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绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇水工建筑论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
当水工建筑物修筑在地震烈度7°(含7°)以上区域时,应进行抗震计算,以保证工程的正常运行。为做好水工建筑物抗震设计,水利部先后两次编制《水工建筑物抗震设计规范》,即SDJ-78(试行)和SL203-97。
在执行规范SL203-97过程中,发现4.9.1地震主动动土压力计算公式中,对主动动土压力系数Ce取值的提法值得商榷。
2地震主动动土压力计算
《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97中给出的地震主动动土压力代表值计算公式为:
式中Fe——地震主动动土压力代表值
qo——土表面单位长度的荷重
Ψ1——挡土墙面与垂直面夹角
Ψ2——土表面和水平面夹角
H——土的高度
γ——土的重度的标准值
φ——土的内摩擦角
θe——地震系数角
δ——挡土墙面与土之间的摩擦角
ζ——计算系数,动力法计算地震作用效应时取1.0,拟静力法计算地震作用效应时一般取0.25,对钢筋混凝土结构取0.35并规定,公式中的Ce应取式(2)中按“+”、“-”号计算结果中的大值
3墙后填土为水平面时主动土压力系数应小于1
主动土压力按库伦理论计算,墙后填土是砂土,只有内摩擦角φ,没有凝聚力C(若考虑凝聚力C的影响,则通过加大内摩擦角的办法,即采用“等值内摩擦角φ0”将凝聚力C包括进去),因此主动土压力系数是与土的内摩擦角φ密切相关的。在墙后填土为水平面,砂性土内摩擦角φ为15°~50°时,主动土压力系数应小于1。
3.1地震主动动土压力系数Ce计算公式中的明显不合理
在SL203-97中4.9.1条地震主动动土压力公式中,主动土压力系数Ce值的大小关键在于,规范要求取“+”、“-”号计算结果中的大值。此种提法不妥,因为采用时,Ce值肯定会大于1。
(1)地震主动动土压力与静土压力计算不同,在于水工建筑物遭遇地震时主动动土压力要考虑地震系数角θe的影响,θe是随着地震烈度的大小而变化,其公式为:
式中ζ——计算系数,一般取0.25,对钢筋混凝土结构取0.35
αh——水平向设计地震加速度
αv——竖向设计地震加速度,应取2/3×ah
现将不同地震列度的θe值计算如表1,可供抗震设计时应用。
可见,当Ce取“-”号时得2.8891,数值不确切。
在进行抗震设计时,应将库伦公式中的土容重γ,土的内摩擦角φ和墙面与土之间的摩擦角δ,均按地震基本烈度对应的地震系数角θe,分别修正为λ/cosθe,φ-θe。
(2)取地震烈度7°,土的内摩擦角φ为22°,11°,其余Ψ1、Ψ2为零的情况下,分析对Ce值的影响。不同φ值的Ce值计算如表2。
可见,Ce在采用时,其结果毫无实用价值。
3.2动土压力与静土压力比值分析。
地震主动动土压力包括静土压力和动土压力,用两者比值分析地震动土压力系数Ce采用的正确性。
(1)利用公式分析
已知地震主动动土压力系数为0.4318,而静土压力系数
(2)利用SDJ-78(试行)中公式核算
按公式
式中Ce——地震动土压力系数,取4.0
Cz——综合影响系数,取1/4
kH——水平向地震系数,7°度地震时为0.1
φ——内摩擦角,22°
E——静土压力
动土压力与静土压力比值为4%。
(3)利用SL203-97中4.9.1公式的编制说明近似估算主动动土压力值和其比值。
经过对某工程实例计算后,动土压力与静土压力比值为5%。
4计算实例
现用某节制闸翼墙桩基整体稳定实例进行分析,地震主动动土压力经采用不同计算方法,其结果见表3。
已知条件:扶壁式档墙,墙长20m;墙底宽8.0m,墙后填土水平高度7.5m;填土等值内摩擦角22°;翼墙墙面与土之间外摩擦角为11°。墙后水深6.78m土饱和容重为18.2kn/m3,遇7°地震时取地震系数角为1.46°。
由表3可看出SL203-97与GB50286-98地震主动动土压力数值极其相近,但SL203-97动土压力仅占静土压力的2.8%。其原因在于SL203-97中4.9.1-1公式含有数值。
当墙后填土表面为水平,且墙面无外荷,墙面与垂直面夹角(Ψ或α)为零时,简化计算公式如下:
虑0.9833影响,计算结果为2486.5KN≈2487.3KN(GB50286-98),其动土压力与静土压力比值亦为4.6%。
另外再分析SL203-97中4.9.1-1公式,计算系数ζ取0.25和0.35对地震主动动土数值的影响,见表5。
当ζ为0.35时,地震角取2.05°,则Ce值为0.4397,,和当ζ为0.25时,地震角取1.46°,则Ce值为明计算系数区分0.25和0.35实际意义不明显。
5结语
(1)经过分析计算,在采用SL203-97中4.9.1公式进行抗震设计时,地震主动动土压力系数Ce应只取值计算,这和《堤防工程设计规范》GB50286-98、《港口工程技术规范》(1987年)、《水运工程建筑物抗震设计》JTJ201-84及《水工设计手册》第七卷挡土墙部分的规定相一致。
(2)在采用SL203-97中4.9.1公式时,计算系数不再区分0.25和0.35。
(3)建议SL203-97中4.9.1公式与《堤防工程设计规范》GB50286-98中当地震设防时主动动土压力库伦公式相统一。
参考文献:
(1)甘维义,甘城.《水工设计手册》[S].水利电力出版社,1982.
(2)冯国栋等.《土力学地基与基础》[M].中国工业出版社,1963.
(3)《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97[S].水利电力出版社,1998.
(4)《水工建筑物抗震设计规范》SDJ10-78[S].水利电力出版社,1978.
关键字:给排水工程建筑设计
一、问题的由来
随着社会的进步和人类对工作环境、生活质量,特别是对美的追求的不断提高,人们已不再满足于原有的一套设计习惯。并且随着我国市场经济的确立,为了在竞争激烈的市场中求得生存和发展,更要求对以前不受建筑设计重视的给排水工程的设计来一个较大的改革,以适应日趋变化的业主市场。
长期以来,给排水工程设计采用的是一种封闭静止的方法,就工艺而工艺,就生产而生产,仅仅只是为了满足单一的一种功能,没有综合地考虑各种要素,因此工程的最终结果必然不能全方位地满足业主的各方面要求,更不能满足日趋重要的环境要求。
近年来给排水工程设计的经验教训告诉人们必须在设计的观念上要有一个较大的革新,或者说必须有一个新的认识才能真正确保给排水工程的设计质量的提高,即良好的功能和良好的建筑形象的高度统一。良好的功能可为生产和管理人员创造舒适安全和整洁优美的环境,从而提高劳动生产率;而良好的建筑形象也是一种功能,这种功能不光是物质上的还有精神上的。
水厂建筑的特点:一是工业建筑范畴,但不能忽略其美观;二是建筑物匍伏于地,尺度不大,并且形式单调均一分散、变化不大;三是构筑物所占比重特大,表现在体量闷沉、笨重,而且一般布置在厂区平面显眼的中心位置;四是污水处理厂气味重而难闻;五是为使水厂的环境更加接近自然,需有大面积的绿化。因此,水厂的建筑设计的意义倒并不完全在于如何做好工艺(这是很重要的),如何画出一张美丽的图画,而在于其理想的目标能得以实现,完美的构思能得以表达,合理的功能能得以兑现,以及优雅的环境能得以体现。为了达到这个目的,水厂的建筑设计首先应该在确实掌握丰富的信息、详实的资料的条件下,在加强内部工种联系的前提下,在正确的设计原则指导下和正确的方式组织下,有步骤、有计划地应用现代化的科学方法和先进的技术手段去加以制订(其中还要特别重视国外的各种先进经验)。我们不能把设计的全过程看成是一个封闭———自立门户的模式;单一———就事论事的模式,稳定———一成不变的模式;而应该看成是一个持续发展的、不断开放的、经常变化的动态体系,才能确保设计出一个完美的优秀工程。
二、要注意的几个因素
1工艺流程的要求
给水处理厂即一般常称的自来水厂。由于原水水质不同,工艺流程有各种组合,但它的基本工艺为混合、絮凝、沉淀、过滤和消毒。在城市水厂中,基本流程为原水一级泵房加药絮凝池沉淀或澄清池滤池消毒清水池二级泵房用户。水厂内的主体处理构筑物中沉淀池、滤池基本上都高出地面,只有清水池可以埋入地下,而当沉淀采用平流式沉淀时,其池长达100余m,在水厂中会形成单调冗长的池体,都需加以仔细设计。
大多数的城市污水处理厂的流程一般为提升后的污水重力经格栅沉砂初沉曝气二沉消毒出流。如果排入的水体是感潮水体,有时亦会在处理水排入前有提升泵站,以解决时污水厂的出水问题。
对于地下水位高的地区兴建的污水厂,为了解决构筑物的空池抗浮,往往以出水末端构筑物的高度为控制,而将进水泵站以后的构筑物以高出地面3~4m布置,这样就必须对这种沉闷不堪的大体量砼面作建筑处理,同时也必须对池间联系的狭小的通道走廊作恰当的建筑处理,否则作为一个整体环境来讲是极不理想的,往往也不易被人们所接受。
2总体规划的要求
总体规划非常重要,它是设计的灵魂。在规划时首先要有一个总体布局的构思,其中应包括:工艺布局的合理、道路走向的清晰、广场的适宜、地域的平衡、人流的互不交叉和公建用房(即生活区,其中包括办公、科研、试验、管理、会议室、食堂、厨房等内容)的最佳布置,然后按照①功能分区合理、简捷、便利、经济的原则;②风向、日照、地形有利的原则;③构图优美、对比均衡、空间流通的原则等,根据工艺流程的要求,结合厂址的自然条件及环境条件(包括地形以至地质条件、厂外道路系统、绿化条件、朝向、原有建筑物等)来进行总体规划。在总体规划中必须注意要创造良好的日照、空气和通风条件,还要尽量避免噪声的干扰,合理安排和大量利用绿化,把生态环境放在首位统一规划(特别是厂前区),然后将建筑物(或构筑物)布置在经过深思熟虑的绿化等环境中。在绿化设施中须充分考虑到生态绿化和景观绿化的有机结合,并多种植些可以释放有益气体和减少尘埃的树种,以改善厂区环境,减少空气污染,提高厂区的明洁度。
同时,建筑物(构筑物)的设计原则还必须在立足于“环境、空间、形式”三者统一的原则基础上,使群体形象和个体形象都能表现出一种内在的含蓄和谐调,并通过曲直、高低、虚实、明暗、黑白、凹凸、方圆、上下等造型元素和设计手法的运用充分体现出工艺工程设计的新境界。
3传统观念的改革
传统是指技术上、文化上历史的凝聚、沉淀和积累,它是人们长期经验和教训的总结,是固有的客观存在。它之所以能长期继承,经久不衰,并在某些方面形成一种固有的心理态势,就是因为它具有一定的吸引力和耐人寻味的余韵,因此它往往极易被人们长久地、习惯地循套,自然地袭用,即使有时会出现一些问题和不足,但对成功来说总往往可加以原谅,或者最后说总的还是成功的。我们如果辩证地看,则可以这样说,在继承传统之余必须要有充分的创新,即从“现实的需要出发对传统作转变的工作”。如果工艺总是老一套形式,形式总是老面孔,色彩总是陈调重弹,即使在功能上还可以过得去,能满足业主的一般要求,但从社会发展来看,从两个文明来看,无论如何在组织形式上、在事先指导上、在各专业的协调、在通气上都应该重新思考,不能一味循旧。在工艺上必须要创新、要提高、要有些新东西。在选型、色彩上必须要美观、要有所升华,否则就不能使业主感到非常满意,不能心情舒畅。为此可以说挑战创新是必须的,是绝对的,没有创新就会暮气沉沉没有生气,就不能前进。
4防止专业之间的各行其是
长期以来,给排水工程的习惯做法是工艺一马当先,先提出设想,后再递交给其它各工种,尽管各工种可以回提条件给工艺,但由于已成习惯,且因为各专业对工程总的概念认识不足而未能充分进行必要的商榷了解,互相质疑,因此就提不出内在的、关键的问题,致使矛盾隐蔽得不到圆满的解决,有时还会引起返工,最后造成木已成舟的尴尬局面,导致项目得不到最佳的方案,达不到最理想的质量。
从管理科学上来说事先指导,预先协商,不把问题的解决拖到最后,这是最科学也是最有效的工作方法。如果一个专业的设计,一味地关在工作室里,并且总是闭门苦思(即没有和其它有关专业认真商量研究),就只会把这些设计(即使是本专业中最优秀的设想)从一个社会现象变成了一个孤零零的个体,并且将这个专业完全裹入到“绝对正确”之中而一丝也动弹不得,其结果必然是感觉迟钝且视感平平,最后远不能满足业主的总要求。因此,在整体设计中要非常重视事先的协调,重视事先的各有关专业的参与协商,并且必须认识到这不光是一个单一的项目也是一项系统工程,其优劣的关键必然是组成这个组织内的各有关要素的综合,而决不是一个主导专业的所为(当然,它是很重要的)。所以决不能允许各专业各行其是,或者说是过分地突出自己,而缺少必要的整体相融性。只有通过组织有序的精心的全面的设计安排,我们才能把一个初看好像支离破碎、意见分岐、没有完整性的模糊、凌乱的印象,变成一幅诗意盎然、变化有序、排列恰当、构图完美的图画。
5建筑设计的重要性不可忽视
长期以来,由于历史的原因,建筑设计(特别是工业建筑)在思想上趋于封闭狭隘,在形式上趋于呆板一律,在色彩上趋于灰暗、单调,总之建筑在如何体现满足人类的舒适和精神要求这方面考虑得太少了,更谈不上在美观的构思上多下功夫,而只片面单纯地理解为单一的功能性构筑物,仅为满足生产而已,别无它求,诸如环境、空间、选型、尺度、色彩等方面都无关紧要也无须多考虑。
因此在工业建筑中,建筑的地位一直不高,也没有什么发言权,最后造成厂区建筑不美观,品味不高,大家不满意。随着社会经济的发展,人民生活水平的提高,人们已不仅仅满足于需要有一流的先进的工艺、能生产出较好的社会需要的产品,人们的追求向更高层次发展,更需要有一个包括优美的环境,良好的工作条件在内的赏心悦目的舒适的氛围,更需要防止和减少工业建筑常有的废水废气对周边环境的污染。这就需要进行全方位的综合的建筑设计,对污染进行充分有效的处理,保证有清晰的水质和洁净的空气。建筑设计虽然不像工艺设计那样直接产生经济效益,但从全局、长远的效应来看,其对提高生产效率、保障职工的身体健康、社会的文明都能起到很好的、积极的能动作用。因此,我们有必要对给排水工程中建筑设计这个概念有一个新的认识,它必须是全面的、综合的、整体效应的结果并必须在整个设计过程中贯彻始终。设计实践告诉我们应该有一个懂总图的设计师来进行总的牵头、控制和协调,平衡各专业,取其所长限其所短来达到最佳的视觉效果,我们暂且称此设计师为总协调建筑师吧。在建筑设计全过程中,总协调建筑师要始终以能形成最佳环境景观的观念为依据,充分考虑到工艺流程的最先进、最便捷,结构布局的最经济、最合理,不断地向各有关专业的负责人就当地环境景观的形成进行有方向性的引导,并不时向他们提供大家能接受的各种状态建议或者能取得平衡的一些构想,以达到最广泛的共识,统一的行动。
为了对全局进行有效的控制,总协调师还要根据其对环境景观形成的基本观念预先策划制定各项设计细则,它将作为整体设计的原则引导各个单体在循序渐进中得以贯彻、实现、完善,起到启发创新的作用。在此前提下,又要避免造成对各单体专业自由构想的束缚,以细则为依据进行整个设计运作的协调,在各专业之间按照具体的变化情况就整体和单体衔接部分之间进行柔和的调整,使之达到统一。
此外,总协调师还要在尊重各专业特点的前提下,为实现全局的一种“缓和宽松的秩序”而进行工作,也就是说总的协调是指制约的开放性,或者说是在整体观上充分保持单体设计(专业设计)者的自立性,充分发挥其个性特点,把所谓的束缚性因素限制在最小的范围内,最后达到辩证的统一,即互相限制了各自的不足,又保留了各自长处,而且彼此心情愉快,形成最佳的综合效应。
建筑物的设计处理大体有以下的一些手法:
1公共建筑(1)总平面要结合地形地貌,因地制宜,构图优美,比例匀称,并注意韵律。(2)功能相近者尽量合并,减少地面分散的构筑群,要做到大中见小、见透。(3)要处理好内外部空间,做到宽松、明亮、空透、轻灵。(4)立面和平面都力求避免过于平直、呆板,可适当组织上下、左右、高低参差,和配以局部的弧形以示流畅、舒适。(5)色彩上可区别于厂区建筑,但又不能太过于突出,必须符合统一中求变化的大原则,即在和谐中求局部的突变和醒目。(6)屋顶的处理可以在平屋顶的基础上适当配以小斜顶,或局部注以建筑符号起到全区的点缀、装饰之用。
踏勘选线的目的是在地面上确定中心线位置。在选定渠道路线时,必须遵循“经济合理,安全可靠和灌溉面积大”的原则,因此在踏勘选线时要考虑如下几个问题:
①渠道要尽量短而直,力求避开障碍物,以减小工程量和水流损失。
②把渠道选择在地势较高的地带,以利达到扩大灌溉面积和自流灌溉的目的。
③渠道经过的地带土质要好,坡度要适宜,以防渠道运行出现严重的渗漏、冲刷和坍塌现象。
④填挖土石方量和渠道建筑物要少,以达到省工、省料和少占用耕地。
在踏勘选线时,拟建渠道地区如果有大比例尺地形图时,可以先在图上选定出几个路线方案,进行比较后,根据初步拟定的渠线位置,再到实地沿线做调查研究和收集有关资料,(地质、水文、材料来源、施工条件等),结合当地实际情况,最后确定渠道的起点、转折点和终点,并用大木桩在地面上标志这些点的位置。
2中线测量
当渠道的中心线在地面上确定以后,还要测出渠道的长度和转折角的大小。
渠道的长度可以用钢尺沿渠道中心线丈量。为了方便计算渠道长度和测量渠道纵横断面图,一般每隔100M(或50M)的地面上钉立一个小木桩(里程桩),如果里程桩之间地面坡度变化较大或有重要建筑物时(涵洞、跌水等),应增设木桩,称为加桩。
里程桩必须进行编号,渠道起点桩号可写成0+000,依次为0+100,…0+900,距起点1KM处可写成1+000,依次为1+100,…1+900,依此类推。加桩编号亦同,例如距起点桩5433M处的桩号可写成5+433,里程桩桩号一律朝向渠首。
在沿中线量距的同时,要在现场绘出路线草图,作为设计渠道的参考,不必那么细致,可以用一条直线表示,遇到渠道转弯处,用箭头指出转角方向,并写出转角度数。
在转折处,还要测设圆曲线,里程桩和加桩就应该设置在曲线上,并且按照曲线长度计算里程。
3纵断面水准测量与绘制
渠道纵断面水准测量,就是测定渠道中心线上各个里程桩和加桩的高程,最后绘出渠道纵断面图,为设计渠道提供资料。
为了保证渠道纵断面水准测量的精度,测量时应按《水利水电工程测量规范》的规定进行。如果渠道沿线国家等级的水准点不多,则要用四等水准测量增设一些水准点,增设的水准点应该沿渠道方向每隔1~2KM设置一个(即BM点),设置在渠道开挖线和堆土线以外不易破坏的地点。BM点设置以后,就可以用普通水准测量的方法测定里程桩和加桩的高程。
丘陵地区距离国家等级的水准点较远,也可以采用假设高程,一般在起点桩附近的固定建筑物或岩石上设置一个固定桩。以便往返闭合,并精确计算各里程桩和BM点的高程。
用各个里程桩和加桩的高程绘制的渠道中心线纵向地面变化的图称为纵断面图。渠道纵断面图是设计渠底高程线﹑堤顶高程线﹑计算填挖土石方量和拟定施工计划的主要资料。
在渠道纵断面水准测量时,各个里程桩和加桩测量所计算出来的高程是木桩桩顶高程。但是在绘制纵断面图时,不能用桩顶高程而应该用地面高程绘制。所以,在桩顶读数的同时还应加读桩底读数或把木桩高钉成统一高度。
绘制纵断面图:以里程桩和加桩高程作为纵坐标,用里程桩和加桩的里程作为横坐标,按比例绘制。因为,里程桩上的高程变化不大,里程桩的距离较长;所以,高程的比例尺可以放大一点,一般采用1:100,1:200,1:500等。横坐标距离的比例尺可缩小一点,可以采用,1:1000,1:2000,1:5000,1;10000等。
因为里程桩高程的数值比较大,但地面起伏变化较小,所以在图纸上编辑高程数值时,可以选择某一高程作为起始线,而不必从零开始。可根据水准测量记录中最底高程或设计最底高程定为起始高程。
绘制纵断面图的步骤如下:
①填写里程桩。
②填写各里程桩地面高程,并点图连接绘制,用实线;标明地面线。
③根据地面线定出设计坡降。并绘制在渠底坡度一栏。
④根据流量和设计坡降计算截面尺寸,根据坡降计算各里程桩的高程并填入渠底设计高程一栏,根据截面高度加安全超高和坡降计算各里程桩渠面设计高程并填入渠面设计高程一栏,绘制里程桩上各高程点,用虚线连接;并标明渠底设计线和渠面设计线。
⑤有了渠底设计线,就可以计算开挖深度和填方高度,把开挖深度和填方高度填入开挖深度和填方高度一栏,并在里程桩对应的位置上填写。
⑥最后把路线平面图一并绘制在最后一栏。
4渠道横断面的测绘
横断面测量的目的,就是在里程桩和加桩上测量出垂直于渠道中心线的横向地面坡度变化点的高程,并绘出横断面图。
横断面测量的宽度与渠道的大小和地形变化情况有关,一般要求在横断面图上能标出渠道的边桩位置或渠面能满足边坡的位置。
在横断面上地形变化较小的情况下,可采用水准仪,在横断面坡度变化点上设置测钎或小木桩,并用皮尺或测绳量取水平距离,水准仪测量高程。
如果横断面地面坡度变化较大,可以采用经纬仪或全站仪,把仪器安置在里程桩上,对中﹑整平后,瞄准前或后桩归零,旋转90度向两边施测。
将测算成果绘制横断面图,绘制横断面图的方法与纵断面图大至相同,只不过水平距离与高程的采用同一比例尺。
5土方计算
随着科学技术的迅猛发展,电脑应用非常广泛,绘图采用电脑绘制。将设计标准断面图放置在渠道横断面各里程桩的渠底高程线上,然后用面积查询可得出开挖面积和填方面积。
将相邻的两个里程桩的开挖面积或填方面积,用算术平均值乘以相邻的两个里程桩间的长度,即可得到该段土方开挖及回填方量。
在计算土方时,如果相邻两横断面中,一为挖方,而另一为填方,则中间必有一点既不挖也不填的零点。即地面线与渠底设计线的交点就是零点。如:在1+500是挖方,开挖深度是0.22m,1+527是填方,填方高度是0.83m。设:零点距1+500为x,则:距1+527为27-x根据相似比的原理:x:(27-x)=0.22:0.83,求得;x=5.66m,27-5.66=21.34m。
计算出零点到1+500的距离后,还应该到实地上确定零点的位置,并补测零点处的横断面,绘出横断面图以后,同样加绘设计断面,计算挖方和填方的面积,以便把1+500~1+527两桩间的土方分成1+500~1+505.66和1+505.66~1+527两部分计算。
最后绘制土方计算表,将所有计算结果填入表中。
摘要:渠道是常见而普遍水利工程,无论是以蓄、提、引的方式进行灌溉,还是排洪和排地面积水,都需要通过渠道才能发挥效益。文章踏勘选线、中线测量、纵横断面测量、土石方计算和边坡放样等方面对渠道测量进行阐述。
关键词:水工建筑物;渠道测量;工程量计算
1水工建筑工程项目施工管理创新策略
伴随着最近几年来我国和各国之间的交流越来越密切,我国水工工程的现代化的进程在不断的加快,现在还沿用的项目的施工和管理受到了严峻的挑战。面对我国水工建筑工程项目的施工和管理的状况才有一定的问题,还有水利工程的现代化进度,提出了水工建筑工程的项目施工和管理创新策略。
1.1管理制度和理念的创新
管理理念和制度的上层建筑是项目的施工和管理,但是因为现在社会经济活动正在不断的发生变化,因此我国的水工建筑工程的施工也在发生着重大的变化,在水工建筑工程当中,之前较老的项目施工和管理的理念和制度已经满足不了现在的新形式了,因此就要结合现代化的经济基础、与时俱进、创新管理的理念和制度,这主要就展现在:确切的做到以人为本;依法管理,晚上管理的体制并且依法执行;优化组织的结构;跟上潮流,与时俱进,提升员工的学习和管理能力等等。并且在创新这些理念和制度的工程当中,要坚持公正公开公平和合理的原则,保证做到每一个职位的责任、薪酬、权利、工作时间、付出的劳动、所需的技术和难易程度基本上保持一致。
1.2人才策略的创新
人才策略的创新主要就是对人员的培训来进行创新的。也就是在人员的培训过程中,一定要全面并且严格的来进行培训,尤其是在人员的职业道德素质方面的提升、技术的提升和对工程施工的热情程度的提升等等,并且在各个方面来关心人才的发展,使得在工程项目进行施工的时候可以尽全力的认真工作。
1.3技术的创新
企业在应用新的设备、新的工艺、新的设备的时候,要采用全新的经营管理方式以及生产方式,这就是创新的实质性内容。项目的施工和管理的顺利实施就一定要有一个强有力的创新技术的支持,保证施工的进度和质量,获取相应的收益。
1.4安全和质量的创新
安全和质量的创新就是指通过对人员发展的关心来提升员工的施工安全程度,由此来提升人员对工程的重视度,提升施工技术的整体水平,减少浪费,最大程度的降低成本,提升工程质量。
2水工建筑工程项目施工管理创新办法的建议
(1)转换施工管理机制,改变原有的观念,通过对广大职工不断深入进行任务和形式的教育来增进广大职工对竞争、收益和市场的观念,并且以此为基础,改革部门的只能和工程组的机构设置,改变项目的管理和经营机构。从机构上来看,设置工程技术部、施工管理部和合同管理部。合同管理部有是汇集计划管理、合同管理、成本管理、财务管理以及预、结算管理为一身的,由此可看出合同管理的关键地位,要强化何工管理的监控职能,克服资金管理和合同管理、成本控制互相脱离的弊端。对于施工管理部门,赐予其在合同的控制下对现场施工的技术、适量、安全、进度、资源配置和成本的控制等多方面的协调管理和组织实施职能,这样就有利于形成合同管理和现场施工管理、成本管理调节一致的管理机制,解决好现场长期出现的重投入、轻核算,重进度、轻管理的问题,打破“管算的不管干,管干的不管算”的局面,提升文明企业经济和施工水平的效益。专门设立工程技术部以便于适应设备新、材料新、水工技术新、工艺新的需要,增加对重大的施工技术问题科研攻关和超前的研究,由此为建创造最佳收益以及建设一流的工程提供最强有力的技术支撑。
(2)组织和管理机构的创新,企业组织机构管理和创新施工项目组织机构的管理就像是整体和局部的关系。组织结构的设立的最终目标就是为了可以更加完全的发挥项目管理的职能,提升项目整体管理的水平,以此达到项目管理在终极目标。所以在如何和在推行项目管理当中合理的设置项目的管理和组织机构就是一个非常重要的问题了,高效的组织机构和组织体系的组建是施工项目成功管理的重要保障。一定要做好组织和准备工作,建立一个可以完成的管理任务部门,使得项目经理的指挥方便、工作高效、运转正常的组织机构也就是项目部,并且项目部门在公司的允许下设立专业对门的专项专职的管理人员,以此避免出现多人指挥、领导干涉干预等等这些令员工难以结果的局面。其最终目的就是为了提供进行施工项目和管理的组织保障,一个好的组织机构,就可以有效的完成施工和项目的管理目标,有效的对付各样的环境变化,凝聚成组织力,使得组织和系统正常的运行,产生集体意识和集体思想,完成项目部门的管理任务。组织系统能不能正常的运行,需要先看项目部门的领导核心,也就是项目经理。依照施工项目的需要来选择一个合适的人担当项目的经理,不同的项目是需要不同素质的人才。项目的经理要有一定的基本素质,也就是:责任心、政治素质、领导才能、实践经验、理论知识水平、沟通协调能力、时间管理、管理水平、人际关系和管理的方法等等。
3进行有效的控制
3.1质量的控制
明白工程质量的目标和项目。工程组要依照公司制定的相应质量验收标准和质量的目标。控制好材料的质量。采购的材料要符合国家的相关规定和设计标准。严格的控制好材料的验收制度。保证水工建筑工程的结构质量,把握好关键部位的施工,积极的采用新材料和新技术。并且好定期的进行培训,让员工们明白自己进行的工作要达到什么样的质量要求。
3.2进度的控制
编制工程的进度计划要在项目实行以前来进行,一定要事先做出来一个切实可行的进度计划表,在制定工程进度计划的时候就需要有一定的前瞻性和预见性,是进度计划尽可能的满足变化后施工调节,在了解了图纸以及工程的进度之后,依照季度来制定机械设备、配置的人数以及周转的材料,使得投入的人力和物力可以保障工程的正常施工,为了确保总工程的按时完成就一定要实行分段的控制,确保日计划、周计划、月计划、年计划的按时完成。并且还要保障材料的及时供应,依照制定的进度表来确保工程的质量和进度,提高劳动的效率。
4结束语
关键词:工民建水工建筑混凝土施工质量控制
工民建中的民用住宅、办公楼(梁、板、拄、基础),水工建筑中的厂房(基础、梁、板、柱)。大坝、隧洞衬砌、渡槽、、桥梁等工程建筑物的结构安全和防渗等绝大多数由混凝土和钢筋混凝土承担,因此混凝土的质量在工程建筑物中显得尤其重要。混凝土施工的工艺水平、施工队伍的素质、原材料的质量等因素给混凝土施工的质量控制带来一定困难。
本人参考资料及结合在小浪底工程混凝土施工的质量控制经验,就如何搞好混凝土的质量控制论述如下:
一、原材料的质量控制:
原材料的质量及其波动,对混凝土质量及施工工艺有很大影响。如水泥强度的波动,将直接影响混凝土的强度;各级石子超逊径颗粒含量的变化,导致混凝土级配的改变,并将影响新拌混凝土的和易性,骨料含水量的变化,对混凝土的水灰比影响极大。为了保证混凝土的质量,在生产过程中,一定要对混凝土的原材料进行质量检验,全部符合技术性能指标方可应用。骨料中含有害物质,超过规范规定的范围内,则会妨碍水泥水化,降低混凝土的强度,削弱骨料与水泥石的粘结,能与水泥的水化产物进行化学反应,并产生有害的膨胀的物质。如果粘土、淤泥在砂中超过3%,碎石、卵石中超过2%,则这些极细粒材料在集料表面形成包裹层,妨碍集料与水泥石的粘结。它们或者以松散的颗粒出现,大大地增加了需水量。如使用有机杂质的沼泽水,海水等拌制混凝土,则会在混凝土表面形成盐霜。对混凝土集料来说,影响配合比组成变异而导致混凝土强度过大波动的主要原因是含水率,含泥量的变化和石子含粉量的影响。在混凝土生产过程中,对原材料的质量控制,除经常性的检测外,还要求质量控制人员随时掌握其含量的变化规律,并拟定相应的对策措施。如砂石的含泥量超出标准要求时,及时反馈给生产部门,及时筛选并采取能保证混凝土的其它有效措施。砂子含水率,通过干炒法,及时根据测定的含水率来调整混凝土配合比中的实际用水量和集料用量。对于相同标号之间水泥活性的变异,是通过胶砂强度试验的快速测定,根据水泥活性结果予以调整混凝土的配合比。水泥、砂、石子各性能指标必需达到规范要求。
二、科学配制混凝土是保证质量的先决条件
1、混凝土施工配合比的换算
试验室所确定的配合比,其各级骨料不含有超逊径颗粒,且以饱和面干状态。但施工时,各级骨料中常含有一定量超逊径颗粒,而且其含水量常超过饱和面干状态。因此应根据实测骨料超逊径含量及砂石表面含水率,将试验室配合比换算为施工配合比。其目的在于准确的实现试验室配合比,而不是改变试验室配合比。
调整量=(该级超径量与逊径量之和)—(次一级超径量+上一级逊径量)
2、混凝土施工配合比的调整
试验室所确定的混凝土配合比,其和易性不一定能与实际施工条件完全适合,或当施工设备、运输方法或运输距离,施工气候等条件发生变化时,所要求的混凝土坍落度也随之改变。为保证混凝土和易性符合施工要求,需将混凝土含水率及用水量做适当调整(保持水灰比不变)。
3.混凝土配合比,需满足工程技术性能及施工工艺的要求,才能保证混凝土顺利施工及达到工程要求的强度等性能。
水工素混凝土和少筋混凝土配制坍落度一般为3—5cm,配筋率超过1%的钢筋混凝土配制坍落度一般为7—9cm,对于桥梁施工中的箱梁采用泵送施工,混凝土配制坍落度一般为10—14cm,初凝时间在4小时以上,强度为45Mpa的缓凝早强混凝土;灌注桩要求配制强度为35Mpa,凝结时间在10小时以上,坍落度一般为18—22cm的大坍落度超缓凝混凝土。按通常的配制方法使混凝土达到上述工程技术性能是困难的,为改善混凝土性能,提高混凝土强度,达到工程各部位对混凝土各种性能的要求,在混凝土中掺入不同类型的外加剂,改善混凝土性能的科学配制,优化混凝土的配合比,在施工中效果明显。
灌注桩用混凝土,按通常的配制方法,当水泥用量为420kg/m3(水灰比为0.56)时,混凝土的强度才能达到35Mpa,但由于坍落度(18—22cm)过大,均质性差,和易性不好,凝结时间也达不到缓凝10h,以上的超大型缓凝要求。在配制混凝土中掺入1%的减水剂优化配合比。水泥用量每1m3混凝土可节省40公斤左右,而且在坍落度达到18—22cm情况下,均质性、和易性良好,凝结时间也可以缓凝到10h以上。优化配合比后的混凝土和易性、缓凝作用良好,在灌注桩混凝土施工中消除了卡管或断桩等事故,保证了顺利施工。并且混凝土的7天强度也比通常不掺外加剂配制的混凝土提高20%左右。
可见,科学配制混凝土,早期强度明显提高,加快模板周转,加快施工速度,其技术、经济综合效益十分显著。
三、抓好工地试验室的工作
混凝土质量控制的好坏与试验室的工作是分不开的。首先使用的原材料要符合要求,特别是砂、石材料变异性较大,试验室人员必需按照技术规范的要求,经常取样进行检验,不符合要求的材料杜绝使用。试验室必需根据工程结构各部位对混凝土性能的要求进行各项试验,提出性能好,成本低的混凝土配合比。水灰比是影响混凝土强度的一个主要因素,所以,每天工地进行混凝土搅拌前,试验室必需检验砂、石料的含水量,调整混凝土的用水量,以控制混凝土的水灰比,施工中当混凝土坍落度大于规定的范围时,不准入仓浇筑。因为若配制混凝土的原材料质量得到控制,称量准确,则坍落度变化大的原因必然是混凝土中水量的增多,这样则水灰比变化大,必然导致混凝土强度的降低。所以在混凝土浇筑过程中工地试验室人员一定要经常进行混凝土坍落度的检验,坍落度符合要求才能入仓。
四、混凝土试件合格,结构物混凝土不一定全部合格
合同文件中技术规范规定,混凝土的质量是依靠混凝土试件的强度来评定,并代表结构物混凝土的强度,这是认为在正常施工情况下,实际工程结构物混凝土强度可以表现出混凝土试件强度特性。但应当指出,当结构物混凝土浇筑成型不够密实,或有缺陷时,试件强度的代表性就要随着降低,因为试件体形很小,容易浇筑成型和养护振实。但在浇筑结构物的混凝土时,特别是当结构物形状及配筋情况复杂,混凝土运输入仓条件,气温变化较大和施工很不方便时,就很难把结构物各部位的混凝土浇筑成如同试件的质量一样,如在一座桥墩的施工过程中,桥墩混凝土设计强度为C25,原材料检验无问题,承包商在按规定取样试件28d的强度均达到了27.0一28.0Mpa,按照合同技术规范要求达到了合格要求,但在工程师钻芯取样时混凝土的强度只达到了19.0Mpa,不能满足合同要求,造成了工程返工重新浇筑。因此,结构物的混凝土质量只依靠试件强度保证是不够的,还必需对结构物的混凝土施工全过程进行妥善控制,特别是对浇筑振实成型过程尤需严格控制。对于成品采取回弹法,射钉法,拉拔法等辅助手段进行必要及时的检查,对关键部位的结构物,有必要进行钻芯取样检查试验,以确保混凝土结构物的质量。
五、和易性是决定混凝土质量的主要因素
和易性是混凝土拌和物的流动性,粘聚性,保水性等多种性能的综合表述。当混凝土拌和和易性不良时,则混凝土可能振捣不实或发生离析现象,产生质量缺陷。混凝土的和易性良好,混凝土易振实,且不发生离析,能够获得均质密实良好的混凝土浇筑质量。通常一些人配制混凝土选用低水量、低坍落度,强调以振实工艺来保障混凝土质量,其实这样易产生蜂窝,孔洞等质量缺陷。实践表明,和易性良好的混凝土才便于振实,且应具有大些的流动性或可塑性,以利于浇筑振实,且应具有较好的粘聚性和保水性,以免产生离析,泌水现象。现在通过掺高效减水剂来提高混凝土的和易性。
六、混凝土浇筑振捣过程是混凝土质量控制的主要环节
混凝土配合比设计、原材料的质量、配料准确、搅拌均匀运输,浇筑振实成型,养护等整个施工环节中,浇筑振实成型是主要的环节。
在混凝土浇筑成型时,由于没有振实所产生的外观上的气孔、麻面、蜂窝、孔洞、裂隙等质量问题,易引起重视,但由于振捣不良,所产生的内部蜂窝、孔洞所导致的内在质量问题,人们容易忽视。而混凝土内在质量缺陷,同样引起混凝土结构物的破坏。所以,混凝土振捣应引起施工人员(特别是混凝土振捣工)足够重视,质检员应采取相应的有效措施,使混凝土振捣良好。
七、预防混凝土缺陷的发生是质量控制的重点
混凝土工程质量的好坏,是由设计人员、监理人员和施工人员共同努力的结果。混凝土质量的好坏,除外观上的蜂窝、麻面缺陷外,主要是混凝土强度能否达到要求,当混凝土强度达不到工程要求时,监理人员只能要求拆毁重作。而确定混凝土强度常是在混凝土浇筑后第三产业28天进行,并得出结论。在这段时期,还可能浇筑出大量劣质混凝土,这样一来,拆毁的工程量将很大。所以每一位负责质量的人员必需注意预防质量缺陷的发生或尽早地发现施工中可能出现的缺陷,以不误时机地采取补救措施,所有的施工人员,监理人员都应当随时监控混凝土的配制、搅拌、浇筑和养护等过程。监理人员、承包商质检人员按时检查配制的混凝土材料是否符合规范规定的要求,检查施工中混凝土的成份是否符合设计要求的配合比,运输、浇筑和养护是否符合施工工艺规定;同时要检查是否按时做混凝土坍落度实验等,坍落度是最简易、最快速判别混凝土质量的指标,坍落度过大,过小将会产生振捣不实,出现蜂窝、孔洞、发生离析、分层或强度是否按技术规范的要求做混凝土强度试验,并检查试验结果。特别是7d龄期的强度表明28天强度有可能低于该工程部位所要求的强度时,应及时查明原因并在强度不合格工程部位停止混凝土施工。等到28天有试件测验后再定。
八、混凝土受各种因素影响而产生变形也要引起足够重视。
混凝土的变形主要有硬化过程的自生体积变形,湿胀干缩变形,温度变形和在荷载作用下的变形。混凝土的湿胀干缩是由于混凝土中水分的变形而引起的,干缩裂缝产生的原因是:1、混凝土成形后,养护不良,受到风吹日晒,表面水分蒸发快、体积收缩受到内部混凝土的约束,出现拉应力,引起混凝土表面开裂;或者构件水分蒸发,产生的体积收缩受到地基或垫层的约束,而出现干缩裂缝。2、混凝土构件长期露天堆放,表面湿度经常发生剧烈变化。3、采用含泥量多的粉砂配制混凝土,4、混凝土受到过度振捣,表面形成水泥含量较多的砂浆层。5、后张法预应力构件露天生产后长期不张拉等。对混凝土裂缝的预防措施:1、混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能过大,严格控制砂石含泥量,避免使用过量的粉砂,振捣要密实,并应对板面进行二次抹压以提高混凝土抗拉强度,减少收缩量。2、加强混凝土早期养护时间,长期堆放的预制构件宜覆盖,避免曝晒,并定期适当洒水,保持湿润。3、浇筑混凝土前,将基层和模板浇水湿透。4、混凝土浇筑后,应及早进行洒水养护;大面积混凝土宜浇完一段,养护一段。
大体积混凝土所产生的裂缝,大多数属于温度裂缝,其中表面裂缝又占绝大多数。由于贯穿裂缝将危及大坝安全运行,而少数表面裂缝在一定条件下,可能继续发展成贯穿裂缝,因此分析工程特性,坝址、气候和工程特点,合理地确定混凝土抗裂指标,稳定温度场,分缝分块,温控标准及防裂措施对于保证混凝土质量至关重要的。
关键词:建筑;给排水工程;优化设计
1建筑给排水工程设计概述
在建筑给排水工程构建过程中,需要以相关工程建设标准作为依据及参考,并保证实际施工按照标准进行,以实现工程质量品控。从建筑给排水工程设计标准来看,目前我国具有相关标准超过200种以上,分为四级两类。四级是指国家标准、行业标准、企业标准及地方标准,两类是指推荐性标准与强制性标准[1]。除此之外,还有工程建设标准协会标准、设计参考手册等。在实际设计工作开展过程中,由于设计标准繁多,易出现紊乱,使得相关设计人员难以把握。另外,在建筑给排水标准体系中内容重复现象较为严重,还存在内容交叉或矛盾的情况,给实际设计工作造成了较大的影响。为进一步完善建筑给排水工程设计,必须要对相关设计标准进行整合优化,以为设计工作提供良性基础。由于建筑给排水工程是典型的系统性工程,所以在实际设计过程中要遵循一定的原则,如此才能保证设计质量,具体如下[2]:(1)整体性原则。系统性原则是建筑给排水工程设计的核心原则,要求在设计过程中做到“先看整体,再看局部”,将微观问题上升至宏观角度,并将部分与局部置于整体与全局之间进行考察,以保证局部设计与整体目标相符;(2)目标性原则。给排水工程设计强调了目标的重要性,设计必须跟随目标进行,才能构建出具有预期效果的系统,并保证系统良性运转;(3)适应性原则。给排水工程需要基于外界环境才能发挥作用,所以在设计期间,应保证工程系统能够适应环境。即便外界环境发生变化时,给排水系统也能够根据环境变化,进行自我调控,以适应这种变化;(4)优化性原则。工程设计无法一蹴而就,需要根据实际情况不断优化,才能得到最优设计。总之,建筑给排水工程设计是一个综合性的过程,需要从多个角度充分考虑,以保证设计质量,从而为工程施工创造基础。
2建筑给排水工程设计优化整体流程分析
建筑给排水最优设计是通过系统分析原理及最优化技术设计出低能耗、高效率、低成本、高稳定性的给排水系统的综合性过程。一方面,通过优化设计能够让系统结构得到完善;另一方面,优化设计保证了系统参数能够达到相关要求[3]。从国内给排水系统优化设计环境来看,目前已经形成了大量系统性的优化方法,并在前人研究的基础上获取了大量经验性数据,极大程度上简化了设计过程,提升了设计效率。合理应用优化设计,能够得到更为满意的参数、结构,促使整体效能达到最佳,并可让系统实现自动化运行及管理。另外,优化设计是一个不断发掘、寻找、获取更优良系统的过程,可促进新系统形成。通常情况下,给排水工程优化设计流程包括以下几个环节:根据给排水系统要求确定问题筛选目标寻找综合性方案构建分析模型求解最优值决策与评价落实设计。在优化设计过程中,往往遇到的都是工程实际问题,涵盖了较多的复杂因素,导致无法完全确认结构及功能性是否能满足要求。将给排水工程项目由一个工程简化成一个能实现功能需求、能反映主要问题并可定量表达和模拟优化的切实可行的替代系统,是系统设计首要环节,也是最为关键的环节,它会对最终的优化结果产生直接影响。通过上述系统化处理,可确认各要素对系统功能目标的影响,并可根据分析结果,确定主要影响因子及次要影响因子,让优化设计能做到“有的放矢”,这与上文中所提到的目标性原则也是相契合的。然后,再根据问题分析结果,确定实际目标,主要涉及内容包括水量、水压、水质、供水安全性及供水经济性。在建筑供水管网方案确定后,以其中某一项内容作为目标函数,其他内容则视为约束条件,构建出约束条件与目标函数的表达式,以获取最优设计方案,并结合以上分析结果进行建模。建模时要扣住主要影响因子,尽可能保证模型简洁化,以便于分析计算。同时,要求所设计的模型能够与其他模型有效衔接。再通过模型优化求解及检验,获取模型的最优值,让系统能够保持最理想的工作状态。最后对优化设计进行有效评价,并对其中存在的瑕疵进行修正,让优化设计产生最佳效果,并严格按照设计方案实现产品。
3建筑给排水工程优化设计具体环节分析
3.1给排水系统整体构建
由上文可知,给排水工程是一个系统化的工程,在进行优化设计时,也需要将其视为一个系统。为保证系统具有健全的功能,就必须保证系统功能模块之间的平衡性。给排水系统构建方法较多,最常见的包括以下几种[4]:(1)论证法。该方法适用于系统发展较为成熟,但存在新系统或方法或多种方案可以采用的情况;(2)规范化方法。该方法适用于一些较为成熟的系统,以前人经验为基础构建模型,并加入实际数据信息,便可获取系整体结构,该方法适用性较好且较为便捷;(3)试探法。对于一些较为复杂或新型的系统,可采取试探法构建。这种方法顾名思义,设计人员只能通过自身经验及创造力摸索系统构建方法,对相关人员具有较高要求,属于典型的创新性方法。当获得设计方案后,需进行针对性的调研及论证,以保证方案的可行性。
3.2给水系统设计优化
给水系统的主要作用是为用户提供可靠、稳定的生活、生产或消防用水点。通过优化设计,可让给水系统具备更好的节水、节能性能,并为相关维护工作提供便捷。随着建筑给排水工程优化设计的不断深入,产生了一些新的系统优化模型,其中“市政水源二次供水前置设备全流量高效变频调速给水设备(带气压罐)用户”模型具有较好适用性与经济性[5]。此模型中,变频调速给水设备的加入让系统具备了更好的节能性,并降低了系统复杂程度及二次污染,提升了系统运行效率。同时,利用二次供水前置设备科充分利用市政管网余压,保证供水的稳定性。当然,构建上述系统初期投入成本较高,但从长远角度来看,其节能性较为理想,所节约的电能远超过初期投资。
3.3排水系统设计优化
排水系统优化方法较多,但需要注意两处关键点。首先,要对通气管进行合理设置。根据实际要求,采取有效的通气技术促使排水气体散逸,避免排水系统出现水封的负压虹吸及正压喷溅现象,使管道内空气保持良性循环。其次,要合理筛选排水管材。目前,大多数排水管均采用塑料管(塑料管具有成本低、重量轻、安装方便、水流阻力低的特征)但水流噪声较大,且容易老化。因此,在对噪声要求较高的地方应选用柔性接口离心铸造的铸铁管进行排水,以满足实际要求。雨水排放系统也是排水系统的重要构成部分,在筛选雨水排放系统时,要优先选择安全、经济性的雨水系统,以保证地面不会出现冒水,屋面不会出现溢水,且管道能满足正负压要求,不会出现漏水。
4结语
建筑给排水工程优化设计是一项系统化的工作,需要从多个角度并结合实际需求进行全面性分析,通过分析建模、最优值求解等一系列措施,获取最佳方案,让给排水系统质量得以保证。
作者:韩松 单位:杭州信达投资咨询估价监理有限公司
参考文献:
[1]丁陇云.关于建筑给排水工程施工组织优化的分析[J].江西建材,2016(01):68-69.
[2]寇昭.浅谈高层建筑给排水工程优化设计[J].经营管理者,2013(09):289.
[3]廖小敏.浅谈高层建筑给排水的优化设计[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013(10):88.
前言
近些年来。由于我国在建筑工程中大力推广建筑防水工程新技术。使得防水工程质量较以往有了实质性提高。建筑防水技术有了很大的发展.防水工程当年渗漏的比例在下降。但是,由于受到多方面原因的影响,已建房屋仍时常出现渗漏水现象,加之防水层本身的使用寿命远远低于建筑物的使用寿命,因此,每年都有大量存在渗漏水问题的房屋需要治理。
1.防水材料的分类及选择
目前建筑防水材料大体上可分为五类:即沥青防水卷材、高分子防水片材、建筑防水涂料、建筑密封材料及防渗堵漏等特种用途的防水材料。每种材料各有其特性,因此必须根据工程的部位、条件、所处的环境、建筑的等级、功能需要,选用适当的材料,发挥各类材料的特性,使之获得最佳防水效果。依据不同的工程部位来选材,其选择标志也不一致。
(1)屋面。屋面因长期暴露,阳光、雪雨直接侵蚀,严冬酷暑温度变化大,昼夜之间屋面板也会发生伸缩,因此应选用耐老化性能好的,且有一定延伸性的、耐热度高的材料。如聚脂胎改性沥青卷材、三元乙丙片材或沥青油毡等。
(2)地下。根据地下工程长期处于潮湿状态又难维修,但温差变化小等特点,需采用刚柔结合的多道设防,除刚性防水填加剂外,还应选用耐霉烂、耐腐蚀性好的、使用寿命长的柔性材料。在垫层上做防水时,应选用耐穿刺性好的材料,如厚度为3mm或4mm的玻纤胎、聚脂胎改性沥青卷材、玻璃布油毡等;当使用高分子防水基材时,必须选用耐水性好的粘结剂,基材的厚度应不小于1.5mm;选用防水涂料时需选用成膜快的,不产生再乳化的材料。如聚氨醋、硅橡胶防水涂料等,其厚度应不小于2.5mm.
(3)厕浴间。厕浴间一般面积不大,阴阳角多,而且各种穿楼板管道也多,卷材、片材施工困难,选用防水涂料为宜,涂层可形成整体的无缝涂膜,不受基面凹凸形状影响,如JS复合防水涂料、抓丁胶乳沥青涂料、聚氨脂防水涂料等。对穿楼板的管道,可选用密封青或遇水膨胀橡胶条处理。
2.常见漏水原因及处理措施
2.1地下室出现漏水的状况及措施
(1)地下室出现漏水的状况地下室漏水一般都是以局部漏水形式出现的,地下室所处的地质不同,功能不同,设计与施工不同,其漏水部位和形式多样。其主要原来来自结构混凝土刚性自防水局部失效、柔性防水层局部破坏或建筑构造不当三方面的原因。
地下室局部漏水通常只占地下室外墙及底板面积的极小部分,大的有数平方米,小的只有碗口那么大,按面积计不足地下室外墙面积的千分之一或万分之一。但对地下室的使用和耐久性危害很大。漏水部位有约70%产生在底板部分,或底板最深的坑,而多数又发生在底板或坑的交角(在室内看为阴交角),少数发生在地下室外墙壁的中下部,极少数发生在地下室顶板。
(2)地下室出现漏水的状况及措施化学灌浆法:常用的为憎水性聚氨酯灌浆料,主要成分为含异氰酸根的聚氨酯预聚体。与水接触后发生化学反应生成二氧化碳和不溶于水的高分子凝胶。由于生成二氧化碳发生体积膨胀,使浆料向更细的裂缝处渗透,从而起到堵漏的作用,可在潮湿工作面上施工,施工性、经济性好,无论是漏水途径明确的部位,还是漏水途径不明确的部位,都能取得良好的堵漏效果。
填塞堵漏法:主要采用速凝砂浆,可在潮湿工作面上施工,施工性、经济性好,但施工经验非常重要,对于漏水途径不甚明确的部位无效。
防水砂浆抹面法:主要材料为无机防水砂浆和聚合物防水砂浆,适用于水压不大的表面洇渗治理以及堵漏施工后的补充防水,经济性、施工性好,但是对于出水量较大的涌水无效。
2.2厕浴间楼地面渗漏的措施厕浴间楼地面的渗漏主要包括管口渗漏(即穿越楼板和墙的管口部位渗漏)和楼地面与墙面交接部位的渗漏。渗漏引起的原因通常是由于结构层混凝土不密实,地面泛水坡度不够导致室内地面积水,水沿混凝土蜂窝、裂缝或墙底空隙渗出而导致。
2.2.1管口渗漏的措施
(1)穿过楼地面管道的根部积水渗漏,应沿管根部剔凿出宽度和深度均不小于l0mm的沟槽,清理浮灰、杂物后,槽内嵌填密封材料,并在管道与地面交接部位涂刷无色或浅色合成高分子防水涂料。
(2)管道与楼地面间裂缝小于1mm,应将裂缝部位清理干净,绕管道及管道根部地面涂刷两遍合成高分子防水涂料,其涂刷管道高度及地面水平宽度均不应小于100mm,涂膜厚度不应小于lmm.
(3)因穿过楼地面的套管损坏而引起的渗漏水,应更换套管,对所设套管要封口,并高出楼地面20mm以上,套管根部要密封,如仍渗漏可按(1),(2)款要求进行修补。
2.2.2楼地面与墙面交接部位的渗漏措施
(1)楼地面与墙面交接缝渗漏,应将裂缝部位清理干净,涂刷带胎体增强材料的涂膜防水层,其厚度不应小于1.5mm,平面及立面涂刷范围均应大于100mm.
(2)楼地面与墙面交接部位酥松等损坏,应凿除损坏部位,用1:2水泥砂浆修补基层,涂刷带胎体增强材料的涂膜防水层,其厚度不应小于1.5mm,平面及立面涂刷范围应大于100mm.新旧防水层搭接宽度(压搓宽度)不应小于50~80mm,压搓顺序要注意流水方向。
2.3屋面渗漏的现状和措施
2.3.1屋面渗漏的现状造成房屋渗漏的原因比较复杂,涉及到设计、材料、施工以及管理等诸多方面的因素。在调查并发现渗漏的工程中,以采用涂膜防水的渗漏率最高(占涂膜防水工程总数的44.3%),其次,是刚性防水和卷材防水,其渗漏率分别为38.7%和31.4%;在房屋渗漏水原因中,材料方面占20%~22%,设计方面占18%~26%,施工方面占45%~48%,管理维护占6%~15%.防水方法有多种,我国目前通常采用的屋面防水方法主要有:刚性防水——以刚性材料(如防水砂浆、细石混凝土、配筋细石混凝土等)作为防水层,多用于我国南方地区的屋面防水。
柔性防水——柔性防水又叫卷材防水,是指以防水卷材和胶结材料分层粘贴而构成防水层。柔性防水所用卷材有油毡卷材、高分子合成卷材、合成橡胶卷材等。
涂料防水——涂料防水又称涂膜防水,是指用可塑性和粘结力较强的高分子防水涂料,直接涂刷在屋面基层上形成一层不透水的薄膜层以达到防水目的。防水涂料有塑料、橡胶和改性沥青3大类。
2.3.2屋面渗漏的现状和措施
(1)重视重要部位的设计处理改进山墙处屋面结构板的搁置方式,搁置处最容易受温度的变化产生裂缝而引起渗漏,为防止这种情况发生,将天沟梁的标高下降120mm,并且把山墙处的天沟梁做成短形,然后在天沟梁上铺设二层油毡或防水材料,将纵向屋面板搁在天沟梁上并伸处60mm,做好滴水线。
改进纵墙处板与天沟梁的交接处,因温度变化也易产生裂缝,造成渗漏,也可将天沟下降120mm,将屋面板也搁在天沟梁上,它们也铺设二层油毡或防水材料,这样刚性屋面压在天沟梁上,因温度变化而产生胀缩时,刚性防水屋面与天沟之间不能产生裂缝现象,水就无法顺着墙壁产生渗漏。
改进分格缝的平缝,防水屋面分格缝是平的,缝内嵌入的防水油膏,由于防水层的收缩使交接处容易产生裂缝,而引起该处渗漏。
关键词:现阶段;建筑;给水;排水;施工;对策
1我国建筑给水排水发展历程日趋规范是建筑给水排水工程质量控制基础
(1)初创阶段,自1949年至1964年《室内给水排水和热水供应设计规范》开始试行时为止。其主要标志是我国开始设置给水排水专业,房屋卫生技术设备被确定为一门独立的专业课程。第一代通过专业培养的建筑给排水专业技术人员走上工作岗位,开始形成自己的专业队伍。
(2)反思阶段。随着一批批建筑工程的建成并陆续投入使用,给水排水行业出现了一些不同程度的工程事故,并给社会生产和人们的生活带来一些影响。这促使广大设计人员开始对“一边倒”的向前苏联学习的模式进行了总结和反思,并完成了诸如生活用水量观测与定额制定规范等技术成果。在此基础上,1964年6月1日制订并颁布了我国自己的《室内给水排水和热水供应设计规范》(GBJ15-64),与之配套的高等院校教材《房屋卫生技术设备》、《给水排水设计手册》陆续出版发行。填补了我国建筑给水排水专业工程设计无规范、无教材的空白,为确立我国建筑给水排水专业体系迈出了坚实的第一步。
(3)修订阶段。1966年—1970年,尽管我国基本建设比较缓慢,工程设计项目不多,但意气风发的工程设计人员,积极研究和吸收世界各国的先进技术和理论,将一系列新产品和新技术成功地应用到了建筑工程中。为了适应民用建筑不断发展的需要,建设主管部门组织力量以“民用建筑和工业建筑都能兼顾”的方针对《室内给水排水和热水规范》GBJ15-64进行了较全面的修订。第二版《室内给水排水及热水供应设计规范》TJ15-74于1974年6月1日正式施行。此后高等工科院校以民用建筑为重点的教科书“室内给水排水工程”作为试用教材出版发行。
(4)发展阶段,自1986年至今。1986年以来随着建筑业的发展,建筑给排水专业迅速发展,成为给排水中不可缺少而又独具特色的组成部分。在此阶段,专业队伍已具备经过专业培训的设计、施工、安装、管理人员;技术上积累了一定的实践经验,并借鉴了国外的新技术,专业技术有了明显的突破和发展,组织上成立了全国建筑给排水工程标准技术委员会和中国土木学会、给排水学会、建筑给水排水委员会。
2技术控制
(1)针对地漏水封的设置。《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)规定地漏的顶面标高应低于地面5-10mm。此规定目的就是防止水封被破坏后污水管道内的有害气体窜入室内污染室内环境,但是在给排水设计说明中很少有人提及。建设及施工单位为降低造价,往往使用市场上价格低廉的地漏,这种地漏水封一般不大于3厘米,满足不了水封深度要求。有的厨房内设置了地漏,由于长时间没有补水,特别是冬季供暖时水封容易干涸。建议采用高水封或新型防返溢地漏。厨房内地面溅水很少,可以不设地漏。
(2)适当增设单体建筑户外控制阀门。传统的住宅给水设计是在每一根立管的底层出地面处设切断阀门,而户外小区内则是一个建筑楼群组共用一个地下控制阀门。笔者认为立管底部的给水阀门不可少,其目的主要是为了当底层住户发现下水管堵塞引起地面冒水时,可以及时关闭给水总阀,减少排污量,从而有效地阻止“事态的进一步扩大”。而小区内多设阀门的目的则是为了物业管理部门在对楼上某住户的管道进行维修时,能方便地从楼下户外将水源关闭,从而减少对一楼住户的干扰。事实上,下水道堵塞和管道维修均在所地免。笔者认为以停水范围不超过100户时设室外总控制阀为好。
(3)管道噪音问题。
①给水管道压力超过0.3~0.4MPa且管径≤20mm及管路较长时,管道会产生啸叫和振动,这主要由高速水流动力与管道系统产生共振所致。综合防治措施有适当加大管径、采用曲挠橡胶接头、支架与管道接触处加橡胶垫以及加装减压阀等。但注意减压阀本身也有噪音,要经反复调试,使噪音减至最小。
②排水管道噪音问题。排水管的水流呈不充盈和重力流状态,噪音难免,且受管道材质影响。试验资料表明,DN100管当流量为2.7L/s时铸铁管噪音值为46.5dB,PVC—U管噪音值为58dB,故在要求安静的高档房间內(睡房除外),宜选用柔性连接铸铁管。新产品芯层发泡隔音PSP管,隔音效果好,价格略贵,也可选用。3管理控制
(1)建筑给排水施工图审查要点。施工图会审是施工管理工作中施工准备阶段的一项重要技术工作。是建设的基本要求。目的是减少施工图的差错。确保工程质量和施工顺利进行。降低建设资金。有关各专业技术人员在接到施工图以后。应认真学习图纸。熟悉图纸的内容、要点和特点,弄清设计意图。掌握工程情况。了解建筑结构。以便采取有效的施工方法和可行的技术措施。在审核图纸时。尽量全面地发现图纸中的问题。以便设计人员对审图时所提出问题做出修改和补充。
(2)抓好安全文明施工。安全生产文明施工的控制程序贯彻ISO9000标准,实施安全生产文明施工控制程序。①明确建筑企业各级安全管理的方式及控制的重点,保证对安全生产运行起作用的各个场所能得到有效控制的文件及相应的落实措施。②认真的搞好施工前的安全控制工作,包括承发包施工合同条款中的安全保证措施与安全目标的制订,对施工现场勘察和施工队伍营地的确定,施工组织设计中具体安全防护措施的审批,实施施工过程中的“安全控制”。③建立并保持施工生产过程中控制安全生产的安装,生产过程的程序,使施工现场布置规范,为安装生产设备与人员提供良好的工作环境;作业行为符合有关标准和规定;施工组织设计方案、技术参数、安全防护措施、设施和工程项目的变化进行控制,并对其运行能力进行鉴定,以防止事故隐患的发生、发展。④建立符合国家和地方政府法规的事故上报、调查和结案的管理程序。
(3)加强原材料的质量的控制。为保证工程质量,每批材料进场时施工单位材料员、质检员必须对进场材料的品种、规格、外观等进行验收。要求包装完好,表面无划痕及外力冲击破损,整根管的外观应光滑,无色泽不均现象,检查管道的壁厚和圆度。查验生产厂商出具的产品合格证、质量验收报告及政府主管部门颁发的使用许可证等质量证。
(4)实行跟踪监理,加强过程控制。
①要求管理人员对每道工序均进行过程控制。在施工过程中,监理人员要进行跟踪监控督促承包商坚持实行工序施工活动前的操作技术交底制度,向所有参与者明确施工质量要求,由全员自觉维护工程质量,提高质量水平;密切注意承包方在施工准备前各阶段对影响施工质量的各方面的因素和是否发生了不利于保证工程质量的变化,以及工艺与操作情况是否始终符合要求等。
②总监和总监代表要督促专业工程师、监理员认真执行质量安全巡视检查制度,质量控制部门至少每周进行一次大型巡查活动,要求专业工程师每天至少有6O%以上的工作时问用于现场巡查,发现和纠正承包商的错误做法,对使用不当材质、使用有缺陷的机械,要责令及时纠正,以免殃及工程质量。
③若发现承包方有违反合同、施工规范的行为,如材料质量不合格,施工工艺或操作不符合要求,现场上岗的操作工人、技术人员不符合要求等,监理人员有权且应该予以处理。确保制定的各种制度得到实施,质量保证体系得到落实。同时由于环境也对质量产生影响,监理工程师要加强对安全生产、文明施工的监理力度。
参考文献