時間:2022-10-12 02:31:51
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1我國化學灌漿技術發展成績
化學灌漿(ChemicalGrouting)是將一定的化學材料(無機或有機材料)配制成真溶液,用化學灌漿泵等壓送設備將其灌入地層或縫隙內,使其擴散、膠凝或固化,以增加地層強度、降低地層滲透性、防止地層變形和進行混凝土建筑物裂縫修補的一項地基處理和混凝土修補技術.即化學灌漿是化學與工程相結合,應用化學科學和化學漿材解決地基和混凝土缺陷處理(加固補強、防滲堵漏),保證工程的順利進行或借以提高工程質量的一項工程技術.隨著化學灌漿技術的發展和進步,現己成為現代工程中頗具特色且不可或缺的一項先進技術
國外化學灌漿最初是適應于地基處理和采礦業發展的需求而發展起來的,其可靠性得到公認并被廣泛采用至今己有80年以上的歷史.我國的化學灌漿技術應用與研究起步較晚,但發展較快并有自已的獨創.如果以1953年在佳木斯等地采用堿性水玻璃進行化學灌漿算起,也才只有50年的歷史五十年來,我國在化學灌漿技術這個小領域取得了成績[3],主要表現在以下方面:
(1)化學灌漿從無到有,從小到大發展起來,已成為我國現代工程技術不可或缺的一個組成部分
(2)國外有的常用化學灌漿漿材品種,我國基本上都已開發出來(如環氧[1]、甲凝、丙凝、丙烯酸鹽、酸性和堿性水玻璃、水溶性、非水溶性和彈性聚氨酯、脲醛樹脂、鉻木素等)
(3)化學灌漿漿材品種開發中還有一些獨創.如甲凝、彈性聚氨酯,甲氰凝和環氧—聚氨酯,丙烯酸酯—聚氨酯等互穿網絡灌漿材料
(4)化學灌漿設備的研制開發已基本能適應和滿足國內化灌工程的要求[8].如化學灌漿泵、灌漿阻塞器、密閉配輸漿裝置和各種封縫材料等.
(5)化學灌漿技術已在國內水電(大壩、堤防、水庫、電站)、建筑(地上、地下、人防)、交通(公路、鐵路、隧道、橋梁、港口、機場)和采礦等四大部門得到推廣應用
(6)化學灌漿技術應用已解決了許多工程難題,取得良好的效益.以水利為例,如三峽[4]、葛洲壩、龍羊峽、丹江口、陳村、鳳灘、萬安等水利樞紐都是采用化學灌漿技術解決一些工程技術難題的典型例子
(7)化學灌漿已從工程完建后的應用,發展到工程興建前設計中就采用.如三峽化灌帷幕預計15000米,化灌加固地基預計3000米
(8)化學灌漿技術在一些方面已具國際先進水平,如青海龍羊峽大壩采用中化798環氧漿材處理G4偉晶巖劈裂帶和三峽大壩采用CW環氧漿材處理F1096軟弱夾層及斷層破碎帶的水泥—化學復合灌漿技術均堪稱國際上處理低滲透性軟弱巖土地層的先進技術
(9)化學灌漿理論上也有一些突破和創新[6][7].如漿液擴散半徑的計算理論、漿液濕面粘接理論、減低漿液毒性的拮抗理論、漿液吸滲理論等
(10)化學灌漿技術出版物取得豐收.自上世紀八十年代以來己出版專著十余部.包括水利學報、水利水電技術、巖土工程學報、巖石力學與工程學報、長江科學院院報在內的全國132家科技期刊都選登化學灌漿的研究論文.近5年選登的論文就有200余篇
以上十個方面成績,足以說明我國化學灌漿技術的進步和發展水平.此外,全國研究化學灌漿技術的工程科技人員已成立了中國水利學會化學灌漿分會,現掛靠在長江科學院.追溯到1968年,學會己舉行過16次學術交流活動,出版了7部論文集,這些學術活動對推動我國化學灌漿材料的研發和化學灌漿技術的發展起了很好的作用
2.化學灌漿技術近期發展展望
我國化學灌漿技術近期應在前50年的基礎上更具活力的繼續向前發展,而無公害、耐久性好、適應工程各種苛刻要求且價格低廉的化學灌漿漿材的開發、應用和推廣;化學灌漿技術的研究、改進和提高;化學灌漿設備、儀器生產的定型化、系列化、成套化、標準化和環保化及產品質量的持續改進和提高等必然是其發展方向
2.1.無公害漿材的開發
(1)無毒催化劑的研制.環氧樹脂漿材粘接強度高、穩定性好,因此是固結灌漿最常用的漿材.該漿材毒副作用主要來自所采用的固化劑和溶劑.在過去的近20年中,對環氧漿材胺類固化劑的降低毒性研究己取得一些成果,國內生產出商品名為T31、810、X-89、CD等毒副作用較低的一批改性胺類固化劑,對環氧漿材的推廣應用起了較好作用,今后還應朝這個方向繼續努力
(2)無溶劑型漿材的開發.環氧樹脂一般粘度都較大,制成化灌漿材一般都要添加有機溶劑,但很多有機溶劑不但氣味難聞,而且具有毒副作用(如糠醛),添加后往往會產生環境問題.因此,人們在研究無毒副作用環氧固化劑的同時,也展開了無溶劑型環氧漿材的研制.無溶劑型環氧漿材的研究將得益于環氧樹脂工業的發展,國內一些化工廠生產的低分子量環氧樹脂粘度僅為20-25mPa.s.,這對今后無溶劑環氧化灌漿材的發展開辟了較好的前景.除此之外,把丙烯酸酯等樹脂開發成無溶型漿材己呈現出更加美好的前景,值得努力探索
(3)水做介質的化灌漿材的研制.水做介質,不用有機溶劑,對化灌漿材的無公害化是很有益的.過去已開發了LW、HW等為數不多的水溶性聚氨酯漿材,今后對水溶性漿材應放開視野,相信在有機或無機水溶性漿材開發和應用上將會呈現出較為理想的進展
(4)某些已有漿材改造的研究.1974年,日本曾因使用抗滲性好的丙凝化灌漿材污染水質,引起飲水中毒事件而宣布禁用丙凝.之后,具有丙凝相似性能的丙烯酸鹽漿材得到發展,但其主要成分丙烯酸鎂仍存在一定的毒副作用,而科技工作者采用拮抗原理,在丙烯酸鹽漿材中加入鈣鹽和適量的某種拮抗劑,卻使其毒副作用下降到僅為丙凝的1%,成為實際無毒漿材[12].這個例子說明,我們可以探索通過對己有的某些化灌漿材進行改造,降低毒性,達到可使用標準
2.2.對工程各種苛刻要求相適應的漿材開發
(1)新型高親潤、高滲透性化灌漿材的研究.雖然目前我們已有了一些高滲性的化灌漿材,解決了不少工程難題,但所用溶劑和固化劑多半都有毒副作用,不適宜環境標準,對工程地基微細裂隙、斷層破碎帶和泥化夾層及混凝土微細裂隙的處理仍有探索新型高親潤、高滲透性、無毒副作用化灌漿材的必要.這很大程度取決于表面活性劑和活性稀釋劑體系的研究改進
(2)彈性化灌漿材的開發.在工程伸縮縫止水和混凝土活縫、變形縫補強灌漿中需要具有彈性的化灌漿材.過去雖說也有一些開發,但必竟質量還不夠高.今后除應加強對已有彈性環氧和彈性聚氨酯等漿材提高質量和消除毒副作用方面的研究外,更為重要的則是加強對能賦于環氧樹脂彈性的固化劑的開發研究[11],從而適應建設工程之急需
(3)快速固結漿材的開發.這里指的是漿液粘度又低,固化物性能優異,且固化時間可控制在幾十分鐘或幾小時以內的漿材的開發.采用低粘度環氧樹脂或新型活性稀釋劑和開發應用能促使環氧樹脂快速固化的新型環氧固化劑應能解決此課題.3.耐久性漿材的開發
耐久性概念含意較廣,它包括耐水、耐酸堿、耐候、耐紫外光、耐凍融和干濕循環、耐磨蝕、耐微生物作用(霉)等方面,耐久性漿材的開發可從以下幾個方面去探索
(1)通過對合成樹脂的接枝或相嵌共聚合反應,使化灌漿材中所采用的樹脂具備我們所要求的一些耐久性特性
(2)注重互穿網絡復合化灌漿材的研究.如己有的MU無溶劑漿材系丙烯酸酯--聚氨酯的復合[2]、PU/EP水下化灌漿材系聚氨酯—環氧樹脂的復合[10],他們都是互穿網絡復合化灌漿材.由于兩類樹脂復合及其互穿網絡結構,這就賦予他們超越任何單一樹脂組份的優良性能,值得深入研究
(3)加入鈉米材料對己有漿材進行改性.環氧樹脂加進納米材料改性的化灌漿材研究項目已獲得水利部基金資助,從現己拿出的初步成果來看,該項研究將會提升環氧漿材包括耐久性在內的多方面性能
2.4.價格低廉的漿材開發
(1)水玻璃漿材的改性.水玻璃漿材是化學灌漿史上最早使用的化學灌漿漿材,同時也是目前使用最廣泛的化學灌漿漿材之一.究其原因除該漿材具有無毒、粘度小、可灌性好等優點外漿材價格較低是個重要因素.該漿材不足處為凝膠時間調節不夠穩定、凝膠強度很低和凝膠穩定性較差,金屬離子易脫溶等,現多半用在臨時或半永久工程中.因此今后對其改性工作應著重在提高強度和耐久性方面做研究.加入某些活性物質進行改性是值得探索的方向
(2)紙漿廢液的無害化漿材開發.紙漿廢液做成化灌漿材價格較低.將該廢液中加鉻類催化劑便可制得現稱為鉻木素的該漿材.因鉻類催化劑中六價鉻離子有毒,該漿材大家不敢用.故隨后開發出多種無鉻催化劑的高強木素漿材,今后應對其進行提高性能研究,以便推廣應用
以上四條主要集中在無公害、多用途和耐久性漿材研究、開發上,至于漿材的定型化、系列化、標準化當然是化灌技術發展的必然要求,這里就不贅述
2.5.化灌技術的改進、提高和創新
已有化灌技術的總結、改進和提高研究.前已敘述了在過去的50年中,我國有包括水電等大量的建設工程應用過化學灌漿技術,有許多采用化灌解決工程難題的典型經驗,其中有些已有初步總結,如復合灌漿技術等;有些則尚待總結,如化灌的密閉傳輸、自動記錄、集中管理和實時監控技術等.不管過去有無總結,現有的化灌技術都需要從事化灌技術研究的專家、學者與有經驗的工程技術人員相結合,在總結實踐經驗的基礎上改進、提高,并能有所創新
2.6.化灌設備儀器的系列化、成套化、標準化和環保化
(1)高性能化學灌漿泵的系列化、成套化和標準化.高性能化學灌漿泵是實施化灌作業的主要設備,國內有多家研究所和小企業能研制和開發,但都只能小批量生產或試生產.今后應定點、定型生產,并向產品的系列化、成套化、標準化方向發展,以方便推廣應用化灌技術
(2)化學灌漿自記儀的研制.化學灌漿自記儀的研制可有效地避免人工記錄難免出現的一些差錯,將對提高隱蔽工程中的化學灌漿質量起到很好的監控作用,并使化灌數據分析建立在可靠的基礎之上.化學灌漿自記儀在技術原理上與己有的水泥灌漿自記儀有所不同,目前國內已有幾套研制方案,但還未見樣品問世,很需要加快研制步伐,以應工程化灌監理之急需
(3)密閉式傳輸漿設備的研制.現己研制出的一些設備要滿足環境標準要求,保證安全生產
(4)現有產品提高質量研究.國內生產的一些化學灌漿設備儀器在加工精度和質量上與國外同類型產品還有一定差距.因此,在這方面我們會有大量改進和提高工作需要去做
2.7.化學灌漿行業標準、規程、規范的制訂
隨著社會的進步,科技的發展,教育研究的不斷深入,一些新的教學方法陸續出現并得以應用。縱觀我國高等教育的課堂教學,尤其是在一些文科專業課程的教學中,還是以講授法為主,同時輔以其它的教學法。《中外新聞事業史》這門課,由于受其自身特點的限制,在其課堂教學中教師常以講授法為主,其穩固的地位不可被其它的教學方法所取代。
講授法,即講授式教學法,是教師通過語言系統地向學生描繪情境、敘述事實、解釋概念、論證原理和闡明規律的一種教學方法。需要明確的是,所有的教師在課堂中都要進行講授,根據其在課堂中講授所占的時間多少比例的不同,講授方式即可表現為主導方式又可表現為輔助手段。
本文所指講授法是指教師在課堂教學中以講授為主式,同時輔以其它教學方法,共同為教學過程服務的一種方法。講授法是一種既古老而又應用最廣的傳統教學方法,是教師向學生傳授知識的重要手段,同時也是眾多教學方法中受到批評最多的一種。有人批評它是“照本宣科”、“滿堂灌”、“填鴨式”的教學,其導致了學生機械的、被動的學習,抑制了學生的主體參與,不利于學生能力的發展。然而這些批評有其片面性,原因在于是否是有意義的學習并不取決于教學或學習的方式,而取決于是否能夠滿足有意義學習的心理過程和條件。由此可見,接受學習并不一定是被動的,講授法所受詬病也并非是其本身固有的,而多是授課教師在教學過程中應用不當或是教學內容自身的問題造成的。因此如果教師能夠正確運用講授法,那么它的確是一種傳授知識的有效方法,《中外新聞事業史》這門課亦是如此。
一、講授法是《中外新聞事業史》課堂教學的根本之法
根據心理學家的研究結果表明,講授法在教學中主要適宜于陳述性知識的學習。《中外新聞事業史》這門課的教學內容即是陳述性知識,為此在課堂教學中教師采用講授法。
1.講授法適用于基礎知識的傳授。《中外新聞事業史》這門課,主要是介紹我國和世界上其他一些國家新聞事業的發展史,目的在于幫助準新聞工作者了解自己的行業史,從中借鑒前人的經驗,吸取教訓,其內容屬于基礎知識的范疇。學生要系統的學習基礎知識并為后繼的學習做鋪墊,而學習這些前人的經驗,雖不排除某種創造性,但仍以接受掌握為主,在此基礎上再批判求新。因此,學生聽教師講授,即進行傳授——接受式學習,仍占有很重要的地位,仍然是重要的學習途徑。
2.講授法適用于班級教學。至今,在我國教育教學中采用的主導教學方式還是班級授課制,在高等院校采用大班型授課更是普遍現象,而且在未來相當長的時期內,這種形式將不會發生較大的改變。雖然播音與主持藝術專業開設的課程采用的教學組織形式較為靈活,一些專業技能訓練課采用分組教學和個別化教學,但是象《中外新聞事業史》、《新聞學概論》、《傳播學》等這些理論課的教學還是采用大班型集中授課,這樣不但可以節省教學時間,節省資源,而且教學效果也不錯。
3.講授法適用于以傳授知識為目的的教學情景。《中外新聞事業史》這門課對于播音與主持藝術專業的學生來說,是全新的、具體的、從沒涉及過的知識,教師要向學生傳授這方面的專業知識,同時學生對于這樣的專業知識也有學習的需求。講授法適用于以傳授知識為目的的教學情景。在《中外新聞事業史》課的課堂教學中,教師采用講授法教學,能讓學生直接接受教師教給的前人已獲得的知識成果,確保學生形成清晰、穩定和系統的專業知識體系,也有助于學生在短時間內循序漸進地掌握大量知識。這樣能夠突出地體現教學作為一種簡約的認識過程的特性,反映了人們掌握知識的客觀規律。
4.講授法有助于教學任務的順利完成。由于《中外新聞事業史》這門課教學內容多,教學時間有限,因此在教學內容、課堂安排、教學時間等方面要嚴格控制,從而使教學工作具有嚴密的組織性和計劃性,保證教學任務的順利完成。講授法可控性強,是保障教學秩序、完成教學任務及教學質量等方面的有力保證。
二、講授法在《中外新聞事業史》課堂教學中的靈活運用
講授法可以表現為講述、講解、講讀、講演等不同的形式。在《中外新聞事業史》課堂教學中,主要應用的是講述、講解和講演這三種形式。
講讀這種方式應用不多,它主要用于低年級的一些課程如語文、自然、社會等科目的教學。
在《中外新聞事業史》課的課堂教學中,講述和講解是密不可分的。如果我們把中外新聞事業史的發展軌跡看做一條直線,那么這條線就由無數個點組成,一個個的點就是新聞事件、新聞人物、新聞媒體及新聞制度等。我們在畫線的同時又要描點,所以說講述和講解是有機融合在一起的。也就是說,我們在講述某一國家的新聞事業史的時候,對于其涵蓋的重點的新聞事件、新聞人物、新聞媒體及新聞制度就要進行詳細的講解。比如說講授美國新聞事業史這一章時,在講述美國這個國家新聞事業的歷史發展軌跡,還要重點講解一些新聞事件如“曾格案”、“掏糞運動”等;一些突出的新聞人物如“本杰明?富蘭克林”、“本杰明?戴”、“普利策”等;一些影響較大的新聞媒體如“五大報紙”、“四大商業廣播電視網”、“兩大電纜電視網”、“兩家世界性新聞通訊社”等以及美國的新聞制度。
在《中外新聞事業史》課堂教學中,講演還是時常會用到的。當教師就教材中的某一專題進行有理有據首尾連貫的論說,這就是講演。比如說講到“新聞自由”、“新聞體制”等一些問題,可把它們設計成一個個專題,教師進行系統、詳盡的闡述。有時介紹某位杰出新聞工作者也會采用講演這種方式。比如介紹蕭楚女,用講演的方式介紹他的生平、新聞工作經歷、對他的評價和他的一些趣事,不僅用語言幫助學生在心中塑造了蕭楚女這個光輝的形象,也讓學生體會到他的人格魅力,有助于學生職業素養的養成。
三、在《中外新聞事業史》課堂教學中運用講授法應注意的問題
在《中外新聞事業史》課堂教學中,為了保證教學效果,教師在使用講授法時,還應注意以下幾個問題:
1.教師要“吃透”教材,并凌駕于教材之上。《中外新聞事業史》這門課內容較多,為此教師要根據課程教學大綱的要求,在深入鉆研教材、“吃透“教材的基礎上,確定本門課程的教學目的和要求,安排好教學內容,不能隨心所欲,信口開河。教師的講授內容還要凌駕于教材之上,不僅要講出本門課程的精髓,還要能夠反映本學科的研究成果及授課教師的個人學術見解,培養學生關注學科發展新動向的習慣和獨立思考能力。
2.教師要緊扣重點,不求面面俱到。《中外新聞事業史》這門課內容較多,而教學時數有限,所以講授內容的選擇要遵循“有所為有所不為”的原則,不求做到面面俱到,但必須重點突出。比如在講某一國家的新聞事業史時,教師要“輕畫線”(簡要介紹該國新聞事業的歷史沿革),“重描點”(精講該國的新聞制度,發生的新聞事件,出現新聞人物,有影響的新聞媒介等)。教師在注意教材內容的全面性、系統性同時,要善于選擇精當的內容,抓住重點、難點和關鍵。
3.教師要提升講授水平,不能停滯不前。由于《中外新聞事業史》這門課的教學內容多是陳述式的,任課教師的教學語言要生動準確,富于趣味性和幽默感。要把原本枯燥乏味的內容盡量講得生動鮮活,但并非離開講授內容而一味追求形式變化,而是要做到教學內容與形式的完美結合。因此在教學中,教師要不斷提升自己的講授水平,不斷鉆研,不能停滯不前。
4.教師要注重與學生互動,不能“滿堂灌”。一般史類的課程常被學生認為枯燥、無趣,《中外新聞事業史》這門課也不例外。教師講授時要注意啟發性,激發學生開展積極思維活動,加強師生互動,講問結合,激發學生積極思考,引導學生對所學知識進行深入的思考。教師要把講授法運用得當,不能把講授變成“滿堂灌”、注入式。
5.教師要靈活運用多種教學方法,適當采用電化教育手段。在《中外新聞事業史》教學過程中,講授法雖穩居主導地位,但任何一種教學方法都不是萬能的,教師應該根據教學目標、學生特點、學科特點、教師特點、教學環境、教學時間、教學技術條件等諸多因素來選擇教學方法并且將它們進行有機融合。比如討論法、讀書指導法、探究法等等。這樣才能彌補講授法在培養學生的探索精神、創造才能和解決問題能力方面的不足,從而使得講授法這種教學方法運用的更加合理,也可達到令人滿意的教學效果。現在的高校教育中,注重優化課堂教學手段。在本門課的課堂教學中可以合理使用電化教育手段,使用多媒體課件或電子講稿的形式進行教學。多媒體課件的設計和制作要精良,要達到內容和形式的完美統一。電子講稿也不能只是教師的講稿(教案)直接“上墻”。
此外,教師還要引導學生學會充分利用網絡資源進行學習,向學生提供一些有助于本課程和本專業學習的網站網址。授課教師還可以與授課班級的學生建立起溝通平臺,如Q群、本門課的公用郵箱等,隨時向學生提供一些業界和學界最新的動向、研究成果等學習資料,隨時可以和學生進行在線溝通、交流。這樣既便捷,省時;又可以彌補教師在課堂上面向的是全體學生的講授,很難實施個別化教學,很難顧及學生的個別差異,難以實施因材施教的不足。實踐證明,教師通過這樣的形式把課上課下有機結合,有助于提高學生的學習效率,有助于拉近師生的心理距離。
教學有法,但無定法,貴在得法。我們不能一味地認為哪種教學方法好,哪種方法教學不好。《中外新聞事業史》的授課教師們要在教學中多思考,多嘗試,多實踐,發揮講授法的長處并結合其它教學方法靈活運用,讓我們的課堂教學更加精彩。
參考文獻
在今后很長一段時間內,我省新增勞動力的主要來源在農村。作為承擔提高勞動者素質、加快技能型人才培養的農村職業教育事業,其現狀及發展直接影響到我省經濟及社會的發展。盡快解決我省農村職業教育發展中遇到的問題,切實發揮我省農村職業教育在區域經濟社會中的基礎性作用,是一項具有戰略意義的緊迫任務。
一、江西農村職業教育發展過程中存在的問題
1.專業結構及課程設置難以適應新世紀農村經濟發展的需要。縱觀現在的一些農村職校,在專業設置上嚴重滯后于社會需求,專業陳舊,知識老化,學生高分低能,動手能力差。在專業設置上片面迎合學生的擇業觀念,不顧當地經濟發展的實際需要,爭開所謂的熱門專業。也即在專業設置上沒有考查當地的實際需要,更談不上專業設置的超前性、實用實效性。農村職業教育未能以變化快、周期短、知識新、形式活的辦學來滿足新形勢下對人才的需求。
2.農村職校培養目標定位不合理,教學內容、教學形式單一,教學環節脫離農業生產實際,不能有效地服務于當地經濟社會的發展。主要表現為:在辦學定位上,脫離了當地農村區域經濟特色;在教學內容上,脫離了農村經濟專業內容;在教學形式上,教學環節脫離實際。
3.農村職業教育的功能、辦學方向與職業教育的時代要求相背離。相當數量的學校以對口升學作為辦學的主要目的,這也成為大量學生接受職業教育的直接目的。這種做法與國家和社會賦予職業教育的任務嚴重背離,不僅無法發揮轉移農村富余勞動力、促進產業升級的功能,也給自己的辦學帶來了極大的負面影響。
4.農村職業教育辦學模式僵化,師資實踐技能缺乏,人才培養水平低。目前,雖然農村職業教育已開始面向經濟、面向市場,但其內部運行機制與計劃經濟制度下的學歷教育并無真正區別,從組織領導、辦學制度、教學管理制度到教材、教學活動等都還沿襲著計劃經濟體制下的學歷教育模式和應試教育模式,許多職業學校的教學仍是從書本到書本、從理論到理論,缺少與社會實踐的緊密聯系。農村職業學校的教師隊伍總體上數量不足,學歷層次低,素質不高,專業教師缺乏,專業課教師與普通文化課教師的比例失調。
二、江西農村職業教育發展問題的原因分析
1.經費不足與政策導向影響。經費不足是影響農村職業教育最重要的因素。此外,教育政策導向也直接影響著農村職業教育的發展。近年來,在國家政策的導向下,高等職業教育得以蓬勃發展,一是本科擴招;二是高職高專發展過快,高等教育大眾化的趨勢愈來愈明顯,加之城鄉差別的拉大和人們對農村職業教育認識上“重普教輕職教”,以及擇業觀念的陳腐,致使本來條件較差的農村職業學校愈加萎縮;三是高校擴招對就業產生極大的影響,使人才市場出現高學歷求職者“扎堆”的情況。
2.辦學條件與辦學定位影響。一是實驗設備條件不足,老舊的實驗設備不能得到及時更換,不能適應專業技能培訓的需要;二是“雙師型”教師比例不夠,課堂教學與實踐教學差異較大;三是教師待遇差,留不住人才。農村職業學校的辦學以學制性教育為主,忽視了對農村青年進行短期培訓。沒有把勞動力轉移和技能培訓作為學校的辦學定位,限制了農村職業學校的發展。
3.就業影響。畢業生出口不暢,就業率低,工作選擇面窄,是導致農村職業教育滑坡的重要因素。農民花錢讓孩子學習技術,最終目的是希望孩子有一個好的工作,但目前廣大農村職校畢業生由于多種因素未能找到工作或工作回報率低,導致農村孩子對上職業學校不感興趣。
三、江西農村職業教育的發展對策
1.整合教育資源,優勢互補,完善農村職業教育體系,做大做強職業教育。各級政府和教育管理部門要本著現實性原則和統籌性原則,打破部門之間、城鄉之間的界限,調整職業學校布局結構,優化資源配置,對那些規模小、效益低、質量差的學校進行合并,使閑置的教育資源得到充分利用,把那些辦學條件好、教育質量高的示范性職業學校不斷做大做強。同時,要進一步完善農村職業教育體系,要以大職教觀指導農村各類職業教育發展,健全適合農村實際的職業教育體系。在辦學上不局限于層次,為農村現代化培養高層次的技術人才。
2.科學定位、務實辦學,實現農村職教辦學形式的創新。首先要轉變觀念、科學定位,由面向農村辦學改為面向城鄉辦學,并把農村勞動力轉移作為職業學校的主要定位與辦學目標,人才流向不僅僅限于農村建設、農業生產,更為重要的是區域經濟建設。其次要由學歷教育為主轉變為學歷教育與職業培訓并重。教學與實踐相結合,理論課與實踐課之比以1∶1為好。改善實驗設備條件,突出技術操作性、職業技能性和教學實踐性,加深學生對專業知識的理解,培養學生的動手能力。進一步突出實踐性教學環節和教學內容,一方面要加強校內實習基地建設,另一方面要不斷擴大校外實習基地。
3.以就業為導向,改革人才培養模式。“以就業為導向”,試行多種人才培養模式,大力推行工學結合、校企合作,進一步推動職業學校與企業建立緊密的聯系。變“輸出地”培養為“輸入地”培養,依托企業發展職業教育,有效增強職業教育的實踐性和針對性,使職業學校學生更多地了解企業生產情況,畢業生就業也更加有保障。允許學生工學交替、半工半讀,以滿足特困學生的求學需求。將學校本位模式轉向與企業、社會有機結合的模式。
4.提高農村職業學校教學質量。加強職業教育的教師隊伍建設,合理設置各門課程。提高職業學校的教師素質,應從三個方面著手:一是加大對現有職業教師的培訓,制定切實可行的培訓計劃、措施和方案,注重對專業技術骨干教師的培養,建立激勵教師不斷加強業務、技術學習的機制;努力為教師創造進修和學習的條件,提升教師的知識水平、教學水平和實踐能力。二是優化職業教育師資結構,加強“雙師型”師資隊伍建設;積極培養“雙師型”教師,鼓勵教師到企業或其他單位進行學習和鍛煉。三是建立合理的人才流動機制,根據職業教育辦學規模和發展需要,不斷充實專業技術人才,逐步建立一支高水平的師資隊伍。
5.運用市場規律,實現江西農村職教體系的創新。創新農村職業教育體系,要創新管理體制,搞活辦學體系,給學校更多的辦學自主權,如專業設置、課程建設、用人機制、教學方式等。要鼓勵私人企業和社會力量辦職業學校,形成市場調節競爭的辦學機制。通過靈活多樣的辦學形式和教學方式,真正把江西農村職業教育辦實、辦活、辦大,辦出特色,走出一條農村職教新路,創建江西農村職教的新體系。
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高壓擺噴灌漿作為地基加固、基礎處理廣泛地應用在建筑領域,通過廣大水利技術人員的辛勤努力,高壓擺噴灌漿在復雜多變的水利工程中逐漸得到應用和推廣,高壓擺噴灌漿早期應用于水庫的除險加固工程中,隨著這項技術的逐步成熟,逐漸應用到河道堤防和灌區渠道的防滲領域中。通過對陸渾灌區總干渠蝎子溝填方渠漏水段的高壓擺噴灌漿試驗,體現高壓擺噴灌漿在灌區渠道防滲中具有投資適中,防滲效果良好,施工條件要求較低等特點,我總結出一套在灌區填方渠道進行高壓擺噴灌漿施工經驗及故障問題解決技巧。
1、工程概況
河南省陸渾灌區工程始建于70年代,為淺山丘陵灌區,部分填方渠道為群眾性大施工,填筑由渠道開挖的粘土、壤土、泥結卵石混合土質填筑而成,填筑質量較差、壓實度較低,渠道通水期間,填方渠道坡腳處多處大面積滲水,浸泡群眾莊稼,造成減產或絕收現象時有發生,群眾怨言較多,群管關系緊張,同時已影響到填方渠道的安全穩定及正常運行。論文參考網。本次選取總干渠蝎子溝填方漏水段為高壓擺噴試驗段,總結和研究高壓擺噴灌漿對灌區填方渠段防滲效果,摸索出渠道防滲的新思路和新辦法。
總干渠蝎子溝填方渠段位于陸渾灌區總干渠16+727處,壩長222m,最大壩高7.1m,,渠道內坡比1:1.75,外坡比為1:1.5。
2、高壓擺噴灌漿原理、施工工藝
高壓擺噴灌漿是采用高壓水或高壓漿液形成高壓噴射流束,沖擊、切割、破碎地層土體,并以水泥基質漿液充填,摻混其中,形成扇形斷面板墻狀的凝聚體,起到對工程進行加固和防滲的作用。高壓擺噴灌漿工藝詳見下圖:
高壓擺噴灌漿工藝圖
根據設計要求,沿壩軸線布置灌漿孔,孔距1300mm,分兩序孔灌漿,同序孔間距2600mm,鉆孔直徑為98-118mm。首先根據設計文件,布置試驗先導孔,采取芯樣,校核地層,摸清填方渠段地層、土質等情況,確定各孔高噴灌漿孔深度。按照設計灌漿參數進行施工,隨后開挖檢查,根據實驗校核孔距和灌漿參數。
2.1、高壓擺噴墻型式
本工程采用三管法進行高壓擺噴灌漿,處理長度250m,設計擺噴墻參數:噴射直徑D≥1500mm,孔距1300mm、折角為25°,擺角為30°(±15°)、塔接長度≥200mm、防滲墻厚度150-300mm,平均厚度200mm。高壓擺噴墻型式詳見下圖:
2.2設計灌漿參數:
(1)水:水壓35-40MPa、流量70-80L/min、氣嘴數量2個、噴嘴直徑1.7-1.9mm。
(2)氣:氣壓0.6-0.8MPa、氣嘴數量2個,環狀間隙10-1.5mm
(3)水泥漿:漿壓0.3-1.0MPa、流量60-80L/min、漿液密度≥1.5g/cm3。
2.3、制漿:高壓擺噴灌漿為水泥漿,采用42.5級普通硅酸鹽水泥,水灰比1:1,漿液密度為≥1.5g/cm3。二級攪拌、二級過濾。一級攪拌時間不少于90s,經過濾后落入二級攪拌機,邊攪拌邊過濾邊應用,過濾篩網眼尺寸為2mm。
2.4、高壓擺噴灌漿:鉆孔施工完成后,經施工隊自檢、監理抽檢合格后進行。論文參考網。灌漿采用二序施工法,先灌Ⅰ序孔,后灌Ⅱ序孔。下噴射管前,應進行地面試噴,檢查機械管路運行情況,并調準噴射方向和擺動角度;下入噴射管時,應采取措施防止噴嘴被堵塞。噴射管下到設計深度后,先送水泥漿液,再送水和氣,按校正后灌漿參數進行噴射灌漿,待孔口泛出漿液濃度≥1.4g/cm3,再按設計提升速度提升噴射管。
2.5靜壓回灌:當提升管提至距孔口500mm時,停止水和氣,再停水泥漿,孔內水泥漿液會產生析水、沉淀、固結,頂部會出現凹坑,需進行靜壓回灌處理。
3、高壓擺噴灌漿的質量檢查
根據《水利水電工程高壓噴射灌漿技術規范》(DL/T5200-2004)規定,高壓擺噴灌漿防滲性的常用的檢查方法為圍井、鉆孔和其他方法,本工程由于受工程地形和場地限制,采用LTD-2100型探地雷達沿擺噴墻軸線對全段墻體進行連續測量,對懷疑有灌漿質量問題的部位進行開挖檢查。經檢測灌漿連續性較好,對懷疑的2處進行開挖檢查,墻體比較連續和完整,沒有出現灌漿不明顯或灌漿不足的現象。
同時在施工過程還要原材料和各道工序質量的進行檢測和檢查。論文參考網。
4、施工過程中的問題處理
在高壓擺噴灌漿施工過程會出現許多問題或異常情況,此時要仔細分析原因,采取不同措施冷靜處理。常見的問題有鉆孔和灌漿過程中的塌孔、漏漿、串孔、孔口不回漿或漿液密度變小、高噴墻因故中斷等施工問題。
4.1塌孔:由于本段渠段內土體內含有較多的砂卵石層,在鉆孔的過程中,多孔在鉆孔過程中出現塌孔現象,主要采取的措施是采用泥漿護壁和套管護壁方法。
4.2冒漿:在灌漿過程中出現冒漿現象,采取的主要措施,加大漿液濃度,降低灌漿壓力,間斷性灌漿等。
4.3、孔口不回漿或漿液密度變小:孔口不回漿首先應停止提升噴將管、加大進漿量、觀察相鄰鉆孔或邊坡是否有漏漿部位。
4.4、高噴墻因故中斷:高噴墻因故中斷后恢復施工時,應對中斷孔段進行復噴,搭接長度不得小于0.5m。
5、灌漿實驗總結:
5.1優勢:高壓擺噴灌漿作為在渠道防滲的一種新型措施,具有加固填方渠道和渠道防滲雙重作用,工程完成后隱蔽性較好,受外界侵害較少,耐久性較好;在渠道填方段填土高度10米以下時,比傳統的全斷面混凝土襯砌在工程造價由競爭優勢。
5.2、劣勢:工程施工技術含量較高,工藝較復雜,對地層的使用范圍有限。
6、結束語
中圖分類號:TV698 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)08-0083-01
發電廠房滲漏是常見的質量問題,滲漏對發電廠房設備運行安全及使用壽命有較大影響。需要從設計、施工兩方面著手,分析滲漏原因。注重預防,防治結合;精心設計和施工,盡量減少滲漏現象的出現;發現滲漏問題后,應認真研究處理方案,并按批準的處理方案進行處理和驗收。
1 滲漏原因分析及預防措施
發電廠房滲漏的原因很多;從設計方面而言,主要是防滲漏方面細節考慮不周,以及專業間協調問題;從施工方面而言,主要是未嚴格按照設計及施工規范要求施工,以及不注重施工細節問題。應根據滲漏原因,采取具體預防措施,盡量減少滲漏現象的出現。
2 滲漏處理
2.1 滲漏調查
施工過程中應密切關注發電廠房滲漏情況。下大雨后、汛期漲水、蓄水后、流道充水后、機組試運行及正式運行期間,應組織業主、設計、監理、施工、運行單位進行滲漏檢查。檢查應逐層、逐間進行,發現滲漏及時標示和記錄下來,并開展詳細調查。滲漏處理過程中,可能發現新的滲漏處,原來的滲漏處可能發生轉移或變化,應開展補充調查。應著重將滲漏部位、類型、性狀、程度調查清楚。
2.2 滲漏處理
根據滲漏調查結果,分析滲漏原因,確定處理方案。處理方案通常由施工單位或設計單位提出,業主、設計、監理、施工、運行等單位共同討論確定。滲漏由施工單位處理;處理過程中,監理單位監督、檢查;處理完成后,業主、設計、監理、施工、運行等單位聯合驗收。
滲漏采取封堵與引排相結合的方法進行處理,以封堵為主,引排為輔。滲漏一般采取化學灌漿的方式進行封堵處理。
2.2.1 化學灌漿材料和機具
滲漏處理化學灌漿一般采用LW/HW水溶性聚氨酯材料;LW材料的主要特點是:1)具有良好的親水性,水既是稀釋劑,又是固化劑,漿液遇水反應而凝固;2)可以在潮濕或涌水的情況下灌漿;3)漿液凝固為彈性體,遇水膨脹,具有良好的止水效果;4)無需繁雜配制,施工簡便;5)可與HW材料以任意比例混合使用(一般按LW:HW=2:1的比例配制),以改變漿液粘度、固結體強度和遇水膨脹系數。封縫材料采用“堵漏王”(滲漏點及裂縫等需封閉,以便灌漿);其特點是:1)能迅速凝固,1分鐘開始凝固,3~4分鐘終凝;2)密度、強度高,1d抗壓強度可達25MPa;3)可以在潮濕、滲水基面上直接施工;4)操作簡單,加水調和即可使用。
聚氨酯灌漿采用高壓止水針頭代替傳統的預埋灌漿管;擰緊止水針頭的環壓螺栓,可使針頭固定在注漿孔內;止水針頭頭部設有單向截止閥,可防止漿液在高壓推擠下倒噴;針頭單向閥在進漿壓力達到0.4MPa時才能打開,保證了灌漿壓力。采用手持式切割機切縫,沖擊鉆鉆灌漿孔。
2.2.2 灌漿施工流程
滲漏量較大時,先引排、再灌漿,引排點設在集中滲漏點或滲漏區域較低位置;滲漏量不大時,可直接灌漿。點狀滲漏時,先灌滲漏小的點,再灌滲漏大的點;線狀滲漏時,先灌下部,再灌上部;面狀滲漏,先灌周邊,再灌中心。
灌漿施工流程為:集中引排-----切槽封縫-----布孔鉆孔-----安裝止水針頭-----灌漿-----引排管灌漿-----工作面清理-----檢查驗收。
2.2.3 灌漿方法
1)集中引排:滲漏量較大時,先集中引排水,以利灌漿(滲漏量不大時,可直接灌漿);引排點設在在集中滲漏點或滲漏區域較低位置。用手風鉆鉆30cm深孔,埋設DN25鍍鋅鋼管,管周用“堵漏王”封閉,將滲漏水引排出來。
2)切槽封縫:對滲漏點或施工縫、裂縫滲漏部位,采用手持式切割機切“U”形槽,槽寬約5cm,槽深約3cm;用“堵漏王”將槽封閉起來,以利灌漿。
3)布孔鉆孔:采用沖擊鉆鉆孔,孔徑14mm;孔距30cm,孔深30cm;裂縫、施工縫在距縫兩側20cm交錯布置2排孔,孔向為450角,以保證灌漿孔與縫隙相交;其它部位鉆孔均勻布置,孔垂直于砼表面。
4)安裝止水針頭:將止水針頭安裝于灌漿孔中,擰緊環壓螺栓固定。
5)灌漿:連接手壓式灌漿泵、止水針頭、壓力表,配制LW/HW水溶性聚氨酯材料(一般按LW:HW=2:1的比例配制),準備灌漿。點狀滲漏時,先灌滲漏小的點,再灌滲漏大的點;線狀滲漏時,先灌下部,再灌上部;面狀滲漏,先灌周邊,再灌中心。灌漿壓力0.4MPa,單孔逐一灌漿,當相鄰孔開始出漿后,保持灌漿壓力3~5min結束本孔灌漿,轉入相鄰孔灌漿,直至全部灌漿孔灌漿完成。
6)引排管灌漿:本部位灌漿孔全部灌完后,對引排管進行灌漿處理,灌漿參數與上同。
2.2.4 滲漏處理合格標準
滲漏處理合格標準尚無明文規定,一般根據各工程實際情況制定。合格標準一般可定為:
1)絕大部分滲漏部位經處理已不再滲漏;
2)局部還存在滲漏,但滲漏量很小,且經過有組織引排,不影響運行安全;
3)墻、地面總體能保持自然干燥,最底層經通風設備通風也可保持基本干燥,不影響設備使用壽命。
3 結語
由于滲漏原因難定論,滲漏源頭難尋找,不能從迎水面進行處理等原因,發電廠房滲漏處理難度較大,一般要經過數次處理才能達到理想的止漏效果。
發電廠房建設過程中,應精心設計、精心施工、精心監理,立足于防,狠抓細節,將滲漏現象盡量降到最低程度。發現滲漏問題后,不隱瞞、不回避,認真調查,討論合理的處理方案,認真處理和驗收,將滲漏問題處理完善,不留質量隱患。
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一、前言
水利工程在我國具有著發展速度快、發展空間廣闊的特點,但是需要我們引起注意的是,在我國水利工程獲得飛速發展的同時,國內可以用來建設水利工程的地基卻是越來越少,所以,基礎灌漿技術在我國獲得了在更大范圍上的應用同時,更加注重基礎灌漿技術與地質條件的適應性。在水利工程中,灌漿技術是進行地基處理中比較常用而且十分重要的工程措施,廣泛地應用于大壩壩體的加固處理與防滲工程中。水利工程的特殊要求使得它們的地基必須經過處理,才能達到水利工程必須有的防滲與穩定的各項性能要求。
也正是因為如此,基礎灌漿施工技術在水利工程的施工中有著非常重要的地位。目前基礎灌漿施工技術成為了水利工程施工中的重要研究課題之一。
二、基礎灌漿施工技術在水利工程中的具體應用
1.灌漿施工技術在巖溶地段施工的應用
巖溶發育地段的灌漿一般多憑經驗或參考同類工程的實踐和灌漿試驗成果進行。巖溶地段灌漿根據有無充填物采用不同的方法處理。但是有填充物施工更加困難一些。
面對有填充物的巖溶地段,應該以巖溶的深淺及大小來確定不施工技術。
1.1采用高壓灌漿進行巖溶地段的施工。處理巖溶的時候通常運用不沖洗高壓水泥灌漿,也就是為了達到使填充物擠壓密實的目的,采用比較的高灌漿壓力進行處理,借此提高其穩定性與抗滲性。除此之外,高壓灌漿還具有劈裂作用,能夠讓水泥以條帶狀向土體中穿插,并形成網格狀的包裹,大大提高了壩體的穩定性。
1.2采用高壓旋噴灌漿進行巖溶地段的施工。高壓旋噴灌漿主要是利用鉆機把帶有特殊噴嘴的灌漿管鉆進至土層的預定位置后,用高壓脈沖泵將水泥漿液通過鉆桿下端的噴射裝置,向四周以高速噴入土體,借助流體的沖擊力切削土層,使噴流射程內土體遭受破壞,與此同時鉆桿一面以一定的速度旋轉,一面低速徐徐提升,使土體與水泥漿充分攪拌混合,膠結硬化后即在地基中形成直徑比較均勻、具有一定強度的圓柱體(稱為旋噴樁),從而使地基得到加固。[1]
1.3基礎灌漿施工技術在淺層含泥巖溶中的運用。淺層含泥巖溶主要表現為大規模的巖溶露出在周周或者埋藏較淺,這時候首先要把填充物挖出,而后將水泥進行回填,最后進行灌漿的處理。
1.4基礎灌漿施工技術在深層巖溶中的運用。如果巖溶埋藏超過50m,那么就屬于深層巖溶。對于深層巖溶來說,假如運用旋噴法或者花管法等類似的輔助措置都有困難的時候,我們可以采用灌漿技術在巖溶周圍進行灌漿,讓巖溶的填充物在水泥的作用之下逐步受到擠壓并最終固化,最后在巖溶的溶洞位置按照逐序加密的原則進行鉆孔灌漿作業。
2.水利工程中的大吸漿量情況的灌注方法
通常來說,在水利工程中的巖縫灌漿一般會在1-3h內結束,單位耗灰量也會小于或者等于120-220kg/m。這時候,只要按照正常的施工工序就可以。然而對于有時候會出現的巖縫大吸漿量導致灌漿難以結束的情況,需要采取相關措施來解決。出現這種情況的主要原因就是特殊的地層結構條件會導致水泥漿從附近的地表溢出或者沿著某一個固定的通道逐漸流失。
對于這種情況應該遵守以下幾個施工原則:
2.1采用限流措施。限制注入率不大于10-15L/min,以減小漿液在裂隙里的流動速度,促使漿液盡快沉積。待注入率明顯減小后,將壓力升高,使注入率基本保持在10-15L/min的水平,直至達到灌漿結束標準后結束灌漿。[2]
2.2采用降壓處理方法。采用降低壓力甚至是自流的方式來進行灌漿處理,等待漿體凝固并且不能流動之后在逐步恢復灌漿壓力,按照正常工序進行處理。 2.3采用多次灌漿的處理方法。多次灌漿也就是間歇性灌漿,即一定灌漿數量或者灌漿時間為標準,達到這個標準的時候便要中斷灌漿,在等待一定的時間后繼續灌漿。至于具體的灌漿間隔時間可以根據工程的要求、灌漿目的以及地質情況等視情況不同而設定,但是通常不要超過2-8h。
這種特殊情況的灌漿,結束時不一定要達到設計壓力;若無法在設計壓力下結束灌漿,可低壓結束灌漿,待凝一段時間后掃孔、復灌,復灌時爭取在設計壓力下結束灌漿。[3]
3.灌漿施工技術在嚴重漏水的情況下的運用
在水利工程施工中出現嚴重漏水的情況一般有兩個誘因。第一是水利工程的建設選址在可溶性巖石地區,這樣的地質條件極容易形成喀斯特溶洞以及溶溝,并出現嚴重漏水的情況。運用常規的灌漿手法不僅收效甚微,而且成本巨大,因此有必要采用其他的解決方法。
3.1采用模袋灌漿的處理方法。模袋是一種強度非常高的紡織品,其材料大多是尼龍、聚丙烯或者聚酯等,因而也具有非常好的耐磨性能。采用模袋灌漿,漿中的水分會在漿的壓力之下滲出,而漿中的沙石等顆粒卻會留在模袋中。這樣水泥的水灰比降低了,凝固時間縮短了,固結強度增強了。
除此之外,受到模袋的束縛,水泥在水下不具有流散特性,不會被流水沖走;模袋的“變形能力”可以使其適應多種的形狀的溶洞,有利于溶洞的堵塞。
3.2采用充填級配料進行處理。通俗來說,就是用比較粘稠的水泥沖灌礫石與粗砂,在礫石的沖灌過程中要注意礫石的使用直徑應該是從小到大的。假如在此之后仍然沒有很好地的收效,則可以用比較粘稠的水泥沖灌級配料。這時候的級配料應該包括:砂石、礫石以及土等具有粗細不均顆粒的混合料,可以形成自然的反過濾層。級配料灌入的數量應當靈活掌握,既可以是200kg,也可以1000kg。充填粒料的目的,主要是希望用某一級礫石在窄縫處形成“架橋”,迅速將縫隙在中途堵住,以便于形成反濾層,最后將通道堵死。[4]
三、結語
以上的各種基礎灌漿技術都具有顯著的優點和明確的缺點。比如,灌漿施工技術在巖溶地段施工中更多是要求經驗和對類似工程的借鑒;大吸漿量情況下的基礎灌漿技術雖然簡便,但是容易因為漿液的擴散造成浪費;嚴重漏水的情況下的基礎灌漿技術操作比較復雜,控制灌漿的核心思想既起到了很好的灌漿效果又在一定程度上節約了用料。我們在進行水利工程的基礎施工的過程中應該充分地揚長避短,爭取每一種基礎灌漿技術都可以發揮最大效益。
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中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
一.引言。
常用的加固技術主要有加大截面的加固技術,柱外包(粘)型鋼加固技術,外粘碳纖維布加固技術,植筋加固技術,托換加固技術,無損開孔成洞加固技術,基礎加固技術等,粘貼鋼板加固法,是指用膠黏劑將鋼板粘貼在構件外部的一種加固方法。這種方法在建筑領域及其橋梁等工程項目中的加固、補強、修復中應用較為廣泛。如何加固受損建筑?多位業內人士表示,不同性質的建筑采用的加固修復技術不同。相比于傳統加固修復技術,新的加固技術逐步得到應用,碳纖維技術引領建筑物結構補強加固趨勢。此外,加固是提高現有房屋抗震能力的最有效途徑。
二.我國工程建設面臨的現狀和存在的問題。
當前國內發展生產,提高生產力的重心,已從新建工業企業轉移到對已有企業的技術改造,以取得更大的投資效益,按一些資料統計,改建比新建可節約投資約40%,縮短工期約50%,收回投資的速度比新建廠房快3倍至4倍,同樣,對民用建筑進行改造的要求,在我國也日益迫切。隨著我國城市人口的不斷增長,盡管興建了大量的住宅和相應的配套措施,但無房、缺房和租戶仍達20%以上。而且隨著城市房價的上漲,越來越多的人買不起新房。為緩解這一矛盾,抓好舊房的改造,向現有房屋要面積,可有效降低工程造價,顯然是一條重要出路。我國城市現有的房屋中,有20%―30%具備改造的條件。舊房改造不僅可節省投資,同時,可不再征用土地,對緩解日趨緊張的城市用地矛盾,也有重要的現實意義。
三.常用的加固技術主要分類。
1.外粘碳纖維布加固技術。
外站碳纖維布加固技術的主要原理是通過配套粘結材料將碳纖維片材粘貼與構件表面,使碳纖維片材承受拉力,并與混凝土變形來協調,共同受力,因為纖維布具有強度高、重量輕、耐腐蝕以及抗疲勞等優異的物理學性能,以及良好的粘合性和廣泛的適用性,用碳纖維布取代鋼板加固混凝土結構是近幾年來國際上興起的一門新技術。主要的適用于建筑梁、板、柱、墻等的加固以及對一些其他土木工程的加固補強。主要的施工工藝為表面處理涂刷底膠修補找平膠料配制粘貼碳纖維表面防護檢驗。
2.加大截面加固技術。
增大截面加固技術,也稱為外包混凝土加固技術,它是增大構件的截面和配筋,用以提高構件的強度、剛度、穩定性和抗裂性,也可用來修補裂縫等,這種加固技術適用范圍較廣,可加固板、梁、柱、基礎和屋架等。根據構件的受力特點和加固目的的要求、構件幾何尺寸、施工方便等可設計為單側、雙側或三側的加固,四側包套的加固。
根據不同的加固目的和要求,此技術又可分為加大斷面為主的加固,和加配筋為主的加固,或者兩者兼備的加固。加大截面為主的加固,為了保證補加混凝土正常工作,亦需適當配置構造鋼筋。加配筋為主的加固,為了保證配筋的正常工作,需按鋼筋的間距和保護層等構造要求適當增大截面尺寸。加固中應將鋼筋加以焊接,作好新舊混凝土的結合。 增大截面加固技術缺點是現場濕作業工作量大,養護期較長,對生產和生活有一定的影響,此技術增大截面尺寸,有時影響房屋的外觀和凈空。
3.植筋加固技術。
"植筋"技術又稱鋼筋生根技術,在原有混凝土結構上鉆孔,注結構膠,把新的鋼筋旋轉插入孔洞中。此技術廣泛用于設計變更,增加梁、柱、懸挑梁、板等加固和變更工程。 主要的性能和特點為植筋加固技術具有較高的承載力,對固定的基材不產生膨脹力,較適宜邊距以及邊距小的部位,再加上植筋加固技術施工簡便、耗時較短。
4.無損開孔成洞加固技術。
無損開孔成洞技術主要是針對在鋼筋混凝土結構上開洞時為了避免錘擊等在施工時的具有破壞性的施工方法造成結構損傷而提出的,同時對洞口周邊的加固方法,此技術已經在高層建筑樓板、剪力墻、核心筒上面開始了大量的應用。
5.微細、深層裂縫灌漿加固技術。
微細裂縫灌漿加固技術在施工過程中對結構中出現裂縫大于0.05mm的裂縫,可以進行灌漿密實,然而灌漿后的混凝土結構完全可以恢復其整體性,當其再次受到破壞時,新產生的裂縫將不在原裂縫的斷面上。
而對于深層裂縫灌漿加固技術而言,它可以對其產生的深層裂縫進行灌漿補強處理與滲透水止漏,從而恢復其結構的整體性,而對于灌漿之后混凝土的密實度以及強度都滿足施工要求。
6.托換加固技術。
結構托換技術是指對原有影響建筑使用功能的承重結構采用改變受力體系的方法進行的功能改造,目的是獲得更大的理想使用空間。結構托換采用的方法一般為型鋼托換、鋼筋混凝土托換、桁架托換等。 地基基礎托換技術是指因城市修建的地鐵或地下隧道不可避免地從樓房底下穿過,為了避免拆除重建必須對地面上的樓房進行樁基托換。該技術主要是對地下隧道穿過需切斷的樓房樁基,先在其承臺附近采用梁式轉換層將此部份樁基承受的上部荷載傳遞到隧道外側的新建樁基礎上,由托換梁—新加樁組成的托換結構體系代替。同時為了確保被托換樓房在斷樁和隧道通過后不產生開裂、傾斜等破壞,采取了托換梁預應力張拉、千斤頂預頂、樁底注漿等技術,樁基托換可應用微型嵌巖鋼管灌注樁、砼界面連接技術等多項專利技術。
三.對現有房屋建筑加固必須要滿足的要求。
加固的方法必須要進行綜合評定分析之后再來確定,分別采用房屋的整體加固或者分段進行構件的加固,加強房屋建筑的整體性、改善構件的受力程度,提高房屋建筑的綜合能力。新增的構件和原有的構件之間應該具有可靠的連接性。在對房屋建筑進行加固時,如果加固所用的材料和原有的建筑材料是相同的,那么加固所用的材料強度不得低于原結構材料的實際強度。新增的加固墻必須要具有可靠的基礎。對可能導致傾斜、開裂或者局部倒塌的現象,應該要預先采取相應的安全措施。并對加固技術進行篩選尋求最佳加固技術,最大限度的延長其房屋建筑使用價值。
四.結束語
隨著社會的不斷發展與進步,國內外對房屋建筑加固的不斷研究和討論,使房屋建筑的施工方法和施工原理不斷的在改進和完善,在具體施工中,加固的方法較多,但在具體的加固施工過程中,必須要考慮建筑物本身的性能和其本身的強度結構,在加固工程施工中要進行綜合的評定和篩選,對房屋建筑加固的方法、方案進行比較、優化,尋求最佳方案,更大限度的延長房屋建筑的使用壽命,進而發揮出房屋建筑的使用價值,從而促進社會經濟發展,改善人民生活。
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[4]朱超前 岳從軍 房屋建筑結構加固技術探析[期刊論文] 《中華民居》 -2012年5期
1 工程概況
鬧德海水庫是一座防洪滯沙、農田灌溉、城市供水等綜合利用的大(Ⅱ)型水庫,是遼河一級支流柳河上唯一已建的大型控制性工程。始建于1942年,歷經了三次加固與改建,依據水利部大壩安全管理中心壩函[2005]989號文,對鬧德海水庫進行第四次加固。本次加固內容為上游增設檢修門槽、壩下消能工、左右岸帷幕灌漿及輸水洞回填與固結灌漿等項目。由于遼西地區連續干旱少雨,1994年10月,開始向阜新市提供工業和生活供水。為保證阜新市供水,經過對水庫多年泥沙資料的研究與探討,水庫從2001年起全年蓄水,水庫在較高水位運行時間大大加長。輸水洞位于大壩右岸上游80米處,內徑為3米砼襯砌隧洞,砼襯砌厚度0.3m ,長407米,洞內水放空后,在樁號0+55~0+80處洞底板有涌水,呈上升泉狀,水中夾砂,其它部位有不同程度的滲漏點等。
2 壩址區地質條件
鬧德海水庫壩址區地貌屬波狀起伏的剝蝕低丘,地表風積物較厚,植被不發育,以黃土狀粉砂、粉土為主,一般厚約10~20m,地面高程約194~200m。左岸基巖面高程為182.21~188.33m,右岸基巖面高程為188.14~192.94m。基巖面最低高出庫水位5m左右,在庫水位附近的巖體一般為強~弱風化,透水性較強,節理較發育。左岸分布的F6、F7斷層于岸坡上有滲流點出露,節理較發育;走向NE35°~50°的一組節理,微張,無充填或鈣質、鐵質充填。壩端基巖巖性主要為灰色~紅褐色凝灰質安山巖,巖芯取獲率低,破碎,多呈碎塊狀,僅局部呈短柱狀,巖石脆,吸水性較強,易軟化,節理較發育。壩端基巖以弱透水為主,局部為中等透水,左岸最大透水率10.5Lu,右岸最大透水率11.3Lu。壩址區地下水類型主要為基巖裂隙水和第四系孔隙潛水;基巖裂隙水含水層廣泛分布于兩岸安山巖或集塊巖中。而孔隙潛水含水層主要分布于河谷砂卵礫石中及兩岸第四系松散堆積層中。
3 滲漏的現狀
輸水洞洞壁有裂縫滲水,表現為局部潮濕或間斷性滴水;砼襯砌伸縮縫處滲漏滴水及在樁號0+55~0+80處洞底板有涌水,呈上升泉狀,量較大,且水中夾有細砂。
4 處理方法
4.1 大吸漿量情況的處理方法
在一般的裂隙巖層中灌漿,多數情況可在1-3h之內結束灌漿,當出現吸漿量大,灌漿難以結束時,應查明原因,采取相應措施,一般按以下原則進行處理:
降壓。用低壓甚至用自流式灌漿,待漿液逐漸充滿裂隙,水泥達到初凝時間后再逐漸提高壓力,按漿液變換原則進行常規灌漿。
間歇灌漿。在灌注一定數量水泥或灌注一定時間后,停止灌漿一段時間。每次間歇之前,水泥灌漿量或灌漿時間根據地質情況、灌漿目的確定。間歇時間通常為2-8h。
濃漿灌注。當某級漿液的注入量已達300L以上,或灌注時間已達30min,而壓力和注入率均無改變或改變不明顯時,應改濃一級水灰比,當注入率大于30L/min時,可根據具體情況越級加濃。
加速凝劑。在濃度最大的漿液(一般為0.5:1)中摻入水泥用量的3%~5%水玻璃、氯化鈣速凝劑。
灌注水泥砂漿。根據灌注情況,也可選用水泥漿液中摻質地堅硬的天然砂或人工砂,摻砂量不宜大于水泥重量的200%,砂的粒徑不大于2.5mm,細度模數不大于2.0,SO3含量小于1%,含泥量不大于3%,有機物含量不大于3%。
以上各種漿液中加入摻合料和外加劑的種類及數量都要通過現場試驗進行確定,達到設計壓力下結束灌漿。
4.2 冒水情況的處理方法
此種情況多發生在巖溶地區和混凝土中有特大缺陷的地方。應針對出水點,根據出水量的大小,首先在涌水處四周砼上進行鑿毛處理,用快凝水泥封堵漏水處并同時埋設一段適當直徑的注漿管和導水管,將水集中引到導水管中導出,再將周圍可能冒水冒漿的巖縫和孔洞封堵好,然后從注漿管中進行反壓灌漿,反壓灌漿的壓力為P=P1+P2,其中,P1為孔口管關閉后的水穩定壓力,P2為正常情況下的灌漿壓力。或待封堵砼達到一定強度后,沿注漿管進行化學灌漿,待導水管流出濃漿后將其堵塞,再在四周鉆孔進行補強化灌。
4.3 裂縫滲水的處理方法
對于縫寬<2mm 的裂縫,在裂縫表面采用PCS-3柔性抗沖磨涂料進行表面封堵處理。
對于縫寬2mm<<4mm的裂縫,采用鑿槽,嵌填GBW遇水膨脹橡膠條,用柔性聚合物水泥砂漿回填。
對于縫寬>4mm的裂縫,采用開槽嵌填柔性止水密封材料,用聚合物水泥砂漿表面覆蓋,內部進行化學灌漿處理。化學灌漿作為混凝土內部的第一道防水,可沿裂縫開鑿深約4cm的U形槽,槽內嵌填柔性防水密封材料,灌漿孔一般采用斜孔布置。嵌填材料采用GB柔性止水密封條作為第二道防水,為保護嵌縫材料,在距槽口表面約3cm的槽內用聚合物水泥砂漿覆蓋。最后在表面涂刷1cm厚的PCS柔性防水涂料作為第三道防水。
4.4 伸縮縫滲水的處理方法
伸縮縫滲水處理方法是沿縫鑿寬30cm,深15cm的矩形槽,將鑿開并清洗干凈的砼表面涂刷聚合物粘接劑,用聚合物水泥砂漿抹平槽底面,如果滲水,先用堵漏粉進行堵漏,如果有局部射水點,需要打排水孔,并安裝臨時排水管。安裝三元乙丙板復合GB的止水帶,并用不銹鋼壓板條及膨脹螺栓固定止水帶,涂砂漿界面劑,回填配好的聚合物水泥砂漿,將聚合物水泥砂漿沿中部切縫,以適應結構縫的自由變形,表面抹平,表面涂刷加強型PCS柔性防水涂料。
結語
上述灌漿與缺陷處理方法各有優缺點。大吸漿量情況的處理方法具有操作簡單、施工快捷等優點,但有時可能因漿液擴散過遠造成漿液浪費。但體現了保證處理效果又可節約材料、減少投資的目的,滿足工程運用和設計要求。總之,灌漿與缺陷處理應參考同類工程的實踐和灌漿試驗成果進行。結合工程的具體情況,采取一種或多種措施進行處理,才能達到預期的效果。
參考文獻
水泥混凝土路面在使用期間, 不僅承受著數千萬計的輪載作用, 還經受著環境中溫度、濕度等周期性變化的影響, 最終導致各種損壞的出現。近幾年來, 隨著國民經濟的迅速發展, 交通荷載逐步向重型化發展, 不僅交通量大幅增長, 而且超載、超限現象日益嚴重, 導致路面加速破壞,水泥混凝土路面的養護任務日益艱巨。因此, 加強養護與維修, 延長水泥混凝土路面的使用壽命, 是公路養護部門面臨的一項刻不容緩的任務。
1 鹽凍破壞的影響
天津地處華北地區, 冬季下雪后, 為維持交通安全, 通常在路面上灑鹽融雪除冰, 結果對水泥混凝土路面造成了極其嚴重的破壞, 鹽凍破壞的主要形式是表面砂漿起殼、粉化、剝落或脫落, 并隨著鹽水滲透深度增加, 砂漿成粉酥化向混凝土內部發展, 破壞坑穴最深可達10cm,使路面橋面的平整度徹底損失,無法保證行車安全,并有礙路容美觀。在水泥混凝土所有耐久性破損問題中, 鹽凍破壞的速度是最快的, 比普通冰凍破壞的速度快約10倍。剛剛建成的水泥混凝土路面或表面結構物, 只要在初次降雪時灑了除冰鹽, 表面砂漿就會開始剝落破損。免費論文。
研究鹽凍破壞, 有助于解決我市混凝土路面的鹽凍耐久性, 提高使用壽命, 同時也是事關水泥路面在我市的推廣和應用, 因此具有重要的工程意義。
2 灌漿穩板技術
通常情況下水泥混凝土路面在運營3~5年后, 路基已基本完成固結沉降, 產生了差異沉降脫空;同時, 接縫填縫料開始老化、脫落, 使接縫失去防水功能。在重交通作用下產生唧泥、脫空等病害, 面板一旦脫空, 板內的荷載應力就會急劇增加, 經過少量的疲勞循環后, 很快就發生斷裂破壞。
為了減少水泥混凝土路面板的脫空破壞, 國內外的水泥路面養護規范都要求進行灌漿處理,并將灌漿技術作為斷板前積極有效的預防性養護措施來對待。在我國, 由于大多數水泥路面的養護管理單位對灌漿穩板技術不熟悉, 關鍵技術并未掌握, 加上目前非破損脫空檢驗技術上的困難,我國大多數水泥混凝土路面的灌漿效果并不理想。主要原因是脫空發現過遲, 灌漿時機偏晚, 水泥混凝土路面板的殘余疲勞壽命已經不多。其次是灌漿技術不過關, 一些關鍵的技術指標即使在《公路水泥混凝土路面養護技術規范》中也不明確, 灌漿穩板效果較差。甚至有些水泥混凝土路面在灌漿后, 并未使面板的疲勞壽命得到延長,反而加速了斷裂破壞。
因此, 必須對灌漿原材料、配合比、漿體與原基層的強度匹配關系、灌漿壓力等關鍵工藝指標和灌漿質量進行深入的研究。
3 斷板快速修復技術
水泥混凝土路面的快速修復, 是相對傳統的修復材料和修復方法而言的。采用傳統的修復方式,路面要經過長時間的養生才能開放交通, 在一些繁忙的交通要道, 這種修復方式已不能滿足要求。必須采用快速修復材料和快速修復工藝進行養護。針對這種要求,可以采取兩種方法進行試驗, 一是預制拼裝形式的斷板快速修復技術,即將板塊的澆注、養護等工藝放置后場完成, 現場吊裝并進行接縫處理就能開放交通; 二是采用特殊的材料在現場完成澆注、并進行短時間養護就能開放交通的快速修復方法, 以滿足12h 內達到通車要求。
4 新技術研究成果
4.1鹽凍破壞機理
試驗采用剝落量作為評定水泥混凝土抗鹽凍性的技術指標。當30次凍融循環的剝落量大于1.0kg/m2 時, 就判定該混凝土已嚴重剝蝕破壞, 為不合格;反之, 則判定該混凝土的抗鹽凍性為合格。
研究表明: 水溶液結冰產生的膨脹率和膨脹壓隨著鹽濃度的提高顯著降低。但在完全飽水條件下,溶液結冰產生的膨脹壓均非常高, 例如水和4%NaCl溶液的結冰壓分別高達40.3MPa和36.3MPa, 即使是高濃度溶液, 如10%NaCl溶液的結冰壓也有25.8MPa, 足以使高強混凝土解體破壞。根據溶液平衡結冰膨脹率、膨脹壓和毛細管平衡飽水度的數據綜合計算分析表明, 2%~6%中低濃度鹽溶液產生的結冰膨脹壓( 即破壞力) 最大。
鹽凍剝蝕最主要的原因是鹽使混凝土內部平衡飽水度顯著提高, 且鹽濃度愈高, 飽水度愈大, 這是除冰鹽引起混凝土破壞的最主要原因。
對處于高鹽或干濕頻繁交替環境的混凝土, 鹽結晶產生的膨脹也是其破壞的一個重要原因。NaCl除冰鹽一般無化學侵蝕問題, 但CaCl2除冰鹽在一定條件下可形成膨脹性的復鹽。處于( 10±5) ℃的20%CaCl2 溶液可形成新的水化產物: CaCl2·Ca (OH) 2·H2O復鹽(2.344, 3.144)。這類復鹽屬膨脹性產物, 加劇混凝土化學腐蝕破壞。
試驗顯示, 除Na2SO4 外, 各種融雪劑、NaCl、CaCl2、尿素和海水均有不同程度的融冰雪效果。不論其化學成分是有機物還是無機物, 只要具有融冰雪功能, 就會產生鹽凍剝蝕破壞, 融雪劑不可濫用。
摻引氣劑和降低水灰比是提高混凝土抗鹽凍性的最主要技術措施。建議在我市水泥混凝土的路橋施工時必須摻引氣劑, 按《公路水泥混凝土路面施工技術規范》( JTGF30-2003) 規定, 含氣量應控制在5.5%±0.5%的范圍內, 混凝土水灰比不大于0.40。
建議高抗鹽凍性能混凝土盡可能使用Ⅰ型硅酸鹽水泥或普硅水泥, 禁止使用高摻量磨細石灰石的水泥。除硅灰外, 應少摻或不摻礦渣和粉煤灰等各種摻合料。混凝土粗集料應選用碎石, 不宜用卵石。當骨料在24h 內的吸水率大于2%時, 不宜選用。
試驗表明: 由于鋼纖維的熱傳導性極好, 對氣泡結構有損傷, 鋼纖維混凝土的抗鹽凍性能較差。在相同的含氣量下, 混凝土的抗鹽凍性能隨鋼纖維摻量增加而降低。免費論文。
對于有抗鹽凍性要求的混凝土結構, 應盡可能采用自然養護。如果必須采用蒸養, 則蒸養溫度宜小于60℃, 蒸養前預養靜置時間大于10h。
非引氣的傳統快硬水泥和普硅水泥均不適合于作為鹽凍破壞路面混凝土的修補材料。而新型超快硬高強磷酸鹽水泥基材料具有非常高的抗鹽凍性能,適用于修補因鹽凍引起的道路破壞。
4.2板底灌漿技術
提出了板底壓漿施工前路面檢測的內容和方法,檢測內容包括板底脫空的判定、板體使用狀況調查、板縫彎沉檢測、高程測量以及鉆芯試驗。其中, 板底脫空的判定是調查的重點, 主要通過外觀判別法、彎沉檢測法和探地雷達法進行綜合判定。
從壓漿效果、施工可控性、應用經濟性等因素考慮, 通過配合比優化實驗, 確定混凝土路面板底壓漿漿液配比技術指標: 灌漿液水灰比≤0.45、豎直管流動度≤140s、水平管流粘度系數應≤49×10- 3Pa·s、灌漿液的泌水率應≤1.0%、灌漿液的膨脹率應≥3.0%的要求、根據強度匹配的試驗, 提出灌漿液的3d 強度應滿足≥10MPa。
提出了灌漿施工工藝要求, 包括制漿、布孔、壓漿、清洗、封孔、養生、灌縫、壓漿配套處治措施及安全施工的具體要求。
提出了壓漿后的評價指標, 主要有填充性指標、彎沉檢查指標、強度和膨脹性指標及耐久性指標。
填充性指標采用鉆孔取芯進行檢驗, 有條件的地方也可采用探地雷達進行論證。要求抽檢5%的壓漿板塊, 合格率應達到90%; 彎沉檢查: 壓漿處治7d 后測量板縫彎沉, 小于0.1mm 的彎沉值比例應大于90%;在壓漿施工過程中, 每公里取現場施工漿液做抗壓、泌水和膨脹3個指標的試驗合格;耐久性指標: 板底壓漿一年之內, 不發生唧泥現象,原有的路面板病害保持穩定不進一步發展。
4.3邊角快速修復技術
選用道橋修復材料( 超快硬修補水泥),快硬硫鋁酸鹽水泥及聚醋酸乙烯白乳膠, 分析了5 種不同配比混凝土的彎拉強度、劈裂強度和抗壓強度, 及新舊混凝土的粘結彎拉強度、粘結劈裂強度和粘結抗剪強度。研究了舊混凝土界面潮濕狀態和界面潔凈程度對粘結性能的影響。并結合路用特性, 比較不同修復材料的耐磨性。
研究表明: 道橋修復材和快硬硫鋁酸鹽水泥的早期強度都很高, 且強度發展快。特別是道橋修復材, 不僅快硬早強, 而且粘結性能優異。
在快硬硫鋁酸鹽水泥中摻入適量的乳膠, 除了可降低混凝土脆性、提高耐磨性外, 混凝土本身的強度和粘結性能都相應降低, 因此, 應慎用各類有機材料, 確實需要加入時,必須通過試驗確定合理摻量。本次試驗結果表明: 綜合考慮強度、粘結性能和耐磨性, 乳膠摻量不宜超過10%。
界面的干濕及潔凈狀態對粘結性能有很大的影響作用, 一般舊混凝土基體處于飽和態可提高粘結性能。舊混凝土界面干凈時粘結抗剪強度可比界面不做任何處理的高出55%, 粘結劈裂強度可高出15%。免費論文。
提出了適用于高等級公路和低等級公路邊角修復的膠凝材料類型和工程配合比。
4.4預制拼裝快速修復技術
從理論上分析了預制板彎拉強度和幾何尺寸的確定方法, 闡明了預制拼裝修復技術的各道施工工藝, 并對預制拼裝和現澆修復的經濟性進行比較。提出了預制拼裝修復技術應用建議。研究表明: 預制拼裝修復技術是目前所有快速修復技術中用時最短、占用道路面積最小、對道路交通影響最小的一項實用技術。路面修復時間從面板拼裝至重新開放交通不超過5h, 是真正意義上的無阻礙交通快速修復方法。路面修復后能達到新建路面的使用功能。
綜合考慮快速修復路面的使用性能和施工性能, 預制拼裝板的設計彎拉強度應不小于原路面結構的設計彎拉強度, 且宜采用2.5m×2.0m 的小板, 面板配筋量以滿足吊裝要求即可。為提高接縫傳荷能力, 減少熱變形破壞, 預制板塊厚度應與舊板厚度一致。
板間接縫采用碎石和環氧砂漿填塞, 頂面用TST改性瀝青粘結料密封, 既可實現良好的荷載傳遞, 又能防止雨水滲透破壞, 使用效果優異。
預制拼裝水泥混凝土路面的修復成本小于現澆快通水泥混凝土路面, 具有良好的經濟效益, 在養護修復工程中極具應用前景。
4.5現澆快速修復技術
可使用近幾年研究開發的SBT-K10快速修補劑,摻加了該修補劑的混凝土初凝時間略大于1h, 坍落度不小于3cm, 能很好地滿足施工要求。且具有早期強度發展快、后期強度不倒縮、脆性低的優點,混凝土在標準養護條件下12h 抗折強度超過4.5MPa, 抗折強度7d 后基本穩定,抗壓強度直至90d 齡期仍能持續增長。快速修補混凝土在早期具有微膨脹特性, 彌補了傳統快速修補混凝土收縮大的缺點。
SBT-K10型快速修補劑具有良好的耐久性, 用其配制的混凝土的抗滲、耐磨性能優于普通混凝土, 28d 碳化深度小于10mm; 抗凍性能滿足《公路水泥混凝土路面施工技術規范》( JTGF30-2003) 中嚴寒地區路面混凝土抗凍標號不宜小于F250 的要求。
工程應用結果表明, SBT-K10型快速修補劑與水泥具有良好的適應性, 用其修補路面可滿足10h開放交通要求,真正實現了“隔夜快通修復”的要求。
5 結束語
通過對鹽凍破壞機理的研究, 提出高抗鹽凍性水泥混凝土路面等的設計施工技術原則。這對大幅度提高我市水泥混凝土路面、橋面等結構物的耐久性和使用壽命, 降低維護費用,具有顯著的經濟效益和社會效益。
確定灌漿原材料的技術要求; 研究漿液配合比、可灌性; 分析漿體強度發展規律及其與原基層的強度匹配關系; 探索灌漿壓力等關鍵工藝指標和灌漿質量的關系等是灌漿穩板研究的主要內容。灌漿穩板是水泥混凝土路面預防性養護中的關鍵技術。是保持水泥路面結構完好、保證交通暢通、降低養護費用的必備養護技術之一。
采用快硬材料進行修復, 重在研究和挖掘。但特種快硬水泥材料在全國范圍內產地、產量有限,不易購買, 目前尚未大量普及應用, 且價格昂貴,修復成本較高, 因此僅能用于少量的應急修復工程。從施工性能及經濟性來看, 預制拼裝是水泥路面快速修復的發展趨勢。
2.碾壓混凝土施工工藝
碾壓混凝土施工普遍采用了通倉薄層碾壓連續上升的施工工藝。所采用的倉面平倉機、切縫機、振動碾、倉面吊及噴霧機、預埋冷卻水管的材料和方法、預埋件的施工工藝等也隨著碾壓混凝土施工技術發展而發展,設備性能均能保證高強度連續碾壓施工。
2.1攤鋪及平倉、碾壓工藝
碾壓混凝土攤鋪一般采用自卸汽車卸料,推土機或平倉機進行平倉攤鋪。為減輕骨料分離,采用疊壓式卸料和串鏈攤鋪法,對局部出現的骨料分離,輔以人工散料處理,取得了較好效果。
2.2薄層碾壓連續上升施工工藝
大朝山水電站上游碾壓混凝土拱圍堰施工時,采用連續上升的工藝,最大澆筑升層達21m,在兩個月施工期內拱圍堰全線升高40.5m,滿足了安全渡汛的需要。三峽三期工程上游圍堰堰高121m,僅4個月完成了110萬m3碾壓混凝土施工,充分體現了碾壓混凝土快速施工的優勢。索風營工程采用分塊連續上升工藝,設計配制了符合碾壓混凝土連續澆筑特性的連續翻升模板及下游面臺階模板,采取分塊平層連續上升的方式進行大壩碾壓混凝土澆筑,創下了在主體大壩中連續上升31m的記錄[2],其后大花水拱壩施工又創下了連續上升34.5m的新記錄,說明了在確保模板工藝、混凝土入倉、溫控技術及施工措施得當的情況下,可以進行碾壓混凝土快速施工,保證施工質量,縮短工程的建設周期,節約工程投資。
2.3新的誘導縫、橫縫成縫方式,更有利于碾壓混凝土的快速施工
成縫方式:碾壓混凝土重力壩一般采用切縫機成縫或預埋分縫板成縫等。誘導縫成縫方式:普定等工程的誘導縫是采用誘導板成對埋設的方式形成,存在要挖槽埋設和不好固定的問題。為克服這些缺點,結合沙牌碾壓混凝土拱壩開展的誘導縫成縫機理,我們在沙牌碾壓混凝土施工中采用了重力式的混凝土預制件型式,誘導縫預制件成對埋設,并設有重復灌漿系統;同時沙牌拱壩橫縫也采用了重力式混凝土預制件,外形與誘導縫預制件稍有區別,且因橫縫灌漿的需要,每一條橫縫由4種不同的預制件組成。這種新的成縫形式比普定等工程有了較大改進,安裝更簡單方便,且結構更可靠,由于構造輕巧,適合人工進行安裝,已推廣應用于國內招徠河、大花水等工程。
2.4變態混凝土使用范圍擴大到了岸坡建基面,進一步簡化了施工,加快了進度
變態混凝土是在碾壓混凝土拌和物中鋪灑一定量的水泥粉煤灰凈漿,用振搗器振搗密實的混凝土。在"八·五"攻關的普定碾壓混凝土拱壩施工中,已成功地將變態混凝土應用于振動碾碾壓不到的死角及模板周邊,為了進一步發揮變態混凝土的作用,在沙牌大壩的施工中,結合"九·五"攻關項目的研究,已成功地將與兩岸岸坡基巖面接觸的墊層混凝土和壩面上所需的常態混凝土絕大部分改用變態混凝土代替,整個大壩除了河床部位壩基墊層以及廊道底板為常態混凝土外,均不再澆筑常態混凝土。
2.5墊層混凝土施工優化
早期大部分碾壓混凝土壩墊層混凝土一般采用常態混凝土澆筑,需配置專門垂直運輸設備進行常態混凝土分塊跳倉澆筑,通過施工實踐和研究,目前已經常用在基巖水平面上澆筑找平層后,直接澆筑碾壓混凝土,采用碾壓混凝土替代墊層常態混凝土,不僅有利于加快施工,同時也利于壩基強約束區混凝土溫度控制。
2.6重復灌漿系統研究應用
碾壓混凝土拱壩在蓄水時一般尚沒達到穩定溫度,但為使拱壩成為整體受力,就需對橫縫或誘導縫進行灌漿。但隨著壩體溫度的下降,壩體收縮有可能使已灌漿的縫面重新拉開,故需進行第二次(或多次重復)灌漿。普定和溫泉堡等碾壓混凝土拱壩均采用預埋兩套灌漿管路的辦法來實現兩次灌漿。沙牌拱壩施工中,結合沙牌碾壓混凝土拱壩開展的誘導縫成縫機理、縫面構造尤其是拱壩接縫的重復灌漿技術的研究有了關鍵性的突破,解決了碾壓混凝土拱壩重復灌漿的技術難題。由于沙牌大壩誘導縫采用重力式預制件成縫,所以灌漿管路及排氣管的埋設十分方便,采用了更為先進的單回路重復灌漿系統,可實現大壩的多次重復灌漿。單回路重復灌漿系統具有構造簡單,造價低,安裝容易,可實現多次重復灌漿的特點,是碾壓混凝土拱壩接縫灌漿技術的重大突破,該成果填補了國內空白,達到了國際領先水平,并已推廣應用到國內其它拱壩工程[3]。
2.7模板
模板是能否確保碾壓混凝土連續上升的關鍵之一。碾壓混凝土施工模板普遍采用了在普定拱壩成功采用的可上下交替上升的全懸臂鋼模板型式,其上、下兩塊面板可脫開互換,交替上升,滿足了壩體快速施工要求。在大朝山和沙牌、索風營、彭水、大花水等工程施工中,又在其基礎上進行了不斷改進和優化,同時在部分工程壩體碾壓混凝土連續上升過程中,采用連續上升式臺階模板,使溢流消能臺階一次澆筑成型。索風營工程采用分塊連續上升工藝,設計符合碾壓混凝土連續澆筑特性的連續翻升模板及下游面連續上升式臺階模板,采取分塊平層連續上升的方式進行大壩碾壓混凝土澆筑,創下了在主體大壩中連續上升31m的記錄。針對壩體體形復雜、曲率變化大的特點,招徠河拱壩工程施工中專門研制了收縫式雙向可調節連續翻升模板,為壩體快速施工創造了條件。
3.研究展望
隨著我國各項科研工作的深入、設計理論的完善、施工方法的改進,碾壓混凝土筑壩技術取得了飛快的發展。就當前國內已建和在建工程而言,結合我國氣候特征及當前研究成果,仍有一些問題需要深入研究探索,部分工程技術問題需要解決。
①碾壓混凝土裂縫是一個普遍性問題。在確定氣溫、大氣相對濕度、風速及太陽輻射等條件下,研究裂縫開展機理、發展規律及相應的解決方法將是未來的研究內容;此外由于碾壓混凝土壩的獨特施工方法,層間接觸面是壩體的薄弱環節,層間裂縫及滲水是關鍵問題,應從材料研究入手,解決新型材料、新老材料層面的粘結性、防滲性問題[4]。
②針對嚴寒干旱地區的氣候條件及寒冷干旱地區碾壓混凝土壩特殊的施工方法,研究其溫度場及溫度應力的時空分布變化規律,就干旱條件下水分散失理論進行深入研究,以確定現場碾壓混凝土的各項指標(VC值、水膠比及單位用漿量等)滿足實驗室的設計要求。
③目前對碾壓混凝土壩施工期及運行期的溫度、徐變應力仿真計算研究的框架己基本建立,但仿真計算參數的選取存在不穩定性,尚待深入研究。
解決上述問題能為我國已建、在建碾壓混凝土工程提供可靠的理論支持和技術保障,是推動碾壓混凝土筑壩技術發展的重要內容。
參考文獻
[1]蘇勇.我國碾壓混凝土筑壩技術的發展及碾壓拱壩設計技術[C].中國水力發電工程學會碾壓混凝土專業委員會.2004全國RCCD筑壩技術交流會議論文集,2004.
[2]李春敏.碾壓混凝土壩筑壩技術綜述[J].中國水利,2004.
[3]王火利.淺談我國碾壓混凝土壩的發展成就與前景[J].江西水利科技,2005,31.