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关键词:建筑工程;高支模施工技术;质量监控;实践
中图分类号:TU198文献标识码: A 文章编号:
一、引言
随着国民经济水平的不断发展,国家对工程建设的投资越来越大,各种新型的建筑物犹如雨后春笋般出现在人们的面前,新型建筑物极大方便了人们的工作和生活,国家建筑工程的飞速发展也从侧面证明了我国经济的发展成果。随着科技水平的发展,人们对建筑工程的要求也越来越高,近年来,各种高层超高层以及大跨度的建筑工程项目也越来越多,这些高难度的建筑工程在承建的过程中都会涉及到模板的安装,模板的安装是建筑物施工中的重要工序之一,其施工技术水平不仅影响着下一道施工工序的钢筋安装以及混凝土的浇筑质量,也会对整个工程的施工质量有重要的影响,一些支模,尤其是高大支模体系,技术性要求很高,稍有疏忽,就容易发展模板坍塌、涨模等事故,甚至会造成施工人员的伤亡。就现阶段来看,高支模施工技术难度较大,一直是建筑工程施工中的难点和重点,如果技术没有处理好,施工不当,那么就会给建筑工程带来安全隐患,不能保证建筑物的使用安全,如果发生危险就会给人民的生命财产安全带来巨大的威胁。目前,我国的高支模施工技术还不是特别成熟,因此,在现阶段,发展高支模技术,提高高层及超高层建筑物的建筑质量是当前我国建筑行业中亟待解决的问题之一。
二、高支模施工技术简介
高支模即施工时支模高度大于等于8米的支模施工作业,其中水平混凝土构件模板支撑系统搭设跨度大于18米时的模板施工称之为高大支模施工,一般情况下,在高支模施工尤其是高大支模的施工要求非常严格,除了要有支模施工方案以及计算公式以外,还需申报工程所在单位及监理单位,待所在单位以及监理单位的相关专业给出专业性的技术意见后,施工单位的技术人员需要根据给出的意见修改施工方案,组织专家进行专家论证,根据专家意见进行方案修改,待改后的施工方案通过监理部门审批后,方可进入下一个阶段的施工。近年来,随着我国城市化进行的加剧,高层和超高层建筑物越来越普及,高支模施工技术在建筑工程中的应用也越来越广泛,但是在实际的施工过程中,高支模技术还缺乏一些规范以及技术要求,因此,运用高支模施工技术的过程中,一定要结合以往的施工经验,将人为因素和非人为的不确定因素控制好,防止因为外在因素的影响发生施工事故,下面就对建筑工程高支模施工技术的注意事项进行简单的探讨。
三、建筑工程高支模技术施工要点
(一)做好主要项目的施工要点管控工作
在对建筑物的现浇结构进行上层模板安装作业时,现浇结构的下层模板就需要承受上层模板的承载力,因此,在进行上层模板的安装前,要做好下层模板的稳固工作,防止由于下层模板承载力不足而出现施工质量问题。在模板立柱的底座铺设上,要设置好底座,选择好钢管,在钢管的选择上,一定要做好质量审查工作,选取有出厂合格证书以及产品质量保证书的优质钢管,严禁使用弯曲变形以及有裂缝的钢管;除此之外,在模板的脱模剂的涂刷时,要注意涂刷的及时,放置于不至于污染钢筋和混凝土的位置。
(二)做好一般项目的施工要点管控工作
在模板安装之前,要做好相应的检查工作。首先,为了保证施工模板光洁平整,一定要在施工前做好模板的检查工作,如果发展模板表面粗糙或翘曲等,要在第一时间修整好,待模板表面光洁平整后方可进入下一阶段的施工,然后要做好混凝土浇筑前的检查工作,在浇筑混凝土之前要将模板内的垃圾杂物全部清除干净,检查好模板的接缝是否漏浆,如果有漏浆的情况,将漏浆位置封闭后使用;其次,在混凝土浇筑前,要用水将木模板湿润,同时做好模板内的排水工作,保证在施工前模板干净无积水;再次,对于混凝土和模板的接触面要清理干净,涂好隔离剂;最后,要做好模板上预留孔和预留件的检查工作,保证其偏差在规定要求之内。
(三)做好模板拆除的质量管控工作
在高支模施工过程中,需要在模板拆装区周围设置相应的护栏,并在护栏上挂号警示牌,防止非施工人员进入施工区,在模板的拆除过程中,一定要严格遵守先装后拆、后装先拆的施工原则,在拆除模板的过程中要循序渐进的进行拆除,在拆除的过程中为了保证施工人员的人身安全严禁从上往下抛掷;在运输工具和模板的拆除过程中,一定要保证专业的监理、安全人员在场指挥,在模板完全拆除后要将混凝土上的预留洞盖好。在拆除模板的细节流程中,也要按照相应的拆除顺序来进行,对于大梁支架的拆除来说,要从跨的中间向两端进行拆除,在拆除的过程中,要做到两端对称;对于水平杆的拆除来说,要先拆除上层部分,待上层拆除完全后,再依次向下拆除,之后将余下的水平杆完全拆除,在拆除前,要检查混凝土的强度是否达到可以拆除的标准,对于跨度大于8米以上的高支模,一定要等到混凝土强度达到100%之后才可以进行拆除作业,在模板拆除后,如果其稳定性不够,要在第一时间做好加固工作。在拆除的过程中,要注意不能漏掉悬空性的模板,也不能用大面积撬落的方法进行拆除,避免因撬落造成脚手架的破坏,在模板拆除后,要及时检查好拆除地方的稳定性是否达到规定的要求,要保证施工质量和施工人员的安全。
四、建筑工程高支模施工中的质量管控工作
高支模施工技术与普通模板的施工有根本性的差别,施工难度和施工体积大有不同,在施工过程中,一定要做好相应的质量管控工作,这些工作主要包括以下几个方面:
(一)控制好楼层模板的高度,加强对模板施工的技术审核工作,保证模板施工满足平直度的要求,在每个楼层的模板施工前,都要检查好模板表面是否光洁,并清理好模板表面的杂物和油污,将模板的孔洞封堵好,严格控制好施工模板的平整度和截面尺寸,在模板施工完成后,要做好全面的检查工作,在模板使用到一定次数后,也要及时做好对模板损坏程度以及刚度的复查工作,将质量、安全隐患扼杀在摇篮中。
(二)施工现场管理人员要做好对施工人员的安全教育工作,做好安全交底工作,对于一些特殊作业人员,要实行持证上岗的制度,同时,管理人员要制定好完善的现场管理制度,保证每一个施工人员在进入现场都应该佩戴安全帽,高空作业系挂安全带,工具、物料都要按照严格的按规定来摆放,防止由于人为因素发生施工事故。
(三)在楼层梁模板的安装时,要设置材料的堆放点,在模板拆除的过程中,一定要做好防护措施,设置好相应的警示牌,在实际的拆除中,要严格的按照顺序和原则来拆装,保证施工质量。
五、结语
高支模施工技术是建筑工程施工的重要环节,其施工技术和施工质量影响着整个工程的质量,关系着人民的生命财产安全,因此,一定要重视高支模施工技术,做好施工质量的管控工作,从根本上提高工程质量。
参考文献:
【1】周震:建筑工程高支模施工技术及实践探讨[期刊论文],城市见者理论研究,2009(18)
【2】吴综泽.浅析工程高支模施工技术[期刊论文],城市建设理论研究,2007,28(10):118~119.
【3】周俊,张衡.浅谈高支模施工应注意的问题[期刊论文],山西建筑,2011,27(01):31~33.
关键词:现浇混凝土结构,后浇带施工
目前随着国民经济的发展,各地均出现了体量大、投资多、标准高的高层建筑,有时为了功能的需要和解决高层主体与裙房间的沉降差异。钢筋混凝土的收缩变形以及混凝土的温度应力等问题,往往在现浇混凝土结构中,引入后浇带的施工,是最近几年结构设计和施工中的一项新生事物。为了做好现浇混凝土结构的后浇带施工,笔者着从后浇带的形式,正确理解后浇带的途径及设计要点、施工要点几个方面进行简要阐述。
一、形式分类及特点。
1、平直型:其特点是施工时模板安装与拆除较方便,常作为事故性处理方法或应用于厚度较薄的工程中,值得注意的是渗水线路短,后浇带的界面结合质量不好保证。
2、阶梯型:其特点是支模简单,拆除容易,抗渗线路长。混凝土结合面垂直于水压方向。界面结合质量容易保证,抗渗性好,后期施工容易。
3、企口型:其特点是混凝土结合面也垂直于水压方向,界面结合较好,抗渗线路延长。但这种后浇带形式支模较费工,浇筑时有不易密实的死角,而且拆模清理困难,成型后还应保护边角,稍有疏忽就影响后期施工质量。
4、V字型:其特点是抗渗线路延长,界面结合较好。但也存在支模、拆模较费工的问题,成型后应注意保护边角。
后浇带具体形式选择,应视具体工程结构形式而定。
二、正确理解后浇带的用处及设计特点。
所谓后浇带是指在现浇整体钢筋混凝土结构中,只在施工期间留存的临时带型缝起到消化沉降与收缩变形以及防水的作用。根据工程需要,保留一定时间后,再用混凝土浇筑密实成连续整体的结构,后浇带的位置应视工程具体结构形状而定。应选择于受力和变形较小的部位,尽量避开地下水。后浇带的用途不尽相同,例如:
1、为解决高层建筑主楼与裙房间的沉降差而设置的后浇带,应明确按“沉降后浇带”进行设计。
2、为防止混凝土因温度变化拉裂而设置的后浇带,应明确按“温度后浇带”进行设计‘
3、为防止混凝土凝结收缩开裂而设置的后浇带,应明确按“收缩后浇带”进行设计。
4、为防止结构因温度变化和混凝土收缩开裂而设置的后浇带,应明确按“伸缩后浇带”进行设计。论文参考,后浇带施工。。
不同类型的后浇带其配筋特点各有不同,对于伸缩后浇带可采用直通加弯的形式,以消除混凝土因温度胀缩、干缩等引起的变形影响,待后期后浇带施工时可直接浇筑;对于沉降后浇带一般采用搭接方法或先采用搭接方式留出焊接位置,待结构沉降稳定以后,进行后浇带施工时再焊接施工的方法,将沉降变形影响降低到最小程度。另外还应在后浇带处附加长度500~600mm、φ12~φ16间距500mm的钢筋。后期采用焊接连接,同一截面的钢筋焊接连接率不得大于50%。
三、施工要点
1、后浇带的保护,基础底板的后浇带留设后,应采取保护措施,防止垃圾杂物掉入。保护措施可采用木盖板覆盖在基础底板的上皮钢筋上,盖板两边应比后浇带各宽500mm以上;地下室外墙竖向后浇带可采用混凝土预制板保护。楼面后浇带两侧的梁底模及梁板支撑不得拆除。
2、后浇带的保护时间,应按设计要求确定,当设计无要求时,应不小于40天,在不影响施工进度的情况下,应保留60天。
3、浇筑结构混凝土时,后浇带的模板上应设一层钢丝网,后浇带施工时,钢丝网不必拆除。后浇带封闭前。必须仔细将整个混凝土表面的浮浆剔除,并凿成毛面,彻底清除后浇带中的垃圾及杂物并隔夜浇水湿润,满涂一道2-3mm厚的掺5%107胶(水泥重)的1:1水泥稀浆,确保后浇带与先浇捣的混凝土连接良好。
4、地下室底板和外墙后浇带的止水处理,要按设计要求及相应的施工验收规范进行。论文参考,后浇带施工。。后浇带的封闭材料应采用比先浇捣的结构混凝土设计强度等级提高一级的补偿收缩混凝土浇筑振捣密实并保持小于14天的保温保湿养护。
5、后浇带混凝土中使用的微膨胀剂,必须具有出厂合格证及产品技术资料,并符合相应技术标准和设计要求,使用前必须进行复试合格后方可使用。
6、后浇带混凝土中使用的微膨胀剂和外加剂的品种,应根据工程性质和现场施工条件选择,并事先通过试验确定掺入量。(UEA一般为水泥重量的10%-12%)起其称量应由专人负责,允许误差一般为掺入量的±2%。
7、混凝土应搅拌均匀,否则会产生局部过大或过小的膨胀影响混凝土质量。所以应对掺微量膨胀剂的混凝土搅拌时间适当延长。
8、后浇带的混凝土要拌制成低流动性混凝土,混凝土的塌落度控制在40mm以内,尽量降低水灰比以保证混凝土的膨胀率和混凝土强度不受损失。
9、后浇带混凝土应振捣密实,与先浇捣的混凝土连接牢固,受力后不应出现裂缝。论文参考,后浇带施工。。后浇带混凝土如有抗渗要求还应按规范规定制作抗渗试块。
10、在后浇带混凝土施工前,后浇带附近一定范围内不应允许施工堆放材料,限制施工荷载,并做后浇带两侧的临时支护。防止在拆除模板过程中,由于支撑松动,移位等造成结构开裂。
11、因后浇带的收缩补偿,混凝土的浇筑时间与结构混凝土浇筑时间的间隔均较长,一般的在2-3个月以上,个别需要6个月或更长时间,为防止后浇带内的钢筋锈蚀,在结构层混凝土浇筑完成后及时清理模板内的浮浆杂物的同时,可用掺5%107胶(水泥重)的1:1水泥稀浆用刷子在裸露的钢筋表面上满涂一道以防止钢筋在这段时间内锈蚀。
四、结束语
通过设置后浇带给超长结构的建筑施工带来可能,也使大体积混凝土可以分块施工加快了施工进度缩短了施工工期。总之后浇带的施工(包括设计)做不好,会直接影响到建筑结构的整体性与安全性,做为工程技术人员,必须做好后浇带的施工,确保结构安全可靠,消除质量隐患。
关键词:绿色化,混凝土,资源,环境
0.引言
随着社会生产力和经济高速发展,材料生产和使用过程中资源过度开发和废弃及其造成的环境污染和生态破坏,与地球资源、地球环境容量的有限性以及地球生态环境系统的安全性之间出现尖锐的矛盾,对社会经济的可持续发展和人类自身的生存构成严重的障碍和威胁。因此,认识资源、环境与材料的关系,开展绿色材料及其相关理论的研究,从而实现材料科学与技术的可持续发展,是历史发展的必然,也是材料科学的进步。在这样的背景条件下,具有环境协调性和自适应性的绿色混凝土应运而生。
1.绿色混凝土的定义
吴中伟院士较早提出绿色高性能混凝土(GHPC)的概念。GHPC具有的特征主要包括:①更多的节约孰料水泥,减少环境污染;②更多地掺加以工业废渣为主的活性细掺料;③更大地发挥高性能优势,减少水泥和混凝土的用量。
对绿色混凝土的概念目前学术界还没有统一的定义,一般说来,绿色混凝土应具有比传统混凝土更高的强度和耐久性,可以实现非再生性资源的可循环使用和有害物质的从低排放,既能减少环境污染,又能与自然生态系统协调共生。“绿色”的涵义可理解为:节约资源、能源;不破坏环境,更有利于环境;可持续发展,既满足当代人的衡求,又不危害子孙后代,且能满足其需要。
2.如何实现混凝土的绿色化
实现混凝土的绿色化总的来说应该从以下5个方面入手。
2.1大量利用工业废料,降低水泥用量
在长期的研究和实践中,人们发现许多工业废渣,如粉煤灰、粒化高炉矿渣、煤矸石、硅灰等具有潜在的化学活性,可以部分替代水泥,并且可以制备性能更优越的混凝土。这样不仅节约了矿山资源,降低了水泥生产总能耗,而且也有利于改善和保护自然环境。利用工业废渣作混凝土中的活性矿物掺合料是实现混凝土绿色化的一个重要途径。我国工业废渣数量庞大,仅粉煤灰每年将产出近2亿吨,而煤矸石目前堆放总量已超过30亿吨,活性矿物掺合料作为廉价的辅助胶凝材料却赋予混凝土许多优良的性能,如提高强度、密实度和工作性,改善混凝土微观结构,降低孔隙率,增强对腐蚀介质的抵抗力,延长混凝土的耐久性等。大量使用以工业废渣为原料的活性掺合料,可以在保持水泥孰料总量不变的前提下满足经济快速增长对混凝土的需求,节约资源能源,保护环境,发挥重大的经济效益和社会效益。
2.2提高混凝土综合性能
提高混凝土强度、工作性和耐久性也是混凝土绿色化的途径之一。论文参考网。混凝土强度的提高,可以减小建筑结构的截面积或结构体积,减少混凝土用量,从而节约水泥、砂、石等混凝土原材料的用量。工作性能的提高,一方面有助于提高混凝土的密实性,另一方面可以减少振捣器的使用,降低环境噪声。提高混凝土的耐久性,可以延长结构物的使用寿命,进一步节约维修和重建费用,减少对自然资源无节制的消耗。
2.3使用再生骨料和人造骨料
混凝土制备过程还将消耗大量砂石。若以每吨水泥生产混凝土时消耗6~10t砂石材料计,我国每年将生产砂石材料48~80亿吨。全球已面临优质砂石材料短缺的问题,我国不少城市亦将远距离运送砂石材料。同时,我国每年拆除的建筑垃圾生产的废弃混凝土约为1360万吨,新建房屋产生的废弃混凝土约为4000万吨,大部分是送到废料堆积场堆埋。因此实现再生骨料的循环利用对保护环境,节约能源、资源意义是十分显著的。
废弃混凝土加工的骨料取决其洁净度和坚实度,这与其来源和加工技术有关。利用预制场和预拌混凝土搅拌站剩余混凝土加工的骨料通常比较干净;来源于拆除的路面或水工结构的废弃混凝土,需筛分去除粉粒。许多实验室和现场研究表明:废弃混凝土相当于粗骨料的颗粒可以用来替代天然骨料,进行比较试验的结果是前者作为骨料配制的混凝土抗压强度和弹性模量至少是后者的2/3。论文参考网。拆除建筑物是的废弃混凝土比较难处理,因为常混有其他杂物。论文参考网。与拆除时的分选相结合,这类废弃物可以分门别类地回收和再生,效果较好。
2.4 与自然环境相协调
为了使混凝土与自然环境相协调,通过混凝土材料的性能、形状或构造等的设计,使其具有降低环境负荷的能力。例如通过控制混凝土的空隙特征和空隙率,可使混凝土具有不同的性能,如良好的透水性、吸音性能、蓄热性能、吸附气体性能等。通过对混凝土性能和色彩的设计,使混凝土能与植物和谐共生,这类混凝土包括植物适应型生态混凝土、海洋生物适应型生态混凝土和淡水生物适应型混凝土,以及净化水质生态混凝土等。
2.5提高混凝土的机敏性,使居住环境更安全
随着现代电子信息技术和材料科学的迅猛发展,促使社会及其各个组成部分,如交通系统、办公场所、居住社区等向智能化方向发展。混凝土材料作为各项建筑的基础,其智能化的研究和开发自然成为人们关注的热点。自诊断混凝土、自调节混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列机敏混凝土的相继出现,为智能混凝土的研究和发展打下了坚实的基础。
机敏混凝土的特点是具有自适应性,能够感知外界环境变化,并根据外界环境变化实现自适应控制、调整和修复材料。机敏混凝土材料与智能建筑相结合无疑将为人们提供一个安全、舒适的生活、学习与工作环境。
3.结语
绿色混凝土材料在资源和能源的有效利用、减少环境负荷上具有很大的优势,是实现材料产业的可持续发展的一个重要发展方向。与普通混凝土相比,绿色混凝土显示了强大的生命力和显著的优越性。不过,现在我们离绿色混凝土的实现还有一定距离,需要我们从以上介绍的五个方面努力,争取早日实现混凝土的绿色化。
参考文献:
[1]姚武.绿色混凝土[M].北京:化学工业出版社,2006,5:7-10.
【关键词】盾构隧道,水中进洞,施工技术
中图分类号:TU71文献标识码: A
一、前言
随着当今施工水平的不断提高,施工中对盾构隧道水中进洞施工技术的要求也日渐提高。因此,如何积极采用科学的施工技术,不断完善施工技术管理就成为当前一项十分紧迫的任务。
二、盾构隧道的介绍
采用盾构法建造隧道或各种地下管道,一般是在预先建造好的工作井内进行盾构的安装、调试和试运转,并将其准确地搁置在符合TRANBBS设计轴线的基座上,待所有施工准备工作就绪后,开始沿设计轴线向地层内掘进施工,当盾构将要到达终点时,应准确测定盾构的现状位置,并调整和控制其的姿态,使盾构正确无误地进入预先建造安装好的接收井内的基座上。
盾构的进出洞工序是盾构法建造隧道的关键工序,该工序施工技术的优劣将直接影响到建成后隧道或管道的轴线质量、进出洞口处环境保护的成效及工程施工的成败。
盾构的进出洞施工技术必须根据工程所处地层的土质、水文、环境条件和环境保护要求的等级而制定,如何科学、合理地运用各种不同的进出洞技术,使其符合各工程的特定工况条件要求。
三、盾构隧道水中进洞施工中存在的问题
1、高水压问题
在高水压条件下盾构施工,必须能够防止地层发生突涌水而引起地层坍塌;盾构机必须具有很好的密封性能,包括主轴承的密封、盾尾密封和铰接密封等;管片结构要有良好的密封防水性能;此外,在需要停机检查、更换刀具时具有足够的可靠、可行的安全措施。
2、软硬不均地层问题
盾构一般适用于软土施工,当地层较硬时掘进比较困难,效率较低;地层软硬不均匀对刀盘、刀具也有不利影响,磨损加大甚至出现非正常损坏;并且对盾构行进姿态控制也会造成不利影响。
3、洞门处土体涌入井内
洞口封门拆除后,井外土体不能自立,井内洞圈的密封装置还不能阻挡洞外的土体,所以洞口外土体随之进入井内,造成地面沉陷,影响附近地下管线和地面建筑物的安全使用,如情况严重,则造成井下无法施工。
4、洞口周圈涌泥水
由于在出洞施工时损坏了洞口密封装置,盾构出洞后没有及时做好洞口防渗漏处理,故在盾构未全部通过工作井洞圈或已经脱出洞圈时,井外泥水不断从洞圈与盾构或隧道之间的间隙涌入井内。如不及时处理,将导致地面沉陷及洞口处已建造好的隧道产生过量沉降。
5、盾构出工作井洞口
上抬或下沉盾构出工作井洞口后,就失去了基座的支撑,若在施工中对正面平衡压力值的设定和控制不当,则极易产生盾构的上抬或下沉,这将使刚建成的隧道偏离设计轴线,甚至无法正常施工。进土部位和进土量控制不当,易使盾构上抬,于是地面也随之隆起;正面土体流失过量,超量出土,易使盾构产生下沉。管片产生碎裂、环面不平、内外张角严重、纵缝喇叭大、环向旋转等不良现象。
6、盾构出工作井洞口时上抬或下沉
盾构出工作井洞口后,就失去了基座的支撑,若在施工中对正面平衡压力值的设定和控制不当,则极易产生盾构的上抬或下沉,这将使刚建成的隧道偏离设计轴线,甚至无法正常施工。
进土部位和进土量控制不当,易使盾构上抬,于是地面也随之隆起;正面土体流失过量,超量出土,易使盾构产生下沉。
四、盾构隧道水中进洞施工技术
1、建立推进施工的良好后盾系统
后盾系统由后盾管片、支撑体系及反力架等组成,其不但要稳固牢靠,同时必须有一个准确的后座支承面和适应施工的垂直与水平运输的转折通道。
2、确保洞口处土体稳定
当盾构机从洞门始发,或盾构机到达接收井,在穿洞门时都必须先凿除端头井洞门口的围护墙。一旦围护墙凿除后,洞门口就暴露出地下的自然土体,该土体在地下10余米深,洞门直径达6m甚至更大,肯定不能自立,并且地下水丰富,如果不采取措施,洞门口连土带水涌入端头井内而形成事故。因此洞门口的土体必须作加强处理,以保证洞门口围护墙凿除后土体能自立。其次还要保持洞外土体与洞门外井壁处于密封状态,使地下水也不会流入井内。以达到安全施工之目的。洞门口土体的加固方法选择是根据端头井洞门外土层物理力学指标、隧道直径和埋深、洞门结构、拆除方法、地面及周围环境等因素,来选用合理、安全的地基加固处理方法和范围。常可采用:高压旋喷桩、水泥土搅拌桩、SMW桩、注浆法、冻结法、降水法等。
3、对洞门外土体进行加固或稳定处理
采用土体稳定措施后,洞门外土体能稳定自立相当长时间,可大胆拆除封门,盾构即可进出洞,但在施工时必须对加固处理后的土体实际性能作检测,确认其达到施工所规定的要求,方可拆洞口封门。当前常用的土体稳定技术有降水、地基加固、冻结法等。
(一)、降水
降水可有效地疏干砂性土中的地下水,提高该层土的密实度,但不能大幅度提高土体的强度。如洞口敞开面积大、埋深深、敞开时间长,仍会有土体失稳坍塌的问题存在,此时降水仅能作为辅助措施;再则降水效果还受到降水深度、土质条件、周围环境条件等的限制,只能在许可条件下使用。
(二)、地基加固
地基加固可采用深层搅拌、注浆、旋喷桩等方法,目的是将洞口处一定范围内土体预先固结起来,达到进出洞时所需的强度,能使洞口封门拆除后洞口处暴露的土体自立。但地基加固后的土体强度均匀性差,特别是在软土地层中尤为突出,所以必须加强检测,使加固土体的强度,使其均匀性、加固范围等均符合加固设计的标准。
加固设计时要考虑到工程所用盾构的性能,如网格盾构是挤压性的正面无切削设备,则不宜采用加固技术;对于全断面切削刀盘,则应考虑加固土体的强度及出渣输送的可能性。
(三)、冻结法
使土体中水分冻结,整个冻结范围内土体暂时形成具有相当强度的冻结固体,在这种冻结固体支护下,拆除洞口封门,待掘进设备进入洞门圈内、洞口密封装置安装完毕、洞口施工时的密封性能建立后再解冻,进入正常进出洞施工。这种技术在煤矿建井施工中已广泛应用,国外用于隧道施工已有许多实例,我国在隧道施工中亦已开始应用。
4、洞门破除
始发井围护结构中的钢筋对盾构机刀具的危害极大,盾构机始发掘进前必须破除。掘进前洞门处土体已经进行了加固,抽芯检查证实,加固效果非常好,但为减小土体扰动,保持土体的稳定性,决定用人工破除围护结构的钢筋混凝土,且保留一层钢筋和混凝土保护层作为外部支护,待盾构机顶到洞门时再割除掉钢筋,盾构机迅速向前推进,顶住土体,防止洞门处土体坍塌。出洞时,当盾构机刀盘顶到钢筋时再进行割除,防止土体坍塌。
5、采用自动导向系统进行盾构机姿态与线形控制
运用自动导向系统进行盾构机姿态和管片位置的实时监测,并计算显示盾构机和安装管片的正确位置以及线路的校正数据。据此,通过分区控制推进油缸来控制盾构机的姿态,必要时辅以铰接油缸和超挖刀进行纠偏;为防止盾构机滚动,利用设于盾体上的稳定器来加以控制或使刀盘反转来纠正。管片排版则根据导向系统的测量计算结果,通过排版系统来选择与实际线型最为匹配的管片类型,以保证拼装精度并控制线路拟合误差。
五、结束语
施工技术管理作为工程项目施工管理的核心工作之一。对施工方面具有十分重要的作用。我们必须将科学的盾构隧道水中进洞施工技术管理融合到项目管理工作中。
参考文献
[1]丁光莹;杨国祥;万波;首台国产大型泥水平衡盾构在打浦路隧道复线工程的应用[A];2009中国城市地下空间开发高峰论坛论文集[C];2009
摘要:本文结合建筑全寿命周期理论、选择应用碳排放量化方法来研究典型城市住宅碳排放问题,给出了住宅建筑全寿命周期碳排放计算模型,分析影响其各阶段碳排放的因素,以此提出城市住宅建筑节能减排的措施和改进对策的建议。
关键词:全寿命周期;碳排放;影响因素;改进对策
1.引言
全球气候变化是人类迄今为止所面临的最为严重的环境问题,2013年政府气候变化专门委员会(IPCC)的气候变化第五次评估报告得出,人类活动是20世纪中期以来全球变暖的主要原因。而全球气温升高造成大范围积雪、冰融化和海平面上升。温室气体则是引起全球变暖的最主要原因,温室气体包括CO2、CH4、N2O等气体,其中CO2对全球温室效益贡献率最大。而建筑业是一个需要大量资源和能源消耗的产业。据统计,中国能耗总量的27.5%是来自建筑业。随着经济社会的飞跃发展与城镇化速度的推进,城市人口的快速增加,城市化面积不断增大。为满足日益增长的城市人口需求,建筑总量不断增加,尤其是城市住宅建筑。因此,住宅建筑的节能减排对缓解全球能源危机和控制气候变暖意义重大。
2.城市住宅建筑全寿命周期碳排放计算模型
2.1各阶段碳排放来源
本文将本文将城市住宅建筑全寿命周期划分为建造施工阶段、使用维护阶段、拆除回收阶段三个阶段。在建造施工阶段中建筑材料的生产、机械、设备的使用以及材料运输会消耗能源,产生碳排放。在使用维护阶段包括建筑运营阶段中建筑照明、采暖、通风、空调等建筑设备能源的消耗。在拆除回收阶段中,由于建筑物拆除是由于爆破等使用的的施工机具会产生碳排放、以及回收产生的负碳排放量。
2.2寿命周期碳排放计算模型
2.2.1建造施工阶段
施工建造阶段碳排放来源包括建筑材料生产、建筑材料、构件、设备的运输、施工机械设备的使用、施工现场的管理活动过程产生的碳排放。其碳排放量计算模型:
EJZ=EJC+EJX+EXC
式中,EJZ为建造施工阶段碳排放量(tCO2);EJC、EJX、EXC分别为建材生产、运输机械台班、施工现场管理活动碳排放量(tCO2)。
EJC=∑i=ni=1(AMZTi×fZTi)+∑i=ni=1(AMWHi×fWHi)+∑i=ni=1(AMTCi×fTCi)
式中AMZTi、AMWHi、AMTCi分别为建筑主体结构、维护结构、填充结构材料用量(t),fZTi、fWHi、fTCi为建筑主体结构材料、维护结构、填充结构材料碳排放因子,i―建筑材料种类。
EJX=∑i=ni=1(AMJXi×fJXi)
式中AMJXi为建筑施工、运输机械台班使用量(台班),fJXi为建筑施工、运输机械台班碳排放量因子,i为建筑施工、运输机械种类
EXC=∑i=ni=1(AMXCi×fXCi)
式中AMXCi为建筑施工现场管理活动能源消耗量(t/kwh),fXCi为能源碳排放因子,i为建筑现场管理活动能源消耗种类。
2.2.2城市住宅建筑使用维护阶段
城市住宅建筑使用维护阶段包括使用过程和维护过程,其碳排放量计算模型:
ESYWH=ESY+ETH
式中ESYWH为建筑使用维护阶段碳排放量(tCO2),ESY、ETH为建筑使用过程、设备材料更替过程碳排放量(tCO2)。
ESY=∑i=ni=1(AMSYMi×fSYMi)+∑i=ni=1(AMSYYi×fSYYi)+∑i=ni=1(AMSYQi×fSYQi)+∑i=ni=1(AMSYDi×fSYDi)+∑i=ni=1(AMSYSi×fSYSi)
式中AMSYMi、AMSYYi、AMSYQi、AMSYDi、AMSYSi分别为建筑使用过程煤、燃油、燃气、电(kwh)、水能源消耗量(t),fSYMifSYYifSYQifSYDifSYSi分别为煤、燃油、燃气、电、水能源碳排放因子,i―建筑设备种类。
ETH=∑i=ni=1(AMTHJCi×fTHJCi)
式中AMTHJCi为建筑使用维护阶段替换材料、设备使用量(t),fTHJCi为替换材料、设备碳排放因子,i为替换材料、设备建筑设备种类。
2.2.3建筑拆除回收阶段
建筑拆除回收阶段包括建筑拆除过程与建材回收过程,其碳排放量计算模型如下:
ECSHS=ECS-EHS
式中ECSHS为建筑拆除回收阶段碳排放量(tCO2),ECS、EHS为建筑拆除过程、回收过程碳排放量(tCO2)。
ECS=∑i=ni=1(AMCSMi×fCSMi)+∑i=ni=1(AMCSYi×fCSYi)+∑i=ni=1(AMCSQi×fCSQi)+∑i=ni=1(AMCSDi×fCSDi)+∑i=ni=1(AMCSSi×fCSSi)
式中AMCSMi、AMCSYi、AMCSQi、AMCSDi、AMCSSi分别为建筑拆除过程煤、燃油、燃气、电(kwh)、水能源消耗量(m3),fCSMi、fCSYi、fCSQi、fCSDi、fCSSi分别为煤、燃油、燃气、电、水能源碳排放因子,i为建筑拆除结构种类。
EHS=∑i=ni=1(AMHSi×η×fHSi)
式中AMHSi为建筑回收材料量(t),η为建筑材料回收系数,fHSi为建筑回收材料碳排放因子,i―回收材料种类。
3.碳排放影响因素分析
3.1建造施工阶段
建造施工阶段影响因素众多主要包括建筑结构类型、建筑层高、建筑面积、选择低能耗材料情况、施工机械选择、能耗使用效率、运输方式、运输距离、工人操作技能、施工管理、施工企业资质等。
3.2使用维护阶段
为维持建筑的使用功能而采取了通风、照明、采暖、制冷、电梯等系统设备,其运行产生大量能耗和碳排放。其能源结构、能源消费强度、居民消费水平、人口密度、建筑面积等都是影响使用维护阶段碳排放的重要因素。
3.3拆除回收阶段
拆除回收阶段碳排放包括拆除阶段能耗碳排放以及回收阶段负碳排放。其影响因素包括拆除方式、建筑类型、建筑面积、建筑层数、运输方式、废弃物处理方式、机械选择、回收材料系数等。
4.城市住宅建筑低碳对策分析
4.1推广低碳施工先进技术和低碳施工管理体系
实现建筑施工低碳化,需借鉴国、国内先进经验,引进先进技术与设备,优化能源结构,积极推动太阳能、风能、地热能等清洁能源在施工过程中的应用。同时要依靠政府的行政手段,使用国家和行业推荐的节能降耗的产品,如施工现场全面使用节能照明灯,选用高效机械设备等。建立系统科学的低碳施工管理体系,有助于提高提高施工管理水平,根据施工现场实际情况,做出合理的施工规划、选择最优的施工方案。同时各参与方应以积极配合与监督施工企业现场的低碳施工执行情况。
4.2推动建筑能源价格改革
通过推动建筑能源价格改革,由按面积收费向按热量收费的同时,改革现行单一的价格政策,推行阶梯价格等价格制度。另一方面,增加对低碳能源的价格补贴,降低低碳能源的使用成本,促进建筑能源需求结构的清洁化、低碳化。
4.3培育居民低碳意识
从相关调查来看,住宅居民低碳意识均较薄弱。为此,可以采取创新宣传方式、加强示范引领、发挥社会低碳组织的力量等方式,支持社会力量建立低碳社团等社会组织,鼓励社会组织开展宣传低碳意识、培育低碳文化的各类活动,营造先进的低碳意识与低碳理念。
5.结语
本文通过分析城市住宅建筑全寿命周期碳排放来源,研究其个阶段碳排放计算模型,更进一步分析其碳排放影响因素。论述住宅建筑建筑节能减排对策,为我国住宅建筑碳排放测算以及低碳住宅建筑提供一定参考。(作者单位:重庆交通大学管理学院)
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