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文檔簡介
在高層建筑物中,由于功效和造型的需要,往往把高層主樓與低層裙房連在一起,裙房包圍了主樓的大部分。從傳統的構造觀點看,但愿將高層與裙房脫開,這就需要設變形縫;但從建筑規定看又不但愿設縫。由于設縫會出現雙梁、雙柱、雙墻,使平面布局受局限,因此施工后澆帶法便應運而生。核心詞:高層建筑構造設計一、施工后澆帶1、施工后澆帶的功效施工后澆帶分為后澆沉降帶、后澆收縮帶和后澆溫度帶,分別用于解決高層主樓與低層裙房間差別沉降、鋼筋混凝土收縮變形相減小溫度應力等問題。這種后澆帶普通含有多個變形縫的功效,設計時應考慮以—種功效為主,其它功效為輔。施工后澆帶是整個建筑物,涉及基礎及L:部構造施工中的預留縫(“縫”很寬,故稱為“帶”),待主體構造完畢,將后澆帶混凝土補齊后,這種“縫”即不存在,既在整個構造施工中解決了高層主樓與低居裙房的差別沉降,又達成了不設永久變形縫的目的。2、施工后澆帶的作法普通高層主樓與低層裙房的基礎同時施工,這樣回填土后場地平整,便于上部構造施工。對于上部構造,無論是高層主樓與低層裙房同時施工,還是先施工高層,后施工低層,同樣要按施工圖預留施工后澆帶。對高層主樓與低層裙房連接的基礎梁、上部構造的梁和板,要預留出施工后澆帶,待主樓與裙房主體竣工后(有條件時再推遲某些時間),再用微膨脹混凝土將它澆筑起來,使兩側地梁、上部梁和板連接成一種整體。這樣做的目的是為了把高層與低層的差別沉降放過一部分,由于高層主樓完畢之后,普通狀況下,其沉降量已完畢最后沉降量的60%-80%,剩余的沉降量就小多了,這時再補齊施工后澆帶混凝土,兩者差別沉降量就較小—廠,這部分差別沉降引發的構造內力,可由不設永久變形縫的構造承當。對于施工后澆收縮帶,宜在主體構造竣工兩個月后僥筑混凝土,這時預計計混凝土收縮量已完畢60%以上。施工后澆帶的位置宜選在構造受力較小的部位,普通在梁、板的變形縫反彎點附近,此位置彎矩不大,剪力也不大;也可選在梁、板的中部,彎矩雖大,但剪力很小。在施工后澆帶處,混凝土雖為后澆,但鋼筋不能斷。如果梁、板跨度不大,可一次配足鋼筋;如果跨度較大,可按規定斷開,在補齊混凝土前焊接好。后澆帶的配筋,應能承當由澆筑混凝土成為—整體后的差別沉降而產生的內力,普通可按差別沉降變形反算為內力,而在配筋上予以加強。后澆帶的寬度應冬慮便于施工操作,并按構造構造規定而定,普通寬度以700—1000mm為宜。施工后澆帶的斷面形式應考慮澆筑混凝土后連接牢固,普通宜避久留直縫。對于板,可留斜縫;對于梁及基礎,可留企口縫,而企口縫又有多個形式,可根據構造斷面狀況擬定。二、對高層建筑混凝土施工的幾點意見在高層建筑中混凝土質量的好壞,既對構造物的安全,也對構造物的造價有很大影響,因此在高層建筑施工中我們必須對混凝土的施工質量有足夠的重視。1、混疆土強度及重要影響因素混凝土質量的重要指標之一是抗壓強度,從混凝土強度體現式不難看出,混凝土抗壓強度與混凝土用水水泥的強度成正比,按公式計算,當水灰比相等時,高標號水泥比低標號水泥配制出的混凝土抗壓強度高許多。因此混凝土施工時切勿用錯了水泥標號。另外,水灰比也與混凝土強度成正比,水灰比大,混凝土強度高3水灰比小,混凝土強度低,因此,當水灰比不變時,企圖用增加水泥用量來提高溫凝土強度是錯誤的,此時只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收縮和變形。總而言之,影響混凝土抗壓強度的重要因素是水泥強度和水灰比,要控制好混凝土質量,最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比兩個重要環節。另外,影響混凝土強度尚有其它不可無視的因素。粗骨料對混凝土強度也有一定影響,當石質強度相等時,碎石表面比卵石表面粗糙,它與水泥砂漿的粘結性比卵石強,當水灰比相等或配合比相似時,兩種材料配制的混凝土,碎石的混凝土強度比卵石強。因此我們普通對混凝土的粗骨料控制在3.2cm左右,細骨料品種對混凝土強度影響程度比粗骨料小,因此混凝土公式內沒有反映砂種柔效,但砂的質量對混凝土質量也有一定的影響。因此,砂石質量必須符合混凝土各標號用砂石質量原則的規定。由于施工現場砂石質量變化相對較大,因此現場施工人員必須確保砂石的質量規定,并根據現場砂含水率及時調節水灰比,以確保混凝土配合比,不能把實驗配比與施工配比混為一談。混凝土強度只有在溫度、濕度條件下才干確保正常發展,應按施工規范的規定予在養護、氣溫高低對混凝土強度發展有一定的影響。冬季要保溫防凍害,夏季要防暴曬脫水。現冬季施工普通采用綜合蓄熱法及蒸養法。2、混凝土標號與混凝土平均強度及其原則差的關系。混凝土標號是根據混凝土原則強度總體分布的平均值減去1.645倍原則值擬定的。這樣能夠確保混凝土擬定都有95%的確保率,低于該原則值的概率不不不大于5%,充足確保了建筑物的安全,從此推定,抽樣檢查的幾組試件的混凝土平均擬定一定不不大于等于混凝土設計標號,其值大小取決于施工質———J90量水平,即取決于大小。通過公式計算能夠看出,施工人員不僅要使混凝土平均擬定不不大于混凝土標號,更重要的是千方百計的減少混凝土擬定的變異性,即要盡量使混凝土原則差降到較低值,這樣,既確保了工程質量,也減少了工程造價。3、混凝土質量控制的核心環節混凝土質量控制包含兩個基本內容:(1)使混凝土達成設計規定的質量原則。(2)在滿足設計規定的質量指標前提下盡量減少成本,這兩條規定事實上是盡量減少泥凝土的原則差。混凝土的強度有一定離散性,這是客觀的,但通過科學管理能夠控制其達成最小值,因此混凝土原則差能反映施工單位的實際管理水平,管理水平越高,原則差越小。能夠說,混凝土質量控制實質上是原則差的控制。事實上控制原則差應從下列幾個方面人手。(1)設計合理的混凝土配合比:合理的混凝土配合比由實驗室通過實驗擬定,除滿足擬定、耐久性規定和節省原材料外,應當含有施工規定的和易性。因此要實驗室設計合理的配比,必須提供合格的水泥、砂、石。水泥控制強度,砂控制細度、含水率、含泥量等,石控制含水率及含泥量等。只有材料達成合格規定,才干做出合理的混凝土配合比,才干使施工得以正常合理的進行,達成設計和驗收原則。(2)對的按設計配合比施工:按施工配合比施工,首先要及時測定砂、石含水率,將設計配合比換算為\o"施工"施工配合比。另首先,要用重量比,不要用體積比,最后,要及時檢查原材料與否與設計用原材料相符,這規定供方提供兩份同樣材料,一份提供應實驗室,一份給工地,工地收料人員應按樣本收料,如來料與樣本不符,應立即向上級報告,及時更改配合比(材料不合格不收料除外)。(3)加強原材料管理,混凝土材料的變異將影響混凝土強度。因此收料人員應嚴把質量關,不允許不合格品進場,另外與原材料不符及時報告,采用對應方法,以確保混凝土質量。(4)進行混凝土強度的測定,我們以28天\o"強度"強度為準,為施工簡便和質量確保,我們\o"普通"普通做7天試塊等,以對混凝土強度盡量根據其齡期測定其發展,以明確擬定其質量。總而言之,我們應從各個方面控制\o"混凝土"混凝土質量,以確保整個工程質量,以確保公司信譽和發展。三、高層建筑施工中沉降觀察技術的應用:隨著社會的不停進步,物質文明的極大提高及建筑設計施工技術水平的日臻成熟完善,同時,也因土地資源日漸減少與人口增加之間日益突出的矛盾,高層及超高層建(構)筑物越來越多。為了確保建構筑物的正常使用壽命和建(構)筑物的安全性,并為后來的勘察設計施工提供可靠的資料及對應的沉降參數,建(構)筑物沉降觀察的必要性和重要性更加明顯。現行規范也規定,高層建筑物、高聳構筑物、重要古建筑物及持續生產設施基礎、動力設備基礎、滑坡監測等均要進行沉降觀察。特別在高層建筑物施工過程中應用沉降觀察加強過程監控,指導合理的施工工序,防止在施工過程中出現不均勻沉降,及時反饋信息為勘察設計施工部門提供詳盡的一手資料,避免因沉降因素造成建筑物主體構造的破壞或產生影響構造使用功效的裂縫,造成巨大的經濟損失。根據本人在高層建筑施工過程中沉降觀察的應用,在此對高層建筑施工過程中沉降觀察工作淺談管窺之見。一、沉降觀察的基本規定1、儀器設備、人員素質的規定根據沉降觀察精度規定高的特點,為能精確地反映出建構筑物在不停加荷作下的沉降狀況,普通規定測量的誤差應不大于變形值的1/10~1/20,為此規定沉降觀察應使用精密水準儀(S1或S05級),水準尺也應使用受環境及溫差變化影肉小的高精度銦合金水準尺。在不含有銦合金水準尺的狀況下,使用普通塔尺盡量使用第一段標尺。人員素質的規定,必須接受專業學習及技能培訓,純熟掌握儀器的操作規程,熟悉測量理論能針對不同工程特點、具體狀況采用不同的觀察辦法及觀察程序,對實施過程中出現的問題能夠會分析因素并對的的運用誤差理論進行平差計算,做到準時、快速、精確地完畢每次觀察任務2、觀察時間的規定建構筑物的沉降觀察對時間有嚴格的限制條件,特別是初次觀察必須準時進行,否則沉降觀察得不到原始數據,而是整個觀察得不到完整的觀察意義。其它各階段的復測,根據工程進展狀況必須定時進行,不得漏測或補測。只有這樣,才干得到精確的沉降狀況或規律。相鄰的兩次時間間隔稱為一種觀察周期,普通高層建筑物的沉降觀察按一定的時間段為一觀察周期(如:次/30天)或按建筑物的加荷狀況每升高一層(或數層)為一觀察周期,無論采用何種方式都必須按施測方案中規定的觀察周期準時進行。3、觀察點的規定為了能夠反映出建構筑物的精確沉降狀況,沉降觀察點要埋設在最能反映沉降特性且便于觀察的位置。普通規定建筑物上設立的沉降觀察點縱橫向要對稱,且相鄰點之間間距以15——30米為宜,均勻地分布在建筑物的周邊。普通狀況下,建筑物設計圖紙上有專門的沉降觀察點布置圖。再就是,埋設的沉降觀察點要符合各施工階段的觀察規定,特別要考慮到裝修裝飾階段因墻或柱飾面施工而破壞或掩蓋住觀察點,不能持續觀察而失去觀察意義。4、沉降觀察的自始至終要遵照“五定”原則所謂“五定”,即普通所說的沉降觀察根據的基準點、工作基點和被觀察物上的沉降觀察點,點位要穩定;所用儀器、設備要穩定;觀察人員要穩定;觀察時的環境條件基本一致;觀察路線、鏡位、程序和辦法要固定。以上方法在客觀上盡量減少觀察誤差的不定性,使所測的成果含有統一的趨向性,確保各次復測成果與初次觀察的成果可比性更一致,使所觀察的沉降量更真實。5、施測規定儀器、設備的操作辦法與觀察程序要熟悉、對的。在初次觀察前要對所用儀器的各項指標進行檢測校正,必要時經計量單位予以鑒定。持續使用3~6個月重新對所用儀器、設備進行檢校。在觀察過程中,操作人員要互相配合,工作協調一致,認真認真,做到步步有校核。6、沉降觀察精度的規定根據建筑物的特性和建設、設計單位的規定選擇沉降觀察精度的等級。再未有特除規定狀況下,普通性的高層建構筑物施工過程中,采用二等水準測量的觀察辦法就能滿足沉降觀察的規定。我們在河北省交通培訓中心工程施工過程中就采用二等水測量的觀察辦法。各項觀察指標規定以下:(1)來回較差、附和或環線閉合差:△h=∑a-∑b≤l√n—,表達測站數。(或△h=∑a-∑b≤1.0√L—,L表達觀察路線距離)(2)前后視距:≤30m(3)前后視距差:≤1.0m(4)前后視距累積差≤3.0m(5)沉降觀察點相對于后視點的高差容差:≤1.0mm(6)水準儀的精度不低于N2級別7、沉降觀察成果整頓及計算規定原始數據要真實可靠,統計計算要符合施工測量規范的規定,根據對的,嚴謹有序,步步校核,成果有效的原則進行成果整頓及計算。二、具體施測程序及環節1、建立水準控制網根據工程的特點布局、現場的環境條件制訂測量施測方案,由建設單位提供的水準控制點(或都市精密導線點)根據工程的測量施測方案和布網原則的規定建立水準控制網。規定:(1)普通高層建筑物周邊要布置三個以上水準點,水準點的間距不不不大于100米。(2)在場區內任何地方架設儀器最少后視到兩個水準點,并且場區內各水準點構成閉合圖形,方便閉合檢校。(3)各水準點要設在建筑物開挖、地面沉降和震動區范疇之外,水準點的埋深要符合二等水準測量的規定(不不大于1.5米)根據工程特點,建立合理的水準控制網,與基準點聯測,平差計算出各水準點的高程。2、建立固定的觀察路線由場區水準控制網,根據沉降觀察點的埋設規定或圖紙設計的沉降觀察點布點圖,擬定沉降觀察點的位置。在控制點與沉降觀察點之間建立固定的觀察路線,并在架設儀器站點與轉點處作好標記樁,確保各次觀察均沿統一路線。3、沉降觀察根據編制的工程施測方案及擬定的觀察周期,初次觀察應在觀察點安穩固后及時進行。普通高層建筑物有一或數層地下構造,初次觀察應自基礎開始,在基礎的縱橫軸線上(基礎局邊)按設計好的位置埋設沉降觀察點(臨時的),等臨時觀察點穩固好,進行初次觀察。初次觀察的沉降觀察點高程值是后來各次觀察用以比較的基礎,其精度規定非常高,施測時普通用N2或N3級精密水準儀。并且規定每個觀察點初次高程應在同期觀察兩次后決定。隨著構造每升高一層,臨時觀察點移上一層并進行觀察直到十0.00再按規定埋設永久觀察點(為便于觀察可將永久觀察點設于十500mm)。然后每施工一層就復測一次,直至竣工。4、將各次觀察統計整頓檢查無誤后,進行平差計算,求出各次每個觀察點的高程值。從而擬定出沉降量。某個觀察點的每七天期沉降量:△c=Hh,I—Hn,I-1.N表達某個觀察點,I表達觀察周期數(I=1,2,3……)且H1=H0累計沉降量:△C=∑△c(n),n表達觀察點號。5、統計表匯總(1)、根據各觀察周期平差計算的沉降量,列統計表,進行匯總。(2)、繪制各觀察點的下沉曲線首先建立下沉曲線坐標,橫坐標為時間坐標,縱坐標上半部為荷載值,下半部為各沉降觀察周期的沉降量。將統計表中各觀察點對應的觀察周期所測得沉降量畫于坐標中,并將對應的荷載值也畫于坐標中,連線,就得到對應于荷載值的沉降曲線。(3)根據沉降量統計表和沉降曲線圖,我們能夠預測建筑物的沉降趨勢,將建筑物的沉降狀況及時的反饋到有關主管部門,對的地指導施工。特別座在沉陷性較大的地基上重要建筑物的不均勻沉降的觀察顯得更為重要。運用沉降曲線還可計算出因地基不均勻沉降引發的建筑物傾斜度:q=│△Cm-△Cn│/Lmn,△Cm,△Cn分別為m,n點的總沉降量,Lmn為m,n點的距離。對沉降觀察的成果分析,我們還能夠找出同一地區類似構造形式建筑物影響其沉降的重要因素,指導施工單位編好施工組織設計對的指導施工大有裨益,同樣也為勘察設計單位提供珍貴的一手資料,設計出更完善的施工圖紙。6.觀察中的注意事項:(1)嚴格按測量規范的規定施測。(2)前后視觀察最佳用同一水平尺。(3)各次觀察必須按照固定的觀察路線進行。(4)觀察時要避免陽光直射,且各觀察環境基本一致。(5)成像清晰、穩定時再讀數。(6)隨時觀察,隨時檢核計算,觀察時要—氣阿成。(7)在雨季前后要聯測,檢查水準點的標高與否有變動。(8)將各次所觀察沉降狀況及時反饋有關部門,當建筑物每天(24h)持續沉降量超出1mm時應停止施工,會同有關部門采用應急方法。三、探討的兩個問題(1)擬定\o"建筑物"建筑物沉降觀察精度的合理性。由于現行規范對施工單位施工過程的\o"沉降"沉降觀察\o"規定"規定不明朗,這對施工單位在建筑物沉降觀察精度選擇隨意性較大,但是精度的高低直接關系到沉降觀察成敗。對沉降觀察精度選擇既不能太高也不能太低,要合理適宜,適合工程特性的需要。既不造成無謂的浪費也要確保觀察成果的精確性。這樣,本人認為普通高層及重要的建(構)筑物在初次觀察過程中合用精密儀器的設備(高級水準儀、銦合金尺等)在±0.00以上部分按二等以上水準測量辦法,采用放大率倍數較大的S2或S3水準儀進行\o"觀察"觀察,也能夠測出較抱負的成果。(2)在\o"沉降觀察"沉降觀察過程中,沉降量與時問關系曲線不是單邊下行光滑曲線,而是起伏狀現象。這就分析因素,進行修正。①第二次觀察出現回升,而后來各次觀察又逐步下降。可能是初次觀察精過低,若回升超出5mm時,第一次觀察作廢,若回升5mm內,第二次與第一次調節標高一致。②曲線在某點忽然回升。因素:水準點或觀察點被碰動所致且水準點碰動后標高低于碰前標高,觀察點碰后高于碰前。解決方法:取相鄰另一觀察點的相似期間沉降量作為被碰\o"觀察點"觀察點之沉降量。③曲線自某點起漸漸回升因素:普通是水準點下沉所致。具體的設計過程按承載能力和正常使用兩種極限狀態來進行。前者是控制構造在喪失服務能力臨界狀態時的承載能力、設計的基本原則是規定荷載效應不利組合的設計值,必須不大于或等于構造抗力的設計值。運用荷載安全系數、材料安全系數及工作條件系數來考慮不擬定因素作用下的構造總體的安全儲藏,是一種半概率的極限狀態設計法。能夠認為是對安全性規定的確保。后者控制構造在正常使用狀態時應力、裂縫和變形不大于一定的限值,對應于合用性的規定。暫且不管這些控制方程和計算理論與否完全合理,它們最少從定性和定量的形式上確保了安全性和合用性兩項規定,而對于經濟、美觀的規定則沒有具體的指標進行衡量。固然,在方案設計和評審階段會考慮到經濟和美觀的規定(中小橋梁重要關注經濟性,而大型和特大型橋梁對美觀問題越來越重視);但需要指出的是該階段對經濟性的評定往往是只重視考慮建設成本,而對于后期的養護、維修等的長久綜合成本缺少考慮,因此這種評定經常是比較片面的。一種典型的例子是斜拉橋的換索問題。由于現在技術水平的限制,斜拉橋拉索的平均使用壽命在到30年之間,也就是在其服役期期間最少要進行一次換索,如果考慮到后期換索的巨大投入,那么在跨度1000米下列的橋型競爭中,懸索橋與斜拉橋在經濟性方面的差距將大大減小。現在,國內的構造設計過程中,有這樣的傾向:設計中考慮強度多而考慮耐久性少;重視強度極限狀態而不重視使用極限狀態,而構造在整個生命周期中最重要的卻恰恰是使用時的性能體現;重視構造的建造而不重視構造的維護。事實上,現在的橋梁設計中,對于耐久性更多的只是作為一種概念受到關注,既沒有明確提出使用年限的規定,也沒有進行專門的耐久性設計(從材料、構造方法及設計程序上上確保耐久性,并明確聲明在何種維護和使用條件下,橋梁含有哪種程度的耐久性)。這些傾向在一定程度上造成了現在工程事故頻發、構造使用性能差、使用壽命短的不良后果;也與國際構造工程界日益重視耐久性、安全性、合用性的趨勢相違反;也不符合構造動態和綜合經濟性(考慮構造建設、使用、維護等整個周期的費用)的規定。橋梁安全性、耐久性差的重要因素1)施工和管理水平低國內外多座橋梁的忽然破壞與坍毀,已使工程界對橋梁安全性問題倍加關注。普通的見解認為現在的工程事故重要是野蠻施工和管理腐敗所造成。對于短期內發生的諸如忽然破壞與坍毀,多是由于施工質量沒有達成規范和設計規定,典型的問題涉及材料強度局限性和施工工藝不合格等;也有個別橋梁存在諸如偷工減料、以次充好等嚴重的管理問題,更是對橋梁安全造成致命的損害。而大量的橋梁在遠沒有達成預期使用壽命時,出現了影響正常使用的病害與劣化;特別是某些橋梁在只使用了幾年、甚至剛建成很快就出現嚴重的耐久性局限性的問題,這也與施工質量低下有重要關系,典型的問題有鋼筋保護層局限性及現在廣泛存在于施工現場的嚴重的構件開裂問題(重要因素涉及:水泥選用、混凝土配合比、振搗、養護不當及預應力施加不合理等)。這些施工上的缺點即使短期不會對橋梁的正常使用產生明顯的影響,但卻會對構造的長久耐久性產生非常不利的危害。2)設計理論和構造構造體系不夠完善在承認施工存在問題的同時,也不可否認,在橋梁設計領域,特別是有關橋梁施工和使用期安全性的問題尚有許多能夠改善的地方。構造設計的首要任務是選擇經濟合理的構造方案,另首先是構造分析與構件和連接的設計,并取用規范規定的安全系數或可靠性指標以確保構造的安全性。許多設計人員往往只滿足于規范對構造強度計算上的安全度需要,而無視從構造體系、構造構造、構造材料、構造維護、構造耐久性以及從設計、施工到使用全過程中經常出現的人為錯誤等方面去加強和確保構造的安全性。有的構造整體性和延性局限性,冗余性小;有的計算圖式和受力路線不明確,造成局部受力過大;有的混凝土強度等級過低、保護層厚度過小、鋼筋直徑過細、構件截面過薄;這些都削弱了構造耐久性,會嚴重影響構造的\o"安全性"安全性。不少橋梁、即使滿足了設計規范的強度規定,僅用了5~就由于耐久性出了問題影響構造安全。構造耐久性局限性已成為最現實的一種安全問題,設計時要從構造、材料等角度采用方法加強構造耐久性。不同的環境和使用條件、不同的設計對象都會對構造體系提出不同的布局和構造等方面的規定。規范再具體也不能包羅本應由設計人員解決的多個問題、規范更新得再快也適應不了新認識、新技術、新材料快速發展對構造提出的多個新的規定。因此,合理可靠的構造設計除了滿足規范的規定外,還\o"規定"規定設計人員含有對構造本性的對的認識、豐富的經驗和精確的判斷。需要改善和努力的方向1)應當更加重視構造的耐久性問題橋梁在建造和使用過程中,一定會受到環境、有害化學物質的侵蝕,并要承受車輛、風、地震、疲勞、超載、人為因素等外來作用,同時橋梁所采用材料的本身性能也會不停退化,從而造成構造各部分不同程度的損傷和劣化。在大跨橋梁領域,國內從上世紀80年代以來,修建了大量的斜拉橋;即使迄今為止出現坍毀或嚴重損害的例子極少,但已有多座橋梁由于拉索的耐久性問題而不得不提前換索,既影響了使用又增大了經濟損失。需要指出的是,諸多這類問題與沒有進行合理的耐久性設計有關,這也促使人們重新認識橋梁的耐久性問題。大量的病害實例也證明,除了施工和材料方面的因素,影響構造耐久性的決定性因素是來自構造上(也即設計上)的缺點。國內從上世紀90年代開始重視了對構造耐久性的研究,也獲得了不少成果。這些研究大多是從材料和統計分析的角度進行的,對如何從構造和設計的角度及如何以設計和施工人員易于接受和操作的方式來改善橋梁耐久性卻極少有人研究。并且,長久以來,人們始終偏重于構造計算辦法的研究,卻無視了對總體構造和細節解決方面的關注。構造的耐久性設計與常規的構造設計有著本質的區別,現在需要努力將耐久性的研究從定性分析向定量分析發展。國外的橋梁設計有鑒于耐久性局限性造成的嚴重損失,近年來十分重視提高構造物的耐久性并將其作為重要的設計原則,統一考慮合理的構造布局和構造細節,強調使構造易于檢查、維修,以確保橋梁的安全使用、盡量地減少維修費用,獲得了較好的綜合經濟效益。事實上,國內外的研究和實踐都表明,構造耐久性對于橋梁的安全運行和經濟性起著決定性作用。2)重視對疲勞損傷的研究橋梁構造所承受的車輛荷載和風荷載都是動荷載,會在構造內產生循環變化的應力,不僅會引發構造的振動,還會引發構造的累積疲勞損傷。由于橋梁所采用的材料并非是均勻和持續的,事實上存在許多微小的缺點,在循環荷載作用下,這些微缺點會逐步發展、合并形成損傷,并逐步在材料中形成宏觀裂紋。如果宏觀裂紋不得到有效控制,極有可能會引發材料、構造的脆性斷裂。早期疲勞損傷往往不易被檢測到,但其帶來的后果往往是災難性的。疲勞損傷過去始終被認為是鋼橋設計中的核心問題,由鋼構造疲勞引發的鋼材開裂案例較多,亦有不少因疲勞斷裂引發橋梁垮塌的例子。近來,疲勞損傷的研究已進入混凝土構造,但對于使用期受腐蝕的鋼筋混凝土構件的動態性能和疲勞性能的研究還需加強。對疲勞損傷的研究不僅僅指對整個構造而言,事實上橋梁構造經常由于某些核心部位的局部疲勞失效而造成整個構造的失效,例如斜拉橋拉索錨固端的疲勞損害。3)充足重視橋梁的超載問題汽車超載重要有三種狀況:其一是早期修建的老橋超齡負載運行;其二是橋梁通行的車流量超出原設計;另一種是車輛違規超載。前兩種產生的因素重要是設計荷載的變化和交通量的增加;后者是車輛使用者違法超載營運,后兩種超載現象在我國公路運輸中較為普遍。橋梁的超載首先可能引發疲勞問題。超載會使橋梁疲勞應力幅度加大、損傷加劇,甚至會出現某些超載引發的構造破壞事故。另首先,由于超載造成的橋梁內部損傷不能恢復,將使得橋梁在正常荷載下的工作狀態發生變化,從而可能危害橋梁的安全性和耐久性。例如,混凝土橋梁始終被認為含有足夠的耐久性,但在汽車超載作用下,可能發生開裂;裂縫即使在荷載卸除后能夠閉合,但由于混凝土構造內部已經受到損傷,構件的開裂彎距減少、剛度下降;于是在正常使用荷載作用下,原來不該開裂的構造產生裂縫或原來較小的裂縫成為超出規范允許的裂縫或產生較大的變形。這些都會對構造長久的使用性能和耐久性產生不利的影響,因此除了交管部門要加強管理外,也需要對超載帶來的后果進行研究、分析。4)主動借鑒國外的經驗和成果國內橋梁設計存在的重要問題是構造正常使用性能差(指與設計盼望相比,可歸結為合用性能差,涉及橋梁的過大振動、線形不平順、接頭跳車、構造開裂和過大的變形等)、耐久性和安全性差(涉及使用壽命短、維護費用高、安全事故較頻繁等)。這些問題的產生固然與現在國內施工質量和管理水平較低有關,但平心而論,既然這種現狀不能在短期內得到解決,那么作為工程設計人員就應當在正視這一問題的前提,充足考慮到現階段的施工和管理水平和材料工藝水平,采用合適的安全度、合適的設計辦法來確保橋梁使用性能的達成,這才是更為主動和有效的辦法。特別是\o"橋梁"橋梁存在的耐久性和安全性問題諸多與構造體系或使用材料選擇不合理及構造細節解決不當有關。在歐洲國家(如德國、丹麥等),非常重視對構造物進行性能設計(即PBD,PerformanceBasedDesign),內容涉及構造的變形、裂縫、振動、強健性、美觀、耐久性能、疲勞性等。PBD研究重要是為了使構造在運行過程中除了確保最低的安全性規定外,尚應有良好的使用性能(涉及壽命和耐久性、抗腐蝕、耐疲勞性、美觀等)。就其本質而言,歐洲國家的PBD理論,重要\o"研究"研究構造在使用過程中體現出來的服務性能,分析使性能受到弱化的因素和其發生的機理、規律,謀求新的構造設計理念和辦法。從歐洲人的觀點來看,PBD似乎是對以\o"耐久性"耐久性為核心的構造使用性能指標的綜合考慮。這一點對國內工程界應當是有啟示的。現在國內的設計可視為靜態的設計,它只定義了設計建成時刻構造含有的工作能力和性能,而對營運期間性能隨時間的劣化及其實際的性能體現缺少足夠的認識和考慮;換言之,從經濟性的角度講是只\o"考慮"考慮了建造成本,而無視了營運期的維護成本和與使用壽命相對應的成本效益。橋梁安全性和耐久性局限性已成為迫切需要解決的\o"問題"問題,要主動借鑒國外成功的經驗和做法,除了加強施工質量管理外,要從橋梁設計理念和\o"構造"構造體系和構造的角度做好耐久性的\o"設計"設計。先看看施工中各專業協調問題的實例:某住宅工程分包水電的安裝隊,在埋設開關線時沒有注意到門的啟動方向,成果待門安裝好后,發現開關的位置正好在門后邊,使用起來十分不便,不得已只得把粉刷好的墻面鑿開,重新埋管改線路。另一種是某甲方人員按電梯生產廠家提供的電梯尺寸,讓設計院設計電梯井施工圖。而設計人員也沒有多問,就按原尺寸進行設計,成果電梯運到現場后發現,電梯轎廂尺寸比電梯井的尺寸大了200毫米,這時大家才又翻圖紙核對,發現設計人員把電梯廠家標注的凈空尺寸當成電梯井的軸線尺寸,但此時發現已沒有方法,只得將電梯轎廂改小。在工程施工過程中,出現和產生這樣問題的例子并不少見,像消防、煤氣安裝等,由于是有關部門指定的專業施工隊,與土建及其它專業隊之間配合往往會出現某些問題。這些問題到了工程主體竣工被發現時已很難解決。不得己只得改線路、打樓板,把一棟好好的建筑搞得亂七八槽,面目全非,并因此帶來了種種問題和隱患。諸多建筑物,就其各專業本身,如建筑的外形、使用功效、構造型式、安全合理性等,不管在設計,還是在施工方面的質量,都能得到較好地控制和確保。但各專業工程施工中的交叉配合與協調工作,經常解決得不盡人意。到了工程施工的后期,由于這些問題,往往出現返工,造成工程投資的極大消費,影響工期,有的還會影響到建筑物的使用功效,嚴重的甚至還會帶來質量問題和安全隱患。可見,工程施工中各專業的協調管理工作不僅很重要,同時也很必要。作為業主(甲方)或者監理,在工程的設計階段以及施工過程中,應當如何更進一步做好這項管理工作呢?出現和產生問題的因素出現上述問題的因素能夠說諸多,牽涉到從設計、施工到甲方、監理,多專業技術工種,多單位部門的方方面面,但歸納起來重要有以下幾點:一、從技術質量的角度分析:由于當代建筑的科技含量越來越高,涉及的專業也越來越多,有水電、空調、通風、消防、對講、監控、電視、電活、寬頻網等等,同時安裝的質量技術規定也越來越高。每一種專業現有自己的特定位置空間、技術規定,同時又必須滿足其它專業施工的時間次序和空間位置的合理規定。如果在技術上不能充足全方面考慮,特別是—些交叉部位的細節,如果考慮不周,則極易產生問題。再者,由于當代建筑的個性化,每一棟建筑都是—件特有的產品,每一條管線、設備都有特定的規定,少有類同,這也就增加了技術工作難度,增加了各專業之間出現矛盾和問題的可能性。同時由于新技術、新產品的不停出現和應用,施工人員未能及時掌握,也會帶來問題。二、從管理的角度分析:由于現行的管理體制,施工單位的分包現象普遍存在、分包單位在工作范疇的界定上很難做到十分明確。主觀上各單位在利益的驅使下,總但愿有關單位承當更多的工作。注往造成工序上的遺漏,人為的帶來某些問題,增加了協調管理的復雜性。另外,施工組織管理不健全,存在著人員責任不明確,或者是專業人員思想麻痹,認為這樣大的工程項目,出現—些小問題,返返工是正常的,沒什么大不了,反正后來總有方法補救解決,加之施工人員、管理人員的水平素質參差不齊都會給施工中各專業的協調工作帶來困難與不便,也是產生問題的重要因素。再者,由于各專業的分工協調不盡人意,每一種專業的技術管理人員,對其它專業的工作、工序以及技術、質量規定很難全方面理解和掌握,有的就是本專業問題,也由于是新產品、新技術,對其性能與施工工序不太熟悉,這也就無疑給協調工作帶來更多的問題做好協調工作的辦法從理論上講,協調工作并不十分復雜,只要我們在施工中能嚴格按規范規定做好每一道工序,可能就不會出現上而所說的才盾,最少會大大減少問題的出現。但在事實上作個,由于上述人為的、技術上、管理上的因素,各專業之間存在的問題和矛盾是非常突出。也是很傷腦筋的,我們終究應當如何解決和解決這些問題呢?—、充足認識協調工作的重要性:工程中各專業的交叉部位多數都是某些小的東西,普通狀況下對工程影響不大。但有時也會出現某些較大的問題,讓我們很難補救,甚至無法挽救。即便是這些小的問題,如果事先不設法考慮解決,事后解決起來也很麻煩,有時甚至要花幾倍的代價,并且還會影響工程的質量,造成經濟損失。作為工程的建沒者、管理者,從設計、監理到施工的各單位首先要從對業主、顧客負責的角度認識問題,要從推行合同中自己的責任義務的角度,認真看待協調問題。剛時,從提高行業原則,施工和管理水平上講,做好各專業的協調工作也是十分必要的。作為有關的技術管理人員首先要認識到協調工作的重要性,才有可能真正做好協調管理工作。二、加強管理,建立科學的督理模式:—直以來我們的施工管理,更多的趨于表面形式。工地辦公室的多個圖表,給人的感覺是管理得井井有條,而實際問題解決的怎么樣,卻要打個問號。即使這些工作也很重要,對施工有重要的指導作用,但如果我們過于追求這些,勢必有紙上談兵之嫌,反而束縛了施工管理人員的手腳,無益于工程管理工作的改善和提高。這里所強調的加強管理,是指在現有管理水平的基礎上,針對影響工程質量品質的—些核心問題,從技術上、人事制度上建立更有效的、更加科學的管理體制,明確每一種施工人員的目的責任、從而達成進一步提高管理水平的目的。三、加強協調管理的具體方法:(1)技術協調:提高設計圖紙的質量,減少因技術錯誤帶來的協調問題。設計圖紙的好壞直接關系到工程質量的優劣,圖紙會簽又關系到各專業的協調,設計人員對自己設計的部分,普通都較為嚴密和完整,但與其別人的工作就不一定能夠一致。這就需要在圖紙會簽時找出問題,并認真貫徹,從圖紙上加以解決。同時,圖紙會審與交底也是技術協調的重要環節。圖紙的會審應將各專業的交叉與協調工作列為重點。進一步找出設計中存在的技術問題,冉從圖紙上解決問題。而技術交底是讓施工隊、班組充足理解設計意圖,理解施工的各個環節,從而減少交叉協調問題。(2)管理協調;協調工作不僅要從技術下功夫,更要建立一整套健全的管理制度,通過管理以減少施工中各專業的配合問題。建立以甲方、監理為主的統—領導,由專人統一指揮,解決各施工單位的協調工作,作為甲方管理人員、監理人員,首先要全方面理解、掌握各專業的工序,設計的規定。這樣才有可能統籌各專業施工隊伍,確保施工的每一種環節有序到位。建立問題責任制度。建立由管理層到班組逐級的貴任制度。建立獎罰制度,在責任制度的基礎上建立獎懲制度,提高施工人員的責任心和主動性。建立嚴格的隱蔽驗收與中間驗收制度。隱蔽驗收中間驗收是做好協調管理工作酌核心。此時的工作已從圖紙階段進入實物階段,各專業之間的問題也更加形象與直觀,問題更容易發現,同時也最容易解決和補救。通過各部門的認真檢查,能夠把問題減少到最小。(3)組織協調:建立專門的協調會議制度、施工中甲方、監理人員應定時組織舉辦協調會議,解決施工中的協調問題。對比較復雜的部位,在施工前應組織專門的協調會,使各專業隊進一步明確施工次序和責任。這里要強調的一點是,無論是會簽、會審還是隱蔽驗收,全部制訂的制度決不能是一種形式,而應是實實在在,或者說全部的技術管理人員,對自己的工作、簽名應承當有關的責任。這些只有在統一的領導基礎下,并設立有關獎罰方法,才有可能一級一級落到實處。四、發現問題總結經驗:施工中會出現多個各樣的問題,協調管理也不例外,作為技術管理人員,要善于不停地總結前人的或者是以前工作中的經驗教訓。施工中協調部分的常見問題:電氣部分與土建的協調:多個電氣開關與門啟動方向之間的關系,暗埋線管過密(配電箱比線處等)對構造梁半的影響,線管在施工中的堵塞等。給排水與建筑構造的協調:衛生間等地方給排水管線預留空洞與施工后衛生潔具之間的位置,以及管線標高,部分穿樓板水管的防滲漏。建筑的外表、功效與構造的關系:多個預制件、頂埋件、裝飾與構造的關系,施工的特點、規定。各輔助專業之間的協調:多個消防、通風管線穿梁時,樓面凈空與否影響構造與使用,大型設備的安裝通道,附件的預埋深度,以及弱電系統、控制系統等五、提高專業管理人員、施工人員的業務水平、綜合素質:產品質量的好壞與從業人員的水平素質密不可分。在做好管理的同時,此加強施工管理人員的技術培訓,專業水平的提高,以及對新技術產品的理解掌握。培養施工人員的敬業精神與細致的工作作風、施工中不遺瑣碎,不留后患。施工中的協調工作,牽涉面廣且又瑣碎。只有突出各專業協調對施工的重要性,加強這方面的管理,同時做好每一部分的工作,才有可能把問題、隱患消亡在萌芽狀態,確保工程質量。引言
近幾年,隨著大批高層建筑及高等級公路的建設,作為基礎承力普遍采用的一種形式——鉆孔灌注樁,在現階段的施工中得到了廣泛應用。但在施工過程中因工藝落后、地下施工,狀況不明確等因素仍存在較多問題,本文著重從工程實踐及監理的角度,對鉆孔灌注樁的重要問題進行探討。二.施工監理與工程管理按照國家現行有關規范施工并不存在什么困難,然而施工質量卻經常達不到規定,如施工單位在施工中能對最單薄的環節予以關注,予以加強,就能收到事半功倍的效果。下面對鉆孔灌注樁施工中影響承載力及的施工監理的要點作一剖析。(一)施工監理要點1.孔的垂直度鉆孔灌注樁的垂直度是確保承載能力的重要一環,現在絕大多數的施工現場不檢查垂直度,有的單位沒有檢查設備或根本不懂得如何檢測,有的單位則因測孔斜費時費力不肯多此一舉。斜率超標,樁的受力狀態被變化,樁頭偏位,影響上部構造質量,嚴重影響鋼筋籠的安置;在砂土類地層中孔壁極易塌孔,沉渣不適宜去除。為避免鉆孔傾斜,在鉆機就位和鉆孔過程中,要隨時注意校核鉆桿的垂直度,發現傾斜及時糾正。對于地基不均勻、土層呈斜狀分布和土層中夾有大的孤石或其它硬物的情形,施工前必須作好準備。在不均勻地層中鉆孔時,鉆機自重大、鉆桿剛度大較為有利。進入不均勻硬層、斜狀巖層和碰到孤石時,鉆速要打慢檔。解決大孤石和堅硬巖石,采用自重大的復合式牙輪鉆或換用沖擊鉆都是有效的辦法。
導正裝置經工程實踐表明,也是避免孔斜的簡樸有效的辦法。終孔后再發現孔斜糾正起來費時費力,且修孔常使樁的充盈系數增大,最大達1.6以上。2.孔深在惡性工程事故的樁基工程中,孔深不到位的例子諸多,對于孔深的量測應是監理工作的重點,實際操作中應注意的問題有:(l)測量有誤達不到設計深度。普通施工隊慣用的測繩一經水泡就會出現收縮現象,有的收縮量可達
lcm/lm左右,測50m的孔就會產生0.5m左右的誤差。更大的測量誤差是由于測繩易斷引發的,斷了后來不懂得的人仍以斷處為起點繼續使用,往往可差數米。采用細鋼絲測繩要當心數標松動錯位。徹底避免誤測的方法是在施工現場或附近地面上設立長度標記作為準繩,每次終孔一定把測繩拿去核算。(2)鉆孔入巖深度達不到設計規定,更多的是由于地層分布不均勻,如巖層分布成傾斜狀或起伏變化激烈造成判斷失誤。因此入巖深度的控制應引發設計、施工和質檢部門的共同重視。入巖深度的控制因鉆孔工藝不同而有所區別。反循環工藝和沖擊鉆成孔的樁,可采用巖樣鑒別法。另外,還需注意每個樁的入巖和終孔的巖樣最佳留樣備案,直至工程使用正常,沉降穩定。正循環工藝成孔的樁由于取不到完整巖樣擬定嵌巖深度很困難。較可靠的方法是認真分析鉆探資料,根據各鉆孔土層分布狀況綜合評判場地地質概況,然后做出巖層分布的等高線圖,按等高線圖擬定成孔深度。因本法有一定的隨機性,應合適加大安全系數,有潮流需合適補充鉆探孔,在某些缺少鉆孔的控制區域,也可用鉆機換取芯鉆頭直接取巖芯鑒定。正循環工藝采用的辦法難度大。3.孔徑在湖、塘、溝、谷與河漫灘地段新近沉積的粘性土和粉士中鉆孔容易出現縮孔現象。特別要重視液性指數
IL>0.75呈軟塑狀態和流塑狀態的粘性土而在
IL>1.0
呈流塑狀態的淤泥質軟土層成孔縮孔現象更不可避免。與孔徑有關的質量問題有:(l)由于孔徑不大于規范規定,樁的截面縮小,承載能力減少,事實上減少了樁的安全系數。(2)軟弱土層普通都在地層上部,縮頸現象也發生在此段,而樁的內力也是上段大,容易造成樁身抗壓強度不夠而破壞。(3)由于孔徑達不到規定,造成鋼筋籠無保護層,樁的抗壓彎能力削弱或喪失。防治的重要方法是加強對孔徑的檢測與控制,提高泥漿質量,增大泥漿比重和粘性及稠度。鉆頭直徑應合適加大,也可采用解決孔斜的導正器法,在導正器上焊一定數量的合金刀片,在鉆進或起鉆的過程中起掃孔作用。另外在易于產生縮孔的土層中施工,減少空孔時間也是非常重要和有效的方法。4.
泥漿在鉆孔灌注樁的施工中,無論對于成孔質量還是最后對樁的承載能力的發揮,泥漿質量都是相稱重要的因素。現在樁基施工隊伍絕大多數缺少對泥漿質量和泥漿管理的重視,泥漿質量差,其后果是:(1)形成不了護壁泥膜或形成的泥皮粘附力差,易于脫落,造成孔壁穩定性差,在砂性土地層易于塌壁,在流塑狀粘土層則易于縮孔。(2)泥漿稠度大、比重大,含砂率高,形成的泥皮質量差、厚度大,大大減少樁的側摩阻力。(3)稠漿在鋼筋籠鋼筋上沉積粘附,導數鋼筋與砼握裹力減少。泥漿比重過大,使得砼水下灌注阻力增大,減少砼的流動半徑,使砼骨料大部分堆積在樁芯部位,而鋼筋籠外幾乎無骨料,不僅樁身質量不好并且樁的側摩阻力也難以發揮。有的工程計算承載力為14000kN以上,而靜載實驗不到5000kN就破壞,其中就有泥漿的影響。在空氣中坍落度為21cm、擴散直徑為38cm的砼,在水中坍落度下降為16.5cm、擴散直徑為30.5cm,而在比重為1.2的泥漿中,坍落度則為14cm,擴散直徑只有27cm。因此,對泥漿質量的管理決不是個小問題,監理一定要嚴格規定施工單位按規范規定嚴格控制。5.沉渣與沉淤普通把沉渣與沉淤混為一談,但凡孔底的沉積物統稱沉渣,事實上是有區別的。沉渣是鉆孔過程中鉆機切削和孔壁塌落的巖士,重要是砂、礫石和碎巖硝等,而沉淤則是比重大、稠度大的劣質泥漿由于空孔時間過長沉淀而成的流塑狀混合物,沉淤的厚度往往不不大于沉渣,沉渣與沉淤均在樁底形成軟弱隔層,能造成端承力喪失殆盡。沉淤的控制重要是提高泥漿質量和減少空孔時間。沉渣的去除采用反循環成孔工藝能達成較好的效果速度能達成2~3m/s.是正循環的40倍以上,故攜渣能力強。為此,可采用正循環成孔,氣舉反循環清孔的工藝。此法現場只需增加一臺6m3的空壓機即可,費用不大,簡便易行,效果良好。采用該法,核心是控制好孔內泥漿面的落降,落降快、落差大則易塌孔,因此補漿要跟上,并且抽渣時間要短。實踐證明,應用得當,樁的承載力能大幅度提高。無論采用反循環還是正循環成孔工藝,都應重視砼灌注前的清孔。灌注前抽吸二分鐘左右,首先抽出一定的沉渣,另首先泥漿的抽吸作用造成一部分沉渣、沉淤上浮,并且短時間內不會沉淀。
此時灌注砼,砼墜落的巨大沖擊力還能濺除最后殘存的部分沉渣與沉淤,可基本上將孔底沉渣去除干凈。6.砼灌注砼灌注是最后一道也是最核心的一道工序。首先必須嚴格按設計強度配制砼。許多施工單位都是現場攪拌砼,其常見問題是:1)砂石的含泥量偏大;2)配料的計量不精確;3)水泥保管不善受潮。水下砼灌注由于阻力大不易流暢灌入,于是施工單位常隨意加大水灰比,增大塌落度便于砼灌注,成果砼的強度等級嚴重減少。質檢和設計人員應加強現場質量監理,決不能容易相信試塊的實驗成果。在確保砼質量合格的前提下,導管法水下灌注砼質量難以控制的重要因素是:1)不能象上部構造施工那樣逐級振搗;2)由于導管埋在泥漿和砼中,砼的灌入阻力是相稱大的,
灌入阻力可按下式估算:R=π(D2—d2)(l1rw+l2rh)/4
(l)式中,
D為樁直徑;d為導管直徑;
rww為泥漿重度;rh為砼重度;
要克服很大的灌入阻力確保砼樁身質量,必須有相稱大的沖擊力,沖擊力越大,完畢每一斗砼灌注的時間越短,砼樁身越均勻。由于砼是由水泥、砂、石子配制的混合料,不同材料、不同粒徑則摩擦系數不同,因此僅靠靜力平衡產生的超壓力緩慢流淌,則易造成砼粗骨料在樁芯堆積,隨半徑增大而遞減。樁身不勻,則影響樁的抗壓強度。現在最常見的水下砼灌注法的缺點是:(l)
在向大斗投料過程中,砼的絕大多數勢能在撞擊大斗壁的碰撞中損耗掉,砼料落人導管中不持續,形不成較大的沖擊能量,使砼沒有足夠的力量向四周擠壓、擴散,樁的摩阻力嚴重減少。另外,還容易使樁身不均勻。(2)
砼料絕大多數要通過反彈再落入導管,容易造成砼離析和堵管。(3)
吊臂上下移動速度慢,產生不了大的加速度,因此砼料的下落沒有足夠的超壓,造成砼料在導管附近堆積成鐘形斷面。
由于不能將隔漿層水平頂升,在鐘形斷面塌落時容易裹入泥漿,造成夾泥芯。(4)
由于導管上下移動次數過于頻繁,使得\o"泥漿"泥漿不停沿導管壁滲入砼中,影響樁身砼質量。鑒于以上缺點,監理應倡導施工單位使用大致積砼沖擊灌注法,如樁的初斗砼灌注同樣,每一斗灌注都是將2至3方砼在大斗中積蓄夠量,出料口直接插入導管,然后打開活門一次持續沖擊下去,其優點是:(l)
功效大,沖擊力強。物體的沖擊能量與質量和速度有關,在速度相似的狀況下就取決于質量。根據動量原理可得自由落體的平均沖力公式如—下:F=mg[(2h/gt2)0.5+1]
(2)式中,
m為落體質量;t為作用時間;h為落體高度;g為重力加速度。假設大斗方量為2.5m3;,砼容重為22KN/m3
則m約為5.5t,假設h=30m,
t=1.0s,由式(2)求得F=1872.679kN。
平均沖力是砼自重的34倍,與前面根據式(l)計算的砼灌入阻力相比大6倍。
實際瞬時沖力的峰值比平均沖力高達一倍以上。在巨大沖力的作用下,砼的向上頂升力和側向擠壓力就有了確保,樁的摩阻力和樁身砼密實性都得以提高。(2)
首斗砼灌注沖力大,\o"沉渣"沉渣、沉淤被濺開,樁端與持力層能較好地結合,確保了端承力的發揮。(3)
灌注時間短,樁身段骨料分布均勻,樁身段強度能得到確保。但用大致積砼沖擊灌入法應注意下列幾個問題:(l)
必須注意排氣技術,避免形成氣堵,使砼料灌不下去。大斗出料口與導管不可用螺扣聯接成一體,會形成氣堵。應改為插入式聯接方式,大斗出料口外徑比導管內徑小2至3cm。另外,還要在出料管活門的下方焊上比導管外徑大2~3cm的法蘭盤。(2)
砼料最佳通過網篩(網眼8~10cm左右)進入料斗,避免夾雜大直徑塊石、水泥塊等造成卡管。(3)
砼和易性要好,如砼離析,則容易在料斗下部和出料口處形成堆積,造成出料困難,同時也容易堵塞導管.(4)
砼灌注時,吊車司機的配合也至關重要。當打開活門砼料下落時,必須隨砼料的下落不停向上提動導管,提動量要小,注意掌握時機。實踐證明,有經驗的吊車司機對縮短砼的灌注時間,避免卡管、堵管事故,起相稱大的作用。(5)
當砼灌注到樁頂部位時,為了保持足夠的沖力,必須注意導管要留有一定的長度,普通為10m左右,灌注時及時上撥,確保高度產生沖力,使樁頭部分的砼質量不至減少。另外,不可無視大斗和導管的保養,內壁光滑可大大減小摩擦\o"阻力"阻力,同時也減少堵管的發生率。當施工單位機械化程度低時,現場攪拌砼可采用臥式大斗,
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