第一次建筑考试即将到来。我相信每个人都学会了几乎所有的教材。考试一到,就要充分发挥复习内容的作用。然而,第一次结构考试不仅是评估教材的内容,而且每年还有大约5%的超级大纲部分。今天,我将为大家介绍知识拓展的一部分——建筑业的10项新技术。不要低估这一部分。我在课本上用了几句话讲过。10性技术可以说是每年必须进行的测试。
让我们直截了当地说吧。让我们首先了解10项新技术是什么。
所谓“10项新技术”,由基础和地下空间工程技术、钢筋混凝土技术、模板脚手架技术、装配式混凝土结构技术、钢结构技术、机电安装工程技术、绿色施工技术十大技术组成。防水技术和围护结构节能、抗震、加固和监测技术以及信息技术。2017年修订《建筑业10项新技术(2017)》突出了10个新技术项目应用的普遍性和行业覆盖性,主要集中在建设项目的应用上,并充分考虑了交通、市政等领域的需求。
1.地基以及地下空间工程技术
为了充分反映行业的技术发展,实施“四节一环保”概念,针对城市基础和地下空间领域亟待解决的新问题,本章删除了7项技术,更新了2项技术,增加了4项技术。
2017版
1.1灌注桩后压浆技术(预留调整)
1.2长螺旋钻孔灌注桩技术(预留调整)
1.3水泥土复合桩技术(新)
1.4混凝土桩复合地基技术(预留与调整)
1.5软预压真空预压联合加固技术(预留调整)
1.6装配式支撑结构施工工艺(预留调整)
1.7型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术(预留调整)
1.8地下连续墙施工技术(新建)
1.9逆向施工技术(预留调整)
1.10超浅埋暗挖施工技术(新建)
1.11综合体屏蔽法施工技术(预留和调整)
1.12非开挖埋地管道施工技术(预留调整)
1.13综合管廊(新建)施工技术
1.1灌注桩后注浆技术
灌注桩后注浆:通过桩体内预设的注浆导管和桩端、桩侧注浆阀,通过压力注入水泥浆的施工过程。
目的:加强桩底和桩身上的淤泥(虚拟土),提高桩侧阻力和桩端阻力,提高单桩承载力,减少桩基础沉降。
效果:单桩竖向承载力可提高40%以上。一般来说,粗粒土的增加量高于细粒土,桩侧和桩底复合灌浆的增加量高于桩底;桩基础沉降减少约30%;嵌入桩体内的后注浆钢管可与桩身完整性超声波检测管相结合。
灌浆形式:桩底灌浆、桩侧灌浆、桩侧和桩底复合灌浆等。
主要技术指标:
(1)泥浆水灰比:0.45~0.9;
(2)灌浆压力:0.5~16MPa。
适用范围:除沉管灌注桩外的各种泥浆护壁和干式灌注桩。
后灌浆技术的一般规定:
①灌浆流量不应超过75L/min;灌浆作业前,应进行灌浆试验,以优化并最终确定灌浆参数。
②灌浆作业与成孔作业点的距离不小于8~10m;多节桩侧注浆应自上而下进行;桩侧和桩端灌浆间隔不小于2H。对于群桩灌浆,应先进行外围灌浆,然后进行内部灌浆。
③当满足下列条件之一时,可以终止该协议灌浆:
a、灌浆总量及灌浆压力满足设计要求;
b、灌浆总量达到设计值的75%,灌浆压力超过设计值。
④当灌浆压力长时间低于正常值,或地面或周围桩身有灌浆时,应改变间歇灌浆。
施工过程如下图所示:
1.2长螺旋钻孔灌注桩技术
技术内容:使用长螺旋钻钻孔至设计标高混凝土泵从钻头底部压出超流细骨料混凝土,在提升钻头的同时压出混凝土,直到形成桩。混凝土浇筑至设计标高后,借助钢筋笼自重或专用振动装置将钢筋笼插入混凝土桩身至设计标高,形成钢筋混凝土灌注桩。
技术优势:无需泥浆护壁,无泥皮、沉淀物和泥浆污染。施工速度快,成本低。该技术还可以与前一节中的后注浆技术相配合,以提高桩的承载力。
技术指标:(1)混凝土中可加入粉煤灰或外加剂,粉煤灰掺量为70~90kg/m3;(2)混凝土粗骨料可为卵石或砾石,最大粒径不大于20mm;(3)混凝土坍落度宜为180~220mm。
适用范围:适用于地下水位高、易塌孔地层,长螺旋钻机可钻进。经济效益显著,具有良好的推广应用前景。
施工工艺流程如下图所示:
1.3水泥土复合桩技术
技术内容:桩基础由PHC管桩、钢管桩等压入水泥土桩之前,水泥土的初始设置也可作为复合地基。水泥土复合桩由芯桩和水泥土组成,水泥土位于芯桩和桩周土之间。
技术优势:桩周围和桩端的土壤得到改善物理力学桩的特性和应力场分布,改善了桩的荷载传递路径;桩顶荷载从芯桩传递到水泥土桩,再传递到侧墙和桩端的水泥土,有效地提高了桩的侧阻力和端阻力,有效地提高了复合桩的承载力,减少了桩的沉降。目前常用的施工技术是桩栽法。
技术指标:(1)水泥土桩直径宜为500~700mm;(2)水泥含量应为12%~20%;(3)管桩直径宜为300~600mm;(4)桩间距应为水泥土桩直径的3~5倍;(5)桩端应选择承载力较高的土层。
适用范围:适用于软土地基。含水量高、强度低、压缩性高、垂向渗透系数低、层厚变化大的软粘土广泛分布于河流沿岸地区。地表下浅层存在承载力较高的土层。传统的单桩基础处理方法或常规钻孔灌注桩往往难以达到理想的技术经济效果。水泥土复合桩是适用于该地层的有效方法之一。
1.4混凝土桩复合地基技术
技术内容:混凝土桩复合地基是一种以水泥粉煤灰碎石桩复合地基为代表的高粘结强度桩复合地基。基座与桩顶之间设置有一定厚度的垫层,以保证桩与土共同承担荷载,使桩、桩间土和垫层形成复合地基。近年来,混凝土灌注桩和预制桩作为复合地基的加固材料越来越多。它们的工作性能接近水泥粉煤灰碎石桩复合地基,可以称为混凝土桩复合地基。
技术优势:充分利用桩-土-桩相互作用的独特优势和相对较低的工程造价得到了越来越广泛的应用。通过垫层的设置,充分发挥了桩间土的承载力,大大提高了复合地基的高承载力和抗变形性能,有效降低了工程造价。
技术指标:(1)桩径应为350~600mm;(2)桩端持力层选择承载力较高的地层;(3)桩间距应为桩径的3~5倍;(4)桩身混凝土强度一般满足设计要求混凝土强度大于或等于C15;(5)垫层应为中砂、粗砂、碎石或级配砂等,不得选用卵石。最大粒径不应大于30mm,厚度应为150~300mm,夯填度≤0.9.市政、公路、高速公路、铁路等地基处理在工程中,当地基刚度较弱时,应在桩顶加桩帽,或采用砾石+土工格栅,桩顶加砾石+钢网,调整桩土荷载分担比,从而提高桩的承载力。
适用范围:适用于粘性土、粉土、砂及自重固结素填土的处理。对于淤泥质土壤,其适用性应根据当地经验或通过现场试验确定。在采取适当的技术措施后,也可应用于弱刚度基础和柔性基础。
软基1.5真空预压联合加固技术
真空预压法:在软粘土地基上设置砂井或塑料排水板进行加固,然后在地面上铺设砂垫层,用气密密封膜覆盖,使软土与大气隔离。然后,通过嵌入砂垫层的过滤管,利用真空装置抽吸膜中的空气,排出膜中的空气,造成膜内外的压力差,这部分空气压力差成为作用于基础的载荷。地基随着各向同性应力的增大而加强。
真空-堆载联合预压法:在真空预压的基础上,膜下真空度满足设计要求,稳定后,进行级配超载,并根据地基变形和孔隙水压力的变化控制超载率。与单纯堆载预压相比,加载速率相对较快。
适用范围:应该软土地基加固方法适用于软土地基的加固处理。我国海相、湖相、河流相沉积的软粘土层较多。这种土壤的特点是含水量高、压缩性高、强度低、透水性差。这种地基在建筑物荷载作用下会产生相当大的变形或变形差异。对于这种地基,特别是在需要进行大规模处理的基础上,如码头和机场在这种地基上的施工,真空预压法和真空堆载联合预压法是处理此类软土地基的一种较为有效的方法。
1.6装配式支撑结构施工技术
技术内容:以成型预制构件为主体,通过各种技术手段现场组装成支撑结构。目前比较成熟的预制支撑结构包括:预制桩、预制地下连续墙结构预应力鱼网梁支护结构、工具式组合内支撑等。预应力预制桩在支护结构中使用时,应注意防止预应力预制桩的脆性破坏,确保接缝的施工质量。
技术优势:它具有成本低、工期短、质量易于控制的特点,大大降低了能耗和建筑垃圾。
适用范围:预制地下连续墙一般仅适用于周边环境复杂的9m、地铁车站和基坑工程中的基坑工程;预应力鱼腹梁支护适用于地铁车站、地下管道沟槽基坑工程和市政工程中的各种施工基坑工程。
工具式组合内支撑适用于深基坑、密集围护结构、施工场地狭窄、岩土工程条件复杂或软弱地基的深基坑支护。
1.7型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术
技术内容:施工现场的原位土采用专用多轴深层搅拌机自上而下进行切割。同时,从搅拌头向土壤中注入水泥浆和其他养护剂,并与土壤混合均匀。通过连续重叠施工,在水泥土下形成连续墙;水泥土初凝前,将型钢(预制混凝土构件)插入墙体,形成型钢(预制混凝土构件)与水泥土的组合墙体。近年来,TRD法、双轮铣削深层搅拌法(CSM法)和五轴搅拌法得到了广泛的应用水泥土搅拌桩、六轴水泥土搅拌桩等施工技术的出现,使型钢水泥土复合搅拌桩支护结构的应用范围更加广泛,施工效率也大大提高。
技术指标:(1)型钢水泥土搅拌墙的计算和验算应包括内力和变形计算、整体稳定性验算、抗倾覆稳定性验算、坑底抗拔稳定验算,基坑外土体变形的防渗稳定验算与估算;(2)型钢水泥土搅拌墙内三轴水泥土搅拌桩直径分别为650mm、850mm和1000mm,插入H型钢或预制混凝土构件;(3)水泥土复合搅拌桩28d无侧限抗压强度标准值不小于0.5MPa;(4)搅拌桩的土壤贯入深度应比型钢插入深度深0.5~1.0m;(5)搅拌桩与插入型钢的垂直度偏差不大于1/200;(6)当搅拌桩达到设计强度且龄期不小于28d时,可进行基坑开挖;
1.8地下连续墙施工技术
技术内容:先在地面上建造导墙,在特殊泥浆护壁的情况下,应使用专用开槽设备沿支护或深基坑工程周边每次开槽一定长度至规定深度。清槽后,将钢筋笼吊入槽内,然后采用导管法浇筑水下混凝土。混凝土应自下而上填充槽,并从槽中更换泥浆,形成一个单元槽段,据此,这些相邻的槽段被建造成地下连续的钢筋混凝土墙。
技术优势:(1)施工噪音、振动小,对环境影响小;(2)地下连续墙具有刚度大、整体性好、基坑开挖过程安全性高、支护结构变形小等特点;(3)墙体抗渗性好,坑内降水对坑外影响小;(4)可作为地下室结构的外墙,配合逆作法施工,缩短工期,降低造价。
适用范围:正常地地下连续墙适用于基坑工程,在下列条件下:(1)对于基坑开挖深度较大的基坑工程,一般开挖深度大于10m,具有较好的经济性;(2)附近有防护要求高的建筑物(结构),基坑本身变形和防水要求高;(3)基坑内空间有限,地下室外墙非常接近红线,其他形式的围护结构不能满足预留施工作业空间的要求;(4)围护结构也是主体结构的一部分,对防水、抗渗有严格要求;(5)采用逆作法施工。当地上施工与地下施工同时进行时,一般采用地下连续墙作为围护墙。
1.9逆向施工技术
技术内容:沿建筑物地下室外墙轴线施工地下连续墙,在建筑物内相应位置浇筑或打入中间支护桩、柱,然后施工反层梁板结构,然后开挖土方,逐层浇筑每层地下结构,直至底板封闭;同时,由于反向施工层的楼层结构是先完成的,为上部结构的施工创造了条件,因此地上结构的施工可以分层同时进行;这样,地上和地下施工应同时进行,直到项目结束。目前,逆作法施工的新技术有:框架逆作法施工、温跃层逆作法施工、分步逆作法施工、一柱一桩竖向调整技术。
适用范围:反求方法适用于以下基坑:(1)大面积地下工程;(2)对于大深度地下工程,地下室层数大于等于2层的工程一般较为合理;(3)基坑形状复杂的地下工程;(4)周围条件恶劣、环境要求高的地下工程;(5)上部结构工期紧、地下工作空间小的地下工程。目前,逆作法已广泛应用于高层建筑地下室、地铁车站、地下车库、市政、人防工程等领域。
1.10超浅埋暗挖施工技术
技术内容:地道周围土体采用长管棚超前支护加固,整个地道段分为若干小段依次错位短距离开挖,及时强支护,封闭成环,形成平顶与直墙交替支护结构的条件,并进行地下通道或空间主体的施工。施工过程中,应加强对施工影响范围内的城市道路、管道及建(构)筑物的变形监测,及时调整支护参数。该工艺主要采用高刚度、高强度的钢管,水平钻和型钢定位准确拱具有连接处理方便、支持及时、适用性广的特点。可在城市复杂环境中使用,不堵塞交通,不损坏路面,不更换管道,不影响居民。因此,它具有安全、可靠、速度快、环保、省钱等优点。
适用范围:在城市道路下穿地道施工中,地道覆盖层厚度与渠道跨度的比值通常较小,属于超浅埋渠道。为了保证城市道路、地下管线和喷射式飞机(构筑物)的正常运行,必须严格控制土壤变形。一般填料、粘土淤泥、修建在第四纪地层中的地下通道或地下空间,如砂土和卵石。
1.11复合盾构法施工技术
技术内容:盾构法是一种综合机械化隧道施工方法。围岩由盾构壳体和管片支撑,以防止坍塌。同时,在开挖面前方采用切割装置进行开挖,并通过开挖机械运出孔外千斤顶这是一种机械化的施工方法,在后部压入和顶起,并组装预制混凝土节段以形成隧道结构。因为盾构施工技术对环境的影响很小,得到了广泛的应用和迅速的发展。复合盾构施工技术是指在复杂地层和复杂地面环境条件下的盾构施工技术,或大断面圆形(隧道直径大于10m)、矩形或双圆形等异形断面的盾构施工技术。
适用范围:(1)适用于各种复杂的工程地质和水文地质条件,从淤泥土层到中风化和微风化岩层。(2)盾构法施工的隧道应有足够的埋深,覆土深度不小于6m。隧道覆盖土层过浅,盾构施工难度大;隧道在水下施工时,覆土过浅,盾构施工的安全风险较大。(3)地面上必须有一个工作井,用于盾构进出和挖掘材料。(4)隧道之间或隧道与其他建(构)筑物之间的土(岩)筋最小厚度水平方向为1.0m,垂直方向为1.5m。(5)从经济角度来看,盾构的连续施工长度不应小于300m。
1.12非开挖埋地管道施工技术
技术内容:非开挖埋地管道施工技术主要采用顶管法、定向钻孔穿越技术和大断面矩形渠道开挖技术。顶管法:一种在软土层或富水软土层中敷设管道的施工方法。采用恒顶速多级顶进条件下的螺杆机智能调速施工技术。定向钻探穿越技术:根据进土点和开挖点设计穿越曲线,然后根据穿越曲线用穿越钻机钻导孔,然后扩孔。管道回拉后,对试压合格的预制管段,采用护壁、泥浆润滑等方法进行回拉,完成管道敷设施工。
适用范围:
A.顶管法:1.特别适用于粘性土、粉土、砂土土层,以及卵石、砾石、风化残积土土层的施工。2、适用于城市水污染防治截污干管建设液化气天然气输送管道和石油管道的建设,以及电力电缆、宽带网络、光纤网络和其他电缆项目的管道建设。3、适用于城市市政地下工程道路、铁路及建筑物下综合通道、地铁人行通道的建设。
b、定向钻探穿越:1、定向钻孔穿越法适用于砂土、粉土、粘性土、卵石等地面条件。2.在不开挖地表的情况下,可广泛用于供水、燃气、电力、电信、天然气、石油等管道的敷设和施工。
1.13综合管廊施工技术
技术内容:公用隧道,它也可以称为“共同沟”,指城市地下管线综合廊道,是为铺设市政公用管线,实施统一规划、设计、施工和维护而在地下修建的市政公用设施。采用综合管廊,可实现各种管线的密集敷设,实现城市地下空间资源的综合利用。综合管廊的施工方法主要分为明挖施工和暗挖施工。明挖施工方法主要包括:边坡开挖施工;水泥土搅拌桩支护结构;板桩墙围护结构、SMW工法等明挖管廊施工可采用现浇工法和