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加固工程技术论文范文

加固工程技术论文

加固工程技术论文范文第1篇

1 防渗灌浆技术 

灌浆技术是通过高压喷射灌浆技术是借助高速射流(水、浆液或空气)直接冲击、切割、破坏、剥蚀原地基材料,受到破坏、扰动后的土石料与同时灌注的水泥浆液发生充分的掺搅混合、充填挤压、移动包裹至凝结硬化,从而构成坚固的凝结体,成为结构较密实、强度较高、有足够防渗性能的构筑物,以满足工程需要的一种技术措施。帷幕灌浆技术是在水利工程中重要的技术措施,帷幕灌浆主要是对水库坝基进行加固处理,对于减小大坝渗漏至关重要。 

2 高压喷射灌浆技术在水库除险加固工程中的应用 

2.1高压喷射灌浆特点 

在传统的化学注浆法中进行改进,结合物理原理,演变成为高压喷射灌浆法。这种技术的施工过程首先要对灌浆地面进行打孔,将连接喷射头的输送管插入孔内,对灌输装置内施加20M帕以上的压力,触动开关,喷射出来的材料与破坏土质混合,形成新的加固材料,凝固在表层,达到除险加固目的。这种技术使用的原料浆液价格底料方便采取,喷射点集中,土质不易流失,使用设备简单便捷,不需要大型运输工具,运用物理方法进行材料送达,对周围生态环境不会产生影响。灌输孔尺寸结合实际情况拟定,不受限制,不会出现爆破大面积塌方的现象。 

2.2 调制高压喷射灌浆浆液 

浆液调配的主要材料是水泥,结合不同水库的实际险情情况,添加适量的外加剂。浆液中不能存在大颗粒物质,水与粘土的比例要经过科学计算。在混凝土浆液中添加减水剂或者促进凝固材料时,要先了解好其酸碱度和化学性质,避免出现与水库修筑材料发生腐蚀反应,形象结构稳定性。 

2.3 高压喷射灌浆技术要求 

运用高压喷射技术进行加固只需要在损坏的结构上钻取一个30mm至50mm的孔,这一过程看似简单实际操作时要格外小心,前期需要做好精准的测量划线,对作业时间严格控制,避免出现灌孔过深或者纵线倾斜的现象。有些区域需要连续加固,对孔的分布要科学合理。确保高压设备连接牢固再进行操作,按照施工顺序执行。新形成的加固层位置与喷射时喷头移动范围有关,要求技术人员有土木工程建筑的相关知识,了解设备性能,应对突发情况及时做出变动。实施多个运输管共同工作时,要选取合适的角度,对灌孔依次进行标记,避免出现重复操作的情况,确保加固工作高效稳定进展。 

2.4 高压喷射灌浆施工质量控制 

水坝加固除险工作完成后,需要对施工质量安全进行检验,混凝土浆液材质在注入后需要一段养生时间,通过这一时间磨具的封存,加固层可更稳固,水泥材料变的更坚固,所以安全监测工作不能在灌浆完成后即刻开展,要在达到规定时间后拆除塑料隔离层再进行,对施工进行全面检查。包括灌孔的分布位置,质检人员要有自己的科学标准,以此为依据展开工作。灌浆加固点多时,要进行抽样检查,随机选取总数量百分之七的孔进行测量,记录下孔的直径、纵向是否垂直,注入口呈不规则圆形或者处理粗糙均属于不合格现象。灌浆是否达标主要检测其凝固后结构的密实程度,将一定比例的混凝土材料延灌孔注入,额定时间内其流量如果超过比较量,则需要二次维护,灌浆施工不合格。完成工作任务后要对灌孔进行密封,检测工作随着工程开展阶段进行,确保各流程符合标准再进行收尾。 

3 帷幕灌浆技术在水库除险加固工程中的应用 

帷幕灌浆技术是将浆液直接注入在水库斜坡出现裂缝的建筑材料中,形成连续的保护结构,在使用中水就不会透过裂缝渗漏。帷幕顶部直接与坝体相连接,直至不接触水面的岩石层,形成一个保护系统,减小基层渗透水对坝边坡产生的压力。 

(1)钻孔间距。帷幕灌浆在钻孔时应按照设计规定,逐渐减小孔间距离,沿着破损表面横坐标逐步加密,距离控制在1.8m至2.2m之间。如果是双排或者多排孔在测量分布中,多数先对最下层进行施工,再钻取上层灌孔,完成后进行测量,选取中间位置实施多孔的安放。 

(2)帷幕灌浆材料。选取材料时要参照国家出台的标准,使用符合强度要求的浆料。设计人员要结合实际情况对灌注材料进行调配,适当的使用化工原料,但不能对水体产生污染。先将搅拌好的材料取少量灌入实验孔中,确保安全符合要求再开展施工。 

(3)施工工艺流程。进行帷幕灌浆要先设计孔位、钻孔,对有害裂缝进行清理,将施工部位与水隔离,前期准备工作完成后再进行材料的制作,这一过程要经历较长时间,正式实施灌注时要再次检查裂缝处是否洁净,不能留有垃圾。灌浆结束后要经历一段养护时间,再进行验收,确保其牢固程度符合标准后将灌孔密封,通常采用机械设备进行后期工作,条件不允许的现场也可人力进行代替,但要保证牢固性和平准度,不能出现缝隙。整个过程需要工程技术人员现场指导,按顺序进行。 

3.1 冲洗压力 

一般而言,冲洗水压是灌浆压力的80%,在压力值大于1MPa的时候,选用1MPa;冲洗风压是灌浆压力的50%,在压力值大于0.5MPa的时候,选用0.5MPa。 

3.2 裂缝冲洗 

冲洗的时候,当清水流出10分钟后予以停止,并且总时间不得少于30分钟。对于返水达不到澄清标准的孔段,需要继续冲洗,保证孔内残留杂物厚度不可大于20cm。在邻近孔有灌浆操作或者灌浆结束不超过20小时的孔,不可以展开裂缝冲洗操作。 

3.3 制浆方式

根据有关设计规范标准,必须对帷幕灌浆制浆材料予以称重,保证其称量误差不得大于5%。在制浆的时候,需要对掺加剂、投料等进行严格控制。在制浆的时候,一定要确保搅拌均匀,并且测定浆液密度与粘滞度等参数,同时做好记录。在拌制细水泥浆液的时候,需要加入一些减水剂,并且借助高速搅拌机进行均匀搅拌,其转速不得低于1200r/min,时间需要通过试验予以确定。在使用浆液之前,需要进行筛选,一般为80μm方孔,其筛余量不得超过5%,水灰比为0.5:1,输送流速在1.4-2.0m/s之间,输浆压力在0.2-1.0MPa之间。确保浆液温度在5-40℃,低于或者超出标准的浆液视为废浆。 

3.4 帷幕灌浆施工质量检查 

在检查帷幕灌浆施工质量的时候,主要在灌浆结束14天后展开,其检查孔数为总孔数的10%。在检查灌浆质量的时候,一定要严格按照监理工程师要求,将检查孔设置在帷幕中心线上;对岩石破碎、大孔隙注入量、断层等复杂位置进行检查,等等。在进行压水试验的时候,可以在灌浆结束后根据监理工程师的指示,确定检查时间,并且按照其规定流程予以严格检查。承包施工单位需要在灌浆结束后,根据监理工程师的研究,整理有关资料,并且提交给监理工程师,为质量检查工程提供便利条件。 

4 水库除险加固中灌浆技术的应注意的事项 

冒浆是指在灌浆过程中浆液在坝坡、地面或库区底部流出或喷出采取在冒浆点加覆盖、降低灌浆压力、间断灌浆等措施。串孔是指在某一孔口正常灌浆时,浆液从相临孔口返出,说明钻孔在地下有通道相通及时填堵被串孔,待灌浆孔高喷灌浆结束后,立即进行被串孔的扫孔,进行高喷灌浆或继续钻进,凡经特殊处理的渗漏段,侍孔口返浆后均将喷射管下至原不返浆的最下位置,再进行正常喷射(复灌),确保防渗墙墙体质量。 

加固工程技术论文范文第2篇

1.1水利工程堤防发生渗透等险情的类型

水利工程堤坝出现险情包括滑坡、渗漏、裂开等类型,由于渗透引起的破坏主要体现在渗透引发的大面积的渗漏、管涌、部分泥土被冲走、严重冲刷、接触流土等。堤防渗透出现的险情主要有三种情况:第一,由于堤坝本身在施工过程中,混凝土等填充物密实度不够、不结实、不均匀;第二,由于堤坝在水利工程施工过程中没有很好地清理坝基,坝基和大坝相接处的砂石或者一些混合物质非常杂乱;第三,坝基出现险情,这主要是坝基本身的结构造成的,有些堤坝的土质里面有大量透水性很强的砂层和砂壤土层,这是造成堤坝险情的最重要的原因。

1.2对水利工程施工过程中防渗施工方案的选取

第一,要对堤坝的坝身进行防止渗漏处理,通过设置防渗墙、钻孔灌浆、扩大裂缝灌浆等方式,建立防渗体。在一定条件下还要进行加厚帮堤,对坝身的填充材料进行重新填充构筑等。第二,设立堤坝截渗墙,主要通过使用薄墙以及低廉的材料,从而使工程造价显著降低。当前经常使用开槽的方法、挤压法、深沉法建造墙体都能达到一定的标准,这里面使用深沉法打造墙体,是有较低的造价,在墙里的深度不大于20厘米,效果最好。如果使用高喷的方法打造墙体,成本造价相对较高,但是有些地方由于受到施工场地的限制,尤其在一些不宽敞的地方,而且施工场地有很多障碍物时,使用此方法效果最好。第三,一些地层中砂砾含量大、砾石块径也很大的情况下,使用冲击钻并结合开槽的其他形式进行,这样也会使成本有很大提高。

2堤坝工程防渗加固技术

2.1堤坝防渗处理

我国对防渗的原则和措施经常使用防渗墙和灌浆的方法对渗漏进行处理,有时使用减低浸润线的方法或者使用加大重量和采用防滑桩等方法,进一步提高堤坝抗滑动的能力,加大抗滑动的安全系数。当然,进行堤坝滑坡的处理方法非常复杂,要认真观察和分析产生滑坡的原因,并采取相应的办法对症下药地解决问题。如加大坝体的稳定性和牢固性,采用复合土工膜或者土工膜进行防渗漏处理,在施工材料中加进去加筋材料,进一步提高混凝土的稳定性。通常采用的方法是上游一般用帷幕灌、铺设防渗墙堵住、拦截等方法,下游经常使用疏导、减压、排出的办法,建造减压井、修建排水沟等进行坝体压力减小,从而起到防渗的处理方法。

2.2堤坝灌浆防渗的方法

2.2.1劈裂式帷幕灌浆法。

为了对堤坝坝身进行稳定加固,可以使用劈裂式帷幕灌浆的方法,使堤坝渗漏清除。具体做法是:依照堤坝的直和弯曲情况,使用轻捷简便的钻机进行钻孔,钻孔时可使用直线或梅花形状,沿着堤坝的某一中心线,由坝堤的顶部到堤坝外侧1.5米的位置实施钻孔,各空中间的距离大约3米,钻孔的深度要根据坝身的具体情况而定,可以把坝身钻透后再进行填土或者钻入1~2米较为合适。进行帷幕灌浆时,要从下到上,少灌多次进行,水泥浆液要由稀薄到黏稠,逐渐进行,并且逐渐加大压力,灵活应对。

2.2.2低压速凝式灌浆法。

在一些高危水位的抗洪抢险中,尤其是由于堵塞而发生管涌,可以使用低压速凝式灌浆法。依据堤坝管涌出现的位置以及堤坝是否是黏土层还是砂砾层的具体情况,可采用相应型号的钻机进行钻孔,并向孔内放入浸水后容易发生膨胀的大米、豆子之类的东西,从而增大产生管涌的阻力,使出现管涌时的速度变慢,不至于水泥浆液随着水流流出。再用不大于50kPa的压力慢慢对着钻孔注入混有速凝剂和水玻璃的水泥浆液,以使水泥加快凝固,尽快阻塞管涌。

2.2.3高压填充式灌浆法。

这种方法只是用在堤坝坝基的基础灌浆,也可用于因为蚂蚁巢穴溶洞的灌入。在进行基础灌浆时,可以使用50米工程钻机从坝堤顶部需要灌注的位置进行钻孔,各钻孔之间的距离可以在1~2米,钻孔的深度可以通过基础坝基然后进入砂石层大约2米的位置最好。然后用128.60~167.50kPa进行高压灌浆,套管一定要保持干燥,并要放置到填土层,基础部分的砂砾层要用水泥浆灌注,再逐渐向土层提高,再用黄泥浆把钻孔封住。这种高压填充式的灌浆方法,对治理由于坝基不牢固引发管涌,对蚁穴、溶洞的灌浆都起到很大的作用。

2.2.4建造防渗体。

对于使用水泥浆液砌石的重力坝,在堤坝的上游表面进行加固灌浆,从而使渗漏涵洞或缝隙进行填堵,使堤坝坝体得到更好的加固,也使防渗能力得到进一步加强,保证堤坝坝体的完整性和防渗能力增强。在坝体下游表面进行加固灌浆,尤其是堤坝的坝体表面出现漏水或者有混浊物流出,以至于出现水平小孔或者倾斜孔,可以使用埋设水泥浆管进行灌浆,使坝体的涵洞和裂缝产生堵塞,从而影响坝体的稳定性和抗冲刷能力。这种施工工艺对拱坝及支墩坝体工程非常适合,使用这种方法时要求坝体前面没有水,要重新在坝体表面剔除缝隙,再用高标号的水泥浆液或者防水材料和高标号的水泥砂浆配制的浆液进行嵌缝,从而提高坝体的稳定性和牢固性。

2.3混凝土防渗墙技术

2.3.1高压喷射防渗墙。

通过高压喷射对坝基的覆盖层进行冲击,然后把水泥浆液充分灌注到坝基的下面的土层里面,使其与土层颗粒充分融合,从而构筑成防渗墙。

2.3.2自凝灰浆防渗墙。

使用膨润土、水泥、缓凝剂等制造成自凝灰浆,在凝固的时候可以当作凝固时凿孔壁的水泥泥浆,在完成后自然凝固,从而起到防止渗漏,强化孔壁的作用。这项技术在国外得到广泛应用,在我国只是刚刚开始运作。

2.3.3垂直铺塑。

通过使用链斗式的挖槽机,把挖出的槽渣通过链斗运出,这样槽孔的连续性就形成了,再用水泥浆液加固槽孔壁,待水泥槽成型后再在上面把防渗薄膜铺设上,然后再进行黏土回填。槽的深度不能超过15厘米,宽度大约在15~30厘米之间。这种方法对沙化土层较为适宜,施工效率也很高。

3结语

加固工程技术论文范文第3篇

1玉铁铁路工程简介与路基注浆加固技术施工要求

1.1玉铁铁路简介玉铁铁路工程北起黎湛铁路玉林站,终到铁山港,整体历程约为132km。由2009年12月28日施工,共通过21座隧道。其中,A路段主要经过风化岩层等复杂地貌,具有施工难度大、技术水平要求高等特点。

1.2路机注浆加固技术施工要求1)设计加固深度与范围。A路段加固范围主要为风化岩层区域,孔间距为1.5m,孔深分为2m、4m两种形式。采用先外后内的注浆顺序,形成“帷幕”;行“隔行跳打”施工工艺,先排为主、后排补注,避免出现冒浆、跑浆等现象[1]。2)施工设备。简单统计在A路段施工中的施工设备情况见表1。

2钻孔与注浆

2.1主要注浆材料主要采用P.042.5袋装水泥,根据相关标准进行水泥采购、入场与储存管理,保证水泥质量满足A路段施工建设的实际要求。水泥浆水灰比为1∶0.9。

2.2施工工艺A路段路基注浆加固工艺具体流程见图1。图1A路段路基注浆加固工艺流程

2.3主要施工工序在A路段施工过程中,其施工方法主要有以下几点。1)准备注浆、钻机设备。根据测量点位,当钻机准备就绪后,将钻机平稳安放,将水平钻头水平角度调整为垂直(参照钻机水平角度);注意注浆机、制浆机及其配套设施安置,固定注浆管线,通常情况下,注浆管线的长度应为(40±10)m,长度过长容易增加压力损失。现场准备拌合设备与材料,如粉煤灰、水玻璃等。2)钻孔施工方法。采用200型盘式钻孔机旋转钻进,使用50mm钻头,并依靠48普管护壁。整个钻孔过程严格采用干钻法,切忌在钻孔过程中加水[2]。3)浆液配置。按照上文分析合理配比水浆泥。根据制浆机容量取水;根据水灰比例选取相应重量的水泥,开启制浆机后边搅拌边添加水泥。通常情况下,搅拌时间可控制在(5±2)min(浆液无大范围沉淀即可),搅拌结束后将水泥浆置入储浆桶。水泥浆置入储浆桶后要不断进行人工搅拌,避免浆液沉淀。在A路段施工中,主要水泥浆配置原料为水、P.042.5水泥。先加水,后添加水泥与外加剂,拌合(15±5)min。水泥浆流过过滤筛后应过滤2~3边,再存入浆液池。4)注入压力。注浆压力与土质强度、重度有关,而这部分数值难以确定,因此在A路段施工中根据传统施工经验,将注浆压力控制为0.4MPa。5)终孔标准。采用压力-流量双控的方法控制注浆量,当注浆压力达到设计注浆压力并稳定时基本原则(稳定时间为4min)。注浆压力大于2倍设计压力并无法注浆可终孔。个别注浆孔注浆量偏大应停止注浆,分析注浆量偏大的原因后继续注浆。6)注浆结束封孔。注浆结束后,应立即拔出套管并用水泥将浆孔封堵。清洗制浆机、注浆泵后,移至下一处并施工。7)注浆效果检查。①注浆结束后,与物探结果资料进行对比,结合浆孔缝合效果,判断注浆效果。②注浆前后,对比钻孔注水实验单位吸水量,正常条件下,注浆后单位吸水量应略小于注浆前(约为5%),且未发现漏水现象。③钻孔效果检查,采取抽样检测方法,选取4%的注浆孔,根据芯浆情况判断注浆效果[3]。

3施工注意事项与常见问题处理

3.1施工注意事项在A路段施工时,为提高施工质量,主要进行以下几方面控制:①施工之前正确判断管沟具置。②在高压线下施工过程中,钻探机根据具体施工条件进行相应改装,并重视保护高压线路。③注浆孔应采取跳孔施钻的方式,切忌出现钻完全部注浆孔在注浆的情况,避免孔位串浆。注浆流程应按照“自路基坡脚向线路中心”的顺序,先两侧注浆再中间注浆,保证注浆质量。④注浆钻孔的孔位移动距离为0.5±0.1m,大于这个范围时必须进行处理。⑤注浆过程中,要重视地面观测记录;记录钻孔与注浆流程。⑥注浆过程应加强技术指导和基础数据统计工作,为日后进行数据分析提供具有参考价值的资料。⑦注浆过程中应加强环境保护,及时处理浆液废弃物。例如,在整理好场坪后,应在注浆场坪四周修建排水设施,保证污水能及时。⑧注浆结束后及时采用水泥砂浆、C15混凝土将注浆孔封填,并饱满至孔口[4]。

3.2路基注浆加固技术常见问题处理1)在A路段施工中,主要出现以下几点问题:①在注浆孔定位中,钻机受施工场地的影响,回转半径变小,定位速度减慢;同时钻塔较大,增加钻孔难度,经常出现钻孔偏离的现象。面对这一问题时,在钻孔过程中要尽量靠近最初的设计位置,对一些容易出现偏差的地形可进行简单加工后在进行处理。②由于A路段钻孔地层杂质较多,若钻孔振动较大可引发塌孔等现象,因此在施工过程中借助PVC管护孔,可有效避免塌孔等现象。③在注入浆液时,容易出现搅拌浆液不均匀与储浆桶内浆液沉淀现象,因此必须要紧抓搅拌环节,避免沉淀现象发生。④在注浆孔裂缝处理中,要不断观察裂缝变化问题,及时调整注浆压力值,必要时可停止注浆。2)要特别注意是注浆流程的连续性,若受外力因素而中断可采取一下措施进行处理:①应尽快恢复注浆,若注浆间隔时间过长应冲洗钻孔再进行注浆(若无法冲洗,应清理钻孔后再注浆)。②恢复注浆时,应继续使用同级水泥浆(注浆率与中断前相近即可),使用中断前同级水泥浆灌注最佳,注浆率与中断前相比减少较少则应使用加浓浆液灌注。③注浆后,若注浆率低于中断前且在短时间内停止吸浆,必须立即采取补救措施。例如,可增加相邻孔注浆压力或适当增加注浆孔数量。

3.3施工质量控制与检验方法1)分期、分批供应符合设计要求的水泥与外加剂等材料,在每次原材料供给之前应及时检查验收,并做好管理、发放工作。水泥与中砂等施工材料必须接受检验,试验师检验合格后,方可用于施工。2)注浆后,对比钻孔注水实验单位吸水量,正常条件下,注浆后单位吸水量应略小于注浆前(约为5%),且无法发现漏水现象,若发现漏水情况,应立即进行处理。

4结语

加固工程技术论文范文第4篇

【关键词】混凝土建筑,建筑结构,加固技术,分析探讨

中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:

一.前言

改革开放以来,我国的建筑行业取得了辉煌的发展成果,建筑施工体系不断完善,工程质量管理系统不断成熟,施工工艺不断得到更新,在此过程中,混凝土建筑结构在建筑行业得到全面的推广运用。由于混凝土建筑结构独具的特点,因此,加强对钢筋混凝土建筑加固技术的研究和探讨,不仅仅是促进整个建筑行业进步的需要,也是促进施工工艺革新的客观需求,更是新时期下,坚持以人为本,建设社会主义和谐社会的重要举措,因此,加强对混凝土建筑的加固技术研究,有着十分客观的经济意义和社会意义。

二.混凝土建筑结构进行加固的意义分析

1.这是保证混凝土结构稳定性的基础措施,混凝土的建筑结构形式是最为广泛的建筑结构形式,但是,在设施工过程中,尚存在着一些不成熟的地方,建筑工程的后期护理也难以做到规范化和标准化,因此,使得建筑结构的安全性和稳定性得不到保证,必须实施加固,保证建筑安全,提高建筑质量。

2.这是完善混凝土加固理论的客观要求,混凝土建筑的加固技术具有复杂性,涉及到各种法律规范,施工标准,施工的材料设备等各个方面,虽然这种技术已经在世界范围内广泛运用,但是这种技术依然不够完善,理论不够成熟,基本上依然处在探索阶段。因此,加强加固技术的探讨研究,有助于完善加固技术理论系统,有着重要的意义。

3.这是保证建筑质量的重要举措,现有建筑物及构筑物常常因设计或施工的缺陷以及长期使用过程中的老化、破坏,甚至自然灾害造成混凝土结构承载力不足、开裂以及抗震性能不良等,影响建筑物及构筑物的安全和使用功能,从而不得不考虑结构的修复加固问题。另外,结构设计规范也几经变动,原有建筑物及构筑物大部分己不满足现行规范的设计要求,必然存在一定的安全隐患。

三.混凝土建筑结构常见的加固方法探讨

目前我国建筑领域存在的加固技术有很多,但加固技术在实施的过程中要根据建筑结构的具体情况与建筑结构问题的严重程度而具体问题具体分析,针对不同的建筑采用不同的加固技术,制定适合建筑结构的最佳加固方案,提高建筑工程的质量。

1、粘滞阻尼器的应用

粘滞阻尼器是被动控制技术中的一种消能装置,其安装于结构的某一部位,易地震作用较小时阻尼器具有足够的初始刚度,处于弹性状态,结构体系具有足够的抗侧向刚度,能满足结构正常使用要求。当出现中、大地震时,随着结构侧向变形的增大,阻尼器进入弹塑性状态,并且迅速衰减结构的位移、速度、加速度等动力反应,从而确保主体结构在强地震作用下的安全使用。但是要注意一些细节问题。

(一)与阻尼器设备相连的梁柱的抗震等级需提高一级,以保证此部位最后进入塑性。

(二)需考虑结构的地震力可以传递给阻尼器,则运用PKPM设计时结构应满足刚性隔板假定。

(三)阻尼器的输出力是单方向的,需在垂直输出力方向设置限位装置。

2、置换混凝土加固法

当钢筋混凝土的建筑发生强度弱化,或者梁,柱等构件受到腐蚀,火灾,雨水,风吹,日晒等多方面的侵蚀,建筑结构的耐久性大幅度降低,混凝土出现斑驳,开裂时候,可以使用置换混凝土加固法。要做好支顶措施,保证原有构件的安全稳定,也使得混凝土的置换工作处于卸荷的状态进行,增强加固效果,增强构件的负载承重能力。同时,要对原有的混凝土采取科学方法剔除,并做好清理工作。这种方式可以大规模操作,但是,原有的混凝土剔除难度大,很容易对建筑物原有构件造成损坏。施工时候一定要仔细,严格执行各种操作标准。同时,可以采用一些先进机械设备,提高施工的效率。

3、预应力加固法

预应力加固方法是通过外加预应力钢拉杆对钢筋混凝土建筑施工达到加固目的的方法,在施工过程中,不断增加预应力迫使钢拉杆和其他的型钢撑杆受到压力,对原有建筑物结构的预应力产生影响甚至是改变,从而大幅度的降低了原有建筑物的应力水平。可以很好的消除应力应变滞后的难题。这种加固方法同时拥有加固功能,卸载功能,改变应力结构分布的功能,可以应用于大规模,大跨度的大型钢筋混凝土建筑加固施工,这种方法虽然增加了施加预应力的机械设备,但是,这种加固方法加固效果稳定,且总体成本相对较低,具有很大的优势。

4、外包钢加固法

在对钢筋混凝土建筑加固时候,外包钢加固方法是其中重要的方法之一。通过将建筑物的构件外部四角或者是两个角包上型钢,达到加固的目的。这种方法工作量很小,操作简单,而且加固的效果相对很稳定,因此,是一种广泛应用的常规加固方法。在这种加固方法施工时候,要保证原有的建筑物构件的截面尺寸不能变大。

5、绕丝加固法

在使用绕丝加固法对钢筋混凝土建筑物实施加固时候,一般都通过将退火钢丝缠到将要加固的建筑物构件上,使得原建筑物构架的混凝土被约束,使得建筑物的极限承载力和建筑物的延性得到提高。这是一种补强加固的施工方法,其最主要的目的是要提高建筑物构件的位移延性。使用绕丝加固法对建筑物构件实施加固之后,自重会比较小,构件的尺寸和相关的截面没有太明显的变化,对施工的环境要求也不高,但是,这种方法有着最大的缺陷,那就是通过施工后,加固的效果不太明显,尤其是矩形截面的钢筋混凝土的构件承载力难以得到显著的提高。

四、混凝土建筑结构加固技术的发展趋势展望

随着科学技术的发展,钢筋混凝土加固技术出现了一些新的趋势,主要有几个表现。

1、纤维复合材料加固法

纤维复合材料加固法显著地显现出其优势,得到了广泛的实际应用。尤其是粘贴纤维加固法较成熟,应用也比预应力纤维加固法及嵌入式纤维加固法广泛。根据研究现状,这三种纤维加固方法有待解决的共同问题主要有以下几方面:纤维材料加固构件的长期受力性能的深入研究; 纤维材料对节点加固性能的研究;用纤维加固的结构在较高温度下强度严重退化,如何改进加固材料性能和加固构件的防火耐温措施是有待研究的课题; 加强非碳纤维材料加固构件的试验及理论研究;如何简化施工工艺,加强质量保证,降低工程造价是一件十分紧迫的事情。

2、钢丝网复合砂浆加固法

从用钢丝网复合砂浆加固钢筋混凝土结构,虽然已有多年的研究历史,但在土木工程中的应用仍处于开创性研究阶段,国内在这方面的研究更属刚起步。但用无机复合砂浆(或水泥砂浆)粘贴钢丝网加固钢筋混凝土构件的方法,比起用有机胶做粘结剂的方法有其独有的优势,其应用前景较好。

五,结束语

混凝土建筑结构是目前最为广泛运用的建筑结构之一,既关系到整个国民经济的发展,又关系到居民生活方式的改变和生活质量的提高,因此,通过加固技术的研究,在建设施工过程中,充分考虑到各种项目工程的实际情况,根据不同的建筑结构构件特点,科学制定施工方案,合理选择加固方法,严格遵守各种施工标准和施工规范,采用先进科技和先进施工工艺,促进加固施工的规范化和标准化,提高整个钢筋混凝土建筑的加固效果,增强其稳定性和安全性。

参考文献:

[1]-高利学 关于混凝土建筑结构加固技术的新探[期刊论文] 《科技创新导报》 -2012年6期

[2]-王丽晶 混凝土建筑结构加固技术新探[期刊论文] 《黑龙江科技信息》 -2011年2期

[3]-苑绍东 浅谈混凝土建筑结构的加固技术要点[期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年9期

[4]崔士起,张田德,成勃,裴兆贞,碳纤维在建筑结构加固改造工程中的应用研究 [会议论文] 2009 - 中国建筑学会工程质量检测学术会议

加固工程技术论文范文第5篇

关键词:隧道洞口;施工原则;地表预加固技术;使用范围

中图分类号:U45文献标识码: A 文章编号:

由于隧道洞口在施工的过程中,会因为所处位置不同而出现不同的问题,山岭地区峰谷起伏比较大,地面横坡比较陡,因此就会导致隧道洞口的岩性较差,从而会在很大程度上影响到隧道洞口的质量。因此,在隧道洞口的施工过程中,施工人员要在符合施工原则的基础上,对隧道洞口进行隧道洞口预加固技术,保证洞口的质量。

一、隧道洞口的施工原则及特点

(一)隧道洞口的施工原则

在隧道工程还未进行施工的时候,山坡相对来说是稳定的,在这种情况下,遵循“早进洞,晚出洞”的施工原则无疑成为了最有利于稳定的施工方法。但在此原则的基础上,还有些理论提出了“自然进洞”的施工原则,所谓的自然进洞,就是在保持洞口原有坡面的情况下,借助以下施工措施采取提前进洞的方法。

1、在隧道洞口施工的过程中,为了能够保护土体的稳定性,尽量不要对原地表植被进行破坏。

2、少开挖,特别应该尽量较少对山体清方大开挖。

3、在隧道洞口施工的过程中,应该采用由上而下的施工方法,为了减少高边坡所造成的威胁,应该先支护,然后在进行挖掘够工作。

4、如果在对隧道洞口施工的过程中,发现洞口存在地层滑坡、崩塌以及泥石流等自然灾害的情况时,应该采取一定的措施将这些灾害处理过后在进洞,保证施工人员的人身安全。对于隧道洞口自身所具有的浅埋、地质条件复杂、围岩不稳定、雨季施工等不利条件,在施工的过程中,应该采取“自然进洞”的方法。

(二)隧道洞口的施工特点

在隧道洞口的施工中,应该对洞口的设计进行合理选择,无论是洞口位置还是进洞的方案,都应该根据具体的情况来进行针对性的选择,由于线路走向、地形、地物对隧道洞口的限制, 隧道洞口的特点通常表现在以下几个方面:

1、由于隧道的洞口部位要穿过山体表层,其岩石风化较重, 稳定性差.所以就会导致在洞口开挖的施工过程中,会对原山体坡面的平衡产生破坏,容易出现滑坡的情况; 除此之外,由于洞口所处的位置在山体陡坡或者是悬崖处, 即使围岩的条件比较好,也很容易出现崩塌的现象, 因此,在对隧道洞口施工的时候,在进洞前,一般都要采用加固技术的辅助。

2、 由于隧道的轴线与山体的走向呈现出斜交的情况, 山体对洞口形成偏压.

传统洞口段工程施工方法的主要弊端是在开挖边仰坡土石方时, 难免会对原有山体的平衡状态造成破坏, 如果洞口地质及水文条差, 山体不稳定, 一经施工就会不断出现边仰坡坍塌, 顺层滑动, 古滑动体复活等工程病害, 给施工带来很大的困难.

二、隧道洞口地表预加固技术

对于隧道洞口地表预加固技术,主要是借助地表注浆加固等方法来实现提前进洞,这样能够有效的防止由于多种因素而引起的工程病害,对洞口的边坡和仰坡起到了良好的稳定作用,其主要优点是成本低,防护能达到理想的效果。一般情况下,加固的方法主要包括深孔注浆、地面锚杆以及高压喷射注浆三种。

(一)深孔注浆加固方法

深孔坚固方法主要应用在隧道地址处在水文条件比较复杂,节理发育,地下水丰富且存在偏压的地址情况下,为了能够将成洞条件有效的改善,根据隧道洞口具体的设计要求来进行地表注浆。深孔注浆主要是利用压力将能够固化的液体通过钻孔的方法注入到岩土的缝隙中,使其形成一个整体,以此来加固洞口周围的岩石,来维护土地在施工过程中的稳定性,从而改善隧道洞口的形成条件。

(二)地面锚杆加固方法

通常情况下,隧道洞口在开挖之后,会出现上方岩体会因为失去平衡而产生向洞内滑坍的情况,这种情况,如果仅仅依靠洞室内的支护是远远不够的。针对这种现象,采用地面锚杆加固方法能够在很大程度上减少地表的沉陷值和沉陷槽的宽度,同时还能够减少地表的纵向滑移,形成一定的抗滑功能,使隧道洞口的施工质量得到保证。

(三)高压喷射注浆加固方法

高压旋喷注浆是加固地层的一种重要方法,为了能够使隧道地层的稳定以及工程的顺利施工,采用高压旋喷注浆技术队地层进行加固是一种常用的措施。这种加固方法主要适用于含水软弱地层,主要是将浆液材料压入地层中,通过搅拌的方式,对一些相对来说松散的流沙体进行充填、挤密和固结,以此来改善含水软弱地层的物理性能,提高地层围岩承载力及整体性,为隧道洞口的施工创造良好的条件。

三、地表预加固技术的应用和发展

地表预加固技术是隧道洞口的施工中得到了广泛的应用,该技术所起到的效果也相当明显。因此,已经有越来越多的隧道洞口技术采用地表预加固技术作为工程的辅助技术。例如:巴西圣保罗城的污水截流隧道采用了盾构法来进行施工,针对不同位置采取不同的加固方法,有效的解决了该工程在掘进中发生的压气漏而引起的坍塌情况。此外,位于浙江省西北部的昱岭关隧道,由于其隧道处于偏低状态,土地的稳定性相对来说要差上很多,在隧道洞口的施工过程中,采用深孔注浆加固的方法对其进行加固,注浆的长度为158m。注浆宽度覆盖隧道开挖的轮廓线,有效的解决了昱岭关隧道工程中出现的问题。保证了工程的质量。

随着我国公路迅速的发展,地表预加固技术将凭借着它自身的诸多优势在隧道洞口施工中得到越来越多的应用,当洞口浅埋、地面荷载不对称而产生偏压这些问题出现的时候,地表预加固技术就显得格外重要,随着其广泛的被应用,对于地表预加固技术的要求也会越来越高,从而能够更加充分的发挥其对隧道洞口的作用。

结语:

综上所述,隧道洞口的施工质量与整个工程的质量有着密切的关系,在隧道洞口的施工过程中,施工人员应该从工程具体的施工情况,以及工程所处环境的综合因素来全面考虑,从而选择科学合理的方法对隧道洞口进行加固,常用的方法就是文中所提到了深孔注浆、地面锚杆以及高压喷射注浆等技术,在未来的工作中,技术人员应该根据地表预加固技术的现状,来明确掌握其发展前景,从而更好的将地表预加固技术的作用发挥出来。

参考文献:

[1]刘卫红,张海涛.隧道洞口施工原则和地表预加固技术与使用范围分析[J].城市建设理论研究.2011(34)

[2]董彦明.浅谈隧道洞口地表施工原则和预加固技术[J].价值工程.2010(15)

[3]安刘生.隧道洞口施工地表预加固技术及应用[J].北京工业大学学报.2007(3)

[4]尚高高.隧道洞口施工地表预加固技术分析与应用[J].城市建设理论研究.2011(28)

加固工程技术论文范文第6篇

关键词:软基加固; 施工技术; 道路

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.124

道路施工的软基加固施工技术其本质是对道路软基的处理技术,根据工作实际和道路施工发展现状可知我国道路软基加固技术的种类非常多,基于文章篇幅的考虑本文主要探讨复合地基加固法里的高压旋喷桩加固技术和碎石桩加固技术[1]。

1 高压旋喷桩加固技术在道路软基施工中的运用

1.1 高压旋喷桩加固技术理论分析

高压旋喷桩加固技术的基本原理是用将调配制作好的水泥浆以高压的方式强制喷进道路软基土体,破坏软基土体的结构发生水化、硬化作用,形成泥浆和土体充分粘合的复合地基,提高道路软基的承载力,进而实现加固道路软基的目的。高压旋喷桩加固技术运用的机械设备主要是高压旋喷机,它主要是由旋喷钻杆、高压设备、浆液搅拌机、排污泵、配套设备等组成。高压旋喷桩加固技术的优点是操作简单、快捷、施工灵活、无震动、无噪音且加固效果好等,它的缺点是高压旋喷机比较贵,道路软基加固施工的成本较高,且这种技术对施工人员的要求比较高,如果施工人员缺乏专业技能、经验或者缺乏责任心,将严重影响道路软基加固效果。高压旋喷加固技术比较适合道路软土层厚度在24m以上的软基加固处理,高压旋喷布设方式一般是正方形或者等边三角形的几何图形布置[2]。

1.2 实例分析

(1)高压旋喷桩加固技术的确定。某道路工程属于总工程的第9标段的第二工区,道路全长35.7公里。道路工程的施工难点是沉降施工、施工噪音处理和桥头跳车问题,如果选用其它加固技术容易引出施工附近居民、单位的投诉、索赔。施工单位相关负责部门运用层次分析法和多级模糊评价法对该工程进行评价后,建议使用高压旋喷桩加固技术进行该标段工区的道路软基处理。

(2)施工方案和施工工艺。基于经济的考虑该标段工区的软基加固采用单管高压旋喷注浆法,钻孔采用旋转振动钻孔方法。施工工艺流程是先通过实验确定水泥浆的配置比参数,配置好水泥后在现场进行首件试桩。试桩技术参数严格按照施工组织设计要求进行,首件基桩施工全程由相关技术人员和监理单位进行全程监控,严格控制首件基桩的施工质量。首件基桩施工结束后该施工单位对其进行首件基桩施工总结并编制总施工进度计划,优化基桩施工过程中各项技术参数,将施工总结和施工进度计划上交监理单位和业主,经双方签字后开始大面积施工。实际施工中施工技术流程是制作水泥浆,然后钻机钻孔至设计要求,将水泥浆由泥浆管运输至高压旋喷管,按照设计速度进行提升、旋转。参考该标段道路基加固技术的设计参数,高压旋喷加固技术施工的允许偏差。

2 碎石桩加固技术在道路软基施工中的运用

2.1 理论分析

碎石桩软基加固原理是利用卵石、黏性土。碎石等主要材料置换道路软基中的软土,形成复合地基加固碎石桩,提高道路软基的土体强度,减小软土地基土体空隙的可压缩性,达到加固道路软基的目的。下表1是碎石桩三种加固原理:

碎石桩加固技术比较适合加固松散粉细砂、粉土、粘土等土质成分的道路软基,但是一些研究者认为碎石桩也适合加固抗剪强度在15kPa~20 kPa之间的道路软基,同时还适合加固地下水位比较高的道路软基。碎石桩加固技术的布置形式一般是矩形和三角形,它的优点是操作简单、快捷、施工成本低等,按照施工工艺方法可将其分为振冲、干法振动、沉管、强劣置换以及射水成孔袋碎石桩[3]。

2.2 实例分析

某道路工程隶属总道路工程的第13标段的第5工区,该标段道路全长16.8m。该施工单位通过层次分析法和多级模糊评价法对该标段工区的软基加固进行综合评价后,确定运用振冲碎石桩加固技术。该道路工程的施工方案是先对该工段进行平整清理,然后由地质勘探技术人员进行地质勘察,根据地质勘察资料编制施工组织设计,然后严格按照施工组织设计要求进行施工。施工前的准备工作是收集道路地基加固资料,对施工单位的所有参与人员进行施工前培训,熟悉各种技术文件,放线观测,并做好现场临时辅助设备的布置。施工过程中的施工技术流程是先进行道路地基振冲成孔,然后提前制作、配置好的碎石桩料填进钻孔。在填料时需注意填料和振动密实同时进行,直到碎石桩达到设计的密实电流值方上提振冲器,然后反复重复这一过程直到碎石桩完成为止。在进行道路软基碎石桩振冲密实加固时需先护壁再成桩,其具体做法是在振冲成孔时不能一步到位,应先在软基上部土层钻孔,然后提出振冲器将碎石料填入钻孔,填满之后再将振冲器就位进行钻孔,钻孔时需密实边成孔,将碎石料挤进孔壁加固成孔壁强度,预防成桩过程中发生孔壁坍塌事故。

3 结束语

高压旋喷桩加固技术的基本原理主要是利用高压破坏道路软基土体的结构,将水泥浆强制与道路软基土体充分结合形成加固的复合地基。碎石桩主要是通过碎石料置换道路软基中的土体,它的施工工艺是钻孔、填料、密实形成碎石桩。碎石桩加固技术的效果不如高压旋喷桩,但是它的施工成本低。此外道路软基加固技术还有CFG桩、抛石挤淤结合强劣置换法等,这些加固技术各有适用范围和优缺点。

参考文献:

[1]李云辉.道路施工中的软基加固施工技术应用实践[J].黑龙江科技信息,2015(02):123.

加固工程技术论文范文第7篇

【关键词】既有建筑,地基基础,加固施工

中图分类号:TU4 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

改革开放以来,我国的建筑行业取得了辉煌的发展成果,建筑施工体系不断完善,工程质量管理系统不断成熟,施工工艺不断得到更新,在此过程中,由于混凝土建筑结构独具的特点,混凝土建筑结构在建筑行业得到全面的推广运用。因此,加强对既有建筑尤其是钢筋混凝土结构中地基基础加固技术的研究和探讨,不仅仅是促进整个建筑行业进步的需要,也是促进施工工艺革新的客观需求,更是新时期下,坚持以人为本,建设社会主义和谐社会的重要举措,因此,加强对既有建筑地基基础的加固技术研究,有着十分客观的经济意义和社会意义。

二、对既有建筑地基基础进行加固的意义分析

1.这是保证建筑整体结构稳定性的基础措施,万丈高楼平地起,既有地基将会直接关系到整个建筑的安全性和稳定性,对整个建筑的稳定性有着十分重要的影响。但是,在既有地基基础施工过程中,尚存在着一些不成熟的地方,建筑工程的后期护理也难以做到规范化和标准化,因此,使得建筑结构的安全性和稳定性得不到保证,必须实施加固,保证建筑安全,提高建筑质量。

2.这是完善既有建筑地基基础加固理论的客观要求,既有建筑地基的加固技术具有复杂性,涉及到各种法律规范,施工标准,施工的材料设备等各个方面,虽然这种技术已经在世界范围内广泛运用,但是这种技术依然不够完善,理论不够成熟,基本上依然处在探索阶段。因此,加强加固技术的探讨研究,有助于完善加固技术理论系统,有着重要的意义。

3.这是保证建筑质量的重要举措,现有建筑物及构筑物常常因设计或施工的缺陷以及长期使用过程中的老化、破坏,甚至自然灾害造成建筑既有地基基础结构承载力不足、开裂以及抗震性能不良等,影响建筑物及构筑物的安全和使用功能,从而不得不考虑结构的修复加固问题。另外,结构设计规范也几经变动,原有建筑物及构筑物大部分己不满足现行规范的设计要求,必然存在一定的安全隐患,

4.这是保证建筑使用者切身利益的客观要求。伴随着建筑行业的快速发展,越来越多的建筑工程开始施工,房屋建筑的更新换代的周期也逐渐缩短,房屋建筑的稳定性和安全性将会直接关系到使用者的切身利益,对既有地基基础进行加固,不仅仅可以使得建筑的性能得到保障,也可以一定程度的消除很多的安全隐患,使得建筑的使用者能够安全使用,维护了他们的合法权益,体现出以人为本的思想战略。

三、既有建筑地基基础加固施工技术探讨

1既有建筑地基和基础加固前期准备

(一) 既有建筑地基和基础加固前,应先对地基和基础进行鉴定,方可进行加固设计和施工既有建筑地基和基础的鉴定、加固设计和施工,应由具有相应资质的单位和有经验的专业技术人员承担。

(二)对于相关建筑的处置

对地基基础加固的建筑,应在施工期间进行沉降观测,对重要的或对沉降有严格限制的建筑,尚应在加固后继续进行沉降观测,直至沉降稳定为止。对邻近建筑和地下管线应同时进行监测。

(三)既有建筑地基和基础加固的施工人员应掌握所承担工程的地基基础加固目的、加固原理、技术要求和质量标准等施工中应有专人负责质量控制,并进行严密的监测,当出现异常情况时应及时,会同设计人员及有关部门分析原因,妥善解决。

2. 复合注浆法

(一)注浆钻孔施工。对桩基的桩身缺陷或桩底持力层缺陷进行加固时,先采用地质钻机在桩中进行钻孔抽芯或在桩侧进行钻孔,对桩身缺陷加固时需在桩中钻孔抽芯至缺陷位置以下1m左右,对桩底持力层缺陷加固时需根据设计桩底持力层要求从桩中或桩侧钻孔抽芯至完整持力层以下3m左右。钻孔孔径一般开孔为110mm或101mm,终孔直径为101mm或91mm,钻孔垂直度保证小于1%。

(二)建立孔口注浆装置。注浆钻孔施工完成以后,在注浆孔口建立注浆装置。孔口注浆装置采用预埋设的方式固定在桩顶注浆孔口,采用水泥浆将孔口装置与钻孔之间的间隙固定密封。

(三)采用高压旋喷方式喷射清水进行冲洗扩孔。

(四)采用高压旋喷注浆方式进行注浆。按要求进行清水喷射洗孔和扩孔后,再采用高压旋喷注浆方式进行旋喷注浆。将注浆管分段下入孔底后,从下而上进行旋喷注浆,旋喷注浆一般采用单管旋喷注浆方式。

(五)采用静压注浆方式进行注浆。高压旋喷注浆结束后,利用孔口注浆装置封住孔口进行静压注浆。静压注浆开始时采用较稀的浆液和较低的注浆压力,随后逐渐增加浆液浓度及加大注浆压力,直至设计注浆量和注浆压力为止。一般静压注浆在浆液终凝前需进行2~3次灌注。静压注浆可以采用单液也可采用双液注浆。

(六)封孔。静压注浆结束后,若注浆孔口冒浆,需对孔口进行封闭处理,防止浆液流出;若注浆结束后孔内浆液有流失,需补灌浆液到注浆孔内浆液饱满为止。

3.树根桩法

树根桩是一种小直径钻孔灌注桩。通常采用钢管导向冲击成孔,亦可直接采用回转成孔,成孔直径100~250mm,根据成孔直径的大小,可放入一根钢筋或多根钢筋,也可采用钢管,成孔后,将配制好的砼灌入孔内,最后成桩。由于树根桩可以任意角度倾斜,形态似树根故而得名。它的突出优点是能够最大限度地保持结构物与地基之间原有的平衡状态,保证在加固地基的同时,又不破坏地基土对结构物的支撑作用。

(一) 桩径宜为150~300mm,桩长不宜超过30m,桩的布置可采用直桩型或网状斜桩型。

(二) 树根桩的单桩竖向承载力可通过单桩载荷试验确定,也可按《建筑地基基础设计规范》有关规定估算,尚应考虑既有建筑的地基变形条件的限制和桩身材料的要求;对软弱地基,主要承受竖向荷载时钢筋长度不应小于1/2桩长,主要承受水平荷载时应全长配筋。

(三) 树根桩设计时,尚应对既有建筑的基础进行有关承载力的验算。当不满足上述要求时,应先对原基础进行加固或增设新的承台。

四、关于既有建筑地基基础加固设计施工的建议

1.要做到科学设计,从既有建筑的现实状况和整个建筑地基基础使用的实际出发,实地勘察,精密测量,采集第一手相关的地质地貌,施工高度,施工难度等一系列的客观数据,保证数据的真是完整性,采取科学合理的设计方法,选择合理的加固方法,制定严格的施工规范,做好各种加固施工前的准备,比如对器械工具,人员的准备。

2.要采取先进的技术设备,对加固施工的各种机械设备做出科学选择,保证机械设备稳定安全,同时,要加强对加固材料的选择,采购质量管理,选择符合我国国家质量标准的材料,杜绝假冒伪劣产品,从材料商保证加固的质量。同时,严格执行材料使用制度,规范科学合理施工使用,避免浪费,做到物尽其用。

3.要对整个加固工程设计施工都进行全程监控,实施全面的质量管理监督。加强对管理人员的管理技能的提高,培养其负责的工作态度,安装先进的监控设备,加强对施工人员的施工规范性指导和管理,从施工细节到全局的施工进度,加固后的护理修缮,都做出细致全面的监控,保证质量的高标准。同时,要做好加固后期的定期实施路桥维护,管理。全程管理控制,保证加固的质量,提高整个交通网络中的路桥使用寿命和安全性能。

五、结束语

既有建筑地基是保证整个建筑稳固性和安全性的基础性工作,做好既有建筑地基的加固工作,将会对整个建筑的稳固性和安全性有着深远的影响。对既有建筑地基的加固施工既关系到整个国民经济的发展,又关系到居民生活方式的改变和生活质量的提高,因此,通过加固技术的研究,在建设施工过程中,充分考虑到各种项目工程的实际情况,根据不同的建筑结构构件特点,科学制定施工方案,合理选择加固方法,严格遵守各种施工标准和施工规范,采用先进科技和先进施工工艺,促进加固施工的规范化和标准化,提高整个既有建筑地基的加固效果,增强其稳定性和安全性。从而为确保建筑使用者的切身利益。

参考文献:

[1]潘卫成,夏群策,既有建筑地基基础加固施工技术[会议论文] 2006 - 第九届全国地基处理学术讨论会

[2]卜良桃,蒋爱民,某住宅楼地基基础综合加固[会议论文] 2002 - 第六届全国建筑物鉴定与加固改造学术会议

[3]张琦琦,高压旋喷注浆法加固已有建筑物地基[会议论文] 2009 - 中国建筑学会全国复合地基学术会议

[4]吴铭炳,戴一鸣,林颖孜,王文辉,基坑加深的加固措施及其效果[会议论文] 2010 - 中国建筑学会地基基础分会2010学术年会

加固工程技术论文范文第8篇

关键词:井身结构优化;钻井液、油气层保护;固井及完井;特殊工艺井;设计技术

中图分类号:TD265.1 文献标识码:A

1 井身结构优化设计技术

1.1 套管、钻头系列

1.1.1 套管、钻头系列

针对常规井身结构存在的问题,结合目前的钻井工艺技术水平,对与套管、钻头尺寸的选择密切相关的几个方面问题进行了研究和探讨。在借鉴国内外一些成功经验的基础上,提出以下适应不同钻井条件的套管、钻头尺寸组合方案。表1列出了改进的套管、钻头系列,表2是强化的套管、钻头系列。

1.1.2 改进的钻头、套管系列应用情况

在滨南采油厂、东胜油公司等300余口井实施,钻井施工安全并取得了显著的经济效益。

自2001年已在车西、浅海4000m以深的潜山地层中得到广泛的应用,据渤海钻井公司统计,2001年7月以来在该地区共完成该类井19口,平均井深4336m,平均机械钻速7.11m/h,平均建井周期91天,平均钻井周期78天,钻井施工安全,钻井速度和质量比2000年均有大幅度提高,见表3。

改进的钻头、套管系列经实施,可满足油田部分井的施工要求,同时为强化的套管、钻头尺寸系列及现代井身结构的实施,提供了技术依据。

2 钻井液、油气层保护设计技术

2.1 钻井液设计技术

随着油田勘探、开发的不断深入深井、复杂井、特殊工艺井越来越多,对钻井液的性能提出了新的要求。因此针对不同的地区、不同的地层首先要分清楚存在的主要问题,在设计中有针对性地开展相关钻井液技术的研究,在满足解决主要问题的前提下,再研究制定解决其它问题的措施,只有细致地分析可能存在的各种问题,才能设计出合理的钻井液方案。

对于特殊工艺井的钻井液设计,还应通过水平井偏心环空中钻井液螺旋流流场的研究、水平井钻井液携岩机理和流变参数研究、水平井钻井液完井液配方及性能研究,分析总结水平井钻井液的特殊性和不利因素,确定不同条件下钻井液的密度、钻井液流变参数及排量,解决水平井钻井中的岩屑携带、井眼稳定、性能和油层污染问题。

2.2 油气层保护设计技术

研究发现,在钻井液、完井液中加入纤维状油层保护剂可以形成较浅的污染带,从而有利于反排,形成最大的从油层到井眼的渗流通道。使用海水低固相不分散钻井液的保护油层钻井液完井液方案,在应用中见到了良好的油气显示,测试获得了上百吨的工业油流和数万方气,获得了良好的应用效果。

3 固井及完井设计技术

3.1 完井方式

完井方式可以概括为固井射孔完井、裸眼完井、衬管完井、砾石充填完井、水泥浆充填封隔器衬管完井等五大类。目前国内常用的是固井射孔完井方式,其次是筛管完井和裸眼完井方式。

3.2 固井设计

3.2.1 影响固井质量的因素分析

(1)油、气、水窜:由于部分油层孔渗好,产层连通性强,加之油气层保护工作的加强,使固井时井眼中油气非常活跃,此时固井后因水泥浆凝固产生的失重作用,将使油气极易进入套管环空,造成封固不好。(2)漏失:压力系数低于1.0的异常压力系统,如果地层的渗透性强,则固井时极易发生漏失。(3)异常高压地层:由于泥浆密度高、粘切高、流动性差,水泥浆密度只能接近泥浆密度,造成循环压耗高,注替泵压高,顶替效率低,使固井质量难以保证。(4)井眼质量差:钻井中使用钻井液密度都是尽可能低,钻井时井壁掉块严重,固井时井径非常不规则。在这种井眼条件下固井,顶替效率低,固井质量难以保证。(5)封固段长:为了提高勘探、开发效益,一口探井的勘探目的层近年来是越来越多。这使固井时封固段长越来越长,造成固井难度增加。

3.2.2 技术对策

(1)推广应用双级注水泥固井技术,双级注水泥技术可以减少一次注水泥封固段长,从而有利于提高固井质量。(2)流变学注水泥固井:应用流体水力学理论,进行注水泥顶替机理的研究。利用固井仿真系统软件进行注水泥模拟,优化现场流变学注水泥施工参数,提高注水泥顶替效率,达到提高固井质量的目的。(3)低密度水泥浆固井技术:低密度水泥浆固井的关键技术是实现浆体不分层离析,析水小或无析水,水泥石体积收缩小或不收缩,赋予浆体强的触变性,保证水泥浆不漏失,水泥返高达到设计要求。选择性能优良的外掺料和外加剂,配制出浆体固相颗粒分布合理,水泥石早期强度高,达到材料间的良好匹配,实现工程对水泥浆综合性能的要求。

4 特殊工艺井设计技术

4.1 水平井、侧钻水平井设计技术

主要内容:(1)井身轨迹和井身结构设计。具体作法是:在满足油藏特性和地质条件的前提下,根据工具造斜能力,提高造斜井段造斜率,大幅度缩短靶前位移和造斜井段长度,改善井眼摩阻、扭矩及清洗效果,简化套管程序。依据这一原则,建立了二维、三维、多段增斜轨道的设计方法。(2)钻具组合及钻井参数的设计。根据井身轨迹控制技术和井下专用工具研究取得的最新成果,规范了增斜井段和水平段钻具组合选择的方法,以最大限度减少更换钻具组合的次数、求得最佳钻井参数和水力参数为原则进行设计。(3)采用了井口磁场计算、子午线收敛角校正理论和钻柱摩擦阻力、扭矩、正压力计算理论,从理论上保证了设计精度和合理性,并尽量降低摩阻及扭矩。(4)侧钻水平井除满足一般水平井的设计内容,还应增加开窗方式的设计。

4.2 大位移井设计技术

4.2.1 大位移水平井轨道优化设计的原则及方法

(1)大位移井轨道优化设计的两项基本原则:一,具有工程可操作性,即有利于钻井施工、轨迹控制、井下安全和轨道的实现。二,摩阻和扭矩最小。(2)用计算机模拟技术,进行了多种轨道设计和摩阻、扭矩模拟计算及对比分析。进而优选造斜点、造斜率、稳斜角等轨道参数。

4.2.2 设计技术应用

在位移较大的定向井或水平井设计中,按照优化设计的两项原则对井身结构和井身轨道进行优化设计,采用悬链线轨道和优选的轨道参数有效地减少了摩阻和扭矩。在钻井实践中,不论是钻井施工过程还是下套管过程中,摩阻和扭矩都跟预计的相接近,效果十分明显,证明了工程设计的技术方法和优化设计原则是正确的。

5 结论及建议

随着钻井技术的进步,中原油田的钻井工程设计水平有了一定的提高。钻井工程设计是一项系统工程,需多方面的协同配合,要求决策者及设计人员具有较高的知识水平,因此在今后的工作中要加大理论研究成果的应用,不断完善钻井工程设计手段。钻井工程设计在推广应用成熟的工艺技术的同时,肩负着“超前研究、提前储备,使科技先导作用始终贯穿生产发展全过程”的任务。因此,我们必须加大科技攻关力度,扩大与国内外的技术合作。

参考文献

[1]钻井工程理论与技术[M].石油大学出版社,2000.8.

加固工程技术论文范文第9篇

关键词:钢筋混凝土,结构抗震,加固方法

 

0引言

地震灾害是人类面临的严重自然灾害之一。地震具有突发性特点,至今可预报性仍然很低。强烈地震常造成人身和财产的巨大损失。我国属地震多发国家,特别是近年来地震活动频繁,一些特大地震已经给人类社会带来了不可估量的损失,这就迫使工程人员不得不去深入研究土木工程结构的抗震设计理论和方法,最大限度地减少地震给人们带来的影响。

抗震加固是对未进行抗震设防或已进行抗震设防但达不到设防标准的建筑物,进行结构补强和提高其抗震力的措施。建筑结构加固方法随着经济水平、技术水平和人们观念的发展而发展,但有些构件加固方法(如加大截面法)将使结构和构件的刚度发生变化,从而引起结构动力特性、构件内力的变化以及刚度软弱层和强度薄弱层的出现,而这些变化对结构承载力及弹塑性变形能力带来的不利或有利影响,是目前的加固方法所没有考虑的。因此对钢筋混凝土结构抗震加固技术进行论述有着重要的意义。

1 钢筋混凝土抗震常规加固技术

混凝土结构抗震常规加固方法包括加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法、受弯构件外部粘贴加固法以及其他加固方法等,每种加固方法各有其特点和适应范围,应根据具体条件加以选择。

1.1 加大截面加固法

加大截面加固法即采用增大混凝土结构或构筑物的截面面积,以提高其承载力和满足正常使用要求的一种加固方法,可广泛用于混凝土结构的梁、板、柱等构件和一般构筑物的加固。但由于截面尺寸加大,有时受使用上限制。

1.2 外包型钢加固法

外包钢加固法即在混凝土构件四周包以型钢的加固方法(分干式和湿式两种形式),适用于使用上不允许增大混凝土截面尺寸,而又需要大幅度地提高承载力的混凝土结构加固。当采用化学灌浆外包钢加固时,型钢表面温度不应高于60℃;当环境具有腐蚀性介质时,应有可靠的防护措施。

1.3预应力加固法

即采用外加预应力的钢拉杆(一般分水平拉杆、下撑式拉杆和组合式拉杆3种)或撑杆对结构进行加固的方法,适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后占空间小的混凝土承重结构。此法不宜用于高温环境下的混凝土结构,也不适用于混凝土收缩徐变大的混凝土结构。

2 改变结构传力途径加固法

2.1增设支点法

该方法是以减少结构的计算跨度和变形,提高其承载力的加固方法。按支承结构的受力性质又分为刚性支点和弹性支点2种。毕业论文,加固方法。刚性支点法是通过支承构件的轴心受压将荷载直接传给基础或其它承重结构的一种加固方法。增设支点法适用于房屋净空不受限制的大跨度结构加固。

2.2托梁拔柱法

该法是在不拆或少拆上部结构的情况下拆除、更换、接长柱子的一种加固方法。按其施工方法的不同又分为有支撑托梁拔柱、无支撑托梁拔柱及双托梁反牛腿托梁柱等方案。适用于要求房屋使用功能改变、增大空间的老厂改造等结构加固。其中双托梁反牛腿托梁拔柱,则适用于保留上柱的型钢加固。

2.3 受弯构件外部粘贴钢板、碳纤维或其它抗拉强度较高的材料加固法

此法是用建筑结构胶将钢板等材料粘贴在钢筋混凝土受弯构件表面,具有良好的共同工作性能,所占空间小、加固施工周期短、消耗材料少,其加固部位、范围与强度可视设计构造需要而定,是近几年来新发展的加固技术。本加固法适用于承受静力作用的一般受弯构件,且环境温度不应超过60℃, 相对湿度不大于70%及无化学腐蚀的使用环境中。

3钢筋混凝土结构抗震加固新技术

3.1 结构基础隔震技术

基础隔震技术是在上部结构和基础之间设置隔震装置,阻隔地震能量向上部结构传递,从而减少结构地震反应的一种抗震技术。目前研究开发的基础隔震技术主要有:叠层橡胶垫隔震、摩擦滑移隔震、滚珠及滚轴隔震、支撑式摆动隔震和混合隔震等。其中,叠层橡胶隔震支座已被广泛应用,具有很好的应用前景。纵观隔震技术的发展,可以看出近年来隔震技术有以下特点:

(1)隔震技术的应用范围越来越广,数量越来越多。隔震技术不仅在新建工程中获得广泛应用,而且在现有建筑的加同工程中得到应用。

(2)隔震建筑的结构形式日趋多样化,已从早期主要应用于砌体结构、钢筋混凝土结构发展到钢结构、组合结构、木结构。

(3)可供选择的隔震装置越来越多,新的隔震方法不断提出,并且采用混合隔震技术已经成为发展趋势。

3.2消能隔震技术

传统的抗震设计方法是靠结构的延性来耗散地震能量。但问题在于结构受到1次强烈地震时,结构构件在利用自身的延性耗散地震能量的同时,也会受到严重的损伤。为了解决这个矛盾,在结构上附加各种阻尼器,通过阻尼器大量耗散地震输入到上部结构的能量,从而达到保护主体结构免遭破坏的目的。常用的阻尼器有金属屈服阻尼器(Metallic Yielding Damper)、摩擦阻尼器(Friction Damper)、黏弹性阻尼器(ViscoelasticDamper)、粘滞液体阻尼器(Viscous Fluid Damper)等。消能减震技术近年来被大量应用在已有建筑物的抗震加固上,与传统的加固技术相比主要优势有:

(1)施工现场无湿作业,基本不影响原建筑的正常使用功能;

(2)能在保持原建筑外貌不变的前提下,实现了提高抗震能力和改善使用功能的协调;

(3)消能效果明显,结构经过合理的设计,可以满足各种设防烈度下的抗震要求;

(4)可以有效地节约经费和缩短工期。

3.3 高性能钢丝网复合砂浆薄层(HPFL)加固技术

高性能钢筋网复合砂浆薄层(HPFL)加固混凝土结构,是指对混凝土构件进行表面处理后,铺设钢筋网,再粉抹或喷射上高性能复合砂浆,使加固层与原构件共同工作,达到提高构件工作性能的目的。

采用高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层加固混凝土构件能有效提高构件的承载力、刚度、抗裂性和延性。毕业论文,加固方法。毕业论文,加固方法。该加固方法与碳纤维加固法相比具有施工简单,经济实用的优点,在结构工程加固中的应用前景十分广阔。毕业论文,加固方法。毕业论文,加固方法。

随着抗震技术理论的不断发展和完善,抗震加固方法已从传统的方法不断趋向多样化。毕业论文,加固方法。目前新发展起来的减震控制技术在工程应用上有明显优势,为建筑的抗震设计和抗震加固提供了一条崭新的途径,它克服了传统结构“硬碰硬”式的抗震设计方法,具有概念简单、减震机理明确、减震效果显著和安全可靠的特点。

参考文献:

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加固工程技术论文范文第10篇

关键词:锚杆静压桩 设计 挤土沉降 研究

中图分类号:TU472.99 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2012)001-001-02

随着我国城市建设的不断发展,建设用地受到越来越大的制约。在软弱地基上修建建筑物或对原有建筑物进行加高、加固都需要对地基进行处理。锚杆静压桩技术是一种加固地基的新技术,自80年代在我国首次应用,经过二十多年的发展已经取得了很大的改进。本文将对锚杆静压桩的研究现状作简单的介绍。

1 锚杆静压桩工作机理

锚杆静压桩是借助锚杆与建筑物基础底板相固接提供的反力,再通过反力架作为传力系统,利用安装在桩顶的千斤顶把预制桩逐节挤压入土层中,达到设计深度和要求的承载力后,再把桩顶与基础底板用微膨胀早强混凝土进行封装,待混凝土凝固后便可和建筑物形成整体,与原有基础共同承受上部荷载,提高了原有建筑物基础的承载能力,满足建筑物加高或加固的需要。压桩反力由建筑物本身自重提供,同时也要求锚固结点满足一定的抗拔力,才能保证压桩的施工顺利进行。

2 锚杆埋设技术的研究

锚杆静压桩在施工过程中是依靠锚固于基础的锚杆和钢梁形成的反力架提供反力,因此,锚杆锚固于基础的牢固程度往往决定了压桩荷载的设计。若锚杆抗拔力过小,而压桩力又比较大,则锚杆容易发生滑脱,这是施工所不允许的,因此,必须对抗拔锚杆设计与埋设的质量足够重视。通常静力压桩的施工,是通过使用带有配重的静力压桩机完成的,而后压桩技术是在已有建筑物的基础上实施,大型压桩机械无法实施。使用锚杆静压桩很好地解决了场地受限的问题,但由于没有解决反力架的锚固问题,其使用受到了限制,为此,许多单位展开了对锚杆与基础锚固问题的研究。冶金部建筑研究总院同第一冶金建设公司等单位发明了环氧砂浆锚固地脚螺栓的新技术,奠定了锚杆静压桩的发展基础。施工时,先在基础中钻孔,然后放置锚杆,埋深为10倍锚杆直径,锚杆可采用直杆形式,端部镦粗或加焊钢盘箍。最后用环氧砂浆做粘结剂封填钻孔,在桩顶用混凝土封桩。经实践发现,少数锚杆会因设计压桩力超过锚杆的抗拉强度造成锚杆缩颈外,锚杆并未被拔出,从而可以证明用环氧砂浆粘结的锚杆具有较大的抗拔能力。此外,若能确保锚杆孔内干燥,也可用硫磺胶泥作粘结剂。

目前锚杆静压技术对于压桩深度较大的场地显得不足,为满足增加后压桩深度提高承载力的需要,上海市第二建筑有限公司发明了一种实用新型静压锚杆桩反力装置,它解决了传统的锚杆静压桩压桩深度小,压桩力小的缺陷,具有更合理的结构,反力架便于移位,施工工艺简单、工期短且造价低等优点,特别是当城市建筑物密集,打桩机械活动范围受到限制的施工环境时,更显示出其优越性。

3 锚杆静压桩的设计研究

1984年,周志道结合安徽芜湖少年宫事故工程《锚杆静压桩法》,标志此项技术的产生。在第七届全国地基处理学术讨论会上发表的论文中曾明确提出该项技术有待解决的课题:锚杆静压桩技术应用于新建压桩或已建工程补桩的设计计算理论研究和各种加固形式合理参数确定以及沉降计算。

现行针对锚杆静压桩技术的规范是1991年发行的《锚杆静压桩技术规程》,里面很多设计理论是参照桩基设计规范的,对锚杆静压桩工作机理,施工影响等还需要作深入的研究。近年来,许多学者和各种施工单位都对锚杆静压技术作了大量的研究,总结出了许多设计经验和理论研究成果。文献[1]从时间效应、深度效应、荷载分担以及工后沉降等问题对锚杆静压桩进行了较为系统的土力学阐述,并对设计提供较多的建议值。文献[2]探讨了压桩力系数取值问题,解决了相关规范和规程在对锚杆静压桩描述时的一些矛盾。文献[3-4]对桩身应力分布规律进行了研究。文献[5]系统地研究了桩身回弹问题。文献[6]用小孔扩张理论,分析了后压桩施工挤土的塑性半径范围。文献[7-12]结合工程实例扩展了锚杆静压桩的应用范围,并探讨了相关设计计算理论。从各种研究文献中还发现,其设计计算理论大多套用相关桩基规范,研究没有系统化,因而对施工造成了不必要的浪费。鉴于此,袁志斌等通过阐述复合地基理论,指出目前锚杆静压桩设计方法的不足,认为运用复合地基理论分析锚杆静压桩才是比较经济合理的,并通过实例验证了该设计理论的可靠性。锚杆静压桩不仅可以应用于基础加固,也可应用于新建工程,对于大型机械无法进入的场地其优越性得到充分显示。江声述对新建工程应用锚杆压桩法做了较为全面的研究,总结了许多设计理论:新建建筑物的基础需先施工承台,并预留压桩孔和预埋锚杆。接着施工上部结构且要保证自重足能满足压一根桩所需反力,这时就可以进行压桩施工,并封孔,使桩与基础牢固联接在一起。锚杆静压桩单桩的承载力要和上部结构可提供的压桩反力以及承台作为基础的承载力相互联系,设计时要有全局思想,通常遵循从布桩及承台设计开始,然后确定单桩承载力,再进行桩基础的设计和验算的步骤。

4 锚杆静压桩挤土沉降问题的研究

4.1 锚杆静压桩挤土效应分析

锚杆静压桩是一种后压桩技术,它能解决后期加固问题,但施工中产生的挤土效应和附加沉降不容忽视,处理不当反而增加了原有建筑物的沉降,因此对其应有深入的认识。锚杆静压桩在施工时必会挤土,由此引发土体的两种变形:一种是桩土摩擦产生的竖向位移,另一种是挤土成孔产生的土体侧向挤出。施工的桩数越多,速度越快,挤土产生的效应就越明显,过大的附加沉降和水平位移将会对建筑物产生危害。锚杆静压桩所挤压土层在上部荷载作用下,已完成压缩固结过程,相比新建工程静压桩挤土阻力较大,同时由于上部结构的限制,挤土时的侧向膨胀也更突出,过大的水平位移对周围建筑物和管线等设施的影响严重。而且原有桩基也会受土体水平挤压而发生偏移甚至断裂,所以,锚杆静压桩施工设计不当,不仅没能增加基础承载力,反而起到了破坏作用。因此,有学者对锚杆静压桩施工的挤土问题进行了较深入的研究。同济大学李永盛等认为锚杆静压桩的桩土作用机理与一般的挤土桩是不完全相同的,它是土层已有附加应力的基础上进行沉桩,空间效应明显,是三维问题。他们运用小孔扩张的理论,在考虑竖向荷载影响的情况下,给出了一种计算桩周塑性变形范围的计算方法。

4.2 锚杆静压桩附加沉降分析

锚杆静压桩施工是一个动态过程,受挤压土体的各种物理反应随着深度呈非线性变化,受力状态和附加沉降的产生变得非常复杂,通过研究发现,主要有4个方面的原因导致了锚杆静压桩挤土效应的复杂化。

(1)桩侧粘性土由于受到挤压而产生塑性变形,土体有向上隆起的趋势;也可能被挤密而发生沉降,两种结果都会使桩周土受到径向压缩,土体产生塑性流动并向地表挤出。对于非粘性土,受挤压后不仅产生弹塑性变形,而且还被挤密,其结果可能产生隆起也可能产生沉降,这和粘性土受挤压时竖向变形的情况不同。

(2)压桩过程中桩端阻力和桩侧摩阻力引起的附加沉降。沉桩时,由于桩的挤土效应,桩周土体受到扰动和重塑,桩侧摩阻力比桩端阻力小很多,可忽略不计。因而桩阻力引起的附加沉降主要是桩端引起的,它的大小可以根据Mindlin公式用分层总和法求解。

(3)压桩时桩周围土体产生塑性变形导致强度降低,在上部荷载不变的情况下引起附加沉降。由于沉桩时会对桩周围的土体产生挤土效应,在桩周一定区域内土体会发生塑性变形变成重塑土,土体的强度大幅度降低,在上部荷载一定的情况下,土体变形增大,即地基的压缩模量变小。锚杆静压桩的施工都是在一定的荷载作用下进行的,所以会引起一定的附加沉降。

(4)封桩引起桩体回弹产生的附加沉降。通常锚杆静压桩沉桩时,在压到最后一节桩时,所施加的压力能达到200多KN。而锚杆静压桩的桩径通常很小,其桩长则可以达到20m左右,所以在压桩的过程中桩体会产生相当大的弹性压缩变形,当作用于桩体上的荷载撤除后会产生很大的回弹变形。然后进行封桩,上部结构的荷载会逐渐转移到锚杆静压桩上,此时桩体会产生再压缩变形。这个过程可以归纳为加载-卸载-再加载的循环过程,再压缩弹性变形就是附加沉降。

在沉桩的过程中,前三种附加沉降是同时发生并相互作用的,因而在分析附加沉降产生的原因时,要把这三个方面联系起来考虑。同济大学刘万兴等根据前三种附加沉降的原因推导了沉降计算的公式,并运用该公式对一工程实例进行了计算与分析,所得计算结果与实际情况基本符合,具有一定的可操作性。

5 锚杆静压桩技术展望

锚杆静压桩加固地基技术是我国在土木工程领域自主研究开发成功的新技术,经过二十多年的发展,现在已成为技术可靠、经济合理的新型加固方法。锚杆静压桩技术也还有很多需要改进的方面,还有很多新技术要去创新,例如研制新的压桩设备,运用单板机对压桩力、桩长等参数实时显示,配置自控电脑,进行智能化施工。因此,许多新的课题需要广大技术人员去发掘和创新。

参考文献:

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加固工程技术论文范文第11篇

【关键词】桥梁工程;改变结构受力加固技术;质量检验评定体系;层次分析法

1. 引言

改变结构受力体系加固技术是通过改变桥梁结构体系以减少梁内应力,提高承载力的一种加固方法。这是一种“变被动加固为主动加固”的方法,该方法需要对原结构的现状进行仔细的调查,对其承载潜能进行正确评价,用周密、细致、可靠的计算分析确定体系转换的方法和施工工艺流程,以达到加固、修复病桥的目的。改变结构受力体系加固技术的发展已经日趋成熟并且开始广泛的应用与工程实际,但对于改变结构受力体系加固技术质量检验评定,还未有行业标准,也缺乏深入的研究。对于旧桥加固市场极为广阔的今天,旧桥加固质量检验评定及验收的研究更为迫切。只有更为科学、合理、有效地对加固质量进行检验评定和验收,才能促进旧桥加固事业健康、快速地发展,解决桥梁安全这一全社会关注的重大问题,解除交通主管部门的安全隐忧,紧跟上交通大建设的客观需要[1~4]。本文针对改变结构受力体系加固技术,在层次分析法的基础上构建了与之相应的质量检验评定体系,总结出了体系的应用实施流程,最后用实际工程对质量检验评定体系进行了验证,结果表明,此体系合理、切实可用;它对桥梁加固质量检验评定体系的系统化、规范化、理论化的发展起到一定的促进作用。

2. 质量检验评定体系构建

2.1 评定体系主要指标。

(1)材料性能。材料是工程质量的基础,在进行工程质量检验评定时,材料的重要性不言而喻。要求使用高性能的材料,施工时,要求对原材料进行相关的检测试验,并完成相应的质量检测报告。

(2)施工方案。施工是形成工程项目实体的过程,也是决定最终产品质量的关键阶段。主要从施工组织管理、施工工艺流程以及安全、文明施工及环保几个方面对施工方案进行检验评定。

(3)施工质量。对改变结构受力体系加固技术的桥梁加固工程,施工质量主要是对结合面处理是否满足设计要求、是否符合规范、效果是否满足相关技术标准以及锚固构件是否符合标准的检验与评定。

(4)外观质量。改变结构受力体系加固技术在加固施工完成后,也需要从外观尺寸和面层外观两方面对加固施工外观质量进行检验评定。

2.2 评定体系。根据层次分析法的基本原理和层次分析结构的建立原则[5],以及改变结构受力体系加固技术加固质量检验评定指标体系组成,建立如图1的质量验评定体系层次分析结构模型。

2.3 评定体系应用实施流程。根据层次分析法的基本步骤,变权理论和模糊综合评判法的适用情形[6~8],针对改变结构受力体系加固技术的实际情况,归纳总结出桥梁加固质量检验评定体系的应用实施流程,如图2所示。

加固工程技术论文范文第12篇

Ren Zhenhua

(Shanxi Yuncheng Road & Bridge Co.,Ltd.,Yuncheng 044000,China)

摘要:随着我国经济的不断发展,对公路、铁路运输的要求的也越来越高,而这其中,桥梁技术是非常重要的环节。我国的桥梁技术自上个世纪八十年代以来,发展较为迅速,但是对桥梁的保养、维护、维修、加固技术的发展则比较缓慢,进度也相对滞后,这是目前我国公路桥梁发展的主要技术缺陷。本文重要探讨与研究如何使用碳纤维加固技术,使桥梁施工更加稳固。

Abstract: With the development of China's economy, the requirement of highway and railway transportation. Bridge technology is an important link. From 1980s, China's bridge technology develops rapidly. But service, maintenance and repair and reinforcement technology, the main technological defect of China's highway and bridge, develops slower. This paper mainly discussed how to use techniques of reinforcing bridge with carbon fiber.

关键词:碳纤维 加固桥梁

Key words: carbon fiber;reinforce bridg

中图分类号:U44文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)19-0068-01

0引言

随着国民经济的不断发展,公路桥梁的建筑也越来越受到高度的关注,因为公路桥梁的建筑不仅关系物流的四通八达,也关系着人民的生命财产安全。就目前的情况而言,我国的公路桥梁建筑没什么大问题,但是在桥梁的保养、维修、加固及技术改造方面仍然有所欠缺,尤其是加固技术需要技术人员进一步的加强与改良。

1材料及其性能

将碳纤维材料用于混凝土结构建筑,加强建筑结构的加固修复,是近几年来新开发的一项技术,这项新技术的优点在于,他利用浸渍树脂,将碳纤维材料制成的补助构件,沿着受损混凝土构件的受力方向,亦或是垂直于受损构件的受力方向,牢牢粘贴在受损构件之上,因为碳纤维材料优秀的韧性,使之与构件充分结合在一起,共同工作,发挥作用,从而有效的起到对混凝土构件的加固加强。

在桥梁加固施工中,通常使用两种碳纤维材料,分别是碳纤维复合材料包括碳纤维布和粘接材料,下面我们来做一个简单的介绍:①碳纤维布,碳纤维布是目前桥梁加固技术中运用最为广泛的材料,碳纤维布弹性好,不易被拉扯断,强度高,可以承受受损构件带来的巨大压力,韧性好,可以有效弥补受损构件的功能,同时,单根纤维间强度变化小、在制造与处理过程中强度稳定并保持不变。②粘接材料,粘接材料的功能就是将碳纤维与受损的混凝土构件连接在一起,具有一个纽带的作用。所以,粘接材料是碳纤维与受损构件是否能够连接在一起的重要关键点,也是两者传力途径中的薄弱环节,因此,粘接材料应当具有足够的刚度与强度以及韧性,才能够有效保障碳纤维与受损混凝土构件之间的剪力的传递,也不会因为混凝土构件的开裂从而导致脆性粘接的破坏。

2碳纤维加固的主要特点

作为一种新型的高效桥梁加固技术,碳纤维加固技术具有以下的几个特点:①使用碳纤维加固与其它加固方法比较,碳纤维布加固技术因为碳纤维独特的强度与韧性不会再增加构件的承载压力,也不会进一步的扩大断面的尺寸,进一步说,碳纤维加固技术不会影响整座桥梁的结构外观,也不会减小桥下空间。②碳纤维加固技术施工十分简单,技术也并不复杂,所以不需要使用大型设备,而施工的工期也比较短,施工过程中,可以不受空间的限制,在碳纤维与受损构件的连接时,因为碳纤维布本身的柔性特点,所以碳纤维布可以与任何一种形状的受损构件进行连接,对其进行加固,成型非常方便。③在进行碳纤维布加固时,依据碳纤维布本身的刚度与强度,再通过环氧树脂等粘结材料与受损混凝土构件进行有效的粘结,从而不需要再额外设置锚栓或者是凿开混凝土,所以不会损伤原有完好的构件。④在进行碳纤维布加固时,由于碳纤维布本身柔性很好的特点,当他粘贴在受损混凝土构件表面的时候,能够有效封闭并连接受损混凝土构件表面的裂缝,并能强力约束混凝土结构裂缝的生成,阻止裂缝的进一步扩展。⑤在加固时,由于受损构件的老化,可能使用的碳纤维布也许不止一次,但是碳纤维布能够在同一个部位不断缠绕、重叠、粘贴,从而充分的满足构件的补强要求,将加固的效果达到最佳。

3碳纤维加固技术的计算

虽然碳纤维加固技术有诸多优点,但是在施工时也不能有半点马虎,必须经过严格周详的计算,才能够进行施工。

①碳纤维布虽然柔韧性极好,但也仅仅能在活载作用下承担一部分承载压力,所以,在施工前的计算时,应当根据相应的弹性模式比值,并且按照极限应力法来计算碳纤维布的应力状态。②碳纤维布在进行加固时,技术人员应当先对受损构件的截面进行假定:当受损构件弯曲后,他的截面仍然保持为平面,那么在加固时,粘贴的碳纤维布材料的拉力应变能力仍然按照截面假定计算进行确定,但是也不能够超过碳纤维布材料的容许拉力应变强度。③在碳纤维布的加固时,应当注意,钢筋应力等于钢筋应变与其弹性模量的乘积,但是不大于其设计的强度值,否则尽管碳纤维布的柔韧性较好,但是也无法承受巨大的压力。④在达到受弯承载力极限状态前,碳纤维片材与混凝土之间必须粘结可靠,不发生粘结剥离破坏。⑤碳纤维布加固混凝土结构的破坏模式较多,且与受拉钢筋间的相关性较大,需判定加固后构件的极限状态。

4结语

在世纪初,我国加入世贸组织后,公路运输、铁路运输行业变得越来越炙手可热,交通运输量的增长幅度,每年都有50%左右,高速增长的经济与运输量,迫使我们必须重视公路交通,因为公路交通在国民经济中的作用和地位越来越显著地为人们所重视,而与此同时,公路桥梁的建设也已经进入了大家的视线。

目前,我国桥梁建造技术已经进入了世界领先水平,但是很遗憾,我国对桥梁的维修并不是十分严重,以为建成一座桥梁,就可以一劳永逸,却不知这种想法大错特错。桥梁也有他的使用期限,也会老化,当桥梁出现损伤的时候,如果不能进行及时加固,则会加快桥梁的老化。所以,我们应当重视桥梁加固技术。

所以,我们必须尽快认识到碳纤维加固技术对于桥梁加固的重要意义,伴随着碳纤维修复和补强技术的不断深入的研究和进一步的发展,该项先进技术必将广泛为工程界所接受和采用,真正、有效地提高桥梁通行荷载及安全性能,为我们的公路工程建设服务。

参考文献:

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[5]樊丽辉,于泽友.碳纤维加固桥梁技术研究.第~届全国公路科技创新. 高科技论坛论文技术新设备卷.

加固工程技术论文范文第13篇

关键词:岩土工程;锚杆技术;

中图分类号:U455.7+1文献标识码: A 文章编号:

我国的锚杆加固技术在20世纪50年代中期就已经有了一定程度上的发展。近年来,随着社会经济和科技水平的不断发展,锚杆支护技术在我国也获得了长足的进步和发展,支护量成倍增加,在程度和范围上不断推出新的成果。从硬岩发展到松软、破碎围岩;从小断面发展到大断面硐室、交叉点、马头门等;从一般条件发展到大冒顶、大淋水、底鼓和地质构造带等复杂条件;从地下工程支护发展到地上工程维修;从仅受静压作用的地下工程发展到受动压影响的地下工程。在矿山、交通、建筑、水利水电、军事人防等工程中得到越来越广泛的应用。综上所述,锚杆技术已经在岩土工程和地下工程中已经开始扮演越来越重要的角色。因此,探析岩土工程中锚杆技术的应用研究是时代赋予我们的使命,更是促进经济增长的重要手段和方法。

一、锚杆技术概念

锚杆支护是一种安全、经济的支护方式,它是以锚杆为主体的支护结构的总称,它包括锚杆、锚喷、锚喷网等支护形式。其技术就是在土层中斜向成孔,埋入锚杆后灌注水泥(或水泥砂浆),依赖锚固体与土之间的摩擦力,拉杆与锚固体的握裹力以及拉杆强度共同作用来承受作用于支护结构上的荷载。锚杆支护以其结构简单、施工方便、成本低和对工程适应性强等特点,在土木工程(包括采矿工程)中得到了广泛应用。

锚杆锚固是在地层中,通过锚杆将结构物与地层紧紧连锁在一起,依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力,使地层自身得到加固,达到保持结构物和岩体稳定的目的。与传统的支护方式相比较,锚杆锚固技术有其自身的鲜明特点:

二、国内锚杆技术的应用

传统的锚杆技术状态的检测手段,主要有两种:

对锚杆荷载变化进行定期的观测,可采用按机械、液压、振动、电气和光弹原理制作的各种不同类型的测力计。但这些测力计的使用在一般情况下都需要预埋,受电磁场干扰大,在湿度较大或者温度差异较大的条件下敏感程度会大大降低,更不能适应在偏载和爆破震动、坍落岩石的冲击下长期进行正常的运行和操作。

针对现在建筑业普遍应用的未预埋测力计的锚杆过去并没有非常精准的监测仪器,主要的手段是对锚杆的抗拔力进行测试。其张拉荷载是靠张拉千斤顶的活塞面积和油泵压力换算的。虽然这种方法在这一领域的应用是最为广泛的,但是却仍然存在着很多需要改进的地方,比如这种方法是一种具有破坏性质的检测,抗拔力并不能能够充分的显示锚杆的锚固状态等。

因此在这样的情况下,我们就急于寻找到其他更为严谨和科学的锚杆质量检测的新手段和新方法,为保证施工质量和建筑工程的可靠性提供严谨科学经济的新方法。因此,在新的视角和科学条件下,重新寻找新的方法,对于锚杆技术来说是势在必行的。

目前,在传统的锚杆锚固质量检测中,检测的是锚杆的抗拉力,所使用的仪器是锚杆拉力计或扭力矩扳手。如兖矿集团东宇选矿设备公司生产的MLC型锚杆测力仪,为便携式数字测力仪器。这种新型锚杆预紧力测试仪由螺母套筒、扭力传感器、扳手、液晶显示器、电源开关、峰值保持系统、仪表本体等组成。通过动摩擦扭紧力矩来控制锚杆预紧轴向力的大小。扭紧力矩则是利用应变扭力传感器来检测的。

经过一段时间的探索和研究,科研人员发现了一种能够进行迅速、大范围、长距离、经济成本较低的损害较小的检测方法,被称为超声导波检测法。超声导波技术对比以往的技术有自己独到的优点。导波是一个自身性质比较明显的物质,即它的沿传播路径衰减很小,因此它可以遵循着检测方向传播到非常大的范围中去。接收信号能够包含有关发射和接收两点间结构整体性的信息,这样就可以检测构件整个波传播截面的缺陷,同时导波具有多个不同的传播模态,这些模态对不同形式的缺陷具有不同的灵敏度。利用超声导波进行检测具有快速、可靠、经济且无损构件的优点,是无损检测新兴的和前沿的一个发展方向。

进行岩土工程中锚杆检测技术应用的研究,是将相关理论特性充分整合和进行系统联系的一个重要契机,不仅需要进一步的充分的利用相关的动力学理论,同时还需要将岩土工程、波动力学以及机电测试技术等多种学科结合起来,只有这样才能使锚杆检测技术努力进入到精准量化的应用领域。它将为边坡工程、地下工程等施工过程以及其他各种相关的后续步骤中的继续更好的胜任质量监测、稳定性评价等方面的任务,同时提供更具有实践意义、指导意义的理论依据。

因此,在新的技术条件下对岩土工程锚杆检测技术进行更改为深入的研究和探讨不仅是对提高技术本身的要求,更是认识到该项技术在应用领域的广泛,所以在这种情况下,就要兼顾二者的理论性与实践性的统一,只有这样,才会获得更长远的发展。

三、国外锚杆技术的应用

在着眼国内发展空间的基础上,我们也要面向国际,了解国际锚杆技术领域的前沿发展动态,把握最新的科技走向,吸取经验,完善自身。在国外锚杆锚固质量无损检测的研究工作最早始于1987年。90年代,美国矿业管理局开发出能检测锚杆应变和延伸率的超声波仪器,但它无法评价锚杆的施工质量。

岩土锚固技术是近代岩土工程领域中的一个重要分支。锚固技术。国内习惯统称为锚杆支护技术,国外一般称锚固技术或锚杆加固技术。它是一种结构简单的主动支护,它能最大限度地保持围岩的完整性、稳定性,能有效地控制围岩变形、位移和裂缝的发展,充分发挥围岩自身的支撑作用,把围岩从荷载变为承载体,变被动支护为主动支护,且具有运输施工方便、效率高,有利于加快施工进度,且施工成本低、支护效果好、施工噪音小等优点。自1872年英国北威尔士露天页岩矿首次应用锚杆加固边坡及1912年德国谢列兹矿最先在井下巷道采用锚固技术以来,锚固技术至今已有100多年的发展历史。锚固技术作为一种技术经济优越的技术手段,越来越广泛地应用于各个工程领域,目前不仅广泛应用于世界主要产煤国家,而且也推广应用于冶金、水利水电、铁路公路、军工及建筑等工程之中,伴随着“21世纪-地下工程的世纪”的来临,可以预见,该技术必将得到更广泛深入的研究和推广应用。

在社会经济迅速发展的今天,努力提升在建筑领域的高精尖技术领域的技艺水平是非常重要的。因此,深入研究和探讨岩土工程中锚杆技术的应用是契合时代要求和发展要求的重要理论研究,是具有双重意义的。所以在今天看来,不仅是要着眼于我国的实际条件,同样也要将视线放得更远,吸取国外先进经验,立足于本土实际,不断突破技术苦难,最终实现我国该项技术的跨越性发展。

参考文献:

加固工程技术论文范文第14篇

【关键词】房屋建筑;加固工程;技术;方法;措施

当前形势下,经济高速发展,建筑的规模越来越大,因此,一定会不可避免地发生一些事故,这些事故通常都会影响到结构安全,导致产生一些建筑改造项目以及建筑使用功能改变项目增加,还会存在一些自然灾害因素,比如说泥石流、水灾、地陷、塌方以及震害等等,这些自然灾害会直接导致我国的房屋建筑或者我国房屋建筑的结构构件进行加固处理,以便能够有效满足建筑使用功能需求以及保证建筑结构的安全。房屋加固改造施工技术和方法是否先进,这是一个十分重要的课题。房屋建筑加固工程技术方法自身的可行性直接关系到了施工过程的安全性,更加关系到了人们使用安全以及建筑房屋结构安全,下面,笔者就探究房屋建筑的加固工程技术方法。

一、房屋建筑实施加固工程技术具有必要性

虽然我国新建的房屋建筑数量越来越多,但是,对于我国现有房屋自身结构修补以及结构维护加固也势在必行,这必须要引起工程界专业人士的高度重视,要求专业人士必须要深入进行探讨。由于建筑房屋必须要具备一定的设计基准的使用期,我国对于建筑房屋规定为五十年,在我国建国以后构造额房屋已经和这一个标准年限十分接近。与此同时,还存在很多因素能够将房屋建筑结构自身的使用寿命缩短,比如说化学腐蚀、社会需求、设计标准、物理老化、自然因素等等,在这些问题产生的时候,人们不可能将其推倒重建,人们通常都会采取一些技术措施,对于房屋建筑进行加固以及修补处理,通过加固处理以及修补处理以后,建筑房屋的结构才能够继续有效发挥自身的作用,有效满足人们对于建筑房屋的耐久性要求、适用性要求以及安全性要求,更加能够为社会创造一定的利益,并且不会引起资源浪费的情况。

二、传统的房屋建筑加固工程技术

在房屋建筑的使用过程中,经常会出现倾斜以及裂缝等等问题,这些问题的出现会直接影响到房屋建筑正常的使用,而产生这些问题的原因多种多样,可以是地基基础问题,可以是原有建筑加层改造问题,还可以是附近产生比较深地基的新建筑物。当出现原有地基基础缺少承受能力的情况时,必须要对地基实施加固,可以采用综合加固技术、地基加固技术、桩式托换技术、变换基础类型以及基础的加宽技术等等。

对砖砌体实施加固的主要方法就是水泥灌浆法,所谓的水泥灌浆法就是指采用微膨胀水泥砂浆或者可以采用水玻璃砂浆来实施灌缝,进而来实现增设构造柱。在砖砌体加固过程中,配筋喷补加固法、扩大砌体截面法以及圈梁发等都是经常采取的方法,在这些方式方法之中,水泥灌浆法通常都在非砌体自身缺少一定承受能力的时候进行使用,还可以在房屋建筑自身缺少承受能力使得房屋建筑砖体产生裂缝以及变形以后,采取这一方法来进行补偿时使用,但是,这一种方式方法对于提升房屋建筑砌体的承受能力并没有起到很好的作用。

在房屋建筑的砌体承载能力缺少的时候,还应该采取将砌体截面扩大的方法,在使用这个方法的过程中,必须要注意在房屋建筑的砌体被压裂,或者砌体仅仅有轻微裂缝的时候,采取这种方法,但是,这一种方法的截面比较大,这是其十分明显的缺点。就钢筋混凝土构建这一个房屋建筑来说,如果白显微的表层存在着缺失的情况,人们常常会选择水泥砂浆以及涂抹水泥浆等等方式方法,对于那些缺损比较深层的房屋建筑来说,主要采用一些比传统砼强度还要高一级别强度的细石砼,或者可以采用化学灌浆补强以及水泥压浆等等。

三、当前形势下房屋建筑加工工程技术方法探究

(一)房屋建筑的地基加固技术

对房屋建筑的地基进行加固,可以采用灌浆加固法以及高压喷射注浆法,所谓的灌浆加固法主要是指利用电化学、气压以及液压等等基本原理,将一些能够进行固化的浆液注入到岩石裂隙以及土体孔隙之中,采用这一种方式方法来把传统的土粒或者裂隙胶重新塑造,使其能够成为一个整体,从灌浆加固法的本质上来看,这是一种能够有效改善土物理学特征,改善土水力学特征的方式方法。而高压喷射注浆法主要是指针对软土地基进行处理的一种措施和一种技术,主要从高压射流技术以及化学灌浆技术这二者相互结合而进行发展的。

(二)房屋建筑的预应力加固技术

房屋建筑预应力加固技术主要采用外加预应力的钢拉杆来对房屋建筑实施加固,实施钢拉杆的方式方法有很多,主要包括撑杆、组合式拉杆、下撑式拉杆以及水平拉杆这几种。预应力加固是一种能够有效将被加固构件应力水平降低的方式方法,同样能够最大限度上将墙体斜截面以及墙体的正截面承载能力降低。在减缓预应力或者消除预应力以后,加杆件滞后现象能够产生十分明显的效果,使得加杆件能够充分发挥自身所具有的作用。房屋建筑预应力自身所产生负弯矩能够将部门荷载弯矩有效消除,进而将墙体外倾量有效减少,将房屋建筑墙体自身裂缝的宽度有效缩小,还可以将房屋建筑墙体里面的裂缝实现完全闭合。预应力加固技术自身最为显著的优点就是能够使得砌体柱承载能力从本质上提升,其加固的效果也十分可靠,这已经成为了一种适用于高应变状态以及高应力状态的房屋建筑砌体加固十分有效的方式方法。

(三)房屋建筑的构造性加固技术

房屋建筑构造性加固技术主要应用在砌体承载力严重不足的时候,还可以用于在房屋建筑砌体发生严重碎裂的时候,房屋建筑的构造性加固技术主要包括托梁加柱、托梁换柱、增加横强以及砖柱承重改成砖墙承重这几种。不管采用哪种方式方法来对房屋建筑进行加固,必须要根据具体技术措施方案,根据施工特点来进行严格把关以及严格控制。

结语:本文中,笔者首先对房屋建筑实施加固工程技术具有必要性进行了阐述,接着又对传统的房屋建筑加固工程技术进行了分析,最后从房屋建筑的地基加固技术、房屋建筑的预应力加固技术以及房屋建筑的构造性加固技术这三个方面对当前形势下房屋建筑加工工程技术方法进行了探究。

参考文献:

[1]潘晓峰;刘伟庆;姚秋来;;高强钢绞线网—聚合物砂浆加固小偏压混凝土柱正截面承载力计算方法研究[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年.

[2]王瑞娜;赵磊;;钢结构工程钢构件变形矫正[A];“发展绿色技术,建设节约结构”——第十四届全国混凝土及预应力混凝土学术会议论文集[C];2007年.

[3]艾尔弗雷德·余,蒋奋龄 ,徐戊己 ,蔡体发;预应力混凝土在房屋建筑中的应用[J];四川建筑科学研究;1980年02期.

加固工程技术论文范文第15篇

关键词:建筑结构;加固;建筑移位

1 建筑结构鉴定与加固改造技术在

国内外的发展

1.1 建筑结构鉴定与加固改造技术在国外的发展

对建筑物进行评估和维修、加固和改造,是伴随着人类房屋建设而出现的,但其真正的发展还是在 20 世纪中叶以后[2]。20 世纪人类历史上的两次世界大战,对建筑物的毁坏是空前的,战后对房屋建筑的大量需要,刺激了建筑业的发展,而其时建造的房屋规模大、标准低,致使这些建筑在使用不到 30 年,就不得不进行大修、改造,有了这样的市场需求,使得鉴定加固行业迅速发展起来。同时,科技水平的提高,也为本行业的发展奠定了基础。 西欧、美国和日本等国以及相关国际行业协会对已有建筑的维修、改造的研究十分重视,已经制定了相应的法规,各国投入到建筑物维修改造的资金占房屋建筑投入资金的比例也越来越高。例如,日本在 20 世纪 70 年代就制定了“住宅区改造法”、“土木建筑更换标准”等。国际预应力协会(FIP)于 1978 年成立了混凝土结构维修与加固工作组,并于 1982 年提出了“混凝土结构的抽查与维修”及“混凝土结构的维修与加固”报告。美国于 1980年出版了《房屋检查手册》和相应的标准。到 1990年代初期,美国用于建筑物维修和加固上的投资已占到建设总投资约 50%,英国这一数字为 70%,而德国则达到 80%。

1.2 建筑结构鉴定与加固改造技术在国内的发展

在我国,由于战争和其他历史原因,大规模的基建建设比世界晚了几十年。1949年以来,我国经历了三个建设高潮期:一是解放初期的 1950 年代;二是改革开放后的 1980 年代、1990 年代;三是进入新世纪以来。在我国同样也遵循了新建、新建与维修加固、改造并重的这样一个发展道路。1970年代、1980 年代,随着工业工艺水平的提高,部分工业建筑开始进行技术改造。而 1966 年邢台地震、1976 年唐山地震,使人们认识到对建筑进行必要的抗震鉴定、抗震加固可以大大减少人员和财产的损失。因此在工业建筑领域和房屋抗震鉴定、加固领域,进行了大量的工作。这一时期,颁布了《工业与民用建筑抗震鉴定标准》(TJ23-77)、《工业构筑物抗震鉴定标准》(GBJ 117-88)、《钢铁工业建(构)筑物可靠性鉴定标准》(YBJ 219-89)等,在检测技术方面也引进和研发了大量的新技术,颁布实施了若干检测技术标准,如《回弹法评定混凝土抗压强度技术规程》(JGJ23-85)、《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(CECS03∶88)、《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS 02∶88)等。 1990 年代以后,改革开放在城市得到了大力推进,大量的工业建筑、民用建筑需要改变用途、增加荷载、改造;建筑业得到了极大的发展,同时鉴定加固行业也取得了突飞猛进的发展。这一时期颁布实施了《工业厂房可靠性鉴定标准》(GBJ144-90),《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-95),《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-1999),《危险房屋鉴定标准》(JGJ125-99)等一批鉴定标准。

2008 年以后,一是汶川地震的重大损失,对建筑结构的抗震提出了更高的要求,二是随着经济、技术水平的提高,规范也到了修订的阶段,因此经过修订的规范和一些新规范颁布实施,如《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144-2008)、《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009)、《建筑抗震加固技术规程》(JGJ116-2009)等。

2 展望

经过数十年的发展,建筑结构检测、鉴定、加固及改造技术均取得了十分显著的进展,但仍有许

多问题亟待解决。

2.1 检测技术

各种结构材料强度的无损检测技术,譬如超声检测技术、红外成像检测技术将是发展的方向。砌体结构因组成成分、砌筑质量的离散性等,目前的检测手段尚需改进。钢结构焊缝新型探伤技术、钢材在负荷条件下测定力学性能的技术、地下连续墙无损检测、砌体非破损测强、测定材料腐蚀程度新技术等需进一步研究。

2.2 可靠性鉴定

随着《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068- 2001[17]的施行,将结构可靠度定义为:“结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率”,这是结构设计的一个重要演进,使长期沿用的定值概念,转变为非定值概念,这也必将对已有建筑物可靠性鉴定与加固设计的基础理论产生深远的影响。《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008[18]中已经将既有结构的可靠性评定列为附录 G,这里还有大量的课题希望从事建筑物鉴定与加固工作的广大科技人员和工程技术人员共同去开发、共同去解决。

现行各种材料的结构设计规范都采用“校准法”来选择结构的目标可靠指标,这实际上继承了我国过去规范内涵的建筑结构可靠度水准,其实用性,从总体上说是可以接受的,但所对应的结构失效概率还只是一种运算值。 对已有建筑物的鉴定,用什么样方法确定其可靠指标,又如何确定各级建筑物的目标可靠指标,它与设计的目标可靠指标,究竟有怎样的内在关系,用什么样的数学模型进行表达尤其怎样表达与使用时间和使用史的函数关系,现在的研究还是非常初级的。

结构的设计基准期与结构的寿命有一定的联系,但并非一回事,决不能将两者简单等同起来,因为并不是结构的使用年限一超过其设计基准期便将失效,而仅仅是它的失效概率逐渐增大。进行建筑物鉴定时,要求回答的是,这座建筑物还能使用多久?因此,设计基准期与建筑物寿命的联系还需进一步研究。 对建筑物鉴定来说,体系可靠度是至关重要的,因为仅仅要求对构件进行评价是极少数的,往往需要对建筑物的一个子系统或整体系统进行评价才能下结论。

2.3 加固设计计算理论和实用加固技术的研究

目前,结构加固设计计算方法较为混乱,不少设计人员沿用新设计的结构概念来处理,而忽视了已有结构加固的特点,如加固结构属二次受力结构,新旧结构两部分存在应变滞后和应力超前问题,新加部分的潜力一般不能得到充分发挥。 同时,应继续加强加固计算、绘图实用软件的研究,减少加固设计的简单工作量,使加固设计人员把主要精力从简单重复的工作中解放出来。 碳纤维加固方法、耐久性加固方法、地基加固方法、边坡加固方法、裂缝加固修补方法、抗震加固方法(减震隔震)、聚合物砂浆加固法等需进一步深入研究。

2.4 改造技术研究

建筑物增层、改扩建、抽柱托换、砌体结构承重墙托换等方面的技术改造以及建筑物整体移位、纠倾技术,虽已进行长期的研究,亦完成大量的工程,但缺乏系统的研究,应对改建、扩建工程的合理结构体系和结构方案进行更深入的研究。

结语:工程结构行业还在不断发展,为寻求更高质量的建筑和人们生活的更加丰富,工程结构还有一段很长的探索之路。

参考文献:

[1] GB/T50315-2000, 砌体工程现场检测技术标准[S]. 北京: 中国建筑工业出版社,2000.