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                灌漿料結構梁式轉換層住宅施工技術及其可靠性探討

                灌漿料結構梁式轉換層住宅施工技術及其可靠性探討

                 一、影響施工可靠性的主要問題

                  1.施工過程中不確定性因素的研究

                  對不確定性因素的研究主要是對影響構件的承載能力以及荷載變化的因素進行分析。影響構件的承載能力以及荷載變化的因素整體上可以分為正常因素和非正常因素。所謂正常因素是指無法避免的,在正常施工情況下一定發生的。包括灌漿料的早期強度變化規律,正常的環境改變如氣溫變化,不可控的施工誤差等因素。非正常的因素主要包括人為因素及意外情況的發生。施工過程中人為錯誤發生概率大,只有通過加強管理來盡量減少其發生的次數。施工中人為錯誤的影響體現在以下幾個方面:

                  (1)可控的施工誤差,可控誤差主要體現在定位尺寸錯誤、鋼筋缺少、鋼筋位置顛倒、鋼(箍)筋直徑用錯等,總起來說就是缺少和放錯,其發生的原因是現場質量管理沒有嚴格把關。

                  (2)施工操作錯誤,主要體現在沒有按照正規的施工工藝進行施工,從而留下質量隱患。如灌漿料的振搗不良而導致灌漿料的密實度問題。

                  (3)材料控制不嚴,一些不合格的材料被使用。

                  (4)不正確的處理措施,表現在管理者的決策錯誤上。意外情況一般發生概率很小,但一旦發生將會帶來災難性后果,例如地震和地質情況。對于意外情況的應對,當前較常用的方法是采用工程保險或工程擔保來規避意外事件帶來的風險。同時,對于施工過程中人為錯誤的影響,也相繼出現了一些險種來保障各參與方的利益。

                  2.自然災害與人為因素的影響

                  在設計過程中,有時考慮得并不多,灌漿料結構的施工技術有時會因為其施工物品的質量不過關或者由于其質量太低劣,從而引起其轉換層沒有達到預期所設計的標準,并且轉換層的質量在建好后還有可能受熱氣、風雨、雪、凍融、地震、疲勞、以及人為因素等外來作用,許多高層建筑過早出現各種各樣的缺陷和病害,甚至尚未建成時,就出現嚴重的工程缺陷,或者剛投入使用,就不得不進行維修。引起灌漿料病害是一個復雜的問題,不考慮洪水、地震、撞擊等自然災害因素外,還有鋼筋銹蝕、凍融破壞、堿骨料反應、氯離子侵蝕等受到影響。

                  3.設計質量嚴重不足

                  根據國外一項統計,在民用建筑中,由于設計原因所發生的各種質量事故,所占比重高達40.1%,居于各種原因之首。我國曾對建筑行業514項工程事故的原因進行統計分析,發現因設計原因造成的工程事故占40%。更為重要的是,設計階段失誤所造成的質量問題,常常是施工階段難以彌補的,甚至有可能會帶來全局性或整體性的影響,從而影響到整個工程項目目標的實現。

                  4.轉換層大梁設計方面存在的問題

                  轉換結構層具有與一般結構層相比結構重量大、結構層剛度大、幾何尺寸超大、受力復雜等特點。這樣的尺寸和重量意味著轉換結構組成了建筑物的主要構件。它們的設計是否合理、安全、經濟對整個結構的安全性、結構造價、施工費用等有著重要影響。但一些結構設計人員在實際進行轉換層設計時顯得無從下手,沒有可操作、可遵循的設計思路、設計原則來進行結構設計。造成這種現象的主要原因是當前轉換層設計沒有相關的可遵循的設計準則,設計人員難以進行結構選型、截面確定、計算模型確定、計算方法確定,計算結果應用以及配筋方法的實施等一系列結構設計步驟。這種現狀與我國當前高層建筑的迅猛發展是不相適應的。另一方面,現有的轉換層設計方法,主要是針對形式簡單、受力相對簡單的轉換梁,對于受力復雜的轉換梁還沒有深入研究。即便是對于形式簡單的轉換梁,其受力性能也沒有完全清楚,而往往是互相混淆,設計概念不明確,設計原則不準確。對于轉換梁的配筋方法也限于用普通梁的配筋方法加以套用,造成轉換梁截面超大、配筋偏多。

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                  二、轉換層結構的概括

                  隨著高層建筑的發展,建筑物的功能不再單一,如公寓、旅館、辦公樓等均在建筑物下部設置商店、銀行、公共大廳、會議中心、停車場等需要較大跨度的公共空間。建筑物功能的改變要求建筑結構形式的改變,而上、下結構形式的變化,就需要一個轉換結構,以完成上部結構力傳遞至下部結構的要求。

                  1.從結構角度看,轉換層結構的功能主要有:上、下層結構形式的轉換,上、下層結構軸網的轉換,上、下層結構形式和結構軸網同時轉換。

                  2.轉換層結構的幾種主要形式:梁式轉換層結構,板式轉換層,箱形轉換結構,析架轉換結構。

                  3.梁式轉換層

                  現代高層建筑由于使用功能要求大空間,往往需要采用轉換層結構。梁式轉換層結構是目前高層建筑中實現垂直轉換最常用的結構形式,其傳力途徑采用墻(柱卜爭轉換梁-柱(墻)的形式,具有傳力簡單、明確的優點,便于計算、分析,且造價較節省。從70年代中期,國內開始嘗試使用梁式轉換層,到現在短短的幾十年時間內,梁式轉換層的工程應用發展很快。從國內外105棟高層建筑采用的轉換層的統計結果來看,采用梁式轉換層的高層建筑有81棟,約占77%。但是由于梁式轉換層結構形式的多樣性,作為主要受力構件的轉換梁表現出的受力特征也各不相同。實際工程中梁式轉換層的結構形式多種多樣,從跨度上,可分為單跨、雙跨及多跨;從上部墻體形式上,可分為滿跨和不滿跨、開洞和不開洞和開窗洞;從棍凝土結構梁式轉換層施工技術及其可靠性的研究轉換梁功能上,可分為托墻和托柱;從轉換梁形式上,可以分為加腋與不加腋;從轉換梁結構采用材料上,又可分為鋼筋灌漿料、預應力灌漿料和鋼骨灌漿料、鋼結構等。

                  三、可靠性的定義

                  在工業界,可靠性被定義為:產品在規定的條件和規定的時間內,完成規定功能的能力??煽啃怨こ虅t是為了達到系統可靠性要求而進行的有關設計、試驗和生產等一系列工作的總和,它與系統整個壽命周期內的全部可靠性活動有關。產品的可靠性是設計出來的,生產出來的,管理出來的這一句話包含了可靠性的全部內涵。如果說高層建筑是產品,那么基層、梁式轉換層、面層就可以認為是組成高層建筑結構的基本元件?;驹目煽慷仁窍鄬τ诶硐霠顟B而言的,其可靠性是產品的內在特性。如果高層建筑的設計使用壽命為100年,并且在使用年限內必須具有滿足行車要求和抵抗外界環境損壞的能力,那么其梁式轉換層不急要達到設計要求,且在設計考慮的運營和環境條件下使用壽命也能夠達到要求,則可以認為該建筑具有完全可靠性,其可靠度為100%。如果梁式轉換層在承受了設計累計只是設計的85%時。就已經發生了超出容許的破壞或者變形,則認為該建筑的可靠性則是大大的降低,因此在設計過程中要嚴格的把關,并牢牢的把握施工過程的技術。

                  四、加強梁式轉換層可靠性提出的一些建議

                  1.建立工作績效評估制度

                  一個項目的實施成功與否不僅來自項目負責人對其項目的盡心盡力,以及對項目的負責,而且也來自于每個項目的實施者與設計者的責任,而建立工作績效評估制度有利于對項目的各個實施者進行有效的監督;因此建立工作績效評估制度是非常重要的,也是非常必要的。

                  2.加強監理工作的規范化

                  要組建一個以總監為核心的管理機制;組建一個知識型管理為主的運行機制;要組建一個以合同管理為主線的管理平臺。使監理部的工作能從上到下形成一套程序,使得人員的工作能夠標準化,避免隨機性帶來的影響,嚴格按照一些程序流程進行管理活動,強化時間觀念,做到積極服務,積極配合。

                  3.合理的組織結構和人員安排

                  高智能的服務組織結構要求工程監理部在組建班子時,要注意專業及人數的合理的搭配,技術人員、技術等級的合理配置;監理人員年齡結構合理組合,以選擇一個有事業心的、有豐富專業知識和監理知識的,有豐富實踐經驗的、有組織管理能力和協調能力的總監,其目的是適應監理的高智能的服務需要。組織關系出現彈性化的管理,要求工程監理部的人員組織結構要隨施工環境變化而變化,在不同施土階段,能夠及時地作出調整。在人員安排上,應保證全天24小時都有合適的人員對施工情況進行檢查和處理;同時不同監理人員之間應該建立一種溝通機制,通過一種正規程序的辦法有效的加強各方的聯系。

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                  五、總結

                  許多高層商住樓、商辦樓的結構設計,往往底下幾層框剪內筒筋灌漿料結構,以滿足商場大空間的需要,通過四層或五層的結構轉換層作為承標準層(剪力墻)隔墻的技術轉換措施。此種類型結構主要特點為鋼筋密集,灌漿料一次灌入量大,施工縫留置難度大,模板、排架支承體系要求高,所以認真、周密、合理的采用施工措施,對保證結構轉換層的質量及整個高層主體工程質量有著極其重要的作用。通過分析影響施工可靠性的主要問題,分析轉換層結構,根據所存在的問題提出了一些意見,以更好的了解灌漿料結構梁式轉換層施工技術,更加系統的分析其可靠性,以便能夠更好的分析應用灌漿料結構梁式轉換層施工技術。

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