第一篇:應用凍結法加固地鐵工程的結構施工研究
應用凍結法加固地鐵工程的結構施工研究
摘要:主要介紹了上海地鐵明珠線藍村路站-浦東南路站區間隧道聯絡通道、泵站采用水平凍結加固情況下,隧道支護及結構施工過程,分析了隧道內礦山法施工旁通道對地表及隧道結構產生的影響及解決措施,指出了礦山法施工技術在市政及地鐵工程施工中的技術可行性。
關鍵詞:水平凍結;隧道支護;結構施工 1 前言
由于受城市地面道路、建筑和地下管線的影響,在地鐵隧道施工中,傳統的明挖施工技術受到挑戰,而隧道暗挖施工技術,因其很少占用地面施工場地、無環境污染、施工安全性高等優勢,在北京、廣州、上海等城市地鐵施工中得到推廣應用。2002年6月至11月上海地鐵明珠線藍村路站-浦東南路站區間隧道聯絡通道、泵站工程采用全斷面水平凍結法加固、礦山法開挖支護施工順利完成。2概述 2.1工程內容
上海地鐵明珠線二期藍村路站—浦東南路站區間隧道旁通道及泵站(以下簡稱旁通道)位于兩站區間隧道中部。旁通道由與左右線隧道正交的水平通道及通道中部的集水井組成(圖1)。按設計,旁通道位置上、下行線隧道的中心標高分別為-15.007m和-15.806m,上、下行線隧道中心線間距13481.9mm。通道為直墻圓弧拱結構,集水井為矩形結構,通道和集水井均采用兩次襯砌,其中初襯厚度為200mm,通道墻、拱和集水井內襯厚度為400mm,通道底板和通道與隧道連接處(喇叭口)內襯厚度為1000mm。通道的開挖輪廓高約4.23m,寬3.2m,局部(喇叭口處)高4.83m,寬4.4m;泵站開挖輪廓長4.2m,寬3.2m,深2.2m。
2.2 工程地質條件
旁通道位置地面標高為4m左右,隧道上覆土層厚度按19m考慮。根據附近地層情況,旁通道施工范圍內土層主要按灰色淤泥質粘土、灰色粘土和灰色粉質粘土考慮,具有孔隙比大、含水豐富、承載力低、容易壓縮和在動力作用下易流變的特點,開挖后天然土體本身難以自穩。2.3 工程難點
① 地質條件差,淤泥質粘土承載力低,含水率高,易流變;② 在盾構區間隧道內施工,施工點距區間隧道兩端車站均有1km左右的距離,施工場地狹小;③ 工程地處浦東新區東方路,通道上方地面為一棟二層樓的超市,通道開挖引起的地表沉降量必須嚴格控制,不能超過30mm。
因此,在該地層內開挖構筑旁通道,需要先對施工影響范圍內的土體進行穩妥、可靠的加固處理。經反復論證決定采用水平凍結法加固。該工法具有安全性好,不污染環境等優點。因此本工程設計包括旁通道周圍土層的凍結加固和開挖構筑施工兩部分內容。設計地層凍結加固體積約為2100m3,挖掘土方和澆注混凝土體積分別為220m3和120m3。采用這種加固方法就要求旁通道及泵站結構施工中的開挖工藝、支護參數等與之相適應。3 施工方法與施工工序
根據上述施工條件,并結合上海地鐵二號線旁通道施工經驗,擬采用“隧道內水平凍結加固土體,隧道內開挖構筑”的全隧道內施工方案。即:在隧道內采用凍結法加固地層,使旁通道外圍土體凍結,形成強度高、封閉性好的凍土帷幕,然后在凍土帷幕中采用礦山法進行通道及泵站的開挖構筑施工。
水平地層加固和開挖構筑的主要施工工序:施工準備→隧道管片開孔和安裝孔口管→凍結孔鉆進,安裝凍結器與冷板,同時安裝凍結制冷系統→安裝凍結鹽水系統和檢測系統→凍結運轉,同時進行隧道支撐→探孔試挖,拆鋼管片→通道掘進與初襯→通道防水層施工與內襯→泵站開挖與初襯→泵站防水層施工與內襯→停止凍結,封孔→壁后充填注漿。凍結孔施工和旁通道初襯施工為本工程的關鍵工序,防水層和旁通道內襯施工為特殊工序。4 聯絡通道臨時支護參數
由于凍土具有明顯的蠕變特性,特別是粘性土層,這種特征更加明顯,隨著旁通道的掘進施工,凍結壁被暴露在空氣中,凍土的蠕變隨時間的延長而增加。為控制凍結壁的變形,要對凍結壁采取有效的臨時支護,以免凍結壁變形破壞。
將旁通道的支護結構簡化成由三段簡支梁組成的一個半封閉結構。由于拱頂部分的凍結壁較厚,凍結壁變形較小,作用在支架上的荷載主要作用在支架兩側的柱腿上。假設作用在支架腿上的載荷為均布荷載,最大彎距發生在柱腿中部,根據變形協調條件,柱腿中部的撓度f同凍結井壁的允許變形相等,即:
ua=f=5qL4/381EI
(1)
式中:ua為凍結壁的變形量;E為支架的材料彈性模量;I為支架慣性矩;L為支架柱腿的長度;q為作用在支架腿上的均布荷載,q值可根據式
ua=(1+u)(p-pi)a/A(t×τ)確定。
式中:τ為凍土的側壓力系數;A為凍土的彈性模量;p為作用在凍土外側的壓力;pi為支架對凍土壁的反力;a為旁通道寬度的一半;t為凍結壁的溫度系數;u為支架的間距。
已知ua=2cm=0.02m,u=1/2=0.5,A=40MPa,p=20×1.8×104=3.6×105Pa;a=1.7m Pi=P-A·Ua(t×τ)/α(1+u)=4.6×104Pa設支架的排間距為0.5m,則每個支架上的荷載為
q=pi/2=2.3×104Pa 由式(1)得
I=5qL4/381UaE
L=3.8m,q=2.3×104Pa,E=2.1×105MPa,Ua=0.02m代入上式得:
I=1498cm4
根據工字鋼的轉動慣量可知
I16=1130cm4 I18=1660cm4>1498cm4
故選用18號工字鋼作為支架的支護材料,考慮到支架的剛度及穩定性,每個支架加有中梁及底梁。5旁通道開挖構筑工藝
旁通道的開挖從占用隧道一側向另外一側隧道進行水平暗挖,根據凍土的發展規律,同時考慮工期、隧道占用時間等因素,旁通道的開挖構筑施工應盡量同凍結孔施工占用同側隧道。旁通道的開挖構筑在一個完全封閉的凍土帷幕內進行,凍土帷幕為一個底部較厚的直墻圓拱形,凍土墻設計厚度1.2m,凍土強度4~6MPa,旁通道及泵站的施工采取全斷面開挖。
在打開鋼管片前應對各種量測資料及測溫孔中測得的凍結壁發展情況、凍結時間等進行綜合分析,當分析結果同設計基本相符時,即可進行試開挖。由于凍土強度較高,凍結壁本身起著臨時支承作用,開挖過程中為避免凍結壁暴露后產生蠕變,造成凍結管斷裂,在掘進過程中要及時對凍結壁進行臨時支護,并對凍結壁及時封閉,減少冷量損失。旁通道的開挖構筑要充分利用凍土的強度特點,經過科學施工,嚴格管理,將加固地層自身的穩定性與合理的臨時支護有機的結合起來,控制開挖步距,加強工程監測, 將整個通道的開挖及臨時支護完成之后,一次進行防水層和結構混凝土澆筑施工。這樣不僅簡化了旁通道及泵站開挖構筑施工工藝,縮短了工期,加快了施工速度,而且提高了工程質量。上海軌道交通明珠線二期藍村路站-浦東南路站區間隧道旁通道及泵站施工情況
上海軌道交通明珠線二期藍村路站-浦東南路站區間隧道旁通道及泵站開挖構筑工作自2002年10月6日開始施工,10月11日旁通道部分采用礦山法開挖挖通,11月17日整個旁通道及泵房結構施工完畢。監測結果顯示地表最大沉降量為16mm,隧道內管片最大沉降量為6mm。這說明采用凍結法加固的情況下,用礦山法開挖地鐵旁通道對周邊環境的影響完全處在安全范圍內。該旁通道工程的成功實施,為上海市區建筑物下地鐵隧道施工及過江隧道施工積累了有益的經驗,是凍結法加固地層礦山法開挖在市政工程中的一次成功實踐。參考文獻: [1]陶龍光,巴肇倫.城市地下工程[M].北京:科學技術出版社,1999.[2]孫鈞.地下工程設計理論與實踐[M].上海:上??茖W技術出版社,1996.[3]陳仲頤,周景星,王洪瑾.土力學[M].北京:清華大學出版社,1997.
第二篇:地鐵工程檔案研究
地鐵工程檔案研究
隨著改革開放進程的逐步推進,我國的經濟建設持續發展,城市現代化程度不斷提高。地鐵憑借著其快捷、舒適、方便、準時的特點,走進人們的視野,成為我國城市的主要公共交通形式。不知不覺,地鐵已融入國人的生活十多年。到目前為止,北上廣地鐵總長度已經超過985.5公里,而在世界十大城市地鐵排行榜里,北京和上海地鐵系統都榜上有名。在國務院的地鐵建設規劃中也提及,到2015年前后,將新建79條軌道交通線路,總里程達到2259.84km,總投資8820.03億元。作為檔案學子,這些數據給我們的啟發是,地鐵工程檔案的管理問題應予以重視。
地鐵工程檔案,是指在地鐵工程立項、審批、招投標、勘察、設計、施工、監理、設備安裝及竣工驗收等過程中形成的具有保存價值,直接反映地鐵工程全貌的文字、圖表、聲像等形式的文件材料。地鐵工程是復雜的系統工程,具有投資大、周期長、環節多、技術密集的特點。從一條線路開始立項到工程竣工驗收,往往需要3~5年的時間,參建單位上百家,從工程前期立項、施工、竣工驗收到運營調試,環節多大上百種,所涉及的專業技術也多達幾十種甚至上百種,因而形成的檔案載體多樣、數量繁多、保存價值較高。
這些地鐵工程項目檔案真實的記錄了工程建設,是工程質量評價的重要依據,是地鐵運營、維護、改造的重要依據,是公司內控、審計、法律訴訟等的重要依據,也是維護企業權益、保護企業品牌等職能活動的重要依據。比如,廣州地鐵公司,在地鐵國產化率審查時,公司檔案部門提供了幾百卷設備合同檔案,經國家發改委委托的城市軌道交通專業委員會核實,符合國產化率達70%的要求。因此,廣州地鐵2、3、4、5號線得以順利通過國產化率評審。2011年,某廣場要求廣州地鐵總公司賠償因地鐵施工導致其經營損失。經過查閱相關檔案,公司向法院提供了2003年已經修復完畢的有力證據,維護了公司的合法權益。所以做好地鐵工程檔案的歸檔,管理工作意義重大,對經濟建設的發展大有裨益。
那么怎樣管理好地鐵工程檔案,持續發揮地鐵工程檔案的作用呢?我個人認為應該從收集、分類、編研利用這三個方面著手:
(一)地鐵工程檔案的收集。檔案收集是一切檔案管理工作的起點,沒有檔案,一切管理工作都無從談起。因而檔案的收集水平直接影響地鐵檔案的齊全、完整,進而決定了檔案的質量高低。甚至在很大程度上決定著地鐵工程檔案的利用效率。所以管理好地鐵工程檔案必須從做好收集工作開始。具體而言,檔案的收集范圍應該囊括: 工程準備階段文件、施工技術文件、監理文件、竣工驗收文件。工程準備階段文件包括立項文件;建設用地、征地、拆遷文件;勘察、測繪、設計文件;工程招投標文件;工程開工文件和財務文件。施工技術文件包括綜合施工技術文件;原材料、成品、半成品、構配件、設備出廠合格證及試驗報告(組織案卷時,出廠檢驗合格證在前,復試在后,再排產品生產許可證,企業資質、核準證等);檢測結果匯總(高架線路、隧道、地下車站結構、軌道工程);地鐵各標段施工文件;車輛段、停車場、控制中心的建筑工程;竣工圖。監理文件包括設計監理文件;施工監理管理文件;施工監理文件;工程質量監理文件;工程進度監理文件;造價控制監理文件;合同管理文件和監理驗收資料。竣工驗收文件包括工程驗收備案表;建設工程驗收通知書;工程質量驗收證明書;勘察單位工程質量檢查報告;設計單位工程質量檢查報告;施工單位工程質量竣工報告;竣工驗收監理評估報告;竣工驗收報告;工程驗收條件審查表;施工單位簽署質量保證書;由規劃、消防、環保等部門出具的認可文件;建設工程規劃驗收合格證;建設工程竣工檔案驗收意見;施工總結;設計總結;建設管理總結;質量監督總結和工程竣工總結。除了收集范圍要全面以外,還要加強檔案收集的力度??梢越M織專門的人員去定期收集。
(二)地鐵工程檔案的歸檔。由于地鐵工程檔案具有周期長、環節多、設計面廣的特點。簡而言之,我個人認為,首先要遵循一個原則,即尊重文件的來源,尊重其自然形成的規律,保持文件之間的有機聯系,便于文件的保管和利用?;谶@一個原則,結合地鐵工程檔案的特點,我覺得可以采取以下做法:(1)定期歸檔。由于地鐵工程檔案的形成周期長,如果等到工程竣工的時候統一歸檔的話,很多的文件會由于時間久遠而丟失,而且中間會有人員的調動變遷等潛在因素,因而可以采取定期歸檔的做法。(2)按單位進行歸檔。由于地鐵建設工程的參建單位多達數百家,如果統一集中歸檔的話,會造成極度混亂的局面,而且也違背了來源原則。但是要強調的是,這是宏觀上的說法,具體到實際中,又可以結合具體情況,比如原材料這一塊來說,鋼筋、水泥、黃沙、瓷磚這幾家原料提供商形成的檔案材料就可以合為一卷。(3)特殊載體檔案特殊歸檔。地鐵檔案的囊括范圍之大決定了檔案載體的多樣性。對于音像檔案等特殊載體的檔案,應該參照有關規定特殊處理,不能聽之任之,導致資料的流失、自然毀壞。
(三)地鐵工程檔案的編研利用。我們說檔案保管的根本目的就是為了利用,用昨天的資料為未來服務。傳承歷史、記錄現在、服務未來就生動概括了檔案的作用。在一定的程度上,可以說,檔案的利用程度決定了檔案的價值。因此,做好編研利用工作尤為重要。那么怎么做好編研工作呢?我覺得應該從這幾個方面入手:(1)編制地鐵工程檔案目錄。對地鐵工程檔案進行二次加工,在原有的基礎上編制地鐵工程檔案目錄,可以按工程階段分章節,便于從大量的檔案資源中快速查找出我們所需要的檔案。(2)地鐵工程檔案的信息化。隨著科學技術的發展,尤其是互聯網技術的廣泛應用,檔案的信息化已經成為一種趨勢??梢越M織技術人員編制一套適合本地的地鐵工程檔案管理系統。例如南京就有了這樣一套系統。
地鐵還不算普及,地鐵工程檔案也算是一種新興檔案,不得不承認,其管理上還存在很多的問題。
(一)檔案意識薄弱,對檔案不夠重視。于老師常說,檔案人員要本著對檔案負責的態度管理檔案,可是由于施工單位行政文秘管理工作的不規范,文書工作人員的不專業、不負責,導致檔案移交時沒有按照規章制度來,造成重要的原始文件的丟失,收集不齊全,甚至電子檔案也無法保留下來,嚴重影響了檔案資料的完整性和準確性。
(二)缺乏集中統一的領導。各單位的檔案館室一直處于一個比較尷尬的位置,在物欲橫流的現代社會上,利字當頭,人們都認為檔案館室是個缺少油水的地方,因而很少有領導愿意管,更鮮有領導重視。在這種情況下,建立一個集中統一的領導機制是很成問題的。地鐵檔案的管理也存在這樣的問題。
(三)沒有系統規范的地鐵工程檔案管理體制,檔案流失嚴重。由于沒有專門的檔案管理體制,所以檔案部門的檔案收集是個老大難的問題,總是要一催二催三催,才能收到大部分的檔案,甚至有時還收不到。而且,檔案的取用不規范,有時不做借閱目錄,導致地鐵工程檔案的流失。
(四)沒有規范的檔案歸檔制度,形成的文件紊亂不規范。一方面,由于制度建設不健全,導致檔案資料格式不規范,沒有統一規范的組卷方式,檔案號、目錄號、案卷標題等填寫不規范,影響了地鐵工程檔案的質量。另一方面,由于缺乏必要的約束力,有些檔案該做的沒做,只有到了歸檔的時候補做記錄,難免造成個別檔案不真實,檔案資料與現實情況不一致,對日后檔案的使用造成惡劣的影響。
(五)缺乏專業的檔案人才,知識結構老化。基層的檔案人員一般以資歷尚淺的剛參加工作不久的人員為主,他們缺乏系統的檔案知識,或者說掌握的檔案知識不熟練,還沒能很好的應用于實踐中。因而對檔案來說,雖構不成滅頂之災,但也是大大不利的。針對這些問題,我們也必須要有一定的應對措施。
(一)強化檔案意識,重視檔案管理。必須增強全體參建人員的檔案意識,檔案人員參與資料收集,特別是在項目建設初期,遵循項目建設和檔案形成的規律,對檔案工作進行統籌規劃,抓早收集。在安全保管的基礎上,加大對檔案的開發再利用力度。檔案人員能深入現場,進行及時的指導,一方面向工程技術、管理人員宣傳檔案在工程建設中重要作用,使他們能自覺地把握好檔案材料的完整程度,另一方面加強檔案人員與工程技術人員的聯系,積極提供有效服務,通力合作,使地鐵工程檔案工作呈現出新面貌。
(二)加強統一集中的領導。地鐵檔案管理工作是地鐵工程建設過程中的重要環節,其內容涉及面廣,難度較大。因此地鐵檔案管理部門必須要加強對檔案工作的領導力度,重視提高地鐵檔案的管理水平。建立健全檔案管理網絡,不斷提高各建設、施工、監理單位對檔案工作的重視程度和管理水平,為地鐵工程檔案的準確性、規范性和完整性提供有力的后盾支持。
(三)建立健全的地鐵工程檔案的管理體制,規范檔案移交的工序以及日常檔案借閱工作。首先要明確建設、勘察、設計、施工、監理單位和地鐵公司本部及其所屬二級單位等在地鐵工程檔案工作中應承擔的職責和任務,并將檔案管理工作形成要約,列入相關合同。其次堅持“三個同步”,即下達工程計劃與提出文件材料歸檔要求同步;工程建設過程中,檢查計劃進度與檢查材料文件材料形成情況同步;工程驗收與檔案驗收同步進行。規范檔案的移交工序。最后,為日常地鐵工程檔案的借閱工作制定相應的規章制度,規范地鐵工程檔案的借閱。
(四)制定檔案歸檔標準,規范檔案的格式,保證地鐵工程檔案的質量。首先要細化分類編號(分類編號應由種類號、項目號、屬類號及案卷順序號組成)。地鐵工程檔案屬于科技檔案的范疇,其分類編號既要體現檔案專業的特色,還要體現地鐵工程檔案的特色。以滿足信息時代的快速檢索和數字化的需要。這樣可以保證資料歸類合理、檢索方便、減少重復勞動。不過也對檔案人員提出了更高的要求。
(五)培養檔案復合型人才,提高檔案人員自身素質。檔案人員,應該是一專多能,在檔案管理上是專家,在工程檔案的指導上是內行。在掌握檔案專業的同時,應該及時了解重點工程建設項目的計劃、規模、性質、工程進展情況等,有針對性地發現問題并解決問題。因此要加強工程資料人員及檔案人員的專項培訓與業務指導工作,這有利于促進工程檔案管理的規范化、標準化,充分發揮整體優勢,全面提高檔案管理水平。此外,地鐵檔案管理部門還要積極為檔案人員創造理論與實踐相結合的機會,有針對性的帶他們深入施工現場,進行現場指導,使其具備獨立完成對施工單位檔案進行檢查指導的能力,是檔案指導工作覆蓋到地鐵工程管理的各個方面,充分發揮他們的應有作用。結語
尊重檔案,就是尊重事實,尊重歷史,尊重文化。地鐵工程檔案管理是地鐵工程建設過程中的重要組成部分,切實管理好地鐵工程檔案,形成準確、完整的檔案,才能為地鐵建設提供有力的保證。參考文獻:
1.《軌道交通工程檔案管理芻議》 2.《淺談地鐵工程檔案管理中存在的問題與對策》謝穎
3.《淺談如何做好地鐵工程檔案管理工作—以哈爾濱市地鐵建設為例》
孫佳麗
4.《地鐵工程文件材料歸檔管理工作初探—以杭州市地鐵一期工程建設為例》張務德
魏虹
第三篇:地鐵車站結構工程勞務協議書
勞務協議書
甲方:(以下簡稱甲方)乙方:(以下簡稱乙方)
經甲乙雙方協商,甲乙雙方在平等、自愿、互利的情況下,甲方將甲方的地鐵車站結構工程勞務分包給乙方施工,(相關條款如下:
一、工作地點:(南京六合交通職業技術學院附近的電氣化局的六合車站站臺板及出入口附屬結構)
二、工作內容:①車站出入口結構中的圈梁支撐梁、底板、墊層、側墻、頂板、中板、頂梁、中梁、底梁、柱子、站臺板、電梯井、排熱通道、出入口等附屬結構模板、全部項目模板和架子的(木模、鋼模)的運、制、搭、拆、加固、堆碼模板架子、模板架子施工完后堆碼且從基坑中吊上指定位置,等一切相關工序及輔助工序的人工,方木要堆碼整齊,釘子要去除干凈。甲方材料在施工工地場所內等的水平運輸均有乙方完成,甲方有條件的情況下提供吊車和拖拉機協助,甲方只提供到現場的商品砼、標準模板、大型機具材料及吊車。各種人工費均含在內(吊車由乙方與司機協調、溝通,以乙方簡便施工為主,吊車司機工資不在內)。腳手架和方木模板材料到現場后乙方安排工人卸車,費用含在綜合單價中,待工程完工后,乙方需要安排人從基坑中把所有材料吊裝上指定位置,且打包好,特甲方代表 :
乙方代表:
日期:
日期:
別腳手架鋼管用鐵絲按照每捆固定數量捆綁,方木堆碼一頭整齊,模板分開別類堆碼好。
三、工作時間:由甲方通知乙方進場,到乙方相關中作結束為止,乙方有能力確保甲方根據項目部工作要求,組織足夠的人員且滿足甲方工程要求。
四、工作單價:
4.1本人工費單價包括:工地小搬運,現場乙方施工區域和乙方原因產生的文明施工,現場材料堆放,甲方拉到現場材料的裝車及卸車、堆放,垂直起吊及平行運輸的一切人工費(除吊車司機工費外);包括一切相關工序及輔助工序中的制、立、拆、安、運、加固、堆及裝卸車、場地內材料的倒運運輸、施工完后材料從基坑內吊裝到路面等。文明施工所要求的堆碼清潔等工作;木工棚和施工場地及設備工具的配置、制作、搬遷、拆除等。方木模板釘子去除干凈,材料堆碼必須整齊且用鐵絲捆緊。4.2本人工費單價為綜合單價,一次性包死,不予調整。4.3詳細綜合單價如下:
①出入口和風道:圈梁支撐梁出入口主體(含集水井,頂板中板側墻等)模板:42元/㎡(除木模外,含釘子、電焊條、榔頭、手提電鋸、沖擊鉆、斧頭、雨衣雨靴等一切小材料)。乙方在施工結束完合同約定的工程情況按照42元/平方給乙方。如中途退場則按照35元/㎡結算。甲方強調,因圈梁和支持梁模板立拆單價比甲方代表 :
乙方代表:
日期:
日期:
較低,我方綜合考慮主體和支撐梁模板統一按照42一平方,如乙方施工完圈梁支撐梁后主體沒有施工,按照雙方協議,結算按照35一個平方結算,雙方無異議。
2.站臺板和軌頂風道模板:45元/㎡(除木模外,含釘子、電焊條、榔頭、手提電鋸、沖擊鉆、斧頭、雨衣雨靴等一切小材料)。乙方在施工結束完合同約定的工程情況按照45元/平方給乙方。站臺板架子不計價,只計價模板,架子費用已經含在模板內,綜合單價按照45元/平方計價。如中途退場則按照35元/㎡結算。甲方強調,如乙方施工完圈梁支撐梁后主體沒有施工完,按照雙方協議,結算按照35一個平方結算,雙方無異議。
④風道和出入口碗扣架子:搭、拆、運、堆、放、裝卸車、材料吊裝出基坑到甲方指定位置等支架:12元/立方米,乙方需保證質量安全。乙方在施工結束完合同約定的工程情況下結算12元/立方給乙方。如中途退場則按照10元/m3結算。
架子在邊墻、中頂板、立柱等結構施工時總共只計一次數量且按照實際方量驗工。(底板上翻量和柱子等方量結算時,予以扣除,因我方和所有班組結算都是一個模式。有低洼處,我方從新結算給乙方
以上人工費綜合單價均包含模板、支架的制、立、拆、安、運、加固、堆、裝卸車及木模板的加工(含零星小料)、鋼模板涂脫模油(含零星小料)等。水平施工縫和縱向施工縫止水鋼板的焊接,誘導縫的橡膠止水帶的安裝均由乙方施工且含在模板支架綜合單甲方代表 :
乙方代表:
日期:
日期:
價中,甲方不予驗工。如乙方中途退場,安裝的模板或者支架沒有拆除和吊裝上基坑,則模板按照35元/平方驗工退場,架子按照10元/立方驗工退場。
五、支付方式:
5.1每月底乙方上報工程量,甲方復核。每個月底甲方給乙方結算一次,甲方給乙方支付每個工人的生活費,按照每個工人1000元一個月支付,乙方每個月給甲方提供工資表和考勤表,應支付工資減每個月支付的1000元生活費,欠支付工資等全部由乙方負責提供(具體見甲方提供的表格)待工程結束,無明顯質量問題甲方給乙方支付到95%,待乙方和項目部業主驗交合格后100%支付。
5.2若乙方提前退場,沒經甲方同意,按甲乙雙方協商的價格的75%結算,原因是前中期工程容易施工,后期難度大且散漫時,則由雙方協商確定。
5.3工程量:以甲方通知乙方結構工程中實際數量但不超過設計數量為依據結算。另相關附屬工程乙方應該按甲方要求施工,乙方不得拒絕,并比照相應單價辦理。
六、材料、機具、浪費和損失賠償
6.1 甲方把相應的鋼管、扣件、模板等交給乙方,乙方有責任對甲方提供的鋼管、扣件、模板等按常規要求進行必要的養護(鋼模板由于乙方原因導致的損壞乙方需進行校正、焊修、涂油,以甲方代表 :
乙方代表:
日期:
日期:
保證正常的運轉),勞保、雨衣、水靴、手套、電焊面具、鐵鍬、鐵錘、鐵釘等勞保和小工具乙方自理。
6.3 乙方施工時鋸割木模、木支撐、竹膠板等,要事先請示甲方相關管理人員,要按照科學合理的計算進行小料,以減少不必要的浪費和損失。
6.4 乙方負責對甲方提供的機械進行保養和維護,甲方將相關良好機械交給乙方,由乙方保養維修,中途損壞或丟失均由乙方負責自費修理或賠償。(例如:甲方將切割機交給乙方,中途有損壞甲方不負責安排人員維修,乙方自己解決維修問題)
七、工人工資:按月由乙方做工資表,按施工地市及項目部規定由項目部發到各工人手中,乙方剩余的月結算,由甲方直接支付給乙方,甲方沒有責任給乙方預支生活費,乙方有足夠支付生活費的能力。甲方由權監督按時把工人工資發到各工人手中,乙方按月需向甲方提供一份工人工資簽收單原件。
九、甲方只提供照明用電及加工場地用電費,生活用品照明用電,甲方支出(空調電費除外)
十、甲方提供吊車給乙方,具體由乙方與吊車司機合理協調協商指揮。
十一、甲方提供住房、床、其余乙方自理,生活用具伙食自理。
十二、乙方需按照施工地市的相關規定給屬下工人辦理相應的手續(暫住證、各類社保等)若由此引發的勞動糾紛及各類檢查所甲方代表 :
乙方代表:
日期:
日期:
出現的問題都由乙方承擔。
十三、乙方負責自己施工方面的材料、機具等文明施工,且能達到項目部的檢查要求,由此產生的費用均含在綜合單價內,乙方由責任達到文明施工的要求。
十四、乙方必須服從甲方現場人員的指揮。
十五、甲方原則上要求乙方成立木工班為單位,包括架子、木模為一體,便于管理,乙方必須有工地負責人在現場組織安排生產,協調全面管理。
十六、安全:乙方對乙方人員進行安全教育,安全生產指揮,持證上崗,若因乙方人員違規作業造成的一切安全損失,由乙方負責承擔。
十八、零星點工:以現場甲方人員確認數量,點工按120元/9小時計數,若乙方屬下工人在本工程中能夠自始自終出滿勤干好工作,則按甲方確認的出勤點工數以120元/9小時計數。十九:質量:乙方施工的質量符合國家相關質量規范要求,并經監理項目部工程驗收合格后才給予驗收計價,若因乙方原因造成的質量問題因此返工及損失,均由乙方自行負責承擔。
二十、因工程需要停工、調整、工序等,甲方均不給乙方誤工費,措施費等賠償,且乙方根據工程需要及甲方要求能迅速組織到位。如由于項目部、挖土、天氣、甲方其他等原因產生的誤工,乙方需自動調節人員去其他工地施工,甲方不支付誤工費給乙方,待甲方代表 :
乙方代表:
日期:
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工作面開展開,乙方需馬上組織人員施工,如乙方由此要求誤工補助否則怠工或者不組織人員施工,甲方有權切割工作面或者解除合同。
二十一、若甲方認為乙方能力不足,甲方有權利將工程進行分批另找班組進行施工,乙方不得阻攔。否則一切法律后果由乙方負責,且乙方承諾乙方故意聚眾鬧事。
二十二、乙方發生安全事故一次醫藥費在壹萬伍仟以內,由乙方支付,超過壹萬伍仟的情況下乙方支付壹萬五千,超過的部分醫藥費由甲方負責。每一次事故都是按照此協議,如發生2起超過15000元的事故,乙方需負責2次*15000元=3萬元的醫療費。誤工費則按照施工地當地的法律法規進行賠償,甲方賠償60%,乙方賠償誤工費的40%。若乙方人員嚴重違反操作規程且不聽勸阻造成事故或者傷害,由乙方全部負責,甲方不負責。其余按相關法律規定辦理。
二十三、其他未盡事宜按項目部對甲方規定,相應辦理。
甲方代表 :
乙方代表:
日期:
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木工班組架子班組施工協議書
1:由于地鐵施工均為鬧市區施工,模板方木架子等材料均為晚上進場,乙方需保證材料進場馬上組織人員卸車,否則甲方安排卸車,按照每車600元的卸車費從乙方工程款扣扣除。
2:所有乙方施工的材料、如架子、方木、模板等,乙方需全部分類從基坑中吊運上到指定的地點,且保證方木和模板全部釘子去除干凈,模板大、小分類堆碼、方木大、小分開堆碼、腳手架2.4立桿1.5立桿等分開堆碼。堆碼整齊后用鐵絲捆好,方便以后裝車,裝車由乙方負責裝車,費用含在綜合單價中,如乙方不裝車,甲方安排人裝車,按照600元一車的費用扣除乙方工程款。一車按照40T計算。3:模板按照接觸面積計算,如板面遇到柱子、梁的區域要扣除。但不超過設計量,基坑外放量,不予計算工程量。
腳手架按照實際發生的工程量計算,如中板架子中有柱子、上翻梁、下翻梁、倒角,計算方量時需扣除它們的方量。架子在遇到孔洞的時候只結算一次方量。
4:柱子和側墻模板施工的時候,由于混凝土板面施工導致的模板底部有空隙,乙方需安排工人用水泥砂漿先把底縫填好,否則由于漏漿產生的麻面和蜂窩,乙方需負責且安排工人修補,否則甲方安排修補產生的費用從乙方工程款中扣除。
甲方代表 :
乙方代表:
日期:
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5:如遇到漏漿、跑模等一切質量事故的時候,乙方需馬上安排工人用蛇皮袋把混凝土裝填且馬上安排工人修補,以免后期用空壓機鑿除產生高額費用,如乙方不采取措施,由此產生的后期空壓機鑿除費用和挖機清渣費和人工費,甲方從乙方工程款中扣除。
6:工程量按照每個月乙方上報工程量乙方負責復核的原則。每個月按照每個工人的滿勤情況下支付生活費1000元,乙方需按時月底提供考勤記錄和工資表給甲方,(如:張三 2012年11月考勤28天,200元一天,則工資為:28*200=5600元 已支付生活費1000元 欠支付工資:4600元,見甲方提供的格式表)全部按照此格式提供,否則,甲方有權拒付生活費和工程款給乙方。乙方需每個月和甲方的考勤人員雙方簽署考勤記錄和工資表,作為后期發放工資的記錄和項目部、勞動部門承認的法律依據。
7:止水鋼板、橡膠止水條、鋼片橡膠止水帶等的施工,單價已經含在模板單價中,甲方不予計價。乙方需安排施工,否則甲方安排工人施工產生一切的費用從乙方工程款中扣除。
8:甲方原則上給乙方放控制點,如:中板施工時,甲方只提供4個點,其他的側墻邊線、柱子框架線等全部由乙方施工,甲方復核,如返工導致的一切后果乙方負責。
9:腳手架標高甲方負責抄在架子上,上抬多少公分甲方負責給乙方交底,由于乙方原因導致的板面不平整或者標高不對或者誤差在1CM以外的后果全部由乙方負責。
甲方代表 :
乙方代表:
日期:
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10:生活水電費甲方要求不允許自己在宿舍開伙,否則產生的水電費和項目部罰款或者沒收電磁爐等工具乙方負責。
11:由于項目安全部門對工人的安全交底、乙方貫徹不好,產生的罰款乙方自己負責。如安全帽不扣帽帶、安全帶不戴、工作服不穿等原因罰款,乙方自己負責。
12:乙方工人偷盜被甲方或者項目部罰款或者拘役,一切后果乙方負責。
甲方代表 :
乙方代表:
日期:
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第四篇:工程結構加固方法的歸納總結
工程結構加固方法分析與探討
【摘要】:本文介紹了工程實際中運用比較廣泛的幾種結構加固的方法,并分析部分加固方法的特點、適用范圍以及相關的設計計算原理。通過此文希望為土木工程師進行結構加固計算提供借鑒意見和方法?!娟P鍵字】:結構加固,加固設計,增大截面加固法,FRP
1、結構加固常用方法
1.1增大截面加固法
增大截面加固法,也稱外包混凝土加固法,他通過增大構件的截面和配筋,來提高結構的承載力、強度、剛度、穩定性及抗裂性。該方法施工工藝簡單,適用面廣,可廣泛用于梁、板、柱、墻、基礎、屋架等混凝土構件的加固。根據構件受力特點和加固的目的、構件幾何尺寸、便于施工等要求可設計為單側、雙側或三側和四面包套的加固?;炷潦軓潣嫾惺芾摻畈蛔闱覂艨詹皇芟拗茣r,可采用梁板底加大截面對原結構進行加固。
根據加固目的和要求的不同,可以是以增大截面為主的加固,可以是增配鋼筋為主的加固,也可以兩種方法同時采用。以增大截面為主時,為了保證補加混凝土正常工作,亦需適當配置構造鋼筋。以增配鋼筋為主時,為保證配筋的正常工作,亦需按鋼筋的間距和保護層厚度等構造要求決定適當增大截面尺寸。
增大截面法的技術難點是,在設計構造方面必須注意解決好新加部分與原有部分的整體工作共同受力問題。
1.2粘貼鋼板加固法
粘貼鋼板加固法是用環氧樹脂系列粘結劑將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結構物的受拉區或薄弱部位,使之與原結構物形成共同受力的整體,以提高其抗彎、抗剪能力及剛度,改善原結構的鋼筋及混凝土的應力狀態,限制裂縫的進一步發展,進而提高結構的承載能力與耐久性的加固方法。由于粘貼鋼板厚度有限,因而它對剛度的提高效果并不顯著。
1.3粘貼纖維增強復合材料(FRP)加固法
粘貼纖維增強復合材料加固法是利用粘結劑將纖維增強復合材料(FRP)粘貼在被加固混凝土構件薄弱部位,使兩者共同工作,提高結構構件的承載能力,從而起到加固補強的一種加固方法。此法的加固功效類似于粘貼鋼板加固法。由于纖維增強復合材料非常薄,此法對于結構剛度的提高更加有限,對拉應力的降低效果及對混凝土裂縫的抑制作用都不明顯。因而該加固方法適用于混凝土結構的抗彎和抗剪加固。
纖維增強復合材料(FRP)由連續纖維和樹脂基體復合而成。常用纖維種類包括碳纖維、玻璃纖維和芳綸纖維。常用樹脂有環氧樹脂、聚酯樹脂和乙烯酯樹脂。根據纖維種類的不同可將用于混凝土結構加固的纖維復合材料分為三類:玻璃纖維復合材料(GFRP)、碳纖維復合材料(CFRP)和芳綸纖維復合材料(AFRP)。相比而言碳纖維復合材料具有更好的性能,在工程中也用的最廣,碳纖維復合材料的優點主要有:高拉伸強度(約為普通鋼材強度的10倍),高彈性模量,自重輕,耐高溫,耐酸堿腐蝕,施工簡便,施工工期短。
1.4外加預應力加固法
外加預應力加固法是指采用預應力筋對建筑物的梁、板、柱或桁架進行加固的方法。這種方法不僅具有施工簡便的特點,而且可在基本不增加梁、板截面高度和不影響結構使用空間的條件,提高梁、板的受彎、受剪承載力,改善其在使用階段的性能。這主要是因為預應力所產生的負彎矩抵消了一部分荷載彎矩,致使梁、板彎矩減小。
之前幾種加固方法都是被動的加固方法,這主要表現在他們都不能減小,更不能消除結構自重所產生的應力和變形。而外加預應力加固法是一種主動的加固方法,也就是說,在自重增加很小的情況下可大幅度調整并改善原結構的受力狀態,提高結構剛度和抗裂性能。
1.5外粘型鋼加固法
外粘型鋼加固法是鋼筋混凝土梁、柱四周包以型鋼的一種加固方法。例如,在構件截面的四角沿構件通常或沿某一段設置角鋼,橫向用箍板或螺栓套箍將角鋼連接成整體,成為外包于構件的鋼構架。外包鋼構架可以完全替代或部分替代原構件工作,達到加固的目的。
外粘型鋼加固法優點是構件截面尺寸增加不大,而構件承載力可大幅度提高,并且經過加固后原構件混凝土受到外包鋼的約束,原構件承載力和延性得到改善。
1.6增設支點加固法
增設支點加固法就是通過增加支撐點以減小受彎構件的計算跨徑,使得結構受力體系和受力狀況發生改變,從而提高結構的承載能力及剛度,減小結構效應,改善結構受力性能。
1.7植筋加固
植筋技術是一種新型的鋼筋混凝土結構加固改造技術,它是在需連接的舊混凝土構件上根據結構受力特點,確定鋼筋的數量、規格、位置,在舊構件上進行鉆孔、清孔、注入植筋膠結劑,再插入所需的鋼筋,使鋼筋與混凝土通過結構膠粘結在一起,然后澆注新混凝土,從而完成新舊鋼筋混凝土的有效連接,達到共同作用、整體受力的目的。作為一種新型的加固技術,他不僅具有施工方便、工作面小、工作效率高的特點,而且還具有適應性強、適用范圍廣、錨固結構的整體性能良好、價格低廉等優點。因而被廣泛應用于建筑結構加固及混凝土的補強工程中。
2、增大截面加固法
2.1特點及適用范圍 2.1.1 特點
增大截面加固法廣泛用于梁、板、柱、墻、基礎、屋架等混凝土構件的加固。該加固方法有以下特點:
(1)結構受力明確,計算簡單方便,加固后結構的承載力、剛度、穩定性得到明顯提高,加固效果好。
(2)加大構件截面,會使上部結構恒載增加,對原下部結構有一定影響。(3)現場濕作業工作量大,養護時間長,對生產和生活有一定影響。(4)若對梁底增大尺寸,會使梁下凈空有所減小。
2.1.2 適用范圍
增大截面加固法加固構件時,對受彎構件來說增加抗彎剛度效果好,但增加尺寸有限。對偏心受壓構件來說,增加強度、剛度、穩定性方面效果都較好,但有一共同缺點是新增混凝土會增加原構件的負擔,養護時間長,澆注不便、工期相對長些。增大截面加固法主要適用于以下情況:
(1)原受彎構件的抗彎或抗剪承載力不足,或構件剛度不足,采用增大截面加固效果較好。
(2)受壓構件承載力、剛度、穩定性不滿足要求。(3)對于梁下凈空沒有特殊要求的結構。
2.2受彎構件加固計算
采用增大截面加固法可分為在截面受壓區或受拉區增設現澆混凝土加厚層的兩種方法。
2.2.1 受壓區加加現澆混凝土層加固法
2.2.1.1正截面抗彎承載力計算
受壓區加現澆混凝土層加固后,梁板受彎構件正截面抗彎承載力可按下列公式計算:
M?fcmbx(h0?)?fyAs(h0?as)(2-1)
' fcmbx?fyoAs0?fy'As(2-2)
x2'''上兩式中:M為加固后構件計算截面承擔的彎矩設計值;As0為原構件縱向受拉鋼筋截面面積;As為受壓區新加縱向受壓鋼筋截面面積;fy0為原構件縱向受拉鋼筋抗拉強度設計值;fy'為受壓區新加縱向受壓鋼筋抗壓強度設計值;fcm為混凝土彎曲抗壓強度設計值,當'x?h0?h01時,按新加混凝土取用;當x?h0?h01時,可近似按新舊混凝土的小者取用。b為計算截面寬度;h01、h0分別為加固前后計算截面的有效高度;x為計算截面受壓區高度。
2.2.1.2斜截面抗剪承載力計算
加固時,若能在構造上保證疊合層部分門形箍筋與原構件可靠連接,且其數量不低于原構件,則受壓區加現澆混凝土層加固后,梁板受彎構件斜截面承載力可按下式計算:
V?0.07fcbh0?1.5fyv0Asv0h0 s0
(2-3)
式中:V為加固后構件計算截面承擔的剪力設計值,V?0.25fcbh0;Asv0為原構件配置在同一截面內箍筋各肢的全部截面面積;fyv0為原構件箍筋抗拉強度設計值;s0為原構件箍筋間距;fc為混凝土抗壓強度設計值,近似按原構件混凝土取用。
否則,可近似不考慮新加箍筋的有利影響,按下式計算:
V?0.07fcbh0?1.5fyv0Asv0h01 s0
(2-4)2.2.1.3設計計算方法
(1)確定受壓區現澆混凝土層厚度。當板也需要加固時,梁受壓區新增混凝土層厚度一般應與板相同,在不影響正常使用的條件下,梁板受壓區新增混凝土層厚度可近似按下式初步確定:
hn?M?Mu0(2-5)
0.85As0fy0式中:Mu0為原構件正截面抗彎承載力設計值;hn為受壓區新增混凝土層厚度,hn?h0?h01。
(2)驗算正截面抗彎承載力并確定受壓鋼筋的數量。按照實際選定的截面尺寸,確定計算截面彎矩設計值M,然后令As'?0代入式(2-1)和式(2-2)對加固截面正截面抗彎承載力進行驗算,當滿足要求是,僅需按構造配制受壓鋼筋,否則需要按照式(2-1)和式(2-2)計算確定受壓鋼筋數量。
(3)判斷計算結果和加固方案是否合理,不合理則須修改截面尺寸或采用其他加固方法。
(4)驗算斜截面抗剪承載力。
2.2.2 受拉區加加現澆混凝土圍套加固法
2.2.2.1正截面抗彎承載力計算
受拉區加現澆混凝土圍套加固后的鋼筋混凝土受彎構件正截面抗彎承載力可按下列公式計算:
M??fyAs(h0?)??s0(h01?)?fy0As0(?as)(2-6)fcmbx??s0As0??fyAs?fy0As0(2-7)
上二式中:?s0為達到極限狀態時原受拉鋼筋的應力;?為受拉區新加縱向鋼筋抗拉強度折減系數,可近似取??0.9;x為加固后構件截面計算受壓區高度,為保證新加受拉鋼筋屈服應滿足應滿足x??bh0;?b為受拉區加現澆混凝土圍套加固梁正截面界線破壞受壓區高度系數。
達到極限狀態時原受拉鋼筋的應力?s0可根據平截面假設確定,即: ?s0?(''''x2x2''x2'''0.8h01?1)?cuEs?fy0(2-8)x上式中:?cu為混凝土極限壓應變;Es為鋼筋的彈性模量。
?b''應根據加固時原構件已承擔的荷載值M1k,根據平截面假定,按下述方法確定:
加固時,在荷載值M1k作用下,原受拉鋼筋的應變?s01可按下式確定: ?s01?M1k(2-9)
0.87h01As0Es根據平截面假定,此時相應新加鋼筋位置處的初始應變為 ?s1?(1.6h0?0.6)?s01(2-10)h01加固后,在新增荷載作用下,新增鋼筋是以初始應變?s1為起點,則 ?b?''1?2.2.2.2斜截面抗剪承載力計算
0.8(2-11)
fyEs??s1?cu單面混凝土圍套加固時,若能在構造滿足新加U形箍與原構件的可靠連接,并保證其數量不低于原鋼筋,則其斜截面抗剪承載力可按下式計算:
V?0.07fcbh0?1.5fyv0否則,應按下式計算:
V?0.07fcbh0?1.5fyv02.2.2.3設計計算方法
(1)初步確定加固梁截面尺寸。從式(2-6)到式(2-8)可以看出,三個方程求解四個未知數(As、h0、x和?s0),有無窮組解。一般可根據工程經驗和構造及斜截面承載力要求,初步假定截面尺寸。
(2)根據初步確定的截面尺寸,求解式(2-6)到式(2-8),確定新增縱向鋼筋的面積。當正截面承載力需要的增量很大,截面新增加高度較大時,可近似地不計原受拉鋼筋的作用,令As0?0,按式(2-6)到式(2-8)確定As。
(3)按式(2-12)到式(2-13)驗算斜截面承載力。
(4)根據計算結果判別加固方案是否滿足要求,不滿足則修改截面尺寸或采用其他加固方法。
Asvoh0(2-12)s0Asvoh01(2-13)s02.3受壓構件加固計算 2.3.1 軸心受壓柱的加固計算
采用加大截面法加固的鋼筋混凝土軸心受壓柱正截面受壓承載力由兩部分組成,即被加固柱對承載力的貢獻和新加部分對承載力的貢獻。
根據截面平衡條件,加固后軸心受壓柱正截面承載能力可以表示為 Nu??(Nu0?N)(2-14)
'式中:Nu為被加固柱截面軸心受壓承載力,Nu?fc0Ac0?fy'0As0;fc0為被加固部分混凝土軸心抗壓強度設計值;Ac0為被加固部分混凝土截面面積;fy'0為被加固部分縱向鋼筋抗壓強度設計值;As'0為被加固部分縱向鋼筋截面面積;N為被加固部分材料破壞時,新加固
''部分截面所能承擔的壓力,N??cAc??sAs;Ac為新加部分混凝土截面面積;As'為新加部分縱向鋼筋的截面面積;?c為被加固部分混凝土應變為?0新加部分混凝土的應力;?s為被加固部分混凝土應變為?0新加部分鋼筋的應力;?為軸心受壓構件穩定系數。
2.3.1 偏心受壓柱的加固計算
采用加大截面法加固鋼筋混凝土偏心受壓柱時,可近似按照混凝土結構偏心受壓構件正截面受壓承載力的計算方法計算,但應考慮新加鋼筋和混凝土可能得不到充分利用,對其強度進行折減。規范規定:對受壓區新增混凝土和縱向鋼筋的抗壓強度設計值以及受拉區新增鋼筋的抗拉強度設計值均應乘以0.9的折減系數。
3、粘貼鋼板加固法
3.1特點及適用范圍 3.1.1 特點
采用粘貼鋼板加固法在國內應用已是相當廣泛。該加固法有以下特點:(1)不會破壞被加固結構的外形。
(2)施工工藝簡單,施工質量易于控制,施工工期短,經濟性較好。(3)鋼板所占空間小,不影響橋梁凈空,橋梁自重增加不大。(4)黏結劑的質量及耐久性是影響加固效果的主要因素。(5)加固鋼板容易銹蝕,必須進行嚴格的防銹處理。
3.1.2 適用范圍
粘貼鋼板加固法適用于鋼筋混凝土受彎、受拉和受壓構件的加固。
(1)為了提高結構的抗彎能力,一般在構件的受拉邊緣表面粘貼鋼板使其與原結構形成整體受力。
(2)如果結構的主拉應力區斜筋不足,為了增加結構的抗剪切強度,可將鋼板粘貼在結構的側面,并垂直于剪切裂縫的方向斜向粘貼(斜度一般為45-60),以承受主拉應力。也可以豎向粘貼成條狀或用U形和L形箍板。兩種方式都需要鋼板壓條。
??(3)有時為提高結構整體剛度也可通過粘貼鋼板來實現。
(4)當局部受力比較集中部位出現裂縫時,通過粘貼鋼板可增強構件抗剪強度。
3.2計算原理(受彎構件)3.2.1 正截面抗彎承載力計算
有采用外部粘貼鋼板加固的鋼筋混凝土梁,其正截面承載力可按鋼筋混凝土受彎構件正截面承載力的方法計算,即
M?fcmbx(h0?)?fyAs(h0?as)?fay(h0?aa)?fayAa(as?x2'''''ta)(3-1)2''' fcmbx?fyAs?fayAa?fy'As
(3-2)?fayAa上二式中:As、As'為被加固構件受拉、受壓區縱向鋼筋的面積;fy、fy'為被加固構件縱
'向受力鋼筋的抗拉、抗壓強度設計值;Aa、Aa為受壓區、受壓區粘貼鋼板的截面面積;fay、''為粘貼鋼板的抗拉、抗壓強度設計值;as、as為被加固構件受拉、受壓區縱向鋼筋合fay力作用點至混凝土截面邊緣的距離;aa為受壓區粘貼鋼板合力作用點至混凝土截面邊緣的距離;ta為受拉區粘貼鋼板的厚度;b為被加固構件截面寬度;x為截面受壓區計算高度,''應滿足x??bh0和x??bh01;?b為混凝土受彎構件正截面相對界限受壓區高度系數;?b為
'''粘貼鋼板加固正截面相對界限受壓區高度系數。
考慮到粘貼鋼板受力前被加固構件中鋼筋已受力變形,?b應按下式確定:
?b?''''1?0.8
(3-3)
fyEs??s1?cu?s1為粘貼鋼板位置處,假想的由于加固前原構件受力變形引起的變形值,按照平截面假設,并假設原構件內力臂系數為0.87,則
?s1?(1?as?ta2)?s0(3-4)h0?s01為加固時原截面受拉鋼筋的初始應變,可以近似按下式計算:
?s01?M0k
(3-5)
0.87h0AsEs式中:M0k為加固前被加固構件承受的彎矩標準值。
3.2.2 斜截面抗剪承載力計算
有采當構件斜截面抗剪承載力不足時,可以采用粘貼U形鋼箍板或斜方向鋼板條進行加固,加固后構件斜截面承載力可按下列公式計算:
當采用U形鋼箍板加固時 V?Vu0?2fayAa1當采用側向斜鋼板條加固時
V?Vu0?2fayAa1sin?Lu(3-6)SLu(3-7)S上兩式中:V為斜截面最大剪力設計值;Vu0為原構件斜截面受剪承載力設計值;Aa1為單肢箍板或板條的截面面積;S為箍板或板條軸線間的距離,應滿足LuS?1.5;Lu為箍板或板條在梁側的高度;?為斜板條的傾角。
4、粘貼纖維復合材料加固法
4.1特點及適用范圍 4.1.1 特點
粘貼纖維復合材料加固時有以下特點:
(1)粘貼厚度小,不增加斷面尺寸,不增加橋梁恒載。
(2)可以隨結構外形變化施工,從而降低施工難度,縮短施工工期。(3)施工簡便,無需大型設備,可在不影響或少影響交通的情況下施工。(4)能有效的封閉混凝土的裂縫。
(5)具有良好的耐腐蝕性,壽命較長,便于養護。
4.1.2 適用范圍
粘貼纖維復合材料加固法適用于梁、板的加固,可提高梁、板的承載力,對剛度的提高效果相對較差;亦可用于加固鋼筋混凝土受壓柱,以提高其承載力、延性、耐久性等。
粘貼纖維復合材料加固構件,主要適用于以下情況:
(1)原構件受拉主筋或腹筋配筋不足的梁和板,抗彎、抗剪加固效果較為顯著。(2)原構件受拉鋼筋嚴重腐蝕或受損,以致承載力無法滿足安全及使用要求。(3)提高構件的抗裂性,可制約裂縫的發展。(4)以延長結構使用年限為主要目的的耐久性加固。(5)混凝土墩柱的抗剪、抗壓補強以及抗震延性補強。
4.2計算原理(受彎構件)4.2.1 假定及相關規定
采用纖維復合材對梁、板等受彎構件進行加固時,除應遵守現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB 50010正截面承載力計算的基本假定外,尚應遵守下列規定:
(1)纖維復合材的應力與應變關系取直線式,其拉應力?f取等于拉應變?f與彈性模量Ef的乘積;
(2)當考慮二次受力影響時,應按構件加固前的初始受力情況,確定纖維復合材的滯后應變;
(3)在達到受彎承載能力極限狀態前,加固材料與混凝土之間不致出現粘結剝離破壞。
受彎構件加固后的相對界限受壓區高度?fb應按下列規定確定:
(1)對重要構件,采用構件加固前控制值的0.75倍,即
?fb?0.75?b(4-1)
(2)對一般構件,采用構件加固前控制值的0.85倍,即
?fb?0.85?b(4-2)
式中 ?b—構件加固前的相對界限受壓區高度,按現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010的規定計算。
4.2.2 理論計算
在矩形截面受彎構件的受拉邊混凝土表面上粘貼纖維復合材進行加固時,其正截面承載力應按下列公式確定: xM??1fc0bx(h?)?fy'0As'0(h?a')?fy0As0(h?h0)(4-3)2' ?1fc0bx?fy0As0??fffAfe?fy'0Aso(4-4)?f?(0.8?cuhx)??cu??f0?f'(4-5)x?2a(4-6)式中 M—構件加固后彎矩設計值; x—等效矩形應力圖形的混凝土受壓區高度,簡稱混凝土受壓區高度;
b、h—矩形截面寬度和高度; fy0、fy'0—原截面受拉鋼筋和受壓鋼筋的抗拉、抗壓強度設計值;
'AAs0s、0—原截面受拉鋼筋和受壓鋼筋的截面面積;
a—縱向受壓鋼筋合力點至截面近邊的距離;
h0—構件加固前的截面有效高度;
ff—纖維復合材的抗拉強度設計值;
Afe—纖維復合材的有效截面面積;
?f—慮纖維復合材實際抗拉應變達不到設計值而引入的強度利用系數,當'?f?1.0時,取?f?1.0
?cu—混凝土極限壓應變,取?cu?0.003
3?f—纖維復合材拉應變設計值;
?f0—考慮二次受力影響時,纖維復合材的滯后應變,若不考慮二次受力影響,取?f0?0。
加固設計時,可根據公式(4-3)計算出混凝土受壓區高度x,并按公式(4-5)計算出強度利用系數?f,并代入公式(4-4),即可求出受拉面應粘貼的纖維復合材的有效截面面積Afe;然后按下述規定換算為實際應粘貼的纖維復合材截面面積Af。
圖4-1矩形截面構件正截面受彎承載力計算
規定:實際應粘貼的纖維復合材截面面積Af,應按下列公式計算:
Af?Afekm(4-7)纖維復合材厚度折減系數是km,應按下列規定確定:(1)當采用預成型板時,km?1.0;
(2)當采用多層粘貼的纖維織物時,km值按下式計算: km?1.16??0.90(4-8)
308000nfEftf式中Ef—纖維復合材彈性模量設計值(Mpa);
nf和tf—分別為纖維復合材(單向織物)層數和單層厚度。
對受彎構件正彎矩區的正截面加固,其粘貼纖維復合材的截斷位置應從其充分利用的截面算起,取不小于按下式確定的粘貼延伸長度(圖4-2): lc?
?1ffAfff,vbf?200(4-9)
圖4-2纖維復合材的粘貼延伸長度 式中 lc—纖維復合材粘貼延伸長度(mm);
bf—對梁為受拉面粘貼的纖維復合材的總寬度(mm),對板為1000mm板寬范圍內粘貼的纖維復合材總寬度;
ff—纖維復合材抗拉強度設計值,ff,v—纖維與混凝土之間的粘結強度設計值(Mpa),取ff,v?0.4ft;ft為混凝土 抗拉強度設計值,按現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB 50010規定值采用;當ff,v計算值低于0.4時,取ff,v?0.40Mpa;當ff,v計算值高于0.70時,取ff,v?0.70Mpa; ?1—修正系數;對重要構件,取?1?1.45;對一般構件,取?1?1.0。
4.3 FRP的施工
碳纖維復合材料(Carbon Fiber Reinforce Plastic)加固修復混凝土結構技術是將碳纖維這種高性能纖維材料應用于土木工程,利用與其相配套的樹脂類粘結劑(建筑結構膠)將碳纖維粘貼到結構或構件需要加固的部位表面,形成復合材料體(CFRP),通過其與結構或構件的協同工作,來提高結構或構件的承載力和延性的一種新型加固工法。該工法與傳統的結構加固技術相比,以其輕質高強、耐腐蝕性和耐久性強、施工便捷、結結構影響較小等優點,廣泛應用于國內外結構加固改造工程中。
4.3.1 加固方案設計依據
碳纖維材料加固混凝土構件,通常有以下幾種方式:①沿構件主軸方向粘貼碳纖維,以提高構件正截面的抗彎能力;②沿與構件主軸垂直方向粘貼碳纖維,由碳纖維與原有箍筋共同分擔剪力以提高構件的抗剪承載力;③沿與構件主軸垂直方向粘貼碳纖維以改善加固部位的延性,提高其抗震性能。目前在國內工程中應用最多的是第一種方式,即加固修復提高梁板正截面承載能力,使之滿足使用功能要求。
4.3.2碳纖維復合材料的選擇
加固修復混凝土結構所用碳纖維材料主要有兩種:碳纖維與配套樹脂粘貼劑。碳纖維是高強度高彈性模量材料,強度是鋼材的十幾倍。建筑粘結劑種類繁多,選擇與某種碳纖維布相容性好的粘結劑是關鍵。
與碳纖維相配套的樹脂粘結劑一般由4部分組成。即底層粘結劑、找平材料、浸漬樹脂和防護材料。底層粘結劑必須能滲透進混凝土表面,促進粘結并形成長期持久界面的基礎;找平材料用來修補結構表面的平整度,以便使用片材;浸漬樹脂用以浸漬碳纖維片材在混凝土表面形成原位層板;防護材料用以保護碳纖維片材免受外界條件的影響,延長其使用壽命。樹脂粘結劑的粘結強度應大于混凝土的拉伸剪切強度,且具有適宜的工作粘度,以便于施工操作。
4.3.3施工工藝
4.3.3.1碳纖維復合材料加固混凝土結構施工工藝流程
混凝土結構表面處理→配制并涂刷底層粘結劑→面層找平處理→粘貼樹脂的配制并侵潤碳纖維布→粘貼碳纖維布→表面防護。
4.3.3.2施工要點
①混凝土表面的處理程度直接影響加固效果。表面要打磨平整直至露出新面,涂底層粘結劑前,再用丙酮清洗一遍。
②碳纖維布一定要用粘貼樹脂浸潤透,盡可能讓粘結劑充分滲入碳纖維單絲之間的空隙中,提高各單絲之間的共同工作性能。
③浸潤后的碳纖維布用手輕壓貼于需要的位置,用橡皮滾筒順纖維方向均勻平穩壓實,使樹脂從兩邊溢出,保證碳纖維布與結構之間密實無空洞,或者有效粘貼面積不小于95%。
④碳纖維片材沿其纖維方向折直角會導致應力集中,影響其強度發揮。施工時將角部磨成圓角,可減緩應力集中,碳纖維布的強度基本不受影響。結語
工程結構加固的方法還有許多如:置換混凝土加固法、噴射混凝土加固法、高性能水泥復合砂漿鋼筋網加固法等,隨著工程加固理論的日益成熟,規范的日益優化,必將有更多的適用的,簡便的,高效的結構加固方法。
參考文獻
[1]曹雙寅,邱洪興,王恒華.結構可靠性鑒定與加固技術[M].北京:中國水利水電出版社,2001.[2]卜良桃,周錫全.工程結構可靠性鑒定與加固[M] .北京:中國建筑工業出版社,2009.[3]鄔曉光,白青俠,雷自學.公路橋梁加固設計規范應用計算示例[M].北京:人民交通出版社,2011.[4]中華人民共和國行業推薦性標準.公路橋梁加固設計規范(JTG/T J22-2008).北京:人民交通出版社,2008.[5]諶潤水,胡釗芳,帥長斌.公路舊橋加固技術與實例[M].北京:人民交通出版社,2001.[6]混凝土結構加固設計規范(GB 50367-2006)
第五篇:蘇州地鐵聯絡通道加固方式比選研究
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摘 要:聯絡通道施工是盾構隧道施工中的事故多發階段,如何選擇合理的周邊土體加固方式是保證聯絡通道施工安全的關鍵環節。本文介紹了聯絡通道的結構形式和常見的施工方法,詳細比較了各種加固方式的利弊。結合蘇州地鐵一號線各個聯絡通道所處地層情況,給出了各個聯絡通道擬采用的加固方式。實踐證明采用水平凍結加固方式,可以保證聯絡通道施工的安全。最后給出了幾點體會與建議。
關鍵詞:蘇州地鐵 聯絡通道 加固方式 比選研究
城市地鐵聯絡通道一般位于各段區間盾構隧道的中部,常與集水、排水泵站合并修建。其位置應選在地面交通量和地下管線較少處。其斷面尺寸一般為跨度2.0 ~ 3.0 m,墻高 2.5 ~ 3.5 m,可以做成矩形,也可做成圓形和直墻拱型。為使結構受力合理、節約工程造價、降低施工難度,聯絡通道斷面一般采用直墻拱型。蘇州地鐵一號線聯絡通道斷面都為直墻拱型。在一號線修建時,風險較大的關鍵工程有許多,聯絡通道施工為其中之一。如何選擇安全的聯絡通道加固方式、提高土體強度、降低土層滲透性等是需要解決的關鍵課題[1-2]。
1常見聯絡通道施工方法
聯絡通道常用施工方法為明挖法、暗挖法和先明挖后暗挖法[3]。當聯絡通道埋深較淺且場地周圍環境允許,可采用明挖法施工。由于地鐵線路所經地區通常交通繁忙、商業繁華,故在城市中修建地鐵聯絡通道一般采用暗挖法。聯絡通道暗挖法施工可劃分為以下幾類: ①采用攪拌樁(或旋噴樁)在地面加固,隧道內礦山法開挖構筑;②隧道內先采用凍結法加固土體,再用礦山法開挖構筑;③從盾構隧道內采用頂管法開挖構筑;④管棚法。先明挖后暗挖法是新近出現的聯絡通道施工方法,也叫豎井暗挖法,該法是在兩條主隧道中間的加固土體上方采用人工挖孔樁的方法或者其他支護方法施工一個豎井至聯絡通道設計高程,由豎井分別向兩條主隧道方向采用礦山法掘進施工形成聯絡通道,再打開主隧道中封口的鋼管片。待 聯絡通道施工完成后,回填豎井,或將豎井改造為排風、排水通道。
城市地鐵聯絡通道修建時,在市郊場地開闊地段,可采用深層攪拌樁或注漿加固礦山法施工,而市區施工場地狹小,又不允許阻礙交通和對環境造成影響,應選用凍結法和頂管法。聯絡通道常用施工方法綜合比較如表 1 所示。
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2常見聯絡通道加固方式
城市地鐵聯絡通道開挖前一般應在地面或隧道內對通道周圍土體進行地層加固。常見聯絡通道加固方式有地面加固法、隧道內注漿加固法和凍結加固法3 種。
地面加固法是指在場地地面環境允許的情況下,采用深層攪拌樁或旋噴樁從地面對聯絡通道周圍地層進行加固。該法較成熟,加固效果易保證,費用也相對較低。隧道內注漿加固是指在盾構隧道即將開口部位打設注漿加固管,對周圍地層進行加固。從目前的施工技術看,對于飽和砂性地層,洞內注漿效果不穩定,質量不容易保證。隧道內凍結法加固在技術上是一種比較成熟的地層加固法,其加固對象是含水介質,尤其適合于飽和砂層和淤泥等含水率高的不穩定地層。在[4]全國地鐵的施工中,凍結法都得以應用,基本上是成功的。這 3 種加固方式技術經濟比較見表 2。
3蘇州地鐵聯絡通道所處地層及加固方式
蘇州地鐵一號線全線共有 24 座車站,全部為地下車站。各區間均設一座聯絡通道(其中星港街站 ~ 會展中心站區間設置 2 座聯絡通道),加上車輛段站 ~木瀆站區間盾構法施工段設置的一個聯絡通道及排水泵房,共有 25 個聯絡通道。
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在這 25 個聯絡通道的施工中,除華池街站 ~ 星湖街站區間的聯絡通道采用明挖法施工外,剩下的 24 個聯絡通道均采用暗挖法施工,均需對聯絡通道周圍土體進行加固,以確保聯絡通道的施工安全。
蘇州地鐵一號線 24 個暗挖法施工的聯絡通道覆土深度在 11 ~ 16 m。聯絡通道所處地層多為粉質黏土和粉砂,其所處地層孔隙率比較大、含水豐富、承載力低、容易壓縮、在動力作用下易流變,開挖后天然土體本身難以自穩,多數區域內地下水具微承壓性或承壓性,土層含水多、水壓大、滲透性好,容易引起突水涌砂[5-6]。
水平凍結技術有許多成功應用的先例。綜合對比表 1 和表 2 可知,在蘇州地鐵聯絡通道施工中隧道內水平凍結加固將是一個相對優化的方案。根據蘇州地鐵一號線沿線的工程地質、水文地質、周圍環境、現場施工條件等因素,擬決定將這 24 個聯絡通道主要采用凍結法加固周圍土體。所有聯絡通道所處地層與擬選加固及開挖方式分類如表 3。
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4結語與建議
目前為止,蘇州地鐵一號線大部分聯絡通道都已順利竣工。實踐證明,蘇州地區盾構隧道聯絡通道采用水平凍結法加固時,能夠形成自立性和抗滲透性較好的加固區,起到很好的止水和穩定地層的作用,從而保證了聯絡通道施工的安全性。
根據現場實際情況,結合一號線施工經驗,提出幾點建議:
1)所有聯絡通道加固方案均應通過專家評審。
2)為了確保聯絡通道施工的安全,在即將修筑聯絡通道時,應該召集建 使命:加速中國職業化進程
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設、施工、設計、監理、質檢等單位,召開聯絡通道施工節點驗收專題會。
3)采用凍結法施工時應委托具有資質的第三方實施對凍結系統和周圍環境的監測,采用地層凍結實時監測系統,自動定時檢測凍土帷幕溫度和凍結系統運轉狀況。
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