加固工程论文范文10篇

时间:2023-03-31 23:48:17

加固工程论文

加固工程论文范文篇1

防渗墙一般要求墙体厚度小、渗透系数低、柔性强、耐久性好及单位面积造价低。防渗墙施工有多头深层搅拌水泥土、锯槽法、链斗法、薄型抓斗、射水法和倒挂井法等成墙工艺。

(一)多头深层搅拌水泥土成墙工艺

多头深层搅拌桩机一次多头钻进,把水泥浆喷入土体并搅拌,使土体与水泥浆液混合固结成一组水泥土桩,桩与桩搭接形成水泥土防渗墙,目前最大成墙深度为22m,水泥土渗透系数<10cm/s,抗压强度>0.3MPa。其优点是施工简便、无泥浆污染、造价较低,适用于粘土、砂土、淤泥和砂砾层(砂砾直径小于5cm)。实践证明,多头深层搅拌水泥土防渗墙防渗效果明显,在地下防渗工程中质量可靠,投资最经济、最有效,具有一定发展前景。

(二)锯槽法成墙工艺

在先导孔中,锯槽机的刀杆以一定的倾角一边作上下往复切割运动,一边以0.8-1.5m/h的速度(根据地层状况)向前移动开槽;被锯切割下来的土体可由反循环或正循环方式的排渣系统排出槽外,并采用泥浆护壁。浇筑塑性混凝土,形成宽度为0.2-0.3m的防渗墙体。锯槽机由行走底盘、动力及传动系统、刀杆及支架加压系统、排渣系统、起重设施及电气控制系统组成;传动方式有机械式与液压式2种。以不同规格的刀杆进行组合,开槽宽度可达0.2-0.5m、深度达到40m。锯槽法的优点是连续成槽、工效高、墙体连续、质量好,并且成墙深,适应于粘土、砂土和卵石粒径小于100mm的砂砾石地层;还可以采用自凝灰浆、固化灰浆形成不同强度和抗渗指标的防渗墙。

(三)链斗法成墙工艺

由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土,同时将斜放的排桩下放到成墙深度,开槽机前进开挖沟槽,并采用泥浆护壁,其浇筑混凝土方法类似锯槽法。链斗式开槽机的开槽宽度为16-50cm,深度可达10-15m。适应于粘土、砂土和粒径小于槽厚的、含量小于30%的砂砾石地层。

(四)薄型抓斗成墙工艺

采用斗宽为0.3m的薄型抓斗挖土开槽,泥浆护壁,浇筑塑性混凝土或用自凝灰浆形成薄壁防渗墙,最大成墙深度可达40m。适用于粘土、砂土及卵石和砂砾的含量与粒径在一定范围内的土层。

(五)射水法成墙工艺

射水法成墙设备主要由造孔机、混凝土搅拌机和浇筑机组成。利用造孔机成型器内的喷嘴,射出高速水流来切割土层,成型器上下运动切割修整孔壁,采用泥浆护壁,正循环或反循环出渣。槽孔形成后,浇筑水下混凝土或塑性混凝土,形成薄壁防渗墙。成墙厚度为0.22-0.45m,深度可达30m.成墙垂直精度可达1/300,适应于粘土、砂土和粒径小于100mm的砂砾石地层。在1998年历史罕见的特大洪水过后,在长江、赣江、鄱阳湖等国内重要堤防加固工程中,射水法得到广泛采用,取得了较好的社会经济效益。二、灌浆类型及其特点

土石坝坝体、坝基防渗处理中灌浆方法主要有均质土坝及宽心墙坝的坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆、坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆等。

(一)土坝坝体劈裂灌浆

土坝坝体劈裂式灌浆是运用坝体应力分布规律,用一定的灌浆压力,将坝体沿坝轴线方向劈裂,同时灌注合适的泥浆,形成铅直连续的防渗泥墙,从而堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层,提高坝体的防渗能力,并通过浆、坝互压和湿陷,使坝体内部应力重分布,提高坝体变形稳定性。针对裂缝的局部灌浆,在可能有裂缝的区域,均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群;对坝体施工质量差,甚至出现上下游贯通的横缝,一般应做全线的劈裂灌浆。我国广东省宝树水库用土坝坝体劈裂灌浆技术来解决土坝坝体的渗漏问题,结果表明灌浆后坝体密实度得到提高,渗透系数降低,背水坡湿润渗水现象消失,坝体渗流量减少70%以上。

(二)高压喷射灌浆

高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构,使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混,形成壁状固结体而起防渗作用。根据被灌地层结构和防渗要求不同,又分为定喷、摆喷和旋喷。高压喷射灌浆防渗处理的优点是:设备简单、工效高、料源广、造价低,搭接防渗的效果好。缺点是:机具较多、对地质条件的要求较高,控制不好易在较大(>200mm)颗粒背后形成漏喷现象。

(三)卵砾石层防渗帷幕灌浆

卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注,不同于在岩石中灌浆。卵砾石层灌浆难以形成自立的钻孔,故常采用套阀式灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆、打管灌浆的方法。因受地质条件的限制,不能有效控制浆液的填充范围,为达到相对较高的防渗标准,常需采用3排以上的灌浆孔。随着防渗墙技术的日益成熟,目前较少采用该方法,仅用于当灌浆作为补充勘探的手段,同时兼顾防渗处理,可以更加准确地针对发生集中渗漏的地点,通过少量的灌浆使问题得到解决的情况下。

(四)控制性灌浆

控制性灌浆是近年来提出的一种改进型灌浆工艺,是对传统灌浆工艺的一种调整,通过控制浆液压力和流量,在保证质量和效果的前提下,有效控制灌浆范围,节约时间和投资。

三、结论

综上所述,小型水利水电枢纽工程除险加固,多可以采用防渗、灌浆的方法得到有效处理。针对小型水利水电枢纽工程的不同特点,采取不同的方法。高压喷射灌浆技术具有开挖量小、占地少、设备简单、灌浆工效高、造价低、对临近建筑物影响小的特点,应用较广。

加固工程论文范文篇2

病险水库除险加固工程对水库的继续使用、对经济社会的发展、对人民群众的生命财产安全具有直接的影响[1]。一方面,水库一般像是城镇、交通干线头顶上的“一盆水”,是防洪的关键,确保水库的安全直接影响到人民群众的生命财产安全。另一方面,水库除了防洪的功能以外一般还具有发电、生态等其他类型的功能,是促进经济发展、社会进步、生态文明的的重要设施。因此,病险水库除险加固工程必须被放在突出的地位,以保障人民群众最基本的利益,促进经济社会的良好发展。

二、病险水库除险加固工程建设存在的问题

1管理体制不健全,管理工作效率不高。病险水库除险加固工程的建设是一项复杂、系统、科学的工作,需要有直接管理的部门进行统筹规划、指导、管理。然而,在我国水库的除险加固实践中缺乏规范的管理体制。目前,我国在除险加固的管理上并没有健全的组织机构,当地政府被普遍认为是主管部门,但是有些政府并未配备专门的水利人员,因此,政府的管理工作就缺乏科学的依据与指导,管理的效率较低,不能满足对水库的科学管理。

2缺乏专业人才,未利用好科学技术。除险加固工程建设的设计者、实施者、管理者都是具有能动性的人,因此,拥有专业人才成为加强水库除险加固工程建设的必要条件。对水坝危险因素的科学评估、对加固工程的科学规划都是一项复杂的工作,需要工作人员具备专业的知识和丰富的经验,然而,我国在水库的管理中缺乏水利的专家、人才,许多复杂性的工作职能单凭经验来完成。另外,在对病险水库进行加固时如何利用好科学技术也是一项极为重要的工作,然而,我国在对水坝加固时并未充分利用最新的科技成果与技术。

3集资渠道单一,资金投入不足。病险水库除险加固工程建设需要大量资金的投入,资金为工程建设提供必备的物质保障。然而,我国在进行水库加固工程建设时往往面临资金短缺的窘境。一般情况下,政府财政资金是水库加固工程资金的最主要来源,然而,有些政府缺乏相关知识,认识不到水库加固的必要性,认为加固水库的经济效益不高而不愿意投入足够的资金。另外,水库加固工程资金的来源过于单一,政府财政资金往往成为资金的唯一来源,集资渠道需要进一步拓宽。

4水库报废体系的研究与实践匮乏。人们习惯于关注水库的加固,其实,水库也是有着其自身的寿命周期。水库的管理过程也是一个衡量付出与收益的过程,如果忽视水库自身运行的规律,一味的实施加固工程也并不能取得较好的效果,有时候水库的报废也是明智的选择,然而,我国在水库报废方面仍非常缺乏系统的理论研究与宝贵的实践经验。

三、加快病险水库除险加固工程建设的建议

1完善管理体制,提高管理工作的效率。为了改善水库管理工作,探索建立水库管理的新体制是可行的举措之一。为此,可以引进项目法人的组织体制,改变当地政府对水库管理低效的现状,避免管理过程中的人浮于事。项目法人单位需要完善管理的体制与程序,制定严格的规章制度,明确不同岗位的职责,将水库的管理科学化、程序化,建立奖惩体系,调动管理人员的积极性,提高水库除险加固工程管理的效率。

2培养专业人才,利用好科学技术。我国小型水库众多,现有的水利人才显然不能实现对所有水坝的完全覆盖,因此,对水利专业人才培养的任务十分紧迫。人才的培养既需要政府宏观调控、加大投入,也需要全社会观念的更新与行动的支持,一些人惧怕水利工作辛苦的观念需要及时转变。另外,对科技的应用也应该取得突破,显然,人才的培养是提高科学技术使用效率的基础。

3扩宽集资渠道,加大资金的投入。资金的投入为病险水库除险加固工程建设提供了基本的物质条件,政府应该担当起投放资金的主要职责,这就要求当地政府转变观念,科学规划财政资金的用途,既重视经济效益又要重视生态效益,推动生态文明建设。另外,病险水库除险加固工程建设的资金来源也不能仅仅局限于政府一个主体,在我国社会主义市场经济迅速发展的条件下,利用金融市场融入社会闲置资金也是可取的措施。

4加强水库报废体系的研究。水库的报废也是对水库科学管理的一部分,我们应该固然应该对病险水库除险加固项目进行科学、客观的技术经济评价,其实,在必要时对水库进行报废处理也是符合客观规律的行为。所以,我国应该加强对水库报废方面的研究与探讨。

四、结语

加固工程论文范文篇3

1.1淤积严重,防洪能力降低由于水库淤积严重,死库容基本淤满,仅能满足10年一遇设计洪水标准,无法满足50年一遇校核洪水标准要求。

1.2坝坡呈现隐患,影响大坝安全坝坡出现裂缝、孔穴和塌坑,影响大坝稳定。上游坝坡砌石损毁,下游坝坡无排水设施。

1.3放水设施不完善或损毁,上坝道路狭窄现状溢洪道仅局部护砌,出口无消能设施;放水卧管、涵管出口消能设施损毁。上坝道路狭窄,难以满足防汛抢险要求。经有关部门鉴定,张家沟水库为三类病险水库。为确保水库安全运行,必须进行除险加固改造。

2除险加固工程方案设计

2.1大坝

2.1.1增设防浪墙防浪墙顶宽0.5m,高1.0m,墙顶高程1022.8m,M7.5水泥砂浆砌石结构。

2.1.2大坝坝体整修坝体的裂缝,主要是因坝体干缩、施工时坝体填筑不均匀、分段接茬处理不当等,从而造成坝基和坝体的不均匀沉降所致。孔穴、塌坑是坝体裂缝在雨水的冲刷下,土层下陷而成。本次坝坡整修,首先把现有坝坡上的杂草、灌木及腐殖土清除干净,清除厚度0.5m;然后对坝坡按设计断面进行适当补填及削坡。同时,对坝体上的孔穴、塌坑及裂缝,全断面彻底挖除并重新回填黏土夯实,压实度不低于96%。大面积土方回填和夯实采用74kW推土机摊土,8-12t羊脚碾碾压,边角处采用2.8kW蛙式打夯机夯实。小面积土方回填采用人工平土,2.8kW蛙式打夯机夯实。坝体经过整修,将上游坝坡恢复至1∶2.0,下游坝坡恢复至1∶2.5。

2.1.3坝坡护砌根据实际情况和防洪要求,拟对大坝上游坝坡清坡整平后铺设40cm厚的干砌石,下设厚20cm砂砾料垫层及15cm厚的粗砂垫层。护坡坡脚伸入淤积层以下1.0m。大坝下游坝坡采用草皮护坡。

2.1.4贴坡排水坝下游坡脚现无反滤体,本次新增贴坡排水。贴坡顶面高程1013.0m,顶宽2.41m,从外到内依次为干砌块石、碎石、砂砾料和粗砂,砌筑石块要求排砌嵌紧。

2.1.5坝坡排水为了防止暴雨冲刷坝肩和下游坝坡,将水流送至坝脚以外,在下游坝坡与岸坡结合处布设横向排水沟3条,在下游坡脚设一纵向排水沟,并与坝坡横向排水沟相连。排水沟形式为矩形断面,采用现浇C15砼浇筑。横向排水沟断面尺寸为0.3m×0.3m,坡脚纵向排水沟断面尺寸为0.5m×0.3m。

2.1.6坝顶道路原坝顶道路为土路面,宽2.0m。雨天泥泞,影响管理人员巡察。本次改造将坝顶拓宽至3.0m,路面采用0.2m厚泥结碎石结构,以1%横坡向下游倾斜。

2.2溢洪道本次除险加固改造,将溢洪道分为引渠段、控制段、泄槽段及消力池四部分。由于溢洪道左侧为基岩,岩体几乎垂直,不需衬砌,全段只需对右侧(靠坝体一侧)侧墙和溢洪道底板衬砌。底板为现浇C20砼,各段连接处均设齿墙,齿墙高0.5m,厚0.3m。引渠段全长20.9m,进口底高程1016.79m,纵坡1/100为倒坡,断面为矩形。引渠段右侧侧墙紧贴大坝坝坡,为挡土墙式,顶厚0.6m。侧墙由地面起逐渐加高至3.8m。控制段长度79.5m,始端底高程1017.0m,末端底高程1015.01m,纵坡1/40。泄槽段断面为梯形,底宽2.8m,右侧侧墙坡比1∶0.75。侧墙高度3.8-2.1m,为渐变形式。由于泄槽段右侧土体单薄,且形状不规则,本次对其整修成顶宽3m、外坡比1∶1.25与地面连接。消力池全长10m,池深1.0m,池宽3m。侧墙高3.1m,为挡土墙形式。消力池出口接5m长铅丝笼石护坦。

2.3放水卧管由于卧管管台砌体老化,剥蚀严重,已不能正常运行,本次重修卧管,增设孔塞。

3主要加固改造工程施工要点

3.1大坝加固施工坝体整修前,首先清除该段的杂草、腐殖土、砂、石等。坝坡培厚段要将原坝坡开挖成平顺的边坡,坡度不陡于1∶1,以便于新旧土层结合。清基采用74kW推土机施工,清基深度为50cm,清基范围应超出设计边线30-50cm。坝体上的塌坑、孔洞、裂缝按楔形缝开挖,采用机械和人工配合,回填黏土采用蛙式打夯机和人工石硪夯打相结合,使其压实度不小于96%。腐殖土、杂草等清除物由1m3挖掘机或3m3装载机挖装,8t自卸汽车运至下游弃渣场集中堆放。

3.2下游护坡施工坡面反滤料回填、干砌石(包括拆除)采用人工施工,筛选并利用部分拆除料。干砌石要自下而上砌筑,每块块石重量不小于15kg。护坡应严格按照设计要求铺砌,坡面不允许有游石、孤石、补贴石、小石等现象。砂砾料、碎石、干砌块石应优先利用原有的坝坡石料,不足部分再适当补充。干砌石护坡要逐层填实,用大石排紧小石塞严,无活石,以脚踏不动为准;坝面石选用较大石块排砌,错缝竖砌,结合平稳,不得使用垫石;石面接触严密,坝面坡度平整。下游坝坡草皮护坡的植草时间宜在春季或初夏,坝坡整平后,铺填种植土50-70mm,再铺植被网,用防滑钉固定,播洒草籽于网内,松土覆盖,轻轻压实。

3.3溢洪道施工施工内容主要为溢洪道衬砌。土方开挖采用1m3挖掘机挖装,8t自卸汽车运输至下游坝坡做培厚用土。浆砌石采用砂浆搅拌机拌制砂浆,人工砌筑。混凝土拌和采用0.4m3搅拌机,0.6m3机动翻斗车运输入仓,仓面内用高频振捣器振捣。砼施工要求为:砼表面光洁、无蜂窝麻面;在常温下,砼浇筑完毕36h后即可拆模;用草袋覆盖洒水养护不少于7d。亦可用砼养生剂养护,但必须喷洒均匀。

4结语

加固工程论文范文篇4

土木工程学科的发展,在很大程度上依赖于性能优异的新材料新技术的应用和发展。在已有结构的加固改造领域,不仅要求材料经济美观、便于施工,且要求施工后的结构承载力能够明显提高。而FPR复合材料以其优异的力学性能和广泛的适用性发挥着越来越重要的作用。

FRP(fiberreinforcedplastics)复合材料主要有碳纤维(CFRP)、芳纶纤维(AFRP)及玻璃纤维(GFRP)等,其材料形式主要有片材、棒材和型材。FRP的共同优点是:轻质高强、高弹模、抗疲劳、耐腐蚀耐久性能好、热膨胀系数低等。另外,FRP复合材料可以节省材料、自由裁剪、施工方便且速度快,虽然其前期投资较大,但维护成本低,经济效益明显。因此,FRP(片材)复合材料在土木结构加固工程中应用潜力巨大。

1、FRP复合材料的基本特性

随着增强纤维材料的发展,碳纤维、芳纶纤维及玻璃纤维已经成为当前结构工程中加固补强的重要材料。一些典型的FRP(片材)复合材料的基本力学性能见下表。

FRP复合材料的性能各异,在拉伸强度及拉伸模量方面,玻璃纤维和芳纶纤维一般比碳纤维低1/3左右;在断裂延伸率方面,芳纶纤维一般是碳纤维的2倍左右,玻璃纤维一般比碳纤维高70%左右;在韧性、抗冲击性能方面,芳纶纤维和玻璃纤维要比碳纤维好得多;在抗碱腐蚀方面,芳纶纤维和玻璃纤维则不如碳纤维好。关于其它方面的性能差异,这里不再赘述。

2、FRP复合材料在结构加固工程中应用领域

2.1民用建筑、桥梁及工业厂房

FRP复合材料因其优异的力学性能,在民用建筑及工业厂房的加固中应用很多,主要有:①梁加固。加固的作用包括抗弯和抗剪。在进行抗弯加固时,FRP复合材料的纤维方向与梁的轴向一致,一般贴在梁的受拉侧,已提高梁的承载能力。据有关试验得出,只要该梁不是超筋梁,贴一层AK-60可以提高承载力30%左右,贴两层可以提高40%左右;在进行抗剪加固时,FRP复合材料的纤维方向与梁的轴向垂直;②板加固。一般对于板的加固净空要求比较高,而且加固后不影响其外观,所以用厚度很薄且柔软的FRP复合材料进行加固是一种理想的选择;③柱加固。芳纶纤维布、玻璃纤维布是比较理想的柱加固材料。因为它们的弹模小,相对于碳纤维(弹模235Gpa),其延性较好;并且,在进行棱角打磨时一般只需要10mm左右,一般不需打磨,而碳纤维则需要30mm左右,若采用芳纶纤维就可以节约很多工时。

2.2地铁、隧道

因地铁和隧道是一种在地下工作的结构,所以它的受力与地面结构是不一样的。在洞顶和洞侧,它都有土压力的作用,而且也有净空的要求,所以进行裂缝修补时,传统的加固方法不可行,而用芳纶纤维布(不导电)进行加固维修就可以满足它的各方面要求,因为在地铁或隧道的拱顶或侧壁的裂缝一般是多向且不规则的,这就要求修复材料必须具有良好的抗剪性能,而且还是一种不导电的材料,所以芳纶布在隧道地铁工程中是一种最佳的选择。

2.3烟囱、水塔

由于烟囱水塔这样向高空发展的结构,加固维修特别困难,传统加固方法(如扩大截面法、粘钢法)基本上很难解决这样的问题,而采用轻质高强、耐腐蚀、耐久性能都很好的复合材料(尤其是芳纶纤维)进行加固,就是一种很好的方法。

3、几种加固方法的比较

3.1扩大截面法

这种加固方法是通过增大受力面积来提高结构的承载力,一般用在一些较小且对净空没要求不高的结构中。这种方法虽然具有成本较低的优点,但是增加了原结构的自重,同时减小了净空,工期长,有很大的局限性。目前,在较大的工程中很少用。

3.2粘钢法

在用钢板加固时,一般将钢板贴在被加固的结构受力部位的外边缘,同时封闭粘贴部位的裂缝和缺陷,约束混凝土的变形。粘钢法加固的特点:①既可提高结构强度,又可提高刚度;②适应结构(钢结构)又粘又铆,适应节点加固;③延伸率大,适应冲击、振动结构加固;④钢板表面处理要求严格,粘结面易生锈;⑤厚钢板端点处应力集中,混凝土易剥离。

由上述可知,采用这种方法加固必须注意几点:①对钢板的尺寸要求很严格。抗弯时宜薄点,以保证它和原结构的变形协调;抗剪时不仅宜厚点,而且在锚固时应使端部钢板延伸到应力较小区,防止应力集中造成对结构承载力的损害;②贴完后,必须对钢板边缘裂缝进行处理;③还要对钢板进行防腐处理,这也是一项长期的任务。所以其造价很高,而且它的使用范围还有一定的局限性,一般只用在刚度要求很严格的地方。

3.3FRP复合材料法

FRP复合材料法加固的特点:①高强度、高弹模,厚度薄、重量轻;②材料可任意长度,任意交叉,适应任意曲面和任意形状结构;③耐腐蚀,抗疲劳性能好;④施工简便,与混凝土结合密实;⑤材料防潮要求严格,且不宜加固节点区域。

在目前的FRP材料加固市场中,碳纤维占的比例最多。碳纤维是一种导电、易发生脆性破坏的材料,可以承受很大的静载,但在绝缘性要求很高的电气化铁路、地铁及隧道工程中,不宜采用;同为高强高弹模的芳纶纤维不存在这样的局限,能经常承受冲击载荷,芳纶纤维的极限破坏形式为塑性破坏,而且还是它的优势所在,其在抗剪方面也有很大的优势,在加固墩子时一般也是利用它优异的抗剪性能,但芳纶纤维在裁剪时须用专门的陶瓷剪刀。

4、FRP复合材料的选择

4.1环境影响

在高碱度和高潮湿度的地区,宜选择碳纤维复合材料,不宜选择玻璃纤维复合材料;在温度变化较大的地区,玻璃纤维的热膨胀系数与混凝土相似,宜选择玻璃纤维;玻璃纤维和芳纶纤维是良好的绝缘体,而碳纤维是可导电体,为避免钢筋的潜在电流腐蚀,碳纤维材料不应与钢筋直接接触。

4.2荷载影响

对于经常承受冲击或振动荷载的结构,应优先选择芳纶纤维和玻璃纤维复合材料,它们的韧性、抗冲击性能都比碳纤维复合材料好;对于要求耐蠕变和疲劳的结构,应优先选择碳纤维复合材料,碳纤维材料耐蠕变和疲劳的能力比芳纶纤维和玻璃纤维材料好得多。

4.3保护层影响

保护层的厚度和类型应根据FRP复合材料的要求选择。对环境的抗力(如潮湿、温度、冲击、曝晒等)、施工现场抗力、人为破坏的抗力等,应采取有效的保护措施,以免使FRP复合材料的力学性能减退。保护层通常采用两种方法:①在FRP复合材料外加厚树脂胶层,提供有弹性的保护层;②在FRP复合材料外粉抹一层高强水泥砂浆,保护FRP复合材料不受损害。

加固工程论文范文篇5

关键词:基础加固;顶升纠编;沉降观测;验算

1工程概况

邵阳市某工程是一座六层的框架结构建筑,基础采用340mm锺击沉管灌注桩,设计单桩承载力250kN,工程施工到封顶后突然发生较大沉降及倾斜,3d时间西北角向西倾斜达41.60cm,停工后制定了处理措施并完成后续工程。

2建筑物基础加固方法及施工要点

2.1楼房下沉倾斜的原因分析

2.1.1工程桩成桩质量差,承载力不能满足结构荷载要求。场区土层地质资料不准确也是桩承载力低的原因。

2.1.2工程桩上的第一级承台混凝土离析严重,承台断裂破坏,甚至已反转破坏。

2.2基础加固的静力压桩方法

基础加固采用静力压预制桩方法,预制桩是由反力架和油压千斤顶所组成的压桩机压入的,千斤顶所需反力是通过反力架由楼房自重提供的。预制桩采用30×30cm的方桩,制桩压入的终止条件为压入荷载大于或等于600kN。

为避免施工引起新的附加沉降,静力压桩施工前先对所有已破坏的承台采用工字钢进行支撑。

2.3静力压桩的质量检查

根据现场预制桩时取样的试件试验,预制桩的混凝土抗压强度达到设计要求;预制桩施工完成后对3根桩作静力载荷试验,预制桩的极限荷载均大于600kN。

2.4条形基础承台的设计及施工

基础承台的设计是由现场实际情况而定的。受首层的净空不能减小的限制,采用薄承台结构。同时为增加整体作用能力,将西面1#~8#及东面9#~16#柱分别做成条形基础承台。承台的设计荷载主要考虑以下几个方面:

2.4.1柱的设计荷载,东面9#~16#柱荷载1500kN;西面1#~8#柱荷载1900kN。

2.4.2原有承台、柱的现在荷载按800kN考虑,但由于在现有荷载800kN作用下,沉降并未完全稳定,当基础加固后原有承台的荷载将转移给新加固的桩。从安全考虑,将原有承台承担的800kN荷载的30%转移给新加固的桩平均分配。

2.4.3根据上面1、2两个条件则可计算出承台设计计算时新加固桩的荷载为西面1#~8#承台的桩设计荷载P=335kN,东面9#~16#承台的桩设计荷载P=313kN。

新设计的条形基础承台是在原有承台的上面,破环反转的承台必须将其凿平至新加固的承台底标高,由于原有承台还承担着楼房的现有荷载,为减小施工对楼房沉降的影响,采取了有效的加强支撑的措施,施工中尽量减少震动,并密切监测大楼沉降的动态。根据施工期间的沉降观测结果,在静大压桩及承台的施工期间,各柱的沉降速率与施工前增加很小,说明采用的施工方法是切实可行的,对大楼的沉降影响较小。在承台浇注混凝土3~5d后承台已停止下沉,说明新的承台已发挥作用。

3基础加固后倾斜楼房的顶升纠偏处理措施

3.1顶升纠偏的设备及施工安装

顶升纠偏的设备主要有,钢支承梁和混凝土支承墩及顶升用的油压千斤顶等。施工安装时每根柱要装两条钢支承梁,支承梁与柱接触面用水泥砂浆充填,保证紧密接触,用穿过柱子的高强螺栓的拉力使柱与支承梁紧密连接在一起,钢支承梁的两端支承于两边的混凝土墩上。然后等待水泥砂浆有足够的强度后,将柱子凿断安装千斤顶。顶升纠偏前割断柱的钢筋,则整个顶升纠偏的设备安装完成。

3.2顶升纠偏方法

顶升时分级同步进行,在柱的支承梁未离开支承点时,顶升加载采用压力控制,共分4级进行,每个千斤顶都基本上以同步压力上升,每级加20t施加。在柱的支承梁离开支承点后即按上升高度控制。每根柱的上升在同一级基本上同步进行,每一级顶升完毕后均作详细的观测。为了保证楼房顶升纠偏后东、西方向的倾斜值不超过40mm这一标准,西边各柱的顶升量的大小是采用实测的二、四、六层楼面相对于同一基点柱(16#柱)沉降差的平均值作为顶升的依据,同时也考虑西边桩顶升时相邻柱不应有超过结构容许沉降差这一条件。

3.3现场观测及观测结果分析

3.3.11#~8#柱顶升出力和顶升量的测定

1#~8#柱在顶升纠偏时各柱的上升高度与千斤顶顶出力的关系曲线如图1所示,千斤顶出力随上升高度变化无一定规律,主要是受相邻千斤顶在不是完全同步上升情况下,上升得快的千斤顶的出力将增大,反之则出力小,因此出现千斤顶出力变化比较大的情况。为了有利于原有裂缝的闭合,适当调整了个别柱的顶升量。

3.3.29#~16#柱承台的转动量观测

在9#~16#柱每柱靠近承台面(离承台面约20cm)柱的内、外侧各装一个百分表观测承台在西边柱顶升时每级的变形值,根据两个表的差值除以两个表的距离即可求出承台的转角。9#~16#柱的承台的转角θ0与相对应的1#~8#柱的顶升高度W关系曲线如图2所示。从图2可看出θ0~W基本成线性关系,9、10柱的承台的转角θ0要比其它柱的基础承台基础刚度大。

3.3.3梁的裂度观测及观察

梁的裂度观测选择了2~10、7~15柱的一楼连接大梁。在靠近10#、15#柱的大梁梁底分别安装千分表,测量顶升过程中的应变变化情况。测量结果如图3(为拉应变),从图中可看出,梁底应变与顶升高度的关系,2~10梁应变与顶升高度和变化比较有规律。而7~17梁的梁底的~W变化规律性差。主要原因是由于7#柱顶升时支承梁底打入铁垫块时敲击震动影响。而2~10梁以上的所有隔墙未拆除,可削弱由于2#柱顶升时支承梁底打入铁垫块时敲击震动影响,其观测结果比较可靠。根据现场观察7~15梁,并未产生裂纹,所以7~15梁的应变观测结果受震动影响大,未能真实反映梁底的应变变化情况。同时在顶升过程中派专人观测梁的动态,观察结果是所有东西方向的大梁在顶升过程中均未产生裂纹,而且西边横梁的原有裂缝在顶升纠偏后都有闭合的迹象。只是在西边顶升高度达到10~11cm后9#、10#、11#柱的内侧开始产生裂纹。顶升纠偏终止后,最大的裂缝宽度发展至约0.5mm。产生裂缝的主要原因是顶升产生的附加弯矩作用拉裂的,而9#、10#梯形的加固后的承台刚度大,因此其相应的附加弯矩也较大。由于裂缝较小并不影响其支承强度,而且在长期荷载作用下通过应力调整裂缝将逐渐闭合。

3.3.4顶升纠偏的回复量观测及9#~16#柱的沉降观测

在楼房的四个角观测顶升后的纠偏量,图4所示曲线是东北角楼顶在顶升过程中的水平移动量与1#柱的顶升高度的关系。W~u关系近似为线性关系。

从表可以看出已施工加固承台的9#、10#柱的沉降要比其它未施工加固承台的柱要小。

3.3.5顶升纠偏的终止和柱的复原

按上述顶升纠偏方法进行顶升至第24级时,东北角用经纬仪观测基本达到垂直状态,从其它三个角的楼顶吊垂线至地面的目测结果也是大致垂直状态。终止顶升纠偏。

顶升纠偏结束后立即施工11#~16#柱加固的基础承台,对柱进行基础加固及纠偏工程已圆满结束。

4顶升纠偏过程中的结构内力分析及楼房最终沉降计算

4.1顶升纠偏过程的结构的内力分析

一栋已完工的混凝土框架楼房,尽管采用截柱顶升纠偏方法纠正楼房的倾斜,但仍然对框架各节点产生一定的附加弯矩,这种附加弯矩之后会对框架结构造成损害,必须预先考虑,现对其作些分析计算。由于二楼至六楼所有楼板及梁组成了刚度较大的多层单跨梁体系。可以将楼房取图5的简图来分析计算。A点为用千斤顶支承,在垂直方向有水平方向可自由的支点,N为结构自重,△L为顶升纠偏时附加上千力。F点为固定端但在偏心荷载作用下仍能作相应转动(θ0)的。BCDE由梁、板组成刚度远大于EF的一楼柱的刚度,因此现假定BCDE为近似刚架。则当在A点顶起时产生一附加上升力△N,在EF段则受一弯矩M作用(图6为弯矩图)。则E点的转角可用悬臂梁受纯弯的公式求得:

θE=ML/EI+θ0

A点顶起高度为Wcm时楼房所产生的转动θ=W/970,现考虑θ=θE则BCDE部分由于楼房转动将不受影响,因此可得出顶升高度W与弯矩M及F点承台的转动θ0关系:

W/970=ML/EI+θ0

M=EI/L(W/970-θ0)

在已知1#~8#柱每级的顶升W和实测的相应9#~16#柱的承台转角θ0的情况下,即可求出相应的9#~16#柱一楼部分柱段所受的弯矩M。考虑到弯矩M在大于钢筋混凝土柱的抗裂强度后,由于柱产生了裂纹,则EI将减小的影响,求出的弯矩M与顶升高度W的关系曲线。根据柱的尺寸为40×60cm及配筋为8Φ22即可计算出抗弯能力为25.4Mpa;当顶升高度大于100mm后9#、10#柱开始发现有几条小的裂缝,随着顶升高度的增加,裂缝宽度也有所发展。这与计算分析是较一致的。梁的裂度观测及观察也表明,在西边术顶升开始至顶升结束,所有大梁及楼板均未产生新的裂缝。这也说明整个楼房的偏转完全靠西边各柱顶升后在东边的柱受弯矩产生了转动和承台转动提供偏转的,所以对梁及楼板无甚影响。

4.2楼房最终沉降计算

基础加固后,从建筑物的观测结果,在目前现有荷载80~1200kn作用下沉降已趋于零。以后楼修复后每个承台将受设计荷载作用。现取东面9#~16#柱的承台的设计荷载为1500kn,西面1#~8#柱的承台的设计荷载为1900kn,现有荷载按800kn计算,并假定承台新增加的荷载△P全部由新的加固桩承担,则承台的沉降S为:

S=△P/nk

西边1#~8#柱承台加桩为每个承台4根桩△P=190-80=110吨,桩的刚度系数K由静力压桩时的桩的静载试验的P~S曲线可计算出:K=3636/m。则可计算出西边3#~8#承台可能产生的沉降约7.6mm。1#、2#承台以后增加的荷载很小则沉降将较小约5mm。东边9#~16#柱的承台每个按加3根桩考虑。△P=150-80=70吨,由上述公式可计算出11#~16#承台可能产生的沉降约6.4mm。同样9#、10#承台以后增加荷载很小其沉降将较小。

考虑到桩在长期荷载作用下,其沉降将略有增加,本楼房在基础加固后至楼房修复竣工后的最终沉降将在10~15mm左右。

5结论及建议

5.1本工程基础加固采用静力压桩方法,共压入30×30cm预制桩61根,由于静力压桩方法最终的压入荷载大于等于60t,其承载力是很清楚的。同时根据抽查的7根静载试验结果,7根试验桩的容许承载力均可达到40t。因此在基础加固后完全可以满足设计荷载要求。

5.2采用了条形基础承台增加了整体作用能力,承台施工质量均满足设计要求。

5.3在西边1#~8#柱安装千斤顶进行顶升纠偏,使大楼东西方向纠偏后达到垂直状态,顶升纠偏过程中,大楼原有结构完好,只是在9#、10#、11#柱在一楼的柱的内侧产生裂缝,裂缝宽度小,已作修补处理。楼房的纠偏达到了预期的目的。

5.4根据沉降分析结果,大楼在加固后至修复竣工后在新的荷载作用下将产生10~15mm左右的沉降。

5.5建议以后大楼的修复采用轻型材料或减小内部隔墙的厚度,减轻大楼的自重,可以增加大楼的安全度。

参考文献:

[1]赵国藩.钢筋混凝土结构的裂缝控制等.海洋出版社,1991.

[2]王济川,卜良桃编著.建筑工程结构鉴定、改造与加固.湖南科学技术出版社,1999.

加固工程论文范文篇6

1.1房屋特点

根据以前在地震中,学校房屋中出现的不同程度的坍塌情况,我们可以看到学校房屋存在着很多不安全因素。首先工程材料质量问题,早期监管制度不够健全,发现许多坍塌房屋在施工材料上偷工减料,如材料韧性差,钢筋直径及锚固达不到要求,水泥、混凝土强度不够,其次,房屋的使用年限已久,出现了不均匀沉降,墙体出现裂缝等问题。再次房屋的结构形式的问题,早期大多数为非框架结构,这样的结构形式是比较脆弱的,在冗余约束上显得不足,在刚度也不是很均匀,在抗震性能上来讲是非常差的,还有是在各个结构的连接上,在设计的时候并没有按照一个标准的规定来进行设计,在板缝的接缝处没有处理好,使得整体结构性能相对较差,这一点是楼房倒塌的最主要原因之一。

1.2抗震设防标准

根据我国《建筑工程抗震设防分类标准》的规定,学校的建筑被归到乙类里面,学校的抗震设防标准应该高于所在地区的一般建筑物的抗震设防标准来进行建造的。

2加固方法

在房屋进行抗震加固的时候,用不同的防震加固方法,当然也会产生不同的效果,在施工工程当中的难易度也是各不相同,因此必须要清楚各个防震加固方法的优点和缺点,最后确定一个比较合理的方法来进行防震加固,这样不仅在工程的质量上得到保证,而且在造价上也比较合理。一般分为两大种加固方法,一种是砌体结构的加固,另一种是混凝土结构加固。

2.1砌体加固方法

在用这种方法进行加固时,应当保持对原有结构不产生新的损坏的情况下进行,再者就是对结构的整体性要有一定的提高。要达到以上的效果,方法一可以给房屋增加相应的圈梁和构造柱,这种加固方法使得房屋的整体性得到一个很大的改善。方法二在墙体中进行注浆,这样可以使各层墙体之间可靠连接在一起,能有效提高墙体的承载力。对于注浆的材料,要根据砌体的结构来进行选择。方法三在这些墙体或者柱的周围包裹上一种钢材。这种方法非常便捷,该方法对构件的截面尺寸上没有太大的影响,然而却对构件的承载力有了很大的提升。

2.2混凝土结构加固方法

方法一是外部粘钢加固法,这种方法现在被施工单位广泛使用,因为这种方法主要的特点就是耗时短。方法二可以用性能较高的粘结剂将碳纤维粘在墙体的表面处,使两者可以相互结合起来,这样做同样可以有效的提供构件的承载力。因为碳纤维在性能上比较稳定,这种复合材料具有非常高的耐久性和耐腐蚀性,轻质高强,所以这种碳纤维就被普遍的运用于防震加固工程上。方法三是用和原来结构一样的材料。以此增加构件的截面面积来进行加固,这种加固方法可以有效的让构件的性能得以提高。

3工程造价控制

工程造价的控制对于工程来讲至关重要,工程造价控制决定着工程质量和工程的进度。对于工程造价控制的方法,可以从工程的四个阶段来进行工程造价控制。对于房屋加固工程来讲,也是从这四个方面来进行工程造价控制的。(1)投资决策阶段。在这个阶段的造价控制是对工程建造成后,对工程的效益方面来进行一个预判,提出这个工程是否可行。这个阶段主要就是对这个工程实施中所遇到一些风险进行一个准确合理的预测,以免造成工程无法顺利实施。(2)设计阶段。这个阶段的工程造价控制是整个工程造价的最为关键的环节。学校房屋建设所需要的资金一般都是由国家财政进行拨款,因此设计人员对于经济意识上没有一定的认识,在设计过程中有些设计人员就只考虑到达到标准即可,在设计时对经济这方就考虑的不是很多,导致资金的浪费。在设计的过程中,设计人员一定要在保持技术上达标的前题下,充分考虑设计成本。在初步制定设计方案后,一定要进行多次的优化,使设计方案无论是在质量上还是在成本上都能够达到最标准和最合理。(3)施工阶段。这个阶段是工程造价控制中非常重要的一个阶段,同时也是变数最多的一个阶段,首先要建立一个高效的管理体系,让资金和人员得到合理的分配,让工程可以顺利的进行下去。再者一定要在预定的工期内完成工程,避免工期的拖延所带来的重大损失。(4)工程结束的阶段。这个阶段是整个工程的最后一个阶段。这个阶段一定要做好。此阶段主要就是对整个工程项目的价款做一个结算,把在施工中出现的签证,索赔等,导致工程项目价款发生变化的内容进行一个调整,这个对整个工程造价控制来说十分重要,不可大意。

4防震加固工程的造价控制

(1)加固材料质量控制。在防震加固工程中加固材料有很多种,在这些材料中有优质的,也有不合格的,因此就难免有一些以次充好的材料,如果采购人员对这些材料没有一个认识,或者说由于自己的意识疏忽大意而买到一些次品,这样便会造成巨大的损失,如若没有发现,便会给工程的质量埋下不小的隐患。因此在防震加固的材料的提供上一定要注意以下两点:一方面就是对材料的认知度要有一定的能力,再者就是要结合市场此类材料的价格选取所用材料,对于那些低于市场价格太多的材料,要更加的谨慎,要弄清楚它的质量到底是不是达标,不可为了节省费用,而选取这些不合格材料。另一方面就是要对产品的性能进行一个全面认真的分析,在满足施工质量要求的前提下选用价格最低的材料。(2)结构设计阶段控制。为了防震加固能够在结构设计阶段得到有效控制,第一,应建立良好的设计管理体系。建立项目法人责任制,可以有效的约束投资风险,对于项目的投资主体可以得到明确。这样便可以有效的在设计阶段进行造价控制。除了建立项目法人责任制外,建立适应项目所需的组织管理体系也不可缺少,建立项目部,应当任用全能型人才,即经济和技术都懂的人才。第二,可以对标准设计进行推广,这样可以有效缩短设计周期。从而使造价得到控制。第三,可以设立设计监管制度。这样可以使设计更加合理,造价控制也可以控制在限定额之内,对设计单位的改善管理工作具有一定的促进作用,并且对设计单位的设计水平的提高是有很大的帮助。(3)施工阶段造价控制。施工方案编制及应用新技术,合理的施工方案对施工阶段具有重大意义,不仅可以保证施工的质量,而且对工程的造价控制也至关重要。在进行施工方案编制时,应注意以下几点:第一,对于对象的选取,第二,功能分析,第三,对方案价值评价,第四,施工方案验证评价。在施工阶段,传统的施工技术对于材料的浪费比较严重,而先进的施工技术则不然,因此要在施工阶段进行造价控制,运用先进的施工技术非常重要。

5结束语

加固工程论文范文篇7

立新水库位于万安县弹前乡新桥村,是一座以灌溉为主,兼顾防洪、发电及养殖等综合效益的小(一)型水库。工程于1969年10月动工兴建,1972年6月建成,水库主要建筑物有大坝、溢洪道、坝下涵管和电站等。大坝为均质土坝,坝顶高程为198.75~199.46m,坝顶长约145.4m,顶宽为4.0m,最大坝高35.55m。大坝沿两侧岸坡设排水沟,宽0.4~0.6m。溢洪道位于大坝右岸的天然垭口处,为开敞式宽顶堰,由进口段、控制段、泄槽段和消力池组成。进口段长约6.0m,底板未衬护;控制段堰顶高程为193.43m,溢流净宽为14.40m,长15.0m,底板为厚0.3m混凝土衬砌;泄槽段净宽缩至11.0m,末端底高程172.88m,底板采用混凝土衬砌;消力池长8.0m,深1.0m,钢筋混凝土结构。坝下涵管位于大坝右侧底部,为现浇钢筋混凝土圆管,总长215.0m,内径0.7m,壁厚0.25m。涵管设两个进水口,高进水口底高程为178.93m,钢闸门控制;低放空进水口底高程为172.40m,木板闸门控制,两进水口通过斜管连接,出口底高程为171.8m。涵管出口接压力钢管至输水明渠,涵管出口另接有旁通放空闸阀。

2水库存在的主要问题

⑴大坝上游坡干砌块石护坡风化、破碎严重,多处出现松动、塌陷等现象,马道之上未护坡;下游坡干砌块石护坡未设垫层,坝面未排水设施。当库水位达193.43m以上时,下游坝脚出现多处集中渗漏点,渗水量约2.0L/s;左坝肩与山体结合处,有一集中渗漏点,漏水量随库水位升高而增大。下游坝脚未设反滤排水设施。大坝蚁害较严重。⑵坝体土土质较差,渗透系数不满足规范要求。坝体浸润线位置偏高,出逸点高程及位势均较高;坝体内水平坡降稍大,渗流出口无保障。在正常、设计及校核水位时,下游坝坡抗滑稳定安全系数均不满足规范要求。⑶坝基主要岩体具中等透水性,且混凝土截渗墙仅进入基岩0.5m,坝基整体防渗性能差,存在渗漏问题。左右坝肩表层粘土质砂较薄,下伏全风化黑云母花岗岩具中等透水性,左、右坝肩存在渗漏问题。⑷溢洪道进水渠基岩及堰顶底板混凝土冲刷、剥蚀严重,凹凸不平。泄洪时泄槽底板下部漏水严重。下游消力池水毁严重。⑸坝下涵管闸门无法正常启闭,漏水严重。涵管高进水口平板钢闸门锈蚀严重,已无法正常启闭。涵管启闭排架有裂缝,启闭机老化破损,螺杆锈蚀、弯曲,无法正常启闭。出口蝶阀锈蚀及老化,漏水严重。⑹水库无水、雨情观测设施,大坝安全监测设施不完善。水库通讯、管理设施简陋,无交通工具;进库公路标准低,路况差。

3设计洪水分析

3.1流域概况。立新水库位于万安县,属赣江水系弹前河,水库地理位置东径114°49',北纬26°13'。据1988年《万安县立新水库加固处理设计书》中记载,水库控制流域面积为8km2,主河道长为4.2km,平均坡降为59.6‰;本次采用1∶50000的航测图对流域参数进行了复核,其结果为集雨面积8.01km2,主河道长为4.27km,主河道平均坡降为57.4‰。3.2水文气象。本流域属暖温带气候区,一年四季分明,气候温和,阳光充足,降水量丰沛。流域内年降雨量在1200~1400mm之间,4~6月份降雨较多,8月份后降雨减少。多年平均气温约为18℃,最高气温为40.9℃,最低气温为零下6.5℃,平均气温为18.4℃,多年最大风速为30m/s(2002年)。3.3设计洪水计算。立新水库所在流域无实测流量资料,也无出、入库流量观测资料,故立新水库流域属无水文资料地区,同时在本流域附近也没有合适水文站资料可以移用。因此,本次立新水库除险加固设计洪水,采用《江西省暴雨洪水查算手册》中推荐的方法,根据设计暴雨推求,据《手册》使用说明,集水面积小于30km2的流域一般采用推理公式法推求设计洪水。设计洪水计算成果,见表1。

4工程地质条件

4.1区域地质概况。工程区及附近出露地层主要为燕山早期岩浆岩(γb52-1a)及第四系松散堆积层(Q)。4.2地形地貌及物理地质现象。坝址地处山间盆地的河谷出口,属构造剥蚀丘陵地貌,坝址两侧山体较雄厚,山顶呈浑圆状,左侧山顶高程为418.8m,右侧山顶高程为294.7m。坝轴线走向为N16.7°W,两岸较对称,左岸坡度为23°~25°,坡度一般较缓,右岸坡度亦较缓,坡度为27°~30°,坝址河谷形态呈“U”字型。坝址所处河流为山间河谷,水流蜿蜒弯曲,河床比降较大,坝址区阶地不发育,库水呈NEE向流经坝址。坝址两岸山体大部分为基岩裸露,山体表部岩体一般呈全风化状,右岸山体局部分布有第四系残积层,全风化岩体及第四系残积层抗冲性和稳定性均较差,坝址两岸山体沟蚀较为严重,分布有多条小冲沟,除坝址右侧之上坝公路见有多处小范围的崩塌现象影响公路运行外,未见其它不良的物理地质现象,近坝库岸基本稳定。4.3地质构造。坝址区岩体局部有错动现象,石英脉体较为发育,在基岩出露点经地质测绘,未见较大断层分布,坝址岩体节理裂隙较为发育。在较完整的岩芯中倾角13°~18°、70°~85°节理较发育,频率一般5~8条/m,面上多见铁锰质渲染,取芯中局部见有石英脉。4.4岩土体透水性。据坝轴线渗透剖面图,自基岩面以下:中等透水层广泛分布于坝基及两坝肩岩体中,揭露厚度为5.0~8.7m;其下为弱透水层,揭露厚度为4.8~24.9m(未揭穿)。

5工程布置及建筑物加固设计

5.1大坝加固设计。大坝为均质坝,坝顶高程198.75m,坝顶长145.4m,坝顶宽4m。大坝上游坝坡坡率1∶3.85,上游坡采用30cm×30cm、厚12cm六边形混凝土预制块护坡,下设15cm厚砂卵石垫层;下游坝坡在高程183.16m设置一马道宽度2.5m,坡率1∶3.0,下游坡面采用草皮护坡,坝面设置纵横排水沟,并设置反滤排水设备。在大坝左右岸与山体结合处及下游坝坡设50cm×50cm排水沟。大坝灭白蚁处理。5.2溢洪道加固。增做进水渠混凝土底板,将风化剥蚀严重的溢流堰底板和泄水陡槽底板、边墙拆除重做,挑流鼻坎下游加做混凝土消能防冲护坦和边墙。在溢洪道进水渠前沿设一道60m长水泥防渗帷幕灌浆,解决溢洪道地基全风化岩层透水性大造成渗漏的问题。5.3新建灌溉引水系统。在大坝右岸山体中布置灌溉引水隧洞,开凿隧洞及闸门竖井,闸门、启闭机拦污栅更新。

6结论和建议

⑴立新水库地理位置重要,下游有新桥村委会和弹前乡圩镇,是弹前乡的政治经济中心,人口密集。水库一旦失事,将对当地的人民生命财产造成巨大损失。建议尽快开展水库除险加固建设,以更好地发挥水库灌溉、防洪、发电和养殖等工程效益。⑵建议水库管理单位尽快落实机构、人员以配合除险加固建设的顺利进行。⑶为了更好的发挥水库的工程效益和确保大坝安全运行,建议在库区设立一套水文自动测报系统,在大坝附近设置气象观测设施,以便随时掌握库区的水文、气象情况,为水库的合理调度提供科学依据。同时,水文、气象资料是水库运行安全论证分析的基础,建议成立资料室由专人负责对水文、气象资料及水库运行状况进行认真的观测、记录、整理、分析、存档等工作。

参考文献

[1]王洪伟,马丽,刘智.营口市小型水库病险分析及加固措施[J].水利规划与设计,2014(07)

[2]李杨.东沟水库除险加固工程施工组织设计[J].中国科技信息,2012(07)

加固工程论文范文篇8

本文作者:张弘南工作单位:北京铁建工程监理有限公司

影响铁路路基的因素

铁路路基工程在建设过程中非常容易受到各种因素的影响,给工程的进展造成很大的麻烦,那么铁路路基工程都会受到那些因素的影响呢,以下进行具体的介绍:(一)水分因素的影响在铁路路基工程建设中经常会受到水分因素的影响,例如在地质岩性比较明显的地段,由于土壤本身排水能力比较好,这时一旦出现大面积降水,则对铁路路基的排水影响是非常小的。但是如果铁路的周边土壤的地质条件岩性较弱,土壤过于松软,湿润性较强,则会直接影响到铁路路基的稳定性和安全性,对路基的沉降起到决定性的作用,对于水分较多土壤松软的地质,一旦发生强降雨,则十分容易将铁路路基两侧的土质冲刷掉,引发路基下沉,或者使路基的承受能力和牢固度受到较为明显的下降。(二)土壤性质因素的影响铁路建筑工程具有覆盖面积广泛,规模较为庞大,路线长等特点,所以在铺设铁轨过程中,会遇到各种各样的土壤地质类型,这些土壤地质类型情况各异,是造成铁路路基沉降的主要原因。例如,在黄土高原地区,因为黄土的湿润性比较好,且较为松软,所以很容易引发铁路路基的塌陷。(三)边坡因素的影响对铁路周边边坡的毁坏,直接影响到铁路路基的安全性,使路基的稳固程度难以受到应有的保证。影响边坡的原因很多,主要归结为两个方面,分别为降雨和风蚀等等。在铁路路基建设中,工程人员一定要设计出较为科学的边坡结构,做好边坡的维护保养工作,确保铁路路基不受损坏,同时还能够起到美化环境的作用。(四)路基工程的质量因素影响路基工程建设施工质量因素属于人为因素,施工质量好坏能够反映出路基的实际情况。因此在路基施工过程中,要做好路基材料的选取,填筑的厚度以及受压能力等等,最大程度的确保铁路运转的安全性。

铁路路基加固技术的探讨

在铁路工程建筑过程中,为了确保铁路路基的稳定性和安全性,必须对铁路路基进行必要的加固和防护措施。以下就目前几种常见的铁路路基加固措施展开讨论,具体如下:(一)加固的方式铁路路基在建设中加固的方式主要有两个方面,一方面为路基预加宽,另一方面为路基预加高。路基加宽的方式一般是从铁路下部开始,即和地面接触的部位。铁路下部路基的加宽过程,一般要求一次完成,并且按照层次分割明确。路基的预加高方式,一般是根据铁路边坡的稳定程度,由低处向高处,逐渐成收缩形状,在预加高的过程中,要求路基之间要搭接牢固,同时对铁路的界限要严格注意。(二)排水系统在铁路路基加固的措施中,排水系统是非常重要的一部分,路基工程必须要保证铁路四周排水系统的通畅。在路基加固中,应先建好延长涵洞,同时将沉降缝留出。(三)粘土固化浆液注浆加固技术粘土固化浆液注浆加固技术是目前铁路路基加固工程中使用较为常见的一种新技术,这种技术可以发挥其强大的防渗堵漏的特点,为土质松软的地区,进行铁路路基改良和加固。粘土固化浆液具有较强的吸水性和抗流变能力,它能够在地下水流动较快的情况下完成注浆过程。根据实验表明,粘土固化技术具有较强的抗震性能,很好的保证了铁路路基的稳定性和抗干扰能力。此外粘土固化浆液主要由十分细致的粘土颗粒组合而成,因此具有较好的渗透性,能够称帝深入到铁路路基的岩层中去,起到良好的加固作用。

加固工程论文范文篇9

关键词:混凝土结构工程加固施工方案

混凝土构筑物因出现功能性改变,如接建、增加荷载等,或在出现质量问题,如配筋不足、灾后修补、混凝土强度不够等,都需要进行加固。其加固施工及加固方案的制定尤为重要,对于需要加固的构筑物,应根据构筑物的不同情况制定不同的加固方案。方案的确定要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则,只有这样,加固工程才能收到良好的社会效益和经济效益。

优秀的加固方案具体体现在其施工作业方便、施工技术先进、经济效果好、加固质量高等四方面的特点。

1.良好的施工性是加固工程方案必须考虑的条件之一

加固工程方案的优劣,首先要把是否具有施工作业方便作为必要条件,没有良好的施工性是阻碍加固工程施工的一个拦路虎。有的加固方案虽然具有解决问题的可行性,但是,由于其方案在施工过程中增加了一定的施工难度,而造成施工工期长,劳动用工大,安全系数低的弊端,结果是将影响到加固质量。例如,新乡市某技工学校办公楼因冬季施工,掺加不合格防冻剂,超标的氯离子破坏了钢筋钝化膜,致使十架大梁产生严重裂缝,需要进行加固,原施工设计方案之一是采取简易修补法,即,将大梁裂缝处出现的酥松混凝土凿除,露出钢筋后,将锈蚀的钢筋周圈进行除锈后,用环氧砂浆进行封闭,达到加固目的;方案之二是采取加大截面加固法,即,通过增大构件的截面和配筋,用以提高构件的强度、钢度、稳定性和抗裂性,并达到修补裂缝的目的。经对设计方案分析,此两种方案除具有工程造价低的优点外,还有以下不足之处:

1.1技术可行性差,由于此大梁跨度大,凿除混凝土梁则需分段进行,要用大量的临时支撑进行安全防护,造成周转材料不必要的浪费;

1.2劳动强度高,在凿除混凝土梁时,因分段施工时,只能凿一米挪一米,成倍增加了劳动强度;

1.3工效低,大量的重复劳动和落后的施工作业方法,延误了施工工期并导致劳动效率下降;

1.4安全性差,因所有大梁必须将钢筋凿除外露,大梁承载力减小,在施工时,须时刻注意防护措施是否到位,麻痹大意则易出现意外事故;

1.5产值效益小,大量的周转材料和人工费用的浪费,加大了生产成本,减少了生产效益;

1.6加大的截面影响房屋外观和空间尺寸。

基于这些原因,经与甲方和设计院商讨,改变加固方案,采用先进的外包钢加固施工方法,应用QR型建筑工程结构胶粘锚技术,对这十架大梁进行加固,由于技术先进,加固性能好,占用空间小,施工周期短,材料消耗少,工艺简便、安全并减轻了劳动强度,提高了加固质量。取得了良好的综合效益。

2.不同类型加固工程与加固方案分析

一般来说,加固工程常采用的方法有加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法和改变结构传力途径加固法等,随着科学技术的不断进步,应用新技术、新材料、新工艺进行工程加固的方法,如,化学灌浆法、粘钢锚固法、碳纤维加固法应运而生,并开始广泛应用于各类加固工程中。具体那个方案最能体现加固工程所要求的短、平、快、省的特点,应根据需要加固的构件情况,综合确定加固方案。

2.1以框架梁的加固为例,笔者认为,较为合理、经济、技术先进的加固方案当属粘钢锚固法和碳纤维加固法,前者以造价低,施工简单,占用空间小,加固效果好,明显优于加大截面法和预应力加固法,后者除材料费用高外,则各种优势尽显其中,重要表现在自重轻,材料自身几乎不增加重量;强度高,固化后的碳纤维强度比钢材高达十几倍;劳动强度小,一个作业面只需一至两人操作即可;施工工期短,熟练工人每人每天可完成近200㎡左右。但是,应用其在负弯矩部位进行加固效果不如钢板性能好。

2.2以框架柱的加固为例,较为常见的加固方法有外包钢加固法,即,在混凝土柱四周包以型钢进行加固,这样既不增大混凝土截面尺寸,又大幅度地提高混凝土柱的承载力,具体方法又分干法作业与湿作业法两种形式:干式加固法是将型钢(一般是角钢)直接外包于需要加固的混凝土柱四周,型钢与混凝土之间无连接,由于与混凝土没有形成一个整体,所以不能确保结合面传递剪力。湿式加固法一是用乳胶水泥浆或环氧树脂化学灌浆等材料,将角钢粘贴在混凝土柱上,二是角钢与混凝土之间留一定间距,中间浇筑混凝土,达到外包钢材与混凝土相结合。两种作业方法相比较,干式作业法施工更为简单,价格低,施工时间短,但其承载力提高不如湿式作业法好。在方案选择时,应根据加固要求和原构件情况,合理挑选适当的方案进行加固。如,新乡市泰和宾馆由于功能改变,原设计一层柱子采用的是干式加固方案,将L100×6的角钢包于柱子四周并用缀条连接,已完全满足加固需求;而新乡市某机电工程学校四、五层柱子,由于内置钢筋锈蚀,致使混凝土柱产生裂缝,采取的是湿式加固方案,对局部柱角用石英砂配置的高标号水泥砂浆和环氧砂浆将L80×6的角钢粘贴到混凝土柱四周,达到整体加固补强目的。两种加固方法均取得良好效果。

另外,对于加固工程,还有焊接补筋加固法、套箍加固法、喷射混凝土补强法、化学灌浆修补法、粘钢加固法、碳纤维加固法等,每种加固方法各有其特点及适应范围,只要行之有效,技术成熟,既满足加固要求,又经济实用,均可采用。

3.加固工程方案要在新技术、新材料、新工艺上写文章

优秀的加固工程方案要在工法上体现出其可行性、科学性、先进性。笔者认为,化学补强法不失为当前加固工程中首选的一种最为先进的工法。众所周知,一些加固工程采用过时的加固方法需要大量的人力、物力和时间,已不能满足当前加固工程质量、工期、安全、经济的要求,而化学补强加固方法越来越以其明显的优势成为加固工程中的优选方案。例如,新乡市面粉厂制粉车间技改工程中的加固部分,就是采取化学补强的方法,应用QR型建筑工程结构胶粘剂,对其第四层、第五层框架梁进行粘钢加固,满足了该车间在楼层增高、设备增加,荷栽加大情况下的正常使用要求。采取同样方法施工的新乡辉龙阳光购物广场、洛阳阳光热电厂、平顶山姚孟电厂改造、某机电工程学校等加固工程均取得了良好效果。充分显示出新技术、新材料、新工艺在加固工程中的应用成果。

在化学补强方法中,除粘钢加固外,碳纤维加固工艺也不适为一种先进的加固工法,例如,某开发公司地下室梁柱加固、某水厂水泵房大梁加固工程,由于环境湿度较大,最适于采用碳纤维加固,与其它加固工艺相比,更具有耐湿耐潮、抗腐蚀强、自重轻、强度高、施工便捷、质量好的特点,加固性能均优于目前其它加固方法。

可见,选择加固工程方案要有针对性,不同的加固工程应采取相应的加固措施,其方案需要在进行价格比、性能比、质量比的同时,还要体现出其工艺技术的科学性和先进性,这样的加固方案才是优秀的加固方案。

4.几种典型加固方法的工程施工要求

工程加固的目的就是要通过加固施工达到修复、补强、提高承载力、增强使用功能、满足使用要求,因此,选择加固方案要以提高加固工程质量为根本目的。对于不同的加固方案也有不同的施工方法和质量评定标准。根据《混凝土结构加固技术规范》(CECS25︰90)中几种典型的加固方法,依照施工经验,不同的加固方法在施工时应重点做到:

4.1外包钢加固法要把表面处理包括加固结合面和钢板贴合面处理作为加固施工过程中的关键,对于干式加固施工,为了使角钢能紧贴构件表面,混凝土表面必须打磨平整,无杂物和尘土;当采用湿式加固施工时,应先在处理好的角钢及混凝土表面抹上乳胶水泥浆或配制环氧树脂化学灌浆料,对钢板进行除锈,混凝土进行除尘并用丙酮或二甲苯清洗钢板及混凝土表面,进行粘、灌。

4.2预应力加固法采用预应力拉杆加固时,在安装前必须对拉杆事先进行调直校整,拉杆尺寸和安装位置必须准确,张拉前应对焊接接头、螺杆、螺帽质量进行检验,保证拉杆传力正确可靠,避免张拉过程中断裂或滑动,造成安全和质量事故;采用预应力撑杆加固时,要注意撑杆末端处角钢(及其垫板)与混凝土构件之间的嵌入深度传力焊缝的质量检验,检验合格后,将撑杆两端用螺拴临时固定,然后用环氧砂浆或高强度水泥砂浆进行填灌,加固的压杆肢、连接板、缀板和拉紧螺栓等均应涂防锈漆进行防腐。

4.3改变结构传力途径加固法增设支点若采用湿式连接,在接点处梁及支柱与后浇混凝土的接触面,应进行凿毛,清除浮渣,洒水湿润,一般以微膨胀混凝土浇筑为宜。若采用型钢套箍干式连接,型钢套箍与梁接触面间应用水泥砂浆座浆,待型钢套箍与支柱焊牢后,再用较干硬砂浆将全部接触缝隙塞紧填实;对于楔块顶升法,顶升完毕后,应将所有楔块焊连,再用环氧砂浆封闭。

加固工程论文范文篇10

化学灌浆材料又称防水浆材,其与防水卷材、防水涂料、防水腻子或胶泥、橡塑止水带或金属止水带等同属防水建筑材料范围.而所不同处则是化学灌浆材料具有如下特性:

①它是溶液,而且是真溶液.应永不分层,无沉淀;

②粘度很低,有些浆材粘度甚至接近水;

③固化或胶凝时间可人为控制;

④可用泵灌入裂缝,充填裂隙,堵截渗漏水,具有原位修复止水结构或单独构建防渗帷幕之功能,特别适用于地下隐蔽工程;

⑤固化或胶凝时体积收缩很小;

⑥固化物或胶凝体本身不渗水;

⑦固化物或胶凝体耐久性良好.上述特点和功能是我们通常熟习的防水建筑材料所不具备也无法替代的,正因如此,化学灌浆材料在防水工程上具有特殊的重要性,并以此成为防水建筑材料中不可或缺的重要成员

2.常用化灌浆材的分类

目前国内常用的化学灌浆材料按其性能与用途大致分为两大类,六大品种系列,上百种品牌.第一类是防渗止水型,这包括水玻璃、丙烯酸盐、聚氨酯和木质素浆材四大品种系列.第二类是补强加固型,这包括环氧树脂与甲基丙烯酸甲酯浆材两大品种系列.其中水玻璃浆材又可分碱性与酸性两大品种,聚氨酯浆材又可分油溶性、水溶性与弹性三大品种,环氧树脂浆材又可分为非活性稀释剂、活性稀释剂及呋喃树脂三大品种.必须指出,在第一类型中的水玻璃浆材也能用于补强加固工程,只是强度较低;在第二类型中的环氧树脂浆材也能用于防渗止水工程,只是单价偏高.现将国内用量较大的环氧树脂和聚氨酯浆材品牌及研发单位列于下表1和表2.

表1.国内常用环氧浆材品牌及研发单位

浆材品牌SK-1JXHK中化-798CW

研发单位中国水科院天津基础公司杭州华东院科研所广州中科院化学所长江科学院

表2.国内常用聚氨酯浆材品牌及研发单位

浆材品牌

PMLWHWTZS发单位天津大学华东院科研所华东院科研所上海隧道公司

3.主要用途及应用部门

由于化灌浆材具有前述七大特性,故化学灌浆浆材和技术特别适用于工程建设中的堵漏止水、帷幕防渗、基础加固和裂缝修补四个方面.从现在来看,化学灌浆的应用领域主要在水电、建筑、采矿和交通四个行业,具体应用领域大体如下

①大坝、水库、涵闸等基础防渗帷幕和基础加固;

②大堤、渠道、渡槽等的防渗堵漏及加固;

③核电站等的封闭止水防渗[1]和基础加固;

④地下建筑物(如地铁、人防、隧道等)的防渗、堵漏止水、基础加固和裂缝的补强加固;

⑤矿山、工厂有毒废渣、废水和城市垃圾场等截渗工程的防渗帷幕;

⑥矿井建设中的涌水堵漏、流沙治理及对软弱地层加固、稳定的预灌浆;

⑦石油钻井开采中的堵漏止水、钻孔护壁加固和驱油;

⑧桥基加固及桥体裂缝补强;

⑨机场跑道和停机坪、公路和铁路特殊路段的软弱地层加固、防渗和混凝土裂缝补强加固;

⑩江河海港港工建筑物(如码头、船闸、防波堤等)的基础防渗和加固

4.国内化灌浆材应用概况

化学灌浆材料在防水材料中虽属小品种,但随我国基础建设的发展应用量在逐年增加,年用量己远超万吨,现仅根据2004年沿海八城市12个企业或公司粗略统计的用量就有6635T,见表3.同时,在各部门中化学灌浆材料的应用也因工程要求不同而有所不同,有所选

表3.沿海八城市12家企业或公司2004年用浆量粗略统计

浆材种类水玻璃聚氨酯环氧丙烯酸盐

用量(T)/年4000220042015

择差别.如地下建筑业及地铁建筑防水多选用聚氨酯浆材;采矿部门止水和交通部门修复路基多选用廉价的水玻璃浆材;水电部门修筑大坝多选用丙烯酸盐做防渗帷幕和选用环氧浆材加固坝基;文物保护部门则选用甲基丙烯酸甲酯浆材来修复文物建筑等.化学灌浆材料在大型工程中应用量是很大的.葛洲坝电站一期工程护坦止水系统渗漏事故的修复,一次用弹性聚氨酯浆材20余吨;上海地铁4号线塌方冒水事故仅止水一项用聚氨酯浆材就达102吨;三峡工程近几年防渗堵漏和地基加固应用各种化学灌浆材料570多吨,见表4;广东一家化灌企业

表4.三峡工程化灌浆材应用概况

浆材名称CW环氧LW+HW聚氨酯丙烯酸盐

主要用途地基加固止水堵漏防渗帷幕

浆材用量(T)32018070

去年仅在桂、粤、湘公路修复工程的路基加固防渗中就用了水玻璃浆材2000吨以上,由此可见一斑

5.国内化灌浆材研究概况

我国化学灌浆事业是解放后开创的,经50余年发展,成绩斐然[2].这与一些产业部门和部份大专院校培养了一批从事化学灌浆技术的研究队伍密切相关.随着我国基础建设的发展,防水化灌浆材应用量逐年上升,浆材开发与应用的研究也在逐步增多.以近五年为例,在科技期刊杂志库捡索中化学灌浆的研究论文约有323篇,其中浆材研究与应用占240篇,见表5.由

表5.近五年国内化灌浆材研究与应用捡索概况

浆材环氧聚氨酯水玻璃丙烯酸盐丙凝甲凝木质素篇数1127327111052

%46.730.411.24.64.22.10.8

表5可见,从研究论文数量排序讲,前三位是环氧树脂浆材、聚氨酯浆材和水玻璃浆材,而

实际应用中则正相反,水玻璃浆材多于聚氨酯浆材,而聚氨酯浆材又多于环氧树脂浆材.从研究与应用所获成果水平来看也较高,世人瞩目的三峡工程化学灌浆的成果就是例子.该工程在

①应用国内研制的无毒丙烯酸盐浆材,替代有毒并有致癌可疑的丙凝浆材,首次建造大坝化学防渗帷幕[3];

②选用CW环氧浆材和水泥—化学复合灌浆技术,加固软弱泥化断层破碎带;和

③采用包括化学浆材在内的五层防渗止水措施,处理好泄水闸迎水面多条混凝土活缝上[4]都达到了国际先进水平.这其中三峡工程的高水头混凝土活缝处理,一直是中外媒体关注的焦点

6.化灌浆材与环境保护

化学材料中常含少量有毒害的化合物,用于防水的化学灌浆材料也不例外,因此研究与应用化灌浆材的人员一定要提高环保意识,做好防止污染的工作.积多年从事研究与应用防水化灌浆材工作的经验,特提出如下选择与应用化灌浆材,防止污染的四条原则[5]:

①能用水泥浆材解决工程防渗加固问题的绝不用化灌浆材;

②在满足工程防水设计基本要求的前提下,选用化灌浆材应首选无环境污染的水玻璃浆材;

③选用其它防水化灌浆材应选用无公害产品,并注意不要任意扩大应用范围及用量;