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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇机械工业勘察设计范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
近年来,我省大力实施创新驱动发展战略,加快统筹科技资源改革,科教大省潜能正在聚集释放。在陕科研院所不断深化体制机制改革,面向国家发展战略和国民经济主战场开展科研攻关,积极服务地方经济社会发展,助推陕西创新发展在多个领域走在全国前列。
抢占新材料产业制高点
新材料是战略性新兴产业发展的基石,谁掌握了最先进的材料,谁就能在高技术及其产业的发展上占有主动权。
作为我国重要的稀有金属材料研究基地和行业技术开发中心,西北有色金属研究院始终把提升自主创新研发能力放在首位,发挥自身在有色金属研制特别是钛合金材料、核材料、超导材料方面的优势,坚持“科研、中试、产业三位一体”发展模式,组建了以上市公司西部材料和刚刚挂牌新三板的西部超导为代表的28个产业化公司,形成了国内最大的稀有金傺蟹、生产基地,为国防建设和我国抢占新材料产业制高点作出了突出贡献。
与此同时,西北有色金属研究院也实现了年均40%左右的高速增长,为科研院所推动科技与经济的紧密结合探索出了一条路子。2014年。西北有色金属研究院实现综合总收入76.32亿元,连续四年位居全国有色行业院所首位,多项指标进入全国首批242家转制院所前十位。
创造重型装备的多个“首台套”
重型成套装备是维系国家安全的重要手段之一。在陕西,有多家科研院所为我国重型装备技术进步作出突出贡献,创造出重型装备的多个“首台套”。其中,中国重型机械研究院称得上首屈一指,创造了200项“中国第一”、500多项专利,300余项获国家和省部级科技进步奖,形成了我国重型装备自主知识产权体系。
近两年,中国重型机械研究院取得了多项具有国际领先水平的科研成果:国内首套机、电、液全国产化的1750mm五机架全连续冷连轧机组、12000吨航空级铝合金板材张力拉伸机装备、世界最大夹持力和夹持力矩全液压锻造操作机、世界最大吨位自由锻造油压机……
中国重型机械研究院以中国工程院院士为首的千人研发队伍中,平均3人拥有一件专利,平均6人获得一项省部级以上科技进步奖,其研发的重型装备,应用到我国大飞机、大航天、大船舶、大运载、高铁、核电等多个关键领域。
为能源安全提供技术支撑
随着我国不断完善、加强资源储备战略,石油管工程技术研究院以其在石油管工程技术领域的雄厚实力,为国家重点油气田勘探开发和重大油气管道建设提供了强有力的技术支撑。
在输送管领域,该院解决了重大工程用石油管的一系列关键技术和瓶颈技术问题,石油管材由30年前全部依赖进口到目前基本实现国产化,国产化率达到98%以上。其中,X80高强度钢管在西气东输二线上的成功应用,标志着我国管道建设处于国际领跑地位。
在油井管领域,该院针对超深、高温、高压、严酷腐蚀气井管柱完整性世界级难题,提出了油管材料、结构选用及适用性评价方法,并取得了井下管材适用性研究的多项技术突破。
多年来,石油管工程技术研究院凭借其技术优势,与长庆油田、宝鸡钢管合作,成功开发了长庆油田专用特殊螺纹套管;与延长油田、省天然气公司、秦华天然气公司合作,开展在役油气管道检测与安全评价;与宝鸡钢管、宝鸡石油机械公司等合作,研究开发了高强度大口径管线钢管、海洋钻井隔水管,有力地促进了地方经济发展。
推动工程建设技术进步
近年来,随着各种重点建设项目的持续推进,对工程建设提出了越来越高的技术要求。其中,机械工业勘察设计研究院、中交第一公路勘察设计研究院、中联西北工程设计研究院等在陕院所企业,以科技创新为发展动力,开展了大量创新工程建设。
机械工业勘察设计研究院在黄土地区开展了大量科研和生产项目,在郑西高速铁路建设、西安地铁建设以及延安新城建设中突破了大量技术难题,为工程的顺利完成发挥了关键技术支撑作用。这些科研成果对提高我国高铁修建、防灾减灾等工程建设水平具有重大意义。与此同时,机勘院响应国家“走出去”战略号召,积极拓展海外市场,已在亚非拉50余个国家承接了勘察、设计、检测、测绘、施工等百余项工程。
关键词:绿色设计;工厂设计;节能
中图分类号: TE08 文献标识码: A 文章编号:
为贯彻执行国家对工业发展的产业政策、装备政策、清洁生产、节能减排、环境保护、节约资源、循环经济和安全健康等法律法规,住房和城乡建设部于2010年8月了《绿色工业建筑评价导则》全面推进我国绿色工业建筑评价工作,对新建、扩建工厂中的主要生产厂房、辅助生产厂房、集中动力站房、仓库等建筑提出了设计和评价要求,从可持续发展的建设场地、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境与污染物控制、室内环境与职业健康、运行管理等方面进行控制。
机械工业作为国民经济的支柱产业, 产业规模大, 是耗能、耗材的生产大户, 已经成为能源消费增长的重要因素。近年来机械工业飞速发展, 汽车产业快速扩张, 打造绿色制造工厂是节能减排的要求和落实科学发展观的重要体现。在整个项目的建设过程,要全面贯彻绿色、环保、节能。设计作为建设项目中重要的环节,对整个项目的建设起到了重要的决定作用,因此在工厂的设计过程中,如何达到节能、环保,倡导绿色设计势在必行。
1.绿色设计的概念
绿色设计的概念是从并行工程(Concurrent Engineering) 思想发展而来,其目标是使所设计的产品对社会的贡献最大,而对制造商、用户和环境的成本最小。绿色设计作为一种设计思潮与方法论,是将环境与经济协调发展作为产品开发的基点, 强调在产品开发阶段按照全生命周期的观点进行系统性的分析和评价, 消除潜在的、对环境的负面影响,着眼于人与自然的生态平衡关系。它所要解决的根本问题就是如何减轻由于人类的生产与消费给环境增加的生态负荷。在设计过程的每一个过程中都要充分考虑到环境效应,即尽量减少对环境的污染和破坏。绿色设计的基本原则可以简述如下为资源利用最佳原则、能源消耗最少原则、零污染原则。
在设计全过程中,贯彻“预防为主,治理为辅”的环境保护思想,抛弃“先污染,后治理” 的传统设计的环境治理方式;采用先进的、安全的技术原则;使其综合效益最佳原则,从而满足实际需求的原则。
2.工厂设计中的绿色设计
2.1 总图布置及能源应用
工厂项目根据规模生产的特点多采用一次规划、分期实施, 厂房分期建设、设备分期采购, 产品分期投入的方式以满足生产和企业发展的要求。总体工艺设计应充分考虑分期衔接, 实现投资的技术经济合理性,资源、能源的有效利用。
因此,厂区的工艺总图需要按照产品的特性考虑工艺生产区划布局, 按生产工艺流程布置各类厂房, 厂房间设机械化运输通廊, 做到运行效率尽可能的高、物流路线尽可能的短、运行能耗尽可能的低。
精心布置生产工艺, 选择节能高效产品, 提高设备的开动率, 降低设备空载时间, 节约能耗。合理优选能源种类, 保障经济供给、降低综合能耗。
公用动力设施靠近负荷中心, 避免管线的迂回,节省管线材料及减少运行中的能量损耗。通过技术创新实现制造装备的革新, 提高效能、减少能耗。
2.2工厂能源的选择
机械工厂的能源使用量大,在能源的选择原则上采用“减量化、再利用、资源化”的原则,从源头上减少资源消耗和环境污染。在有限的能源选择中,选用环保、节能、可再生的资源。
目前在资源的利用中,除了传统的资源的基础上,也可采用地源热泵、太阳能、风能、余热回收等资源。
2.2.1地源热泵系统
地源热泵是一种利用土壤所储藏的太阳能资源作为冷热源,进行能量转换的供暖制冷空调系统。近年来,基于地源热泵的中央空调系统发展迅猛。目前,地源热泵系统逐渐在工业厂房建设项目中实现,如在安徽某汽车生产项目中采用地源空调对其总装车间供应舒适性空调,总建筑面积约6万㎡,空调系统冷负荷为3400kW,热负荷为4300kW,采用土壤源热泵系统运行模式。装配车间该地源空调项目2010年设计,2012年投入使用,效果达到设计要求。
2.2.2太阳能光伏技术
我国有着丰富的太阳能资源, 太阳能光伏发电作为一种清洁能源方式, 得到了越来越广泛的应用。为了加强对新能源的综合利用, 降低CO2 的排放,顺应国内外大环境和顾客的需求, 积极开展该项技术的开发和应用, 各设计团体在太阳能光伏发电系统课题的方面开展了研究。
在2010年,东风设计院在对东风公司总部大楼太阳能发电项目成功实施了太阳能发电项目后, 总装机容量为129KWP, 系统采用先进的太阳能光伏发电系统和柔性太阳能电池组件, 利用最大功率跟踪方式进行并网发电, 并于2011 年3 月1 日试运行。
此外,风能、水能以及生产过程中产生的余热回收,也将作为新型能源在工厂设计中广泛应用。
2.3工厂建筑设计
工厂项目的绿色设计涵盖了整个工厂建设的全过程,尤其在建筑设计方面,合理控制体型系数、围护结构窗墙比控制以及建筑保温隔热性能的节能适合部位采用可调节外遮阳, 防止夏季太阳辐射透过窗户玻璃直接进入室内。
在工厂建筑中应采用耐久性和节材效果好的建筑结构材料。高强混凝土、高耐久性高性能混凝土、高强度钢等结构材料在耐久性和节材方面具有明显优势。使用高强混凝土、高强度钢可以解决建筑结构中肥梁胖柱问题, 可增加建筑使用面积,实现生产区域大空间的需求,从而满足生产线的对车间面积的需求。
目前工厂钢结构建筑所占比重较大, 尤其是主要车间,很多厂区为了更大程度利用土地,采用大的综合性的联合厂房来满足生产的需求。钢结构具有公认的诸多优点: 自重减轻, 基础施工取土量少, 对土地破坏小; 大量减少混凝土和砖瓦的使用, 有利于环境保护; 建筑使用寿命结束后, 建筑材料回用率高, 有利于建筑节材等。
砌体结构( 含配筋砌体结构) 中涉及到的混凝土和钢材相对于钢筋混凝土结构或钢结构要少很多,所以对于砌体结构主要考虑使用原材料中含有废弃物再生利用的砌块, 如粉煤灰砖等。
围护结构应重点采用固体废弃物再生、可再循环材料回收和再利用的制成品。
3.结语
绿色设计在工厂设计中的应用,将会产生明显的经济效益、环境效益和社会效益,要在节约资源和能源,实现资源的永续利用,减轻了环境污染,实现社会、经济和环境的健康协调发展。设计作为项目中最重要的环节,充分利用绿色设计的理念,对整体项目的节能、环保以及可持续发展起到了有效的指导效用。
参考文献
[1]乔惠蓉. 绿色工厂设计[J].武汉勘察设计.2011(03)
[2]刘宏菊等. 绿色设计方法 —设计领域发展的新趋势[J].中国环境科学.1999(19)
水文地质问题一直是岩土工程勘察过程中重中之重,应当因地制宜,依据勘察工程过程中所处地域环境,进行水文地质勘察。制定相应的预防保护措施,以及施工计划,真正保证工程质量。岩土工程具有自身特性,岩土工程计算不精确的因素包括地质条件、计算模式以及计算参数。其中计算参数最难掌握,因此需要做好勘察。掌握最可信的地质条件以及原型实测结果,才能真正形成可靠科学实验。岩土工程勘察过程中的水文地质问题重要性无容忽视,可以说,水文地质以及工程地质两者之间关系密切,且相互影响促进。地下水作为岩土体当中的重要组成部分,必然会直接影响岩土体工程。同时,需要注意的是地下水同样也是基础工程建设当中的环境因素,关系建筑物本身的稳定性、安全性与耐久性。但是,地下水影响因素却常常被忽视。造成这种情况的主要原因是在工程建设开始之前,相关实际勘察工作往往很少将水文参数作为可利用信息资源。水文地质勘察只是一种象征性的工作被开展。而在形成具体的参数资料时,水文地质资料也只是被简单提及,被作为一般性的评价资料。因此,水文地质勘察工作的实际效用就得不到有效发挥。水文地质问题应当受到足够的重视,只有不断提高水文勘察工作能力与水平,才有可能真正提升工程勘察质量。因此,加强勘察工作中的水文地质研究至关重要。
2岩土工程勘察中水文地质重要问题
2.1地下水环境下动水压力影响分析针对岩土工程进行勘察的同时,勘察工作由于受到自然环境因素的影响。虽然说地下水环境下的动水压力因素影响相对较小,但是,这些因素一旦受人为因素的影响,必然会造成地下水当中的自然条件出现变化,甚至会造成地下水动水压力环境的失衡。出现动水压力以及动水压力过大就可能伴随产生多种恶劣工程危害,例如管涌、基坑突涌等问题。
2.2地下水水位变化造成的影响分析地下水水位下降可能造成十分严重的危害,总体来看,造成地下水水位下降的主要原因是人为造成的,例如地下水附近出现大规模地下水抽取,或者是在进行采矿的过程中,发生矿床疏干又或者是地下水上游出现筑坝、水库这些都有可能造成地下水水位出现补给不足情况。一旦发生地下水水位下降比例太大,就将会成为相关地质灾害的诱发原因。可能会造成地裂、沉降以及地面塌陷问题的发生。还会造成地下水水源枯竭、水质不断恶化情况出现。更是对岩土体以及建筑物安全性与稳定性造成了巨大威胁。
除此之外,地下水水位上升也可能造成严重危害。同时需要注意的是造成地下水水位上升的原因种类很多,其中地下水水位上升主要会受到地质因素的影响,例如含水层结构、总体岩性因素影响。另外,还会受到水文气象因素的影响,例如降雨量、气温以及相关人为因素的影响,例如工程项目施工或者是灌溉等。造成地下水水位上升的原因往往不是单一性的,而是多样性因素共同影响造成的。地下水水位出现上升情况还可能造成建筑物的腐蚀,加速斜坡或者是河岸土体出现滑移甚至崩塌情况。地下水水位上升还会造成土体结构发生软化,并进一步降低土层本身的承载能力。同时,还会使得土层本身的液化情况加剧。严重情况可能会造成流砂以及管涌等灾害的发生,为工程建设尤其是基础工程建设造成巨大破坏。除此之外,地下水水位频繁出现升降情况也可能会造成巨大危害。因为地下水水位发生升降变化,可能会造成建筑物膨胀性岩土发生膨胀变形情况发生。但是由于水位上升和下降频繁,岩土收缩变形的幅度越来越大,且受力持续加强,会造成地裂以及相关危害的产生。最终,建筑物尤其是轻型建筑物可能会受到严重损害。与此同时,因为地下水水位升降频繁,还会造成突然当中的水土流失进一步加剧,造成土壤承载能力急剧降低,可以说,这种情况将会导致岩土工程有关基础选型以及技术处理难题。
3结语
【关键词】持力层;下卧层;天然地基;原位测试;
中图分类号:TU433 文章编码:
工程概况
常州位于扬子板块下扬子印支期前陆褶皱冲断带。区域地层属于下扬子地区江南地层小区,基岩上覆盖着160-220米厚的第四系冲积层。据收集的资料,预估新景花苑场地浅层地表下6.5m以内是可塑~硬塑状态的粘性土,厚度在4.5m左右,地基承载力高,物理力学性质较好;下卧层一般为中密~密实的砂性土,物理力学性质也很好。
以往类似18层左右的高层建筑中,没有充分利用浅层粘性土的物理力学性质,多采用桩基础,本项目勘察时对浅层粘性土进行多种原位测试试验,论证了该拟建场地18层左右的高层建筑采用天然地基的可行性,
2 工程实例
2.1工程特点及勘察工作概况
拟建新景花苑位于常州市新北区新桥镇,拟建住宅房为11~18F的框架剪力墙结构,均设一层地下室,基底压力约为190~300kPa,基底标高为黄海高程1.2~1.4m。
该场地原始地面平均高程约1m,经过收集和周边的勘察资料,推断本场地为正常沉积地层分布区,根据拟建筑物基底的标高,可以看出拟建筑物的地基位于可塑-硬塑状态的粘性土上。
通过以上地质资料,本工程高层住宅拟按天然地基的基础方案进行勘察,针对本方案基础持力层和地基主要受力层的地基承载力,除采用常规勘察手段以外,还针对性地采用了荷载试验及其它原位测试方法;并对该高层建筑物地基变形特征进行了预测。
2.2 工程地质水文地质条件
2.2.1土层工程特性指标
在本次勘察深度范围内,场地内地层属第四系全新统(Q4)及上更新统(Q3)长江下游三角洲冲积层,自上而下可分为10个工程地质单元层,13个亚层,分述如表1。
2.2.2 地下水
拟建场地地下水按其埋藏条件可分为上层滞水和承压水。上层滞水埋藏于①层填土中,其主要补给源为大气降水、人工用水、地表迳流,主要以蒸腾作用排泄,本次测得上层滞水水位埋深为0.50~0.90m,平均标高为黄海标高3.54m,上层滞水水位年变化幅度约为+0.5m。承压水埋藏于⑤层粉土、⑥1层粉砂、⑥2层粉细砂、⑥3层粉砂及⑾层粉砂层中,其主要补给源为京杭大运河和长江水的侧向补给,排泄途径亦相同,水量较丰富。
2.3 地基承载力的确定
基底标高为黄海高程1.2~1.4m,位于③1粘土层中,下卧层为③2层粘土、④层粉质粘土、⑤层粉土。土试成果表明③1~④层均为超固结土,对天然地基承载力、地基变形、地基均匀性验算,因此为了更准确测定以上层地基土的承载力,采用了静力触探、浅层平板载荷试验、螺旋板荷载试验、旁压试验等原位测试和室内固结快剪综合方法确定承载力。
土层主要工程特性指标表1
2.3.1浅层平板载荷试验
对筏基直接持力层③1层粘布置了浅层平板载荷试验点3个,承压板面积为0.5m2(0.707×0.707),各试验点试坑底标高为黄海高程1.2m,表面用15cm厚粗砂找平,采用慢速维持荷载法加荷, 1#~3#试验点平板载荷试验成果统计表见表2。
浅层平板载荷试验成果统计表 表2
2.3.2螺旋板载荷试验
下卧层③2层粘土、④层粉质粘土及⑤层粉土的承载力能否满足要求直接决定能否采用天然地基,为了确定其地基承载力,勘察共布置了3个勘探孔共9点次螺旋板载荷试验,采用WDL型螺旋板载荷试验仪,直径Φ113mm,投影面积100cm2的螺旋板,采用常规慢速法加荷,螺旋板载荷试验成果及估算的主要土性参数见表3。
螺旋板载荷试验成果表表3
2.3.3旁压试验
本次勘察共布置了4个旁压试验孔,采用预钻式旁压仪,旁压试验成果及估算的主要土性参数见表4。
旁压试验成果表 表4
2.3.4综合确定地基承载力
对各种勘察手段取得的地基承载力进行综合确定,如表5.
地基承载力特征值表表5
2.4住宅楼天然地基的岩土分析与评价
2.4.1 天然地基承载力验算
现以18层(20#房)住宅,94#孔为例,根据GB50007—2002《建筑地基基础设计规范》第5.2.1条、第5.2.7条验算地基土(持力层及下卧层)承载力能满足上部荷载要求,如表6。
天然地基承载力验算表 表6
注:1.地下水位取黄海高程0.5m;2.按筏基模式估算,建筑平面尺寸按面积等代取37.0m×10.5m,基础尺寸取38.6m×12.1m,基底标高1.2m。
2.4.2 天然地基沉降估算
沉降估算条件:准永久荷载组合每层取12.5kN/㎡,地下水位取黄海高程0.5m,室内地坪+0.0为黄海高程5.4m,基底标高1.2~1.4m。
天然地基基础沉降估算采用《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002第5.3.5条分层总和法估算,估算结果如表7。
按规范要求判定是否为均匀地基 均匀地基
20#房沉降估算表表7
倾斜是否满足规范要求(<3‰) 满足要求
2.4.3地基均匀性评价
根据JGJ72—2004《高层建筑岩土工程勘察规程》第8.2.4条,所有拟建住宅楼当采用天然地基时,均满足以下条件,可判为均匀性地基。
a、住宅楼基底标高为黄海高程1.2~1.4m,均位于③1层粘土中;持力层底面的坡度均小于10%;
b、持力层及其下卧土层均为中压缩性土,持力层为③1层粘土,下卧层为③2层粘土、④层粉
质粘土和⑤层粉土,经计算持力层及下卧层在基
础宽度方向上的厚度差值均小于0.05b;
c、同一建筑物下各钻孔地基变形计算深度范围内 ESmax/ESmin的比值均小于地基不均匀系数界限值K。具体详见表8。
地基均匀性表 表8
2.4.4 基坑坑底稳定性
住宅楼地下自行车库基底黄海高程+1.2m,地下汽车库基底黄海高程-0.3m,对基坑开挖可能有影响的为赋存于④~⑥3层的承压水,勘察期间平均水头标高为黄海高程+0.20m,预计基坑施工期间的最高水头标高为黄海高程+0.5m,含水层顶面黄海高程取-1.7m,透水层以上土的饱和重度取19.8kN/m3,根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002附录W基坑底抗渗流稳定性公式
γm(t+Δt)/pw≥1.1计算,临界深度为黄海高程-0.5m。本工程基坑底标高-0.3~1.2m,位于临界深度以上,故承压水对本工程基坑开挖无影响。电梯井位置可能开挖较深,建议采用局部的轻型井点降水。
综上所述,采用天然地基筏板基础可行。
3 结论
1) 本文采用多种原位测试技术对持力层和下卧层进行了勘察,从而准确的获得了地基土的承载力。
2)在常州地区正常沉积地层建造18层以下的高层建筑,有条件时可考虑采用天然地基,会节约成本。
[1] 机械工业勘察设计院.高层建筑岩土工程勘察规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2004.
[2] 中国建筑科学研究院.建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.
关键词:高层建筑;施工;措施;质量管理
随着我国社会经济的蓬勃发展,建筑科学和建筑技术也有了很大的提高和发展。尤其是在城市,有限的土地资源的不断减少,为了进一步提高土地的综合利用率,高层建筑日益成为城市建设的主体。高层建筑在地基基础、上部结构、装修标准、消防疏散、使用功能以及施工组织、现场管理等方面,与多层建筑相比,都有一个从量变到质变的飞跃。质量是建筑的生命,也是建筑事业的生命,应该把提高高层建筑工程质量作为今后建设系统工作的重中之重。
1 高层建筑施工特点
由于高层建筑结构规模庞大、功能繁多、系统复杂、建设标准高,所以其施工具有非常鲜明的特点。
1.1 规模庞大,工期成本高
高层建筑体量大,建筑面积达数大,所需投资往往比较多,这样建设单位的资金压力非常大,资金压力体现在工期成本高,一旦工程延期往往会急剧提高投资成本,降低投资收益。
1.2 基础埋置深,施工难度大
由于建筑结构稳定和开发地下空间的需要,高层建筑的基础埋置都比较深,而深基础施工周期长、施工安全风险大。
1.3 结构高,施工技术含量高
高层建筑较其它建筑最为显著的区别是高度大。目前高层建筑高度已经达到828m。高度的不断增加和造型的奇特都会增加高层建筑结构施工难度。
1.4 作业空间狭小,施工组织难度高
高层建筑是垂直向上伸展的建筑,这一特点决定了高层建筑的施工只能逐层向上进行,作业空间非常狭小,施工组织的难度非常高,必须有效利用作业时间和空间,提高施工效率。
1.5 建设标准高,材料设备来源广
高层建筑多为设计标准比较高的建筑,有些属城市标志性的高层建筑尤其如此。业主和建筑师为了打造精品,往往采用比较先进科技成果,这对总承包管理能力是一个严峻考验,管理前潜胜要求相当高。
1.6 工期长,冬雨季施工难以避免
高层建筑体量大,施工周期也长,我国全部竣工的建筑单栋平均工期为10个月左右,规模大的高层建筑施工工期甚至超过2年。因此,施工过程中冬雨季恶劣天气不可避免。特别是随着施工高度的增加。作业环境更加恶劣,风大、温度低都给结构施工带来很大困难。
1.7 材料设备垂直运输量大
高层建筑体量巨大,施工人员上下的交通流量比较大,垂直运输体系的效率对提高施工速度影响极大。
1.8 功能繁多,系统复杂,施工组织要求高
现代高层建筑往往功能繁多。为了实现建筑功能,系统也就非常复杂,除了建筑结构外,还包含强电系统、空调系统、给排水系统、电梯系统、消防系统和楼宇自控系统等。要在有限的时间和空间内,保质保量完成这些系统的施工,对总承包商的施工组织能力是一个严峻的考验。
2 提升质量管理的有效措施
2.1 提高地勘质量,夯实地基
在项目实施过程中建设单位委托勘察设计时,应该核查勘察设计单位是否具备相应资格和资质等级。同时,要加强对中标施工单位、监理单位的协调管理,监督其严格按规范要求进行施工、监理。勘察单位应严格遵守建设部《建设工程勘察质量管理办法》,严格按照国家有关法律、法规和规范,承揽和开展勘察业务活动。发现问题要及时采取纠正措施,已通过施工图审查的,要及时联系原审查机构,并将修改后的施工图文件报原审查机构审查;已开工建设的,应及时报告建设行政主管部门并通知施工单位立即停工,采取补救措施。施工图审查机构应严格按照国家规范和施工图审查要求,对勘察报告和施工图审查文件进行复查,发现有违反强制性规范和安全隐患的,应要求建设单位和勘察设计单位整改,存在严重安全隐患的,应及时报告当地建设行政主管部门。
2.2 做好施工过程中的“三线”控制
轴线、标高、垂直度类似于建筑物的经络。对高层建筑来说,由于涉及面广,操作难度大,经常会发生位移或不准现象。“三线”的控制是高层建筑的一大难点。控制垂直度是保证高层建筑的质量基础,也是关键的环节之一。为了控制建筑大楼的垂直度,首先应根据大楼柱网布置情况,先将大楼四个边角柱的位置确定。在安装四个边角柱的模板时,沿柱外层上弹出厚度线,立模、加支撑,采用吊线的方法测定立柱的垂直度:在保证垂直度100%后,对准模板外边线加固支撑、浇筑混凝土。待四角柱拆模后,其他各列柱以该四柱为基线,拉条钢线,控制正面的平整度和垂直度。
高层建筑施工过程中,脚手架与施工层同步向上,导致从一些基准点无法引测。因此在±0.00结构施工复核轴线无误后,以一层楼面为基准在最长纵横向预埋多块200*200*8mm钢板,在钢板上标出控制轴线或主轴线控制点:二层及以上施工时,以一层楼面为基准在每层楼面相应位置留设200*200mm方洞,采用大线锤引测下层楼面的控制点,再用经纬仪及钢卷尺进行轴线校正,放出各层轴线和细部尺寸线。
在每层预控轴线的至少四个洞口进行标高的定位,同时辅以多层标高总和的复核,然后辅以水准仪抄平,复核此四点是否在同一水平面上,以确保标高的准确性。这其中对四个洞口标高自身的准确性要求提高,因施工过程中模板、浇筑、加载等原因,洞口标高可能失去基准作用。为此必须确保引测点的可靠性,加强洞口处模板支撑,同时辅以直径为12钢筋控制该部位楼面厚度,确保标高的准确。
2.3 加强混凝土强度评定
剔除试块制作的不规范现象。当混凝土试块的强度测试大于设计强度时,也不一定就是强度评定合格了。一个验收批的混凝土应由强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配比基本相同的混凝土组成。根据相应条件选定一种,这其中都涉及到一个标准差的问题。高层建筑由于施工周期、混凝土的浇筑、养护等气候条件相差大,混凝土试验值的离散性也较大,即标准差过大,如笼统地作为一批来评定,很可能不合格,因此应分批,按条件基本相同的划为一批进行评定,这样做既符合国家规范要求,也符合现场实际。
2.4 施工管理人员必须按合同到位并认真履行职责
施工单位的现场管理人员按合同到位履行职责和实施工程监理制度,是保证工程质量的关键。有些高层建筑施工,名义上由一级企业承包,合同规定施工管理人员是高资质的工程技术人员,实际派驻的管理人员素质很低,加上甲方代表临时凑合,结果事故不断发生。
2.5 减少设计变更
高层建筑常常是城市的标志和景点,涉及面很大,其结构安全固然十分重要,但环境规划、交通布局、消防疏散、装修格调也同样重要。因此,决策者在工程设计审定前应充分酝酿,尽量减少在施工中途的设计变更。
3 高层建筑钢筋质量控制
高层建筑工程体量大,框架、剪力墙节点多,且节点钢筋相互交叉错综复杂,钢筋布置很密,而这些节点是高层建筑结构的重要部位,应当引起参建各方的高度重视。在施工之前,必须严把钢筋的质量关,绝对按设计要求标准、规格进料,材料质量要经化验,以化验单为依据,不合格品一律不准使用。要加强自检、互检、抽检工作,对绑扎完毕的钢筋,一定要与设计图纸相核对,不得有任何误差。高层建筑钢筋的连接宜采用机械连接,接头的位置,相邻钢筋接头的距离应符合相关规定的要求,同时重点检查直螺纹接头的形式检验报告,每验收批是否达到设计要求级别的性能要求。重点检查剪力墙洞口的加筋和连梁的配筋及钢筋的锚固长度,剪力墙边缘构件的配筋,框架柱核心区箍筋的加密位置,顶层框架柱、梁的边角,节点钢筋的锚固,当建筑工程有转换层等重要部位构件时,钢筋绑扎成型后应会同设计、监理单位共同进行验收。
4 结语
建筑工程施工质量事关社会公众利益和公共安全。作为建设参与者,必须以对国家、对人民、对子孙后代高度责任的精神,切实增强质量责任意识,采取科学有效的管理措施和管理方法,确保建设工程质量。把提高工程质量作为建设工作的重中之重,从而为推动我国建筑业的健康发展贡献力量。
参考文献
[1]姚敏.建筑工程质量控制研究[J].西安建筑科技大学,2005.
关键字:工程项目 质量控制 控制体系
中图分类号:O213.1 文献标识码:A
建设工程质量不仅关系到工程的适用性和建设项目的投资效果,而且关系到人民群众的生命财产安全。对建设工程质量实施有效的管理和控制,保证其达到预定的目标,是工程进行项目管理的中心任务之一。
质量的定义是:反映实体满足明确的和隐含需要能力的总和。质量主体是“实体”,实体可以是活动和过程,也可以是活动和过程结果的有形产品,也可以是某个组织体系或人,以及以上各项的组合。
在工程项目建设的各个阶段,对工程项目质量影响的主要因素有五大方面,即4M1E,指:人(Man)、材料(Material)、机械(Machine)、方法(Method)和环境(Environment)。因此,事前对这五方面的因素严加控制,是保证建设项目工程质量的关键。
一、人的因素
包括人的质量意识和质量能力因素、建设项目的决策因素、建设工程项目勘察因素、建设工程项目的总体规划和设计因素。
1、人的质量意识和质量能力因素
人是质量活动的主体,对建设工程项目而言,人是泛指与工程有关的单位、组织及个人,他们对工程项目质量的影响贯穿于自始至终全过程。包括:建设单位,勘察设计单位,施工承包单位,监理及咨询服务单位,政府主管及工程质量监督、监测单位,策划者、设计者、作业者、管理者等等。
2、建设项目的决策因素
没有经过资源论证、市场需求预测,盲目建设,重复建设,建成后不能投入生产或使用,所形成的合格而无用途的建筑产品,从根本上是社会资源的极大浪费,不具备质量的适用性特征。同样盲目追求高标准,缺乏质量经济性考虑的决策,也将对工程质量的形成产生不利的影响。
为了控制建设项目的决策因素,要求建设项目的立项,必须在进行详尽的可能性研究的基础上进行决策。
3、建设工程项目勘察因素
包括建设项目技术经济条件勘察和工程岩土地质条件勘察,前者直接影响项目决策,后者直接关系工程设计的依据和基础资料。
4、建设工程项目的总体规划和设计因素
总体规划关系到土地的合理利用,功能组织和平面布局,竖向设计,总体运输及交通组织的合理性;工程设计具体确定建筑产品或工程目的物的质量目标值,直接将建设意图变成工程蓝图,将适用、经济、美观融为一体,为建设施工提供质量标准和依据。建筑构造与结构的设计合理性、可靠性以及可施工性都直接影响工程质量。
二、建筑材料、构配件及相关工程用品的质量因素
它们是建筑生产的劳动对象。建筑质量的水平在很大程度上取决于材料工业的发展,原材料及建筑装饰装潢材料及其制品的开发,导致人们对建筑消费需求日新月异的变化,因此正确合理选择材料,控制材料、构配件及工程用品的质量规格、性能特性是否符合设计规定标准,直接关系到工程项目的质量形成。
三、机械设备的质量因素
机械设备是工程建设不可缺少的设施,目前工程建设的施工进度和施工质量都与施工机械关系密切。机械控制包括对施工机械设备、工具等的控制。要根据不同工艺特点和技术要求,选用合适的机械设备:正确使用、管理和保养好机械设备。为此要健全“人机固定”制度、“操作证”制度、岗位责任制度、交接班制度、“技术保养”制度、“安全使用”制度、机械设备检查制度等,确保机械设备处于最佳使用状态。
四、工程项目的方法因素
所谓方法,即工程项目整个建设周期内所采取的方法。包括施工技术方案和施工组织方案。前者指施工的技术、工艺、方法和机械、设备、模具等施工手段的配置,显然,如果施工技术落后,方法不当,机具有缺陷,都将对工程质量的形成产生影响。后者是指施工程序、工艺顺序、施工流向、劳动组织方面的决定和安排。
五、工程项目的环境因素
包括地质、水文、气候等自然环境;施工现场的通风、照明、安全卫生防护设施等劳动作业环境;以及由工程承发包合同结构所派生的多单位多专业共同施工的管理关系;组织协调方式及现场施工质量控制系统等构成的管理环境。这些都对工程质量的形成产生相当的影响。
质量控制,是指为实现预定的质量目标,根据规定的质量标准对控制对象进行观察和检测,并将观测的实际结果与计划或标准对比,对偏差采取相应调整的方法或措施。工程项目质量控制体系则是针对控制对象(产品或项目)形成的一整套质量控制方法和措施,也指形成的相应计算机质量控制软件系统。工程项目质量控制体系是面向工程项目而建立的质量控制系统。
1、分层法又称分组法,就是将收集来的数据按不同的情况和不同的条件分组,每组就叫做一层,用以调查分析质量问题的关键的方法。它先将存在的质量问题数据按一定的标志加以分组,以便找准问题的症结,然后对症下药。
2、调查表法又称统计分析表法,是利用专门设计的统计表对质量数据进行收集、整理和粗略分析原因的一种工具。
3、直方图法直方图又称质量分布图、矩形图等。它是对从一个母体收集的一组数据用相等的组距分成若干组,画出以组距为宽度,以分组区内数据出现的频数为高度的一系列直方柱,按组界值(区间)的顺序把这些直方柱排列在直角坐标系内。直方图法是通过频数分布,分析数据的集中程度和波动范围的统计方法。通过它可以了解工序是否正常,能力是否满足,并可推测母体的不合格率,又可确切地算出数据的平均值和标准偏差。
4、控制图法其控制图又称管理图,它是指以某质量特性和时间为轴,在直角坐标系上所描的点,依时间为序所成的折线,加上判定线以后所画成的图形。管理图法是研究产品质量随着时间变化,如何对其进行动态控制的方法。它的使用可使质量控制从事后检查转变为事前控制,借助于管理图提供的质量动态数据,可随时了解工序质量状态,发现问题,分析原因,采取对策,使工程产品的质量处于稳定的控制状态。
5、排列图法又称主次因素排列图法,是指把影响项目质量的所有因素逐一排列出来,从中区分主次,抓住关键问题,采取切实措施,从而确保项目质量。
6、因果分析图法也称质量特性要因分析法,其因果分析图按其形状又称为鱼刺图,或称树枝图,也叫特性要因图。所谓特性,就是施工中出现的质量问题。所谓要因,也就是对质量问题有影响的因素或原因。这是一种逐步深入研究和探讨质量问题,寻找其影响因素,以便从重要的因素着手进行解决的一种工具。对于造成质量问题的直接原因,在其表象之下通常隐藏着较多更深层次的因素。这些因素有大有小,有原因有结果,可以通过研究逐步将这些原因依照大小次序或因果关系逐一找寻出来,用主干、大枝、中枝、和小枝构成树枝状图清晰的表示出来,进而寻求对策,排除这些不利因素的影响,达到质量控制的目的。
7、相关图法又称散布图法,这种图可以用来分析研究两种数据之间(通常指影响因素与质量特性之间)是否存在相关关系,以及这种关系的密切程度如何,进而对相关程度密切的两个变量,通过对其中一个变量的观测控制,去估计控制另一个变量的数值,以达到保证产品质量的目的。
结束语:
工程质量问题关系到工程项目的建设效果甚至人民群众的生命财产安全,我们应该认真学习工程质量与控制的基本理论,从工程实际出发,在工程建设中把好质量关,从制度上、组织上、人员上加强全过程管理、建立健全适合我国国情的工程质量管理体系,清除工程质量隐患,保证工程建设项目能够达到目标要求。
参考文献:
[1] 张贵良 牛季收、施工项目管理、科学出版社、2004年7月
[2] 朱连 樊飞军、施工项目质量控制与合同管理、中国建筑工业出版社、2004年9月
[3] 张智钧、工程项目管理、机械工业出版社、2004年1月
[4] 时现、建设项目质量控制、北京大学出版社、2002年4月
关键词: 桩基础;建筑材料;工程地质勘察;质量控制
Abstract: the pile foundation engineering construction process is various, the condition is complex, the influence of the pile foundation construction quality of many factors, materials, survey, design, construction, etc will affect the quality of the whole project. Quality inspection and control than the general civil engineering difficulties, due to various geological conditions foundation accident emerge in endlessly, to the country and the people's cause great loss of property, so we must do pile foundation engineering safety and quality management, and timely analysis of the causes of its quality, and put forward the corresponding solutions.
Keywords: pile foundation; Construction materials; Engineering geology survey; Quality control
中图分类号:TU71 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
引言
桩基础的质量控制是工程施工中的重中之重,它直接影响到整个工程的质量。因此在桩基施工前一定要制定有针对性的施工方案,在实施过程中严格执行。在桩基工程施工中,必须要认真做好每一步,步步为营,步步把关。本文介绍了桩基础的特点,分析了影响桩基质量的原因,总结了桩基础施工质量问题的控制方法。
1.地基处理桩基础的特点
地基处理桩支承于坚硬的基岩、密实的卵砾石层或较硬的硬塑粘性土、中密砂等持力层,具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力,近年来,刚柔复合桩、长短桩、咬合桩在实践中应用比较多,桩基技术已经由单一形式走向了多元化,形成了现代化基础工程体系。由此,归纳总结桩基的特点如下:
1.1承载力高。桩基础可以穿越存在震陷性、膨胀性、冻胀性等不良土层,通过桩或者桩周土的摩擦力将荷载传给埋藏较深的坚硬土层或者地基,确定着力点,足以承担建筑物的全部垂直荷载,具有很高的承载力。
1.2稳定性好。在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下,桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩,桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力,抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载。比如在流动水域中,由于水流冲刷较深,危及一般基础的稳定时,可考虑采用桩基础,海上采油平台等水上结构物时,需将桩穿过水体打入深部良好的岩土中,形成高承台桩基。
1.3沉降量小而均匀。桩基承力层坚硬而且较深,利用地层与基桩的摩擦力来承载构造物实行分力与拉力。刚柔复合,刚柔有度,在自重或相邻荷载影响下,不产生过大的不均匀沉降,并确保建筑物的倾斜不超过允许范围,从而确保高层建筑的稳定。
1.4适应性强。无论是路堤还是水域,常常受到施工方法、经济条件、工期紧张等因素的限制不适于软土地基处理,也不适于采用沉井、沉箱、地下连续墙等深基础,采用桩基础是较适宜的方案。
桩基种类繁多,按材料分为钢筋混凝土桩、钢桩、木桩等;桩基形状多样,按形状分为楔形桩、树根桩、螺旋桩、多节(分叉)桩、扩底桩、支盘桩、微型桩等;施工工艺多样,预制桩与灌注桩锤击法、振动法、静压法及射水法等,承载力高,稳定性好,能广泛应用于各种复杂地质条件下,已成为我国各地高层建筑、各类桥梁结构物、地下开采最常见的基础形式。
2.影响桩基础质量的原因
桩基施工质量关系到整个工程的质量,所以在桩基施工过程中,要严格按照施工标准进行施工,由于桩基工程的施工工序较多,且工艺要求高,影响桩基质量的因素具有不确定性,下面分析在施工中影响桩基础质量的主要问题和原因, “有则改之,无则加冕”。
2.1施工过程中偷工减料;施工使用的材料为三无产品,质量不过关,材料的不合格,另外,在水下浇筑混凝土时会有泥浆的沉淀,对于泥浆的厚度很难做到准确测定,如果超灌桩顶的混凝土不足,就会出现夹泥的现象而影响了混凝土的质量,经不起风吹雨打的考验,“千里之堤溃蚁穴”,豆腐渣工程时有出现,严重的影响了整个工程的质量。
2.2工程勘察报告存在失误。单集泵站,位于江苏铜山县单集乡,是南水北调东线控制工程之一。由于岩土工程勘察报告存在失误以及基坑设计在参数取值、构造处理等方面的失误,开挖深度接近10m时,边坡土体开始出现裂缝,随后南侧边坡发生大规模塌方,并不断扩展;继而北边坡也发生塌坡。施工单位认为边坡过陡、明排水效果不好,采取削坡、清底,打草包坝,加木桩挡土、加深排水沟等措施,后来又投生石灰;但都无济于事,边坡土体开裂滑塌继续扩展,塌方土不断涌入基坑,同时地基土体出现明显的隆胀和严重扰动,施工已无法继续进行。
2.3桩基施工图设计不合理,没有结合具体操作的实际情况,可行性差。桩基施工图是桩基施工指南,桩基施工图正确可行是在施工中确保桩基础质量的重要保证。但是在实践中,由于设计人员缺乏施工经验,施工人员没有认真审查施工图等原因,导致桩基施工图在施工中出现一些问题。
2.4施工阶段工艺处理不好,影响整个工程质量。如桩沉入深度不足,未进入设计规定的持力层等导致桩承载力低;桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当,锤击次数过多等导致断桩;上下节桩中心线不重合、桩接头施工质量差、焊缝尺寸不足等导致桩接头断离;测量放线差错沉桩工艺不良导致桩位偏差过大等等。
2.5桩倾斜过大。由于预制桩的质量不符标准,导致桩顶面倾斜和桩尖的位置不正或者变形,从而造成桩倾斜:桩身、桩帽、桩锤的中心线偏离,导致锤击偏离了重心:桩端遇到坚硬的障碍物;桩机安装的角度不准确,造成桩架与地面的不垂直;桩距过小,错误的打桩顺序导致强烈的挤土效应产生:基坑土方开挖不当、测量放线错误等都会造成桩倾斜过大。
3.桩基础施工质量问题的控制方法
3.1施工材料的控制
按桩材料可分为钢筋混凝土桩、钢桩、木桩等,使用材料的好坏,质量是否过关,直接影响到桩基的使用情况及整个桩基工程的质量。所使用的材料必须要符合国家质量标准,结合施工实际情况,做到错落有致。
A.粗骨料:应采用质地坚硬的卵石、碎石,其粒径宜用5~40mm连续级配。含泥量不大于2%,无垃圾及杂物。
B.细骨料:应选用质地坚硬的中砂,含泥量不大于3%,无有机物、垃圾、泥块等杂物。
C.水泥:宜用强度等级为32.5、42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,使用前必须有质量证明书和水泥现场取样复试试验报告,合格后方准使用。水泥和钢材进场,应有质量保证书,现场应对其品种、出厂日期等进行验收。水泥的保存期不宜超过三个月。原材料使用前均应抽样送到有关单位检验,合格后方可使用。值得一提的是水泥的安定性必须化验,当安定性不合格时,这批水泥只能报废另选。
D.钢筋:应具有出厂质量证明书和钢筋现场取样复试试验报告,合格后方准使用。
E.混凝土配合比:用现场材料和设计要求强度,经实验室适配后出具的混凝土配合比。
3.2桩基工程勘察的控制
3.2.1工程地质勘察报告应该详细准确。
了解工程地质和水文条件土层分布,为确定地基承载力和进行基础设计提供依据。如水平位置和深度、每层土物理力学性质、地下水位置或古滑坡、古墓、老河道古井等问题。
3.2.2工程地质勘察方法要多样
目前,在工程地质勘探中,主要应用的勘察方法有:物探、坑探、钻探、触探,其中,钻探使用最常用、最广泛、最有效。他可达100m以下,结合原位试验,从钻孔中取出土石试样,以测定物理力学性质,鉴定和划分地层,确定地下水。触探和物探既是勘探方法,同时也是一种测试手段。触探可以确定地基土的物理力学性质,选择桩基持力层和确定桩的承载力。物探如地质雷达可以探明古河道的界面以及地下障碍物等。
3.3勘察布点要准确全面
依据《高层建筑岩土工程勘察规程》,桩的类型不同勘探孔间距和数量则不同。对于软土,勘探范围应当适当扩大。勘探点应布置在基坑周围,间距视地层复杂程度而定,一般20~30m左右。勘探孔的深度应满足整体稳定性等的验算要求,一般应不小于基坑开挖深度的2~2.5倍。基坑支护工程的设计与施工都会碰到地表浅层土,因而对其勘察要求更应详细一些。深基坑支护工程勘探点的布置:勘探范围为支护结构可能设置的地段,在开挖边界外的1~2倍基坑开挖深度范围内,布置勘探点。
3.4确保桩基施工图的科学性和可行性。
3.4.1设计人员要加强实际施工经验。到需要施工的场地多走访,了解周围的情况,掌握第一手的场地真实资料。实践出真知。
3.4.2施工人员在开始施工前,要认真熟悉和了解施工图。按施工图纸布置进行施工放线,定出桩基轴线;按平面布置图将桩堆放在打桩机附近。
3.5施工阶段的控制
3.5.1做好清理工作。清除妨碍施工的地上、地下障碍物,保证顺利进行桩基础施工。
3.5.2平整处理施工场地。对预制混凝土桩的制作场地进行必要的夯实和平整处理,防止桩身发生弯曲变形。对松软场地进行夯实处理,防止桩身塌陷。对于不能满足桩基作业时的地基承载力的工场地,应在表面铺以碎石,并予以整平,以提高地基表面承载力,保证桩架作业时正直,不发生不均匀沉降。雨期施工时必须采用排水措施。
3.5.3根据地基土质情况、桩基平面布置、尺寸、密集程度、深度、方便桩基移动以及施工现场实际情况等因素确定打(沉)桩顺序。桩基就位后应平稳垂直,导杆中心线与打桩方向一致并检查桩位是否正确,然后将桩帽和桩锤吊起使锤底高度高于桩顶,以便进行吊桩。打桩时,为确保工作质量,应对每根桩施工过程进行观测,并做好记录,作为验收时鉴定质量的依据。
结语
建筑工程的质量问题和重大质量事故大多与基础工程质量有关,其中有不少是由于桩基工程的质量,直接危及主体结构的正常使用与安全,由于桩基的特殊性和隐蔽性,其质量监理主要依靠事前控制和事中控制,事后的检测和补救措施很难达到设计要求。因此,监理人员必须全面详细地熟悉整个施工工艺流程,事先提出质量控制和检验标准,监督施工单位严格遵守和执行,从而达到预期的质量控制目标,为上部结构的施工提供良好的基础。
参考文献
[1]唐冬雪.桩基础工程施工及质量控制[J].科技资讯,2009,(27).
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