为您找到与混凝土结构加固技术相关的共200个结果:
2.1粘贴纤维增强塑料加固法。外贴纤维加固是用树脂类胶结材料将纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域,使它与被加固截面共同工作,从而达到对结构构件补强加固及改善结构受力性能的目的。它是一种非常简单且优良的加固补强方法,但要求被加固混凝土强度等级不得低于C15,且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1.5 MPa,除了具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐蚀、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。
2.2粘贴钢板加固法。钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘贴强度高的钢板,使原有混凝土和钢板作为一个新的整体共同受力,约束混凝上变形,提高了加固构件的刚度和抗裂度,有效发挥了粘贴钢板的抗弯、抗剪、抗压性能,且不会在混凝土中产生应力集中采用该方法加固时,要求被加固的混凝土结构构件,其现场实测混凝土强度等级不得低于C15,且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1.5 MPa,并且应将钢板设计成仅承受轴向应力作用,钢板表面应进行防锈蚀处理,表面防锈蚀材料对钢板及胶粘剂无害。它的特点是施工简单、速度快、上期短;现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小;传力直接,加固效果好,耐久性好;且加固后对原结构外观和原有净空无显着影响,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平;适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
2.3加大截面加固法。在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,增加截面有效高度,扩大截面面积,从而提高构件正截面抗弯,斜截面抗剪能力和截面刚度,起到加固补强的作用。加大截面加固法在设计构造方而必须解决好新加部分与原有部分的整体工作共同受力问题。试验研究表明,加固结构在受力过程中结合面会出现拉、压、弯、剪等各种复杂应力,其中关键是剪应力和拉应力。在弹性阶段,结合面的剪应力和法向拉应力主要是靠结合面两边新旧混凝土的粘结强度承担;开裂后及极限状态下,则主要是通过贯穿结合面的锚固钢筋或锚固螺栓所产生的被动剪切摩擦力传递。
2.4增加支承加固法。增设支点加固法是通过增设支承点,减少受弯构件的计算跨度,达到减少作用在被加固构件上的荷载效应,提高结构承载水平的目的。根据支承结构受力性能的不同分为刚性支点和弹性支点两种加固方法。该法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减小使用空间;适用于梁、板、析架、网架等结构的加固。
2.5有粘结外包型钢加固法。外包钢加固是把型钢(一般为角钢或槽钢)或钢板包于构件的四角或两角的加固方法,外包钢加固钢筋混凝土梁也称湿式外包钢加固法,采用该方法加固混凝土结构构件时,应采用环氧树脂胶粘剂进行灌注,把型钢与被加固构件粘结成一整体,以保证型钢架和原构件形成一个整体共同受力。其特点是受力可靠、施工简便、现场工作量较小,但用钢量较大,且不宜在无防护的情况下用于60度以上高温场所;适用于使用上不允许显着增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。
2.6预应力加固法。预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆对结构或整体进行加固的方法,通过预应力的施加改变了原结构内力分布和应力水平,致使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除,因此后加部分和原结构能共同工作,结构的承载能力可显着提高,并可减少结构的变形、裂缝宽度。预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件,由于预应力和新增外部荷载的共同作用,拉杆内产生轴向拉力,该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上,在构件中产生偏心受压作用,该作用克服了部分外荷载产生的弯矩,减少了外荷载效应,从而提高了构件的抗弯能力。同时,由于拉杆传给构件的压力作用,构件裂缝发展得以缓解、控制,斜截面抗剪承载力也随之提高。由于水平提杆的作用,原构件的截面应力特征由受弯变成了偏心受压,因此,加固后构件的承载力主要取决于压弯状态下原构件的承载力。
2. 7置换混凝土加固法。置换混凝土加固法是指对原有结构强度低,韧性差的构件材料用强度高,韧性好的混凝土材料置换的方法。该方法适用于承重构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的局部加固。施工工艺简单方便,上期短,占用空间小,不影响使用功能,而且造价比较低,经济合理。采用本方法加固混凝土结构构件时,其非置换部分的原构件混凝土强度等级,按现场检测结果不应低于该混凝土结构建造时规定的强度等级。置换用的混凝土强度等级应比原构件混凝土提高一级且不应低于C25混凝土的置换深度,板不应小于40mm,梁、柱采用人工浇筑时,不应小于60mm,采用喷射法施工时,不应小于50mm,置换长度应根据混凝土强度和缺陷的检测及验算结果确定,但对非全长置换的隋况其两端应分别延伸不应小于100 mm。置换部分应位于构件受压区内,且应根据受力方向将有缺陷混凝土剔除,剔除位置应在沿构件整个宽度的一侧或对称的两侧,不得仅剔除截面的一隅。
上述混凝土结构加固技术还有待于在实践中进一步探索,随着建筑科学技术的不断进步,新型建筑材料不断出现,更好的加固施工方法将会有更大拓展,因此,加固施工方案的选择范围也将具有更为广泛的空间。
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3D打印技术专业以工学结合为办学的主导方向,以学生为中心,以能力为本位,融学历教育与职业资格考证为一体、理论教学与实践教学一体化的运行机制。培养“一懂两会”(懂冲塑模具设计、会进行冲塑模具制造、会经营管理)的专业人才。以下是读文网小编为大家精心准备的:浅谈3D打印制造技术发展趋势及对我国结构转型的影响相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
随着社会的发展不断加快,人们的生活生产水平越来越高,使得传统的工业时代的离散型制造技术已越来越跟不上人们的生产要求,现代制造业主要是以智能型和环保为主要的发展目标,而以新型新信息技术外主导的科学革命正逐渐受到人们的关注和重视。作为其中的重要组成部分,3D 打印制造技术能够带动整个制造业的变革,甚至会对整个世界制造业的生产方式产生影响,将会从根本上改变人们的经济活动和社会活动,为制造业带来了新的发展趋势,并且还会对我国结构转型产生很大的影响。因此就我国目前的状况来看,为了促进我国制造业的发展,应注意开展3D 打印制造技术的研究开发,分析3D 打印制造技术所带来新的产业化机制,培养3D 打印制造技术的劳动力和创新性领导人才,从而为我国的制造技术带来新的发展,促进我国制造业的生产方式。
作为第三次工业革命的重要组成部分,3D 打印制造技术不仅能够推动新业态、新技术的发展,同时还能够影响制造业的生产方式,引领未来世界上制造业的发展趋势,因此世界各国对其的发展都给予了高度的重视。
1.1 世界各国都十分重视3D 打印制造技术的研发和发展
针对3D 打印制造技术的研发,仅仅是美国就在2009 年到2012 年这3 年的时间里,一共投入10 多亿美元进行这方面的研究,同时为了全面提高美国制造业在世界中的竞争力,共成立了15 个制造创新中心、600 个国家实验室,来推动3D 打印制造技术的研发,使得美国的3D 打印制造技术处于世界领先位置。同时欧洲对3D 打印制造技术这一新兴技术的研究也十分重视,为了能够更好地进行研究,有些国家甚至是跨国之间组成联盟。
1.2 3D 打印制造技术涉及领域不断扩大并形成了完整的产业链
随着3D 打印制造技术的不断发展,使得3D 打印制造技术的应用范围不断扩大,目前已经逐渐应用到生物制造、汽车、航空航天、电子等各个行业之中,并且随着3D 打印制造技术的研发过程中多学科之间的深度融合,使得其应用范围将会进一步的扩大。同时随着信息、材料和生物领域技术的快速发展,目前3D 打印制造技术已经形成了一套完整的产业链,并形成了一定的产业规模和市场销售, 3D 打印制造技术制造产品已经逐渐由一些高端领域向办公、个人消费等大众化领域渗透,据美国相关部门的统计,仅仅2010 年3D 打印制造技术的全球产业规模就达到了20 亿美元左右,并呈现着逐渐增长的态势。随着对3D 打印制造技术的研发不断深入,其应用范围将会不断增大,同时其产业规模的增长也会越来越快。
我国对3D 打印制造技术的研发起步较晚,与国际发达国家产局明显,但我国对3D 打印制造技术已越来越重视,在将近20 年的时间里,我国建成了多个国家重点实验室,已经形成3D 打印制造技术的初步研发基础。其中我国自主研发的各项相关技术已经在我国制造业中获得了广泛的应用,例如西北工业大学和北京航空航天大学进行联合,就利用激光烧结成型技术制造出了钛合金飞机大型结构件,并在我国飞机中进行了成功试用等。证明我国已研发了3D打印制造技术的相关工艺和装备,代表着我国重大装备高性能关键金属构件制造技术和增材制造技术在国际社会中已经有了一定的竞争力。
尽管我国在3D 打印制造技术上已取得了较快较好的发展,但是总体上所面临的挑战使得我国3D 打印制造技术还面临以下方面的问题:(1)是在材料成形机理、装备开发和关键技术等方面没有自主的技术创新,大量的关键技术和核心零部件还有待研发。(2)由于我国对3D 打印制造技术的研发起步较晚,还没有引起相关部门和企业的重视,因此对3D 打印制造技术的研究重视度不高,产业资金投入资金缺乏,严重限制了我国3D 打印技术研发工作的进行。(3)我国各个研究机构联系不够,没有形成开放式的创新体系,使得创新资源不能有效地集中,缺乏技术交流平台。(4)由于受我国传统制造技术的影响,使得3D 打印制造技术的发展在我国缺乏强大的市场刺激,各领域对3D 打印制造技术的需求并不像国际社会中那么迫切。
尽管我国在3D 打印制造技术研究开发和应用方面与国外还存在一定的差距,但是为了推动我国3D 打印制造技术的发展,掌握产业发展的主动权,我国工业和信息化部积极推动3D 打印技术的产业化,并对今后的发展探索了新的产业化模式。我国目前的制造业还保留着传统的制造技术,使得生产效率受到了严重的限制,为了改变这一现状,我国多所学校和企业中的科研机构联合亚洲制造业协会成立了“中国3D 打印制造技术产业联盟”,以推进我国3D 打印技术的产业化,同时促进产业的可持续创新发展。除了积极发展3D 打印制造技术,我国还注意培养相关技术人才,加强人才队伍的建设,从而促进3D 打印制造技术的持续发展,为其产业化发展创造良好的基础。
3.1 传统的制造技术逐渐被替代
3D 打印制造技术主要具有方便快捷、产品便宜、绿色环保等优点,随着3D 打印制造技术的不断发展,使得我国传统制造业中廉价的劳动力毫无优势。同时对我国一些微小企业来说,还主要依靠传统的制造技术,大量依靠模仿生产缺乏独立自主的创新技术,随着制造业数字化进程加快,势必会被淘汰。
3.2 对优化我国制造业结果具有重要作用
我国的传统制造业,主要是依靠低端的制造技术以及强大的生产力,从而完成利润微薄、工作量大的生产化模式,受传统工业发展的制约,我国面临着产业低级、产业结构转型进程慢等挑战。为了改变这种不利局面,我国必须进行结构产业转型,3D 打印制造技术的产业化可以为推动我国结构转型的调整步伐,对完成我国工业现代化,提升国家制造业水平具有重要的作用,因此尽管3D 打印制造技术会给我国经济带来一些挑战,但是为了实现高端制造业、优化产业结构,就需要我国贯彻发展3D 打印制造技术。
在3D 打印制造技术中,我们逐步意识到自身与国外社会之间的差距, 3D 打印制造技术是新兴信息技术中重要的组成部分,在研发和开展3D 打印制造技术中,注意企业创新意识的培养,加强各研究机构的技术交流,并注意探索分析3D 打印制造技术成果产业化新机制,从而能够促进产业链和价值链的相融合和发展,提高3D 打印制造技术在我国的发展进程,促进3D 打印制造技术产业的可持续发展。文章主要描述了我国3D 打印制造技术的发展现状及发展趋势,同时对3D 打印制造技术对我国结构转型的影响进行了分析,希望会对今后这方面的研究有一定的借鉴作用和参考价值。
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焊接:也称作熔接、镕接,是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:大连期货大厦钢结构低温焊接施工技术相关论文。内容仅供参考阅读,希望大家能够喜欢。
大连期货大厦钢结构低温焊接施工技术全文如下:
钢结构工程中的低温焊接技术历来是学术界、工程界共同关注的课题。尤其是在近年来国内建筑钢结构行业的飞速发展和大量应用下,钢结构在低温环境下的施工被提到了相当高的位置,引起了各方面的高度关注。国内各大钢结构施工企业、各大科研院所都投入了相当大的人力、物力资源研究、解决低温环境下施工技术尤其是对焊接质量所造成的直接影响。在国内外建筑钢结构发展过程中,因为焊接质量控制不好所造成的焊接质量的下降甚至造成不安全隐患,甚至是因此所引起的安全事故不断发生,而由于环境所引起的焊接质量缺陷又是相当重要的一个方面。因此,国外内在此领域内的研究、试验力度不断加强。下面以大连期货大厦钢结构工程为例,对低温环境下的钢结构焊接技术进行简要的分析。
大连期货大厦位于大连市沙河口区,主体结构为242.8m高的超高层建筑钢结构工程,工程总建筑面积为13.15万平方米,是目前东北地区已建成的结构最高的甲级写字楼。由于本工程地处渤海湾,受陆地气候和热带海洋气候的综合影响较为严重。根据大连市常年气象预报,大连市每年11月底至第二年3月15日为冬季施工期,其中11月底至12月31日为初冬期,该期间平均气温在-5℃~+5℃之间,极端最低温度为-13℃;1月1日~2月底为寒冬期,平均气温为?5℃~-10℃之间,极端气温为-19℃,该期间为冬施最不利时期;3月1日~3月15日为冬末期,平均气温在-5℃~+8℃之间,极端最低温度为-15℃,主要受北风寒流影响,会出现温差较大的特殊时段。而自2008年9月份至2009年6月份为大连期货主体结构施工阶段,钢结构安装贯穿了整个低温的冬季时段。
本工程塔楼由钢筋混凝土筒体和钢结构外框架组成,横剖面为44.55m×44.55m的正方形,外框结构共设置42根由口1000×600×30×30、口800×600×30×30、口900×600×24×24、□600×600×24×24等多种截面规格组成的箱型钢柱,单根钢柱最重11.3吨;核芯筒混凝土内设12根H型钢劲性钢骨柱,为H750×400×16×16、H400×400×16×16、H250×250×12×12、H300×300×14×14、600×250×20×20;采用Q345和Q235材质组成H型钢梁主要分为以下几种规格:H800×300×14×18、H1000×300×18×20、H600×350×18×22、H800×200×14×14、H800×300×14×18;钢柱对接口采用全熔透焊缝焊接,钢柱与钢梁采用单面坡口焊接,所有对接口焊缝均为一级熔透焊,现场的焊接量较大。
大量焊接钢结构失效事故表明,低温是导致脆断的主要原因,特别是结构中存在着缺陷(缺口效应)则脆断效应更严重。当温度低于材料的临界转变温度时,在远小于σs的作用下,钢材的σs提高并接近于σb,出现完全无屈服的断裂。这就是进行低温焊接试验的根本原因。试验结果给我们带来了很多启示,也我们冬季施工提供了理论依据和操作指南。很多低温试验是相当成功的,为我们在工程施工过程中提供了可靠的理论及技术支持,为焊接工艺评定方案的编制提供了比较可靠的试验数据。
经过实验室的研究、分析,低温环境对焊缝金属危害的直接表征就是出现裂纹和工作状态下发生脆断,其脆断机理受温度下降的速率变化而变化,主要归纳为以下几点:
(1)低温焊接条件下,焊缝的冷却速度较常温比较速度增加,直接后果是t8/5下降,晶粒度随之粗大,因此冷裂纹的敏感性也相应增加。
(2)在结构拘束度很大的前提下,冷却速度过快,极易造成焊缝金属偏析,在较强的拉应力场作用下,在焊缝的偏析处即焊缝中心部分发生结晶裂纹,是热裂纹的一种形式。
(3)冷裂纹的延迟效应增加,焊缝金属在冷却过程中,游离氢的溶解度降低,冷却的速度变快,氢透出的时间变短,因此残留在金属的比例增大,使冷裂纹的效应增加。延迟效应同残留在金属中的氢含量成正比。
(4)低温下发生脆断的可能性增加,当构件的工作温度低于材料的脆性转变温度的情况下,在拉应力和焊接残余应力共同作用下,结构的静载强度大幅度的降低,极大可能在远低于材料的σs点的外力作用下发生脆断。
由于我国特殊的地理环境及近年来建筑钢结构行业的快速发展,越来越多的钢结构施工尤其是钢结构焊接都要经历冬季比较漫长的低温焊接过程。通过大量的试验和分析、研究,人们逐渐总结出了一套低温焊接质量控制的要领。首先,为了消除焊接应力对施工质量造成的影响,在高层钢结构焊接过程中,通常情况下都遵循从中心向四周扩展,采用结构对称、节点对称的焊接顺序。平面上采用从结构中心开始向四周对称扩展焊接,为减小焊接应力所造成的损害,同一根构件的两端不得同时进行施焊,不得从结构外圈向中心焊接,并在安装过程中预留焊缝收缩量。
其次,在低温环境下进行焊接施工时,不但要有严密的焊接防护措施,还必须采用焊前大范围加热的方法来消除不经焊前加热即进行焊接时母材与焊缝区的强烈温差,避免造成母材与焊接接头产生裂纹。焊前严格加热,施焊过程中保证持续、稳定并且较高的层间温度,全过程地执行窄道焊、有规律地采用左、右交替焊道可以有效的控制焊接裂纹的产生。
根据以上低温焊接质量控制要领,在大连期货大厦工程中,采取了如下焊接质量保障措施。
1) 钢柱焊接防护
焊接钢柱对接口时,在对接口下设置全封闭的操作操作平台(详见图1、2)。平台底部密铺脚手板后,采用石棉布铺垫于脚手板上,以防止焊接火花掉落伤人。操作平台四周采用防风、防火布搭设防风、雨顶蓬,当雨、雪天气时,顶蓬与钢柱连接处使用锡箔胶纸粘贴密实,防止雨、雪水渗透至焊缝上影响焊缝质量。
图1 钢柱对接口防风棚示意图
图2 钢柱对接口防风棚现场照片
2) 钢梁焊接防护
在风速超过8m/s,焊接钢梁节点时,在节点处设置焊接防风、防雨雪、防火花飞溅的局部防风罩和防风棚。局部防风罩用永久磁铁固定在焊缝两侧,两端可设置端板,以不影响焊接操作为原则,确定其间距,根据焊工的实际需要随时调整位置(如图3所示)。防风棚设置在迎风靠近焊缝的位置,施工人员在另外一侧挂篮内进行焊接作业。
图3 防风罩示意图
图4 钢梁防风棚现场设置照片
3) 低温焊接的温度控制
焊前预热:预热是防止冷裂纹的有效措施,预热的目的主要是为了增加热循环的低温参数t100,使之有利于氢的充分扩散溢出。预热温度的选择视施焊环境温度、钢材强度等级、焊件厚度或坡口形式,焊缝金属中扩散氢含量等因素而定。预热温度过高,一方面恶化了施工环境,另一方面在局部预热的条件下,由于产生附加应力,产生冷裂,同时会使板状铁素体形成,因此不是预热温度越高越好。根据《建筑钢结构焊接技术规程》中对于钢材最低预热温度规定Q345GJDδ=60mm最低预热温度为80℃,Q345Dδ=20mm可以不预热但需要烘干焊接区域内的水分。
大连期货大厦工程,由于中厚板数量较少,因此当焊接作业区环境温度低于0℃时,我们采用氧-乙炔中性火焰对钢柱焊接节点整体加热,对钢梁施焊焊缝加热,预热范围在焊接坡口两侧150mm范围内。预热时火焰离钢板保持大于50mm距离,并来回移动,使钢板均匀受热至预热温度。预热温度参见下表1。
表1: 焊缝预热温度表(℃)
钢材
牌号 接头最厚部件的板厚t(mm)
≤25 25
Q235 36 36 80 100 120
Q345 36 80 100 120 160
层温控制:低温焊接因焊接区域温度冷却失散较常温快,易产生脆硬组织不利于焊缝质量。焊接时,焊缝间的层间温度应始终控制在90℃~130℃之间,每个焊接接头应一次性焊完。施焊前,注意收集气象预报资料,预计恶劣天气即将到来,应放弃施焊。若焊缝已开焊,要抢在恶劣天气来临前至少焊完板厚的1/3方能停焊;且严格做好够热处理和防护措施,当重新焊接时应先预热后再进行焊接,重新焊接预热温度、时间相对延长。
表2: 焊缝层间温度控制参数表(℃)
钢材
牌号 接头最厚部件的板厚t(mm)
40
Q345 100 100~200 140~200
焊后热处理:在负温下焊接完成后,在焊缝两侧150mm范围内用两把烤枪烘烤来进行焊后热处理,加热温度在180~200℃之间,保持在1小时左右,加热后立即采取保温措施,使焊缝缓慢冷却至环境温度。
焊后缓冷处理:当焊接焊缝后热达到要求后,采用石棉布加保温棉双重多层保温,需包裹密实,确定保温时间达到缓冷效果。
4)远红外预热技术
目前比较先进的预热、保温技术就是远红外电加热技术,由于此技术采用了较先进的电脑控制,具有稳定性强、温度控制精准等特点,因此在近年来重大工程无论是制作还是安装过程中均得到了比较广泛的应用。尤其是对δ≥36mm的焊缝和重要焊接节点采用电加热,可以有效的保证焊缝的预热(后热)温度的均匀和准确性,对防止焊接裂纹的产生和控制应力应变起到积极的作用,特别在冬季施工中电加热起到了不可替代的作用。
1)焊工在正式焊接前,必须具备个人防寒用品,包括棉鞋、帽子、护膝、手套等,必须具备较长时间抵抗严寒的能力和防滑能力。尽量较少因人为因素对焊接质量造成的影响;
2)下雪天气及雪后,进行高空焊接作业,通道应设专人及时清扫,特别扫除薄冰,以保证焊工的安全通行和保存焊工体力。在施焊前对焊接区域必须用氧-乙炔中性火焰进行预热,消除水汽对焊接质量的影响;
3)焊机应尽量集中摆放在可移动的焊机防护棚内,防护棚内应设置加热设备,使焊机在正温状态下工作;
4)使用前,气瓶应尽可能集中存放,在气瓶存放棚应设有加热装置,确保气体随用随有。气瓶在使用时,应放置在焊机棚内,实现正温管理,单机使用时,气瓶必须采取加热保温措施,采用电热毯加热外包岩棉或其它保温材料进行保温保证液态气正常气化,使保护气体稳定通畅;
5)冬季施工采用接触式测温仪控制预热、后热及层间温度,环境温度使用普通温(湿)度计监控;
6)保护气体应使用纯度为99.9%的CO2气体,以保证焊接接头的抗裂性能;
7)按要求对焊条进行烘焙、保温,严格执行焊材的使用、管理制度。焊条必须按标准进行烘干,烘干次数不得超过2次,在空气中的暴露时间不得超过2小时;
8)药芯焊丝使用过程中应采取防潮措施,焊机上的焊丝防护罩必须保持完好,未用完的焊丝应及时送回焊材库,防止受潮;
9)尽量选用国内最新研制的防风焊丝,减少空气流动对焊缝质量造成的影响。
在大连期货钢结构工程的整个冬季施工过程中,我们通过严格按照公司焊接研究所通过大量的低温焊接试验和施工经验总结并编制的焊接工艺评定报告和低温焊接技术规程组织施工。本工程焊缝总长5723.45米,在整个工程的焊接质量自检、第三方检测中,一次自检探伤合格率达到98%以上,返修合格率100%,本工程最终被评为钢结构金奖。
通过本工程,我们对于低温焊接施工技术主要归纳为以下几个方面,供同行参考:
1、根据工程结构的特点,合理编排焊接顺序,减少焊接残余应力;
2、在施焊过程中,钢材本身应实现正温(即要采用各种不同的预热方式提高焊缝周围小环境温度),选择合适的预热方式;
3、采取焊后紧急保温缓冷措施,减少因气温骤降所造成的焊接裂纹。
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论文关键词:建筑工程框架结构结构施工
论文摘要:在探讨当前建筑结构特点的基础上,从钢筋工程、模板施工以及混凝土工程三个方面论述了建筑工程框架结构施工技术,给提高建筑工程框架结构施工技术提供了一个参考。
(1)充分的材料准备。对那些散乱的材料而言,要在绑扎固定之后,将之转移到那些安全稳固的地方;或者是将其保存在安装好的梁上,并将之固定在钢架之上;对于在地面堆放的材料,应该做好对应的安全管理工作,防止其滑落造成伤害;在上面覆盖油布时还应该在油布上层压上重物,并在端部加以固定。
(2)做好焊接施工准备。在正式的焊接施工之前,应该根据对应的操作规范走好焊接试验工作;对进场的每一批钢筋都应该进行逐批次的自检。同时做好取样力学试验工作,在自检的基础之上还要对焊接的质量进行适当的抽查,尤其要对那些由疑问的钢筋做重点抽查,且需要对于各个试验和检查人员都应该进行专业技术的培养。
(3)放样与下料施工。在进行实际施工过程中年的放样以及下料过程中,都应该留有一定的余量,这主要是考虑到焊接完成之后,在焊缝处将出现线性的收缩,且框架结构中的桁架、梁等在受到弯矩作用之后还将拱起。虽然其收缩和变形量将与其他各种因素相关,但是结合施工实践以及具体的实验来讲,通常需要考虑的收缩量一般是:当受弯构件的总长不超过24m时,放样余量在5mm左右,当总长在24m以上时,放样余量则取8mm。
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摘要:在探讨当前建筑结构特点的基础上,从钢筋工程、模板施工以及混凝土工程三个方面论述了建筑工程框架结构施工技术,给提高建筑工程框架结构施工技术提供了一个参考。
关键词:建筑工程框架结构结构施工
当前建筑工程结构的一个重要特点就是朝着高层以及超高层的方向发展,而这个趋势给建筑工程的框架结构特点带来了新的特点。高层建筑在竖向构件以及构成方面带来了逐层累积的重力以及载荷,这就需要较大尺寸的柱体以及墙体来支撑,给工程框架结构施工带来了新的技术要求。
与此同时,建筑的构件还需要承受地震载荷以及风载荷等荷载,而且这些载荷都属于非线性的竖向分布载荷,而且对建筑高度的敏感程度较高。以地震载荷为例,就层数较低的建筑而言,考虑这些建筑的荷载时一般只需要考虑恒定载荷以及部分动载荷,而对于建筑物的墙体、柱体以及楼梯等结构,一般不会予以严格控制,其他构件满足设计要求之后,对应的这些构件也都达到了设计要求。同时,对于现代化的钢架支撑系统,在设计的过程中在没有提出特殊承载要求的时候,不需要对柱体以及梁的尺寸加大,只需要增加板就能达到对应的要求。但是,对于高层建筑,解决上述问题还不够,首先要解决的问题除了抗剪问题之外,还需要考虑抵抗变形以及抵抗力矩的问题。部分高层建筑的柱体、梁、墙体以及楼板在设计过程中经常需要考虑到结构的具体布置、特殊材料的使用,这样才能很好的抵抗较大的变形以及较大的侧向载荷。
在实际的钢筋工程施工过程中,存在的质量问题较多,主要包括:选择的焊条规格、型号不对;钢筋焊接接头存在偏心弯折问题;箍筋具体尺寸不能满足要求等。在框架施工的过程中,这些问题都需要予以妥善解决,否则将对框架整体质量造成影响。而在钢筋加工完成之后,在钢筋的板扎以及成品的保护过程中存在对应的质量问题,诸如钢筋的类型和数量等没有达到要求、钢筋垫块不充分或者是没有提前稳固,一旦在对钢筋验收通过之后将造成后续施工的质量问题,诸如混凝土浇筑移位等,将造成实际施工材料的尺寸与设计尺寸存在偏差的问题,对建筑框架的整体结构安全性造成影响。同时,在对钢筋结构进行再焊接的过程中,对框架结构的整体形状等都会造成改变,给框架整体施工质量造成影响。
(1)充分的材料准备。对那些散乱的材料而言,要在绑扎固定之后,将之转移到那些安全稳固的地方;或者是将其保存在安装好的梁上,并将之固定在钢架之上;对于在地面堆放的材料,应该做好对应的安全管理工作,防止其滑落造成伤害;在上面覆盖油布时还应该在油布上层压上重物,并在端部加以固定。
(2)做好焊接施工准备。在正式的焊接施工之前,应该根据对应的操作规范走好焊接试验工作;对进场的每一批钢筋都应该进行逐批次的自检。同时做好取样力学试验工作,在自检的基础之上还要对焊接的质量进行适当的抽查,尤其要对那些由疑问的钢筋做重点抽查,且需要对于各个试验和检查人员都应该进行专业技术的培养。
(3)放样与下料施工。在进行实际施工过程中年的放样以及下料过程中,都应该留有一定的余量,这主要是考虑到焊接完成之后,在焊缝处将出现线性的收缩,且框架结构中的桁架、梁等在受到弯矩作用之后还将拱起。虽然其收缩和变形量将与其他各种因素相关,但是结合施工实践以及具体的实验来讲,通常需要考虑的收缩量一般是:当受弯构件的总长不超过24m时,放样余量在5mm左右,当总长在24m以上时,放样余量则取8mm。
对于现浇混凝土结构,新浇筑的楼层重力载荷以及施工载荷都是由多层模板支架体系来承担的,然后再由模板支架体系将载荷传递给楼层的楼板。但是,在施工的过程中,由于施工时间爱你较短,这些楼层的楼板依然处于养护期,其承受载荷的能力有限。这就导致施工载荷存在更多的不确定性,部分甚至将超过混凝土结构正常使用状态所承受的设计载荷。
(1)基础模板安装。在完成垫层施工之后,应该每天定时的对水平基础依照轴线进行测量,利用基础平面尺量好各个需要的边线,并在各个暗柱角用油漆做好对应的标记,确保安装模板的过程中,完全按照各个控制边线将材料支柱固定,这样可以有效的保证模板的硬度以及稳固性,可以提高模板承受在浇筑过程中产生的施工负载以及施工载荷。而在基础侧模的安装过程中,还应该对垂直角度予以把握,尽量将安装偏差控制在3mm的范围之内。同时,在垫层与模板的底部结合处应该用较细的水泥砂浆将缝隙嵌填严实,保证不漏浆。最后,应该在模板的上口拉通线进行校直,保证边线顺直。
(2)主体结构模板施工技术。立杆是整个结构的支撑体系,施工过程中应该保证其立于坚实的平面之上,保证在安装好上层模板与支架之后能够承受对应的载荷,保证其不会被压垮。否则,不仅下层楼板结构的支撑体系不能逐层拿掉,而且一旦上下支柱在同一个垂线上时,整个结构体系将不能正常施工。加之整个支模工序都是按照对应的程序进行的,在没有对之进行完全固定之前,下一道工序是不能进行的。同时,在脚手架使用的时候,不能够将主节点的横、纵向水平杆;横、纵向扫地杆以及连墙件拆除。
(3)模板的拆除。模板在拆除的过程中要保证按照一定的顺序进行,一般是在后续支立的先拆,而最先支立的则最后拆;不承重、少承重的先拆,承重、承重大的最后拆掉;支撑部分先拆,方木模板最后拆。同时还应该将拆下的东西及时的运到安全场所,防止造成不必要的伤害和损失。
(1)混凝土原材料的选择。对于所有进场的材料都应该有材料的质量保证书,混凝土尤其重要。同时,混凝土还需要包括各个不同类型的具体强度级别、包装以及出厂日期等,这些项目都需要进行严格的检查。
(2)配合比和合理控制。通过合理的控制配合比可以达到提高提高水泥强度以及提高混凝土的和易性目的。但是,对应的造价自然会增加,且会造成混凝土体积的变化率以及用水量发生变化。所以,还应该对掺入的水泥量进行控制,水泥用量应该控制在允许范围之内。
(3)混凝土浇筑过程。通常而言,混凝土的浇筑施工方案是需要通过审批的,对于可能出现的问题都要有对应的解决方案及策略才能保证最佳的计算结果。同时,在浇筑之前还应该对模板的位置、截面尺寸以及标高等来进行控制,保证与设计相吻合,且支撑足够牢固。
[1] 勾向海.房地产建筑框架结构施工质量的控制[J].科技创新与应用,2012(3):183.
[2] 杨勇钢,黄颜辉.建筑框架结构在施工中产生的问题浅析[J].南北桥,2009(10):161-162.
[3] 秦德广.探析建筑框架结构在施工中产生的问题[J].民营科技,2011(3):293.
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摘 要:钢筋混凝土结构的耐久性和可靠性是建筑工程重要的质量指标,而腐蚀是对其产生影响的重要因素。在实际工程中,由腐蚀带来的各种问题是建筑工程人员最为关注的问题之一。该文在分析钢筋混凝土各种腐蚀原因与机理的基础上,论述了预防钢筋混凝土结构腐蚀的各项措施,为在工程中有针对性地使用腐蚀预防措施,保证工程质量提供有效的参考。
关键词:钢筋混凝土 腐蚀 预防措施
钢筋混凝土结构的腐蚀,是指其与所处环境间产生了各种物理或化学反应,进而引起的材料本身性质的变化。随着建筑工程技术的不断进步,人们对建筑工程质量的要求也越来越高,腐蚀现象已成为建筑工程人员最为关注的问题之一。在建筑工程中,钢筋混凝土结构是最常用的结构形式,而腐蚀对其耐久性与可靠性造成了严重影响[1],给建筑物带来了不确定的安全隐患。由于钢筋混凝土是气、水、固三态混合而成的复杂体系,所以多种因素都会引起腐蚀现象。因此,全面了解各种环境下钢筋混凝土结构的腐蚀原因与机理,有针对性地使用正确适当的腐蚀预防措施,对于保证工程质量和延长建筑物使用寿命都具有重大意义。
钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土复合而成,环境对这两部分的腐蚀是造成钢筋混凝土结构损坏的重要因素,其腐蚀的成因与机理主要包括以下几种。
中性化现象是指空气中的二氧化碳与水泥水化反应生成的氢氧化钙发生反应,生成碳酸钙沉淀而导致混凝土孔隙溶液pH值降至9以下的现象。一般而言,中性化也包括其他矿物导致pH值下降的碳化。发生中性化的混凝土会变得致密且重量增加,进而产生一些细微的龟裂。当中性化发展至混凝土内部的钢筋表面时,低pH值将破坏钢筋钝化膜赖以维持的碱性环境,在渗入的氧气和湿气共同作用下,就引发了钢筋的腐蚀。
钢筋混凝土中的氯离子有自由态和化合态两种,只有自由态氯离子才会造成钢筋混凝土结构的腐蚀。游离的氯离子会和水形成盐酸,然后与混凝土中的氢氧化钙反应,使混凝土的密实性大大降低。另外,氯离子也是很强的去钝化剂,在其到达钢筋表面时,将会严重破坏钝化膜,造成钢筋的腐蚀,腐蚀后形成的氧化物会导致体积膨胀2.5~4倍,在混凝土内部产生超出其所能承受的拉应力,导致混凝土产生张力裂缝,降低钢筋与混凝土的握裹力,引起钢筋混凝土结构的承载力下降,严重的甚至使钢筋混凝土局部的保护层产生脱落。
混凝土的冻融破坏是指混凝土中的水在低温下受冻结冰膨胀,在混凝土内部产生超过混凝土承受强度的应力,而对其结构产生的破坏。混凝土的冻融破坏属于物理腐蚀,位于北方地区的建筑钢筋混凝土经常会发生这种腐蚀。在反复冻融破坏的循环作用下,混凝土内部的损伤会不断累积,最终形成表面剥蚀和冻胀开裂两种破坏结果。表面剥蚀是由于混凝土毛细管中的水分从内部热端向表面冷端迁移,而导致表层先受冻,在多次受冻后表面会发生逐层剥离。冻胀开裂是由于水在混凝土毛细孔中结冰,体积膨胀导致的混凝土开裂。混凝土的冻融破坏严重危害建筑物的安全性。
碱集料反应是指混凝土原材料中的碱性物与集料中的活性成分发生化学反应,生成的吸水膨胀物产生混凝土内部应力导致开裂的现象[2]。其中碱性物主要来自水泥熟料和外加剂;集料中活性成分主要是二氧化硅、硅酸盐和碳酸盐等,故混凝土碱集料反应有碱―硅反应,碱―硅酸盐反应和碱―碳酸盐反应三种,其中的碱―硅反应最为常见。碱集料反应一般多为混凝土成型若干年后逐渐发生,当裂缝出现后,随着空气、水和二氧化碳等的侵入,混凝土碳化和钢筋锈蚀等又会使裂缝进一步扩大;在寒冷地区,还会使冻融破坏加速,最终将导致钢筋混凝土结构的综合性破坏。
恰当选择防腐蚀材料,合理运用防腐蚀措施,都可以有效防止钢筋混凝土结构腐蚀的发生,延长建筑物的寿命。
高性能混凝土是一种新型高技术混凝土,是目前较常用的防腐蚀材料。从混凝土的腐蚀原因与机理来看,多数腐蚀因素都与混凝土的渗透性有关。高性能混凝土的用水量较低,具有较优异的填充性,其中掺加的微硅粉可有效缩小混凝土中的孔隙尺寸,并且阻断内部毛细孔,使混凝土中氯离子渗透率大幅降低[3],还能减少冻融破坏对混凝土的损害。
粗、细集料是碱集料反应发生的必要条件之一,因此粗、细集料的耐腐蚀性以及其表面性能都对混凝土的耐腐蚀性具有重大的影响。在选择混凝土中使用的粗、细集料时,应对其致密性、材料的吸水率和其它杂质的含量进行严格控制。
混凝土耐腐蚀剂是一种新型的混凝土外加剂,在建筑工程中合理的使用这种外加剂,可以提高混凝土的密实性,提升钢筋的阻锈能力,从而提高钢筋混凝土结构的耐腐蚀能力与耐久性。但在使用前,必须对其中所含的氯盐含量进行检测。
使用防腐涂料可以隔绝钢筋混凝土中的离子通路,防止腐蚀反应的产生。防腐涂料主要有钢筋表面涂层和混凝土外表面涂层两种。钢筋表面涂层主要有不锈钢钢筋、镀锌钢筋、合金钢钢筋、包铜钢筋以及环氧树脂涂层钢筋等多种类型,其中最常用的为环氧树脂涂层钢筋。混凝土外表面涂层主要有表面涂料、渗透型涂层以及聚合物改性砂浆等多种类型。其中表面涂料能够抗氧化,防紫、红外线,耐适度化学侵蚀;渗透型涂层能够部分深入混凝土内部,堵塞孔隙形成一定防护层;聚合物改性砂浆具有抗渗性好,粘结力强等特点。
设计混凝土配合比是实际建筑工程中很重要的一项工作,混凝土配合比的设计一般有两类要求,即按强度的要求或按密实度的要求。为了增强钢筋混凝土的防腐蚀性能,在进行混凝土配合比设计时,应选用按密实度要求进行混凝土配合比设计,其强度等级较高,而且具有较高的密实性。
电化学除氯是指通过在混凝土外部施加电场以及阳极网格的方法,来显著降低氯化物含量、增加钢筋周围pH值、使钢筋表面重新钝化的一种新技术。使用该技术无需破坏钢筋混凝土结构的保护层,就可实现快速、高效、低成本的非破损型修复。该技术在欧美被广泛应用,我国则起步较晚。
在实际的施工中,应加强施工质量管理,充分的混凝土捣固,认真压实处理的表面对控制混凝土裂缝产生以及提高混凝土抗腐蚀性都具有重要的作用。
由此可见,钢筋混凝土的组成材料特性复杂,进而导致腐蚀的产生原因众多,在任何环境下的混凝土腐蚀影响因素都不是单一的。因此,只有充分的理解各种腐蚀的原因及机理,并掌握相应的防腐蚀处理措施,才能在实际工程中确保建筑工程质量,避免由钢筋混凝土结构腐蚀引起的事故,并减少建筑后期的维护费用。
[1] 王江华,李松涛,栗克强.混凝土耐久性的影响因素及对策[J].科技信息(科学教研),2008(15):135-136.
[2] 石双才.混凝土结构的腐蚀机理及预防措施[J].华章,2010(7):134-135.
[3] 何松晟,高玮,汪磊.矿物掺合料对混凝土抗氯离子渗透性影响研究[J].武汉工业学院学报,2011(4):80-83.
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对于高层建筑而言,其基础形式通常都离不开大体积混凝土底板或承台,因而大体积混凝土结构对于高层建筑而言具有十分重要的意义。进行高层建筑的实际施工过程中,由于进行大体积混凝土结构的处理过程中所采取的处理方法不尽相同,因而通常需要充分考虑各种可能出现的情况和问题。对于大体积混凝土而言,各国的规定也各不相同,我国就高层建筑混凝土而言,在相关行业标准中规定“大体积混凝土其内部与表面之间的温度差,以及外表面同环境之间的温度差都不可以超过25℃”。
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(1)充分的材料准备。对那些散乱的材料而言,要在绑扎固定之后,将之转移到那些安全稳固的地方;或者是将其保存在安装好的梁上,并将之固定在钢架之上;对于在地面堆放的材料,应该做好对应的安全管理工作,防止其滑落造成伤害;在上面覆盖油布时还应该在油布上层压上重物,并在端部加以固定。
(2)做好焊接施工准备。在正式的焊接施工之前,应该根据对应的操作规范走好焊接试验工作;对进场的每一批钢筋都应该进行逐批次的自检。同时做好取样力学试验工作,在自检的基础之上还要对焊接的质量进行适当的抽查,尤其要对那些由疑问的钢筋做重点抽查,且需要对于各个试验和检查人员都应该进行专业技术的培养。
(3)放样与下料施工。在进行实际施工过程中年的放样以及下料过程中,都应该留有一定的余量,这主要是考虑到焊接完成之后,在焊缝处将出现线性的收缩,且框架结构中的桁架、梁等在受到弯矩作用之后还将拱起。虽然其收缩和变形量将与其他各种因素相关,但是结合施工实践以及具体的实验来讲,通常需要考虑的收缩量一般是:当受弯构件的总长不超过24m时,放样余量在5mm左右,当总长在24m以上时,放样余量则取8mm。
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2.3.1 高压喷射防渗墙。高压喷射防渗墙是借助于高压射流冲击扰动坝基覆盖层,同时灌入水泥浆,使浆液与被灌地层土颗粒掺混,形成防渗墙。
2.3.2 垂直铺塑。垂直铺塑是利用链斗式挖槽机,通过链条及链斗连续挖掘出渣,形成连续的槽孔,并用泥浆固壁,成槽后随即辅设防渗薄膜,回填粘土。挖槽深度一般≤15m,槽宽为15~30cm。适用于砂壤土层,工效较高。
2.3.3 水泥土搅拌桩防渗墙。运用深层搅拌桩机把水泥浆喷入土体并搅拌,使水泥与土体混合,经水泥的水解、水化和离子交换等一系列反应,硬结成墙2002年长江堤防防渗工程中被广泛应用,共造墙98×104m2,占总成墙面积的69%。其优点是造价低(90~130元/平方米),设备轻便,墙厚为25~30cm时,在深15m范围内墙体完整性较好。适用于细粒料的土砂层及含少量砾石的砂砾石层。
2.3.4 自凝灰浆防渗墙。自凝灰浆防渗墙是在塑性混凝土墙的基础上发展而来的。使用水泥、膨润土并掺入少量缓凝剂制成“自凝灰浆,在凝固前可作为造孔中的固壁泥浆,完工后自行凝固,形成墙体起防渗补强作用。该技术在美国、法国等国家均已使用,我国尚处于起步阶段。
2.3.5 帷幕灌浆。帷幕灌浆是把一定配合比的具有流动性和胶凝性的浆液,通过钻孔压入岩层裂隙中,经胶结硬化后提高岩基的强度,改善岩基的整体性和抗渗性。我国常采用孔口封闭灌浆法,随着二滩、小浪底工程的建设,国际上一些高效率的施工方法,如GIN灌浆法自下而上纯压式灌浆法等引进我国,促进了我国灌浆技术的发展GIN法是前国际大坝会议主席、瑞土学者隆巴迪首先提出的。中国水利水电基础工程局夏可风在《地基处理新技术在水利水电工程中的应用》一文中指出:GIN法的基本概念是,对任意孔段的灌浆,其能量消耗均为一个定值,这个能量消耗的数值近似等于该孔段最终灌浆压力P与灌入浆液体积V的乘积PV,PV就叫作灌浆强度值,即GIN由于裂隙岩体灌浆时,大裂隙常常注入量大而使用压力小,细裂隙常常注入量小而使用压力高因此,如果在各个灌浆段的全部灌浆过程中,都控制GIN为一常数,就可以自动地对开敞的宽大裂隙限制其注入量,对可灌性差的致密地段提高灌浆压力。GIN法灌浆自动考虑了岩体地质条件的实际不规则性,使得沿帷幕体的总注入浆量合理分布。GIN法在欧美一些国家的工程中应用,取得了较好的效果。
结束语:我国有许多水利堤坝需要进行防渗处理,堤坝防渗加固尤为重要。因此,提高水利工程堤坝防渗加固技术,对我国水利工程意义重大。
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应力吸收层设置于半刚性基层与水泥混凝土路面板之间,一般来说起应力吸收、隔离、防水和封水以及防止反射裂缝等作用。水泥混凝土路面板和半刚性基层之间设置的应力吸收层,具有集料细、矿粉用量大、油石比大、空隙率小、饱和度大等特点,因此,一般采用砂粒式或细粒式的密级配沥青混合料,本文记为YF型。
3.1 热拌YF型沥青混合料宜采用运料车运输,但不得超载运输,或急刹车、急弯掉头;运料车的运力应稍有富余,施工过程中摊辅机前方应有运料车等候
3.2 运料车每次使用前后必须清扫干净,在车厢板上涂一薄层防止沥青粘结的隔离剂或防粘剂,但不得有余液积聚在车厢底部
从拌和机向运料车上装料时,应多次挪动汽车位置,平衡装料,以减少混合料离析。运料车运输混合料宜用苫布覆盖保温、防雨、防污染。
3.3 运料车进入摊铺现场时,轮胎上不得沾有泥土等可能污染路面的脏物,否则宜设水池洗净轮胎后进入工程现场;若沥青混合料不符合施工温度要求,或已经结成团块、已遭雨淋的不得铺筑
3.4 摊铺过程中运料车应在摊辅机前100mm-300mm处停住,空挡等候,由摊辅机推动前进开始缓缓卸料,避免撞击摊辅机;运料车每次卸料必须倒净,如有剩余,应及时清除,防止硬结
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