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关键词:沥青混凝土路面;水破坏;原因;防治
Abstract: this paper mainly analyzes the water damage of asphalt pavement performance of the forms, the causes and prevention and control measures.
Keywords: asphalt concrete pavement; Water destruction; Reason; Prevention and control
中图分类号: TU528.42 文献标识码: A 文章编号:
1、概述
随着筑路技术的发展,近年来,各种不同类型的沥青混合料以其不同的特点被广泛地用于铺筑各级公路路面,使路面使用品质有了很大提高。沥青混凝土路面早期损害较为普遍,如路面沉陷、桥头跳车、车辙、泛油、坑洞等,造成这些病害的一个重要原因就是水破坏。
2、沥青混凝土路面水破坏的表现类型
2.1 坑洞、网裂及变形
在路面设计中,沥青表面层多采用密实型沥青混凝土,由于密实型沥青混凝土的压实度不够,均匀性不好,在雨季,雨水侵蚀到路面,水很快进入表面层,滞留于沥青混凝土的孔隙中,在重型车辆的反复作用下,产生动水压力使沥青从粒料表面逐渐剥落下来,所以沥青混凝土就失去应有的强度,面层将产生网裂和变形。
2.2唧浆、网裂
水透过沥青面层滞留在半刚性基层顶面,在大量高速行车作用下,自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表面的细料,形成灰白色浆。灰浆还可能通过水渗入沥青砼的局部小面积或个别通道被压唧到路表面,使路面产生网裂和变形。
2.3辙槽
自由水侵入沥青面层后,使沥青与碎石的粘结力减弱。在行车荷载作用下,滞留在面层下部的水使矿料、特别是粗粒粹石表面裹覆的沥青膜逐渐剥落,使沥青砼的强度逐渐减小,直到安全松散。在行车轮迹下向两侧(特别是向外侧)挤出,使轮迹带下陷,同时使其两侧鼓起,形成严重的辙槽。
3、沥青混凝土路面水破坏的原因分析
水害常以两种形式出现:软化和剥落。软化常以粘聚力的降低为特征,导致沥青混合料的强度、刚度降低;剥落指的是在水分的作用下,粘结力丧失导致沥青胶结料和集料分离。
3.1 作用机理
第一,水在沥青路面表面聚积后,水通过面层进入基层,基层的强度或水稳性稍差时,基层被侵蚀,基层表面颗粒变得松软,在行车荷载作用下,水被挤压,通过原孔喷回路面,并带走被水侵蚀掉的基层表面颗粒,形成唧泥现象。如此反复,由于基层的部分颗粒被带走,局部形成凹陷,沥青面层在短时间内托空,导致面层混合料的强度和劲度减小,在车辆荷载作用下,此处的面层产生较大的变形,沥青混合料内部的弯拉应力增大,当其拉应力大于其抗力时,沥青面层产生裂缝。同时由于泥桨进入沥青面层孔隙,阻碍了沥青混合料的二次结合,使沥青路面产生松散。
第二,水能进入沥青薄膜和集料之间,阻断沥青与集料的相互粘结,由于集料表面对水比沥青有更强的吸附力,致使沥青与集料表面的接触面减小,结果沥青从集料表面剥落,水分进入沥青混合料孔隙后,在外力荷载的作用下,沥青混合料产生弹性压缩变形,空隙瞬间变小,水被压从而形成强的压力流,对表面的沥青膜产生强的冲刷作用,造成集料与沥青膜剥离,导致沥青面层松散型破坏。
3.2粘附理论
水稳性破坏的作用机理,主要依据粘附理论。粘附指的是一种物体与另一种物体粘附时的物理作用或分子力,影响沥青与集料之间粘结力的因素有:a.沥青与集料表面的界面张力;b.沥青与集料的成分;c.沥青的粘度;d.集料的表面构造;e.集料的孔隙率;f.集料的含水量和集料与沥青拌合时的温度。
3.3沥青混合料的性质
3.3.1集料性质的影响
集料对水吸附能力的大小对剥落有至关重要的影响,酸性集料对水的吸附能力比沥青大减性好的石灰石及附能力相对较小,因此选用集料时应选用抗剥落性能好的石灰石及其他碳质岩石。
3.3.2沥青性质
粘附性高的沥青对低抗水分的置换比粘性低的沥青好,这是由于在粘性高的沥青中有较多的极性物质,并具有良好的润湿性。
3.3.3混合料级配
混合料的级配对沥青路面的强度耐久性和抗滑性能有着决定性的影响,合理调配集料
配合比,提高沥青路的密实度,减小孔隙率可以减少对路面的侵害程度。
4、减小水破坏的防治措施
水对沥青混凝土路面的侵害无处不在,减小水侵害关键在预防。就目前我国已建成通车的沥青混凝土路面而言,雨水透入沥青混凝土面层往往是不可避免的。因此必须从设计、施工及养护管理诸多环节,采取切实可行的措施,减少道路的水破坏。所以有效防治水破坏发生,应从以下几点着手:
4.1设计阶段,
早期修建的道路排水设计不够完善,较为突出的是中央分隔带没有设计相应的防排水设施,致使雨水通过中央分隔带渗入路面结构层内导致路面水破坏的增加。在挖方路段,由于路基路面的排水设计不够完善,造成路面破损状况较为普遍。在各层间设置粘油层,基层顶面设置封层,以利于层面间粘结和防水,在中央分隔带处设置防水建材和纵横向排水沟渗沟,在土路肩处采用等粒径碎石填料进行填筑,在挖方路段应根据现场实际情况有针对性地进行排水设计,以减少沥青混凝土路面的水破坏。
4.2提高施工质量
施工前原材料的选用必须规格、均匀、合理,配合比设计必须严密。在施工过程中必须注意沥青 混凝土拌和的均匀性,防止粗细集料离析。严格控制沥青混合料拌和温度、出场温度及碾压温度,混合料拌和温度过高容易造成沥青老化,与集料的粘附性也会明显降低,严重时会造成面层局部色泽不一致等现象。据国外有关试验数据表明,沥青混合料的温度低于90℃,实际上已不可能再被进一步压实。再者,尽量通过使用高效配套的碾压设备、增加碾压遍数等提高压实度以减小孔隙率,孔隙率大的位置越多水破坏现象越严重。
4.3注重压实质量
需要注重的环节有:沥青混凝土拌和厂必须整齐规范:原材料的选用必须规格、均匀和合理;路面压实度试验必须精确,并确保压实度;沥青混合料拌和工艺进一步提高;摊铺工艺应局部调整和改进;路面的层间粘结能力应设法加强。
4.4应用路面防水材料,减少路面水破坏
无论是何种沥青混合料,必须有一定的孔隙率存在,如在沥青混凝土面层表面涂上防水材料,形成一种不透水的薄膜封层,能使沥青中因降雨而集聚的水份基本没有或大为减少,从而基本消除沥青面层产生水破坏的外因,延长路面使用寿命,减少养护费用。
4.5加强超限、超载运输管理
采取严格检查的办法,通过强制卸载等手段,加强对超限车辆行驶的管理,减少道路的损坏。
【关键词】事业单位;新旧;会计制度;变化
为更好地规范事业单位会计行为及其经济活动,保证事业单位会计信息质量,促进其各项经营活动和经济活动的有序健康开展,国家财政部于2012年12月19日颁布了新的《事业单位会计制度》(新制度),并规定其执行日期为2013年1月1日。与1997年7月颁布的《事业单位会计制度》(原制度)相比,新制度在全面规范事业单位经济业务或者事项的确认、计量、记录和报告等诸多方面,都发生了显著改变。
一、适应财政管理改革的需要
近年来,我国财政制度改革在不断推向前进,大多数的改革内容都包含有会计科目及核算方法的改变。在改革的新制度有许多相关会计核算内容的新增内容,从根本上实现了现行财政制度与会计标准的融合与衔接,对于推动财政改革政策的落实与执行意义重大。
1.在国库集中支付的规定中,新增了“零余额账户用款额度”和“财政应返还额度”两个科目,并且规定了财政补助收入在财政直接支付和财政授权支付两种支付方式下的会计处理方法。
2.在部门预算管理规定中,一是新增了“应缴国库款”科目,这种改变非常有利于事业单位按规定应缴国库的资金的核算;二是要求事业单位区分财政补助和非财政补助,对相关收入和支出按照“基本支出”和“项目支出”进行明细核算,新增了财政补助结转结余与非财政补助结转结余核算内容;另外在财务报表内容中有了“财政补助收入支出表”,能够为财务管理提供更真实、准确、有效的会计信息。
3.在政府收支分类规定中,按照政府收支分类标准,设置收入分类、支出功能分类和支出经济分类。其中:收入分类主要反映政府收入的来源;支出功能分类阐明的是政府的职能活动,表明了政府的的活动和行为,比如支出是投资做了学校教育,还是做了其它社会项目;支出经济分类是对政府支出详细用途的具体说明,比如投花钱办了学校,那么具体是修建了教学楼、还是购买了教学设备、还是为教工发了工资。新制度下,要求对收入、支出科目及净资产科目,按照支出功能分类和支出经济分类进行明细核算,能否准确设置和运用科目,是能否准确进行会计核算、能否准确反映会计信息的关键所在。
4.关于国有资产的管理,新的《事业单位财务规则》将其分为了6类,分别是房屋及构筑物;专用设备;通用设备;文物和陈列品;图书、档案;家具、用具、装具及动植物;并且要求这些资产单位价值要大于1000元,应有超过一年的使用期(对于专用设备而言,单位价值应大于1500元以上)。
二、配合《事业单位财务规则》实施的需要
国家财政部于2012年2月颁布了新修订的《事业单位财务规则》,已从2012年4月1日执行。对于新的财务规则要求,新制度对会计核算内容进行了调整和变化:一是强化财务预算约束机制,预算编制必须严格遵循财政主管部门规定的预算控制数确立;二是针对事业单位的收入和支出变化,对收入和支出的会计核算区分财政补助和非财政补助,并对事业单位支出的内容,加入了“其他支出”科目,用于核算利息支出、捐赠支出等;三是新制度对财政补助结转结余与非财政补助结转结余进行了严格的区分,新增设了“财政补助结转结余”科目和“非财政补助结转”科目,并对非财政补助资金区分结转和结余分别核算;四是延伸了事业单位资产的范畴。新规则将事业单位的资产外延进行了扩展,包括流动资产、固定资产、在建工程、无形资产和对外投资等,增加了“在建工程”科目,核算处于建设过程中的固定资产项目。同时新制度规定,达不到固定资产确认标准的资产,应当将相应余额转入“存货”中;五是为规范和加强借入款项的管理,新制度将借入款项划分为长期借款和短期借款;对于事业单位中应付的社会保险费和住房公积金核算内容,由原制度中“其他应付款”科目改为“应付职工薪酬”科目。
三、规范会计行为、提高会计信息质量的需要
改革和发展在不断推进,随之而来的是事业单位内外部环境的巨大改变,原先的会计制度在很多方面显现出了缺陷和不足,这些都对事业单位会计信息的全面性、准确性和有用性造成了较大的影响。针对这些问题,新会计制度做了考虑并新增了措施和办法,这将极大的规范会计行为和会计核算水平,并有助于会计信息质量的显著提升。
1.基建数据须并入会计“大账”。在原有制度中,基建投资严格按照的是《国有建设单位会计制度》,基建账的数据一直不在会计大帐内,与基建相关的资产、负债及收支都只在基建账套中反映,可见,原先事业单位的会计信息完整性是非常差的。而新制度在该方面做了务实性的变化,对于基建投资,首先要按照基建会计核算规定进行单独的建账和核算,另外要根据新的要求和会计的大帐数据进行合并,这样就比较准确科学的对资产负债情况做了整合。为此,新制度设置了“在建工程―基建工程科目,核算由基建账并入的在建工程成本。
2.计提固定资产折旧和无形资产摊销的引入。在新的制度中,按照固定资产和无形资产是否计提折旧和摊销,事业单位在现行财务规则中增设了“累计折旧”、“累计摊销”和“非流动资产基金”科目,较为科学的解决了“虚提”折旧和摊销的处理方法。即在对折旧和摊销进行计提时,将其冲减了非流动资产基金,而没有计入支出。会计处理为借记“非流动资产基金―固定资产、无形资产”科目,贷记“累计折旧”、“累计摊销”科目。“非流动资产基金”科目金额的增减变动,可以反映出固定资产和无形资产价值的增减变动。同时新制度对固定资产折旧和无形资产摊销的新旧衔接作了相关规定,此处不再赘述。
3.明确资产计价以及入账计量。目前,会计实务中对于接受捐赠、无偿调入资产计量口径不统一、相关资产不入账等问题和现象较为普遍,新制度的资产计量规则就要求在没有明确市场价格或者相关凭据等的情况下,要按照名义金额将所得资产进行入账,并在会计报表附注中标明资产名称、数量以及以名义金额计量理由的说明等内容。
在没有明确市场价格或者相关凭据等的情况下,要按以下要求进行各类资产的会计处理。第一,对于接收捐赠、无偿调入和盘盈的存货,按照名义金额,借记“存货”科目,贷记“其他收入”科目;而固定资产,按照名义金额,借记“固定资产、在建工程”科目,贷记“非流动资产基金―固定资产、在建工程”科目;第二,对于接收捐赠、无偿调入的无形资产,按照名义金额,借记“无形资产”科目,贷记“非流动资产基金―无形资产”科目。
4.强化财政投入资金的会计核算。在原制度中,把由财政部门以及财政部门上级单位拨入的各种经费都纳入了财政补助的范畴,而新制度中则把这个范畴缩小了,仅将从同级财政部门获取的财政拨款视为财政补助收入,而从上级单位获取的经费是不能作为财政补助收入的。这些变化对于事业单位财政资金的精良管理起到了极为重要和关键的作用。同时也为事业单位的会计核算规范化顺利推进奠定了基础。
5.完善会计体系,规范会计核算行为。新制度对于现行的体系进行了系统性、科学性的整合,有的科目取消了,有的科目增加了,对于每个科目的计量原则、内容明细以及账务处理等方面,新制度都进行了明确的规定,今后的事业单位资产负债状况的核算也有了扎实的蓝本。新制度增加了“非财政补助结转”科目,也非常明确的区分了财政补助结转结余和非财政补助结转结余,并对非财政补助资金区分结转和结余分别核算,采用了更为科学合理高效的账务流程对非财政补助结余的形成及其分配情况进行处理,从制度上严格的约束了事业单位的支出和分配行为。
参考文献:
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现今建筑工程质量事故逐年增多,致使损失惨重。图1 为上海闵行区住宅楼倒塌事故。为了防止事故的出现,我们总结了许多事故出现的规律,其事故的原因一般都有相仿之处。本文重点研讨事故原因中的设计方面的问题。
1、现今建筑结构设计中存在的问题
1.1 钢筋混凝土承重构造体系类型、布设方面的问题。现今很多钢筋砼承重构造布设不科学,外形不规整。因为致使构造不规则的因素繁多,特别是针对异常繁琐的建筑外形,不可以用简设的定量标准来界定不规则性并限定范围。譬如钢筋砼建筑结构设计与施工规范中,仅表明了规则体的标准,没有定量界定规则与不规则体,也未对不规则体做出必要的设计标准,致使有些设计者通常很难掌握结构规则性,不少状况下,甚至服从业主与建筑师的指示,因而导致在实际项目中发生了一些规则性难题。并且配筋构造也不科学或不满足有关规范,对框架梁、框架柱未遵循抗震规范的规定设全高加密箍筋,柱箍筋未依照规定选用连接模式等。
1.2 基础与地基设计方面的问题。基础与地基设计是设计者比较关心的话题,这是由于该阶段设计的质量将对后期设计的落实有影响,而且地基基础造价也决定着整个工程成本。但许多工程未执行地质勘察工作,进行设计时,仅仅参考业主书面或笼统依照周围建筑物的基础资料。还有部分设计者未意识到软弱地基的缺陷,当选用换土垫层工艺改进软弱地基时,未采用换土垫层设计,只是普通地依照经验强化砂垫层承受载荷的水平,未验算垫层厚度及宽度,其既保证不了安全,又没节约资金。其次部分设计者对建筑进行设计时,在复核柱、梁及基础的荷载时未依照现行规范将荷载依照折减系数复核,因而引起选用显著偏大的荷载值。
在设计阶段,应选取能对不均匀沉降调节的协调性好,符合承载力及建筑物允许变形的要求方案。建筑应布设地下室以使地基的加载力及沉降量降低,对达到天然地基的承载力及上部构造的整体稳定性有好处。此外,重点关注设计中地方性规范。对软土基础上覆盖层厚度较厚地区的建筑,通常都需要选用地基处理的模式来使建筑物沉降的目标达成。但在选择地基整改方案时,必须仔细对上部构造及地基两方面的特性及周边环境探究,并依照工程设计需要,明确地基处理范围及要求符合的技术标准,以及多种处理模式的符合性。对多方案进行对比,最终选用安全、成本低的方案。
1.3 抗震设计验算的问题。有抗震要求的建筑设计中,不但要顾及到风荷载及竖向荷载,还要有优良的抗震性。建筑结构的变形能力及承载力共同对是否具备耐震力起作用。钢筋砼的构造是具备塑性变形的弹塑性材料。结构在地震影响下达到屈服极限后,其使用塑性形变来改进结构的延性,其改进了结构在强震下的完整性。我们设计采取的方式有强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱构件等。在结构柱端、梁端及剪力墙的强化区域,受弯筋在符合承载力及抗震性的状况下,应采取降低钢筋超配的手段。
1.4 楼板设计问题。楼板是建筑工程中的重要承重部件。假设对整个设计考虑不到位,设计质量问题很容易发生。在大楼板设计中一般将非承重墙的线荷载看作等效的均布荷载后,对板的配筋进行验算。但有些设计者对其验算错误。设计时对板的受力状态认识欠缺,错误的将双向板看作单向板进行核算。致使配筋严重缺失,导致板出现裂缝现象。
2、处理问题的对策
2.1 梁与板的跨度计算。一般状况下,一些概念及规范一般都只对常规的结构设计适用,而它不适用于宽扁梁结构。板梁结构实际上是安设一个刚性支座在梁的中心线上,将梁和板结合成一个变截面板。在扁梁结构部位,当板厚与梁高差不多厚时,选用板厚及梁边弯矩时,选用两者的数值大者。现实的设计中,在对梁配筋时应选用柱边弯矩,削峰是通常采用的,具有问题时一般都是不削峰的。
2.2 筏、箱形基础底板的挑板处理。从结构设计考虑,最为节约成本的模式是可以放置挑板并且可以把边跨底板钢筋调匀,假设选用通长的安设模式处理底板钢筋时,底板底面的通长筋也不会由于边跨钢筋而增长。当超出挑板位置时,基底的附加作用力就会显著降低,当在人工地基或天然地基的坎上设置基础时,那么加装挑板时最好选用天然地基,从而减弱整体的下沉量。假设荷载产生了偏心的问题,把挑板安设在某个特殊的部位时,就可以对沉降差进行调整并且预防整体性倾斜的问题的发生。
2.3 沉降计算处理。在基坑挖掘时,坑边摩擦角范围的基底土是要被限制的,因而其不具备反弹性,然而基坑底部的土具备反弹性,而回弹的土体就要求采用人工清理。假设基础面积大时,其限制力就较小,譬如箱基,在对其进行沉降的验算时就要依照基底的荷载力进行验算,被坑边土所限制的土体就可以当成具备安全性的,这是其验算得出的沉降值是要高于实际作业中的沉降值的缘由。而假设当基础面积不大时,那么其限制力是很大的,这时就对回弹的部分可以不计,因而在验算沉降时就依照基底的附加应力进行验算。
2.4 设计刚性楼面。为了使计算结构数值可以符合实际的展现建筑结构的受力情形,设计者应尽最大努力将楼层设计成刚性的楼面。假设有些建筑没有完全的符合刚性楼面的条件,然而其使用性是真实必须的,且建筑结构本身的设计效果是不错的,那么设计者在设计时就应选用斜向配筋、提升梁系梁板、提升边梁暗梁的配筋、选用双层的配筋方式等工艺,尽量满足因不符合的刚性楼板假定而造成的误差,使其满足刚性楼板的假定前提。[本文转自WWw.dYLw. nEt 医学论文]
【关键词】粮食 种植面积 指标体系
一、引言
粮食种植面积是保证国家粮食供给安全的重要前提,研究粮食种植面积是十分有意义的。国家粮价收购政策、农业从业人员、粮食进出口贸易、农民受教育程度、城乡收入差距等因素都影响着粮食种植面积,为综合度量各因素对粮食种植面积的影响程度,下文将建立指标体系进一步分析。考虑到数据的可得性,再参考现有文献研究成果的基础上,本文选取投入、产出及可持续发展三个方面的指标建立有关粮食种植面积的指标体系。为了更好的研究它们之间的关系,决定采用多元线性回归模型、Bagging、m-Boosting回归模型、支持向量机回归、决策树、神经网络等方法分别对其进行分析,以期得到最有效的结论。
二、方法介B
在研究变量对变量的影响或变量之间的关系时,人们最先想到的是回归,而线性回归模型的前提假设较多且要求较高,所以现实数据是很难满足这些条件,即使是满足,还要受到其他因素的影响,近年来,随着专家学者们对建模认识的逐渐深入,再加上计算机技术的快速发展,出现了诸如决策树、m-boosting等机器学习算法,这些算法模型在建模之前对数据没有做出任何假定,使用的是诸如一致性、无偏性等概念进行建模,能够很好的解决多元线性回归的不足,预测精度高,所以本文在建模中引入机器学习方法对粮食种植面积进行研究。
决策树(Decision Tree)是在已知概率的基础上,通过计算预期的净现值大于或者等于零的概率来评价某一项目运行的风险。随机森林是用随机的方式建立一个“森林”,森林里面有很多的决策树组成。Bagging与m-Boosting算法类似,区别在于Bagging训练集的选择是随机的,各轮训练集之间相互独立,而m-Boosting训练集的选择不是独立的,各轮训练集的选择与前面各轮的学习结果有关。神经网络本质上是人脑处理信息方式的简化模型。支持向量机(SVM,Support Vector Machines)有两种功能,一是对数据进行分类,二是对数据进行回归,目前主要用于对小样本、非线性及高维数据进行分类和回归。
三、实证分析
粮食种植面积指标体系的建立是从投入、产出及可持续发展三个角度出发的,投入是指种植粮食的成本,产出是指通过种植粮食获得的收入,可持续发展是综合考虑影响粮食种植面积的其他因素。具体的指标选择如下表:
其中:自然灾害成灾率=成灾面积/受灾面积;人力资本:受教育程度初中及以上劳动力
比重;农业劳动力比重:乡村就业人数占乡村总人口的比重;农业增加值比重=农业增
加值/国内生产总值。
数据来源于《中国统计年鉴2015》与《中国农村统计年鉴2015》,时间维度为1990~2014年。粮食最低收购价格用稻谷、小麦和玉米的平均价格计算。由于我国粮食最低收购价格政策是从2005年开始实施的,故粮食的最低收购价格只有2005年之后数据,2004年及之前的粮食最低收购价格用当年粮食的最低收购价格代替。
在建模之前为了消除数量级和单位对模型精确性的影响,对数据进行标准化处理,利用标准化之后的数据进行建模,可以得出各种机器学习回归方法关于训练集和测试集的错判率,具体如下表2:
由上表可知,利用随机森林建模所得的训练集与测试集的错判率最低,分别为0.084与0.729,故选择随机森林回归模型作为最终回归模型。通过随机森林回归模型可以得到每个变量的对粮食种植面积的重要性排名,结果显示农业劳动力比重、农业机械总动力、农用化肥施用量、农村居民家庭人均纯收入和农业增加值比重对粮食种植面积的影响排在前五位,其中前三名分别为劳动力投入、机械投入和资本投入,可以看到粮食种植的投入对种植面积的影响很大,排名第四和第五的指标属于地区经济发展水平,显然地区经济发展水平对种植面积的影响也是非常大的。
四、研究结论
为了保障粮食安全,我国需要将增加农民收入放在粮食保护政策的第一位。本文从投入、产出及可持续发展三个角度出发建立了粮食种植面积的指标体系,并利用多元线性、Bagging、m-Boosting回归模型、支持向量机、决策树、随机森林、神经网络等回归模型分别对粮食种植面积的影响因素进行了分析,分析表明,使用随机森林建模方法随机森林准确度最高。对影响因素的重要性进行度量可以发现,排名前五位的为农业劳动力比重、农业机械总动力、农用化肥施用量、农村居民家庭人均纯收入和农业增加值比重,可以得到粮食最低收购价对粮食种植面积有一定的影响,但其影响力低于农业劳动力比重与农村居民家庭人均纯收入。
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关键词:建筑施工;楼面裂缝;原因分析;措施
随着建筑业的蓬勃发展,现浇混凝土楼面板结构因具有良好的耐久性、可模性和抗震性而在房屋建筑工程中得到广泛应用,人们对工程的质量问题的关心亦越来越高。但是,目前现浇钢筋混凝土楼面、屋面板的裂缝是普遍存在的问题,成为目前结构质量中最常见的通病。裂缝产生的原因比较复杂,要想准确地判断裂缝产生的原因,还需要做大量而细致的调查取证工作及必要的技术措施,由此可见,研究楼面裂缝分析和有效预防的课题具有重大现实意义[1]。
一、楼面裂缝产生原因分析
1. 设计中原因。设计结构中引起的裂缝原因有很多,比如,断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝;对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝;构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝;未充分考虑混凝土构件的收缩变形引起的裂缝等等。从住宅工程现浇楼板裂缝发生的部位分析,最常见、最普遍和数量最多的是房屋四周阳角处的房间在离开阳角1米左右,即在楼板的分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋未端或外侧发生45度左右的楼地面斜角裂缝,此通病在现浇楼板的任何一种类型的建筑中都普遍存在。其原因主要是混凝土的收缩特性和温差双重作用所引起的,并且越靠近屋面处的楼层裂缝往往越大。
2. 混凝土自身质量原因。在工程建设中,目前已普遍采用泵送商品砼进行浇筑,但受剧烈的市场竞争,导致各商品砼厂商以采用大粉煤灰掺量,低价位、低性能的砼外掺剂,以及细度模数低、含泥量较高的中细砂作为降低价格和成本的主要竞争手段。如果骨料含量过多,则随着砼的干燥,会产生不规则的网状裂缝,有时单一骨料反应也会引起裂缝。
3. 混凝土收缩原因。混凝土浇筑完成后,水泥的水化或混凝土中水分的蒸发会引起混凝土干缩,从而产生裂缝。混凝土表面若不能及时覆盖,特别是楼板在炎热天气浇筑混凝土后,楼板表层混凝土水分蒸发的速度比内部快得多,表层混凝土的收缩较大,内部相对收缩较小,导致混凝土产生拉应力,因此混凝土表层很容易产生塑性开裂。混凝土中水分蒸发速度越快,混凝土收缩裂缝越容易发生[2]。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。
4. 施工方面原因。在施工过程中由于施工工艺不当,致使支座处负筋下陷,保护层过大,使板上部沿梁支座处产生裂缝,另外,目前在主体结构的施工过程中,普遍存在着质量与工期之间的较大矛盾。很多施工在混凝土未达到终凝时间时就上荷载,容易在强度不足的情况下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝,或者造成混凝土楼板的弹性变形。并且这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久性裂缝。
二、施工中应采取的主要技术措施
1. 重点加强楼面上层钢筋网的有效保护措施。钢筋在楼面砼板中的抗拉受力,起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止砼收缩和温差裂缝发生的双重作用,而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。在实际施工中,楼面下层的钢筋网在受到砼垫块及模板的依托下保护层比较容易正确控制。但当垫块间距放大到 1.5m 时,钢筋网的合理保护层厚度就无法保障,所以纵横向的垫块间距限制在 1m 左右。
与此相反,楼面上层钢筋网的有效保护,一直是施工中的一大较难的问题。其原因为:一是板的上层钢筋一般较细较软,受到人员踩踏后就立即弯曲、变形、下坠;二是钢筋离楼层模板的高度较大,无法受到模板的依托保护;三是各工种交叉作业,造成施工人员众多、行走十分频繁,无处落脚后难免被大量踩踏;四是上层钢筋网的钢筋小撑马设置间距过大,甚至不设(仅依靠楼面梁上部钢筋搁置和分离式配筋的拐脚支撑)。
2. 预埋线管处的裂缝防治。预埋线管,特别是多根线管的集散处是截面砼受到较多削弱,从而引起应力集中,容易导致裂缝发生的薄弱部位。当预埋线管的直径较小,并且房屋的开间宽度也较小,同时线管的敷设走向又不重合于(即垂直于)砼的收缩和受拉方向时,一般不会发生楼面裂缝。反之,当预埋线管的直径较大,开间宽度也较大,并且线管的敷设走向又重合于(及垂直于)砼的收缩和受拉力时,就很容易发生楼面裂缝[3]。因此对于较粗的管线或多根管线的集散处,应按技术导则三的第4条要求增设垂直于管线的短钢筋网加强。建议增设的抗裂短钢筋采用 Φ6~8,间距≤150,两端的锚固长度应不小于 300mm。
3. 材料吊卸区域的楼面裂缝防治。目前在主体结构的施工过程中,普遍存在着质量与工期之间的较大矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均为 5~7 天左右一层,最快时甚至不足 5 天一层。因此当楼层砼浇筑完毕后不足24 小时的养护时间,就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动,这就给大开间部位的房间雪上加霜。除了大开间的砼总收缩值较小和开间要大的不利因素外,更容易在强度不足的情况下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。而且这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久性裂缝,这种情况在高层住宅主体快速施工时较常见。对这类裂缝的综合防治措施如下:主体结构的施工速度不能强求过快,楼层砼浇筑完后的必要养护(一般不宜≤24 小时)必须获得保证。主体结构段的楼层施工速度宜控制在6~7 天一层为宜,以确保楼面砼获得最起码的养护时间。
对计划中的临时大开间面积,材料吊卸堆放区域部位(一般约40 平方米左右)的模板支撑架,在搭设前,就预先考虑采用加密立杆(立杆的纵、横向间距均不宜大于 800mm)和搁栅增加模板支撑架刚度的加强措施,以增强刚度,减少变形,来加强该区域的抗冲击振动荷载,并应在该区域的新筑砼表面上铺设旧木模加以保护和扩散应力,进一步防止裂缝的发生。
4. 加强对楼面砼的养护。砼的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要,特别是早期的妥善养护,可以避免表面脱水并大量减少砼初期伸缩裂缝发生。但实际施工中,由于抢赶工期和浇水将影响弹线及施工人员作业,因此楼面砼往往缺乏较充分和较足够的浇水养护延续时间。为此,施工中必须坚持覆盖麻袋或草包进行一周左右的妥善保湿养护,并建议采用喷 HL 等品种和养护液进行养护,达到降低成本和提高工效,并可以避免或减少对施工的影响。另外,在施工过程中,还要适当的减慢施工速度,严格施工操作程序,不盲目赶工[4]。杜绝过早上传、上荷载和过早拆模。做到科学施工,坚决摒弃违反科学的、蛮干的做法。只有这样,才能使当前建筑楼板结构裂缝的这一质量顽症得到有效遏制。
结论
文章从设计及施工的角度,结合工程实践经验,较为系统地分析了建筑施工中楼面裂缝产生的原因与防治的方法,对类似的加固工程提供了一定的借鉴。
参考文献:
[1]孙树增. 建筑楼面裂缝原因及其防治措施[J]. 民营科技,2013,02:275.
[2]张爱英. 浅析楼面裂缝的原因和防治措施[J]. 科技信息,2013,20:399.
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