土木工程新技术与新材料(2)

2019-01-27 12:58

场量测与监控。[7]降低地下水引起的环境效应、支护结构发生变形和位移引起的环境效应、基坑工程中的环境保护、基坑降水(井点降水与回灌相结合技术)。

[8]

2.2 高层建筑成套施工技术(Construction technique of

high-rise building set)

高层建筑的施工特点:工程量大、工序多、配合复杂;施工准备工作量大;施工周期长,工期紧;基础深、基坑支护和地基处理复杂;高处作业多,垂直运;层数多、高度大、安全防护要求严层数多;结构装修、防水质量要求高,技术复杂;平行流水、立体交叉作业多,机械化程度高。因此,要对高层建筑的强度进行严格的控制:首先是配比的选定:(1)根据地区市场原材料情况进行不同配比的试验,以确保在施工过程中配比的及时调整;(2)对实验室配比结合原材料的含水量、含泥量进行施工配合比调整,以确保实验室配比的实际通用性。然后,制定严格养护制度;加强高层建筑“三线”控制(垂直度的控制、轴线的控制、标高线的控制)[9]。

2.3 小型混凝土砌块建筑和框架轻墙建筑体系技术(Small

concrete block building and the frame light wall building system technology)

混凝土小型空心砌块(简称混凝土小砌块)是以水泥、砂、石等普通混凝土材料制成的。优点:自重轻,热工性能好,抗震性能好,砌筑方便,墙面平整度好,施工效率高等。弱点:块体相对较重、易产生收缩变形、易破损、不便砍削加工等,处理不当,砌体易出现开裂、漏水、人工性能降低等质量问题。混凝土小型空心砌块,适用于建筑地震设计烈度为8度及8度以下地区的各种建筑墙体,包括高层与大跨度的建筑,也可以用于围墙、挡土墙、桥梁和花坛等市政设施,应用范围十分广泛。框架建筑的基本特征是由柱、梁和楼板承重,墙板仅作为围护和分隔空间的构件。框架之间的墙叫填充墙,不承重。由轻型墙板作为围护与分隔构件的叫框架轻板建筑,主要优点是空间分隔灵活,自重轻,有利于抗震,

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节省材料;其缺点是钢材和水泥用量较大,构件的总数量多,吊装次数多,接头工作量大,工序多。框架建筑适合于要求具有较大空间的多层、高层民用建筑,多层工业厂房,地基较软弱的建筑和地震区的建筑。

2.4 建筑节能、环保与生态建设技术(Technology of building

energy-saving, environmental protection and ecological construction):

建筑节能的含义是提高建筑使用过程中的能源效率。节能建材是一种用于降低建筑物能耗的材料,主要包括:安装了中空镀膜玻璃的塑钢节能窗,可防紫外线、隔绝室外噪音、保持冬季室内热量;外墙保温系统材料,用于减少建筑物内能源消耗和杜绝热岛效应;室内墙砖贴面环保材料,用于避免污染,减少室内制冷、取暖能量流失。技术:(1)热泵技术:“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能,经过电力做功,提供可被人们所用的高品位热能的装置,包括: 空气源热泵、水源热泵、地源热泵;(2)遮阳与自然通风:自然通风(natural ventilation)依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差造成的热压,促使空气流动,使得建筑室内外空气交换。自然通风可以保证建筑室内获得新鲜空气,带走多余的热量,又不需要消耗动力,节省能源,节省设备投资和运行费用,因而是一种经济有效的通风方法;(3)照明节能;自然采光人工照明;(4)建筑水综合利用 (对建筑中水和雨水的有效利用);(5)自动化与节能由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成;(6)节能建筑形态:通过合理的建筑形式和技术设计体现人类与自然和谐共存的关系,以使节能建筑并不局限在一个纯技术的领域之中;(7)既有建筑节能改造;包括居住建筑节能改造和公共建筑节能改造。

2.5 高效钢筋与预应力混凝土技术(High efficiency

technology of reinforced and prestressed concrete)

高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标,

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针对不同用途要求保证混凝土的适用性和强度,并达到高耐久性、高工作性、高体积稳定性、和经济性,为此高性能混凝土在配制上的特点,是低水胶比选用优质原料,并除水泥水集料外,必须掺和足够数量的磨细矿物掺和料外加剂。其用途十分广泛,如:Joigny城的三跨后张法预应力钢筋混凝土桥,日本明石大桥。

高效钢筋强度变化图

2.6 盾构工程施工技术(Construction technique of shield

construction)

盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法,它是将盾构机械在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。工程实例最近有我国典型地质条件特点的以北京为代表的砂卵石地层盾构施工、以上海为代表的软土地层盾构沲工、以广州为代表的复合地层盾构施工。[11]

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盾构机工作原理图

2.7 土坝坝体黏土浆灌注加固新技术(For Earth Dam body of

clay slurry Grouting strengthening technology)

渗透与裂缝是尾矿坝坝体的常见病害,用灌注浆方法处理尾矿坝坝体渗透与裂缝。目前,坝体灌浆的方法可分为充填式和劈裂式两种,前者是指自重灌浆(孔口压力为零),后者是指利用灌浆压力劈开坝体,形成一道近于垂直并连续的浆体帷幕。 浆液作用原理:浆液互压理论、湿陷作用、能量的调整和转换。灌浆方法只适用于坝体出现异常渗流的均质坝、心墙坝。灌浆压力一般分三级控制:①起始劈裂压力;;②单孔最大压力;③屈服压力。灌浆工艺:(1)钻孔;(2)灌浆;(3)终灌标准和封孔。灌浆结束后, 在泥浆排水初凝后再进行封孔, 因此时缝内泥浆不致回流孔内。灌浆技术能有效解决尾矿坝坝体(均质坝、心墙坝)出现的渗透、裂缝等病害, 灌浆能充填裂缝或洞穴、恢复坝体完整性及发挥防渗作用, 改善坝体内的应力条件, 消除拉应力, 增强坝体稳定性。[10]

结语:土木建筑工程的发展,是一条漫长又曲折的道路。土木工程材料的发现与土木工程施工技术的发明,将会是提高建筑工程质量水平的一大契机。材料和技术的合理使用,将会更高效的促进土木工程建筑的环保经济发展。这需要我们每一个人共同的努力!

参考文献:

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[1]程鹏工.新型建筑防水材料[C].山东大学.2014.1;

[2]李启豪.新型建筑防水材料种类和施工工艺浅析[C].华南理工大学土木工程系.510000;

[3] 钱巍.土木工程新材料及新技术的应用[M].黄河水利出版社ISBN 2009.7.1; [4]钱春.土木工程新技术[J].2010.11.9;

[5]王贵丽等.论土木建筑基础结构中复合材料的运用[J].科技与企业.2012; [6]王作文等.土木建筑工程概论[M].化学工业出版社.2012.9;

[7]深基坑工程论文论深基坑施工技术的应用[J].中国月期刊网.2013.11.22; [8] 刘飞等.地下工程深基坑开挖技术分析[J].黑龙江交通科技.2010.2 ; [9]景海鹏.高层建筑施工特点[C].建筑/土木.2014.2.26;

[10] 曾霄祥.尾矿坝坝体灌注粘土浆加固技术[J].矿业快报.2007.11; [11]洪开荣.盾构施工技术[M].人民交通出版社.2009.5.1;

[12] MichaelS.Mamlouk.Materalsfor Civil and Construction Engineers[M].重庆大学出版社.2008.1;

[13] Pedro M.G. Femands.EngineeringStructures[M].2015.2;

[14] (印度)M S 帕拉理查米(M S Palanichamy).Basic Civil Engineering[M]. 机械工业出版社.2005.1.

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