现代混凝土结构工程施工中新技术应用研究论文_勾洪松

现代混凝土结构工程施工中新技术应用研究论文_勾洪松

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摘要:“提供自主创新能力,建设创新型国家”作为国家发展战略的核心,强调“要坚持走中国特色自主创新道路,把增强自主创新能力贯彻到建设现代化各个方面”。现代混凝土结构工程施工技术是一门综合性和实践性很强的学科,主要把具有经济价值、使用价值的科学技术成果应用于实践,以期取得明显收益。文章围绕混凝土结构工程施工新技术在施工中的应用,分析了进行建筑工程施工技术创新的重要性和必要性,进一步我国混凝土结构工程施工新技术的发展和应用现状。

关键词:现代混凝土;结构工程;新技术;应用

1现代混凝土结构工程施工技术主要应用场景

现代混凝土结构工程施工技术主要包含以下几个方面:

(1)建筑基坑支护和地基基础工程施工。它主要包括城市中心区特大型超深基坑变形控制技术、悬臂双排桩深基坑支护新技术、深基坑逆作法、多层面超大面积钢筋混凝土地面无缝施工技术。

(2)建筑结构工程施工。它包括倾斜钢结构、超大悬臂钢结构工程施工测控技术、超高层建筑主体结构施工技术、基于全过程控制的预拌混凝土长墙结构裂缝控制技术、特细砂高性能混凝土超高泵送施工关键技术。

(3)芯片厂高洁净度控制技术、大剧院声学设计施工技术等特殊功能的关键技术。

(4)高层建筑GPS测控技术、特大型复杂连体建筑工程主轴线相关性测量控制技术、螺旋体结构空间坐标精确定位控制技术等复杂结构定位测控技术。

(5)外墙外保温系统施工技术、绿色建筑施工等建筑节能、环保、降噪与生态技术。

(6)虚拟现实施工技术和结构仿真技术在现代信息技术在建筑施工中的应用等。

1.1建筑基坑支护和地基基础工程施工

我国的深基坑工程萌芽于20世纪80年代,快速发展于2000年以后,具有区域性强、个性强、综合性强、时空效应强、环境效应强、工程量大、工期紧、质量要求高、风险系数大等特点。但是近年来,大城市甚至三四线城市涌现出大量的超高层建筑,基坑工程也跟随发展趋势开始不断朝着“特大、超深”方向发展。为避免因特大型超深基坑支护体系的施工影响基坑工程周边的地下结构,锚索支护体系的使用率逐渐受到限制,“桩(墙)+内支撑”支护体系应运而生,开始大规模使用,其中以钢筋混凝土内支撑为主。拆除钢筋混凝土内支撑所花费的成本及时间可能要高,尤其是拆除城市中心区基坑工程的钢筋混凝土内支撑要计算好成本、外部环境、可操作性、时间进度等方方面面。在基坑开挖到内支撑拆除期间,支护体系的支护桩(墙)结构与内支撑结构之间在不断的进行内力重分布,这样可避免超深基坑的变形过大。城市中心区特大型超深基坑工程在进行施工前,要先利用计算机模拟技术分析开挖及支撑期间的基坑变形情况,然后通过信息化手段加强指导,目前主流技术是“三维快速拉格朗日差分析方法”(简称FLAC3D)。

1.2深基坑逆作法施工技术

多层地下室传统的施工的方法是开敞式施工,直接放坡开挖或用支护结构围护后垂直开挖,开挖深度达到设计标高后进行钢筋混凝土底板浇筑工序,对各层地下室结构由下而上逐层施工,待地下结构完成后再进行地上结构施工。开敞式施工这种传统方法不适用于深度较大的地下室工程,需要因地制宜采用逆作法施工,这种施工方法对于开挖深度很大且土质条件较差的多层地下结构是十分有效的。逆作法施工根据地面一层楼面的封闭和敞开结构,分为“开敞式逆作法”和“封闭式逆作法”。前者不能地上地下同时施工,而是要对地下结构自上而下逐层施工,后者可地上地下同时施工。

1.2.1根据围护结构的支撑方式,基坑工程逆作法可分为全逆作法、半逆作法、部分逆作法三类:

(1)全逆作法是指利用地下各层钢筋混凝土主梁、次梁和楼板对四周围护结构形成水平支撑。

(2)半逆作法是指利用地下各层楼板先期浇筑的交叉格形肋梁,对围护结构形成框格式水平支撑,待土方开挖结束后再二次浇筑肋形楼板。

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(3)部分逆施法是指利用基坑内四周暂时保留的局部土方对四周围护结构形成水平抵挡,在基坑中部采用正作法施工,基坑四周采用逆作法施工。因此,这种施工法又称盆状开挖逆作法。

1.2.2逆作法施工具有以下几个方面的优点

(1)基坑变形小。用逆作法施工,是将逐层浇筑的地下室结构作为周围地下连续墙的内部支撑,由于地下室结构刚度较大,地下连续墙在侧压力作用下的变形就会比临时支撑引起的变形小得多。

(2)基坑支护水平支撑与地下室结构楼板合二为一,支护墙体与地下室墙体合二为一。楼面结构就是支撑体系,在起支撑作用的前提下又确保了结构受力合理,解决了特殊平面形状布置支撑体系的难题。

(3)地上结构的施工和地下基础结构施工同时作业。如果采用传统施工方法,建筑规模大、上下层次较多的建筑总工期就较长,因为要把地下结构工期与地上结构工期和装修等工期全部包含在内。采用逆作法施工的话,一般只有地下1层占绝对工期,地下结构与地上结构同时施工,就可大大缩短工程总工期。

(4)减少工程费用。可将一层结构平面作为工作平台,不需另外架设开挖工作平台与内撑,可大幅度削减支撑和工作平台等大型临时设施,减少施工费用。

1.3多层次超大面积钢筋混凝土地面无缝施工技术

超大面积混凝土结构由于其具有超大面积特性,超出了规定范围,但混凝土地面厚度不大于500mm,需要在施工过程中严格进行质量控制。无缝施工技术只是一个相对概念,其中“缝”指的是释放收缩应力的后浇带或永久伸缩缝,其设计思路是“抗放兼施,以抗为主”,理论依据主要有应力分析和变形分析两种。超大面积混凝土无缝施工技术包括预应力无缝施工技术、膨胀加强带无缝施工技术和短距离释放应力的无缝施工技术3种。预应力无缝施工技术的安全可靠性最高,但在工程实际应用中,由于地上结构层次较多,超大面积混凝土地面厚度不够,加之地面结构中间有柱网,预应力无缝施工技术实现难度较大。

1.4特细砂高性能混凝土超高泵送施工技术

特细砂高性能混凝土是以耐久性和高性能为重要设计指标,采用现代技术制作的、低水胶比的一种新型的高技术混凝土。在建筑工程中使用特细砂高强高性能混凝土超高泵送施工技术,解决了特细砂混凝土流动度小、不易泵送、容易裂缝、耐久度不高等难题,取得了良好的高质量控制效果,并为建筑工程施工提供了有利的借鉴。

1.5高层建筑GPS测控技术

GPS具有精度高,使用方便、干扰小、可操作性强等特点,将GPS技术应用在高层建筑施工中,设立内外控制点,可以很好的解决定位基准传递和轴线、垂直度控制,再利用基线向量解算和网平差计算,严格控制施工精度,满足工程施工需要。

1.6绿色建筑施工技术

绿色施工技术是指在保证质量、安全等基本要求的前提下,通过全新技术,最大限度的节约资源,减少环境污染,降低能源消耗,实现可持续发展的施工。主要表现在降低施工噪音、清洁施工过程、降低能源消耗、控制环境污染等方面。

2小结

建筑业被称为社会的标志性产业,建筑业发展水平的高低决定社会的进步程度。随着科技发展与技术引进,涌现出很多新技术、新材料和新工艺,给建筑业注入新鲜血液,加快建筑工程施工技术的创新步伐,为建筑业的发展带来日新月异的变化。新技术的推广和应用,提高建筑工程的质量,延长建筑工程的使用寿命,缩短建筑工程的工期,降低建筑工程的建设成本,解决很多利用传统技术难以实现的技术瓶颈。

参考文献:

[1]吕斌.建筑工程施工新技术在施工中的应用[J].中国建筑金属结构,2013(14):115-116.

[2]罗恒.注浆理论研究及其在公路工程中的应用[D].中南大学,2010.

[3]徐朝富.建筑现场施工新技术探析[J].科技资讯,2013(28):4243.

[4]崔显.绿色建筑施工技术集成创新研究[D].青岛理工大学,2016.

论文作者:勾洪松

论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期

论文发表时间:2019/9/2

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