一、题目背景
1998年以来,国家采取了扩大内需的积极财政政策,加大了对基础设施建设的投入,同时把住宅建设作为国民经济新的增长点,为建筑业的蓬勃发展创造了有利的条件,使得近几年的住宅建设得到了持续、快速的增长。据统计,20xx年,面对极为复杂的国内外经济环境,国内生产总值达397 983亿元,作为国民经济支柱产业的中国建筑业全年完成总产值95206亿元,占国内生产总值的23.9%,同比增长24%;建筑业房屋建筑施工面积达70.06亿平方米,同比增长19%。与建筑业密切相关的项目开建方面,则发生了有增有减的变化。20xx年全国累计施工项目471863个,同比增加20601个;20xx年全国新开工项目330049个,同比减少9746个;新开工项目计划总投资190805亿元,同比增加25.6亿元。开工项目的减少而投资总额却在增加,佐证了我国工程建设正向大型、巨型的标志性项目挺进,建筑业企业依靠综合实力参与市场竞争的趋势方兴未艾。
施工是对拟建工程的施工提出全面的规划、部署、组织、计划的一种经济文件,是建筑施工组织管理工作的核心和灵魂。如今,建筑市场依照国际惯例,工程施工的发包和承包实行工程招投标制和合同管理制。工程的管理实行业主责任制、项目经理责任制和工程建设监理制等新制度的施行,使项目管理的模式也相应发生了根本性的变化。因此,施工组织设计的创新是施工企业必须面对和重视的问题。
本次我做的毕业设计课题是:“苕溪清水入湖河道整治工程长兴段施工组织设计”,苕溪清水入湖河道整治工程长兴段位于浙江省杭嘉湖平原西部,行政上属长兴县,由西苕溪干流长兴段、长兴港和杨家浦港等河道的水环境改善及整治工程组成,涉及河道总长61.42km。
西苕溪干流长兴段河道整治长20.5km,规划航道等级Ⅳ级,其中吴山渡下游河道有疏浚要求,疏浚长15.8km,疏浚后河底高程:胥仓桥上游为-4.0m高程,下游为-4.5m高程,河道底宽60m。
左右岸堤防长度总共38.1km。左岸西起小溪口节制闸,东至下目村,沿线经过小溪口段、独山试验段、独山段、观音联合斗段、吕山联合斗段、大施斗段共6个圩区,堤防长18.2km。堤防防洪标准为50年一遇,建筑物等级为2级。右岸西起金家塘,东至下吴村,沿线经过清临斗段、杨家滩段、三乡联合斗段、长城联合斗段共4个圩区,堤防长19.8km。堤防防洪标准为20年一遇,建筑物等级为4级。其中独山试验段、观音联合斗段、吕山联合斗段及杨家滩段这四段的堤防工程已作为应急段工程先行实施。
苕溪清水入湖河道整治工程长兴应急段属于西苕溪干流河道整治工程长兴段中的一部分,主要由清临斗段、独山段、大施斗段组成。
苕溪清水入湖河道整治工程长兴应急段中独山段,主要工作内容为独山段治理工程(堤线长度约5.8km),含杨家斗门泵站、陆家斗门泵站、上圩村泵站的施工(含建筑工程、金属结构及机电设备安装工程)以及为实施上述工程所必须的措施及其他项目。
二、研究目的和意义
施工组织设计,是建筑施工组织管理工作的核心和灵魂,是用以组织工程施工的指导性文件,是对施工活动实行科学管理的重要手段。它具有战略部署和战术安排的双重作用,体现了实现基本建设计划和设计的要求,提供了各阶段的施工准备工作内容,协调施工过程中各施工单位、各施工工种、各资源之间的相互关系。
通过编制施工组织设计,可以全面考虑拟建工程的具体施工条件、施工方案、技术经济指标。在人力和物力、时间和空间、技术和组织上,做出一个全面而合理,符合好、快、省和安全要求的计划安排,为施工的顺利进行做充分的准备,预防和避免工程事故的发生,为项目的切实实施提供坚实可靠的基础。
另外,施工组织设计是用以指导施工的具有潜力效力的重要技术经济文件。它把设计和施工、技术和经济、前方和后方、企业的全局活动和工程的施工组织有机地协调一致,对建设单位、设计单位、监理单位、施工单位、材料供应单位、构配件牛产单位的工作都有指导作用和约束作用,它将较好地处理部门与部门之间、人与人之间、人与物之间以及物与物之间的矛盾问题,做到人尽其才、物尽其用,从而达到优质、低耗、高速地完成施工任务,取得最好的经济效益和社会效益。
本课题是对西安智慧城五期30号住宅楼进行施工组织设计,旨在研究如何组织、计划该项目的全部施工,寻求最合理的组织与方法。它的任务根据智慧城五期工程地质情况、气候条件等情况,确定施工的准备、机具设备、技术措施、施工操作和组织计划等;根据30号住宅楼的结构特点,确定每一层的施工方法和施工机具;根据工地现场的及施工方案,确定工地现场的临时设施(办公用房、仓库、预制场地以及供水、供电、供气、供热等管线布置)的布置方案。同时,结合建筑物的性质、规模和工期要求等特点,从经济和技术统一的全局角度出发,综合考虑材料供应、机具设备、构配件生产、运输条件、地质及气候等各项具体情况,选定最合理、最科学的施工组织方案。
总之,本施工组织设计方案是在符合国家基本建设方针和各项具体的技术政策的前提下,根据建筑产品生产的技术、经济特点,通过对人力、资金、材料、机械和施工方法等进行科学合理的安排,以使30号住宅楼工程施工在指定时间和空间内,得以有计划、有组织、有秩序地进行,使工程施工达到工期短、质量优、成本低、效益好等最优的效果。
三、国内外相关研究情况
施工组织设计是针对工程施工的复杂性,来研究工程建设的统筹安排与系统管理客观规律的一个学科。它是前苏联经济体制下的产物,在20世纪60~70年代,我国处于计划经济时代,各施工企业只将施工组织作为一个技术性指导。随着市场经济的发展,施工组织中加入了项目管理的一些职能,施工组织设计由原来的纯技术性文件改变为技术管理性文件。施工组织设计也在不断地改变自己的角色,随着项目法在全国的大面积推广和我国招投标工作的开展,施工组织设计已经不单纯是一个技术组织文件了。它不仅指导项目的技术实施,而且在质量管理、安全管理、进度管理、季节性管理、项目组织、项目协调等方面做了大量文章。近几年,施工组织设计中又增加了关于降低成本与新技术开发的一些内容。
现阶段,施工组织学科已发展为广泛利用数学方法、网络技术和计算技术等定量性方法,对整个工程的施工进行工期、成本、质量的控制,以达到工期短、质量好和成本低的目标。但是,我国施工组织设计编制还存在以下几个问题:
(1)目前所累积的建筑施工技术资源得不到有效、充分的应用,特别是其中的智力资源,这一方面是编制人员自身素质和经验不足造成的;另一方面是传播渠道不足不畅通所致。对早已有的成功经验没有进行借鉴,所编制的内容缺乏新技术、新工艺,没有起到提高劳动效率、降低资源消耗的作用。
(2)有的施工组织设计编制人员缺乏技术理论基础和具体施工经验,编制中只是对技术规范照搬照抄,而未对具体工程的特点进行有针对性的规划和设计,没有起到指导施工作用。
(3)施工组织设计必须对每个建筑工程逐个进行编制,以适应不同工程的特点,但不同编制人员对于同类型的施工工艺在进行编制工作的同时,作了大量不必要的重复劳动,降低了工作效率。
(4)现在编制的施工组织设计只作为技术管理制度的一项工作,它主要追求施工效益而很少考虑经济效益,存在只注重组织技术措施,而没注重经济管理的内容,以至在实施过程中不讲成本,没有实现经济效益的目标。
(5)目前施工组织设计的编制经常是技术部门的几个技术人员包揽,技术部门搞编制,生产部门管执行,出现设计与实施分离的现象,以至造成施工组织设计只是个形式而已,不能真正起到指导施工的作用。
四、本课题主要内容
1、搜集并阅读国家及陕西省的有关规范、规程和标准及强制性条文的规定;陕西省现行的安全生产、文明施工的规定;现行的国家及陕西省的有关标准图集;公司质量、环境、职业安全健康综合管理手册;体系程序文件和施工作业指导书。保证项目的合法性和规范性。
2、阅读工程施工合同、住宅楼施工图纸,掌握西安智慧城地点特征、结构特点、施工条件,确定建筑面积和结构特点。
3、确定施工组织管理机构,包括:选择该项目的组织形式;确定项目经理部的机构设置;项目经理的遴选与职责;项目经理部成员的主要职责;施工项目经理部的管理制度等。
4、确定施工方案及施工顺序,包括:土方工程施工方案;基础工程和主体工程施工方案;装饰工程施工方案等。并对两种可行施工方案进行技术经济分析,通过比较计算选择技术上先进、经济上合理的最优方案。
5、选择施工机械,并通过对两种施工机械的经济分析,通过比较计算选择技术上可行、经济上合理的施工机械。
6、设计主要分部分项工程的施工方法。包括:
(1)施工测量(包括沉降观测和基坑侧移观测)与放线;
(2)基坑(或基槽)土方的开挖及回填;
(3)基坑降水与基坑支护;
(4)垫层混凝土;
(5)地下防水工程;
(6)主体结构施工阶段的钢筋工程、模板工程及混凝土工程;
(7)围护结构的砌筑;
(8)屋面工程;
(9)脚手架工程;
(10)门窗工程;
(11)装修工程;
(12)水暖电卫等。
7、各种资源需要量计划。包括:技术准备工作;主要施工机械需要量计划;主要材料需要量计划;主要工种施工力量需要量计划;现场准备工作等。
8、计划施工进度。按《全国统一建筑安装工程工期定额》确定工程的施工工期,并按工程量计算所得结果,通过劳动定额、基础定额和预算定额,再加上施工实践经验,确定各项施工过程的作业时间,并编制单位工程施工进度时标网络计划。
9、施工现场布置:设计布置垂直运输机械、搅拌机械、材料和构件堆场、钢筋和木工加工棚、办公及休息用房、食堂、厕所、现场施工的临时供水供电线路、施工临时道路等。其中材料和构件堆场、临时房屋等的面积,应根据定额标准和经验确定。
10、质量安全技术组织措施:主要拟定编写在施工中如何保证质量的技术措施、保证安全的技术措施、降低成本的技术措施等。
11、计算技术经济指标:施工场地占地面积、施工工期、劳动量、劳动力均衡系数、采用合理施工方案和先进技术的成本节约指标等。
12、总结以上内容,完成《智慧城五期30号住宅楼施工组织设计》和毕业答辩。
一、毕业设计(论文)课题背景(含文献综述)
伴随着国民经济的快速增长和科学技术水平地不断提高,进入二十世纪八十年代以来,我国城市建设的速度越来越快,建筑给排水的进程也日益加快,其发展过程大致可分为三个阶段:一、房屋卫生技术设备阶段即初创阶段。二、室内给排水阶段即反思阶段。三、建筑给排水阶段即发展阶段。
随着城市建设和旅游事业的发展,近年来我国各大中小城市兴建和拟建许多十层以上的民用公共建筑以及居民住宅。对于高层建筑来说,它对供水水量、水压和对供水的安全程度以及对排水的可靠性等方面的要求都很高。因此,高层建筑室内给排水、消防给水工程在设计、施工及材料设备选择等方面,都比一般室内给排水工程提出了更高的要求。
高层建筑给水排水工程与一般多层建筑和低层建筑给水排水工程相比,基本理论和计算方法在某些方面是相同的,但因高层建筑层数多、建筑高度大、建筑功能广、建筑结构复杂,以及所受外界条件的限制等,高层建筑给水排水工程无论是在技术深度上,还是广度上,都超过了低层建筑物的给水排水工程的范畴,并且有以下一些特点高层建筑给水排水设备的使用人数多,瞬时的给水量和排水流量靠的水源,以及经济合理的给水排水系统形式,并妥善处理排水管道的通气问题,以保证供水安全可靠、排水通畅和维护管理方便。下面就高层建筑给水排水工程的主要特点介绍如下:
高层建筑层数多、高度大。给水系统及热水系统中的静水压力很大,为保证管道及配件免受破坏,必须对给水系统和热水系统进行合理的竖向分区,加设减压设备以及中间和屋顶水箱,使系统运行完好。
高层建筑的功能复杂,失火可能性大,失火后蔓延迅速,人员疏散及扑救困难。为此,必须设置安全可靠的室内消防给水系统,满足各类消防的要求,而且消防给水的设计应“立足自救”,方可保证及时扑灭火灾,防止重大事故发生。
高层建筑对防噪声、防震等要求较高,但室内管道及设备种类繁多、管线长、噪声源和震源多,必须考虑管道的防震、防沉降、防噪声、防水锤、防管道伸缩变位、防压力过高等措施。以保证管道不漏水,不损坏建筑结构及装饰,不影响周围环境,使系统安全运行。
1.1 高层建筑给水排水工程设计方法
近年来,随着高层建筑业的快速发展,建筑给水排水工程设计方法也有了不少的改进和更新。
1.1.1 高层建筑生活给水
首先,对适用于高层建筑的生活给水设计秒流量计算方法的研究,一直不断地在进行。经验法,概率法,平方根法等计算方法不断地被修正和改进。用科学的概率法取代现在仍在使用的平方根法,研究人员在此方面进行了不少尝试。
其次,变频恒压调速供水技术日益成熟,加上减压阀的使用,改善了原来高层建筑“水箱一水泵联合供水”和“水箱减压”方法中出现的“水质二次污染”和“水箱占用大量建筑面积”的状况,同时也达到了节能效果。再次,在贮水方面,合建水箱的设计方式己越来越少的被采用,取而代之的是生活水池与消防水池分建的设计方式,其中,生活水池也大多倾向于采用不锈钢板等组合式水箱。
1.1.2 高层建筑消防给水
首先,因为高层建筑的消防特点是“立足于自救”,因而自动喷水灭火系统的设计更加受到重视,新的《自动喷水灭火系统设计规范》己于2001年7月颁布执行。新的规范对设置场所危险等级、设计基本参数、管道水力计算等方面都作出了一些调整。这些调整都是注入了广大设计人员近年来工作研究实践得出的宝贵经验,以及借签了国外工程设计经验的结果。
其次,消火栓给水系统也在变频分级供水方面进行的有益的尝试和应用。另外,为保障高层建筑火灾初期消防水压及水量而设计的稳高压系统,先从上海地区得到应用,然后逐步在各地推广开来,其计算及设计手段逐渐成熟,乃至有人建议将稳高压消防给水系统单独列入《高层民用建筑设计防火规范》以区别原有的常高压消防给水系统和临时高压消防给水系统。
1.1.3 高层建筑排水
排水的输送已不限于重力流和压力流,虹吸流出现在压力(虹吸)式屋面雨水排水系统。排水塑料管的噪声防治问题上,或采用改变水流状态的方法、或采用改变管道结构型式、或兼用两种方式,都有一定效果。
1.2 高层建筑给水排水设计的主要内容
建筑也迅猛发展,各项工程设计内容丰富。高层建筑给水排水设计的主要内容有:
1.2.1 给水工程设计的主要内容
高层建筑给水工程设计的主要内容有:用水量计算,给水方式的确定,管道设备的布置,管道的水力计算及室内所需水压的计算,水池、水箱的容积确定和构造尺寸确定,水泵的流量、扬程及型号的确定,管道设备的材料及型号的选用,施工图的绘制和施工要求。
1.2.2 室内消防设计的主要内容
高层建筑室内消防设计的主要内容有:消火栓系统,自动喷水灭火系统,二氧化碳灭火系统,干粉灭火系统,卤代烷灭火系统(现已不让采用),蒸汽灭火系统,烟雾灭火系统等。以水作为灭火剂的主要有消火栓系统和自动喷水灭火系统.自动喷水灭火系统又分:闭式系统(有湿式、干式、预作用、重复启闭预作用四种系统),雨淋系统,水幕系统,自动喷水一泡沫联用系统。其中闭式系统中的湿式自动喷水灭火系统最为常用。
消火栓给水系统设计包括消防用水量的确定:消防给水方式确定:消防栓的位置、消防栓的个数和型号确定;消防水池、水箱的容积确定;消防管道的水力计算及消防水压的计算;消防水泵的流量、扬程、型号和稳压系统的确定;消防控制系统的确定:消火栓给水系统的施工图绘制及施工要求。自动喷水灭火系统设计包括:方案确定;供水方式确定:喷头布置;喷头型号的确定;管网水力计算;报警阀、水流指示器的选型;自喷水泵的流量、扬程、型号和稳压系统的确定;自动控制系统的确定;自喷系统的施工图绘制及施工要求.
1.2.3 排水工程设计的主要内容
高层建筑排水工程设计内容包括:排水体制的确定,排水方案的确定,排水管道系统的布置,排水管道的水力计算及排水通气系统的计算,卫生设备的选型及布置,局部污水处理,构筑物的选型,屋面雨水排水系统的确定,排水管材的定型,排水系统施工图的绘制和施工要求。
1.3 高层建筑中的给水排水系统的发展
近年来,随着高层建筑的迅猛发展,建筑给水排水技术得到了相应的发展,一些新技术、新设备、新材料在工程中得到了广泛应用。
1.3.1 排水通气技术
主要目的是提供排水中气体的散逸,达到透气的作用;防止排水系统中出现水封的负压虹吸及正压喷溅现象,确保空气的循环;保持排水迅速通畅、安静。在我国已建立了可适应不同建筑标准、不同要求的五级标准,即伸顶通气管、不伸顶通气管、专业通气立管、环行通气管和器具通气管等。通气阀是一种减少伸顶通气,替代专用通气管系具有通气功能的阀件,采用优质塑料和橡胶制作。
1.3.2 自动喷水灭火技术
近年来我国确立了以消火栓给水系统为主逐步向自动喷水灭火系统为主过渡的原则。高层、超高层以及大规模工业建筑发展,加强了自动喷水灭火技术的应用。自动喷水喷头除了设置在容易起火部位、疏散通道和人员密集场所外,还扩大设置在火灾蔓延通道,不易发现火灾、不易扑救火灾部位和需淋水降温保护等场所,使火灾扑救更及时、更迅速。这也是我国消防给水系统设置标准和发达国家逐步接轨的重大举措。在高层建筑中对玻璃幕墙,中庭回廊,自动扶梯开口部位和普通防火卷帘处,采取了喷头加密的方式来替代水幕。在高架仓库内引进了国外的大水滴喷头、ESFR喷头,把喷水灭火从“控火”引入以“灭火”为目的。并且在建筑高度超100m的高层建筑,其消防也有了相应的措施,如设置避难层、避难区和屋顶设直升飞机停机坪等,与此相配套的也有相应的消防给水设施。
1.4 总结
住宅给排水系统看似简单,但它与我们的日常生活息息相关。作为工程设计人员,着技术、安全、经济性原则,在实践中努力创新,寻求最佳的给排水设计方案,适应住宅设计发展的新要求,满足人民群众不断提高的物质文化要求。
二、毕业设计(论文)方案介绍(主要内容)
丽水市益达大厦建筑给水排水和消防设计的给水排水及消防施工图的设计和编制,扩初设计说明书和各系统计算书;外文翻译。
本工程的特点是集办公、酒店、商业和地下车库为一体的高层建筑。地下一层为汽车库、水池和泵房、配电用房、热交换机房、风机房等。一层设商业入口,一层至二层为商业,三层为大空间办公会议室。四层至十五层为酒店式办公楼。
本建筑的给水排水和消防系统的特点是占地平面积小,即基地不大,但喷淋、消火栓、热水都需设计。本建筑功能复杂,地下停车场、商业用房、大空间办公用房、酒店式办公房均具有消防要求高的特点。整个自动喷水灭火系统可按照中危险级控制设计,并选择设备。喷头布置间距可分别按照中危险二级和中危险一级进行。
本设计拟采用分区给水方式,采用水泵并联式分区给水,三层以下由市政管网直接供水,四层至十五层采用水泵并联式分区给水给水方式,其中四至九层,十至十五层各为一区,并且为上行下给式给水。热水供水方式采用集中热水供应系统,用机械全循环管网进行循环,分区与给水分区一致。本建筑的排水采用污废分流式,污水经化粪池处理后分别收集后排入市政管网。屋面的雨水采用重力式雨水排水系统。室外设独立的雨水排水系统。雨水就近排至市政雨水管网。本设计的消防系统较为复杂,室外的消防用水由市政管网供给。室外设有水泵接合器。从地下一层至顶层均设自动喷淋系统,并设置喷淋泵自动喷淋系统,自动喷淋系统按地下室一层到七层,八层到十五层各为一区。消火栓系统为不分区消火栓给水系统,并且设置高位水箱。本建筑内还配备灭火器,按中危险级配置灭火器。
三、毕业设计(论文)的主要参考文献
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摘 要:出于施工进度的考虑,经常不可避免的要在雨季进行施工,特别是目前高层、超高层建筑不断增多,这种情况下更不能忽视雨季施工问题。本文从建筑工程雨季施工的特点入手,论述了雨季施工应当遵守的原则,对不同雨季施工情况进行了分析,介绍了在雨季施工时应当注意的问题,对建筑施工技术人员有一定的借鉴作用。
关 键 词:建筑工程;雨季施工;技术方案
1、建筑工程雨季施工的特点
由于目前气象监测技术存在一些缺陷,地方气象部门有时不能提供准确的天气预报,山洪、暴雨等恶劣天气常突然出现,因此,建筑工程施工时应当提前做好雨季施工的防范措施;雨水会对地基基础和建筑结构造成浸泡和冲刷,进而可能导致建筑出现突发性的破坏,因此需要采取必要的防护措施,避免出现工程安全和工程质量问题;雨季对屋面工程、土方工程等室外工程有较大的影响,为了能够顺利施工,应提前做好雨季施工安排。
2、建筑雨季施工需要遵循的原则
在雨季进行建筑工程施工时,应当先加紧进行建筑基础和结构的施工,降雨量小时应尽量避免停工,降雨量过大时可进行室内部分的施工,也就是先进行室外结构的施工,再进行室内结构的施工,以便能够减少雨天室外的工作面和作业时间,进而达到缩短施工工期的目的。
3、建筑工程雨季施工的技术措施
3、1基础和土方工程的技术措施
雨季施工对于基础工程和土方工程的影响较大,若施工过程中不采取必要防护措施,就有可能影响建筑的施工质量,严重时可能危机建筑物的安全,因此基础和土方工程在雨季施工时应格外小心;在雨季时进行管沟或基坑的开挖作业时,应保证边坡的稳定性,需要时可以设置支撑或者将边坡坡度减小;施工过程中应注意对支撑以及边坡的质量检查,对于已经开挖完成的管沟或基坑则主要采取设置支撑的方式;对于正在开挖的管沟或基坑主要采取减小边坡坡度的办法,也可以设置支撑作为辅助措施,若工期进度允许时,应尽量停工在雨季过后再进行开挖作业;为了减轻雨水对边坡稳定性的影响,可以在在边坡上铺设钢丝网片后喷射细石混凝土进行加固,也可以使用塑料布等覆盖物对边坡进行遮盖。
在雨季施工时,尽量减少施工作业面,可以逐片、逐段的进行施工;当基坑开挖到设计标高时,应尽快进行组织进行验收,合格后马上浇筑混凝土垫层;为了避免雨水对基坑的浸泡,开挖基坑时应设置集水井、排水沟,并指派专人进行排水作业;对于地下室以及地下的水池,在浇筑完混凝土后应采取必要的防浮措施;当日降水量过大时,应立即停止施工现场的土方作业,对于软土地基应当停止开挖;当基坑开挖结束后,应当尽快进行基坑的回填作业;当停止进行人工抽水作业时,应对地下水对基础的浮力以及箱型基础的抗浮稳定性进行验算,若验算结果不符合设计要求,则应当继续进行抽水作业,直到验算结果符合要求为止。
3.2混凝土工程的技术措施
在对混凝土模板进行涂刷隔离层之前,应当关注天气预报是否有降水,避免雨水将模板的隔离层冲刷掉;当雨水量过大时,应立即停止混凝土的浇筑作业,并按照施工要求设置混凝土停浇缝,已经浇筑完的应使用塑料布等进行覆盖保护;混凝土浇筑施工前,应关注最近几天的天气情况,尽量避开有雨的天气浇筑混凝土;在雨季进行混凝土工程作业时,应对粗细骨料在进行含水量测定,以便配置混凝土时能及时调整用水量;对于模板下方的土层,在回填之后要进行夯实,在土层上方设置垫板,在降雨结束后检查土层是否出现下沉现象;在下雨过程中,不能进行钢筋的对接、焊接等操作,若必须进行时,可以在防雨棚内进行。
3.3砌体工程的技术措施
砌体材料以及砂浆等粘合剂的含水量直接决定了砌体结构的稳定性,而雨季施工时材料和粘合剂的含水量不可避免的受到影响;在雨季进行砌体工程施工时应注意以下措施:砌体工程所用的砖应当进行集中堆放,不应当向砖上浇水;在进行砌墙施工时,应将湿砖和干砖搭配着使用,如果砖的湿度过大,则先对其进行晾晒后再使用;降雨量过大时,应停止砌筑作业;在结束一天的砌砖作业时,应当在砌好的砖墙上方铺设一层干砖,避免降雨对砖缝之间砂浆的冲刷;对于稳定性不佳的独立砖柱以及窗间墙等,应当是指浇注圈梁或者使用临时支撑;在进行砌筑作业时,外墙和内墙最好同时进行砌筑,丁字墙和转角处的施工应当连贯;当遇到台风天气时,临时支撑应加载台风作用的反方向,以便能够确保墙体的稳定性。
3.4吊装工程的技术措施
在进行吊装工程作业时,应保证堆放构件的地点坚实、平整,附近的排水工作要做好,避免构件在堆放过程中受到水的浸泡;工程中使用的塔式起重机的路基或基础,应当比自然地面高出15m左右,避免雨水对路基的浸泡;在雨水天气下不宜进行吊装作业,因为雨天的.降水会将吊车的绳索以及构件表面打湿,构件与绳索之间的摩擦系数会降低,这时进行吊装作业可能会出现构件滑落等安全事故,这时应格外注意吊装作业,可以采取适当措施增加构件表面与绳索之间的摩擦力,确保吊装作业安全;在施工暂停期间,应将塔吊的吊钩向塔身靠拢,这时不可以在吊钩上悬挂任何物体,避免在风力作用下导致塔吊出现摇摆,问题严重时可能会出现塔吊的倒塌。
3.5脚手架装拆的技术措施
建筑工程的脚手架是施工人员进行高空作业的重要场所,它的稳定、安全与否直接影响着施工人员的生命安全;在雨季进行施工时,应当确保脚手架的基础土层的强度,混凝土基础的厚度不应小于l00mm;为了增强脚手架抗倾覆能力和稳定性,应在脚手架与建筑物之间增加连接件,并定期对连接件进行安全检查;脚手架上方的施工人员走道,应做好防跌落和防滑措施;当下雨时,施工人员不应当继续在脚手架上施工,如果必须在脚手架上施工时,应当对脚手架上方的建筑材料、构件以及施工人员进行控制;现场施工电缆与脚手架的交接处,应当做好绝缘隔离措施。
3.6屋面工程的技术措施
在进行工程施工时,应当确保屋面的防水在雨季来临前做好,并按设计要求安设落水管;油毡屋面施工应在晴天进行,保温材料、油毡等应确保不被雨淋湿;如果需要在雨季进行屋面工程施工,可以使用“湿铺法”进行施工操作,它是先在比较潮湿的屋面基层上进行卷材的铺贴,之后再刷2道冷底子油,此项操作应当在水泥砂浆初凝后进行,进而避免出现基层渗水问题。
4、雨季建筑工程施工的安全防护措施
在雨季施工时应当做好防汛、防电、防雷、防风、防雨等工作;建立健全施工现场的各种规章制度,现场施工人员进入施工现场时不得穿拖鞋或易打滑的鞋;应当确保施工现场的机械设备操作棚的牢固,避免出现倒塌漏雨现象;现场的机械设备应按照要求设置必要的防淹、防雨等设施,对于现场的设备的接地安全装置以及漏电保护装置要确保其能安全可靠;在雨季时,应使用塑料布等防雨材料对排气孔进行封堵;位于基坑内的施工机械应及时移到地面上来,避免雨水过大而淹没机械设备;施工现场的电缆应有电工进行集中管理,严禁出现乱放现象,对于绝缘外套老化或者表皮破损的电缆要及时予以更滑,对于不适用的电缆要及时进行回收入库;定期对施工现场进行安全检查,对于出现的问题要及时予以整改。
5、结束语:
在雨季进行施工过程中,由于降雨而带来的不利条件,对建筑施工以及建筑工程的质量造成一定的影响,因此在施工过程中应当针对不同工程情况,制定详细的施工方案,并坚决予以贯彻实施,进而避免安全事故的发生。
参考文献:
[1]李彦涛.建筑雨季施工技术措施的若干思考[J].建筑工程,2010(3),147-147
[2]王育生,加强建筑工程雨季施工安全技术措施叨.工程技术,2010(8),183-185
题 目:深基坑支护施工技术及稳定性分析
报告人: xxx 2011年8月24日
一、文献综述
同时又是一个综合性的岩土工程难题,既涉及土力学中典型的强度、稳定与变形问题,同时还涉及土与支护结构的共同作用问题。对这些问题的认识及其对策的研究,是随着土力学理论、测试技术、计算技术以及施工机械、施工技术的发展而进步完善的。
深基坑的支护工程,采用何种支护方案,除了与基坑深度直接有关外,更主要的是根据底层土质的好坏来采用不同的支护方案。基坑支护工程包含挡土、支护、防火、降水、挖土等许多紧密联系的环节,如其中某一环失败,将会导致整个工程的失败。根据基坑工程事故的统计分析,基坑工程事故发生率较高,竟占基坑总数的1/4以上,而这些工程事故主要表现为支护结构产生较大位移、支护结构破坏、基坑塌方及大面积滑坡、基坑周围道路开裂和塌陷、与基坑相临的地下设施(管线、电缆)变位以至于破坏,邻近的建筑物开裂甚至倒塌等。 由于深基坑开挖与支护技术涉及工程地质、水文、场地环境、支护设计方案、计算参数以及施工操作等许多方面,其中的好多问题还尚在探讨之中,许多设计计算方法也仅建立在经验或半经验之上,使深基坑工程的设计与施工处于不定状态。一方面,由于工程失误造成深基坑支护结构失效事故频频发生,损失严重;另一方面,由于过分地强调安全、稳妥,以至于不考虑支护结构是一种临时结构,而按永久性结构进行设计,因此造成的浪费也是惊人的。传统的基坑支护结构体系的设计方法是按照墙体受力强度及整体稳定性进行设计计算的,设计过程是以开挖的最终状态为对象。然而基坑开挖过程往往会引起支护结构的内力和变形以及土体的变形,发生种种意外变化,乃至影响工程安全和环境安全,而这绝非传统的方法能事先控制或事后处置的n坷。因此,以变形大小作为控制手段的设计方法正受到人们的普遍重视。
深基坑支护目前国内外方法很多,而且尚在不断发展之中,每一种支护方法都有各自的适用范围和一定的局限性。对于一个具体的深基坑支护工程,究竟采取什么样的支护方案,要做具体分析。本文从深基坑的现状与发展入手,总结概括现阶段的基坑支护结构设计计算方法和基坑支护结构型式,并将对铁科院深基坑工程的开挖支护进行有限元仿真数值模拟,对基坑的变形进行分析,验证所用支护方案的可靠性。
二、选题的目的和意义
随着高层建筑的不断增加、市政建设的大力发展和地下空间的开发利用,产生了大量的深基坑支护设计与施工问题,并使之成为当前基础工程的热点与难点。
近年来我国的经济建设和城市建筑发展迅速,人们的生活水平也不断提高,各类建筑与市政工程得到了飞速发展,高层建筑不断增加,深基坑工程愈来愈多。多层建筑及高层建筑的地下室、地下车库、地铁车站等工程施工,都会面临深基坑工程。对地下空间开发利用的重要性以及随之产生的深基坑支护设计和施工方面的问题,使得深基坑工程已经成为我国土木领域中的热点和难点问题之一,正引起广泛的关注。
三、研究方案
本文对基坑支护的的现状、发展趋势和支护设计理论以及常见支护方式的分析,以铁科院工程为背景,对支护的施工方法和施工工艺进行了阐述,通过和监测数据的对比,提出改进建议。
四、进度计划
2011年7月-2011年8月:选题并进行研究的准备工作。
2011年9月:进行相关文献资料的收集和阅读。
2011年10月:对深基坑支护施工技术及稳定性分析研究,并提交初稿。
2011年11月:进行论文修改,论文定稿。
2011年11月底:毕业答辩。
许多国家陆续制订了指导基坑开挖与支护设计和施工的法规,基坑支护工程的设计与施工,既要保证整个支护结构在施工过程中的安全,又要控制结构和,本设计力求在宫老师的指导下,因地制宜做出一个合理的设计,泛海酒店基坑支护结构设计地处旅游区与住宅区交界处,根据土木工程专业(岩土与地下工程方向)的培养目标要求及本人毕业后的主要服务去向,通过毕业设计,能够使我们把所学过的专业知识综合应用于实际工程设计中,使理论得以实践和验证。
1 课题的研究目的和意义
随着经济的发展社会的进步,大城市的高层建筑,地下建筑,还有隧道等工程的大幅度增加,而同时为了节省土地,充分利用地下空间,深基坑工程也随之不断增加。深基坑工程是一个古老而具有划时代特点的综合性的岩土工程课题,因为它既涉及到土力学典型强度问题和变形问题,又涉及到土体与支护结构的相互作用问题。经过分析不难看出,基坑工程的发展是一种种新的支护型式的出现带动新的分析方法的产生,并遵循实践,认识,再实践,再认识的规律而逐渐趋向成熟。20世纪30年代,太沙基和皮克等最先从事基坑工程的研究,60年代在奥斯陆等地的基坑开挖中开始实施施工监测,从70年代起,许多国家陆续制订了指导基坑开挖与支护设计和施工的法规。我国于20世纪80年代初才开始出现大量的基坑工程。 80年代前,国内为数不多的高层建筑的地下室多为一层,基坑深不过4 m,常采用放坡开挖就可以解决问题。到80年代,随着高层建筑的大量兴建,开始出现两层地下室,开挖深度一般在8 m左右,少数超过10 m。 进入90年代,我国的高层建筑迅猛发展,同时各地还兴建了许多大型地下市政设施、地下商场、地铁车站等,导致多层地下室逐渐增多,基坑开挖深度超过10 m 的比比皆是。
基坑支护工程的设计与施工,既要保证整个支护结构在施工过程中的安全,又要控制结构和周围土体的变形,以保证周围环境(相邻建筑物和地下公共设施等) 的安全。因此,如何确保基坑工程的安全可靠、经济合理、实用可行是当前现代化城市建设中一个非常重要和迫切的问题。特别是在20世纪,随着大基坑工程的要求越来越高,随之出现的问题也越来越多。本设计力求在宫老师的指导下,因地制宜做出一个合理的设计。
泛海酒店基坑支护结构设计地处旅游区与住宅区交界处,地理位置十分重要,土地资源珍贵,该地区地下室较少,泛海酒店为两层地下室结构,将为以后的城市地下空间开发与利用奠定坚实的基础,同时该地下室也可作为本市的标志性地下建筑,具有一定的经济影响力。
选定该课题也是为了培养自己的综合能力。根据土木工程专业(岩土与地下工程方向)的培养目标要求及本人毕业后的主要服务去向,通过毕业设计,能够使我们把所学过的专业知识综合应用于实际工程设计中,使理论与生产实践相结合提高工程设计能力,能独立进行基坑支护结构设计。通过泛海酒店基坑支护结构设计,使我们在应用现行规范、标准、技术指标与经济指标等方面得到基本训练,达到对所学专业知识进行巩固、综合掌握和灵活运用的目的,提高分析问题、解决问题的能力。
在毕业设计的过程中,使我们对基坑支护设计的全过程有了系统的了解和初步的掌握,在此过程中,我们对以前所学的知识进行了一次综合性的复习,并把零散的知识进行了一次有选择性的系统综合,从而把我们四年所学的各种知识进行了融会贯通。在做这次毕业设计的过程中我们依据实际情况并考虑各种外界因素进行理论与实际相结合的基坑支护设计,这次毕业设计课程,巩固了我们的专业知识,培养了我们的动手能力,对我们以后的学习和工作有深刻的指导意义和实际价值。
2 文献综述(课题研究现状及分析)
2.1基坑支护方向的研究现状
改革开放以来,我国在交通、水利水电、 市政、地下工程开发和利用等基础设施领域取得了令人瞩目的成就 ,尤其是近十年来 ,更取得了突飞猛进的发展 ,其中铁路隧道、公路隧道、水利水电隧洞、市政共同沟以及城市地铁也取得了前所未有的发展,同时在设计和施工技术水平上也有了很大提高。我国改革开放和国民经济持续高速增长的形势下,全国工程建设亦突飞猛进,高层建筑迅猛发展,建筑高度越来越高,同时各地还兴建了许多大型地下市政设施、地下商场、地铁车站等,导致多层地下室逐渐增多,基坑开挖深度超过10m的比比皆是,其埋置深度也就越来越深,对基坑工程的要求越来越高,随着人防、地铁、地下商场、仓库、影剧院等大量工程的建设,特别是近年来的工程实践,城市地下空间开挖技术得到了长足发展和提高。我国城市地下工程、隧道及井孔工程等先后采用了明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等,这些技术有的已达到国际先进水平。促进了建筑科学技术的进步和施工技术、施工机械和建筑材料的更新与发展。为了保证建筑物的稳定性,建筑基础都必须满足地下埋深嵌固的要求。随之出现的问题也越来越多,这给建筑施工、特别是城市中心区的建筑施工带来了很大的困难。
地下工程包括市政管线工程 ,地下仓储工程 ,地下商场,地下车库,城市地下空间综合开发利用等地下建筑物以及大中型平战结合工程。随着现代化城市高密度化 ,生活水准的高标准化 ,各种供给设施(如电信、 电气、 煤气、 上下水等)的需求量将会急剧增加 ,需要改造和增设的供管线愈来愈多 ,解决这一问题的最好对策乃是进行统一规划与管理的城市地下共同沟(城市地下公用事业综合隧道) ,1994年上海浦东建成了我国第一条规模较大的张扬路共同沟。城市地下空间开发利用 ,目前较广泛的有高层建筑物地下室 ,平战结合的人防工程 ,如上海人民广场地下商场 ,哈尔滨、 长春地下商业街等。利用地下工程恒温恒湿 ,受地面干扰小,防灾抗灾能力强等的特点 ,我国修建了许多地下储库 ,如地下粮库、油库、金库等。随着我国经济和科技的发展 ,地下工程的应用领域和应用深度将不断拓展。
国外城市地下空间开发利用起步早,大规模的开发大约经历了150多年的发展历程,经验比较成熟。国外地下空间的开发开始于建设地铁,比如说英国伦敦1863年就建成了世界上第一条地铁,开创了城市地下铁道建设的先河,美国纽约1865年建设是第一条地铁,法国的巴黎1900年建设了第一条地铁,德国的柏林1902年建设了第一条地铁,西班牙的马德里1919年建设了第一条地铁,日本的东京1927年建设了第一条地铁,目前世界上已经修建地铁投资运营的国家和地区有40多个,城市有一百多个。
国外地下空间的开发开始于第二次世界大战,第二次世界大战战前加强地下工势建设,牵引了地下空间的开发。第二次世界大战中战略轰炸已经成为战争的主要样式,巨大的平民伤亡和财产损失,使各交战国充分认识加强民防工程建设,修建地下防护设施的重要地位和作用,在遭受敌空袭时,民防和地下防护设施建设相对较好的英国平均每受弹一吨伤亡1人,在过去的战争中,军队的伤亡人数和平民的伤亡人数是20:1,而现代战争军人的伤亡人数和平民的伤亡人数是1:20,所以在战后欧洲各国在十分重视在民用建筑下面修建防空地下室,并以法律形势加以规定,瑞士作为一个中立国家,接近300年没有战争,但是瑞士所有的建筑物都修建了地下防护工程,它的地下空间的开发主要是战时的防护和防灾。 注重立体开发,充分利用地下空间的多功能性,建设四通五达的地下城,从地铁交通工程、大型建筑物向地下自然的延伸发展,到复合型地下综合体,再到地下城,形成了地下交通、地下商业、地下疏散干道、地下共同管沟建设的有机融合。同时,公共建筑也向地下发展,如公共图书馆、会议中心、展览中心、体育馆、音乐厅、大型的科研实验室等文化体育设施。国外的地下建筑的内部空间环境质量、应急系统和运营管理都达到了较高的水平。例如:美国基本上是实行道路交通的地下化,比如波士顿中央大道就是经历了城市由高架道路转入地下的过程,验证了城市道路及高架道路走进地下化的发展趋势,美国的地铁建设在世界上运营最长,纽约有443公里,车站达504个,每天有510多万人在地铁里面运行,每年将近20亿人次,真正的市中心曼哈顿地区常住人口只有10万,但白天进入该地区是300万,多数是乘坐地铁的人员。法国也是城市地下空间开发较早国家,一是对废弃的矿井进行再开发利用,改变为城市的下水道和防空设施,巴黎市早
在18世纪末就开发利用了几个世纪之前的废弃矿井,于1890年成功用于巴黎世博会中国馆和印度馆的设计,取得成功。二是大力建设地下车库。三是用于保护历史文化景观,比如卢浮宫改造,地上已经没有空间利用,就在地下扩建,成功对古典建筑进行了现代化改造。
2.2文献摘要
支护结构挡墙的选型,涉及技术因素和经济因素,要从满足施工要求、减少对周围的不利影响、施工方便、工期短、经济效益好等几方面,经过技术经济比较后加以确定。而且支护结构挡墙选型要与支撑选型、地下水位降低、挖土方案等配套研究确定。
支护结构中常用的挡墙结构及其适用范围如下:
(1)钢板桩
钢板桩常用的有简易的槽钢钢板桩和热轧锁口钢板桩。其中热轧锁口钢板桩的形式有U型、z型、一字型、H型和组合型。我国一般常用者为U型,即互相咬接形成板桩墙,只有在基坑深度很大时才用组合型。
(2)钢筋混凝土板桩
这是一种传统的支护结构,截面带企口有一定挡水作用,顶部设圈梁,用后不再拔除,永久保留在地基土中,过去多用于钢板桩难以拔除的地段。
(3)钻孔灌注桩排桩挡墙
常用直径为600~1000mm,做成排桩挡墙,顶部浇筑钢筋混凝土圈梁,设内支撑体系。我国各地都有应用,是支护结构中应用较多的一种。
灌注桩挡墙的刚度较大,抗弯能力强,变形相对较小,在土质较好的地区已有7~8m悬臂桩,在软土地区坑深不超过14m皆可用之,经济效益较好。但其永久保留在地基土中,可能为日后的地下工程施工造成障碍。由于目前施工时难以做到相切,桩之间留有100~150mm的间隙,挡水效果差,有时与深层搅拌水泥土桩挡墙组合应用,前者抗弯,后者做成防水帷幕起挡水作用。
(4)H型钢支柱、木挡板支护挡墙
这种支护结构适用于土质较好、地下水位较低的地区,国外应用较多,国内也有应用。如北京京城大厦深23.5m的深基坑即用这种支护结构,它将长27m的488mm×300mm的H型钢按1.1m间距打入土中,用三层土锚拉固。H型钢支柱按一定间距打入,支柱间设木挡板或其他挡土设施,用后可拔出回收重复使用,较为经济,但一次性投资较大。
(5)地下连续墙已成为深基坑的主要支护结构挡墙之一,国内大城市深基坑工程利用此支护结构为多,常用厚度为600~1000mm,目前也可施工厚度450mm的,
上海至今已完成100多万平方米地下连续墙。尤其是地下水位高的软土地区,当基坑深度大且邻近的建(构)筑物、道路和地下管线相距甚近时,往往是首先考虑的支护方案。上海地铁的多个车站施工中都采用地下连续墙。
(6)土钉墙
土钉墙是一种利用土钉加固后的原位土体来维护基坑边坡土体稳定的支护方法。它由土钉、钢丝网喷射混凝土面板和加固后的原位土体三部分组成。该种支护结构简单、经济、施工方便,是一种较有前途的基坑边坡支护技术,适用于地下水位以上或经降水后的粘性土或密实性较好的砂土地层,基坑深度一般不大于15m。
除上述者外,还有用人工挖孔桩(我国南方地区应用不少)、打入预制钢筋混凝土桩等支护结构挡墙。近年来SMW法(水泥土搅拌连续墙)在我国已成功应用,有一定发展前途。北京还采用了桩墙合一的方案,即将支护桩移至地下结构墙体位置,轴线桩既承受侧向土压力又承受垂直荷载,轴线桩间增加一些挡土桩承受土压力,桩间砌墙作为地下结构外墙,收到较好的效果,目前亦得到推广。
对大型深基坑工程,应在主体结构设计阶段就着手进行,以便协调基坑工程与主体工程结构之间的关系,如地下结构用逆作法施工,则围护墙和中间支承柱(中柱桩)的布置就需与主体工程地下结构设计密切结合;如大型深基坑工程支护结构的设计,其立柱的布置、多层支撑的布置和换撑等,皆与主体结构工程桩的布置、地下结构底板和楼盖标高等密切有关。
进行基坑工程设计之前,应对下述地下结构设计资料进行了解:
(1)主体工程地下室的平面布置和形状,以及与建筑红线的相对位置。这是选择支护结构形式、进行支撑布置等必须参考的资料。如基坑边线贴近建筑红线,便需选择厚度较小的支护结构的围护墙;如平面尺寸大、形状复杂,则在布置支撑时需加以特殊处理。
(2)主体工程基础的桩位布置图。在进行围护墙布置和确定立柱位置时,必须了解桩位布置。尽量利用工程桩作为立柱桩,以降低支护结构费用,实在无法利用工程桩时才另设立柱桩。
(3)主体结构地下室的层数、各层楼板和底板的布置与标高,以及地面标高。根据天然地面标高和地下室底板底标高,便可确定基坑开挖深度,这是选择支护结构形式、确定降水和挖土方案的重要依据。
3 基本内容、拟解决的主要问题
3.1设计内容
泛海酒店的基本设计内容有以下几方面:
(1)设计方案比选:它包括对各种支护形式所使用的土体范围,基坑深度是否满足条件等,选取施工方便的支护结构。
(2)土压力计算:土压力计算包括对土体的水平荷载(主动土压力)、水平抗力(被动土压力)进行计算。
(3)支护结构计算:泛海酒店基坑支护形式应满足剪力和弯矩要求。计算包括内力计算,弯矩计算,和配筋计算等。
(4)基坑稳定性验算:包括基坑整体稳定性计算、基坑坑底抗隆起稳定性分析、基坑踢脚稳定性验算、基坑抗管涌验算、基坑突涌稳定性分析计算。
(5)基坑的降水止水设计:为达到目的,基坑降水要进行疏干井设计、减压井设计和地面沉降计算三方面的设计。
(6)基坑监测方案设计:主要包括内力监测和变形监测两大方面的监测。
3.2拟解决的主要问题
(1)支护方案的对比与优选。
(2)支护的稳定性验算问题。
(3)深基坑的降水止水问题。
4 技术路线
(1)设计方案比选:是根据当地的自然地形、地质条件、水文条件、岩土工程勘察报告及各种支护形式的适用条件,综合考虑以确定合理地设计方案。
(2)土压力计算:是根据郎肯的理论进行主动土压力和被动土压力的计算。
(3)支护结构计算:其中是根据弹性支点法和极限平衡法进行计算的。有些支护结构也仅采用静力平衡状态计算。
(4)基坑稳定性验算:根据极限平衡法对边坡整体稳定性和基坑坑底隆起稳定性进行分析;基坑踢脚稳定性则根据力矩平衡来进行分析;根据基坑渗流的水力梯度不应超过临界水力梯度的原理对基坑渗流稳定性进行分析;基坑突涌稳定性分析多是从压力平衡的角度分析而得出得结论。
(5)基坑降水止水设计:应根据基坑底面上覆土压力承压含水层作用在顶板上的水头压力相平衡的原理进行基坑降水止水设计。采用轻型井点降水的方法宜适合该地区施工。
(6)基坑监测方案设计:采用科学仪器设备和一定的手段对支护结构、主体结构、桌边环境的受力和位移等进行持续观测。
5 进度安排
时间安排 工作内容 有效工作天数 2月25日—3月08日 方案比选 10天 3月11日—3月15日 土压力计算 5天 3月18日—4月19日 基坑支护结构计算 25天 4月22日—5月03日 基坑稳定性验算 10天 5月06日—5月17 基坑降水设计 10天 5月20日—5月24日 基坑监测方案设计 5天 5月27日—6月07日 撰写毕业设计说明书 10天 6月10日—6月14日 毕业设计资料上交及评阅 5天
6 参考文献
[1]《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012).北京:中国建筑工业出版社, 2012.
[2]《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012).北京:中国建筑工业出版社, 2012.
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[8]《深基坑工程》,高大钊主编.机械工业出版社,2003.
[9]《基坑工程手册(第二版)》,刘建航、侯学渊主编.中国建筑工业出版社, 2009.
[10] 唐梦雄,陈如桂.深基坑工程变形控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2006
[11] 刘建航, 侯学渊. 基坑工程手册[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 1997
[12] 黄强. 深基坑支护工程设计技术[M]. 北京: 中国建材工业出版社, 1995
[13] 尉希成. 支护结构设计手册[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 1995
一、题目来源
由指导教师预拟定毕业设计题目,学生选择题目并结合自己所学的桥梁专业知识进行毕业设计。之所以选择与桥梁有关的毕业题目,是因为在暑假社会实践活动中从来没有接触过桥梁方面的知识。从小就听长辈说起没桥时候人们都是靠船来摆渡!虽然从小就对桥梁有很强的好奇心,但却不明白为什么要“遇水搭桥”?后来才明白这也是人类面临困境的一种态度和抉择!没有路也要造一条路,而且是不仅仅为自己的路!加上大学期间学习的桥梁知识仅仅在课程设计中应用,完全没有考虑具体的工程实际情况等条件!基于这样的感情和理论知识背景,所以我选择了太岳路桥梁工程毕业设计课题!
二、研究目的和意义
目的:由于荆州城区呈带状东西分布,市民同一时间来回奔波于城市东西之间,钟摆式交通使承接东西向车流的道路不堪重负。目前,荆州城区交通拥堵问题,一定程度上与城区道路有关,原因是城区道路布局内不成网、外不成环,城区西外环与北外环至今没有连通,导致江津路、北京路交通压力大。荆沙大道建成通车后,交管部门曾提出连通太岳路与荆沙大道的建议。荆襄外河桥建成通车后,太岳路将成为城区道路由南向北的一条重要通道。在此现实情况下,太岳路桥梁建设迫在眉睫。
现实意义:襄外河桥与荆沙大道连荆接处正好位于汉宜高速公路出入口附近,太岳路桥梁建成通车后,将成为城区道路由南向北的一条重要通道,从荆州区方向来的车辆上下高速路口或经太岳路前往荆沙大道的车辆,不必绕行塔桥北路、洪垸转盘,右转驶入荆沙大道慢车道,这将大大地减轻城区江津路、塔桥路、北京路的交通压力。此外,可以促进地区经济的发展,完善当地的交通网络,加快新开发区的繁荣,促进城市的繁荣。
教学意义:通过毕业设计系统地巩固基本理论知识和专业知识,学生能够综合运用所学课程自主创新,培养其分析问题和解决问题的能力。掌握桥梁的设计原则、设计方法、设计步骤,提高计算、绘图、查阅参考文献、使用桥梁规范手册和编写技术文件以及计算机辅助设计计算的能力,从而深入了解桥梁在桥式方案比选、结构计算以及施工架设等方面的设计规范、计算方法及设计思想等内容和要求,为毕业以后从事桥梁技术工作打好基础。
三、阅读的主要参考文献及资料名称
(1) 《桥梁工程》(第2版),姚玲森主编,人民交通出版社,北京,2008.5;
(2) 《桥梁工程》,王丽荣主编,中国建材工业出版社,北京;2005.9;
(3) 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)人民交通出版社,北京;
(4) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004),人民交通出版社,北京;
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(9) 《城市桥梁设计通用规范》(TB10212-2009),中国建筑工业出版社,北京;
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(11) 《公路桥梁板式橡胶支座》(JTT 4-2004),人民交通出版社,北京;
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(13) 《公路桥梁伸缩装置》(JTT 327-2004),人民交通出版社,北京;
(14) 《道路工程制图标准》(GB 50162-92),人民交通出版社,北京;
(15) 《桥梁计算规范-学习与应用讲评》,张树仁主编,人民交通出版社,北京,2005.8;
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(17) 《公路圬工桥涵设计规范(JTGD61-2005)应用算例》,袁伦一、鲍卫刚、李扬海主编,人民交通出版社,北京,2005.8;
(18) 《桥梁计算示例集-混凝土简支梁(板)桥》,易建国主编,人民交通出版社,北京;
(19) 《预应力混凝土连续梁桥》,范立础主编,人民交通出版社,北京;
(20) 《结构设计原理》,叶光曙主编,人民交通出版社,北京,2005.5;(注:道路桥梁工程适用)
(21) 《混凝土结构设计原理》,赵顺波、许成祥主编,同济大学出版社,上海,2004.8;
四、国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向
国外:欧洲工业革命后,钢桥、混凝土桥和预应力混凝土桥兴起并蓬勃发展,至20世纪30年代,由于高强钢丝和高强混凝土的使用,预应力混凝土结构最终以自重轻、刚度大、抗震、抗裂性能好等优点独占鳌头,广泛应用于各类工程中,被称为混凝土技术革命。在预应力混凝土桥梁方面,出现了很多新的桥梁形式和新的桥梁设计理论,施工工艺也日趋完善,从而提高了质量、降低了造价,甚至在大跨径桥梁方面可与钢桥媲美。
国际上,20世纪30年代法国与德国首先采用预应力混凝土修建了桥梁,1937年建成跨径33m的预应力钢筋混凝土简支梁桥和跨径69m的外露配筋悬臂梁桥。第二次世界大战以后,欧洲要修建被战争破坏的桥梁,但苦于缺少木材和钢材,于是跨径在30m以下的大部分中、小桥梁也采用了预应力混凝土。首先采用的是结构简单的简支梁桥,如法国里昂简支梁桥跨径为66m,1953年原联邦德国采用悬臂法进行桥梁施工获得成功,建成悬臂浇筑式T型钢沃尔姆斯桥。
国内:由于钢筋混凝土结构存在用钢多、自重大、易开裂等缺点,因此,为满足大跨径桥梁发展的需要,使用预应力混凝土是必由之路。1973年建成的北京复兴门立交桥,为8.25m+25m+8.25m三跨连续梁桥,桥宽51.64m,分三段预制先形成双悬臂静定体系,然后连续,横向由变截面实腹宽翼缘梁组成。1974年设计了65m×4包头三联连续梁桥,悬臂法施工完成跨径37m+70m×3+37m的兰州黄河连续梁桥。1976年兴建了30m+45×2+30m的河北洺河四跨箱型连续梁试验桥。此后,于1978~1981年相继建成了采用悬臂法施工的兰州黄河桥,顶推法施工的广东东莞、湖南沩江等桥。
此后,随着高速公路和市政工程等基础设施的快速发展,预应力混凝土连续梁桥开始迅速发展和广泛运用。目前我国已建和在建的很大一部分桥梁为预应力混凝土连续梁桥,其中尤其以预应力混凝土简支梁桥的发展和应用最引人注目。
研究主攻方向:预应力混凝土梁式桥在我国桥梁建筑上占我重要的地位,在目前,对于中小跨径的永久性桥梁,无论是公路桥梁或者城市桥梁,都在尽量采用预应力混凝土梁式桥,因为这种桥梁具有就地取材,工业化施工,耐久性好,适应性强、整体性好以及美观等多种优点。
五、主要研究内容、需重点研究的关键问题及解决思路
主要研究内容:
(一)上部结构设计构造及布置
1、桥梁上部结构纵断面设计;
2、桥梁上部结构横断面设计;
3、构造布置与截面形式选定
4、细部尺寸的拟定
(1)主梁布置;
(2)主梁粱肋尺寸拟定
(3)主梁翼板尺寸拟定
(二)主梁内力计算
1、恒载作用内力计算;
2、活载作用内力计算;
(三)主梁配筋设计
(四)验算
(五)行车道板内力计算
(六)附属设施设计
1、桥面铺装;
2、防水和排水设备;
3、伸缩缝;
4、防撞墙。
(七)其他
主要解决的问题:
1、坚持因地制宜、就地取材、方便施工的原则,合理选用适当的桥型。并能满足快速施工的要求以达到缩短工期的桥梁设计,以提早通车在运输上带来大的经济效益。
2、主梁和横隔梁的尺寸选定,要满足设计要求。桥的行车道宽度应保证车辆的安全行驶
3、整个桥梁结构及其各部分构件,在制造、运输。和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
4、结构应便于制造和架设,应尽量采用先进的工艺技术和施工机械,以利于加快施工速度,保证工程质量和施工安全
5、结合安全性、实用性及经济性设计达到与周围景观协调、美观的效果。
解决方法:查询相关的桥梁专业书籍及规范,提高自己主动解决问题,实在不明白的地方问同学,必要时候主动联系指导老师。
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