建筑工程硕士论文范文

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建筑工程硕士论文

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关键词: 项目管理; 学科建设; 硕士教育。

0 引言。

20 世纪 90 年代以后,复杂多变、竞争激烈和全球化的市场环境促进了项目管理的迅速发展,项目管理已成为比较成熟的专业学科和专门职业,其应用领域也在不断地扩展,并逐渐发展成为了一个学科。以专业学位为例,2003 年我国率先在工程硕士专业学位内设立项目管理领域,该年国务院学位办和全国工程硕士教育指导委员会批准由清华大学和北京航空航天大学试办项目管理领域工程硕士的培养工作,该学位也成为国内最早的以 “项目管理”为专业名称的研究生学位教育[1]。自 2005 年以来,项目管理领域实考和录取人数连续多年位列所有 40 个工程硕士专业领域第一,目前已成为招生人数仅次于 MBA的专业硕士。截止到 2010 年,全国共有 161 所院校获批成为项目管理领域工程硕士专业学位培养单位,每年的报考人数不断上升[2]。然而项目管理专业硕士的办学势头虽然良好,项目管理作为普通二级学科的教育却还没有在高校中普及起来,一些学校虽早已开设了项目管理的硕士培养方向,但并没有单独开设该专业,而是在其他管理类的专业中进行培养。本文分析的即是全日制科学硕士项目管理方向的现状。

1 管理类专业中项目管理方向的开设情况。

1. 1 项目管理方向开设概况。

为了解目前我国项目管理方向的开设情况,对 2011 年全国管理学中三个学科 ( 管理科学与工程、技术经济及管理和企业管理) 硕士生招生简章进行了检索分析。结果显示共有 116 所院校至少在上述三个学科之一中设立了项目管理及相关培养方向。相关方向包括工程项目管理、投资项目管理等。其中设在管理科学与工程专业下的有 71 所,设在技术经济及管理专业下的有 68所,设在企业管理专业下的有 8 所。这 116 所学校包含 211 院校 49 所 ( 其中 985 院校 20 所) ,211 院校所占比例为 42. 2% 。在学校分类上,理工类 57 所、综合类 34 所、财经类 13 所、农林类 7 所、民族类 2 所、师范类 1 所,可见目前我国已经有很多高校在管理学科内设置了项目管理相关培养方向。

根据数据统计,理工科院校是拥有项目管理方向最多的院校,其次是综合类院校,财经类和其他类型院校加总只占 20%左右。由于理工科类院校在理工科上的天然优势,具有强大的理工类基础学科作为技术支撑,便于学生更好地掌握项目管理中的技术层面; 加之理工类院校多和工程类企业有较为紧密的联系,能为教育中的实践部分提供较多的机会,在培养项目管理人才上具有一定的优势。但是此类院校也同样存在着一些局限,项目管理人才既需要掌握计划、决策的分析方法,也要掌握一定的经济管理的知识和原理,理工科院校由于其侧重点在于具体的技术方法,可能对经济管理类学科的重视程度不足,这将不利于培养高层次的项目管理人员。

进一步分析开设项目管理方向院校的地域特征,项目管理方向在我国各个地域的高校都有分布,但分布情况存在一定的差异。数量最多的是华东 ( 30 所) 以及华北 ( 29 所) ,首先这两个地区本身拥有较为庞大的高校数量,除此之外,华东的上海和华北的北京、天津等地是我国经济实力最强的地区,且近年来经济社会发展势头日益高涨,基本建设面临良好的发展机遇,社会对项目管理人才具有较大的需求。接下来是华中( 15 所) 、西南 ( 14 所) 、西北 ( 13 所) 和东北( 10 所) 等地,分布最少的是华南 ( 5 所) 。

1. 2 项目管理方向开设详情。

从设置项目管理类方向的学科专业分析,在管理科学与工程专业下设项目管理方向的院校共有 71 所,其中 211 院校 24 所 ( 含 985 院校 10所) 。从该专业设置的学院类型来看,共有 45 所院校的管理科学与工程专业是设在经济管理学院( 或称商学院) 中的,占总数的 63. 4%,其余专业则分布在土木工程学院、建筑工程学院等。从院校所在的地域来看,有 16 所位于华东,14 所位于华北,12 所位于华中,12 所位于西南,10所位于西北,5 所位于东北以及 2 所位于华南。

在技术经济及管理专业下设项目管理的院校共有 68 所,其中 211 院校 28 所 ( 含 985 院校 10所) 。除 1 所学校的该专业位于统计与数学学院以外,其余全部位于经济管理学院 ( 或称商学院) 。从院校所在的地域来看,华东有 21 所,华北有 17 所,华中有 9 所,东北有 8 所,西北有 5所,西南和华南各有 4 所。

企业管理专业下的项目管理类方向因为只有8 所学校,本文不作重点分析。

从所在学校的类型分析,在管理科学与工程专业中开设项目管理方向的院校中,共有理工类院校 40 所,综合类院校 20 所,军事类院校 3所,财经类院校 2 所,农林类院校 2 所,师范类和民族类院校各 1 所; 在技术经济及管理专业中开设项目管理方向的院校中,共有 33 所理工类院校,20 所综合类院校,10 所财经类院校,农林类院校 4 所和民族类院校 1 所。

可见开设项目管理方向的管理科学与工程专业和技术经济及管理专业在地域分布和院校类型分布上趋同,首先该专业在华东和华北的院校当中分布最多,另外理工类院校是开设该专业最多的院校,但在财经类院校开设技术经济及管理专业的院校在数量上和比例上都较管理科学与工程专业更大。

为进一步分析该方向所具体涵盖和涉及的领域,笔者依据国际公认的项目管理学科九大知识体系的划分来分析该问题。在 《项目管理知识体系指南 ( 第4 版) 》中,将项目管理划分为 9 个知识领域,即: 范围管理、时间管理、成本管理、质量管理、人力资源管理、沟通管理、采购管理、风险管理和整体管理[1]。随着近年来信息化在项目管理过程中的不断渗透,项目信息化管理也成为项目管理中的重要模块; 同时工程项目管理作为项目管理中的重要组成部分,也应将其作为一大类别; 另外将技术经济中的评价管理和研发管理也纳入该分类,通过考察各个院校项目管理相关方向的名称,将各个方向在 13 个主要模块中进行归类,从而得出该方向在 13 个领域的覆盖情况。其中由于名为 “项目管理”的方向范围过大,难以判断具体所属领域,因此在统计中将其剔除,只考虑其他具体方向。统计结果如表 1 所示。

从统计到的数据来看,管理科学与工程专业下设的项目管理方向在项目管理的大部分领域都有覆盖,工程项目管理领域开设的院校最多,占到了全部的 30%,并且其中三分之一的工程项目管理方向位于土木工程等工科类学院; 而技术经济及管理专业中项目管理方向研究的侧重点主要偏向项目风险管理和项目评价管理,这和技术经济及管理专业的学科特点有着较为密切的联系。

 

 

2 项目管理方向研究生培养情况。

2. 1 项目管理方向硕士论文数量分析。

由上文可知,我国有很多高校都在管理学的三个学科专业中开设了项目管理相关方向。但是关于这些项目管理相关方向在高校中的实际培养情况,还需要进行进一步考察。本文通过检索中国优秀硕士学位论文全文数据库,统计各学校具体专业在近年实际产出关于项目管理领域的硕士毕业论文情况。由于 2011 年的论文尚未完全被数据库收录,因此主要对 2008 ~ 2010 年的论文进行考察和分析。

首先分别对 71 所高校和 68 所高校 2008 ~2010 年管理科学与工程专业以及技术经济及管理专业关于项目管理的硕士论文进行了搜集,主要做法是查询 2008 ~ 2010 年中国优秀硕士学位论文全文数据库中管理科学与工程专业学生 ( 或技术经济及管理专业) 所撰写且关键词中含有 “项目”的论文。结果总共搜集到相关论文 104 篇,其中管理科学与工程专业产出 77 篇,共来自 14所学校,其中最多的是重庆大学产出论文 21 篇;技术经济及管理专业共产出 27 篇,来自 10 所学校,其中最多的是北京化工大学产出 8 篇。其分布如表 2 所示。

可见在管理类专业中设有项目管理方向的学校里,实际产出相关领域论文的学校还相对较少,其中管理科学与工程专业只占到 18. 2%,技术经济及管理专业占到 14. 7%。从每所学校产出论文的数量上来看,绝大多数的学校在三年内产出论文的数量小于等于 5 篇,只有极个别的学校在 6 篇以上。首先在数据收集的过程中有个别研招单位的硕士论文可能未纳入中国硕士论文库,另外可能有一些相关的论文没能通过该种查询方式搜寻出来。但依然可以由此看出,虽然有许多学校开设了项目管理方向,却并没有严格地在该方向上进行培养,导致拥有硕士论文的学校数量远少于开设了该方向的学校数量。

2. 2 项目管理方向硕士论文方向分析。

为考察各个学校所产出的论文方向和培养方向的相符合程度,对 104 篇文章所在学校的培养方向进行了分析,首先剔除了方向名为 “项目管理”的学校所产出的论文,只考察剩余 60 篇文章的情况。通过观察每篇论文的标题、关键词和摘要,对其和方向名称的相符程度进行评估,将每篇文章的方向切合度分为五档,分别为完全相符、基本相符、部分相符、基本不相符以及不相符。统计结果如表 3 所示。可见绝大多数的文章都和方向相符,只有极少数的文章偏离了开设的方向。总体来说,项目管理方向开设的切合度还比较高,在所调查的学校中大部分能按照其培养方向进行培养,实际培养方向偏离初始方向的情况不多见。

 

为更好地考察管理类专业下项目管理方向在项目管理各个领域的实际分布情况,依据前面的统计方式,对 60 篇论文在各个领域的分布同样进行统计,如表 4 所示。可见在两大管理类专业中项目管理方向的硕士论文覆盖了约 50%的项目管理领域,其中管理科学与工程专业在时间管理、成本管理、质量管理、人力资源管理、风险管理、整体管理和工程项目管理等领域都有涉及,且侧重于风险管理、整体管理和工程项目管理等领域研究的论文数量最多,所覆盖的领域和所开设的方向基本一致,说明各院校在培养项目管理方向人才的过程中基本遵循了初始的方向; 技术经济及管理专业的项目管理方向在领域上的分布和管理科学与工程专业类似,且各领域的分布较为均匀,但在该方向的设置上项目风险管理和项目评价管理占了几乎全部的比例,然而实际产出论文的研究方向却没有体现出这一点。

3 结语。

基于以上统计分析,可以总结得出我国科学硕士项目管理方向的开设详情。第一,全国共有116 所院校至少在管理科学与工程、技术经济及管理和企业管理三个学科之一设立了项目管理及其相关培养方向,其中有 57%的项目管理方向位于理工类院校,34%位于综合类院校,剩下的则位于其他类型院校,可见项目管理方向在一定程度上依托于高校理工科背景而开设; 在地域分布上,华东和华北的院校占了绝大多数,具有50. 8% 的比例。第二,从具体研究的项目管理领域上看,在项目管理的几大领域中都有涉及,其中管理科学与工程专业侧重于工程项目管理,而技术经济及管理专业则侧重于项目风险管理和项目评价管理。第三,从硕士论文的产出情况可以看出,管理科学与工程专业 2008 ~ 2010 年产出关于项目管理专业的论文 77 篇,技术经济及管理专业 27 篇,论文的数量远低于应有的数量,可见该方向的实际培养情况并没有达到预想的水平,可能某些院校存在着有关生源不足或者是方向虚设的情况。第四,在各校项目管理领域的硕士论文中,论文的主题和方向的切合度总体上还比较高,大多数论文没有偏离原先的培养方向,说明实际开设了项目管理方向的院校能较好地沿着该方向进行培养。第五,从硕士论文研究的领域来看,该方向的研究领域覆盖了约 50%的项目管理领域,但还有一些领域鲜有涉及。

可见,我国科学硕士项目管理领域在实际开设的过程中还存在着一些问题。首先,该方向开设的院校多为理工类院校,该类院校虽具备较好的工科背景和技术支撑,但是经济管理的理念可能难以渗透,在培养全球化背景下的项目管理人才上可能存在一定的局限; 其次,该方向实际产出的论文数并没有达到应有的数量,实际培养情况没有达到预期的水平,说明该方向的建设力度还不够大,需要进行进一步的投入和加强; 再次,项目管理作为管理类专业其中的子方向,对于特定院校来说存在着师资有限、生源较少等特点,不利于研究的全面展开; 最后,该方向的建设在项目管理领域的覆盖面上还有待提高,在某些特定领域上的涉及较少,没有形成一个全面的培养体系。

参考文献。

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【基金项目】江西省教改课题,课题名称:开放式实践教学在《工程结构》课程中的应用研究,课题编号:JXJG―12―75―8。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)05-0210-01

一、引言

教育要面向社会、服务社会、培养社会需要的合格人才,其中突出实践是工程技术应用型本科教育的重要特征。南昌大学科学技术学院(以下简称我院)作为一所办学实力较强的独立学院,所设土木工程专业,主要是面向施工单位、监理单位、检测单位、少数设计单位和科研单位,输送能吃苦耐劳、高素质工程技术应用型人才。

二、工程技术应用型本科教育的特点

工程技术应用型本科教育的主要特点:一是院校以培养本科生为主,侧重“教学型”,不以研究生培养为主;二是侧重“技术”,通过工程教育培养成熟的生产设计、指挥和组织管理的“技术型”人才,而非以设计、科研为主的“学术性”人才;三是强调“实践能力”,工程技术应用型本科教育以实践能力为本位,理论基础扎实即可,运用知识的智慧,通过实践转化为能力。

混凝土结构作为一门具有工程性和实践性很强的课程,实验教学是它重要的实践教学环节,通过实验教学不仅可以帮助学生加深理论知识的理解,更有助于培养学生的动手能力和创造能力。本文就《建筑结构》课程实验教学存在的问题,提出了实验教学改革的思路和方法。

三、《建筑结构》实验教学现状

目前《建筑结构》实验教学内容为钢筋混凝土梁的破坏性试验,试件尺寸大数量多,使得实验量大、资金投入多;试件的制作、养护成型、加载设备和测试装置的准备和安装,使得试验周期长,再者试验课时有限,时间安排紧张等。由于这些困难的存在,我院《建筑结构》课程实验内容主要包括钢筋混凝土梁正截面受弯和斜截面受剪性能试验,集中时间,以演示为主。在实验过程中学生始终处于被动的接受状态,导致出现严重的“围观”、抄袭等现象。

四、《建筑结构》实验教学改革措施

(一)调整教学计划,开设结构综合性技术实验

目前我院土木工程专业教学计划中,《建筑结构》和《结构试验》分别开设在第五和第六学期,依附于它们的试验与理论课同步,教学实验项目和内容分散。为此,教研组试将两个教学试验重新整合、设计,设置一门跨学期、跨课程、与理论教学有机联系而又相对独立的综合技术实验,构建一个以培养技术应用人才为主线、多层次、多项目,相互独立又相互衔接的实验教学体系,该实验体系包括基础型、提高型和创新型实验项目,采用开放式网络教学方式和科学的考核标准,重在培养学生的技术应用能力,实验项目如表1所示。

表1 建筑结构综合技术实验项目表

(二)采用开放式教学方法,完善实验室的管理

高校实验室开放是实施素质教育,是培养学生创新精神和综合能力、加强职业能力训练的重要途径,有利于学生自觉地把理论知识与实践有机结合,并得以加深巩固。制定开放实验室的管理办法,充分开发和利用现有资源,增加开放指导教师的投入,先以学生预约方式进入实验室做指定项目,积累经验,逐步将实验项目、实验内容、方法及时间等方面逐步开放,最终实现全面开放实验室。学生由现在的“我们规定的实验教学”转变成“学生们感兴趣、自觉地走入实验室,实施并完成实验技能训练”。

(三)建立网络教学平台,实现教学手段多元化

在实验教学过程中,如何运用现代化教学手段,将“教材、仪器、实验过程、教学”有机结合起来,调动学生的学习热情,提高教与学的效率。鉴于此,开发《建筑结构综合技术实验》网络教学平台,该教学平台包括在线学习、在线交流和相关资源三大板块。在线交流平台,为教师和学生提供无时空限制的交流通道,在论坛里教师或学生都可以对一些常见问题发起讨论,在讨论中寻求答案,教师可以方便的完成辅导和答疑工作。相关资源学习平台为学生提供了丰富的学习资源,供学生学习参考,如工程实例、规范规程(建筑施工、结构检测)、建筑施工工艺及建筑工程施工现场视频,开阔了学生的视野。

借助网络教学平台,为学生提供丰富的学习素材,通过生动的图像、动画,帮助学生更好的掌握实验技术和方法,顺利完成试验项目,提高学习效率,同时也解决了教学时数少、试验项目多的矛盾,促进教学质量和水平的提高。

五、结语

结合我院土木工程专业应用型人才培养的目标,加强学生的动手能力和创新能力,本文探索构建了多层次、开放式建筑结构实验教学体系。通过教学实践,学生的试验积极性、主动性有了极大提高。

参考文献:

[1]韩玉文,申颖.突出实践的土木工程专业人才培养模式构建[J]. 黑龙江教育(高教研究与评估),2011.

[2]曹小华,喻国贞.科研成果转化为综合性、设计性实验的教学探索与实[J],化学教育,2009,11.

[3]李春香.高校化学实验指导教师应具有的素质及职能[J].湘潭师范学院学报(自然科学版),2008,30(4).

[4]柴振玲.建筑结构实验教学体系改革探索[J].高校实验室工作研究,2011(1).

[5]一体化、多层次、开放式创新实践教学体系的构建――以工业分析与检验专业课程改革与实践[J].化工职业技术教育,2007.

[6]曾祥蓉.土木工程专业网络课程推广应用研究与实践――以混凝土结构设计原理网络课程为例[J].高等建筑教育,2012,21(5).

[7]王永良.加大实验室管理力度努力提高实验教学质量[J].实验室管理,2008.

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中图分类号:TU755.6 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2014)08-0065-01

1.工程概况

桂林市秀峰区新建党校及办公等业务用房主楼工程位于桂林市中隐路。总建筑面积18799m2,其中地下室3861m2,地上部分14938m2。结构类型及层数:钢筋砼框架结构,地上6层,楼板分为200厚和250厚(卫生间楼板除外)采用BDF空心管现浇楼板技术。

2.施工过程

(1)现浇混凝土空心楼板结构的主要施工工序可按以下示意确定。安装模板、划线定位、板底钢筋、肋间钢筋或网片安装、内模(BDF预制空心管)安装、板面分布钢筋安装、采取抗浮技术措施、混凝土浇筑、混凝土养护、模板拆除。

(2)内模在运输、装卸及堆放过程中应小心轻放,严禁甩扔。临时堆放场地要平整,地面最好用细砂作垫层,内模堆放应水平放置,且高度不宜超过8层,内模安装前在工地现场焊接制作专用吊装内模的垂直运输吊篮,吊篮的尺寸为1.5m×2.2m或2.0m×4.2m, 符合内模的尺寸要求,吊篮四周封闭焊接,以免吊篮变形挤压内模,造成破损。

(3)采取有效的技术措施保证内模安装位置准确和整体顺直牢固,并符合下列规定:

①内模的安装位置应符合设计要求,设计图纸未注明的,应满足平管方向和顺管方向的水平间距5~10mm。

②区格内板周边和柱周围混凝土实心部分的尺寸应符合距离柱边500mm、距离梁边150mm的设计要求。

③内模的固定方法根据设计图纸要求,由BDF空心管厂家进行技术交底和现场指导。

(4)施工中筒芯需要接长时,可将筒芯直接对接;对需要截断的筒芯,截断后应采取钻皮或聚乙烯膜封堵措施。

(5)施工过程中应防止内模损坏。对板面钢筋安装之前损坏的内模,应采取钻皮或聚乙烯膜修补措施封堵。

(6)Φ100mm和Ф150mm规格直径的内模为防止内模和楼板钢筋整体上浮,见防止空心管上浮措施示意图。

(7)施工过程中,预留,预埋设施(水平管线,电线盒等)的安装应与钢筋安装,内模安装等工序交叉进行。

(8)预留、预埋设施宜布置在楼板结构的楼板实心区域、肋宽范围内。当预留、预埋设施无法避开内模时,可对内模采取断开或锯缺口等措施,但事后应封堵。严禁管线随意交叉布置,影响内模的安放。在管线集中处,可采取换用小尺寸内模等措施避让。

(9)在浇筑混凝土前,除对钢筋和预留、预埋设施的安装质量应检查验收外,在浇筑混凝土前,对有吸水性的内模应浇水湿润。

(10)混凝土用粗骨料的最大粒径应根据内模形式和混凝土浇筑要求确定,不宜大于空心楼板肋宽的1/2和板底厚度的1/2,且不得大于31.5mm。

(11)在内模安装和混凝土浇筑前,应铺设架空马道,严禁将施工机具直接旋转在内模上.施工操作人员不得直接踩踏内模。

(12)浇筑混凝土时,应对内模进行观察和维护.发生异常情况时,应按施工技术方案及时处理。

(13)严格按照设计院的现浇空心板施工图纸和(BDF)厂家的技术指导进行施工。

3.施工及验收

(1)根据国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001和《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002的有关规定,对现浇混凝土空心楼板施工现场应实行生产控制和合格控制的全过程质量控制。

(2)内模作为现浇空心楼板的成孔物,在构件中起到规范成孔形状的作用,故应按模板分项工程进行施工质量控制和验收。

(3)对跨度较大的现浇钢筋混凝土板,考虑到自重的影响,适度起拱有利于保证成型后构件的形状和尺寸,本条规定的起拱高度下限值可以适当增大。

(4)相对于混凝土空心楼板而言,由于需要安装内模,且内模的位置对于保证工程质量比较重要,混凝土空心楼板施工时对钢筋、内模和预留、预埋设施位置的要求准确。

(5)在混凝土及振捣扰动作用下,内模容易发生漂浮、移位,甚至造成楼板局部上浮和钢筋移位,在施工过程中采用标准的Φ6固定管插筋片等来控制BDF空心管的漂浮、移位。

4.施工质量控制

(1)“采取抗浮技术措施”与“板面钢筋安装”可先后进行,也可同时进行(为利用板面钢筋采取整体抗浮措施情况)。加固示意图:

将T型筋放置在两个空心管中间,采用垫块将T型筋与空心管紧贴,其标高高度与平板面一致,螺杆通过套管穿过模板与作为主龙骨的钢管(方条)相连接。

(2)在施工过程中,内模应免受撞击和挤压。在运输、堆放以及吊运时,均应小心轻放,禁止甩扔。宜由专用的吊篮吊运内模,以防止损坏。

(3)楼板实心区域是指区格板周边的混凝土实心带和柱周围的混凝土实心部分。预留、预埋施工时,水平管线、电线盒等原则上应避开内模。

(4)空心楼板中内模之间肋宽和板底厚度相对较小,为保证混凝土振捣密实,粗骨料的粒径为10mm~30mm之间。

(5)T型筋安装完毕后,其上表面钢筋与浇筑楼板为同一平面,在砼浇筑完毕,达到初凝前将T型筋取出,随后对砼表面收光抹平,覆盖薄膜进行养护。

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中图分类号:B032.2文献标识码:A

近年来,我国经济的快速发展使得建筑工程成就显著,同时也带来了不少工程质量问题,其中地基基础方面的问题占很大的比重,尤其是砖混结构的老旧房屋。由于砖混结构房屋抗剪强度低、抗震性能差,工程中易出现沉降不均匀,倾斜、开裂等问题,造成建筑物不能满足安全、适用、耐久的要求。城市建设规模的不断扩大,使得一些建筑物不得不建在不良地基上,在这种情况下又未对地质勘察、设计、施工、监测等环节加强监管,便会发生不均匀沉降、开裂、倾斜等事故。其次,我国现存的大量古代建筑,由于建造时期施工技术水平的限制,以及在长期使用中结构功能逐渐减弱,出现了倾斜、结构破坏等问题,使房屋的建筑结构需要进行加固处理。一般加固处理包括几种类型,如既有建筑在功能的改造方面的加固处理、对结构发生裂损的进行补强处理、房屋整体的结构纠偏、加固以及对单位构件截面承载力进行加固处理等。

1.纠偏加固施工关键技术分析

建筑物倾斜包括整体倾斜和局部倾斜,造成建筑物倾斜的原因很多,有上部结构、地基基础的原因,也有环境和外部干扰的原因,或者是这些共同作用的结果、建筑物倾斜发展的过程也不相同,有的是在施工过程中产生的,有的是经过长时间积累在使用多年后才暴露出来的,还有在外力作用下突发产生的。建筑物倾斜的发展趋势也不相同,有逐渐趋于稳定的,也有等速进行甚至突然趋大的。建筑物倾斜往往是地基承载力不足、变形过大、地基失去稳定性的反映,只有明确建筑物倾斜的原因,并对房屋纠编加固处理的必要性和方案的合理性进行充分研究,才能有效的进行建筑物的纠偏加固工作。总之,建筑倾斜是地基丧失其稳定性的反应,是地基不均匀沉降的结果。当沉降量超过一定的范围会造成危害。因此须对建筑物进行纠偏。纠偏技术一般有顶升(抬升)、迫降、阻沉以及综合处理等、常用的纠偏方法及特点如下:

1.1 顶升纠偏

顶升纠偏法是指在建筑物基础沉降大的部位采取顶升措施,或者在沉降大的一侧地基土中注入具有挤密加固作用或具有膨胀性的浆液的纠偏方法。

图1顶升法纠偏计算示意图

顶升纠偏法有框梁顶升纠偏法、托梁顶升纠偏法、静压桩顶升纠偏法、地基注浆顶升纠偏法及双灰桩顶升纠偏法等。

1.2 迫降纠偏

采取措施迫使建筑物沉降较小的一侧下沉,减少或消除与另一侧的沉降差,以达到纠偏倾斜建筑物的目的。

图2迫降法纠偏计算示意图

常用的迫降纠偏方法有掏土纠偏法、加压纠偏法、抽水纠偏法和浸水纠偏法。

1.3 阻沉纠偏

采用地基基础加固托换方法或改变结构形式和地基附加应力分布,减少或阻止沉降较大一侧的沉降,而让沉降较小的一侧继续沉降。使原来的沉降趋势反方向发展,从而达到纠偏目的。主要方法有:部分托换调整纠偏法、卸载纠偏法和调整上部结构纠偏法。

1.4 综合纠偏法

同时采用两种或两种以上的纠偏方法达到建筑物纠偏的目的。这数种纠偏方法有时是预先确定的,有时是在纠偏施工过程中根据纠偏情况进行方案调整而采用的。

(1)顶升、迫降法相结合

即先在沉降较大的一侧用锚杆静压桩或坑式静压桩进行顶升,以减少沉降差和基底压力;然后在沉降较小的另一侧用掏土或抽砂、抽水、浸水、加压等方法迫降,直至建筑物被纠偏扶正为止。

(2)多种迫降法相结合

为了加快沉降较小一侧沉降速度,可将两种或两种以上的迫降方法混合使用,已达到建筑物纠偏扶正的目的。

(3)卸载牵拉纠编法

对于软土地基上的贮池、贮罐等筒体结构的纠偏,可先卸载,然后利用筒体结构刚度较强的特点,用牵拉的达到纠偏扶正的目的。

1.5 桩基础纠偏法

主要有桩基水冲纠偏法、断桩纠偏法和掏土、浸水等常规纠偏方法。

(1)桩基水冲纠偏法

用高压水冲刷桩周或桩底土体,促使基础下沉,达到纠偏目的。一般情况下,

对于摩擦桩和较长的摩擦端承桩,一般冲刷桩身土;而对较短的摩擦端承桩,则常常冲刷桩底土层;端承桩不适用该方法。

(2)断桩纠偏法

断桩纠偏法是通过凿除桩顶周边混凝土,使被凿桩段的截面积减小,局部压应力增大,迫使承台下沉而达到纠偏目的。纠偏后应恢复桩顶与承台的可靠连接。当原桩承载力不足时,可对原桩进行加固。

(3)掏土、浸水等常规纠偏方法

对于桩和承台共同作用的情况,可采用浸水掏土相结合的方法,将承台底土所承受的荷载转嫁到桩顶上去,从而迫使桩身下沉,达到纠偏的目的。端承桩不适用该方法。

2.纠偏加固设计优化实例分析

工程实例:某住宅楼,砖混结构,建成于1995年,楼体发生沉降、倾斜。经勘核,大部分地基的承载力无法满足上部结构的要求。要解决沉降与倾斜问题,首先必须对承载力不足的地基进行加固,使其满足承载力的要求,然后才能进行纠偏,解决建筑物的倾斜问题。通过对建筑物检测分析结果,综合比较,反复论证,决定采用坑式托换加固法与浅层掏土纠偏法相结合的纠偏加固方法。

在该工程的维修施工过程中,将原沉降较大一侧的压桩和原沉降较小一侧的掏土纠偏同时进行,并推迟原沉降较小一侧桩的托换,既缩短了工期,又减小了桩顶的附加应力,同时房屋的附加沉降也控制在允许范围内,取得了较好的纠偏效果。

图3纠偏加固施工图

纠偏能否成功关键在于方案是否合理、施工是否得当。因此,方案设计前应进行充分的调查研究,严格按方案施工、并进行严密的监测、及时准确的反馈建筑物沉降情况。

2.1加固区坑式托换桩设计

南端基础座落在软弱地基上,必须首先对该段进行稳定加固,控制其在纠偏施工和以后的长期使用中不再产生新的沉降。因此,对南端软弱地基采用桩式托换法加固处理。

(1)桩距及桩数

在加固区条基下均匀的布置托换桩,根据/条基一疏桩基础0桩距(>6d)可确定加固区承重横墙及纵墙下的托换桩数。加固区托换桩的布置共布置33根桩,该加固方案的原理就是采用桩式托换法,使基底土得到补强加固,托换桩与土形成疏桩复合地基,共同承担上部结构荷载。

(2)单桩承载力设计值确定

根据数据可知,砖混结构住宅楼单位面积的重量为1.5t,根据加固区的总建筑面积可估算加固区建筑物的重量约为1O00t,根据桩数可知单桩承载力设计值约为300kN。

(3)极限承载力

参考工程地质勘察报告,以砾砂层作为地基持力层,则南端托换桩入土深度约为11.5m(桩长9m),北端托换桩入土深度约为6.0m(桩长3.5m)。按公式估算桩竖向极限承载力,则最南端桩竖向极限承载力为560kN;北端桩竖向极限承载力为400kN。

(4)终压力

坑式静压桩的终压力可由设计单桩承载力确定:

P压=KP

式中: P压终压力;P为设计单桩承载力标准值;K为压桩力系数。与地基土性质、压桩速度、桩材及截面形状有关。在粘性土地基中,当桩长小于20米时,K值可取1.5。

(5)条形基础受力验算

静压桩作用下对钢筋混凝土条形基础进行抗冲切、抗剪和抗弯能力验算,验算结果符合规范要求。根据设计共布置地基托换桩96根,1~33号桩的设计承载力为300kN,根据公式桩的终压力为450kN,以确保南端地基加固后建筑物不再沉降;34一96号桩的设计承载力为2OOkN,根据公式桩的终压力为3O0kN,用来加固补偿北端地基因掏土对地基稳定性的破坏。该建筑物总的建筑面积为2974.31m2,根据经验可知砖混结构住宅楼单位面积的重量为1.5t,则该楼总重为4164t。

托换桩采用钢筋混凝土预制桩,桩截面为200mm×200mm桩身混凝土强度等级为C30,内配4根直径为12mm主筋,箍筋采用直径为6mm,间距为150mm,两端预埋8mm厚钢板,用于电焊连接桩段,桩段长度有1.5m、1.2m、1.0m、0.8m、0.5m等几种。

图4预压托换桩结构图

1)上部结构加固

对上部结构刚度不满足纠偏要求的部位进行加固,填充加固抗压验算不满足要求的一层~五层(l)轴线(D)一(F)轴线卫生间与窗间的墙段,加固抗压验算不满足要求的一层(14)轴与(E)轴相交处纵墙。

2)水平向掏土,迫使基础沉降

在沉降量小的北端,选择直接在条形基础下进行水平向掏土,削弱原有的支撑面积,加大浅层土中的附加应力,迫使基础沉降。为能实现有效掏土和有效沉降,在该楼房北端承重墙两侧间隔布置掏土工作坑,每次掏土量应从北向南依次减少;基底土体被掏产生临空,地基支撑面积减小,接触应力增加,地基土产生侧向挤压变形,迫使基础逐渐下沉。

2.2坑式静压桩施工工艺

确定桩位-操作坑开挖-第一节桩就位、校正-压桩-深度及压力值记录-下节桩就位、校正-焊接接桩-压桩-压桩力达到设计要求-最终深度及压桩力验收-托换处理-承台制作-操作坑回填-地面回复。

坑式静压桩是利用建筑物上部结构自重作支承反力,用千斤顶将预制好的钢筋混凝土桩接长后逐段压入土中的施工方法。坑式静压桩是在既有建筑物基础底下进行施工作业,因而难度大且有一定的风险性,所以施工时必须严格的施工程序和具体的施工操作方法。

2.3坑式静压桩的托换处理措施

(1)加固区坑式静压桩的处理措施

由于南端地基变形过大、地基承载力严重不足,有地质勘查报告和施工日志可知南端的杂填土层较厚,且在地基基础施工时没有对杂填土进行处理。因此,为了有效的阻止南端地基的沉降变形,须对南端地基进行静压桩托换加固,静压桩穿过软弱地基层落在可靠地持力层上。为了使静压桩提供稳定持久的承载力,减少地基的压缩变形,对加固区静压桩做以下的处理措施:

l)在静压桩压桩施工前,凿除条基底部与桩接触区域的素混凝土垫层,并打磨光滑,以减小静压桩头部位与条基底部的压缩变形。

2)压桩施工压桩力达到终压力控制标准时,将液压千斤顶不卸压稳压一段时间,以提高静压桩承载力的可靠性。

3)液压千斤顶稳压后,安装托换架,用两个同型号的手动千斤顶在托换架上同步加压,直到液压千斤顶压力表读数下降时为止,量取桩头部位到条基底部的距离,用截取的钢管托换液压千斤顶,在钢管上垫上钢垫板并用钢楔打紧。

(2)掏土区坑式静压桩的处理措施

地质勘查报告显示,北端地基压缩性较小,其承载力也较高,但是在浅层掏土法纠偏过程中,掏土施工对地基土造成扰动,破坏了浅层地基土的承载结构。因此,北端地基土中静压桩即可以起到掏土纠偏完成后分担上部结构荷载的作用,又可以起到在纠偏到过程中保护上部结构,防止纠偏过大的作用。为了使静压桩能够很好的跟地基土一起承担上部荷载,并充分发挥桩的承载力,使桩产生一定量的下沉,达到桩同作用的效果。因此施工时对掏土区的静压桩做以下的处理措施:

l)压桩施工压桩力达到终压力控制标准时,将液压千斤顶不卸压稳压一段时间,避免地基土中的薄夹层对压桩力的影响。

2)压桩完成后卸掉千斤顶,并在桩顶上放置预留了一定沉降缝隙的钢管,起到建筑物沉降过大时的保护作用,对于沉降过大部位或者建筑物变形的关键部位可以在桩顶上安装大吨位千斤顶,来控制沉降。

3)当掏土施工完成后,各点沉降达到目标值后,需对静压桩进行托换处理,托换施工也采用预压托换法。由于条基下混凝土垫层的存在,当桩受力后有一定的刺入量,使得桩同作用的优越性得以发挥。

结语:

随着科学技术迅猛发展,实践积累、创新出各类改造加固的新方法,相关行业规范、标准也逐步完善,本文仅针对砖混结构旧楼改造加固工程的设计与施工中对纠偏加固技术进行分析、探讨,希望对我国老旧砖混结构房屋改造、纠偏加固工作提供一些参考。

参考文献:

【1】陈昌露.砖混房屋维修加固技术研究及工程实践[D].天津大学工程硕士学位论文2006年

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