管樁施工技術進行分析與探討。
工程概況
某住宅小區總建筑面積約800000m2,一期工程共有8多棟多層和小高層住宅樓,其中小高層住宅樓地上10層。住宅樓為現澆鋼筋混凝土框架結構,坡屋頂。由于原基地地基承載力特征值為110kPa,不能滿足上部結構承載力要求,考慮到安全、經濟、工期因素,采用PHC樁進行地基處理,采用PHC―AB400(95)a(樁型AB樁,直徑400mm,壁厚95ram)預應力高強度混凝土管樁,根據不同樓座單樁承載力特征值要求及試驗樁承載力試驗情況,樁長分別為23m、25m、30m。
二、靜壓預應力管樁的設計與驗算
2.1地質狀況。地基土主要由粉質黏土、粉土及砂組成,地貌單元屬丘陵地帶,場地土類型為中軟土,建筑場地類別為III類,屬非液化場地,可不考慮地基土的震陷問題。天然地基屬不均勻地基。勘察期間測得地下水混合靜止水位為3.20---4.90m,地下水屬潛水型,勘察時屬豐水期。
2.2樁長計算。選取地勘報告中的16號作為樁點驗算(該點處樓座承載力要求1600kN)。初步選定:空心樁外徑為400ram,內徑為210mm,樁長為25m,入土相對標高0.OOm。通過計算,選擇25m樁長能滿足單樁承載力設計要求。
三、靜力樁施工技術操作
3.1壓樁順序。為避免擠土效應,本工程開始從靠近建筑物的一側先開始施工,由內到外并朝遠離建筑物的方向進行壓樁:不同深度的樁基,應先大后小,先深后淺;盡量避免因樁機多次行走擾動地面土層,使地面沉陷,以經濟合理的運樁、喂樁方便為原則。
3.2壓樁工藝流程。壓樁施工工藝流程:施工放線一樁位測量定位―樁機配重一樁機就位一吊樁并調整一焊樁尖一壓第1節樁―接樁一壓樁(直至壓樁力達到設計要求為止)一樁機就位開始下一根樁施工(直到全部施工完畢)。
3.3機械選擇。在選用預應力混凝土管樁時,其中需要慎重考慮的是沉樁時產生的壓力不應超過管樁樁身結構豎向承載力的極限值。本工程樁端位于一般的粘土層,樁架配重取1.5―2.0倍單樁豎向承載力特征值時即可滿足沉樁的要求;而采用靜壓法沉樁,靜壓樁機采用抱壓式,本工程所選用800型一臺抱壓式樁機。樁機的夾具選擇長夾具,保證夾樁時,樁身側壓應力較小,且更易控制樁的垂直度。送樁桿的長度根據送樁長度和壓樁機確定,同時考慮施工中有超深送樁,送樁一般宜按理論送樁長度增加3m,本工程選用8m和10m送樁桿。
3.4施工準備工作。(1)場地要求:打樁前協同建設單位做好障礙物的清除與管線的保護工作。施工場地應平整,施工前用建筑磚碴在施工范圍內滿鋪50cm,防止樁機沉陷。現場的坡度不得大于1100,地耐力應不小于140kNPm2。樁機最小工作半徑:樁位中心距周邊建(構)筑物應大于12壓樁機寬度+1.Om,且對建筑物應有保護措施。當樁機上坡時,坡度應控制在10%,上坡時卸掉樁機配重。(2)管樁進場驗收及現場堆放:樁在運入施工現場時,檢查出廠合格證、生產齡期,強度應達設計值的100%。細心檢查起吊、運輸、堆放等過程有否損傷,并做好驗收交接記錄,對不符合驗收標準的樁不予接收。現場堆放不得超過2層,并堆放在堅實、平整的場地上。(3)樁位測量定位:根據基準點進行放樣。將軸線控制點引出6m一8m,做好測量控制網,樁位可打短鋼筋并灑白石灰醒目標識,樁位測量允許偏差值;單樁10mm,群樁20mm。并在現場設置三個軸線控制點,用砼保護好,并引測到固定構筑物上。為防止擠土效應影響,并在離施工場地遠處,做三個復核點,以便經常性的對控制點進行復核。保證樁位復核設計要求。
3.5壓樁技術
(1)測量放線。用經監理單位檢查過的縱橫線控制樁,依照布點圖放出樁位具置,然后采用鋼釬打入400~500mm,拔出鋼釬后,灌入灰粉搗實,并在灰樁中心打入竹簽定位,用以保證機械碾壓后樁點不錯位;樁位放完經復核無誤后辦理交驗手續,方準施工;每日打樁前須復測樁位,發現問題立即糾正。
(2)樁機編號、就位、配重。運到施工現場的樁體,按照統一編號的原則,每根樁都必須編號,便于做施工記錄,并確保施工過程中每根樁的使用部位清楚。
樁機就位是依靠操作樁機的縱移、橫移和回轉機構移動樁機到達所需壓樁的位置,并初步調平機身。樁機就位前,施工場地應先平整好,樁機移動過程中應盡量保持機身水平,機身平面傾斜角度不能過大,縱向行走時兩邊移動裝置必須同時、同向運動,不允許單獨或者反向運動,兩個縱移油缸中的一個伸縮到位時另一個必須馬上停止伸縮,以免造成對樁機部件的損傷。壓樁機應根據設計要求壓力配足額定重量。
(3)放樣定樁位。采用極坐標放樣。樁機移至壓樁位置,將樁機調平,并使其夾持具的中心對正樁位中心。
(4)吊樁定位,調整垂直度。吊樁前用于捆綁的樁鋼絲繩必須進行檢查,發現有斷絲現象立即更換,保證牢固可靠。吊樁時應于樁上1/3處捆牢,起吊時嚴格按有關吊裝安全操作規程操作,周圍不得站人,起重機與其他樁和樁機發生碰撞,使樁頭與地面或前一根樁頭接觸并確認樁機已鉗好樁身后,方可脫鉤并準備下一根樁的吊樁、插樁工作。然后將施工所需規格的樁運至壓樁位置20m范圍內,按樁位布局情況合理放置,盡可能不要出現長距離拖樁,以免拖樁時造成對樁的損壞和降低功效,做到施工時能一次性成功起吊。
(5)壓樁。壓好第l節樁是保證整根壓樁質最的關鍵,定位和垂直度應嚴格控制,壓入時,先應根據機上水平儀調平機臺,同時須在樁機的正面和側面分別設經緯儀或吊線錘。監控下樁垂直度,樁身垂直度偏差不宜大于0.5%。壓樁剛開始時速度不宜過快,不得超過3mmin。當樁尖插入樁位土體0.5米后,壓緊預制樁,再次用經緯儀進一步校正樁的垂直度,觀測樁身、樁架是否垂直,樁機平臺是否水平,符合要求后啟動壓樁油缸,將樁徐徐壓入。壓樁過程中要密切注意觀察樁身是否發生位移、偏斜,若樁在初壓時發生位移、傾鈄應及時糾正,樁位偏差和垂直度應符合GB50202―2002規范要求。必要時應將樁拔出。清理樁位下障礙后,再凹填土重新壓樁。如樁機壓力偏小,壓不到要求標高時,采取措施增加配重。確保壓至標高。當樁壓至設計標高后。應準確記錄終止壓樁時的壓力表讀數,并認真填寫壓樁原始記錄。壓樁過程中應控制沉樁速率,以減小土體孔隙水壓力的增長速率,防止對周圍土體及相鄰樁發生嚴重擠壓,造成地面隆起及相鄰樁產生偏移。
樁壓好后樁頭高出地面的部分及時截除,嚴禁施工機械碰撞或將樁頭用作錨點,送樁遺留的孑L洞,應立即回填做好覆蓋。否則樁機行走后地面會沉陷,或者造成人員傷害。本工程在壓樁過程中認真記好壓樁時間,壓入樁長所施壓力有讀數,以判斷樁的質量和承載力,當壓力表讀數突然上升或下降時,應停機對照地質資料進行分析,看是否碰到障礙物,或產生斷樁等情況,施工中禁止間斷壓
樁。
(6)接樁。接樁前,應保證上下兩節樁的順直,而且兩樁樁心的錯位偏差不宜大于2mm。當設計樁躍大于15m時,通常都要接樁。在滿足設計樁長的前提下,配樁時必須以焊接的接頭數最少為原則。接樁就位時,下節樁頭須設導向以保證上下節樁找正接商,如樁間隙較大,可用鐵片填實焊牢。結合面的間隙不大于2mm。接樁時,為減小焊接變形,可沿接口四周先對焊6個點,以確保焊接質量和上下兩節樁同心。普通電焊機焊接時。第一層必須用細電焊條打底,確保內層焊透,第二層用粗焊條焊接。每層焊接厚度應均勻,每層間的焊渣必須清除干凈,方能再焊下一層,坡門槽的電焊必須滿焊,電焊厚度高出坡口lmm,焊縫不應有夾渣氣孔等缺陷。無論普通電焊機還是CO2,保護焊機焊接,其質量都應符合GB5ff250-2001鋼結構上程施上質量驗收規范的規定。及時清除焊渣,檢查焊縫質量是否有虛焊、夾渣、漏焊等缺陷,如焊縫質量達不到要求,必須補焊,直到合格。接樁后待焊縫冷卻降溫8min后再開壓。本工程的樁接頭采用氣體保護焊,CO2純度不低于99.5%,焊接接樁應按隱蔽工程進行驗收。
(7)送樁及終壓。本工程送樁長度為3―7m左右,當樁頂壓至接近地面需要送樁時,應測量出樁垂直度并檢查樁頂質量,合格后立即送樁。送樁桿的中心與管樁中心線應吻合一致。正式壓樁前,本工程對不同的樁型進行試壓樁,確定壓樁的終壓技術參數為:以壓樁力為主要控制指標,有效樁長為參考參數。根據樁機類型,終壓分持荷復壓和非持荷復壓,終壓值不小于設計值,復壓沉降量不應大于10mm。
(8)截樁。樁頭截除應采用鋸樁器截割,嚴禁用大錘橫向敲擊或強行扳拉截樁。鋸樁器為自制分抱箍和電動切割機兩個部分,抱箍為個半圓形抱箍通過螺栓連接,抱箍為兩塊鋼板和橫向短筋連接,鋼板上均布鉆孔,以固定切割機。電動切割機通過螺栓連接固定在抱箍上,通過手柄,進行割樁工作,割樁時需加水,操作時需更換幾個方向。
結束語
綜上所述,建筑樁基設計時宜選用標準管樁,選用非標品將給采購、配樁、機械選擇帶來斟難。對孤石較多處宜采用補勘措施,減少廢樁和補樁,降低工程造價。合理堆放管樁,減少二次搬運;合理安排樁機的行走路線,提高樁機的工效。質量的保證前提是嚴密的施工組織、施工工藝與嚴格的施工質量控制與監測。對于已出現上浮的樁的處理應優先采用復壓技術,復壓沉降量宜制在略大于上浮量,同時采取一定的措施減少樁身上浮。盡管預應力混凝土高強(PHC樁)有諸多優點,但在設計和施工中仍然存在承載力確定依據不統一、施工終壓力取值難確定及相鄰基樁端標高差異引發的影響界限不明確等問題,有待于進一步研究
和完善。
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參考文獻
【1】程華回.預應力混凝土管樁樁基設計方案技術經濟分析【J】.山西建筑,2006,32(2):216一117.
關鍵詞:大體量建筑;鋼結構;設計;施工技術;
Abstract: With the progress of time, roughly the amount of construction engineering more and more, roughly the amount of construction steel applications are increasingly being used, along with increasingly high quality requirements of steel. This paper describes the characteristics of steel construction, a large steel structure design and construction techniques, and learn from them.
中圖分類號:TU391
現代科技日新月異,越來越多的新型材料被開發和利用,鋼結構就是其中之一,它已經被廣泛應用于現代建筑中。鋼結構建筑,就是主要承重結構構件采用鋼材制作的建筑,主要用于大跨度和高層建筑。
一、鋼結構行業發展趨勢和存在的問題
1、鋼結構應用領域增加
(1)交通工程中的橋梁會有所增加,鐵路橋梁均采用鋼結構,近幾年來公路橋梁采用鋼結構已成為發展趨勢,京滬高速、跨海、跨江大橋采用鋼橋,高速公路中的護欄、收費站、交通標志的鋼結構用量也不少。飛機場候機樓、火車站候車大廳和站臺的新建和擴建項目不斷增加。
(2)市政建設中采用鋼結構的量會增加,地鐵和輕軌工程、城市立交橋、高架橋、環保工程、城市公共設施及臨時房屋等均越來越多的采用鋼結構。尤其在北京、上海、廣州、深圳和各大省會城市,經濟發達的中型城市,鋼材消耗量會明顯增加。如北京每年用于高架橋用鋼約2萬多噸。
(3)鋼結構住宅將增加。國家提倡建設節能省地住宅,有關鋼結構住宅的設計規范及配套技術、材料基本具備。目前我國僅有幾百萬㎡的鋼結構住宅,發達國家卻達到40%-50%。如我國每年竣工6億平方米的城鎮住宅建設有5%采用鋼結構,按多層、高層建筑平均50kg/㎡用鋼量計,用鋼量將達到每年150萬噸。上述數字未將農村建筑用鋼結構統計在內。
2、我國鋼結構行業發展存在的主要問題
(1)對鋼結構產業是符合節能環保型、可持續性發展的行業認識還待于提高。最近幾年日本、加拿大、英國政府和研究機構發表了很多文章,專門論述發展鋼結構房屋的優點,可供借鑒。
(2)設計理念不能適應市場需要。如目前超高層和有特殊要求的建筑,在規劃、環境、建筑、功能上確有其獨特之處。但連接點過于復雜,消耗過多的鋼材并給制作和安生帶來了更多的難題,也增加了工程成本。
(3)增加建筑鋼結構用鋼材的品種,進一步提高產品性能。開發高性能建筑專用鋼材系列產品,包括優質焊接結構鋼、高強度優質厚板、熱成型管材、優質可焊鑄鋼等。擴大冷彎型鋼和熱軋H型鋼的品種和規格,包括大截面冷彎管材(方矩管)、大截面H型鋼和T型截面鋼、蜂窩梁等新產品。
(4)鋼結構加工廠和施工安裝企業裝備、計算機管理、勞動生產率還需進一步提高。鋼結構專業技術人員、技術工人缺乏,尤其在中小企業更短缺,產品質量不夠穩定,技術和企業管理與生產的需要不適應。
二、各類建筑鋼結構的發展和技術特點
1、高層重型鋼結構
高層鋼結構建筑是一個國家經濟實力和科技水平的反映,往往是一個城市標志性建筑。如:上海環球金融中心(101層,高492米,用鋼量65萬噸);中關村金融中心(建筑面積11萬平方米。,高度為150m,用鋼量15萬噸);北京電視心(建筑面積183萬㎡,高度為41層,227.5m,用鋼量38萬噸);國貿中心三期(建筑面積54萬㎡、高度為330m);LG大廈(建筑面積25萬㎡,高度為110m,用鋼量1O萬噸);銀泰中心(建筑面積35萬㎡,高度為249m,用鋼量20萬噸)、央視新址主樓等(建筑面積50萬㎡,高度為234m,用鋼量128萬噸);廣州西塔(高度為432m,用鋼量48萬噸)等。估計全國每年有200萬一300萬㎡。高層鋼結構建筑施工,用鋼量約45萬噸。
2、大跨度、空間鋼結構
近年來,以網架和網殼為代表的空間結構繼續大量發展。不僅用于民用建筑,而且用于工業廠房(開發區工業廠房、煙草行業廠房等)、機庫、候機樓、體育館、展覽中心、大劇院、博物館等。無論在使用范圍、結構型式、安裝施工工藝等均具有中國建筑結構的特色。如飛機航站樓、機庫、會展中心、體育場館、大劇院、音樂廳。采用圓鋼管、矩型鋼管制作空間桁架、拱架及斜拉網架結構,加上波浪形屋面成為各地新穎和富有現代特色的標志性建筑物。最近在懸索和膜的張拉結構研究開發和工程應用取得新的進展。預應力空間結構開始得到應用。
3、鋼——混凝土組合結構
鋼——混凝土組合結構是充分發揮鋼材和混凝土兩種材料各自優點的合理組合。不但具有優異的靜、動力工作性能,而且能大量節約鋼材、降低工程造價和加快施工進度,是可以廣泛推廣的結構。對環境污染也較少,是符合我國建筑結構發展方向的一種比較新穎的結構。20世紀90年代我國已建成了世界跨度最大的采用組合結構的公路拱橋,如廣州丫髻沙大橋,橋主跨長360m,為鋼管混凝土拱橋。在高層建筑方面,建成了全部采用組合結構的超高層建筑-深圳賽格廣場大廈,高291.6m,屬世界最高的鋼-混凝土組合結構。
4、鋼結構住宅
發揮鋼結構住宅的自身優勢,可提高住宅的綜合經濟效益:用鋼結構建造的住宅質量是鋼筋混凝土住宅的1/2左右,可滿足住宅大開間的需要,使用面積比鋼筋混凝土住宅提高4%左右;抗震性能好,其延性比鋼筋混凝土好,從國內外震后調查結果看,鋼結構住宅建筑是倒塌數量最少的;鋼結構構件、墻板及有關產品在工廠制作,減少現場工作量,縮短施工工期,鋼結構住宅工地實質上是工廠產品的組裝和集成的場所,再補充少量無法在工廠進行的工序項目,符合產業化的要求;鋼結構工廠制作質量可靠,尺寸精確,安裝方便,易與相關產品配合;鋼材可以回收,建造和拆除時對環境污染較少,符合推進住宅產業化發展節能省地型住宅的國家政策。
三、大體量建筑鋼結構的穩定設計與施工
穩定性是鋼結構設計中的一個突出問題,在各種類型的鋼結構設計中,都會遇到穩定問題。一旦出現鋼結構失穩事故,不但對經濟造成嚴重的損失,甚至會造成人員的傷亡。根據穩定問題在實際設計中的特點,應遵守三項原則。
1、結構整體布置必須考慮整個體系以及各組成部分的穩定性要求。目前結構大多數是按照平面體系來設計的,如桁架、框架都是如此。保證這些平面結構不致出平面失穩,需要從結構整體布置來解決,即必須設置必要的支撐構件。結構構件的平面內和平面外的穩定計算必須和結構布置相一致。
2、結構計算簡圖和實用計算方法所依據的簡圖相一致,這對框架結構的穩定計算十分重要。實際框架多種多樣,而設計中為了簡化計算工作,需要設定一些典型條件。按照這些假定,框架各柱的穩定參數及桿件穩定計算的常用方法,往往是依據一定的簡化假設或者典型情況得出的,設計者必須確知所設計的結構符合這些假設時才能正確應用。因此設計中所用的計算方法與前提假設和具體計算對象應該一致。
3、結構的細部構造和構件的穩定計算必須相互配合,使二者具有一致性。要求傳遞彎矩和不傳遞彎矩的節點連接,應分別賦與它足夠的剛度和柔度,對桁架節點應盡量減少桿件偏心,這些都是設計者處理構造細部時經常考慮到的。
4、大跨度網架拱結構作為一種新的大跨度結構,其穩定性方面的研究成果很少。非線性有限元理論對大跨度網架拱結構的穩定性進行了全過程跟蹤,得出一些具有實際應用價值的結論。斜拉空間網格結構是一種新型的雜交空間結構,目前對其研究的深度和廣度還很有限。斜拉單層網殼的穩定性需要進一步研究。
四、結語
綜上所述,鋼結構建筑的設計技術構思和變現,是鋼結構建筑在設計與施工過程中的關鍵。隨著我國經濟的迅速發展及鋼材產量的日益增加,鋼結構在建筑行業得到廣泛的應用。在實際工程設計與施工中,應該明確知道結構構件的穩定性能,避免在設計與施工過程中留下一些薄弱環節。
參考文獻:
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【關鍵詞】建筑工程;防水與防裂;設計施工技術
1 引言
在建筑工程項目施工當中,由于其混凝土的溫度裂縫容易對建筑工程結構的正常使用功能、設計承載能力、外形的美觀以及設計使用年限等諸多方面造成一定程度的不利影響,因此,建筑工程的施工管理人員就應當從根本上進行混凝土工程的施工管理工作,從而防止混凝土開裂等問題的出現。另外,為了使得建筑工程混凝土中的溫度裂縫寬度能夠保持在合理可控的范圍以內,乃至對于一些特別重要或關鍵的結構與構件而言甚至要根除溫度裂縫的現象,就非常有必要對于建筑工程混凝土的開裂原因進行科學地分析和研究,把握其溫度裂縫的特點與機理,并通過對建筑工程混凝土的內部應力及溫度的分布情況來進行仔細的監測與分析,從而最終在建筑工程的設計與施工中采取有針對性的混凝土開裂的施工防治措施。可以說,混凝土防水與防裂的設計施工技術是建筑工程建設過程中的一大重點和難道。本文針對建筑工程混凝土溫度裂縫形成的原因以及混凝土防水與防裂的設計施工技術進行了淺要的討論和分析。
2 建筑工程防水與防裂的設計施工技術
在建筑工程混凝土的施工和養護期間,由于混凝土會釋放大量的水化熱,從而導致混凝土內部的溫度驟升,使得混凝土表面突然形成較大的拉應力;而在建筑工程混凝土的后期降溫過程中,又由于受到其持力結構或構件的約束,從而在建筑工程混凝土內部形成較大的拉應力。這些情況都有可能導致建筑工程混凝土開裂的出現。下面對幾點建筑工程混凝土防水與防裂的設計施工技術措施進行具體地探討。
2.1 建筑工程混凝土施工前的原材料及配合比優化技術措施
按照建筑工程結構需要來采用合理適用的混凝土標號,并選用相配套的水泥品種及標號,盡可能不選用標號過高的水泥。同時,還要確保砂、卵石等粗細骨料的質量,并根據規范和設計配合比的要求進行摻合料與外加劑的添加工作。除此之外,還要注意在施工過程中正確合理地應用建筑工程混凝土補償收縮技術。尤其是在添加膨脹劑的過程中,應著重考慮到添加不同品種的膨脹劑及其摻合料時,會產生不同的膨脹效果,最好是根據試驗來尋求其最佳的配合比。另外,在工程施工中,還應科學合理地對建筑工程混凝土的坍落度來進行有效控制,并根據現場檢測結果及時調整混凝土的原材料以及配合比,并確保施工現場的混凝土養護工作能夠得到有效的保障。
2.2 建筑工程混凝土施工中的溫控防裂技術措施
為了防止溫度裂縫的形成,可以在混凝土施工現場采取以下措施:對施工配合比進行優化配置,比如通過干硬性混凝土摻合引氣劑或者是塑化劑之類的添加劑等措施,來降低建筑工程混凝土當中的水泥用量;而在混凝土的拌合過程中可以通過加冷水以及被冷水冷卻過的卵石等措施,降低建筑工程混凝土的澆注入模溫度;在炎熱天氣下澆注建筑工程大體積混凝土時應盡可能地采用分層澆注,降低其澆注厚度,最好將每層混凝土的厚度控制在五十厘米之內,從而有利于混凝土表面的散熱;而每層的混凝土都應當在其前一層混凝土初凝之前就開始澆注;按照建筑工程混凝土的工程量,在其混凝土內部按照規律布置一定數量的測溫管,并對其混凝土的內外溫度進行定時測量,前四日每兩個小時量一次,五至七日每四個小時量一次,八至十五日每日量一次,均認真做好記錄,保證建筑工程混凝土的內外溫差被控制在二十五攝氏度之內,同時觀察應細致到位,一旦出現溫差過大的情況,就可以通過養護方式的調整等措施來進行彌補;拆模時間應控制得科學合理,從而防止混凝土表面溫度驟變的情況發生,同時在養護過程中加強保溫的措施,一般可以在建筑工程混凝土澆注完成后先采用塑料薄膜進行一層覆蓋,再用裝鋸末的麻袋(厚度為八到十厘米)來進行一層覆蓋,最后采用十厘米厚的巖棉被來進行一到兩層覆蓋;此外,在夏季施工中還應對于長期暴露的混凝土表面部分進行澆水養護,以防建筑工程混凝土由于其內部水分的蒸發速度過快而引起裂縫的出現。
2.3 建筑工程混凝土養護中的冷卻管降溫技術措施
為了避免建筑工程混凝土在硬化過程中的內部溫度過大,可以在其混凝土結構內部預先鋪設冷卻管路,并在其混凝土澆注完成之后立即進行通水循環冷卻。管內的水流量通常控制在每小時一千五百升左右(進水溫度低于十攝氏度時),若進水溫度偏高,則水流量也應加快。冷卻管的出水應排放到不影響施工的部位,當建筑工程混凝土整體初凝之后則可視情況利用該出水進行蓄水保溫養護。當然在建筑工程混凝土養護完成之后,為了不使中空的冷卻管對其混凝土結構的強度及其他性能產生不利影響,因此應對其進行注漿和壓漿的工作,通常采用真空壓漿。
3 結語
綜上所述,隨著我國建筑工程建設的持續發展以及施工技術的不斷進步,盡管對于建筑工程混凝土的開裂原因以及溫度裂縫寬度的計算理論還存在著一些不同派系,然而對于具體的混凝土開裂施工防治措施來說,目前基本上還是有了較為一致的看法,并且在過去大量的工程實踐中也能證明,這些施工防治措施還是能夠取得較為理想的結果。總之,在建筑工程混凝土的具體施工中,對于施工管理人員來說,就應當進行多角度、全方位的觀察和比較,對于工程中出現的問題和意外也要認真細致地進行分析和總結,以發展的眼光來貫徹執行混凝土防水與防裂的設計施工技術措施,從而盡量避免建筑工程混凝土開裂的出現對工程所導致的一系列不利影響,在確保工程質量的同時,將建筑工程的設計施工技術也提高到一個新的臺階。
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關鍵詞:建筑工程;后澆帶;設計;施工技術
1引言
后澆帶施工是現代建筑工程中的一個重要環節,后澆帶施工技術的應用能有效防止建筑工程出現裂縫,進而保證工程質量。本文從后澆帶的功能與設計階段開始闡述,并對后澆帶施工技術要點進行分析,以供同行參考。本文結合北京置業廣場工程進行撰寫。
2后澆帶的主要功能
在房屋建設工程中,依據設置后澆帶施工的原因側重點不同,可將后澆帶分成三種基本類型:為防止高層建筑結構中主樓與裙樓之問的沉降差過大而引起兩者交接處混凝土開裂而設置的后澆帶,一般稱之為沉降后澆帶;為防止面積較大的混凝土在澆注和養護期間,凝結收縮應力過大導致開裂而設置的,稱之為收縮后澆帶;為防止大面積的混凝土在正常使用期問因溫度應力過大而拉裂而設置的,稱之為溫度后澆帶。
3后澆帶設計中的技術要點分析
房建工程在施工前,都要進行嚴格的工程設計,其中包括對后澆帶施工的設計,只有在這個階段進行了科學合理的設計,才能確保工程項目的施工質量,才能為具體的施工行為提供技術方面的依據。在設計的過程中,應該注意以下幾個方面的問題:
1)在進行后澆帶施工設計的時候應該堅持“抗放兼備以放為主”的原則。采取措施釋放應力,防止混凝土裂縫的做法就是我們所說的“放”;后澆帶施工中,我們用混凝土填補建筑物的縫隙,是為了抗衡沒有完全釋放的預應力,也就是我們所說的“抗”。因此,我們在進行房屋建筑施工設計的時候應該做到“抗”“放”兼備,但是,要以“放”為主,盡可能地釋放應力。
2)嚴格按照設計圖紙留設。在對房屋建筑進行結構設計的時候,有些后澆帶是考慮到建筑沉降方面的因素而設置的,因此,我們在施工的過程中不能隨意改變施工工序的先后順序和施工中涉及到的技術參數,要堅持在施工中嚴格按照設計圖紙的要求進行后澆帶的預留和設置。
3)合理控制后澆帶間距。通常情況下,在對矩形構筑物進行后澆帶設計的時候,后澆帶的間距以30~40 m為宜,而后澆帶的具體寬度應便于施工過程中的操作,也要結合房屋建筑的結構構造,通常情況下,后澆帶的寬度為700~1 000 mm。
4)后澆帶處的梁板受力鋼筋必須是貫通的,不能斷開。如果房屋建筑物的梁、板的跨度不是很大,可以考慮在施工過程中一次性配足鋼筋;如果梁和板的跨度比較大,可按規定斷開,在補齊混凝土前將鋼筋焊接好。
5)后澆帶在未澆筑混凝土之前,不能將建筑物上面的部分模板進而支柱拆除,要等澆筑混凝土后,且混凝土凝固好了以后再拆除模板和支柱,以避免梁拆除以后使板、梁在這種情況下形成懸臂,進而引起房屋建筑的梁板變形。
6)合理設置后澆帶的位置。我們在施工過程中,應該在結構受力較小的部位設置后澆帶,也可以考慮在梁板的反彎點附近設置后澆帶,這個位置彎矩一般情況下比較小,剪力也不大。另外,也可以選擇在建筑物梁、板的中間部位設置后澆帶,這個地方的彎矩雖然是比較大的,但是,這個部位受到的剪力卻比較小。
4后澆帶施工技術
1)在支設模板的時候,要根據設計的分塊圖所劃分的混凝土澆筑施工層段進行,在支設模板的施工過程中,不能隨意進行,要嚴格按工程施工方案進行。且在模板專項方案設計中,應在后澆帶兩側沿后澆帶方向設獨立的支撐和模板帶,等后澆帶混凝土達到設計強度后再將其與后澆帶模板一同拆除,這樣既不影響其它模板和支撐的周轉,又保證結構構件的安全。
2)在混凝土澆注施工過程中,必須確保后澆帶周邊區域混凝士的澆注質量,防止澆注過程中發生漏漿現象或混凝土振搗不夠密實的現象。在后澆帶兩側,應采用相應的鋼筋支架鋼絲網進行隔斷,其兩側的斷面形式應由結構設計人員進行專門的深化設計。當在地 室底板進行施工時,因為該區域防水要求較嚴格,地下室底板的后澆帶設置不應留成直槎。相關施工單位應專門安排技術人員負責后澆帶區域內在周邊混凝土澆注期間的清潔 防止后澆帶區域內預先鋪設好的鋼筋被踩彎、壓彎或浸水銹蝕。
3)在后澆帶區域進行封閉澆筑施工前,應清理干凈后澆帶區域內的雜物,做好預先鋪設鋼筋的除銹措施,將后澆帶周邊兩側的混凝土進行充分的鑿毛,并涂刷足夠的界面劑,后澆帶澆注采用的混凝土強度等級應比周邊兩側采用的至少提高一級,并應在混凝土中摻加適量的微膨脹劑,以補償混凝土澆筑后的收縮變形。
4)通常情況下,對于為防止混凝土凝結收縮時應力過大導致開裂而設置的收縮后澆帶,在混凝土澆注兩個月后,可認為其已經完成了60%以上的收縮變形,可進行后澆帶區域的封閉澆注施工;對于為防止高層建筑結構中主樓與裙樓之間的沉降差過大而引起兩者交接處混凝土開裂而設置的沉降后澆帶,應等到主體結構封頂后再進行后澆帶混凝土的封閉澆筑。
5)在后澆帶封閉澆注施工之前,應在結構設計圖紙上的相應地方明確標明不能堆放施工設施、材料等荷載在后澆帶附近一定的區域范圍內,并充分做好后澆帶周圍兩側的臨時支護體系。
6)底板后澆帶施工:底板后澆帶一般鋪設3層鋼絲網作為側模支護體系,采用鋼筋作為混凝土樓板骨架。部分房屋樓板施工中還可采用快易收口網作為側模支護體系以代替鋼絲網,但混凝土澆注時,應防止嚴重漏漿的現象發生,避免影響混凝土的澆注質量。為確保整個主題結構的施工質量,后澆帶區域內的鋼筋骨架與底板鋼筋之間不應焊接,在后澆帶末封閉澆注施工前,應防止鋼筋骨架長期浸泡在水中,并為防止污水、雜物等進入后澆帶區域,可采取各種有效的臨時性保護措施。
5后澆帶施工流程具體要求
5.1對混凝土的要求
1)后澆帶區域內的混凝土后澆施工過程中,應選用無收縮的混凝土材料進行澆注。可通過采用膨脹性水泥進行混凝土拌制,也可通過在普通水泥中外摻適量的具有一定膨脹功能的外加劑進行拌制成無收縮混凝土,后澆帶區域內的混凝土強度等級至少比先澆的提高一級。
2)后澆帶區域內的混凝土封閉澆注時間的確定,應根據留設后澆帶的不同原因類型來選定后澆帶需要滯后澆注的不同時間。為防止高層建筑結構中主樓與裙樓之間的沉降差過大而引起兩者交接處混凝土開裂而設置的后澆帶,一般應在建筑主題結構基本沉降穩定后,再進行后澆帶混凝十的澆注施工。
5.2施工要求
1)后澆帶區域與周邊兩側的預留接縫形式,必需嚴格按施工設計要求進行預留。在后澆帶進行混凝土封閉澆注前,要對其區域內進行洗刷、清理,并對兩側混凝土進行充分的鑿毛,混凝土澆注時―定要進行充分的振搗密實,確保后澆帶區域內的混凝土經合理養護后能夠達到設計強度要求。
2)后澆帶區域的周邊混凝土澆注完成后,應對后澆帶區域的頂部進行遮蓋,四周用臨時欄桿或砌筑砌體進行同護,以防止后澆帶區域內在澆注前雜物堆積,造成難以清理的后果,在樓板澆注施工過程中,要防止后澆帶區域的鋼筋被踩踏、污染、破壞。
3)后澆帶區域的澆注采用的混凝土應采用具有無收縮特性的水泥進行混凝土的拌制,最好在拌制過程中摻入適量早強減水劑,施工拌制前應進行相應的試配比試驗,拌制的時間要足夠,澆注完成后應進行合理的澆水養護。
4)后澆帶區域跨度內的梁板結構在封閉澆注之前,其周邊兩側的混凝土結構一直處于懸臂狀態,在后澆帶混凝土澆注并達到一定強度前,不能拆除跨度內的模板支撐體系,需要待后澆帶混凝土達到其設計強度值的75%后,才能進行拆除,且必須按由上往下的順序進行。在后澆帶區域內進行混凝土封閉澆筑后,在后續的養護期間內還應對其樓面進行沉降監測,并將整個沉降觀測記錄進行及時分析,發現異常時應及時分析找出相應的原因。
6施工注意事項
1)后澆帶區域與周邊兩側樓板的接縫形式,必須嚴格按結構設計施l:圖紙上的要求進行預留。
2)在后澆帶區域內混凝土澆筑施工前,應將區域兩側的混凝土進行充分的鑿毛處理,清除里面浮動的石子,應澆水進行充分的濕潤。
3)后澆帶區域內的跨內的梁板在后澆帶混凝土封閉澆注前,會防止兩側結構長期處于懸臂狀態,在后澆帶混凝土澆注并達到一定強度前,不能拆除跨度內的模板支撐體系。
【關鍵詞】綠色建筑;設計;工程技術;更新;思考探索
工程技術的更新發展給建筑的不斷突破創造了各種可能性。未來建筑發展的新趨勢就是建立在較高水平的工程技術的基礎上,發展綠色建筑。上世紀70年代,由于石油的危機,各種建筑的節能技術不斷發展起來,如風能、低熱和太陽能等。在節能建筑的基礎上,通過不斷的深化發展,最終發展成綠色建筑。目前,很多國家以及地區已通過綠色建筑的標準,在近些年來我國也啟動了綠色建筑評價標準的編制工作。由此可見,綠色建筑發展已成為全球共識。
一、綠色建筑和工程技術更新的思考
第一階段是19世紀末以前,該階段是工程技術的制約階段。在此漫長階段,大多數的建筑主要是柱式結構的建筑。以前有很多偉大的建筑師和古代藝術家,為了滿足當時的社會需要,他們曾經構想了許許多多大型宏偉的公共建筑,例如達芬奇―空中花園。但因為那時工程技術水平比較低,根本沒有實現高度和跨度的要求,不能完成實際的建筑,也無法實現設計的作品。第二階段是20世紀,該階段是工程技術相對比較自由的階段。隨著社會技術的提高,各種各樣新型的材料很好地解決了種種限制,包括高度、景觀和跨度。在2010年的上海世博會的展覽館設計時,很多設計師們僅僅為了實現設計中藝術造型,運用大量高昂的材料,卻忽略了地球資源的有限性,忽視了景觀生態和建筑設計的和諧性。比如現在很多造型沖擊性建筑設計,僅僅關注藝術的表現力,單單和工程技術挑戰,卻大大忽略了可持續發展。第三階段是21世紀中期之后,該階段是工程技術更新和綠色建筑設計階段。在有效解決施工工程技術后,結合環境的日益破壞和資源的匱乏性,人類城市的建設要走生態健康、可持續和節能環保化。所以,最突出的問題是通過怎樣的途徑使得工程技術更新能夠為實施綠色建筑提高有效的保障。
二、綠色建筑的基本內容和設計原則
在《綠色建筑評價標準》中,綠色建筑的定義是:在建筑全壽命的周期之內,減少污染和保護環境,盡最大可能節約資源,包括節水、節電、節能,進而給人們提供高效、適用和健康的使用空間,以及能與自然和諧發展的建筑。
綠色建筑的基本內容主要有以下個方面:首先是盡可能的減少能源的消耗,減少對各種自然資源的浪費及所面臨的壓力,例如對廢水、廢氣及固體廢棄物排放的減少,提高對這些廢棄物的回收并且再利用;其次是利用先進的科學技術,新型的材料和新的工藝,采用新的設計理念,例如對建筑的地址進行科學合理的分析,盡可能的保護好原有的生態環境等,還有對建筑的設計時要與先進的能源技術結合起來,例如太陽能、沼氣、地熱等。
綠色建筑的設計原則是:第一,要以節約能源為基礎。隨著國家近些年來一直提倡節能減排,建筑的節能是非常重要的一方面,因此綠色建筑的設計原則首先要做到節能,也就是節約能源和減少自然資源的消耗,盡可能的做到無污染、無害及循環。在建筑的材料方面,要采用容易降解和可再生的材料。例如竹制品等。在此前提下,還要控制建筑材料的質量,達到材料沒有污染、沒有輻射。綠色建筑的設計要利用先進的科學技術來滿足人們適宜居住的生活環境,最終實現與自然環境的和諧共處。第二,建筑設計的同時要注意生態和諧。生態和諧要求建筑設計者要重視建筑物周圍的植物、花草樹木及水資源等,做到人和自然資源,建筑和自然資源的和諧。這些情況的共處就要求合理的設計來實現。并且這些和諧會提高建筑的品質。第三,堅持“以人為本”的建筑設計原則。綠色建筑的使用者是人,雖然建筑的設計理念在于追求節能和生態化,但是不能以人的生活質量和健康作為代價。第四,一切從實際出發,堅持適度的原則。建筑的設計需要堅持一切從實際出發,由于個別的建筑盲目地追求國外的設計,導致建筑成本增加,這樣就違背了綠色建筑的設計要求。所以綠色建筑設計要根據自身的要求,要結合當地的氣候和地理環境等因素。
三、綠色建筑的設計要點
綠色建筑的設計要點主要表現為以下幾個方面:第一,要確保人的健康。上述講了以人為本是綠色建筑設計的根本,由于建筑的最終使用權在于人,因此綠色建筑的設計要以確保人的健康為首要任務,這就要求房內的空氣質量,熱、聲環境等因素都不能危害到人的健康。并且水的質量是重要的一個方面,它直接關系到人的健康,所以提高水的質量是綠色建筑所要考慮的一個重點,如果在條件允許的情況下可以直接使用直飲水,除了這些情況外還要對室內的采光進行改善,這樣既利于人的健康,還有助于環保。第二,最大化的減少建筑中能量的消耗。首先要減少建筑中材料生產和運輸中的消耗,綠色建筑設計不僅只考慮到建筑使用中的消耗,還要考慮到建筑建造中的能耗及建筑過程中材料使用的能耗,所以在建造中盡可能的采用能耗較小的工藝和降低環境帶來的負荷。其次是減少建筑使用過程中的能耗。在建筑使用的過程中要從建筑物的平面形狀、體形系數等多方面進行考慮,最終起到節能的作用,另外節能還有一個重要的方法就是推廣清潔能源的使用,例如太陽能、沼氣、地熱等。還有一條就是建筑材料的回收再利用,這樣一方面可以起到降低能源,另一方面可以減少垃圾污染,最終達到節能效果。第三,降低環境中所承擔的負荷。在綠色建筑設計的過程中,要每時每刻地以減少自然環境破壞和減少環境的污染為前提,將建筑垃圾和污水等對環境造成污染的因素降低到最低,從而實現環境負荷最小化。
四、綠色建筑的發展前景
為有效地結合綠色建筑設計和工程技術,不要過分追求視覺沖擊與藝術造型的現代建筑,提倡建立在實際功能和需要滿足的工程技術基礎上,作為設計綠色建筑的出發點。因此,綠色建筑的發展前景是:第一,建筑能夠自主地利用綠色的能源,有效地防止能源開發破壞生態平衡。如,未來的建筑能夠利用風能、太陽能、生物能以及收集的自然雨水。第二,未來建筑能夠有效地將生產和生活垃圾利用起來,避免持續破壞生態。如,回收利用建筑垃圾,將廢物轉換成建設的材料。第三,未來建筑能夠利用處理凈化以及利用污水,將已破壞的區域凈化。建筑結構的重要支撐就是污水處理器,這種污水處理器能夠加入公共空間和綠化。第四,未來建筑群要能夠自我生長修復以及凈化污染,這是一種理想的建筑設計。
五、結束語
在整個建筑項目中設計是靈魂,而綠色建筑設計很多程度上決定著如何實現綠色標準。根據目前我國發展的情況,綠色建筑前途比較曲折,建筑設計師要全面分析問題,充分考慮生態效益、經濟效益和持續性利益等,通過應用工程新技術和前瞻性設計,使得綠色建筑在未來建筑領域蓬勃發展。
參考文獻:
[1]陳魁.關于綠色建筑及建筑節能設計理念探討[J].城市建設理論研究(電子版),2012(20).
[2]劉勇,林邊,賈寧.綠色建筑設計與工程技術更新之芻議[J].西安工程大學學報,2012,26(4):470-473.
關鍵詞:建筑設計;發展趨勢
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A 文章編號:
隨著經濟的快速發展,我們國家的建設事業蓬勃發展,取得了舉世矚目的成就,城市建設邁上了新的臺階,城市化進程不斷加快。建筑是城市的重要組成部分,成為城市建設的主旋律,城市的發展首先是建筑業的發展。如今建筑業在國民經濟中支柱產業的地位越來越明顯,由此,建筑設計也就尤為重要。
建筑設計階段的管理控制是整個工程管理的重點,重施工、輕設計,尤其是重施工圖設計輕方案設計的觀念必須克服,控制工程造價費用必須從設計抓起,必須從設計方案抓起。在這個階段,設計單位對設計方案的正確選型顯得尤為重要。
1建筑設計概述
建筑是生活空間與藝術形象的統一體。任何建筑都是人的心智活動的結果。在進行建筑設計時,首先要有正確的“概念”,方能做出無任何錯誤的建筑。“概念”的形式有賴于“理性的學識”及“感性的經驗”雙方面的修養,而這些相關學識及累積建筑的經驗是完全要靠平時的努力和探討。在形成建筑設計的“概念”上,“建筑規劃”是理性要因最主要的要因。其次,建筑是生活的容器,必然是一個“整合體”,即使是同種性質的“整合體”隨著時空的不同也不完全相同,同是住宅,即使是在同一地點,隨著社會經濟的發展,人類的進步,對其要求就不完全相同,六十年代的住宅與九十年代的住宅就不完全相同。
建筑設計是指建筑物在建造之前,設計者按照建設任務,把施工過程和使用過程中所存在的或可能發生的問題,事先作好設想,擬定好解決這些問題的辦法和方案,用圖紙和文件表達出來。作為備料、施工組織工作和各工種在制作、建造工作中互相配合協作的共同依據。它所要解決的問題,包括建筑物內部各種使用功能和使用空間的合理安排,建筑物與周圍環境、與各種外部條件的協調配合,內部和外表的藝術效果,各個細部的構造方式,建筑與結構、建筑與各種設備等相關技術的綜合協調,其最終目的是使建筑物做到適用、經濟、堅固、美觀。
在建筑設計過程中,“概念”是基礎,“設計”是一種創作。因為建筑是一種邊際科學,它與人類工程學、環境生態學、氣象學、行為科學、經濟學及自然科學、人文科學相交融。建筑設計過程是一個將設計任務書映射為建筑形體與空間布局的階段。要從無到有的創造形體,使之滿足設計的各種約束條件。為此,必須采用創造性思維方式,并結合形象思維和抽象思維方法,方可創造出意“新”形“美”、合乎時代性的設計成果,方可使建筑設計做到當前與長遠相結合,現代與傳統相結合,功能與形式相結合,建筑與環境相結合,造型與結構相結合。
2 建筑設計與工程造價的控制關系
建設工程造價的控制必須貫穿于工程管理的全過程,即工程決策階段、工程設計階段、工程實施階段和工程竣工驗收階段。長期以來,人們只重視在工程實施階段和竣工驗收階段對工程造價進行控制,而忽視了工程決策階段和工程設計階段對工程造價的控制。許多人認為過高的工程造價是由于施工管理不善、浪費
嚴重、人工費、材料費、機械費上漲造成的,而忽視了設計原因引起的工程造價上漲因素。
由于設計階段畢竟還是在圖紙上進行,建設工程還沒有開始施工,所以,是調整還是改動都比較容易。而施工階段改起來就麻煩多了。長期以來,人們普遍忽視工程建設工程前期工作階段的造價控制,習慣于事后算賬的做法,這樣就導致有些設計粗糙,初步設計深度不夠、設計概算質量不高,造成三超現象(概算超估算、預算超概算、結算超預算)嚴重。建設單位把主要精力放在施工階段——審核施工圖預算、結算建安工程價款,算細賬,固然是必要的、有用的。但我們也要看到,當預決算人員編制施工圖預算和竣工決算時,建設方案和設計圖紙都已經確定了。假如工程在經濟上不合理,決策存在失誤,或者設計方案不是最優,造價控制就變得有名無實,預決算人員就無能為力了。
工程的投資必須全過程控制,必須把重點放在初步設計階段,切不可按傳統做法,把重點和精力放在施工預算和決算上,到了施工階段,所能起到的作用已微乎其微。不重視甚至不知道施工前的事前控制及事后控制的重要作用,而錯過工程造價控制的關鍵階段,導致最后局面無法控制,造成工程工程的投資大大超過最初的預想值。這種情況發生的根本原因就是沒能有效作好前3個階段的投資控制工作。在工程作出投資決策后,控制工程造價的關鍵就在于設計。設計是在技術和經濟上對擬建工程的實施進行全面的安排,也是對工程建設進行規劃的過程。只有在設計工作沒有完成之前、設計圖紙未交付實施之前把好關,才能為全過程工程造價控制打好基礎,如果在設計階段加強了工程造價控制 ,設計人員在滿足設計任務書和相關標準的前提下,采用合理的工藝技術、材料設備和結構型式,盡可能減少設計缺陷,工程造價就可降低,性能價格比就越高,其工程造價控制效益就明顯表現出來了。
3 建筑設計階段工程造價控制策略
3.1 實行限額設計,控制工程造價
推行限額設計(即在滿足工程建設規模、質量要求的前提下按照已批準的可行性研究報告及投資估算控制初步設計,在保證工程各項功能的前提下按照批準的初步設計總概算控制施工圖設計) 是設計階段控制工程造價的有效方法。工程設計方案確定后,進入施工圖設計階段,要控制工程造價,必須推行限額設計,即把初步設計批準的概算值作為最高限價,各個專業按照分配給其專業的合理工程造價進行設計。施工圖設計完成后,編制施工圖預算,分析各個專業的造價,是否超過其限額。推行限額設計,應加強以下3方面工作:
3.1.1在限額設計前提下實行工程設計招投標制,這樣有利于設計單位公平競爭、縮短設計周期、提高設計質量、出臺最佳設計方案。對于每一項工程設計都應按照規范程序進行招投標標書中要明確設計單位必須具備相應的設計資格證書才能投標由中標者承攬設計。這樣中標的方案在技術經濟方面就是較優的方案能夠達到質高價廉的目的。
3.1.2充分發揮專家委員會的作用,對設計技術的科學性、功能的實用性和經濟的合理性等方面進行充分論證分析,以達到優化設計的目的。
3.1.3嚴格控制因為任意增加設計內容、提高設計標準造成的工程造價和投資失控。
3.2 事前控制
設計階段控制造價還充分體現了事前控制的思想。設計階段是工程即將實施而未實施的階段,為了避免施工階段不必要的修改,減少設計變更造成的工程造價的增加,應把設計做細、做深入。因為設計的每一筆每一線都是需要投資來實現,所以在沒有開工之前,把好設計關尤為重要,一旦設計階段造價失控,就必將給施工階段的造價控制帶來很大的負面影響。現在,有的建設單位往往為了趕工期、壓低設計費,不注重設計階段的造價控制,結果造成施工階段造價控制失控。設計質量對整個工程建設的效益是至關重要的,設計階段的造價控制對提高設計質量,促進施工質量的提高,質優高效地把工程建設好,降低工程成本也是大有益處的。僅僅注意到施工階段的造價控制,往往是事倍功半。要有效地控制建設工程造價,就要堅決地把控制重點轉到設計階段上來,做到未雨綢繆,才能取得事半功倍的效果。
4 結語
毫無疑問,工程造價形成階段起源于工程決策和設計階段,在工程設計中如何控制工程造價,其意義十分重要。只有充分明白建筑工程設計與工程造價相互關系,并在設計階段重點控制工程造價,才能從源頭進行造價的合理管理。
參考文獻
[1]宋偉.項目管理概論[M].北京:機械工業出版社,2007.
關鍵詞:工業與民用建筑;鋼結構工程;測量;焊接;安裝
1 鋼結構工程施工前的工程測量
1.1 軸線方格網測設
全面復核土建施工測量控制網、軸線、標高。根據前期施工單位提供的控制點及主軸線,在+0.00處分別測設多個控制點組成矩形,在這些點上架設儀器觀測邊長和水平角,經平差計算和改正,得到4個控制點的精確坐標。根據測量規范要求,量邊精度為1/30000,測角中的誤差為±3.5”。距離采用往返觀測,角度觀察3測回,在矩形方格網的四邊,按鋼柱間距設置距離指標樁加密方格網,便于鋼柱軸線的測試。
1.2 水準基點組建立:
選3-4個水準點均勻地布置在施工現場四周,建立水準基點組。水準點采用(直徑16mm,長1m)的鋼筋打入地下作為標志,其頂部周圍用水泥砂漿圍護。將水準點和水準基點組成附和或閉合路線,兩已知點問的高程必須往返觀測,往返觀測高差較差,附和或閉合路線的閉合差應滿足規范要求。
1.3 軸線控制
做好豎向與平面測量控制是保證鋼結構吊裝順利進行的首要環節,也是確保鋼結構工程質量的重要工序。平面軸線位置控制采用內控法。
1.4 測量精度控制保證措施
根據工程施工質量要求高的特點,特制定高于規范要求的內部質量控制目標,允許偏差的減少:對測量精度提出了更高的要求,因此預配置整體流動式三維測量系統TOPCON-221D全站儀,該儀器測角精度為±2,測距精度為±(2mm+2×10)用于鋼結構安裝過程的監控。
標高和軸線基準點的向上投測,一定要從起始基準點開始量測并組成幾何圖形,多點問相互閉合,滿足精度要求并將誤差調整。
2 鋼結構工程主要構件的設計、焊接工藝
2.1 制作放樣
放樣是鋼結構制作工藝中的第一道工序,只有放樣尺寸精確,方可避免以后各加工工序的累積誤差,才能保證整個工程的質量,因此對放樣工作,必須注意以下幾個環節:
(1)放樣前必須熟悉圖紙,并核對圖紙各部尺寸有無不符之處,與土建和其他安裝工程有無矛盾核對無誤后方可按施工圖紙上的幾何尺寸、技術要求,按照1:1的比例畫出構件相互之間的尺寸及真實圖形;
(2)樣板制出后必須在上面注上圖號、零件名稱、件數、位置、材料牌號、規格及加工符號等內容,使下料工作不致發生混亂;
(3)還應該妥善保管樣板防止折疊和銹蝕,以便進行校核。
2.2 拼板
拼板時應考慮下料切割焊縫的收縮量,適當放出余量,自動切割縫為2mm,手工切割縫為3mm,焊縫收縮量視構件長度一股應放20-30mm;拼板焊應按圖紙對焊縫等級的質量要求進行,焊接前應清除焊縫口銹蝕、油跡、毛刺等,按要求開好坡口單面坡口55+5,純邊高度1.5-2mm采用焊縫清根,焊劑烘潮,焊絲清潔等措施,以保焊縫質量。
2.3 CNC切割
按下料圖要求制作角度樣板,經檢查無誤后方可使用。切割時應考慮割切、焊接的收縮余量及組裝誤差,長度一般應放20-30mm,切割寬度誤差±1mm;編程后,切割機應空機運行,記錄運行軌跡是否與下料尺寸相符,無誤后即可切割;割切時,根據板厚隨時調節火焰大小、鴦壓力、切割速度,確保切口光順平滑。
2.4 組立
翼腹板有對接焊縫時,組立應注意翼腹板焊縫錯開200mm以上;組立時確保腹板對翼板的中心線垂直度偏差為b/100且≤2mm,中心線偏移≤1mm。翼腹板間隙應≤0.8mm,以滿足埋弧焊的需要;定位焊間距一般為300-400mm,焊縫高度不超過設計縫厚度的2/3,焊條型號應與構件材質相匹配。
2.5 埋弧焊
焊接所采用的焊絲、焊劑應與構件的材質相匹配;焊前應對焊絲、焊縫進行清潔,除去油漬、銹跡,焊劑等;焊接時應加引弧板和收弧板,引弧和引出的焊縫長度應大于50mm,焊后應切割;選擇合適的焯接電流、電壓、焊接速度及合理的焊接程序,確保焊接質量,減小焊接變形。
2.6 制孔
鋼結構安裝時所留A,B級螺栓孔應具有H12的精度,孔壁表面的粗糙度Ra不應大于12.5um,螺栓孔的允許偏差超過上述標準,不得用鋼塊填塞,可采用與母材料性質匹配的焊條補焊,再重新制孔;制孔方法采用鋼模鉆孔,各種鉆孔全部采用鉆床鉆孔以提高工作效率,保證構件的質量。
2.7 矯正
鋼材切割或焊接成型后,均應按實際情況進行平直矯正;好的零件在加熱矯正時,加熱溫度應根據Q345性能選定,不得超過900℃;結構在加熱矯正后應緩慢冷卻,不能用水冷卻;矯正的鋼材表面,不應有明顯的裂縫或損傷。
3 工業與民用建筑鋼結構安裝施工技術要點
3.1 安裝方案
安裝內容包括:鋼柱、鋼梁安裝和其他構件安裝。由于該工程跨度大、面積大,經多種方案比較,鋼柱用1臺50t汽車式起重機整體吊裝,兩支鋼梁在地面上拼裝后采用2臺50t汽車式起重機同時起吊,輔以2臺曲臂車進行就位安裝。
3.2 設備選擇
綜合考慮工程特點、現場的實際情況、工期等因素,經過反復比較各種方案,從吊裝設備、與土建交叉配合要求及本企業的施工實踐,鋼結構吊裝選擇2臺50t汽車式起重機,作為鋼結構安裝最主要設備。
3.3 地腳螺栓埋設
地腳螺栓的精度關系到鋼結構定位,地腳螺栓酌埋設須嚴格保證其精度,地腳螺栓的埋設精度:軸線位移:±2.0mm,標高:±5.0mm。在柱地腳螺栓安裝前,將平面控制網的每一條軸線投測到柱基礎面上,全部閉合,以保證螺栓的安裝精度,然后根據軸線放出柱子外邊線,待安裝鋼柱地腳螺栓的承臺架子搭設好以后,將所需標高抄測到鋼管架子上。
3.4 鋼架安裝順序
按照現場實際情況,結合施工進度要求,采用合理的安裝順序。
安裝施工工藝流程按順序分為:鋼柱鋼梁吊車梁聯系梁水平支撐檁條拉桿隅撐。
3.5 鋼柱吊裝
鋼柱就位軸線調整:鋼柱就位采用專用角尺檢查,調整時需3人操作:一人移動鋼柱;一人協助穩定;另一人進行檢測。就位誤差應控制在3mm以內。
3.6 鋼梁安裝
對于于跨度較大的鋼結構廠房,鋼架梁吊裝采用“雙機抬吊法”吊裝鋼梁的主要方法如下:鋼梁首電面胎架上拼接成整體,同時在鋼梁上架設好生命線,安裝檁條時可以在鋼梁上來回走動,吊1/后在鋼梁的兩側用纜風繩將鋼梁固定,保證鋼梁的平面外的穩定,然后吊裝下一跨間鋼梁,一跨間鋼梁安裝完成后,在此跨間安裝檁條,固定鋼梁,保證鋼梁不會傾斜扭曲;安裝人員摯車為安裝平臺,對高強螺栓進行緊固。
4 結論與建議
雖然在工業與民用建筑工程中,鋼結構工程的施工相對較為簡單、便捷,但是基礎測量、構件制作與安裝施工,不是相各自獨立的,而是相互依存的;僅僅做好其中一點是不行的,必須進行全面的測量控制和制作、安裝施工管理。
關于工業與民用建筑鋼結構廠房的施工:①施工前一定要精確做好測量工作,這是前提性工作,因為后續的施工都是以此為基礎來進行的;②要做好鋼結構構建的制作工作,制作過程中一定要嚴格按照設計圖紙來進行操作,制作出來的構件產品一定要符合相關設計標準和有關規定的要求,要控制好構件產品的質量;③在安裝施工階段,一定要合理組織相關安裝施工工藝流程,加強施工質量控制。
只有控制好基礎測量、構件制作和安裝施工這三者的有機統一,相互結合,才能最大程度的確保工業與民用建筑鋼結構施工優良的質量,才能體現出企業高超的施工技術和優秀的施工管理水平。
參考文獻