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地基,是建筑物承重的主要结构,地基土是决定建筑物地基质量好坏的关键。如果地基土质量较差,会导致地基荷载的不足,使地基无法很好的支持建筑的整体重量,从而导致安全事故的发生。
一?不良地基土所带来的问题
地基土质量的好坏,对于工民建施工具有非常大的影响。当工民建工程施工过程中采用了过于松软的泥土砂石材料作为地基土时,将严重破坏地基的支撑功能,从而导致建筑问题的发生。不良地基土给建筑地基所带来的问题主要有以下几点:
(一)降低了地基的承重能力
地基是建筑的主要承重结构,如果地基结构出现问题,相应的就会对整体建筑造成一定的影响。如果地基施工过程中采用较为疏松的地基土,就会大大降低地基的承重能力,造成建筑物的整体下沉,甚至会造成建筑物的倾斜或坍塌等问题的发生。
(二)造成建筑的沉降问题
随着我国建筑业的不断发展,中高层建筑逐渐增多,这时就更加注意地基的建设。当地基结构施工时,采用了不良的地基土,就会造成了地基整体受力的不均,致使建筑出现了较为严重的沉降现象以及不均匀沉降现象的发生,使的建筑物出现了不同程度的开裂或者倾斜,甚至有坍塌的危险,严重威胁着人们的财产生命安全。
(三)地基的不规则变化
如果在建筑施工过程中采用了不良的地基土,就会使地基的吸水效果大大降低,造成严重的建筑质量问题。不良地基土材料中有许多材料的吸水能力较强,如膨胀土等,当雨季来临,地面上的雨水便会渗透入地基当中,由于不良地基的吸水效果较强,吸水后便会造成地基土变形,导致了建筑地基出现不规则的变化,对建筑物的整体安全性能造成了非常大的影响。
二?工民建中不良地基土的改造措施
如果工民建工程地基土质量较差,则必须采取相应的技术手段来提高地基的承重能力,避免地基出现沉降等问题的发生,以下是笔者结合多年工作经验所提出的几点相关改造措施:
(一)地基土置换法
地基置换法,就是将质量较差的地基土更换为质量较高、承重能力较强的优质地基土的一种有效改造手段,从而确保工民建工程的整体质量。具体操作流程是首先对质量较差的地基土进行开挖,待劣质地基土清理完毕后,将质量较好的地基土填埋如地基内,并使用相关机械设备进行夯实、压实,使地基结构的承重抗压能力提高,从而达到改造不良地基土的目的。置换法是一种操作简便、效果较好的地基造措施,在我国工民建工程施工中较为常用。
(二)地基加筋法
地基加筋法,就是在不大量置换地基土的前提下,在地基土内加入承重能力较强的合成材料,从而提升地基的承重能力。地基加筋法的具体操作流程是首先确定好地基土的施工点,在施工点开挖施工坑,然后将由钢筋、混凝土、化纤、塑料等材料构成的加固柱安装到地基土内,并进行位置的固定,这样,固定好的加固柱就能够分担地基所承受的建筑重量,从而保证建筑物得稳定性。地基加筋法提高的改造工程的施工效率,更好的提高了建筑物的安全性能,但地基加筋法所消耗的材料成本较为昂贵,因此这种方法的普及率并不高。
(三)地基灌注法
地基灌注法,就是利用先进的冲压技术设备,将能够改善地基土质量的拉筋冲入地基土内部,从而提高地基土内图颗粒的摩擦力,从而改善地基土的整体质量,提高地基的承重能力。拉筋材料的组成主要是一些摩擦系数较大、抗拉能力加强的金属材料,这些材料能够很好的提高内部结构的摩擦力度,从而确保了地基的承重能力,减少了地基土严重变形的可能性。
(四)地基预压法
地基预压法分为堆载预压法和真空预压法两种,堆积预压法就是用现有的土料、砂石料及其他材料对不良地基土进行荷载加固,使地基土的质量达到预期数值。临时预压法是一种效率较高的地基加固手段,且使用的材料相对容易获取,所消耗的成本较低,在工程施工过程中较常采用;真空预压发主要应用于软粘土地基的改造,事先在及地图铺垫足够厚度的沙垫,然后使用大顾虑真空抽气泵将软粘土内的空气和水分排空,这样能够提高地基土的紧实度。真空预压法的使用,要考虑完善的排水系统,才能保证真空预压法的效果,一般来讲,真空预压法加固地基土的效果非常好,有效的解决了软粘土的荷载,是较为实用的不良地基造手段。
(五)地基降水法
地基降水法,实际是降低建筑周围地下水的水位,来减少外部环境对地基土的影响,从而有效提高地基土抗压能力的一种手段。地基降水法的施行不是针对地基土进行相应的改造,而是对周围地下水进行处理,在施工前要对建筑周围的地理环境做以充分的了解,了解地下水的流动方向以及对建筑的影响程度,然后开始对地下水进行相应的整改,从而有效的有效的减少地基土内的空隙及外部压力,保证地基土的正常承载,保证建筑的正常使用。目前,我国工民建筑施工过程中也不乏采用地基降水法加固建筑地基土的案例,一般多采用喷射井点、轻型井点以及深井井点来开展地基降水法的施工工作,而且收到了不错的效果。
三?总结
工民建工程中的地基土,是保证地基行使自身功能的重要提条件,良好的地基土能够延长建筑的使用寿命,减少地质灾害对建筑的影响,将建筑安全隐患降到最低。在进行不良地基土加固时,要仔细考虑施工建筑的具体情况和周围环境情况,选择正确实用的处理手段,从而保证建筑的正常施工和使用,保证建筑的安全性,促进我国建筑业的健康发展。
参考文献:
一、引言
随着近年来我国建筑工程尤其是工业与民用建筑工程的跨越式发展,工民建的施工技术也随之产生了翻天覆地的变化。因此为了能够在当今的新形势下对工民建施工项目的施工质量进行更科学的控制,尤其是对我国工民建基础工程的施工质量进行更科学的控制,就必须解放思想、实事求是地摸索出一套有针对性的施工管理体系和方法,以此来适应工民建基础工程的施工材料、施工工艺的不断发展。尤其是通过对工民建基础已经出现的病害现象进行分析,并将其发生的原因逐条找出,从而在其施工过程中有针对性地予以重视,并通过科学合理的质量控制措施的实施,在提高施工工艺技术和工程质量的同时,还可以起到及时有效的预防及预警作用,以此来达到提高工民建施工项目的使用寿命、保障人民生命财产安全的目标。本文通过对注浆技术在工民建施工中不良地基土的改造加固原理以及工民建基础的质量病害原因进行分析,提出了工民建施工项目不良地基造加固中注浆技术应用的实用有效的技术措施。
二、注浆技术在工民建施工中不良地基土的改造加固原理
注浆技术在工民建施工中不良地基土的改造加固应用,其原理就是在基础的土石界面处通过水泥浆液或者水泥与水玻璃的混合浆液等等这类型的水硬性胶凝材料,来对诸如裂隙、孔隙、溶洞、土洞以及软土地基等工民建基础的不良地质情况进行注浆封堵和固化反应,从而使得注浆浆液与工民建基础下的原始土石进行结合,并由此形成稳定土石结核,及将其固化成为一个受力整体。这样不仅能够封闭隔水形成水平帷幕封堵地下水通道,以隔断地下水活动对持力层的影响,而且还能够消除位于基岩面附近发育的岩溶裂隙水在受地下水位季节性变化及由其他不可预见因素所造成的影响而诱发的地表变化,避免在运营后出现局部塌陷,消除工民建施工中不良地基土的工程隐患。
三、工民建施工中基础工程质量病害原因分析
1、工民建施工中的不良地基土处理不完善。通过对大量工民建施工项目的调查发现,不良地基土区域因为地基沉降而引起的不均匀沉降现象主要是因为在施工图设计过程中,地质钻探布孔过少,钻探深度不够,未能及时发现不良地基土存在,或者未能准确探明不良地基土的范围和深度及其物理力学性质等等,导致该区域的不良地基土没有进行应有的改造加固处理,或者是选择的处理方法不完善。另外,选择的不良地基造加固处理计算方法及其计算参数与该不良地基土的实际情况存在一定差距,同样会导致不良地基土的处理无法达到应有的技术要求和预期效果。此外,雨水侵蚀造成基础填料的流失与强度降低,也是造成工民建施工项目基础沉降的一个最主要的原因。
2、工民建施工中的填料压实度不达标。工民建施工项目中的基础土石方工程大都要求对其填料进行处理。然而,由于基础土石方工程的填料压实度受到工程施工工艺、施工材料、施工机具、施工环境以及施工操作等多方面的影响,从而导致其填料土压实度往往难以满足规范的标准以及设计的要求,这可以说是工民建施工项目基础出现不均匀沉降的一个最基本的原因。另外,在工民建施工项目的使用或生产阶段,由于疲劳荷载与天气、环境等因素长期不断的作用影响,会导致其基础的土基塑性变形逐渐累积,最终导致工民建施工项目基础产生差异沉降,并以此来破坏工民建施工项目基础的平顺度。
四、注浆技术在工民建施工项目不良地基土中的改造加固应用措施
1、注浆技术在工民建施工项目不良地基土中的改造加固施工技术措施。要想配制合格的注浆浆液,首先应根据先导孔芯样岩体的破碎程度、裂隙发育情况、地质构造和注水试验渗透系数的大小、施工环境等因素综合考虑。一般采用纯水泥单液注浆,水泥浆的水灰比为0.8:l~0.8:l.1。如果需要采用双液注浆时,水泥与水玻璃混合浆液中水泥与水玻璃的体积比为1:0.5~1:0.4。其注浆工艺采取全孔分层注浆法。在注浆前要做管路压力试验及钻孔吸水量试验,而在注浆时水泥浆由搅拌机充分搅拌,保证浆液达到设计规范要求,按配合比设计要求将配好的浆液用注浆泵送人孔内。注浆浆液浓度由稀到浓,注浆压力由低到高,分节加人止水塞,逐级加压,在灰岩中采用0.1~0.3兆帕,至岩土界面附近逐步加大至0.3~0.5兆帕。
2、注浆技术在工民建施工项目不良地基土中的改造加固质量控制措施。首先,对于开孔垂直度的控制,其钻孔一般采用干钻,若采用湿法钻孔时则必须进行清孔处理,对于钻孔的芯样情况应进行详细记录,检查确认岩面成分、岩土分界位置、钻孔深度和终孔条件。其次,对于注浆方式的选择,在基岩裂隙部位选用分段下行式注浆,由上向下分段注浆后,还应自下而上复注一次,当岩层稳定且垂直节理不发育或在含水层间又有隔水层时,宜用分段上行式,当地质遇到沟、槽、暗河且孔深时可采用混合式,对于浅层宜全孔一次注浆,对破碎裂隙发育、渗透性的地层,段可加大。再次,对于冒浆、漏浆的处理,可根据不同情况采用如下处理措施:适当调大浆液浓度;在浆液中加人适量纯净细砂,以增大孔隙率;如有吸浆量很大和冒浆严重等情况,可采用间歇注浆法,即注浆一停止一再注浆;加人氢氧化钙等速凝剂,缩短凝结时间;调低注浆压力,以近乎自然压状态灌注一段时间,待已灌注浆液初步凝结后再调大压力灌注;采用水泥与水玻璃混合浆液的双液注浆法。最后,对于注浆结束的判定,主要是按照设计要求的注浆结束标准结束注浆,即满足以下条件当中的任意一个时即可结束注浆:第一,冒浆点已出注浆范围外三到五米时;第二,注浆钻孔基岩完整,或多次注浆,孔口压力超过1.5兆帕时;第三,注浆孔口压力维持在0.2~0.5兆帕左右,吸浆量达到或超过每分钟四十升,并能够维持半小时;第四,单孔注浆量达到平均注浆量两倍,且进浆量明显减少时。
五、结语
综上所述,随着近年来我国经济的飞速发展和科技的不断进步,工民建施工项目的现代化建设也在如火如荼地展开,其建设速度和工程质量都被社会各界所密切关注。而如何避免工民建基础工程在其建成投入使用或生产之后出现一定程度的病害,就需要我们根据以往工民建基础施工中得出的经验和教训,通过深入地分析和总结,从而能够在其施工过程当中每个阶段和每个环节,通过一系列科学合理的施工措施来对工程质量加以控制,从而确保工民建施工中的基础工程施工质量。尤其是通过对工民建施工中不良地基土的注浆技术进行分析,从而在其施工过程中有针对性地予以重视,并通过科学合理的质量控制措施的实施,在提高施工工艺技术和工程质量的同时,还可以提高工民建施工项目的使用寿命、保障人民生命财产安全的目标。另外,对于工民建基础工程中注浆技术的施工质量进行有效控制,还能够大大减少工民建施工项目在其投入使用或生产之后的维护和养护费用,可谓是一举多得,功在当代,利在千秋。
地基在建筑中占据着重要的地位,如果地基没有打好就会导致房屋容易坍塌,或者房屋倾斜,出现像比萨斜塔一样的现象,就会导致居民生命、财产安全问题,那么就由我们来看有什么类型的土质会造成不良的地基。
1、不良地基土类型
1.1软粘土,软粘土是软土的一种,是河流湖泊中产生的物质,一般粘性较小。很多人认为河流湖泊中冲刷产生的泥土就是淤泥,其实是分为两种的,一种是淤泥而另一种是淤泥质土,不过在一般人看来都是一样的,如果居住在沿海沿江城市的居民会比较清楚。一般在海、河、江这些地方旁边都有岸堤,待到夏天而且是退潮期间,岸堤前方会露出一大片土地,而这片土地的泥土一般呈暗绿或者深灰色,而且会发出浓烈的恶臭,如同臭水渠的味道,如果用手挖一g泥土会发现泥土中含有大量水分,这种就是淤泥。那么淤泥和淤泥质土有什么差别,通过物理检测可以得知淤泥之间的空隙是超过1.5的,包含大量水分,难以粘结,而淤泥质土之间的空隙是1.0~1.5,空隙比淤泥小,水分一些,粘性比淤泥大一点。如果在软土上建筑,容易导致建筑变形,墙身扭曲,严重的会导致坍塌,因为软土本身包含水分,所以承载力是很差的,但是地下水难以渗透软土,不论是淤泥还是淤泥质土都是不适用地基建筑的。
1.2粉砂土,这种泥土与淤泥是呈现刚好相反的现状,粉砂土可以承受压力,而且承受的压力越大越好,越显得结实。因为粉砂土包含的水分少甚至没有,所以泥土是呈颗粒状的,土粒之间有着很大的空隙,如果承受压力大,土粒会相互挤压,把土粒之间的空气排出;空隙减小,这时候泥土就会变得结实。但是粉砂土有着严重的缺陷,而且不只有一个,它不利于抵抗地震或者爆破,土粒之间间隙虽然变小但是土粒本身粘性小或者无粘性,地震的时候粉砂土会滚动导致失去结实,就会产生间隙,就好比平时走路的时候鞋底有沙粒一样,容易导致人滑倒,同样这样沙石的滚动会导致建筑物左右摇摆,最后会导致建筑变形和倒塌。另一个缺陷就是难以承受地下水压,不同于软土,粉砂土空隙没有水分,这时候地下水会渗入这些空隙,导致粉砂土变得不承重,容易导致沙粒移动,令建筑倒塌。
1.3冲填土,这种土质可以说是类似软土,因为它是河流携带冲积到出河口形成的泥沙沉积,是河流中的泥土,包含着水分,但是它也不同于软土。冲填土是沉积在河口的泥沙,是通过大自然日积月累形成的,那么就可以看见泥土是呈现一种层次状的,而且距离河口越远的泥沙沙粒是最小的,相反离河口越近的泥沙沙粒最大,这是有物理根据的;颗粒大的沙石在河流的水力带动下,艰难地滚动到河口,当河口宽度变大,冲击力变小,颗粒大的沙石就沉积在河口,然而颗粒小的沙石因为容易被水流带动,仍然会跟随水流冲击到远一些的地方,待到水力全无的时候就会沉积下来,所以就会呈现层次状。冲填土上面的泥土日积月累后,越积越多,直到泥土露出水面,露出水面的泥土会因为阳光的照射而被蒸发,所以上面的泥土含水量会比水下的含水量低。冲填土本身有着两种土质的特点,而且颗粒大小不一,作为地基强度会不够。
不良地基的土质还有很多,例如杂填土、膨胀土和湿陷黄土等等,在这里仅仅以三种作为详细讲解。
2、关于如何改造不良地基土
在现实生活中不是想要理想的土质就一定会有理想的土质的,所以还是会出现很多需要建筑在不良土质上面的,那么就需要对这些不良土质进行改造,直到能利用。那么我们需要采用方法进行改造。
2.1置换法,置换法就如同名称一样那么容易理解,就是挖去不良的土质,然后换取好的土质填充在土地上面,这样就可以对不良地基进行改造,实现承载力和各方面的改变。在挖坑的时候要注意吧需要换的泥土清理干净,不然会有杂质掺入好的土质中,坑口要保证不会坍塌,在填充的时候确保稳定性,应当分层进行夯实,用夯土机每层进行夯实,以防止土质疏松导致建筑变形。
2.2夯实法,这个方法比置换简便,不用挖坑也不用换土,只需要对不良地基的土壤进行夯实,从而提高泥土的密度,是通过强压力把泥土之间的水分或者空气排出,令土粒之间空隙更小,实度变大。在夯实的时候,对于软土比较容易进行,因为软土本身包含粘性,只要把水分排出,软土粘性就会增大;但是对于粉砂土类型的泥土就不容易进行了,因为粉砂土本身粘性小甚至没有,那么在夯实泥土的时候,土粒就会向旁边滚动,就会出现粉砂土向周围扩散的现象,难以夯实。有一些施工人员采用重夯进行夯土,因为重夯采用的是自由落体的夯捶,会让泥土表面形成硬壳层,这的确是解决粉砂土的方法之一,是可行的,但是如果加入水分就会更好的夯实。
2.3预压法,这种方法是属于一种测量方法,它是在建设之前用同等重量的垃圾堆积在泥土上方,观察泥土有何变化,然后再决定是否建筑的。在预压的时候,必须要计量好建筑大概的重量,而且必须要精准,如果无法相当精准就在计算结果上加上一部分重量,这也是属于预压力,要保证泥土在包含了预压力的情况下也没什么变化或者继续结实。要严格规定好地面面积,堆放的物质是不可以超过面积的,否则就会出现重量不准确的现象,因为大部分重量会被周围的泥土分担。为了不让泥土受到重量物质的掺杂,因为有可能重量物质是垃圾,垃圾掺入泥土会导致泥土质量变差,必须要在地基上铺上一层薄膜进行隔离,防止外界各种因素干预。
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
1工民建筑中不良地基土的表现形式
我国地域辽阔,故存在着各式各样、纷繁复杂的地质条件,涵盖了软粘土、杂填土、膨胀土、湿陷性黄土、饱和松散砂土等不同形式的不良地基土。由于不同形式的不良地基土危害性不同、成因不同,故改造技术上也应存在差异,具体问题具体分析。比如,软粘土具有高压缩性、低强度、高灵敏度、低渗透性等工程性质,膨胀土具有失水收缩、吸水膨胀、干缩裂隙、反复膨胀等工程性质,由于工程性质不同,故在改良处理上应对工程项目所在地的地质、水文等条件进行综合探测和分析,才能决定采用同一种改良技术还是不同种类的改良技术,只有具体情况具体分析,才能保证不良地基土的改良效果。
2不良地基土对工民建筑的危害性
2.1易影响地基承载力
如果地基承载力高于工民建筑对地基的荷载,则说明工民建筑地基处于良好的工作状态,不具备危害性的不安因素;如果地基承载力低于工民建筑对地基的荷载,地基的抗剪强度必然难以承受上部建筑的重力和荷载,遭受到一定程度的损坏不可避免。地基承载力不足,可能导致工民上层建筑发生局部损坏和整体剪切破坏,主要表现为地基下陷、地基周围隆起、上部建筑倾斜、偏移等,后果是极其严重的。
2.2易引发地基沉降现象
科学的数据统计表明地基沉降的原因有很多种,主要原因在于地基受到外部动力荷载,影响了自身结构稳定性、抗剪性。比如,车辆、地震等引起的振动都属于外部动力荷载。在外部动力荷载作用下,不良地基土比较容易出现液化、失稳等问题,最终引发变形、裂缝而发生沉降。一旦地基出现沉降现象,一定程度上说明地基内部存在裂缝、变形等不安因素,如果不及时进行加固处理,日积月累下可能导致建筑倒塌。
2.3易造成土坡失稳
土坡失稳,是指土坡原来的平衡受到了冲击而发生改变,在一定范围内土坡整体沿着某一滑动面向外和向下移动,严重破坏了土坡原来的稳定性。如果不良地基土不经改良就妄加使用,非常容易出现这一严重问题。比如,饱和松散砂土主要由粉砂和细砂组成,在静荷载下通常能够保持较高的稳定性,一旦遇到外部动力荷载就会大面积失稳,不经处理不能用作工民建筑地基土。
3不良地基造需要考虑的因素分析
不良地基土地基通常都很软弱,离建筑对地基强度和变形等要求还有一段距离,同时存在着稳定性、强度、液化、渗漏、压缩和不均匀沉降等等一系列问题时,所以对于不良地基土上的工程项目,必须对地基土进行人工的加固处理,通过处理达到改善地基条件的目的,而后再实施基础施工,如此一来才能保证建筑物施工和使用的安全。具体改造处理过程中要考虑以下3个因素:
(1)分析场区不良地基土所属的种类,考虑不良地基对其上部建筑物结构安全、使用和寿命等诸多方面的影响;
(2)分析不良地基处理的可能性,综合分析各种因素在保证安全和可行的基础上,重视投入成本的经济性;
(3)结合不良地基土上部建筑结构的具体使用要求和外部动力荷载等实际且具体情况确定具体的地基基础的要求和处理目标。
4不良地基土常见的改造技术
4.1换填土层法
该技术又叫垫层法,是一种较为采用的处理方法。具体做法是第一步:挖去地基底下一定深度范围内的湿软土层;第二步:用强度较大的素土、碎石、砂或者灰土来代替;第三步:压实。通过这几个步骤达到消除地基部分甚至全部的湿陷量,同时也有效减小了地基压缩变形的程度,地基承载能力因此得到了有效的提升。
4.2重锤表层夯实法
该技术又叫重锤法,对于饱和度小于等于60%的湿陷性黄土地基使用这种方法是较好的一种工艺。通常情况下用的是大约2.5t到3t的重锤,通过一定的落距(大概4m到4.5m的高度),借此方法,来消除基底向下1.2m最多能达到1.8m黄土层的湿陷性。通过重复的强夯作用可以有效地破坏土体结构,促使空隙水压力得以明显上升,空隙水中的气体因此被逐渐地压缩,通过这一系列力学作用来改善其抗剪强度,不良地基土的物理、力学性质也因此而获得大大的改善,明显提升了其平均干密度,有效消除了湿陷性,大大减弱了透水性,地基承载能力因此得到了有效的提升。
4.3加筋法
4.3.1土工合成材料的选择。加筋法使用时首先要选择性能优良的土工合成材料,然后结合建筑工程在实际情况将土工合成材料制作成与其相适应的规则形状,根据要求将其置于不良地基土内部、表面或土层之间,能够保护土层结构的整体稳定性。目前,土工合成材料包括土工膜、土工织物、复合型土工合成材料、特种土工合成材料等多种类型,根据工民建筑的实际情况来选择。
4.3.2土钉墙技术。土钉墙技术主要适应于粘性土、砂土等地质条件较为复杂的不良地基良,是不良地基良中常用的技术之一。具体操作工序:首先在不良地基土钻孔,然后网孔内插筋、注浆,在土层内部形成比较牢固的土钉,进而保证建筑地基局部的稳定性和安全性。
4.3.3加筋土。加筋良技术就是将性能较为优越的拉筋埋入不良地基中,通过其与土粒之间的摩擦力提高土层的稳定性,进而改善不良地易变形问题。其中,拉筋的选择比较关键。
4.4挤密桩法
该技术对于处理地下水位以上的湿陷性黄土地基比较适合,通过这种不良地基造技术能够有效地破坏黄土结构,达到减少其透水性、降低其压缩性,得到无湿陷的密实结构,与此同时桩同组成的土工结构对地基还能起到加深基础的作用,如此一来,下卧土层的压应力得以确保比湿陷起始压力要小,从根本上消除了黄土的湿陷危害。
4.5桩基础
该技术以灌注桩为主,运用该种技术能够有效地避过湿陷性土层,通过处理使基础传力于湿陷土层以下的持力土层上,有着较高的安全性和可靠性,正因为如此,所以该技术已经被广泛运用于比较重要的独立建筑物的基础处理。
4.6隔水层
该技术的出发点在于充分作好建筑物基础的隔水层,如此一来,基础湿陷性黄土地基变从根源上无法浸水,从而达到避免地基湿陷之目的。该技术通常用到的隔水材料有灰土、油毡和各种PVC和PE膜等等。
6真空预压法
真空预压法适用于软粘土这种不良地基良,主要原理就是在软粘土上铺足够厚度的砂垫层,利用真空泵抽砂垫层中的空气,不断抽气的过程中可以达到固结土层的效果,使土层形成工程所需要的负压。除了以上这种形式的真空预压法,部分工民建筑不良地基良中还采用打砂井、插塑料排水板的真空预压法,以缩短排水距离。
结语
工民建筑施工中,不良地基土的存在为其带来了严重的质量、安全隐患,必须先科学、合理地改良、处理不良地基土,其工程性质得到良好改善后才可以进行上部建筑施工,进而保证建筑结构的安全性和稳定性。为此,工民建筑相关人员应系统掌握不良地基良技术,实际工作中结合工程实际情况选择最使用的土层改良措施。人们也正是意识到了不良地基土的危害,才有了对各种地基处理技术的研究,在具体的时间中技术还在不断地创新和发展,本文仅仅谈及了其中小小的一个部分,望能起到抛砖引玉的作用。
参考文献:
[1]张成英:《建筑施工中软土地基处理方面的研究》,《山西建筑》,2010(5)。
[2]李勇:《浅谈航道护岸工程中软弱地基的处理》,《民营科技》,2010(5)。
地基土对上部建筑的整体质量影响巨大,所以一定要对不良的地基土进行改造和相应的加固处理。地基处理的目的就是提高地基土的承载力,也可以改变其变形性质和渗透性质,这种所采取的人工方法就叫做地基处理。采取既科学又合理的地基处理方法,就地取材,并充分发昏原来地基土的承载力,这样不但施工的工艺简单,施工速度也快,同时地基处理费用也可降到最低。
一、不良地基土作地基时的表现
含水量高、压缩性高、空隙大、渗透性小、抗剪强度提别低、具有明显的流动性和结构性是不良地基土的特点。若要承受较大的负荷,地基就很可能出现局部破坏甚至是整体的滑动,以至于开挖比较深的基坑的时候会出现基坑隆起或者坑壁失稳的现象。不良地基土作为地基时的表现有很多种:
1.不良地基土的压缩性较高。
2.不良地基土的渗透性较小。
3.不良地基土的灵敏度较高。
二、不良地基土的种类
我国有许多种类的不良地基土。冲填土、杂填土、软黏土是主要的几种,其他的还有季节性冻土、饱和松散砂土、湿陷性黄土、含有机制土、红黏土、泥炭土、膨胀土以及山区地基土等等。我国的山西省就广泛存在着湿陷性黄土这种特殊的不良地基土,汾河流域和晋东南地区就广泛分布着湿陷黄土。湿陷黄土大多是坡积、洪基、冲积所致,呈粉土和粉质黏土,并含有少量的结核。这样一来,建筑的天然地基存在着各种各样的问题,我们就必须进行适当的地基处理。
三、置换法改造技术
1.换土法
换土法也叫换填法,指的是把地基范围内的软土清除,然后用稳定性比较好的石、土回填并且压实、夯实。以提高地基的抗变形能力和稳定能力,改变了地基的承载力特性。
施工要点:开挖换填的深度最好在2米以内,并采取分层填充、分层夯实、分层检测压实度的方式。且在换填过程中,对于天然沙砾中石头的含量、粒径、级配也都应该充分考虑,也可以做实验检测,以避免因无法夯实而引起沉降。
2.强夯置换法
强夯置换法又叫夯挤置换法。指的是利用沉管或夯锤把管或锤置于土中,使得土想两侧挤开,然后在夯坑或管内放入砂砾、碎石等填料,同时对桩周土实行横向的强力挤压加固,使桩体获得扩大头、串珠装和托盘状,这样利于两桩之间的紧密咬合,增强摩擦阻力。这样的地基处理后,整体刚度变得均匀,变形模量不高,又可以不受地下水的影响。因此,地基处理的深度可达三十米以上。
施工注意要点:当填料是透水性较好的砂砾和碎石时,是良好的竖向排水通道。
3.振冲置换法
振冲置换法指的是利用特制的振冲器具,用高压水射流在下边震冲,使它在地基里形成孔,然后把卵石、碎石等粗粒料分批填入孔中,使其成为桩体。这种复合桩体就是原地基土与其结合组成的,这样一来,减小压缩性、提高地基承载力的目的就能达到了。
施工注意要点:原地基土对碎石桩的侧向约束作用在很大程度上决定了碎石桩的沉降量和承载力。若要把该方法用于强度较低的软黏土地基时,需要格外谨慎小心,因为强度低的软黏土约束作用弱,约束作用越弱,碎石桩的作用效果就会越差。
四、压实与夯实法改造技术
1.表层碾压法
表层碾压法又叫表层压实法,是指采用人工夯、低能夯实机械来压实土壤,或用振动碾压机对表层疏松的土进行压实,使之达到所需的密度、实度。碾压机械分为平碾、羊足碾等等。在砂土中碾压的时候,土的颗粒受到较大的单位压力以后很可能向周围移动,土的结构就会被破坏,所以羊足碾不适用于砂性土。一般都会用羊足碾来碾压粘性土而不是砂性土,以达到最好的效果。
2.重锤夯实法
重锤夯实法是指利用夯锤自由下落所产生的夯击力来夯实浅层地基的。土体的空隙一旦被压缩,土粒的排列就会更紧密。重锤夯实法通称鸥两种,一种是机械夯实,另一种是人工夯实。内燃夯土机、夯锤和蛙式打夯机等是机械夯实常用的器械。木夯、石夯等是人工夯实的主要工具。夯锤是借助起重机悬挂的重锤,在空中升到一定高度后,进行自由落体,反复夯击地基土的表层几次。夯锤的锤重一般在1.5吨到3吨之间,落距为2.5米到4米不等。夯实法可以夯实粘性土或非粘性土,主要运用于小面积的回填土。
3.振动压实法
振动压实法用的工具是振动压实机,这种方法需要把这种机器放置于土层的表面,使地基土颗粒发生移动,从而达到紧密的状态。振动碾是一种将碾压和振动同时进行的高效率的压实机械,比之一般的平碾,功效提高了一到两陪之多。这种方法的振实填料一般为碎石类土、爆破石渣、轻亚黏土、杂填土等非粘性土才能收到较好的效果。
五、预压法改造技术
1.堆载预压法
堆载预压法是指在地基上堆放砂、石、水、土等重物进行预压的改造技术。当堆载的重物超过计划建造的建筑物的荷载时,可称为超载预压。通常我们采取分级加载来避免堆载时压坏地基,前一级荷载作用使地基基本稳固后,再进行下一级的荷载,直至达到原来设计的荷载为止。地基土的厚度、渗透特性、预压荷载的大小等因素都会影响预压所需要的时间长短。施工时需要注意监测土中孔隙水的压力消散情况和地面沉降情况,以便对预压加以控制。
2.真空预压法
真空预压法值得是在软黏土地基的表面铺设砂垫层,并用土工薄膜覆盖然后密封。用真空泵抽地基土中的气,使得土中产生一定的真空度,利用真空压力与大气压力之间的差值,把土中的一部分水抽出来,因而能使地基土更加坚固,若设置的有排水砂井,还能将空隙中的水更快地排出。
3.降水法
降水法顾名思义,指的是降低地下水位所能减少的地基孔隙水的压力,使地基能够得到预压的方法。操作过程中增加覆土的自重应力,就能令有效应力增加,从而预压地基。这种方法实际上利用地基土的自重,并依靠降低地下水位来达到预压的。
施工注意要点:当土层是粉土、饱和粘土、淤泥或淤泥质粘性土时,电极是这种方法的一个很好的辅助工具。此外,这种降水法一般采取轻型的井点、深井井点或喷射井点。
4.电渗法
电渗法指的是在地基中放置安插金属电极,并通以直流电,在这样的直流电场得作用下,地基土中的水会从阳极向阴极流动,形成电渗。让水不从阳极补充,而是从阴极的井点用真空的方式抽水,就能使地下水的水位降低,土壤中的含水量减少,以此来达到固结地基、加密地基的作用,并使得地基的强度大大提高。
施工注意:电渗法也可以和堆载预压法配合使用,使饱和粘性土地基加速固结。
总而言之,对不良地基土的处理要采取既科学又合理的改造技术,并充分发挥原来地基土的承载力,具有施工速度快、施工工艺简单、就地取材、地基处理费用低等特点,改造并减少地基的沉降变形、强化软土地基的承载力,并使其成为能够满足地基强度、变形等要求的优良地基。
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
前言
改革开放以来,我国的工程建设规模空前,特别是各级各类的工业与民用建筑如雨后春笋遍及城乡。随着国家经济的持续发展,产业结构的不断调整和转型升级,众多日趋老化、劣化的既有建筑,面临着如何适应新的产业、新的使用功能的问题。同时,遇灾受损、年久失修的既有建筑也需要尽快得到修复并恢复使用。既有建筑改造、加固的工作程序通常为:①可靠性检测与鉴定②改造、加固方案选择③改造、加固设计④改造、加固施工组织设计⑤改造、加固施工⑥竣工验收。前三项应为设计工作关注的主要内容。
近来因要求改变使用功能,加层改造、改建扩建或重新装修等原因,需作改造、加固设计的工程日渐增多。为便于从业者科学有序地从事这方面的工作,笔者将工作中获得的一些经验和学习体会,与从事相关工作的同行们分享。
既有建筑改造、加固的意义及必要性
既有建筑,《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292-1999中,将其定义为已建成2年以上并已投入使用的建筑物。有学者认为将空置5年以上而未投入使用的建筑物,也可认定为既有建筑。很显然,不同的视觉角度,也一定会得出不同的定义:
就合法性而言,通过了竣工验收,取得了建筑物权证的,就是既有建筑;就功能性而言,已经建成、且具备了使用功能并投入使用的建筑物,即可认为是既有建筑;就技术性而言,笔者认为只要是作为改造、加固对象的现有建筑物,都可视作既有建筑。包括尚未完工,也未具备使用功能的闲置多年的“烂尾楼”,这是既有建筑在特殊条件下的一种特例,也必须面对。而在建工程,由于施工偏差或施工质量事故等原因引起的加固、改造,则应另当别论。
随着国民经济的不断发展,城镇化建设的加速推进,每年都会有大量的新建筑在诞生,也会有不少旧建筑会被拆除。同时还有相当比例的既有建筑,由于“老龄化”等功能性的退化,或使用业主提出了更高更新的使用要求,而亟待改造、加固,以期通过科学的鉴定与加固、改造,来实现一大批老建筑继续发挥其结构功能和使用功能。这对一个经济实力尚处在初级阶段,住房仍较为紧张,以及担负着节能减排、提倡低碳生活历史使命的国家来说,有着极其重大的经济意义和现实意义,其必要性是不言而喻的。
每一建筑物都具有一定的生命周期。建筑物一旦建成并为使用者提供服务,随着时间的推移,在长期的自然环境和使用环境作用下,逐渐老化、劣化及损坏,直至丧失使用功能。建筑物在正常使用和正常维护的情况下,其实际使用寿命通常均远大于建筑物的设计使用年限(或设计使用期)。当建筑物的实际使用寿命达到或超过了设计使用年限,并不等于建筑物就丧失了使用功能或报废,人们可以通过改造、加固等技术手段,帮助建筑物“强身健体”,以延长建筑物的使用寿命,使产权人的资金效益得到提高。
目前常见需改造、加固的既有建筑,大致可分为以下几种情况:
室内外装修及设施已陈旧,使用性质虽未作改变,但需要重新分隔、装修的,有时还伴随局部改造。如平面布局的改变,或局部使用荷载的改变等。
需要改变使用功能,提高既有建筑使用价值的。如将办公楼改为快捷酒店等。
需要改变生产工艺,增加使用荷载的。如增加布置较重的机器设备、吊车,或增加堆重等。
需要拓展使用空间,加层、改扩建的。如在原屋顶加层,或在原室内空间增设夹层等。
原结构或构件受各种使用环境的损害,或本身存在质量缺陷的。如受到比原设计标准更严重的腐蚀、外力作用,或受周边施工的不利影响等。
由于设计标准的提高,原设计已不能满足现行标准要求的。如中、小学校舍等建筑,原本未考虑抗震设防或抗震设防要求提高等。
关键词:建筑工程;设计;不良地基土;改造
地基土关乎到建筑物的整体质量,对于不良的地基土必须要进行必要的改造与加固处理。实际中,我们应结合相关的设计、施工规范标准,按照土应力,采用科学合理的改造与加固方法对地基土进行处理,以确保建筑整体质量与生命财产安全不会受到任何的危害。根据设计规范标准,改造不良地基土的方法具体有置换法、预压法、压实与夯实法等等。
1.建筑工程设计中常见不良地基土及其特点
1.1软粘土
也可称之为软土,软弱粘性土的简称。它的形成时间是在第四纪晚期,属于泻湖相、湖沼相、河谷相以及海相等的河流冲击物;在沿海与河流中下游地区比较常见。通常软土分为两种类型,一个是淤泥,一个是淤泥质土。它具有以下几方面的物理力学特性:首先,物理特性;具有较多的粘粒含量,塑性指数达到了17以上,是一种粘性土。软土的颜色一般是暗绿色、深灰色、味臭、较高的含水量、一般在百分之四十以上,并且淤泥也有百分之八十以上的情况。孔隙比通常在1.0-2.0,其中孔隙比为1.0-1.5的,我们将其称之为淤泥质粘土,而孔隙比超过1.5的,则称之为淤泥。其次,力学特性;软土的强度过低,在不排水的情况下一般为五到三十千帕,所呈现出的现象是较低的承载力基本值,通常不会大于七十千帕,甚至有部分只有二十千帕。软土特别是灵敏度较高的淤泥,是划分一般粘土的关键性指标;软土具有较大的压缩性。另外,工程性质;软土地基不仅具有较差的承载力,同时,它的强度增长速度较慢,在受到负荷影响下,极易出现不均匀的变形现象,变形速度大、渗透性差,但是它的流动性与触变性却较大,在对软土地基进行处理过程中,一般会采用置换法、预压法等进行。
1.2饱和松散沙土
粉砂地基或者细砂地基通常会在静荷载的作用下,强度变得极高;不过,在受到振动荷载的作用时,如地震、机械振动,就会使得饱和松散沙土地基发生震陷变形的现象,严重者将会使其失去承载力。这主要是因为土颗粒松散排列并在外部动力作用下导致颗粒所处的位置出现错位,以寻求新的平衡点,快速的产生出了较高的超净孔隙水压,致使有效应力大大降低。在处理这一类型的地基时,应不断让它变得更加的密实,以避免在动荷载作用下发生液化的现象。
1.3冲填土
其主要是通过人为的方式运用水力冲填而生成的一种软土类型;冲填土也属于天然地基的范畴,它自身的特性直接的决定了在哪种工程中应用比较适合。冲填土地基涵盖了三方面的特点:一方面,沉积分选特性明显,在入泥口附近时,一些大的颗粒沉积的时间较早,当距离入泥口的距离不断加大,沉积的颗粒就会越变越小,并且从沉积的深度与方向上表现出了层理的现象;另一方面,它是在水力冲填的过程中而产生的,所以,具有较大的水分,通常是以流动状态中的形式而存在,充填力消失后,其表面就会自然的蒸发掉,而当表面水分蒸发后就会形成龟裂状,含水量随之降低,但是,在它表面以下部位,却可以在排水条件较差的情况下循环流动,颗粒越细,流动现象就会更加的明显。此外,冲填土地基开始形成时,强度不高,但压缩性却高,主要是因为其总是在流动状态下无法形成固结状态。冲填土的特性和其颗粒的组成、含水量等因素有关。
2.地基加固处理方法。
2.1置换法
首先是换土垫层法;除去表层中涵盖的不良地基土,回填压密性质好的土进行压实,以确保持力层的良好。有效的将地基的承载力性质进行了改变,大大增强了抗变形与稳定能力。施工过程中,应全面清理需要转换的土层,保持坑边的稳定性;确保所填的料具有较高的质量;填料应分层进行夯实。其次,振冲置换法;采用专门的振冲机械在高压水射流的情况下边振边冲,在地基中成孔,然后再在孔中分批次的将碎石等粗粒料填入,以形成桩体。这一桩体与原来的地基土将组成复合地基,从而使得地基承载力不断提高,压缩性不断降低。施工过程中应注意,碎石桩所具有的承载力及沉降量完全由原地基土对其造成的侧向约束作用而决定,如果该约束作用较弱,那么,碎石桩的作用效果就会不但降低,所以,在强度较低的软土地基中使用这一方法时,应格外慎重。
2.2压实与夯实法
首先是表层碾压法;又可称之为表层压实法,主要是通过人工夯、低能夯实机械对土壤进行压实,从而提高其密度与实度。碾压机械通常有羊足碾、平碾等。在对砂土进行碾压时,会使得土颗粒在较大单位压力作用下而向周围不断移动,这时,就会对土的结构造成破坏。因此,在碾压砂性土时不适合采用羊足碾。羊足碾比较适合用于粘性土中,这样才能看到明显的效果。其次,重锤夯实法;主要采用重锤自由下落而形成巨大的夯击能力对浅层地基进行夯实,使其表面形成均匀的硬壳层,以确保持力层具有良好的厚度。施工前期阶段应进行试夯,明确相关技术参数,比如夯锤的重量、底面直径及落距等;夯实前槽、坑底面的标高应比设计标高要高;夯实过程中,应控制好地基的含水量;大面积积夯过程中必须根据顺序进行。
2.3预压法
首先是堆载预压法;建筑物建设之前,采用临时堆载法对地基施加荷载,形成一定的预压期,当地基预先压缩完成大部分的沉降并且地基承载力得到提高后,将荷载进行卸除再建设建筑物。施工过程中应注意以下几点:一,预压荷载应比设计荷载相等或者大;二,对于大面积荷载可以采用自卸汽车和推土机联合工作,在堆载超软土地基时,应采用轻型机械或者人工作业的方式;三,堆载的顶面宽度不能超过建筑物的底面宽度。其次,真空预压法;应在软土地基表面上铺设一层砂垫层,采用土工薄膜进行覆盖,并且周围还要密封。采用真空泵对砂垫层进行抽气,以确保薄膜下的地基形成良好的负压。地基中涵盖的水和气抽出后,地基土就会形成固结状态。另外,降水法;将地下水位进一步降低,能够使得地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力,提高有效应力,确保地基形成良好的预压。施工过程中,通常利用轻型井点、深井井点;如果土层是饱和粘土、淤泥质粘性土、粉土,应结合电极进行。
3.结论
综上所述可知,在处理不良地基土时,应采用科学合理的改造技术,同时将原地基土具有的承载力全面的发挥,因为其具有施工速度快、工艺简便、地基处理费用较低等诸多优势,不断的改造与降低沉降变形,提高软土地基的承载力,同时还要使其成为提高地基强度与变形等要求的重要地基。
参考文献
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一工程水土流失现状
蕉岭县新铺镇雷公坑陂灌区改造工程位于蕉岭县的新铺镇辖区,灌区范围包括北坑村、油坑村二个行政村,灌区耕地总面积1504亩,总人口2960人,距蕉岭县城26km,205国道、高速公路,省道402线(蕉新公路)是灌区的对外交通要道。项目区整体上为山间平地,沿途主要地貌有山间平地、河流冲积平地、低山丘陵和丘陵沟谷等。项目区地带性植被为亚热带常绿阔叶林,亚热带、热带树种均有分布,优势种不明显,森林覆盖率78.9%;丘陵地区,以马尾松、湿地松、桉树等阔叶树种和各种竹林为主1)现有渠道区域。现有渠道运行多年,未发生明显水土流失。受枯枝落叶、垃圾等堵塞,局部排水沟有一定淤积。
二水土保持措施总布局
根据水土保持的总体要求和目标,采取非工程措施与工程措施相结合的方针,并结合本工程的的实际情况,对可能造成水土流失的各工程项目制定不同的防治措施:
①、基础开挖:采取非工程措施,合理安排和组织施工。
②、弃渣场:采取植草皮和设排水沟的工程措施,工程完成后场地种植果作。
③、搅拌和堆料场:采取非工程措施与工程措施相结合的方法,非工程措施是合理安排和组织施工;工程措施采用植草皮。
④、工程临时建筑:采用植草皮和设排水沟工程措施。
三分项防治措施:
(一)引水枢纽区及渠道主要附属建筑物区:
1、基础开挖:采取非工程措施,合理安排和组织工程施工。多于土方暂时堆放,将用于回填。安排就近开挖就近回填。
2、旧浆砌石拆除:本工程旧浆砌石距改建构筑物不远,拆除时将有用块石取出堆放,重新作砌筑材料。其余废渣用不于回填。
3、引水陂头与两岸联接已设计有挡土墙、护坡等,保持边坡稳定,运行时亦不会产生水土流失。
4、混凝土搅拌场:为防止砂石流失,于四周设浆砌石挡墙,高0.5m宽0.3m,长3×50m.。浆砌石排水沟长150米。
5、工程临时建筑:工程临时建筑主要是施工工棚和施工仓库,这些所造成的水土流失治理采取设置排水沟的工程措施和植草皮,合计植草皮330平方米,
(二)灌区干支渠系区:
1、土方开挖:本工程为改造工程,渠道部分土方开挖是于原有基础上扩大开挖,土方开挖首先渠道中淤集杂物泥砂,估算约0.12万m3,需运出处理,运至荒地(如程官河水出口下游堤外河滩)堆放,这些弃物有肥力,清理后可种果树。如堆高1.0m,可增果园0.8hm2。其次开挖土方用于填筑渠边道路基础。沿途小型附属建筑物基坑开挖土方,堆放于附近,用于回填,测算弃渣不多。
2、旧浆砌石拆除:本工程旧浆砌石距改建构筑物不远,拆除时将有用块石取出堆放,重新作砌筑材料。其余废渣用于回填。
3、混凝土搅拌场及堆料场:为保证工程质量和保护环境,渠系施工设立3个搅拌场进行混凝土拌和,每个混凝土搅拌场及堆料场50×50m。为防止砂石流失,浆砌石排水沟长65米。施工结束后,原为耕地者恢复耕地,原为荒地者施采用植草皮工程措施。
4、主干渠边坡植物恢复:主干渠设计为矩形断面,混凝土凝土衬砌防渗。开挖后和新筑边坡,容易产生水土流失,采取植草皮措施。上游侧平均坡长0.3m,下游侧平均0.4m,共计主干渠边坡植草皮总面积550m2。
四水土保持总工程量
雷公坑陂灌区改造工程水土保持工程量有:(1)工程措施:M5浆砌石排水沟385m;(2)植物措施:种植草皮880m2,水土保持工程措施工程量汇总见表1。
表1雷公坑陂灌区改造工程水土保持工程量汇总表
五水土保持监测
在水土流失防治责任范围内设立典型观测点,对建设过程中的水土流失及水土保持情况进行监测,优化水土流失防治措施,协调水土保持工程与主体工程建设进度;及时、准确掌握建设过程中水土流失状况和防治效果,提出水土保持改进措施,减少人为水土流失;及时发现重大水土流失危害隐患,提供水土保持监督管理技术依据和公众监督基础信息,促进项目区生态环境有效保护和及时恢复。
(一)监测时段划分
结合灌区改造工程建设过程中水土流失特点,水土保持监测时段划分为施工前期监测和施工过程监测及竣工后监测。
(二) 监测点布设
根据《水土保持监测技术规程》(SL 277—2002)“建设类项目的水土保持监测点应按临时点设置”的规定,结合主体工程施工和项目区水土流失特点,本工程布设2个临时监测点位:
1#监测点:雷公坑陂引水陂上游500m处
2#监测点:潘田河与石窟河出口段。
(三)监测内容
根据开发建设项目的水土流失特点,结合本工程施工的实际情况,
监测内容如下:
1、主体工程施工进度;
2、工程施工扰动土地面积;
3、水土流失灾害隐患;
4、水土流失及造成的危害;
5、水土保持工程建设情况;
6、水土流失防治效果;
7、水土保持工程设计、水土保持管理等方面的情况。
监测重点为水土保持方案落实情况,扰动土地及植被占压情况,水土保持措施(含临时措施)实施状况,水土保持责任制度落实情况等。
(四)监测频次
施工前期调查监测一次。施工过程降雨、水土流失量每逢降中雨以上,在雨后监测一次,其余项目每月观测一次。竣工后第一个雨季结束后监测。
Abstract: the civil engineering is the key project of modernization of socialism, civil engineering is an important part of city planning, focus on the object of quality control and safety management and construction. This time by the civil engineering as the example, explores the Countermeasures of construction quality and safety management. This paper first introduces the general situation of civil engineering, analyzes the factors of influencing the quality of civil engineering, and puts forward the quality management and safety management of civil construction strategy, hope to help a follow-up study.
Key words: Civil Engineering; construction; quality control; safety management
中图分类号:TU714 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
引言
新时期工程产业经济具备了足够的发展空间,各种比较实用的土建工程陆续出现,成为了引导建筑行业持续改革的创新项目。土建工程是现代社会改造的主导项目之一,其对城市及农村地区改造具有先进的时代意义。土建施工阶段需加强质量控制及安全管理工作,营造良好的施工作业环境。
一、土建施工的现状
随着城市现代化改造进程的加快,国内土建工程的数量持续增多,土建施工质量及安全问题受到了广泛的关注。土建工程是土木工程和建筑工程的综合,保证土建工程质量有助于提升基础项目建设的使用性能。从实际情况看,国内土建施工还存在这质量、安全等方面的问题。土建工程在作业期间,常会受到外界条件的限制而降低了工程质量,使房屋、道路、水务、渠务等土建设施功能无法正常的发挥。土建工程关系着城市及农村地区的改造水平,决定了我国社会公共设施的应用功能。随着科学技术的快速发展,人们对各类基础设施的功能要求越来越高,土建工程在产业经济的地位也越来越重要。因此,做好土建工程施工的质量验收工作,对我国土建施工水平的促进和提高能产生积极的作用。
二、影响土建施工质量的因素
土建施工质量在很大程度上决定了社会基础设施改造的程度,保持土建工程质量标准的稳定性是极为重要的。土建工程在作业期间,常会受到外界条件的限制而降低了工程质量,约束了基础设施功能的发挥。广义上来说,土建工程集合了土木工程、建筑工程等各个项目,几乎涉及到了社会基础设施改造的各个方面,这也恰恰给施工单位管理造成了很大的难度。从实际情况看,影响土建施工质量的因素如下:
1、人员因素。土建工程的专业性较强,现场作业必须安排专业人员操作才能符合质量标准。施工单位如因人力资源制度不完善,对聘用的作业人员未进行专业技能考核及相关培训,有可能导致出现安装或操作、维护失误。作业人员在土建工程施工阶段如未严格按照规范流程操作,也可能导致工程质量与图纸设计不一致,降低了土建工程的质量水平。
2、设备因素。机械化施工是土建工程改革的必然趋势,无论是土木工程或建筑工程均在转向机械化作业。对于一些大型建筑工程来说,其更加偏向于各种机械设备的应用,以减小现场人工作业的难度。相反,当机械设备性能存在问题时,便会影响到建筑现场作业的质量。例如,地基工程建设中,灌注机械设备发生故障,灌注桩成孔成形的质量达不到要求。
3、技术因素。技术是建筑工程质量的保障,现代土建施工必须依赖于先进科学稳定可靠的作业技术,这样才能为业主提供更加稳定舒适的建筑使用环境。以比较常见的土建工程为例,包括:地基处理、土石方工程、地下工程、混凝土工程、建筑物等,这些都是基础建设中常见的项目。每一种都对专业技术给予了严格的要求,施工单位技术不合格必然影响了质量标准。
三、土建施工质量管理的有效对策
考虑到业主对建筑内外部结构性能的要求,施工单位逐渐对作业质量给予了足够的重视,现场施工采取了多元化的质量控制方案。土建施工并非简单的建筑操作,而是要顾及到整个基础设施结构的协调性。施工单位除了编制合理的施工方案外,还要对土建施工的质量加强管理,确保工程作业的质量与规范标准相一致。
1、勘测方面。社会经济快速发展推动了土建行业的改革,土建工程的数量越来越多,与其对应的质量标准也越来越高。现场施工质量管理应从多个方面开展工作,做好地质勘测工作是保障质量标准的基础。施工单位选定现场之后,应安排专业人员对地质状况、地下排水、软土地段等综合勘测,以此为结果拟定可靠的施工方案,以免作业质量达不到预期的要求。
2、工艺方面。操作工艺是土建作业的指导方案,施工单位编制科学的工艺流程,如图1,能够为各项目施工给予明确的指导。完善现场施工中的质量管理策略,要求技术人员规划出一套完整的工艺秩序。以地基处理工程为例,不同地域的地质层构造不一,软土层对建筑引起的危害也不一样。这就要求施工单位根据软土层深浅度情况,设计完整的施工工艺。
3、管理方面。受到早期行业观念的限制,我国大部分施工单位仅注重于现场作业进程的控制,没有对土建施工质量管理给予足够的关注,这在很大程度上为土建施工埋下了质量与安全隐患。例如,大型土石方工程作业中,施工方仅对工程操作进度进行了宏观管理,没有从细节上加强施工质量管理力度,导致土石方开挖出现了坍塌、沉降等质量和安全问题。
四、现代土建施工的安全管理措施
安全问题也是土建施工面临的常见问题,由于建造结构的复杂性特点,现场施工需完成多方面的操作任务。受到专业技能、施工技术、安全管理等方面的限制,现场施工作业易发生多种意外事故,约束了工程质量的提高。以“安全第一”为指导思想,土建施工单位需从制度、施工、操作、管理等方面建立安全体系。
1、编制安全制度。安全制度是现场安全管理的总指导,协调了土建安装、操控等多方面的流程。管理人员编制安全制度时需注意:一是人员,合理安排技术人员完成土建操作,如:安排技术熟练的作业人员参与施工,显著提升了现场施工的安全系数;二是设备,现场设置的机械在使用前要进行安全检查,及时处理潜在的故障。
2、倡导安全施工。土建施工的各道工序必须符合安全原则,作业人员要积极配合安全制度的实施,土建工程全面倡导安全施工标准。如:地下工程作业要注重坍塌事故的方法,做好基础的围挡支护方案;地上工程施工的重点则是加强工艺流程的安全改造,特别是对混凝土结构操作工艺进行严格的控制;综合保障了安全施工的操作质量。
3、加强安全管理。为了进一步保证土建工程的安全操作,现场管理人员需不断优化管理体系,建立综合性的安全管理措施。既要有统筹性的土建调控方案,也要具备针对性的施工操作模式。根据实际管理情况,安全管理策略实施显著降低了意外事故的发生率,使土建工程作业在相对稳定的环境下进行,避免了盲目施工对现场作业产生的不利影响。
结论
土建施工质量与安全问题是行业关注的焦点,受到多方面条件的限制,我国土建工程施工存在着明显的质量与安全问题。考虑到土建工程与社会现代化发展是紧密联系的,加强土建工程的质量控制及安全管理有助于改善建筑物的结构性能,保障基础设施改造发挥出预期的效益,为和谐社会建设贡献一份力量。
参考文献:
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1.引言
随着输变电技术的发展和电网容量的不断扩大,一些早期投产的超高压变电站已不能满足电网的需求,这些变电站在超高压电网中处于非常重要的地位,并且有些变电站地处繁华地段,今后对这些超高压变电站在不停电的条件下进行大规模改造会大量涌现[1-3]。因此,研究超高压变电站大规模不停电改造相关的关键技术对提高电网的安全稳定性及供电可靠性具有重要意义。
本文分析了超高压变电站大规模不停电改造的主要原因、特点及改造中应遵循的原则,提出了超高压变电站不停电改造的施工方案,总结了超高压变电站不停电改造土建、电气施工中质量及安全控制措施,介绍了LCC技术在超高压变电站不停电改造中的应用。
2.不停电改造概述
2.1 不停电改造的主要原因
一般认为,超高压变电站在面临如下的情况时,应考虑对其进行不停电改造。(1)配电装置出线间隔已饱和,有必要扩建配电间隔;(2)配电装置内部接线与规划进线不匹配;(3)架空线路需要改造;(4)室外高型构架配电装置已达到设计寿命;(5)主变平均负载率较高,需增容现有主变。
2.2 不停电改造的特点
对这些大型超高压变电站进行大规模改造,如果要采取异地新建方案将需要大量的土地购置费用,同时进出输电通道也必须要全部改造,在目前的情况下几乎不可能。同时,这些变电站承担着向地区供电的重要责任,停电改造几乎是不可能的。因此,对于这些在运行条件下的超高压变电站进行大规模不停电改造,由于是在不中断变电站正常运行的条件下实施,因此呈现出以下特点:
(1)改造规模大、时间跨度长
超高压变电站改造工程不仅涵盖全部一、二次设备的更换和升级改造,还涉及接地网、电缆沟等基础设施的改造和易位重建,保护室新建与保护迁移等一系列工程项目,加上有限的停电窗口,难以满足密集施工的停电需求,使改造工程持续时间较长,同时改造期间的设备过渡状态、回路的过渡接线及因施工造成的薄弱运行方式给现场运行人员和运行管理部门带来了巨大的压力。
(2)施工难度高,安全风险大
为最大限度地保持设备的正常运行,改造工程中往往会有大量的工程项目是在紧邻运行设备的间隙或夹缝中展开的,许多情况下,运行设备与改造设备难以清晰分隔,特别是二次回路本来就十分复杂,历经多次扩建技改后,更是剪不断理还乱。这些情况在给改造工程施工带来巨大的困难和诸多不确定因素的同时,也造成许多危险源点面临前所未有的安全风险。
(3)对正常运行干扰大,现场安全管理任务重
工程施工与变电站的运行作业并行展开,交叉进行。强大的施工噪音,繁杂的施工作业,给变电站值班人员的正常运行作业造成了极大的干扰,而少数施工人员安全意识淡薄给变电站设备运行安全带来的威胁,成为现场运行人员和运行管理部门实施现场安全管理的严峻挑战。
2.3 不停电改造的原则
为了保证超高压变电站改造工程实施的科学性、安全性,满足变电站“两型一化”的要求,提高变电站改造后的运行效率和安全性,超高压变电站改造工程普遍应遵循的原则有:(1)统一计划、分步实施、安全第一、稳妥可靠;(2)尽可能地减少停电时间,尽量利用老设备和设施;(3)配电装置就地改造时,必须保证变电站运行安全;(4)新建配电装置采用高可靠性、占地较少的GIS装置;(5)兼顾远景建设规模的需要,对设备及建筑进行调整,提高场地综合利用率。
3.不停电改造的施工方案
由于每个变电站都具有其特殊性,因此,超高压变电站的改造工程也应该从变电站的实际情况入手,依照改造原则,研究出改造的最佳方案。通过对改造实例的研究及相关资料的总结,归纳出了变电站改造常见的方案可以分为站内改造及小规模就地改造,其中站内改造方案又可分为“改造期间,由原配电装置临时供电”与“改造期间,线路变压器直接受电”两种方法。改造方案分述如下:
3.1 站内改造
(1)改造期间,由原配电装置临时供电
阶段一:拆除部分配电设备,腾出GIS建设场地;
阶段二:GIS配电楼建设;
阶段三:主变及线路切换,接入GIS相应间隔;
阶段四:平整场地。
施工注意事项:明确划分施工区与运行区,保证运行安全。
(2)改造期间,线路变压器直接受电
阶段一:自进线侧至主变高压侧敷设临时电缆;
阶段二:进线通过临时电缆连至主变高压侧,原配电装置不带电,供电成线路变压器组直接受电;
阶段三:拆空原配电设备,就地建设GIS配电楼;
阶段四:主变及线路切换,接入GIS相应间隔。
施工注意事项:拆除配电装置时,应保护好处于运行状态的电缆及电缆头,保证主变正常运行,做好临时隔离围栏,注意施工安全。在实际改造过程中,应根据变电站内配电设备的实际情况对方案进行适当调整。
站内改造方案显著的优点是可以节省土地资源,使改造的投资与小规模征地改造更加具有经济性。
3.2 小规模征地改造
阶段一:在变电站围墙外沿线路走廊方向小规模征地;
阶段二:在征用地上建造GIS配电装置楼;
阶段三:主变及线路切换,从原配电装置接入GIS相应间隔;
阶段四:拆空原配电装置,平整场地。
施工注意事项:新建GIS配电楼时,注意控制建筑高度,不影响原有出线和原配电装置的运行。在实际改造过程中,应根据变电站内配电设备的实际情况对方案进行适当调整。
近年由于土地资源稀缺,大部分变电站位于负荷密集的城区,所以采用此方案会增加土地征用的费用,提高了投资的成本。因此,小规模征地改造方案在实际改造工程中很少采用。
4.不停电改造土建施工的全面管理
变电站土建工程是变电站电气设备顺利安装的先决条件,是变电站安全可靠运行的基础工作。土建工程施工中如果出现问题,往往会影响电气设备安装按计划有序进行,甚至会影响整个工程建设的周期,因此做好变电站土建工程的施工质量控制,在整个变电站改造过程中是十分重要的。
4.1 土建施工质量控制
施工阶段质量控制是一个从对投入的原材料质量控制开始,直到完成工程质量验收为止的全过程,是一个系统控制过程。在工程施工质量控制中,常采取的方法是“三阶段”(事前、事中、事后)控制法。
(1)事前控制
事前控制就是在现场正式施工前实施的质量控制。事前控制主要包括:了解和熟悉电气设备的安装条件,人员的培训,施工机具的管理,图纸、文件会审,施工组织设计、施工方案、方法和工艺的审查,原材料的供方选择、到货验收、贮存等。
(2)事中控制
事中控制是指施工过程中进行的质量控制。事中控制包括基本要求、施工人员的控制、施工机械和设备的控制、试验和测量的控制。另外在土建施工过程中应做好监督工作,对发现的问题,应及时予以纠正,做好土建施工与电气施工的配合工作。最后,在土建施工过程中如果遇到特殊的天气情况,如雨季或大风天气,应该有相对应的防范措施。
(3)事后控制
事后控制是指完成施工过程以及工程完成后的质量控制。事后控制的目的是及时发现工程实体中已经存在的施工质量缺陷,并加以处理,最终保证工程质量。当然,也应该将事后控制过程中所发现的质量缺陷及时进行反馈,以改进施工工艺或施工方法,不断提高工程施工质量。
事前、事中和事后三个阶段的质量控制构成了整个变电站改造土建施工过程的质量控制体系。三个质量控制阶段既相对独立,又互相联系。事前控制是预防,事中控制是突出过程控制,事后控制是发现工程缺陷与工程消缺。只有三个阶段的质量控制工作都做好了,变电站土建施工质量才有最终保障。
4.2 土建施工安全控制
(1)安全特点
土建工程施工中很多技术含量不高的工作,普工、辅助工较多,施工作业人员组成复杂,导致人员流动频繁,此种情况既加大了安全管理的难度又增添了极不稳定的因素。超高压变电站土建工程的主体施工几乎都是在露天条件下进行,劳动条件差、强度高,机械化程度低,并且现场环境复杂,交叉作业多,不利于现场安全管理。比如在进行土方开挖时,地面下方有时会埋有电缆,由于是在变电站运行条件下进行的土建施工,因此施工区域周围经常会有高压运行设备,因此土建施工中除了要将土建工作做好外,还要注意人员及设备的安全。
(2)安全控制的主要措施
对技改及大修项目的前期准备工作和施工过程有充分的了解,对可能出现的危险源进行科学的预测,再根据预测的结果,结合自身安全管理水平做出相应的自检结论。只有在安全自检合格的情况下,才能进行下一道开工程序的操作。土建施工的主要措施包括:施工前的安全自检程序,加强对扩建施工队伍的资质审查,加强本单位员工和外来施工人员的安全教育,做好安全措施,专人现场监护,重视现场安全交底,强化施工现场的文明生产,加强施工现场的管理。
5.不停电改造电气施工的全面管理
超高压变电站改造的电气施工是整个改造工程的关键环节,其施工质量的好坏直接关系到改造工程后变电设备的安全运行。超高压变电站在不停电条件下的改造,其工期是受到一定的限制的。因此研究如何在有限的时间内,按质按量地完成电气施工,做好变电站改造电气施工质量控制,在整个变电站改造过程中就显得非常重要。
5.1 电气施工质量控制
电气施工阶段的质量控制是一个由对投入资源(如电气设备)的质量控制开始,直到完成改造工程验收为止的全过程系统控制过程。工程施工是一种物质生产活动,因此影响工程产品质量的因素有五个方面,它们分别是人(Man)、材料(Material)、机械(Machine)、方法(Method)及环境(Environment),简记为4M1E质量因素。电气施工阶段质量控制就是要对4M1E五个质量因素进行全面的控制。
5.2 电气施工安全控制
大型变电站在运行条件下改造项目的施工,由于施工现场周围有带电设备,又要受作业环境及施工进度受诸多因素的影响,因此安全控制难度大。要想安全、高效、保质、顺利地完成改造工程的电气施工,就必须对电气施工的全过程进行有效的安全控制,并分析可能出现的危险点,制定出相应的预防措施,保证改造工程的顺利完成。要做好电气施工的安全控制,就需要做好施工的安全组织措施以及安全技术措施。
电气施工期间的施工质量控制和安全控制两者之间相辅相成,共同保证着整个变电站改造的电气施工的顺利完成。
6.LCC技术在改造中的应用
全寿命周期成本(LCC)技术是从设备、项目的长期经济效益出发,全面考虑设备、项目或系统的规划、设计、制造、购置、安装、运行、维修改造、更新,直至报废的全过程,使LCC最小的一种管理理念和方法。
6.1 LCC技术应用的必要性
全过程工程造价管理流程是目前我国电力行业普遍应用的一种技术,但它不包括对项目使用期的运行和维护成本管理,没有形成一个闭环的控制过程。全寿命周期(LCC)造价管理则从整个项目生命周期出发进行思考,侧重于从项目决策、设计、施工、运行维护各阶段全部造价的确定与控制。两者主要区别在于时间跨度和指导思想的不同,而全寿命周期工程造价管理理论比全过程工程造价管理理论更为先进,内涵更为深刻。同时,随着LCC技术渐渐地在电力系统中的应用的显著效果,将LCC应用于变电站的建设与改造必然是一种趋势,必然会获得不错的经济和社会效益。
6.2 LCC技术应用的可行性
超高压变电站改造或建设的成本管理本身是一个非常复杂和细致的工作,既要对工程造价进行LCC管理和控制,又要不影响到建设项目的实施效率。因此对变电站的改造或建设实施LCC造价管理需要一些特定的条件,而目前这些条件已经基本可以满足,主要有以下几点:
(1)将全寿命周期(LCC)技术应用于工程造价管理,需要成熟的理论指导。目前,国内外学术界对相关理论有大量研究成果,条件日趋成熟。
(2)全寿命周期(LCC)电力工程造价模式的实施需要具体工作人员有较高的素质,对项目全过程的各个细节有清晰的认识。随着我国电力工程造价管理人员的数量和素质不断提高,这个条件也逐步具备。
(3)全寿命周期(LCC)电力工程造价管理模式的实行需要详细的历史数据支持。历史数据的存储和统计需要先进的计算机数据信息管理系统的支持,随着计算机技术的不断进步和电力企业信息化程度的提高,目前信息管理系统存储容量、运算速度等硬件条件已经具备。
6.3 LCC技术的优点
总的来说,应用LCC技术进行分析和评估,是在满足特定的性能、安全性、可靠性、维修性以及其它要求的同时评估或优化产品的寿命周期费用,本身具有以下几个优点:
(1)LCC项目的立足点是从全系统着眼,在整个电网系统考虑LCC最低,根据这个原则,来考虑单个部件或设备的LCC。因而,辨别、确定系统中的关键部件,及该部件对整个系统的影响,是进行研究的重点。
整个问题的研究,必然将导致对系统的可靠性及故障影响模型的研究,将梳理出关键设备或现有薄弱点,这项工作在当前欧美各国相继发生大面积停电的形势下显得尤为重要。
根据梳理出的关键点和薄弱点,用LCC理念进行管理、整改,必将对全网的可靠性有较大好处。这是由于LCC考虑了故障成本、维护成本等诸因素,是以可靠性为基础的总成本最小。
(2)对于设备的新建或改造,用LCC管理方法可减少不同方案选择的盲目性,实现以合理的成本获得高的可靠性,从而获得最大的经济收益。
(3)对于现有设备的资产管理,可用LCC管理理念来确定维护检修方式,备品备件的配置地点和数量,设备用维护检修来延长寿命,还是更新或技术改造来获得最低LCC,从而为企业的可持续发展奠定基础。
总之,从理论的深度和实际的效果来看,全寿命周期理论应用于变电站更新改造或建设的管理和控制领域,是一次大的进步,相信LCC技术将在提高电力工程的投资利用效率方面发挥更大的作用。
7.结语
本文对超高压变电站大规模不停电改造的主要原因、特点及改造中应遵循的原则进行了分析,提出了超高压变电站不停电改造的施工方案,将施工方案分为站内改造和小规模就地改造,说明了施工中应该注意的事项,总结了超高压变电站不停电改造土建、电气施工中如何进行质量及安全控制,介绍了LCC技术在超高压变电站不停电改造中应用的必要性、可行性以及优点。
参考文献
随着我国经济社会的不断深入,铁路事业的大发展,我公司大功率电力机车的生产的需要,进行了大功率电力牵引机车的技术改造,在技术改造工作中,依据生产工艺的需要,对我公司原有部分厂房进行了技术改造,并新建了四大新厂房。针对原有厂房改造与新建厂房,必须满足我公司生产的需要,配合公司的生产,造成了这些工程工期紧、任务重,因此,加强技术改造工程中的土建工程造价管理与控制,促进优化设计,合理制定投资估算,强化全过程管理,把工程造价始终控制在一个合理的范围之内,实现节约建设资源,降本增效的目的。
一、决策阶段
在项目建设各阶段中,投资决策阶段对土建工程造价的影响程度最高,可达到70%~80%,可以说投资决策阶段的造价控制是决定土建工程造价的基础。对于新建厂房土建工程建设地点、建设标准、施工工艺、主要材料等方面的选择,都需要在决策阶段进行详细的技术经济分析和论证,将决定决策阶段之后的各个建设阶段土建工程造价控制是否科学、合理。决策阶段土建工程造价控制的重点是:
1.充分做好项目决策准备。新建厂房一定要确定好建厂地点,考虑公司生产的工艺要求,依据工艺需要,确定厂房地点,旧厂房改造也需要根据生产工艺确定改造的厂房,改造的项目,加强项目基础资料的收集,如工程所在地的水电路状况、地质水文情况、主要材料设备价格、大宗材料的采购地以及已建类似工程的资料,保证详实、准确地做好项目的投资预测,客观、准确地编制可行性研究报告,确保报告的严肃性、客观性、真实性和科学性。
2.深入开展项目可行性研究。聘请有资质的,业绩良好的工业设计研究院做我公司的可行性研究报告,和设计院一起充分考虑我公司的生产电力机车的需求和发展前景,合理确定工程规模及建筑标准;全面应用工业厂房土建工程典型设计、典型造价,提高可研内容深度,对影响土建工程造价的重大技术经济问题进行深入研究,使可研基本达到初步设计水平。
3.科学确定工程投资水平。工程投资估算编制要有依据,要尽可能细致、全面。要进行技术经济比较,对直接关系到土建造价的因素,如新建厂房厂址的选择、建设规模的确定等要进行多方案比较,对建站外部条件、所区占地、土石方工程量、地基处理方案、拆迁工程等进行分析,选择技术上可行,经济上最优的建设方案,合理控制投资估算,同时也为项目决策提供可靠的依据。
二、设计阶段
当项目一经决策后,控制土建工程造价的关键就在设计阶段。设计质量和功能是否能满足使用要求,不仅关系到建设项目一次性投资多少,而且影响到建成后的使用效果。先进的技术、合理的设计不仅能使项目建设缩短工期、节省投资,而且能降低今后的生产成本,提高长远效益。因此,应从安全、功能、标准和经济方面全面权衡,确定一个较合理的设计方案。对于建设单位来说,绝不能将设计阶段的土建造价控制与管理工作片面地理解为是设计院的事,不闻不问,相反,应积极参与设计的全过程,抓住控制与管理的重点。
1.优化设计方案。新建厂房和原有厂房改造土建工程要始终贯彻“两型一化”(资源节约型、环境友好型、工业化)这一主线,大力推广“三通一标”(通用设计、通用造价、通用设备和标准化工艺),在满足生产工艺的前提下,选用经济合理的设计方案。特别要对厂房的总平面布置、建筑结构型式、设备选型、地基处理、装饰程度等方面进行经济技术比较,通过方案优化,使总平布置不断简化、工艺流程尽量简单,设备选型更加合理,从而节约大量资金。
2.严把审核关。在一个投资上千万的厂房建设土建工程中,很难不发生设计变更。在设计阶段变更,则只需修改图纸,其他费用尚未发生,损失有限;如在采购阶段变更,不仅仅需要修改图纸,而且设备、材料还须重新采购;若在施工阶段变更,除以上费用外,已施工的工程可能要拆除,势必造成重大变更损失。为此,要严格执行设计审批流程,严把校核关,把变更控制在设计阶段初期,实现土建工程造价得到有效预控。
3.加强概预算管理。设计阶段土建工程的概算及施工图预算要求全面准确,不漏项,不留缺口,并要考虑各种价格浮动因素,确保设计阶段概算和施工图预算的科学性、全面性和准确性。
4.树立激励机制。树立开展设计创优的氛围,增强设计阶段造价控制的意识。把投资效益作为评优的一项重要指标,既有利于促进设计人员树立经济观念,又有利于激励工程造价人员努力工作,更有利于设计阶段造价控制的深入开展。对设计单位采用新技术、新工艺而节省的投资,可约定按一定比例给予奖励,如因设计原因引起超额投资,不仅要扣减设计费还应给予经济惩罚。
三、招标阶段
工程招投标是按竞争方式以合理的最低价来择优选择施工企业的一种机制,是降低土建造价的有效手段,为实施阶段的造价控制提供了依据,建设单位要充分利用这一有效竞争手段进行造价控制。
1.严格工程招投标运作。大力推行工程招投标的市场化运作,借助于统一的、权威性的招投标平台,实现全过程、全方位的市场监督管理,避免出现招投标活动中弄虚作假、串标压价、合法不合理等问题,确保招投标活动在“公开、公正、公平”的竞争机制下择优选择施工企业,达到控制建设工期、确保工程质量和提高投资效益的目的。
2.坚持工程量清单招标。工程量清单招标能有效提高招投标交易的公开透明,减少招标活动中人为因素的干扰,有助于建设单位对土建造价进行有效控制。工程量清单招标实行“量”和“价”分离,综合单价不能调整,工程量可根据实际变更,淡化了标底的作用,使投标竞争趋于合理。工程量清单是投标报价的重要依据,也是工程结算的重要基础,施工招标中应尽可能采用施工图招标,力求工程量清单周全、准确、完整,使中标价更接近实际造价,减少因招标文件表述不清、或招标清单工程量有误,而导致的施工方费用索赔。
3.合理制定投标控制价。投标控制价也是建设单位控制土建造价的有效手段之一,能够有效防止投标单位集体抬高投标价格,造成项目投资增加。电力建设历史项目多,投资数据齐全,建设单位通过历年来项目投资状况,结合实际来确定一个合理的控制价,使项目造价控制在预期的范围以内。
4.加强招标文件管理。提高土建招标文件暨工程量清单编制的严密性、准确性,充分了解土建工程建设情况,对工程现场条件、招标范围、承包方式、计价依据、工期质量及技术要求等方面做出详细地说明,力争周到并具有实际可操作性,避免不确定性现象的发生,防止招标条款不确定性而导致的施工索赔和争议。实践表明一份严密、准确的招标文件能很好地保证建设工程合同的合理性、合法性,减少合同纠纷和施工过程中偷工减料、推诿扯皮等现象,有效控制工程造价。
四、实施阶段
工程实施阶段是依据设计图纸,将原材料、半成品、设备等变成工程实体的过程,是建设项目价值和使用价值实现的主要阶段。土建工程实施阶段时间长,造价控制内容具体且繁杂,直接影响到最终的土建造价。建设单位应从以下几个方面加强管理,有效控制土建造价。
1.加强施工合同管理。加强施工合同管理是提高土建造价管理水平的重要方法和手段。施工合同明确了承发包双方的权利和义务,也是工程建设、拨付工程价款、工程结算、工程索赔的依据。为此,必须增强对合同的法律意识,把握合同条款的内涵,精心推敲合同文字的措词,增强合同条款的严密性。在承包合同中,要明确合同的内容和范围以及合同文本界限,做到资料齐全、文字严密、避免含糊其词,这样才能保证合同的顺利履行。完善的、有效的合同可以预防纠纷的发生,有效地减少、避免施工索赔,减少工程费用的发生。
2.加强工程变更管理。在施工过程中,工程变更会引起土建造价的上升。引起变更的原因很多,如:工程设计粗糙,工程实际与图纸不符;当前市场供应的材料规格标准不符合设计要求等等,因此,必须强化实施阶段的变更管理,才能有效控制好土建造价,同时也能保证工程建设顺利进行。首先,严把开工前审查关,抓好图纸会审工作,尽可能把工程变更控制在施工初期,使其影响程度最小化。例如此次技术改造土建项目中,原有设计地面为环氧自流坪地面,通过市场调研,决定将环氧自流坪地面改为耐磨地面,从而节省了大量资金,也满足了我公司重工业厂房地面的工艺要求。环氧自流坪地面每平方米造价为125元,耐磨地面每平方米为35元,每平米节约资金90元。其次,严禁通过工程变更擅自扩大建设规模、增加建设内容、提高建设标准,一般情况下不允许设计变更,除非不变更会影响项目功能的正常发挥。我公司此次技术改造土建项目中没有出现上诉情况,只有在满足厂房工艺要求和设计规范要求的情况下,减少建设内容,例如,在冲压备料厂房建设中,由于屋顶采光板设计较多,在满足厂房采光度的情况下,减少了一半的采光板,节约了大量资金。最后,认真对待必须发生的工程变更,及时核算有关工程变更的造价,严格履行工程变更审批手续,及时掌握土建造价的增减额度,做到心中有数。
3.加强工程材料价格管理。工程材料价格管理是土建造价管理的重点,也是难点。材料是土建造价的主要组成部分之一,它对土建造价的影响巨大,合理的材料价格是控制工程造价的基础。除了把好进场建筑材料的质量关外,还应及时掌握建材实际价格,不能将“市场价格信息”作为结算的唯一依据,而应主动去掌握市场价格变化情况,实现降低土建造价的目的。
4.加强现场签证管理。现场签证是土建工程建设过程中一项经常性的工作,建设单位要充分发挥现场监理的作用,依照工程合同和招投标文件,严把土建工程量签证关,谨慎签发变更批示,杜绝不实或虚假签证的发生。签证的描述要准确、详细、量化,尤其是隐蔽工程,要以图纸、事实为依据。要避免由于现场签证不严,从而增加竣工结算的难度并导致土建工程造价升高的情况。
5.加强资金支付管理。根据施工组织和工程进度合理安排建设资金,工程材料也要按工程进度有计划地购买,以缩短材料储备时间和对资金的占用时间,减少建设期间由于筹措资金而发生的利息支出。资金到位不足,将会引起施工索赔,资金超前到位,会造成“积压”,增加融资利息支出。根据土建工程总网络进度计划,适时安排建设资金,提高资金使用效果,降低工程支出。
五、竣工决算阶段
竣工决算阶段是建设单位控制土建造价的最后阶段,也是工程投资效果的检验阶段。竣工决算阶段对土建工程造价控制的重点应抓住以下几个方面:
1.严格审核工程量。工程竣工后,应根据竣工图纸、设计变更、签证及合同、招标文件、工程量清单的相关规定,认真核实工程量,不能多算或不按规则计算,如对工程变更只计调增量,却不计调减量等现象,这就要求建设单位要全面真实地了解掌握施工图纸和现场情况。
2.合理确认综合单价。综合单价原则上遵循中标价,合同另有约定的除外。对于新增项目或变更项目的综合单价,应审核其组价是否合理合规:合同中已有适用于变更工程的价格,按合同已有的价格变更合同价款;合同中有类似于变更工程的价格,参照类似价格变更合同价款;合同中没有适用或类似于变更工程的价格,可按定额确定或按实测定,根据合同单价的原则,进行合理组价,必要时报造价管理部门审批。
3.强化全过程审价。工程审价一般都在结算阶段才开始介入,由于介入时土建工程已竣工,一旦签证不够准确等原因往往在审价时产生争议,导致土建结算价长期无法确定。引入过程审价,使有经验的审价单位从清单编制、控制价确定、合同条款制定就介入,实施过程直接对设计变更及签证合理性,以及合同外材料、机械等费用提出签证意见,借助专业人员的工作经验和信息资源,有效避免建设单位由于市场经验不足而出现的漏洞,及时化解过程中产生的争议,使土建造价从招标开始至竣工决算实现全过程有效控制。