时间:2023-06-11 09:09:59
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇给排水管道抗震设计,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
随着社会的发展与经济的进步,城市的工业及人口规模不断扩大,需水量呈现出日益增长的趋势。在供水需求不断增长的趋势下,供水水源不断向外拓展,因此市政给排水管道的输水距离逐渐加长。在这样的形势下,市政给排水管道工程结构设计面临着更严峻的考验。
1工程概况
山西省朔州市神头电厂泉水置换供水管线工程位于朔州市东北约2km处耿庄水库至神头电厂段。属于国家战略引黄北线工程的重要部分,对解决晋西北地区长期的缺水状况有重要的意义。本地区属海河流域桑干河水系桑干河上游,区内属干旱半干旱气候,四季分明,夏季干热,春秋刚多风沙。本工程由万家寨引黄工程北干线耿庄水库取水,经供水管道供水至水厂,再由水厂供水至神头电厂。拟采用PCCP供水管,管直径1.0~1.5m,管线长11.85km
2工程地质条件
为准确反应给排水管道沿线的水文地质情况、地形地貌,必须要具备完整的地形勘探资料与水文地质勘探资料。经地勘单位勘探,主要成果如下:供水管线地处山前倾斜平原区,地形起伏不平,出露地层为第四系上更新统洪冲积低液限粉土、低液限粘土,结构较松散,其中上部低液限粉土厚6~15m,下部低液限粘土厚度大于10m,局部分布人工堆积物,主要为杂填土、建筑和生活垃圾等。供水管线改线段供水管道持力层为为上更新统洪冲积上部低液限粉土,据该层土的物理力学性质指标及标准贯入试验指标等,地基土承载力地质建议值为80~90kPa,临时开挖边坡为1∶0.75~1∶1.0。地基存在的主要工程地质问题为湿陷性土,地基土湿陷厚度为6.0m,湿陷等级为Ⅰ级。建议管基底部增设3∶7灰土垫层,厚0.5~1.0m,以减弱地基土的湿陷性。区内地下水位埋深大于15.0m,对工程无影响。供水管线区地基土对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
3市政给排水管道结构设计的主要内容
3.1管道结构形式
一般来说,由给排水专业来确定管道材料及结构形式,与此同时,也要综合、全面考虑管道的用途、口径、流量、工作环境、覆土深度、敷设方式以及经济指标、水文地质情况等因素。自来水厂的原水及输水管道通常属于承压管,往往会采用以下几种结构:钢、铸铁、玻璃钢、PCCP管、现浇钢筋混凝土箱涵以及PE管等;而污水厂等重力流管道通常属于非承压管道或者压力较小,出于经济性考虑,往往会采用以下几种结构:砌体盖板涵、混凝土、钢筋混凝土以及现浇钢筋混凝土箱涵;在遇到铁路、公路、过河渠等特殊地段或特殊情况的时候,局部地段的管道压力较大时也可以采用钢管形式。本文工程原水主管采用PCCP管,接口形式为承插口。
3.2管道结构设计及基础选型
以管道规格、地面荷载、覆土深度以及试验压力、工作压力、地下水位为主要根据,对管道的刚度、管道的强度进行复核、计算,最终确定管道结构配筋率、管道壁厚。而对于一些必须通过进行加固才能满强度要求、刚度要求的管道来说,可以根据计算结果,选择合理的加固措施,比较常用的加固措施主要包括管廊包管、混凝土包管以及钢筋混凝土包管。本文工程采用北京河山引水管业有限公司朔州分公司设计生产的PCCP标准管,采用美国压力管协会ACPPA为ASNI/AWWAC304编制的专用软件UDP1.6对管道进行结构计算,其中:钢筒厚度:1.5mm;钢丝强度:1570MPa;活荷载:汽-20级重载车;缠丝应力:75%×1570MPa。计算结果如表1所示。因此,为了减少管子覆土规格的种类,加快管子安装进度,保证管子由于覆土而造成的质量隐患,路面下清水管路的DN1200直径PCCP管采用120°基础包角。
3.3管道敷设方式
应综合考虑管道地面障碍物、地下障碍物以及覆土深度等因素合理选择敷设方式。一般情况下,管道敷设方式主要包括架空、顶管以及沟埋这三种,其中沟埋式是最常用的一种管道敷设方式。在利用沟埋式难度较大的情况下,可以选择架空、顶管等方式。管道敷设方式方式不同,管道结构设计也会有所不同。本文工程局部有穿越铁路线障碍处采用大直径混凝土顶管(内径2m,原水管从其中穿过),由铁路部门单独设计。
3.4抗震设计
在确定管线走向时,应尽量规避不利于抗震的地基、场地,若是必须要经过液化土地基、地震断裂带,则应根据管道的使用条件、重要性进行综合考虑。对于给水管道来说,应当选择延性良好、抗拉强度高以及抗折强度高的钢管,此外还要密切注意进行防腐;对于排水管道来说,应当选择钢筋混凝土形式的管道,并采取构造措施,以尽量避免出现严重的损害。本文工程实例中,区域地震动峰值加速度为0.15g;本区地震动反应谱特征周期为0.4s;工程区地震抗震设防烈度为7度。综上,在进行结构设计时,也要适当加强抗震设计。根据历年管道地震灾害调查,管道地震灾害破坏绝大部分位于管道接口位置,PCCP管承插口具有较好的抗剪和变形能力,抗震性能较好。
3.5构造措施
首先,地基处理。应当将地基处理的平面图、纵断面图、横断面图包含在设计图中,扫描矢量化要进行处理的地段的地勘资料纵断面,并选择合适的参考点,以给排水专业的平面图、纵断面图、横断面图为主要根据,在地质纵断面上放置管道基底轮廓线,然后再划分地质单元,注明桩号、基底高程,并将地下水位以及基底以下、沟槽范围内的土层构造标明。根据桩号划分,确定需要处理的部分,再针对地质情况、厚度,采取相应的处理方法。本文实例工程中,桩号0+000~1+382.05地段、桩号1+382.05~11+850地段以及供水管线改线段的水管道持力层为上更新统洪冲积上部低液限粉土,地基土承载力地质建议值为80~90kPa,临时开挖边坡为1∶0.75~1∶1.0。地基存在的主要工程地质问题为湿陷性。因此,建议管基底部增设3∶7灰土垫层,厚0.5~1.0m,以减弱地基土的湿陷性。其次,支墩与镇墩。对于承插接口的压力管道来说,应当设置水平支墩、垂直支墩。根据试验压力、工作压力、土的参数以及管道转角,计算所需支墩的大小。本工程根据10S505柔性接口给水管道支墩的相关要求进行设计。
3.6预防浮管
管道施工期间多雨或者管道敷设地段的地下水位比较高,在这样的情况下,比较容易出现浮管现象,结构设计人员需要充分考虑到这两点因素,加强对管道抗浮稳定的重视。在进行结构设计,根据管道结构计算结果,采取抗浮措施,以预防出现浮管问题。同时,在混凝土包封管道施工过程中,应该计算混凝土对管道的浮力影响,并采取措施固定管道。
4结语
综上所述,随着经济的发展,城市居民用水、商业用水不断增加,市政给排水管道工程逐渐增多。市政给排水管道工程在建成之后,能否长期有效的充分发挥其应有效益,结构设计是否合理是非常关键的因素,结构设计的质量直接关系到市政给排水管道工程的经济效益,因此,必须加强对管道结构设计的重视。
作者:刘崇武 张云飞 单位:中国市政工程西南设计研究总院有限公司
前言:建筑给排水设施, 是保证城市地面水及时排除, 防治城市水污染, 并使城市水资源保护得以良性循环的必不可少的基础设施, 我国排水工程建设初创于50年代, 到80年代以后, 随着城市化进程的加快和城市水污染日益得到重视,建筑给排水设施建设得到较快发展, 但建筑给排水设施普遍存在各种问题, 如防洪排水能力不足; 平坦地区的排水管渠的坡度偏小, 易淤积; 部分地区的排水设施不成系统, 易形成内涝等。造成这些问题的原因, 有设计不合理, 日常管理不到位, 自然条件变化等。通过对许多工程设计的总结, 我们认为, 建筑给排水工程设计能否更好地避免这些问题的发生, 做到经济合理, 运行安全,受市政给排水工程规划的影响较大。
1、现场踏勘
给排水管道距离相对较长,或穿越城镇密集区,或敷设在农田,或跨越山丘和河流,还有可能横跨铁路、公路及桥涵。一项管道工程同时会遇到上述几种或所有的地形和地貌,其复杂的地形和地貌若不现场查看,则很难全面完成设计。结构设计人员应会同给排水、概预算等专业设计人员共同进行现场踏勘和选线,了解管道线路拟通过的沿线地带地形地貌、地质概况,必要时应在施工图阶段对个别疑难地段重新踏勘。
2、测量和地勘要求
要准确地反应管道沿线的地形地貌和水文地质情况,必须有测量和勘探部门提供的准确的地形和水文地质资料。
2.1 勘探点间距和钻孔深度
勘探点应布置在管道的中线上,并不得偏离中线3m,间距应根据地形复杂程度确定的30~100m,较复杂和地质变化较大的地段应适当加密,深度应达到管道埋设深度以下1m以上,遇河流应钻至河床最大冲刷深度以下2~3m。
2.2 提供勘探成果要求
划分沿线地质单元;查明管道埋设深度范围内的地层成因、岩性特征和厚度;调查岩层产状和分化破碎程度及对管道有影响的全部活动断裂带的性质和分布特点;调查沿线滑坡、崩塌、泥石流、冲沟等不良地质现象的范围、性质、发展趋势及其对管道的影响;查明沿线井、泉的分布和水位等影响;查明拟穿、跨河流的岸坡稳定性,河床及两岸的地层岩性和洪水淹没范围。
3、结构设计内容
3.1 结构形式
管道的结构形式主要由给排水专业确定,结构专业应根据管道的用途(给水还是排水,污水还是雨水)、工作环境(承压还是非承压)、口径、流量、埋置深度、水文地质情况、敷设方式和经济指标等从专业角度提出参考意见。
一般情况下,承压管道常采用预应力钢筋混凝土管、钢管、铸铁管、玻璃钢管、UPVC管、PE管、现浇钢筋混凝土箱涵。非承压管常采用混凝土管、钢筋混凝土管、砌体盖板涵、现浇钢筋混凝土箱涵等。当污水管道口径较大时应采用现浇钢筋混凝土箱涵,特殊情况、特殊地段(过河渠、公路、铁路等)、局部地段非承压管也采用钢管等形式。大型给排水管道工程也有采用盾构结构形式的。
3.2 结构设计
根据管道规格、埋置深度、地面荷载、地下水位、工作和试验压力对管道的刚度和强度进行计算及复核,提供管道壁厚、管道等级、或结构配筋图。
对于一些必须采取加固方法才能满足刚度和强度要求的管道,应根据计算采用具体的加强加固措施。通常采用的加固措施有管廊、混凝土或钢筋混凝土包管等,当钢管计算出的壁厚不经济时,应采用加肋的方法处理。加固的具体方式和方法应根据实际情况和经济指标来确定。
3.3 敷设方式
敷设方式的选择应根据埋置深度、地面地下障碍物等因素确定,一般有沟埋式、上埋式、顶管及架空,较为常用敷设方式采用沟埋式,当沟埋式有一定的难度时,可选择顶管和架空等敷设方式。不同的敷设方式,其结构设计亦不同。
3.4 抗浮稳定
有些管道敷设的地段地下水位较高或者施工期间多雨,因而管道的抗浮稳定应引起结构设计人员的重视。设计时应根据计算采取相应的抗浮措施,避免浮管现象的出现。
3.5 抗震设计
3.5.1 场地和管材的选择
确定管线走向时应尽量避开对抗震不利的场地、地基,如不可避免而必须通过地震断裂带或可液化土地基时,应根据工程的重要性、使用条件综合考虑。给水管道应选择抗拉、抗折强度高且具有较好延性的钢管,并要求做好防腐措施。有抗震要求的排水管道应采用钢筋混凝土结构,并有相应的构造措施,尽量避免严重破坏。
3.5.2 构造措施
承插管设置柔性连接;砖石砌体的矩形、拱形无压管道,除砌体材料应满足砖石结构抗震要求外,一般可加强整体刚度(顶底板采用整体式)、减少在地震影响下产生的变形,提高管道的抗震性能;圆形排水管应设置不小于120 度的混凝土管基,管道接口采用钢丝网水泥带,液化地段采用柔性接口的钢筋混凝土管;管道穿越构筑物时应在管道与套管的缝隙内填充柔性填料,若管道必须与墙体嵌固时,应在墙外就近设置柔性连接;管道附属构筑物应采用符合抗震要求的材料和整体刚度好的结构型式。
(1)地基处理。出图时应包含地基处理的平、纵断面图。扫描矢量化需要处理的地段的地勘资料纵断面,选择参考点并根据给排水专业的平、纵断面将管道基底轮廓线放在地质纵断面上,划分地质单元并注明桩号和基底高程,标明沟槽范围内和基底以下土层构造以及地下水位。根据纵断面地质单元的划分(桩号划分),确定需处理的范围,针对不同的地质情况和厚度分别采取相应的处理方法。具体的处理方法有:换填、抛石挤淤、砂石挤密、水泥搅拌桩、灰砂桩、木麻黄桩等方法。具体设计按地基处理规范规程执行。
(2)管道支墩及镇墩。对承插接口的压力管道,应设置水平和垂直支墩。设计时应根据管道转角、土的参数、工作压力和试验压力计算所需支墩的大小。埋地钢管可不设管道支墩。
4 给排水管道设计中的其他问题
4.1 在用户管线出口建立格栅
中纤维、塑料等沉积物、悬浮物和漂浮物的大量存在,给管道的清掏和疏通维护作业带来了很大困难。特别是抽升泵站的格栅间,每天都会拦截到大量的漂浮物。有的漂浮物通过格栅进入泵房后,常导致水泵叶轮堵塞、磨损损坏现象的发生。尽管格栅栅条的间距一再减小,但仍有大量的漂浮物进入泵站造成堵塞。为了解决上述问题,建议在庭院或住宅小区的管道出口处设置简易人工拦污格栅,定期进行清理、清掏,从源头上控制漂浮物进入市政管网,以减轻市政管网维护管理的工作量。
4.2 在检查井井底设置沉淀池
中的沉积物在管道内水流量小、流速慢时会发生沉淀,造成管道淤积堵塞、通水不畅,而管道的疏通工作又费时费力。因此,针对传统的检查井做法,建议将其井底改为沉淀式的,井底下沉30~50cm。这样中的沉积物多数会沉积在检查井中,不至于流入下游管段,只要定期清掏检查井内的沉积物即可,减少了管道维护作业的工作量。这种做法也可用于雨水检查井。
4.3 在检查井内设置闸槽
Abstract: With the development of city development, the pace of infrastructure construction is accelerating, building water supply and drainage engineering in the municipal construction project in the proportion is increasing. In order to improve the water supply and drainage pipeline engineering quality of buildings, according to the first city road condition to ensure the scientific design, according to the actual situation, suit one's measures to local conditions, namely, through the comparison of market survey and economic technology fully, do not only good quality, reasonable and the economy, convenient construction.
Key words: building water supply and drainage; pipeline; structure design
中图分类号:TU99
引言:建筑给排水设施, 是保证城市地面水及时排除, 防治城市水污染, 并使城市水资源保护得以良性循环的必不可少的基础设施, 我国排水工程建设初创于50年代, 到80年代以后, 随着城市化进程的加快和城市水污染日益得到重视,建筑给排水设施建设得到较快发展, 但建筑给排水设施普遍存在各种问题, 如防洪排水能力不足; 平坦地区的排水管渠的坡度偏小, 易淤积; 部分地区的排水设施不成系统, 易形成内涝等。造成这些问题的原因, 有设计不合理, 日常管理不到位, 自然条件变化等。通过对许多工程设计的总结, 我们认为, 建筑给排水工程设计能否更好地避免这些问题的发生, 做到经济合理, 运行安全,受市政给排水工程规划的影响较大。
一、现场踏勘
给排水管道距离相对较长,或穿越城镇密集区,或敷设在农田,或跨越山丘和河流,还有可能横跨铁路、公路及桥涵。一项管道工程同时会遇到上述几种或所有的地形和地貌,其复杂的地形和地貌若不现场查看,则很难全面完成设计。结构设计人员应会同给排水、概预算等专业设计人员共同进行现场踏勘和选线,了解管道线路拟通过的沿线地带地形地貌、地质概况,必要时应在施工图阶段对个别疑难地段重新踏勘。
二、测量和地勘要求
要准确地反应管道沿线的地形地貌和水文地质情况,必须有测量和勘探部门提供的准确的地形和水文地质资料。
1.勘探点间距和钻孔深度
勘探点应布置在管道的中线上,并不得偏离中线3m,间距应根据地形复杂程度确定的30~100m,较复杂和地质变化较大的地段应适当加密,深度应达到管道埋设深度以下1m以上,遇河流应钻至河床最大冲刷深度以下2~3m。
2.提供勘探成果要求
划分沿线地质单元;查明管道埋设深度范围内的地层成因、岩性特征和厚度;调查岩层产状和分化破碎程度及对管道有影响的全部活动断裂带的性质和分布特点;调查沿线滑坡、崩塌、泥石流、冲沟等不良地质现象的范围、性质、发展趋势及其对管道的影响;查明沿线井、泉的分布和水位等影响;查明拟穿、跨河流的岸坡稳定性,河床及两岸的地层岩性和洪水淹没范围。
三、结构设计内容
1.结构形式
管道的结构形式主要由给排水专业确定,结构专业应根据管道的用途(给水还是排水,污水还是雨水)、工作环境(承压还是非承压)、口径、流量、埋置深度、水文地质情况、敷设方式和经济指标等从专业角度提出参考意见。
一般情况下,承压管道常采用预应力钢筋混凝土管、钢管、铸铁管、玻璃钢管、UPVC管、PE管、现浇钢筋混凝土箱涵。非承压管常采用混凝土管、钢筋混凝土管、砌体盖板涵、现浇钢筋混凝土箱涵等。当污水管道口径较大时应采用现浇钢筋混凝土箱涵,特殊情况、特殊地段(过河渠、公路、铁路等)、局部地段非承压管也采用钢管等形式。大型给排水管道工程也有采用盾构结构形式的。
2.结构设计
根据管道规格、埋置深度、地面荷载、地下水位、工作和试验压力对管道的刚度和强度进行计算及复核,提供管道壁厚、管道等级、或结构配筋图。
对于一些必须采取加固方法才能满足刚度和强度要求的管道,应根据计算采用具体的加强加固措施。通常采用的加固措施有管廊、混凝土或钢筋混凝土包管等,当钢管计算出的壁厚不经济时,应采用加肋的方法处理。加固的具体方式和方法应根据实际情况和经济指标来确定。
3.敷设方式
敷设方式的选择应根据埋置深度、地面地下障碍物等因素确定,一般有沟埋式、上埋式、顶管及架空,较为常用敷设方式采用沟埋式,当沟埋式有一定的难度时,可选择顶管和架空等敷设方式。不同的敷设方式,其结构设计亦不同。
4.抗浮稳定
有些管道敷设的地段地下水位较高或者施工期间多雨,因而管道的抗浮稳定应引起结构设计人员的重视。设计时应根据计算采取相应的抗浮措施,避免浮管现象的出现。
5.抗震设计
(1)场地和管材的选择
确定管线走向时应尽量避开对抗震不利的场地、地基,如不可避免而必须通过地震断裂带或可液化土地基时,应根据工程的重要性、使用条件综合考虑。给水管道应选择抗拉、抗折强度高且具有较好延性的钢管,并要求做好防腐措施。有抗震要求的排水管道应采用钢筋混凝土结构,并有相应的构造措施,尽量避免严重破坏。
(2)构造措施
承插管设置柔性连接;砖石砌体的矩形、拱形无压管道,除砌体材料应满足砖石结构抗震要求外,一般可加强整体刚度(顶底板采用整体式)、减少在地震影响下产生的变形,提高管道的抗震性能;圆形排水管应设置不小于120 度的混凝土管基,管道接口采用钢丝网水泥带,液化地段采用柔性接口的钢筋混凝土管;管道穿越构筑物时应在管道与套管的缝隙内填充柔性填料,若管道必须与墙体嵌固时,应在墙外就近设置柔性连接;管道附属构筑物应采用符合抗震要求的材料和整体刚度好的结构型式。
1)地基处理。出图时应包含地基处理的平、纵断面图。扫描矢量化需要处理的地段的地勘资料纵断面,选择参考点并根据给排水专业的平、纵断面将管道基底轮廓线放在地质纵断面上,划分地质单元并注明桩号和基底高程,标明沟槽范围内和基底以下土层构造以及地下水位。根据纵断面地质单元的划分(桩号划分),确定需处理的范围,针对不同的地质情况和厚度分别采取相应的处理方法。具体的处理方法有:换填、抛石挤淤、砂石挤密、水泥搅拌桩、灰砂桩、木麻黄桩等方法。具体设计按地基处理规范规程执行。
2)管道支墩及镇墩。对承插接口的压力管道,应设置水平和垂直支墩。设计时应根据管道转角、土的参数、工作压力和试验压力计算所需支墩的大小。埋地钢管可不设管道支墩。
四、给排水管道设计中的其他问题
1.在用户管线出口建立格栅
中纤维、塑料等沉积物、悬浮物和漂浮物的大量存在,给管道的清掏和疏通维护作业带来了很大困难。特别是抽升泵站的格栅间,每天都会拦截到大量的漂浮物。有的漂浮物通过格栅进入泵房后,常导致水泵叶轮堵塞、磨损损坏现象的发生。尽管格栅栅条的间距一再减小,但仍有大量的漂浮物进入泵站造成堵塞。为了解决上述问题,建议在庭院或住宅小区的管道出口处设置简易人工拦污格栅,定期进行清理、清掏,从源头上控制漂浮物进入市政管网,以减轻市政管网维护管理的工作量。
2.在检查井井底设置沉淀池
中的沉积物在管道内水流量小、流速慢时会发生沉淀,造成管道淤积堵塞、通水不畅,而管道的疏通工作又费时费力。因此,针对传统的检查井做法,建议将其井底改为沉淀式的,井底下沉30~50cm。这样中的沉积物多数会沉积在检查井中,不至于流入下游管段,只要定期清掏检查井内的沉积物即可,减少了管道维护作业的工作量。这种做法也可用于雨水检查井。
3.在检查井内设置闸槽
干管中的流量和流速均较大,有的检查井内的水位较高,管道维护作业或户线管接头时,需将管道内的水位降低或断流。为了方便维护作业,建议在干管的管道交汇处检查井、转弯处检查井或直线段的每隔一定距离的检查井内根据需要设置闸槽,通过闸槽的开闭控制水流,便于维护作业。同时为方便户线支管接头时的施工,建议能研制一种较轻便、实用的管道阻水设备。
五、结束语
总之,建筑给排水管道工程与人民生产生活息息相关,其使用功能的好坏,涉及到千家万户的切身利益,关系着城市防涝及地下水和土壤被污染的生态问题。因此加强建筑给排水管道工程的设计工作具有重要的意义。
参考文献:
中图分类号:TU97 文献标识码:A
内容:在我国,建筑行业属于支柱型产业,不仅标志着一个城市的经济发展情况,很大程度上,也体现着我国的经济情况。目前,我国在建筑技术、材料以及建筑工艺上,已经有了较大的成就,随着建筑物的层数增多,对质量的要求与施工标准的要求也越来越高。建筑工程在进行施工时,必需要对质量进行加强管理,加强监督力度,提高管理水平,使得工程质量满足标准。本文将分别对设计、技术、施工以及安装方面的监督要点进行分析,全方面控制工程的质量。
1 设计监督要点以及抗震分析
由于地震的不可抗力因素,一旦发生时便会造成严重的破坏,根据多次地震灾害来看,对于结构突变能力弱,刚度扭变能力弱的高层建筑物,其工程质量差,平面不规则,使得遭受地震时,便会发生较大的破坏。因此,对高层建筑进行结构设计时,要将抗震设计融入其中,这是目前建筑设计中重点内容之一。对高层建筑进行抗震设计后,会使施工材料、施工图纸以及施工工艺等受到影响,对工程的成本投入,施工安全等都会一定的影响。对高层建筑物进行勘察时,要严格进行岩土勘察工作,勘察工作要做到全面,一个勘察失误将会造成不可弥补的损失。根据建筑物的整体设计理念,岩土勘察的资料,地基的稳定情况,施工现场环境等,再与持力层与地层结构相结合,对地基的承载力进行确定,对变形情况进行预测。对结构方案进行确定时,要对水文条件以及地质条件的利弊进行分析,在这基础上再进行结构方案的确定。对于平面形状较为复杂的施工环境,进行抗震设计时,对其进行防震缝的设计,然后划分成几个简单的结构,再对其进行防震设计。对抗震缝的宽度进行确定时,应该以低侧的高度进行计算,还要加强对缝隙处的连接,若抗震的防护烈度在六度或者是以上时,则要对施工现场进行地震效应的评价。
2 给排水施工环节的监督要点
对高层建筑进行施工时,对达到的标准要求高,由于高层建筑中住户多,人口密集程度大,对水的需求量也大,若在高层建筑中出现给排水管道堵塞的现象,将会造成严重的影响,居民的生活将不能正常进行,影响建筑物的使用功能。因此,在对给排水环节进行施工时,必须采取有效的技术措施,提高给排水施工的质量,确保水的应用与排放,提供供水安全。只有给排水工程施工质量高,不仅会给居民的生活带去方便,还会减少水资源的浪费,使其合理使用。在进行给排水施工时,要重视对材料与设备的选择,更要重视施工的环节,将主要的施工环节结合起来,构建质量管理体系,并对其进行严格地监督,将管理落实到施工环节中。
首先,消防系统在高层建筑中对水压有较高的要求,因为此系统在高层建筑中,静水压力大,不能进行一个区域的供水方式,这样不仅会影响到供水功能的正常实施,而且还会对管道等设备造成损坏。为此,要对供水形式进行合理的分布,采用竖向分区处理,降低静水压力,确保消防系统的安装顺利进行。但是,消防设备还有很大的提高空间,还不够先进,所以对于高层建筑来讲,消防系统的目标要以自救为标准。
其次,高层建筑物的管道会比多层的长很多,且排水量大,因此管道中的波动情况明显。因此,要对管道施工采用的有效措施,进行新型材料的使用或者是在管道中设置通气管,只有对管内的压力进行稳定,才能够保护水封。对排水管道的材料进行选择时,应该选择机械强度高的,并加强管道接口位置的衔接问题。
第三,在进行土建施工时,要事先对给排水管道进行预埋,进行孔洞的预留,并确保孔洞的预留位置,井管的预留位置,都要准确无误,且符合设计标准,这是给排水施工保证质量的基础。对管道进行预埋工作以及孔洞的预留工作时,必须要按照施工图纸的要求进行,避免出现遗漏现象,否则将会对后期工程造成影响。
最后,由于高层建筑物的高度大,对施工带来一定的难度,在一个垂直高度上,需要有多个施工人员,给安全与质量管理造成困难。因此,对于这一部分施工时,最好是采用分区施工的方式,对排水以及给水管道的施工加强管理,做到保质保量,安全施工,减少不必要的耗损,提高建筑工程的经济效益。可以按照层数进行施工区域的划分,将高层建筑物分为上中下三层进行分别施工,也可以分为上下两层进行分别施工。也可以按照施工密集程度进行,将洗手间、浴室进行分区施工等。对高层建筑进行分区施工,可以避免因垂直高度大而造成的施工困难与管理困难,这样有利施工的有效进行,利于工程质量的监督与管理,对提高工程质量有很大的帮助。
3 安装工程的控制要点
首先,要重视防火问题。对给排水管道进行明敷安装时,要对其进行防火措施的处理,使用防火套管等方式来提高防火能力,还需要在防火套管周围进行阻水圈的设置;暗设立管与横支管连接时,在穿过墙体的部分,应该进行防火套管或者是防火圈的设置;横干管进行防火区的穿越时,应该进行防火套管以及防火圈的设置。根据施工图纸要求,将防火设备进行准确位置的安装,如报警器、消防栓等。
其次,防雷设置。高层建筑物受到雷电危害较多,因此要重视对防雷的设置,对接闪器、引线以及防雷网格进行严格地设置。另外,还要对均压环进行严格设计;对于电梯的轨道、金属管道与门窗等金属物质,进行等电位联结。对于地下室中的金属设备以及用电设备进行可靠的接地,避免因雷击造成安全事故。
4 对砼施工的监督要点
对于高层建筑施工来讲,砼裂缝现象一直是较为常见的质量问题,砼产生裂缝的原因很多,砼表面与里面的温差、初凝阶段、收缩现象等,有的裂缝产生很小,像发丝一样,而有的裂缝则较为严重。当砼裂缝在零点二到零点三毫米之间时,便会对建筑物的安全问题造成影响。因此,要加强对砼施工过程的质量监管工作,提高其施工质量,减少裂缝发生。
首先,对于组成砼的材料进行选择时,要严格进行,尤其是水泥的选择与使用,在满足砼强度的基础上,减少水泥的使用,从而降低砼出现水化热现象。也可以在砼中加入适量的粉煤灰,这样可以是其缩性降低,提高其密度。这是减少裂缝产生的有效措施之一,同时还对砼的抗裂能力有所提高。
其次,对砼进行浇筑过程中,要严格按照浇筑工艺进行。施工时,工作人员不要在钢筋板上走动,要在施工现场进行临时脚手架的铺设,施工人员应该在此上完成浇筑环节的施工。施工后,要做好养护工作,对其进行保温以及保湿处理,避免内外温差大而造成裂缝出现。
5 结束语
综上所述,对于建筑工程来讲,提高工程的整体质量是非常重要的,影响到工程质量的环节很多,因此要加强对其的监督力度,保障人民群众的人身安全与财产安全。提高工程质量同时促进着建筑企业的稳定发展,提高市场竞争力,因此,建筑企业要对建筑工程质量加以重视。
参考文献
中图分类号: TU8文献标识码: A
引言
新世纪,随着人们生活水平的提高,人们对于住宅也提出了新的要求,已经不再拘于传统的住得下、分得开的住房要求上,而是一种对于住宅面积和平面布局都能随心所欲布置的住房要求。基于这种住房要求,人们在生活的过程中都是以小康住宅模式为基础来对房间的各个设备和设施进行分析与控制的。给排水作为住宅建筑中不可缺少的一部分,在工作中对其存在的设计问题进行分析与总结十分必要。
一、结构设计内容
1、结构形式
管道的结构形式主要由给排水专业确定,结构专业应根据管道的用途(给水还是排水,污水还是雨水)、工作环境(承压还是非承压)、口径、流量、埋置深度、水文地质情况、敷设方式和经济指标等从专业角度提出参考意见。
一般情况下,承压管道常采用预应力钢筋混凝土管、钢管、铸铁管、玻璃钢管、UPVC管、PE管、现浇钢筋混凝土箱涵。非承压管常采用混凝土管、钢筋混凝土管、砌体盖板涵、现浇钢筋混凝土箱涵等。当污水管道口径较大时应采用现浇钢筋混凝土箱涵,特殊情况、特殊地段(过河渠、公路、铁路等)、局部地段非承压管也采用钢管等形式。大型给排水管道工程也有采用盾构结构形式的。
2、结构设计
根据管道规格、埋置深度、地面荷载、地下水位、工作和试验压力对管道的刚度和强度进行计算及复核,提供管道壁厚、管道等级、或结构配筋图。
对于一些必须采取加固方法才能满足刚度和强度要求的管道,应根据计算采用具体的加强加固措施。通常采用的加固措施有管廊、混凝土或钢筋混凝土包管等,当钢管计算出的壁厚不经济时,应采用加肋的方法处理。加固的具体方式和方法应根据实际情况和经济指标来确定。
3、敷设方式
敷设方式的选择应根据埋置深度、地面地下障碍物等因素确定,一般有沟埋式、上埋式、顶管及架空,较为常用敷设方式采用沟埋式,当沟埋式有一定的难度时,可选择顶管和架空等敷设方式。不同的敷设方式,其结构设计亦不同。
4、抗浮稳定
有些管道敷设的地段地下水位较高或者施工期间多雨,因而管道的抗浮稳定应引起结构设计人员的重视。设计时应根据计算采取相应的抗浮措施,避免浮管现象的出现。
5、抗震设计
(1)场地和管材的选择
确定管线走向时应尽量避开对抗震不利的场地、地基,如不可避免而必须通过地震断裂带或可液化土地基时,应根据工程的重要性、使用条件综合考虑。给水管道应选择抗拉、抗折强度高且具有较好延性的钢管,并要求做好防腐措施。有抗震要求的排水管道应采用钢筋混凝土结构,并有相应的构造措施,尽量避免严重破坏。
(2)构造措施
承插管设置柔性连接;砖石砌体的矩形、拱形无压管道,除砌体材料应满足砖石结构抗震要求外,一般可加强整体刚度(顶底板采用整体式)、减少在地震影响下产生的变形,提高管道的抗震性能;圆形排水管应设置不小于120度的混凝土管基,管道接口采用钢丝网水泥带,液化地段采用柔性接口的钢筋混凝土管;管道穿越构筑物时应在管道与套管的缝隙内填充柔性填料,若管道必须与墙体嵌固时,应在墙外就近设置柔性连接;管道附属构筑物应采用符合抗震要求的材料和整体刚度好的结构型式。
①地基处理
出图时应包含地基处理的平、纵断面图。扫描矢量化需要处理的地段的地勘资料纵断面,选择参考点并根据给排水专业的平、纵断面将管道基底轮廓线放在地质纵断面上,划分地质单元并注明桩号和基底高程,标明沟槽范围内和基底以下土层构造以及地下水位。根据纵断面地质单元的划分(桩号划分),确定需处理的范围,针对不同的地质情况和厚度分别采取相应的处理方法。具体的处理方法有:换填、抛石挤淤、砂石挤密、水泥搅拌桩、灰砂桩、木麻黄桩等方法。具体设计按地基处理规范规程执行。
②管道支墩及镇墩
对承插接口的压力管道,应设置水平和垂直支墩。设计时应根据管道转角、土的参数、工作压力和试验压力计算所需支墩的大小。埋地钢管可不设管道支墩。
二、建筑给排水施工注意的问题
1、给水管材选用问题
目前我国市场上存在约20种左右的给排水管材,主要包括金属管、复合管、塑料管许多地市已明文规定:禁止设计使用镀锌钢管,推广使用塑料给水管。塑料给水管与金属管道相比,具有重量轻,耐压强度好,输送液体阻力小,耐化学腐蚀性能强,安装方便,省钢节能,使用寿命长等优点。塑料管PP-R管道具有良好的抗冲击性能、在温度和内压长期作用下强度减慢,即在相同温度和内压条件下使用寿命更长的特点:
(1)具有较好的耐热性。PP-R管的维卡软化点131.5度,最高使用温度可达95度,长期使用温度可达70度,满足建筑冷热水管道设计要求。
(2)无毒、卫生。PP-R原材料属聚烯烃类,其分子仅由炭、氢元素组成,原辅材完成达到食品卫生要求。没有有害有毒的元素存在,卫生可靠,不仅用于冷热水管道,还可以用于饮用纯净水系统。
(3)保温节能。PP-R管传导热系数为0.21w/mk。
(4)安装方便、管件连接牢固。PP-R管材、管件采用相同的原材料加工而成,并有良好的热、电融焊接性能,其管材、管件可采用热熔连接或电容连接,管材、管件连接部位强度不低于材料本身的强度。PP-R管道连接方法较粘结、弹性密封承插及其它机械连接等成本低、速度快、操作简单、安全可靠,特别适合用于直埋暗敷场合。
(5)物料可回收利用。PP-R在生产、施工及使用过程中对环境无污染、废料可回收利用,属绿色产品。
2、给水供应系统
(1)给水系统在设计的过程中很少会出现一个固定的模式,通常都是按照户型和用户的需要为基础,再结合外部给给谁情况来进行分析和规划的过程。尤其是在多层和高层的建筑工程项目中,通常情况下,人们在给水系统设计中都是以水管网的压力进行直接供水的模式,但是由于某些地区的高度过高而出现压力不足的现象也较为明显,在这些地区的给水系统设计中就需要我们在建筑物底层设置一个科学合理的调节水箱和变频供水设备,为供水系统进行加压,使得高层住户能够具备充足的水源和用水情况。
(2)一般情况下,在高层住宅建筑设计中,为了为上部建筑结果提供科学可靠的供水要求,都是采用调节水箱或者是变频供水设备来进行加压,这种系统的应用的过程中一方面节省了建筑面积以及室内面积的占地情况,也节约了电能的消耗和施工成本,更是在工作的过程中免去了水源造成的二次污染。在目前的建筑结构中,通常都是采用自动化控制系统作为主要的工作依据和自动化管理方式,在这种管理工作中采用加压设备或者全自动工作模式来实现系统安全运行显得十分必要,对于提高系统的安全可靠要求也十分有利。
3、排水系统
(1)对于多层住宅,目前设计多采用底层污水单独出户,以避免因排水管堵塞造成的一层泛水的难堪局面,减少邻里的矛盾。二层以上采用排水伸顶通气立管。
(2)对于高层住宅设计专用通气管。
(3)目前高层住宅设计中不仅设计雨水系统,同时还设计室调冷凝水管收集每户安设空调板上的冷凝水,这样不仅使建筑物外墙美观,而且避免了空调冷凝水随意乱流放,影响楼下行人。冷凝水管的管底端设于距散水300mm处既可。
4、消防给水
高层建筑的火灾扑救时立足于自救的,以室内消火栓给水系统为主,要保证室内消防给水管网有满足消防需要的流量和水压,始终处于“临战状态”。所以,高层建筑的室内消防给水系统是采用高压或临时高压消防给水系统来保证及时、有效的供应灭火用水的。自动喷水灭火系统应布置在人员密集、不宜疏散、外部增援灭火与救生较困难的重要场所,系统的选型应根据设置场所的火灾特点或环境条件确定。高层住宅建筑的公共活动用房、走道,物业办公室和可燃物品库房均应设置自动喷水灭火系统。
5、屋面及阳台雨水的系统
屋面雨水排出应优先选用既安全又经济的雨水系统。高层住宅建筑由于汇水面积小,故一般采用重力流。屋面一般应采用87型雨水斗屋面雨水系统,对于处在住户上部的屋面,宜采用侧墙式雨水斗。为杜绝屋面雨水从阳台溢出,阳台雨水系统应单独设置,而不应该接到屋面雨水立管上,且为防止阳台地漏泛臭,阳台雨水排水系统不应与庭院雨水排水管渠直接相接,应采用间接排水。当阳台设有洗衣机时,可利用洗衣机地漏兼做地面排水地漏,可减少阳台的排水立管和地漏数量,但排水立管应接入污水管道。
结束语
建筑给排水设计施工工程作为建筑设备的重要组成部分,建筑给排水应更突出以人为本的原则,走全面、均衡、务实、安全的发展之路。不论是在设计还是在施工过程中,都应严格执行现行相关规范,不断总结在设计和施工安装过程中的经验教训,完善和提高整体的设计水平,力求为社会提供功能齐全、可靠、美观实用的建筑精品。
参考文献
中图分类号: TU208 文献标识码: A
随着我国城市化建设进程不断发展,这就使得城市给排水工程得到了越来越的关注。众所周知,城市给排水工程是城市基础设施的重要组成部分,而城市发展的快慢直接会受到城市建筑给排水的约束。但就我国目前现阶段来看,我国城市建筑排水系统设计中还存在一些问题。相关部门应该加强对给排水设计方面的重视,从而能够更好的提高居民的居住条件以及城市的整体水平。
一、高层建筑排水系统的主要特点
高层建筑排水具有如下特点:a、排水主管长,配件多、接口多,排水管道发生渗漏堵塞几率高;b、卫生器具多,使用人员多排水秒流量大;c、有各类排水系统复杂;d、布管困难,防水防噪要求高。e、维护管理麻烦;f、超高层建筑需抗震设计。
二、高层建筑给水排水设计方案分析
(1)、排水管道敷设
高层排水管道的布置敷设除遵循多层排水管道布置敷设的一般要求外,还具有其自身的特点:a、排水流量瞬时值很大、由此引起管道内压力波动较大、流速高、水流形态复杂,因此,高层排水管道较多层应考虑噪音、震动、稳定性。b、排水立管承接的排水高度较高,底层管道及排除管承压大,压力变化高。因此,底层污废水的排除方式显得尤为重要。c、排出管应采取防沉降措施:排出管在穿墙处设置钢筋混凝土套管或简易管沟,其管顶至沟(或套管)内顶的空间不应小于建筑物的沉降量,并不小于0.2m,沟(或套管)内填轻软质材料。
(2)排水管道水流特点及应对措施
1)排水支管水流运动特点为:排水横支管是接纳各卫生器具排水管的来水, 卫生器具排水的特点是间歇性排水, 历时短, 流率高, 水流迅猛具有冲击性。尤其是虹吸式大便器的排水更为明显。当水流突然排放,在器具排水管与横支管
的连接处 (端部弯头或三通),水流首先是冲击对面的管壁,然后冲向下游,水流紊乱并与管道中的空气剧烈混合,形成波动的气水混合流,并产生水跃使水面壅起。如波顶达到管顶而产生一段长度的满流,就形成水塞流动。在水塞的下游,产生正压,水塞的上游侧形成负压(这负压可能造成水封被破坏)。水流经过一段时间和距离的流动之后,能量损失,水面逐渐下降,流速减小,趋向平稳流动。因此,各横支管内的水流不应超过最大充满度的要求,使空气能在水面上自由流动,并容纳一定的高峰负荷。但超负荷的情况仍有可能发生,特别是在横支管上连接的卫生器具较多时,为保持管内气压稳定,则应在负压区补入空气,在正压区排泄空气,这就需要设置通气支管。《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003第4.6节中,为对高层建筑排水支管设置通气管做强制性规定,因此高层建筑排水支管可按照常规的排水支管进行设计计算。
《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003第4.3.8条规定:住宅的污水排水横管应设置同层排水。同层排水设置后,可解决日常生活中,上下层住户因为排水管道漏水,经常出现各种纷争,促进邻里的和睦关系。同时,同层排水后,排水支管、器具支管等设施不再穿越本层楼板,由此引发的漏水现象大大减轻;配件多、接口等均位于户内,管道的清通管理更加方便快捷。卫生间同层排水常见的做法如下:
一是卫生间统一做成下沉式卫生间,按照过去的老做法把下水道管统一布置在地坑内;二是卫生间地面不下沉,使用挂壁式坐便器等卫生器具及沿墙敷设的排水支管等设施,实现同层排水。
2)排水立管水流运动特点为:生活粪便污水在立管中的水流运动,不仅是气水两相流,实际上水流中还掺有粪便、纸团等固态物,因而是一个固、液、气三相流。随着流量的增加,可能比试验的条件更容易提早出现隔膜流和水塞流,形成一种固、 液、 气三相混合的“水团”在管道中流动。当 “水团” 从排水横支管流入立管后,即有水沿管壁呈膜流流动,也有固体的垂直下落。在“水团”的上侧形成负压区, 在其下侧的一定距离处形成正压区。因此,高层排水立管中压力平衡程度决定了排水流畅度及排水管材的寿命。
高层排水立管中压力平衡程度主要通过增设通气立管的方法解决。《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003第4.6.2 2条规定10层及10层以上高层建筑卫生间的生活污水立管设置通气立管。通气立管安装应遵循如下原则:通气立管的上端应在最高层卫生器具上边缘或检查口以上,与排水立管的通气部分以斜三通连接或伸出屋面,下端应在最低排水横支管以下以斜三通与排水立管或排水横主管连接。专用通气立管宜每层或隔层、主通气立管不宜多于8 层设结合通气管与排水立管连接。结合通气管下端宜在排水横支管以下与排水立管以斜三通连接;上端可在卫生器具上边缘以上不小于0.15m处与通气立管以斜三通连接。
除此之外,现在有一种有特殊配件的单立管排水系统,可以起到扩容、分流等作用,有利于改善立管的多效果,国内外的很多专家都非常重视这一系统的研究,并取得了一定的研究成果,目前采用较多的系统有苏维脱单立管排水系统,旋流士丹利管排水系统,螺旋管安立管排水系统等,而且系统虽然有很多的优点,但由于技术还不成熟,没有达到大规模使用的条件,还需要加大研究力度,争取早日大规模的使用。
3)排出管中的水流运动特点: 当立管内水流下落距离较长时,水流以很高的速度进入排出管。在水流方向由垂直下落转入水平流动时,水流的一部分动能转变为位能,形成水跃。如果水量小,排出管的坡度大,水跃就不易形成。水流从水跃发生处向下流动,受到摩擦阻力的影响,流速逐渐减小, 渐渐的变成稳定的明渠渐变流。当水量较大、 水流方向急剧转变时,就会发生满流水跃而成为水塞,严重时甚至造成回压,使距离排出管高度较小的底层卫生器具存水弯的水封破坏,发生喷溅。为了排除这种回压,可在立管排出管中的水流底部接出通气管。 从排水管内水流运动的情况可以看出,夹气水流的大小决定了排水管道系统工作状态的优劣。为避免水流在下降过程中产生过大的压力波动而破坏卫生器具的水封,必须使立管中的流量控制在一定的范围之内, 即对各种管径的立管,确定一个最大允许流量值(立管的排水能力)。立管最适当的流量是控制立管内水流呈环膜流状态的范围内,这时水流充满立管断面的1/4~1/3。污水立管的最大排水能力就是根据这一原则并考虑通气方式而确定的。
(3)排水管道管材选择。基于高层建筑排水特点,对管材及配件接口做相应的要求。
1)、高层建筑排水支管中水流特点与多层建筑排水支管中水流特点类似,管材选择时可与多层建筑类似,选择常用的排水塑料管材。
2)、排水立管可采用建筑排水塑料管或柔性接口机制排水铸铁管及相应管件,当采用塑料排水管时,还应执行《建筑排水塑料管道工程技术规程》CJJ/T29-2010中的要求。高层排水塑料管材主要有生活排水用硬聚氯乙烯管、氯化聚氯乙烯、聚烯烃及共混管,排水塑料管的选择,应结合建筑类别、建筑高度、排水温度及供货条件等经技术经济比较后确定。高层建筑排水管材选择以50米为准,选择不同的管材。
中图分类号:TU97 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(a)-0069-01
随着我们国家经济与先进技术的全面发展,建筑行业也发生了重大的变革。现在,我们国家的地面空间随着建筑业的发展越来越少,因此这也就要求更多的高层建筑建筑的出现来缓解目前的态势,同时这也是国家发展的一个重要标志。
1 现代高层建筑施工的特点
由于高层建筑和一般的建筑群相比具有极大的技术差异,因此也就使得高层建筑具有一些不同于其他建筑的特征。
1.1 高层建筑最显著的特点就是“高”
高层建筑高的特点主要表现在一下三个方面。
(1)建筑物的整体高度高,这也是建筑物最突出的特点,也正是由于这个特点就使得高层建筑的运输工作来那个比较大,也给施工机械的发展带来了比较大的挑战。
(2)高空任务多。高层建筑的施工必然需要面临高空作业,这就需要调节好建筑材料、机械设备以及施工人员的运输以及临时生活的问题,同时必须做好安全防护措施,防止施工人员坠落以及其他坠落物伤及施工人员。
(3)建筑工程技术要求等级高。在我们国内的建筑行业中,普通建筑主要以砖混结构为主,而在高层建筑中主要使用钢筋混凝土的结构,现在已经发展为钢和钢筋混凝土结构。由于这些技术的需要,也就使得相应的建筑材料与施工技术在建筑施工中成为了主要的施工特色。
1.2 建筑量大
高层建筑更多的是国家重点工作单位,或者是国家重点扶持企业。所以也成为了一个庞大的工作场所,因此高层建筑还有工程量大、体积大的特征。也正是由于高层建筑的这一特征,所以高层建筑施工中所涉及的单位众多,并且施工工种比较多。对于一些大型复杂的建筑类型,施工单位往往边施工边备料,并且将工程分包给多个单位。这也就给施工建筑管理带来了极大的麻烦,加大了管理强度。
1.3 高层建筑施工周期长
由于高层建筑的工程量庞大,所以其施工持续的实践也较长。这也就给高层建筑施工带来很多不确定的因素,这些因素主要是天气的变化对建筑外层施工的影响。但是也不能够为了加快工期,而不能保证高层建筑施工的整体质量以及人员施工安全。所以这也是现在困扰建筑企业的问题之一。
1.4 建筑施工条件繁杂
随着城市的综合发展,高层建筑在市区内的施工越来越多。然而在市内施工就会面临着建筑施工活动场所较小的问题。所以,在施工现场应该尽量避免暂设工程的拖延,同时减少建筑材料的大量贮备的状况。此外还应该注意对周边建筑物的影响,防止对市政工程的破坏。
2 高层建筑的结构层施工技术探究
高层建筑结构层数多,并且体积庞大的特点决定了它的内部构造必然十分的繁杂并且样式比较繁复,因此也就给建筑施工技术带来了挑战。从建筑整体的功能性方面考虑,要求建筑上部结构采用较小空间的对称轴线布置,而建筑的下部结构应该采用较大空间的对称轴线的布置,这主要是为了保证建筑空间的整体平衡,以及上部构造对下部构造的整体压力。由于高层建筑的自身特殊性,也就使得高层建筑不同于普通建筑上层建筑大空间布置而下层建筑以小空间布置为主,高层建筑正好与其相反。并且在上层布置中主要以刚性强度高的构造剪应力墙体,而下部采用框架式的构造。
对于高层建筑结构层的施工中,还必须考虑到抗震性能。现在我国高层建筑的抗震设计主要在剪应力墙体构造施工技术中与上下部结合层中进行设计。转换层的整体结构与剪应力墙体的结构刚度比之间存在着比较密切的关系,这也是影响高层建筑抗震性能的重要部位。
3 高层建筑的给排水施工技术探究
给排水施工技术决定了整个高层建筑施工能否完工,能否高效持续的进行下去。如果高层建筑完工后,不能够正常的用水供应以及排水系统不完善,都会导致整个高层建筑的使用处于比较被动的状态。所以,这也就要求我们在建筑施工中必须重视给排水施工。在高层建筑供水系统管道的设计中,尽量不要使其穿越重要的电机操作房间、以及通讯室等地方。不能因为一时施工的方便而影响以后的正常使用。此外,高层给排水建筑施工中的管线铺设必须合理,且要科学有序,避免给排水管线的相互交叉,并且保证两相邻管线之间的距离在0.5 m以上。合理安排排水系统,排水系统不应该穿越建筑层内部,应该主要安置在建筑外层,防止排水系统出现问题时,影响内部人员的正常生活。对于必须穿越建筑室内的给排水管道,应该在管道外层使用防水外套,起到防止水泄露的作用。
4 高层建筑的通风换气施工技术探究
通风换气设备是任何建筑群中都不可缺少的设施,这也是给建筑群中的用户营造良好的生活环境的主要设置。在高层建筑中,换气设备主要以空调机组为主,这些设施的体积比较大,切大多安放在建筑外层。为了减少高空悬浮作业,同时节省能源,现在高层建筑的通风换气设备主要采用的是屋顶的加压以及正压鼓风机的建设方式。所以在建筑施工中,建筑管理单位应该严把质量关。严格按照建筑施工的管理条例,进行通风换气装备的设置。这也是减少高空作业,保证施工技术人员安全的一个方面。在安装完毕后,必须对空调的整体进行调试,保证各个环节的安全可靠。
5 结语
综上所述,我们了解到了现代高层建筑的众多特点,也正是由于其自身的诸多特点,使得高层建筑施工工程技术与普通建筑有所不同,并且在建筑安全方面的要求也非常高。通过本文对于高层建筑主要三种技术施工描述,对我国高层建筑施工起到了一定的帮助作用。
参考文献
1 高层建筑工程的施工特点
1.1 工程量大
由于高层建筑规模较大,而且存在着众多的分项工程,通常情况下都会由多个承包商共同协作完成,施工人员和涉及到的工种较多。因此在高层建筑工程施工过程中,需要做好组织管理、施工计划等项工作。压塌中由于涉及到许多工种,而且涉及的施工面较大,因此需要做好协调配合工作。
1.2 施工难度大
高层建筑不仅垂直高度较大,而且结构复杂,因此在具体施工过程中,需要协调好各方面的力量,确保整体建筑物的稳固性。不仅需要先进的施工工艺和专业的施工人员,还需要确保施工材料的优良性。在具体施工过程中,高层建筑由于楼层高,而要保证其整体的稳定性则需要协调各方面的力量,包括较高的施工工艺、强有力的施工队伍及管理人员、优良的建筑材料等。在具体施工过程中,还要保证地基的基础埋深要与施工的要求相符,合理选择埋置的桩基。在具体施工中需要掌握好施工工艺,应用先进的施工技术,施工难度较大。
1.3 施工周期长
由于高层建筑施工量较大,施工难度较大,这也使高层建筑施工周期较长,通常情况下,高层建筑工程的施工周期都需要二年左右的时间,部分高层建筑工程所需要的工期甚至还要更长一些。
2 高层建筑工程质量监督工作存在的问题
高层建筑施工过程中的质量直接关系到建筑物的性能和使用的安全。因此在高层建筑工程施工过程中,需要加强施工监管工作。只有强化施工过程中任何一个环节的质量监督,才能确保整体工程质量的全面提升。但在当前高层建筑质量监督工作中还存在许多不足之处,从而导致存在着监管不到位的问题,对整体施工质量带来了较大的影响。
2.1 没有把好材料质量监督关
高层建筑工程施工过程中,一旦施工材料质量上存在问题,则会直接影响整体工程的质量,因此需要质量监督人员在把好材料质量关。但在具体施工过程中,由于监督人员监督不到位,自身责任心较差,不仅一些不合格的材料混入到施工现场,还存在部分施工人员偷工减料的行为,从而对整体工程带来较大的影响。
2.2 工程防渗施工质量监督不到位
高层建筑防渗施工对于施工质量具有较高的要求,在具体施工过程中,不仅需制定严格的施工方案,而且还要对施工各个环节进行有效监管,从而保证工程的质量。但在实际施工过程中,由于没有严格的质量监督,从而导致不按施工方案及简化施工工序的问题时间发生,从而导致在建筑投入使用后出现渗漏问题。
2.3 安全监督工作缺失
高层建筑施工人员多为外雇的农民工,这部分人员不仅安全意识缺乏,而且缺乏专业的施工技术,这就导致施工过程中存在许多违规行为。作为质量监督人员,不仅在施工开始之前没有组织施工人员进行必要的安全教育和安全知识培训,而且在具体工作中也无法及时发现存在的安全隐患,不仅对施工质量带来较大的影响,而且还会影响施工的安全。
3 高层建筑工程质量监督的要点分析
3.1 建筑结构抗震分析与设计方面的监督要点
近年来地质活动频繁,这也导致地震时间发生,对于高层建筑需要做好抗震设计工作。努力提高高层建筑工程结构的刚性和抗扭转刚度,提高建筑的抗震水平。由于高层建筑工程结构抗震设计过程中会对施工材料选择、施工图纸设计及工艺流程等带来一定的影响,因此需要通过勘察工作,质量监督人员要深入到施工现场进行实地考察,对施工区域的地质参数进行掌握,并对实际情况进行核实,从而客观评价设计的质量水平。同时在结构抗震设计时,还需要考虑到地下水和不良地质的影响,从而对设计方案的科学性进行考察。
3.2 建筑给排水施工技术方面的监督要点
高层建筑消防系统由于静水压力较大,如何使用一个区进行供水,会对管道和配件带来较大的损坏,因此在施工监督方面,需要将监督的放在分区供水形式,从而确保消防系统能够安全、稳定的运行。
高层建筑面管道相对较长,而且排水量较大,这也使管道中存在较大的压力波动,通常会将通气管道安装在排水系统,不能够有效的稳定管道的压力,而且还能够有效的保护水封避免其受到破坏。作为现场监督人员,需要将监督的重点放在管道材料的质量,同时还要注意管道的衔接问题,确保排水管道具有较高强度。
由于在具体施工过程中预留的孔洞、套管、管井的准确度都是会对施工质量带来不同程度的影响,因此在质量监督工作中,需要仔细对排水预埋工作的质量进行重点检查,对于漏埋、漏留、预埋及预留过程中不规范的行为要坚决查处,确保施工方严格按照施工的图纸进行施工。
3.3 建筑安装工程方面的监督要点
3.3.1 防火
防火设施是保证建筑安全的必备设施。监督人员应监督安装人员严格按照规范要求进行消防系统的施工,并将重点放在监督防火套管的安装上。检查墙体贯穿的位置是否设置有防火套管以及是否在周围筑起阻火圈;另外,检查在管道穿墙体两侧部位的防火套管和阻火圈的设置情况。
3.3.2 防雷
由于建筑楼层较高,受到雷击的可能性也较高,因此,应严格监督施工方安装防雷设施的相关情况。包括检查是否安装防雷网格、防雷引下线、接闪器等。另外,检查所有金属类的门窗、管道、轨道、电缆桥架等属于导电性质的物体是否进行电位联结。除此之外,监督人员应认真检查地下室中有金属外壳的用电设备是否均设计为可靠接地。
3.4 砼施工裂缝控制方面的监督要点
在具体施工过程中,监督人员需要对混凝土施工质量严格把关,有效的对混凝土施工裂缝进行控制。需要对混凝土原材料的质量进行严格检查,有效的提高混凝土的密实度和抗裂性,施工方需要在施工过程中严格控制水化热现象,减少收缩裂缝的发生,可以选择硅酸盐水泥,适量添加粉煤灰等,降低水泥水化热,提高混凝土的抗裂性能。在具体施工过程中,监督人员需要严格监督施工人员的施工工艺、浇筑细节、保湿保温等措施,从各个细节上来严格控制混凝土的施工质量。
4 结束语
高层建筑具有工程量大、施工难度大、周期长等特点,而在实际的施工过程中,对施工各方面的质量监督又存在诸多问题,影响了工程的质量。为此,明确高层建筑施工各方面质量监督的要点至关重要。通过以上对施工要点的分析,以期能引起监督人员的高度重视。
参考文献
1高层建筑工程的施工特点
1.1工程量大
由于高层建筑规模较大,而且存在着众多的分项工程,通常情况下都会由多个承包商共同协作完成,施工人员和涉及到的工种较多。因此在高层建筑工程施工过程中,需要做好组织管理、施工计划等项工作。压塌中由于涉及到许多工种,而且涉及的施工面较大,因此需要做好协调配合工作。
1.2施工难度大
高层建筑不仅垂直高度较大,而且结构复杂,因此在具体施工过程中,需要协调好各方面的力量,确保整体建筑物的稳固性。不仅需要先进的施工工艺和专业的施工人员,还需要确保施工材料的优良性。在具体施工过程中,高层建筑由于楼层高,而要保证其整体的稳定性则需要协调各方面的力量,包括较高的施工工艺、强有力的施工队伍及管理人员、优良的建筑材料等。在具体施工过程中,还要保证地基的基础埋深要与施工的要求相符,合理选择埋置的桩基。在具体施工中需要掌握好施工工艺,应用先进的施工技术,施工难度较大。
1.3施工周期长
由于高层建筑施工量较大,施工难度较大,这也使高层建筑施工周期较长,通常情况下,高层建筑工程的施工周期都需要二年左右的时间,部分高层建筑工程所需要的工期甚至还要更长一些。
2高层建筑工程质量监督工作存在的问题
高层建筑施工过程中的质量直接关系到建筑物的性能和使用的安全。因此在高层建筑工程施工过程中,需要加强施工监管工作。只有强化施工过程中任何一个环节的质量监督,才能确保整体工程质量的全面提升。但在当前高层建筑质量监督工作中还存在许多不足之处,从而导致存在着监管不到位的问题,对整体施工质量带来了较大的影响。
2.1没有把好材料质量监督关
高层建筑工程施工过程中,一旦施工材料质量上存在问题,则会直接影响整体工程的质量,因此需要质量监督人员在把好材料质量关。但在具体施工过程中,由于监督人员监督不到位,自身责任心较差,不仅一些不合格的材料混入到施工现场,还存在部分施工人员偷工减料的行为,从而对整体工程带来较大的影响。
2.2工程防渗施工质量监督不到位
高层建筑防渗施工对于施工质量具有较高的要求,在具体施工过程中,不仅需制定严格的施工方案,而且还要对施工各个环节进行有效监管,从而保证工程的质量。但在实际施工过程中,由于没有严格的质量监督,从而导致不按施工方案及简化施工工序的问题时间发生,从而导致在建筑投入使用后出现渗漏问题。
2.3安全监督工作缺失
高层建筑施工人员多为外雇的农民工,这部分人员不仅安全意识缺乏,而且缺乏专业的施工技术,这就导致施工过程中存在许多违规行为。作为质量监督人员,不仅在施工开始之前没有组织施工人员进行必要的安全教育和安全知识培训,而且在具体工作中也无法及时发现存在的安全隐患,不仅对施工质量带来较大的影响,而且还会影响施工的安全。
3高层建筑工程质量监督的要点分析
3.1建筑结构抗震分析与设计方面的监督要点
近年来地质活动频繁,这也导致地震时间发生,对于高层建筑需要做好抗震设计工作。努力提高高层建筑工程结构的刚性和抗扭转刚度,提高建筑的抗震水平。由于高层建筑工程结构抗震设计过程中会对施工材料选择、施工图纸设计及工艺流程等带来一定的影响,因此需要通过勘察工作,质量监督人员要深入到施工现场进行实地考察,对施工区域的地质参数进行掌握,并对实际情况进行核实,从而客观评价设计的质量水平。同时在结构抗震设计时,还需要考虑到地下水和不良地质的影响,从而对设计方案的科学性进行考察。
3.2建筑给排水施工技术方面的监督要点
高层建筑消防系统由于静水压力较大,如何使用一个区进行供水,会对管道和配件带来较大的损坏,因此在施工监督方面,需要将监督的放在分区供水形式,从而确保消防系统能够安全、稳定的运行。高层建筑面管道相对较长,而且排水量较大,这也使管道中存在较大的压力波动,通常会将通气管道安装在排水系统,不能够有效的稳定管道的压力,而且还能够有效的保护水封避免其受到破坏。作为现场监督人员,需要将监督的重点放在管道材料的质量,同时还要注意管道的衔接问题,确保排水管道具有较高强度。由于在具体施工过程中预留的孔洞、套管、管井的准确度都是会对施工质量带来不同程度的影响,因此在质量监督工作中,需要仔细对排水预埋工作的质量进行重点检查,对于漏埋、漏留、预埋及预留过程中不规范的行为要坚决查处,确保施工方严格按照施工的图纸进行施工。
3.3建筑安装工程方面的监督要点
3.3.1防火
防火设施是保证建筑安全的必备设施。监督人员应监督安装人员严格按照规范要求进行消防系统的施工,并将重点放在监督防火套管的安装上。检查墙体贯穿的位置是否设置有防火套管以及是否在周围筑起阻火圈;另外,检查在管道穿墙体两侧部位的防火套管和阻火圈的设置情况。
3.3.2防雷
由于建筑楼层较高,受到雷击的可能性也较高,因此,应严格监督施工方安装防雷设施的相关情况。包括检查是否安装防雷网格、防雷引下线、接闪器等。另外,检查所有金属类的门窗、管道、轨道、电缆桥架等属于导电性质的物体是否进行电位联结。除此之外,监督人员应认真检查地下室中有金属外壳的用电设备是否均设计为可靠接地。
3.4砼施工裂缝控制方面的监督要点
在具体施工过程中,监督人员需要对混凝土施工质量严格把关,有效的对混凝土施工裂缝进行控制。需要对混凝土原材料的质量进行严格检查,有效的提高混凝土的密实度和抗裂性,施工方需要在施工过程中严格控制水化热现象,减少收缩裂缝的发生,可以选择硅酸盐水泥,适量添加粉煤灰等,降低水泥水化热,提高混凝土的抗裂性能。在具体施工过程中,监督人员需要严格监督施工人员的施工工艺、浇筑细节、保湿保温等措施,从各个细节上来严格控制混凝土的施工质量。
4结束语
高层建筑具有工程量大、施工难度大、周期长等特点,而在实际的施工过程中,对施工各方面的质量监督又存在诸多问题,影响了工程的质量。为此,明确高层建筑施工各方面质量监督的要点至关重要。通过以上对施工要点的分析,以期能引起监督人员的高度重视。
参考文献
[1]李勇.试论高层建筑施工的技术管理及策略[J].科技与企业,2013(16):93.
中图分类号:TB
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2013)05-0193-02
当前,随着我国经济快速发展,在建筑方面的投入不断增加,同时为了满足人们居住条件及生活环境要求的愿望,建筑工程结构设计的基本要求在于建造的建筑结构应具有一定的功能性、安全性、耐久性。同时还要求具有一定的经济性、美观性和便于后期施工等几个方面的特点。而本文所讲的建筑结构优化设计是在满足以上基本要求下做的更进一步、更为合理地建筑结构设计,使建造的建筑工程不仅能够满足造型美观、结构安全以及经济合理等方面的实际意义,能够为广大民众提供一个良好的生活居住环境。
1房屋中建筑结构设计优化技术的内容
建筑结构优化设计的内容首先应遵循设计规范以及满足建设方的使用要求为前提,充分考虑房屋建筑设计遇到的实际情况,以实现经济上最合理为目的。我们把这个设计的过程称为优化设计。优化设计侧重于对建筑结构的结构选型、构件的布置方式、以及结构的受力情况进行优化设计分析。从大的方面可以分成两部分:一部分是以结构总体为对象的优化设计;另一部分是以房屋分部结构为对象的优化设计。其中分部结构的优化设计部分又可以细分为围护结构的优化设计、细部结构的优化设计、下部基础部分的优化设计、中间部分主体结构部分的优化设计、上部屋盖结构的优化设计。
2房屋建筑结构设计与经济的关系
(1)房屋建筑结构设计层数与用地面积之间的关系:从表面上看多层或高层建筑中,随着层数的增加,建筑物单位总建筑面积所使用的土地面积就越少。但是实际上不是这样的,随着建筑物层数的增加,建筑物的总高度也会增加。这样势必会增大相邻建筑物之间的间距,会增大建筑物单位总建筑面积所使用的土地面积。所以单位总建筑面积所使用的土地面积与建筑物的层数之间没有某种很必然的联系。为此进行建筑结构优化设计时应充分考虑,寻求建筑层数与用地面积之间的协调关系。
(2)房屋建筑结构的分部部分与建筑物层数之间的关系:由于同一个建筑物共用屋盖部分,所以屋盖部分的单位设计成本会随着建筑物层数的增加而降低。但是对于基本部分则不同,虽然同一个建筑物共用一个基础部分。但是随着建筑物层数的增加,上部主体部分给基础部分施加的荷载增加。为了保障建筑物的安全,基础部分的设计需要提高其构件的承载力,这样就会增加基本部分的设计成本。所以基础部分的设计成本会随着建筑物层数的增加而增加。
同样对于结构内部的一些承重结构构件,如墙、柱、梁等构件,随层数增加这些构件所需要面对的实际环境更复杂,为保障建筑物的安全,就需要采取提高这些基础构件承载力的措施,这样也会直接造成这些基础构件设计的成本增加。所以建筑物内部不同的分部部分,层数对其造价成本的影响是不同的。
(3)房屋建筑结构设计与建筑设备之间的经济关系:房屋建筑结构在建造的过程中需要大量的给排水管道以及电气设备材料。房屋的层高直接影响房屋建筑设备部分的造价成本,建筑物的层数越多,需要的给排水管道量越大,同时需要的电气设备量也会增加,这样就会间接的增大建筑设备部分的造价成本。
(4)房屋建筑结构的体型设计与经济的关系:要建造相同面积的建筑物,方形或圆形平面形状,其周长越小。所消耗的墙体面积越少,后期墙体的装修投入的成本越少。除此以外,方形或圆形平面形状的建筑物其结构内部构件的受力状态更稳定,结构更稳固。因此,大部分的建筑物采用方形或圆形的平面形状。
3优化技术在房屋建筑结构设计中的应用
3.1重视概念设计优化技术的分析
由于建筑物结构布置方案的多样性,对于同一个建筑方案,可以选择不同的结构布置方案;由于分析方法的不唯一性,对于已经确定结构布置方案的建筑物,在考虑相同荷载作用情况下可以选择不同的分析方法;另外建筑物的设计选用的设计参数指标、取用的建筑材料、荷载标准值的取法也是不唯一的。以上部分的处理,无法直接依靠设计的软件也就是计算机给出答案。这些部分的处理,需要依靠设计人员确定。然而不同的设计人员对以上部分的处理意见是不同的。为此处理这些问题就需要设计人员有一定的经验积累。经验越丰富的设计人员,在处理这些问题时,方案的选择越灵活、判断的过程越充分、做出的选择越合理,越优化。这就是我们所说的概念设计优化过程。这说明,实现优化设计要重视设计人员的经验积累。经验越丰富的设计人员,越能实现建筑结构的优化设计。
3.2概念设计优化要解决的是建筑设计中实际的复杂问题
房屋建筑结构设计的主要目的是要保证所建造的建筑物的功能性、安全性,以及耐久性。能够在规定的使用年限内满足各种功能的要求,同时做到最大限度的节约资金。
为此概念设计优化的最终目标是希望所完成设计的建筑物能抵抗各种不期而遇的外部作用因素。在外部因素的作用下设计的这些建筑物不至于倒塌。因此,分析建筑物应对复杂的外部复杂环境因素成为概念优化设计的重要内容。在这些复杂环境因素中,以地震作用比较特殊。地震作用无法确定其发生的时间,地点,能量等级。其活动没有规律可参考,一旦发生地震作用,其对建筑物产生的破坏性也是严重的。为此在设计过程中应该充分的考虑建筑物受到的地震作用,避免地震作用对建筑物产生的破坏。加强建筑物的抗震设计,取用一些有效的抗震设计方案。采用刚度对称均匀的建筑布置方案可以提高建筑物的抗震能力;遵循建筑物的延性设计理念,也可以有效地防止结构在地震作用下发生脆性破坏;如果在特大地震作用下首先发生破坏的是次要的构件,次要构件在破坏的过程中会消耗一部分地震能量,这样可以有效的保护主要构件,我们把这种设计理念称为多道设防思想,加强采用多道设防思想。
4房屋建筑结构优化技术的应用需注意的事项
(1)房屋建筑结构优化技术的应用需注意到前期的参与。前期方案的确定会直接影响建筑项目的总成本,而目前普遍存在前期方案确定中结构优化设计技术并不参与其中,以致相关设计人员在进行房屋建筑结构设计时往往会不注意建筑结构的合理性和可行性,这样的建筑结构设计结果会对结构设计造成直接的影响,增加了结构设计的困难度,并且增加了房屋建筑结构设计的成本。为此,设计人员应充分的融入结构优化设计方案,使结构优化设计方案初期参与其中,优化选择合理的结构形式和设计方案,可以节约成本。
(2)注重细部优化:① 除了注重整体设计的同时,也应加强结构基本构件的精细设计。比如尽量划分矩形板块的现浇板设计,这样既可以使现浇板设计的受力合理,也可以避免拐角裂缝的出现。②随着计算机技术以及结构优化设计理论的结合,在具体的优化设计过程中,优化设计实际上已由一个工程实践问题转化为一个数学问题。因此,工程设计人员应加强自身基于计算机技术的优化设计分析。
5结语
房屋建筑结构设计的主要目的是要保证所建造的建筑物的功能性、安全性,以及耐久性。能够在规定的使用年限内满足各种功能的要求,同时做到最大限度的节约资金。建筑结构的优化设计可以实现可观的经济效益。为此,建筑结构设计人员在实际的协作中,应加强沟通,精心设计。应用优化技术,选择合理的建筑结构设计方案。降低建筑工程的成本。