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建筑业10项新技术(2017版)(5)

时间:2017-11-16 来源: 建工网


表8.9 丙烯酸盐灌浆液凝胶后的性能 序号项目名称技术要求 Ⅰ型Ⅱ型 1渗透系数/(cm/s)<110-6<110-7 2固砂体抗压强度/kPa200400 3抗挤出破坏比降300600 4遇水膨胀率/%30 8.4.3 适用范围 矿井、巷道、隧洞、涵管

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表8.9 丙烯酸盐灌浆液凝胶后的性能
序号 项目名称 技术要求
  Ⅰ型 Ⅱ型
1 渗透系数/(cm/s) <1×10-6 <1×10-7
2 固砂体抗压强度/kPa ≥200 ≥400
3 抗挤出破坏比降 ≥300 ≥600
4 遇水膨胀率/% ≥30
8.4.3 适用范围
矿井、巷道、隧洞、涵管止水;混凝土渗水裂隙的防渗堵漏;混凝土结构缝止水系统损坏后的维修;坝基岩石裂隙防渗帷幕灌浆;坝基砂砾石孔隙防渗帷幕灌浆;土壤加固;喷射混凝土施工。
8.4.4 工程案例
北京地铁机场线、北京地铁10号线、上海长江隧道、向家坝水电站、丹江口水电站、大岗山水电站、湖南省筱溪水电站等工程。
8.5 种植屋面防水施工技术
8.5.1 技术内容
种植屋面具有改善城市生态环境、缓解热岛效应、节能减排和美化空中景观的作用。种植屋面也称屋顶绿化,分为简单式屋顶绿化和花园式屋顶绿化。简单式屋顶绿化土壤层不大于150mm厚,花园式屋顶绿化土壤层可以大于600mm厚。一般构造为:屋面结构层、找平层、保温层、普通防水层、耐根穿刺防水层、排(蓄)水层、种植介质层以及植被层。要求耐根穿刺防水层位于普通防水层之上,避免植物的根系对普通防水层的破坏。目前有阻根功能的防水材料有:聚脲防水涂料、化学阻根改性沥青防水卷材、铜胎基-复合铜胎基改性沥青防水卷材、聚乙烯高分子防水卷材、热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材、聚氯乙烯(PVC)防水卷材等。聚脲防水涂料采用双管喷涂施工;改性沥青防水卷材采用热熔法施工;高分子防水卷材采用热风焊接法施工。
8.5.2 技术指标
改性沥青类防水卷材厚度不小于4.0 mm,塑料类防水卷材不小于1.2 mm。
种植屋面系统用耐根穿刺防水卷材基本物理力学性能,应符合表8.10相应国家标准中的全部相关要求,尺寸变化率应符合表8.11的规定。
表8.10 现行国家标准及相关要求
序号 标  准 要  求
1 GB 18242 Ⅱ型全部相关要求
2 GB 18243 Ⅱ型全部相关要求
3 GB 12952 全部相关要求(外露卷材)
4 GB 27789 全部相关要求(外露卷材)
5 GB 18173.1 全部相关要求

种植屋面用耐根穿刺防水卷材应用性能指标应符合表8.11的要求。
表8.11 应用性能
序号 项  目 技术指标
1 耐霉菌腐蚀性 防霉等级 0级或1级
2 尺寸变化率/% ≤ 匀质材料 2
  纤维、织物胎基或背衬材料 0.5
3 接缝剥离强度 无处理/(N/mm) 改性沥青防水卷材 SBS 1.5
    APP 1.0
   塑料防水卷材
 焊接 3.0或卷材破坏
  热老化处理后保持率/% ≥ 80或卷材破坏
8.5.3 适用范围
建筑工程种植屋面和地下工程种植顶板。
8.5.4 工程案例
国家博物馆屋顶绿化工程、园林博物馆屋顶绿化工程、科技部节能示范楼屋顶绿化工程、北京市蓝色港湾屋顶绿化工程、天津市滨海新区管委会坡屋面屋顶绿化工程、上海市黄浦区政协人大屋顶绿化工程、厦门市中航紫金广场屋顶绿化工程、深圳市绿化管理处大楼屋顶绿化工程、成都市建设大厦屋顶绿化工程、陕西省西咸新区沣西新城管委会屋顶绿化工程、云南省昆明市碧鸡汽车文化博览园屋顶绿化工程。
8.6 装配式建筑密封防水应用技术
8.6.1 技术内容
密封防水是装配式建筑应用的关键技术环节,直接影响装配式建筑的使用功能及耐久性、安全性。装配式建筑的密封防水主要指外墙、内墙防水,主要密封防水方式有材料防水、构造防水两种。
材料防水主要指各种密封胶及辅助材料的应用。装配式建筑密封胶主要用于混凝土外墙板之间板缝的密封,也用于混凝土外墙板与混凝土结构、钢结构的缝隙,混凝土内墙板间缝隙,主要为混凝土与混凝土、混凝土与钢之间的粘结。装配式建筑密封胶的主要技术性能如下:
(1)力学性能。由于外墙板接缝会因温湿度变化、混凝土板收缩、建筑物的轻微震荡等产生伸缩变形和位移移动,所以装配式建筑密封胶必须具备一定的弹性且能随着接缝的变形而自由伸缩以保持密封,经反复循环变形后还能保持并恢复原有性能和形状,其主要的力学性能包括位移能力、弹性恢复率及拉伸模量。
(2)耐久耐候性。我国建筑物的结构设计使用年限为50年,而装配式建筑密封胶用于装配式建筑外墙板,长期暴露于室外,因此对其耐久耐候性能就得格外关注,相关技术指标主要包括定伸粘结性、浸水后定伸粘结性和冷拉热压后定伸粘结性。
(3)耐污性。传统硅酮胶中的硅油会渗透到墙体表面,在外界的水和表面张力的作用下,使得硅油在墙体载体上扩散,空气中的污染物质由于静电作用而吸附在硅油上,就会产生接缝周围的污染。对有美观要求的建筑外立面,密封胶的耐污性应满足目标要求。
(4)相容性等其他要求。预制外墙板是混凝土材质,在其外表面还可能铺设保温材料、涂刷涂料及粘贴面砖等,装配式建筑密封胶与这几种材料的相容性是必须提前考虑的。
除材料防水外,构造防水常作为装配式建筑外墙的第二道防线,在设计应用时主要做法是在接缝的背水面,根据外墙板构造功能的不同,采用密封条形成二次密封,两道密封之间形成空腔。垂直缝部位每隔2~3层设计排水口。所谓两道密封,即在外墙的室内侧与室外侧均设计涂覆密封胶做防水。外侧防水主要用于防止紫外线、雨雪等气候的影响,对耐候性能要求高。而内侧二道防水主要是隔断突破外侧防水的外界水汽与内侧发生交换,同时也能阻止室内水流入接缝,造成漏水。预制构件端部的企口构造也是构造防水的一部分,可以与两道材料防水、空腔排水口组成的防水系统配合使用。
外墙产生漏水需要三个要素:水、空隙与压差,破坏任何一个要素,就可以阻止水的渗入。空腔与排水管使室内外的压力平衡,即使外侧防水遭到破坏,水也可以排走而不进入室内。内外温差形成的冷凝水也可以通过空腔从排水口排出。漏水被限制在两个排水口之间,易于排查与修理。排水可以由密封材料直接形成开口,也可以在开口处插入排水管。
8.6.2 技术指标
(1)密封胶力学性能指标中位移能力、弹性恢复率及拉伸模量应满足指标要求,试验方法应符合国家现行标准《混凝土建筑接缝用密封胶》JC/T 881、《建筑硅酮密封胶》GB/T 14683中的要求。
(2)密封胶耐久耐候性中的定伸粘结性、浸水后定伸粘结性和冷拉热压后定伸粘结性应满足指标要求,试验方法应符合国家现行标准《混凝土建筑接缝用密封胶》JC/T 881及《硅酮建筑密封胶》GB/T 146836的要求。
(3)密封胶耐污性应满足指标要求,试验方法可参考《石材用建筑密封胶》GB/T23261中的方法。
(4)密封防水的其他材料应符合有关标准的规定。
8.6.3 适用范围
适用于装配式建筑(混凝土结构、钢结构)中混凝土与混凝土、混凝土与钢的外墙板、内墙板的缝隙等部位。
8.6.4 工程案例
国家体育场(鸟巢)、武汉琴台大剧院、北京奥运射击馆、中粮万科长阳半岛项目、五和万科长阳天地项目、天竺万科中心项目、清华苏世民书院项目、上海华润华发静安府项目、上海招商地产宝山大场项目、合肥中建海龙办公综合楼项目、上海青浦区03-04地块项目、上海地杰国际城项目、上海松江区国际生态商务区14号地块、上海中房滨江项目、青岛韩洼社区经济适用房等。
8.7 高性能外墙保温技术
8.7.1 石墨聚苯乙烯板外保温技术
8.7.1.1 技术内容
石墨聚苯乙烯板是在传统的聚苯乙烯板的基础上,通过化学工艺改进而成的产品。与传统聚苯乙烯相比具有导热系数更低、防火性能高的特点。石墨聚苯乙烯外墙保温系统(图8.1)常用于建筑物外墙外侧,由胶粘剂、石墨聚苯乙烯板、锚栓、抹面胶浆、耐碱玻纤网格布、饰面层等组成。
 
1-基层墙体;2-粘结层;3-石墨聚苯乙烯/硬泡聚氨酯板;4-抹面层;5-饰面层
图8.1  石墨聚苯乙烯/硬泡聚氨酯板外墙保温系统构造示意图
8.7.1.2 技术指标
系统应符合《外墙外保温工程技术规程》JGJ 144的要求,可参考《模塑聚苯板薄抹灰外墙外保温系统材料》GB/T 29906中对系统的性能要求
表8.12 石墨聚苯乙烯板基本性能指标
性能指标
密度/(kg/m3) ≥18
压缩强度(10%变形)/ kPa ≥100
导热系数/(W/(m?K)) ≤0.033
燃烧性能等级 B1级
8.7.1.3 适用范围
适用于新建建筑和既有建筑节能改造中各种主体结构的外墙外保温,适宜在严寒、寒冷和夏热冬冷地区使用。
8.7.1.4 工程案例
北京佳成广场等项目。北京、沈阳、天津、青岛、西安、南通等地均有使用。
8.7.2硬泡聚氨酯板外保温技术
8.7.2.1 技术内容
聚氨酯是由双组份混合反应形成的具有保温隔热功能的硬质泡沫塑料。聚氨酯硬泡保温板是以聚氨酯硬泡为芯材,两面覆以非装饰面层,在工厂成型的保温板材。由于硬泡聚氨酯板采用工厂预先发泡成型的技术,因此硬泡聚氨酯板外保温系统与现场喷涂施工相比具有不受气候干扰、质量保证率高的优点。硬泡聚氨酯板外墙保温系统(图8.1)常用于建筑物外墙外侧,由胶粘剂、聚氨酯板、锚栓、抹面胶浆、耐碱玻纤网格布、饰面层等组成。
8.7.2.2 技术指标
聚氨酯外保温系统应符合《外墙外保温工程技术规程》JGJ144、《硬泡聚氨酯保温防水工程技术规范》GB 50404、《硬泡聚氨酯板薄抹灰外墙外保温系统材料》JGT 420、《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》JG149的相关要求。
表8.13 硬泡聚氨酯板外保温系统性能指标
项目 性能指标
抗风压值 系统抗风压值不小于工程项目的风荷载设计值,且安全系数K值不小于1.5
抗冲击强度 建筑物首层墙面以及门窗口等易受碰撞部位:≥10J级;建筑物二层以上墙面等部位:≥3J级
吸水量(浸水1h)/g/m2 <1000
耐冻融性能 30次冻融循环后,抹面层无裂纹、空鼓、脱落现象; 保护层与保温层拉伸粘结强度不小于0.1MPa,破坏部位应位于保温层
耐候性 经80次高温(70℃)-淋水(15℃)循环和5次加热(50℃)-冷冻(-20℃)循环后,无饰面层起泡或剥落、保护层空鼓或脱落,无产生渗水裂缝

8.7.2.3 适用范围
适用于新建建筑和既有建筑节能改造中各种主体结构的外墙外保温,适宜在严寒、寒冷和夏热冬冷地区使用。
8.7.2.4 工程案例
北京市海淀区老旧小区改造工程。在北京、沈阳、天津、青岛、西安、南京、上海等地工程中均有使用。
8.8 高效外墙自保温技术
8.8.1 技术内容
常用自保温体系以蒸压加气混凝土、陶粒增强加气砌块、硅藻土保温砌块(砖)、蒸压粉煤灰砖、淤泥及固体废弃物制保温砌块(砖)和混凝土自保温(复合)砌块等为墙体材料,并辅以相应的节点保温构造措施。高效外墙自保温体系对墙体材料提出了更高的热工性能要求,以满足夏热冬冷地区和夏热冬暖地区节能设计标准的要求。
8.8.2 技术指标
主要技术性能参见表8.14,其他技术性能参见《蒸压加气混凝土砌块》GB/T11968、《蒸压加气混凝土应用技术规程》JGJ17和《烧结多孔砖和多孔砌块》GB13544的标准要求; 节能设计参见《公共建筑节能设计标准》GB50189、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75等标准的要求,同时需满足各地地方标准要求。
表8.14自保温体系的墙体材料技术指标
项目 指标
干体积密度/kg/m3 425~825
抗压强度/MPa ≥3.5,且符合对应标准等级的抗压强度要求
导热系数(W/m?K) ≤0.2
体积吸水率/% 15~25
8.8.3 适用范围
适用于夏热冬冷地区和夏热冬暖地区的建筑外墙、分户墙等,可用于高层建筑的填充墙或低层建筑的承重墙体。
8.8.4 工程案例
苏州高新区科技城文体中心、南京碧堤湾畔花园小区、苏州工业园区独墅湖学校、苏州姑苏区金茂府小区、常州现代传媒中心。
8.9 高性能门窗技术
8.9.1 高性能保温门窗
8.9.1.1 技术内容
高性能保温门窗是指具有良好保温性能的门窗,应用最广泛的主要包括高性能断桥铝合金保温窗、高性能塑料保温门窗和复合窗。
高性能断桥铝合金保温窗是在铝合金窗基础上为提高门窗保温性能而推出的改进型门窗,通过尼龙隔热条将铝合金型材分为内外两部分,阻隔铝合金框材的热传导。同时框材再配上2腔或3腔的中空结构,腔壁垂直于热流方向分布,多道腔壁对通过的热流起到多重阻隔作用,腔内传热(对流、辐射和导热)相应被削弱,特别是辐射传热强度随腔数量增加而成倍减少,使门窗的保温效果大大提高。高性能断桥铝合金保温门窗采用的玻璃主要采用中空Low-E玻璃、三玻双中空玻璃及真空玻璃。
高性能塑料保温门窗,即采用U-PVC塑料型材制作而成的门窗。塑料型材本身具有较低的导热性能,使得塑料窗的整体保温性能大大提高。另外通过增加门窗密封层数、增加塑料异型材截面尺寸厚度、增加塑料异型材保温腔室、采用质量好的五金件等方式来提高塑料门窗的保温性能。同时为增加窗的刚性,在塑料窗窗框、窗扇、梃型材的受力杆件中,使用增强型钢增加了窗户的强度。高性能塑料保温门窗采用的玻璃主要采用中空Low-E玻璃、三玻双中空玻璃及真空玻璃。
复合窗是指型材采用两种不同材料复合而成,使用较多的复合窗主要是铝木复合窗和铝塑复合窗。铝木复合窗是以铝合金挤压型材为框、梃、扇的主料作受力杆件(承受并传递自重和荷载的杆件),另一侧覆以实木装饰制作而成的窗,由于实木的导热系数较低,因而使得铝木复合窗整体的保温性能大大提高。铝塑复合窗是用塑料型材将室内外两层铝合金既隔开又紧密连接成一个整体,由于塑料型材的导热系数较低,所以做成的这种铝塑复合窗保温性能也大大提高。复合窗采用的玻璃主要采用中空Low-E玻璃、三玻双中空及真空玻璃。
8.9.1.2 技术指标
公共建筑使用的门窗的传热系数应符合《公共建筑节能设计标准》GB50189的规定,其限值不得大于标准中表3.4.1-3的规定。
居住建筑使用的门窗按所在气候区的不同,其传热系数应相应符合《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75和《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134的规定,不应高于门窗的最大限值要求。
8.9.1.3 适用范围
适应用于公共建筑、居住建筑,广泛应用于低能耗建筑、绿色建筑、被动房等对门窗保温性能要求极高的建筑。
8.9.1.4 工程案例
中国建筑科研院节能示范楼、河北高碑店中国门窗城、中德合作被动式低能耗示范建筑“在水一方”、绿色居住建筑三星项目“昆明市2012年大漾田市级统建公共租赁住房项目”、绿色公共建筑三星项目“中国石油大厦”。
8.9.2 耐火节能窗
8.9.2.1 技术内容
该技术是针对国标《建筑设计防火规范》GB50016对高层建筑中部分外窗应具有耐火完整性要求研发而成。建筑外窗作为建筑物外围护结构的开口部位,是火灾竖向蔓延的重要途径之一,外窗的防火性能已成为阻止高层建筑火灾层间蔓延的关键因素;同时建筑外窗也是建筑物与外界进行热交换和热传导的窗口,因此在高层建筑上应用同时具备耐火和节能性能的窗,有重大的工程应用价值。
耐火窗是指在规定时间内,能满足耐火完整性要求的窗。目前市场上主流的建筑外窗,如断桥铝合金窗、塑钢窗等,经采取一定的技术手段,可实现耐火完整性不低于0.5h的要求。对有耐火完整性要求的建筑外窗,所用玻璃最少有一层应符合《建筑用安全玻璃 第1部分 防火玻璃》GB15763的规定,耐火完整性达到C类不小于0.5h的要求。
外窗型材所用的加强钢或其他增强材料应连接成封闭的框架。在玻璃镶嵌槽口内宜采取钢质构件固定玻璃,该构件应安装在增强型材料钢主骨架上,防止玻璃受火软化后脱落窜火,失去耐火完整性。耐火窗所使用的防火膨胀密封条、防火密封胶、门窗密封件、五金件等材料,应是不燃或难燃材料,其燃烧性能应符合现行国家标准的要求。
耐火窗可以采用湿法和干法安装,与普通窗洞口安装不一样的地方就是在洞口与窗框之间的密封要采用防火阻燃密封材料(如防火密封胶)。
8.9.2.2 技术指标
高层建筑耐火节能窗的耐火完整性按照《镶玻璃构件耐火试验方法》GB/T12513试验,其耐火完整性不小于0.5h。
按照《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》GB/T8484的规定进行试验,其传热系数可以满足工程设计要求。
8.9.2.3 适用范围
(1)住宅建筑
建筑高度大于27m,但不大于100m,当其外墙外保温系统采用B1级保温材料时,其建筑外墙上门、窗的耐火完整性不应小于0.5h;建筑高度不大于27m,当其外墙外保温系统采用B2级保温材料时,其建筑外墙上门、窗的耐火完整性不应小于0.5h。
建筑高度大于54m的住宅建筑,每户应有一间房间的外窗耐火完整性不宜小于1.0h。
(2)除住宅建筑外的其他建筑(未设置人员密集场所)
建筑高度大于24m,但不大于50m,当其外墙外保温系统采用B1级保温材料时,其建筑外墙上门、窗的耐火完整性不应小于0.5h;
建筑高度不大于24m,当其外墙外保温系统采用B2级保温材料时,其建筑外墙上门和窗的耐火完整性不应小于0.5h。
8.9.2.4 工程案例
苏州郡、太原恒大翡翠城、中山中交南山美庐、泰安恒大城、葫芦岛—山河半岛。
8.10 一体化遮阳窗
8.10.1 技术内容
遮阳是控制夏季室内热环境质量、降低制冷能耗的重要措施。遮阳装置多设置于建筑透光围护结构部位,以最大限度地降低直接进入室内的太阳辐射。将遮阳装置与建筑外窗一体化设计便于保证遮阳效果、简化施工安装、方便使用保养,并符合国家建筑工业化产业政策导向。
活动遮阳产品与门窗一体化设计,主要受力构件或传动受力装置与门窗主体结构材料或与门窗主要部件设计、制造、安装成一体,并与建筑设计同步的产品。主要产品类型有:内置百叶一体化遮阳窗、硬卷帘一体化遮阳窗、软卷帘一体化遮阳窗、遮阳篷一体化遮阳窗和金属百叶帘一体化遮阳窗等。
分类如下:
(1)按遮阳位置分外遮阳、中间遮阳和内遮阳。
(2)按遮阳产品类型分内置遮阳中空玻璃、硬卷帘、软卷帘、遮阳篷、百叶帘及其他。
(3)按操作方式分电动、手动和固定。
8.10.2 技术指标
影响一体化遮阳窗性能的指标有操作力性能、机械耐久性能、抗风压性能、水密性能、气密性能、隔声性能、遮阳系数(表8.15)、传热系数(表8.16)、耐雪荷载性能等详见《建筑一体化遮阳窗》JG/T 500,施工时应符合《建筑遮阳工程技术规范》JGJ237。
表8.15 遮阳性能分级
分级 2 3 4
指标值 0.6<SC≤0.7 0.5<SC≤0.6 0.4<SC≤0.5
分级 5 6 7
指标值 0.3<SC≤0.4 0.2<SC≤0.3 SC≤0.2
注:一体化遮阳窗遮阳性能以遮阳部件收回、伸展状态下遮阳系数SC表示。

表8.16 传热系数分级
分级 1 2 3 4 5
分级指标值/[W/(m2?K)] K≥5.0 5.0>K≥4.0 4.0>K≥3.5 3.5>K≥3.0 3.0>K≥2.5
分级 6 7 8 9 10
分级指标值/[W/(m2?K)] 2.5>K≥2.0 2.0>K≥1.6 1.6>K≥1.3 1.3>K≥1.1 K<1.1
注:一体化遮阳窗保温性能以遮阳部件收回、伸展状态下窗传热系数K值表示。
8.10.3 适用范围
适合于我国寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖、温和等地区的工业与民用建筑。
8.10.4 工程案例
江苏省绿色建筑博览园、南京怡康街招商地产雍华府项目、南京麒麟山庄小区、苏州正荣国领项目、海门龙信广场。


 
9 抗震、加固与监测技术
9.1 消能减震技术
9.1.1 技术内容
消能减震技术是将结构的某些构件设计成消能构件,或在结构的某些部位装设消能装置。在风或小震作用时,结构具有足够的侧向刚度以满足正常使用要求;当出现大风或大震作用时,随着结构侧向变形的增大,消能构件或消能装置率先进入非弹性状态,产生较大阻尼,大量消耗输入结构的地震或风振能量,使主体结构避免出现明显的非弹性状态,且迅速衰减结构的地震或风振反应(位移、速度、加速度等),保护主体结构及构件在强地震或大风中免遭破坏或倒塌,达到减震抗震的目的。
消能部件一般由消能器、连接支撑和其他连接构件等组成。
消能部件中的消能器(又称阻尼器)分为速度相关型如粘滞流体阻尼器、粘弹性阻尼器、粘滞阻尼墙、粘弹性阻尼墙;位移相关型如金属屈服型阻尼器、摩擦阻尼器等和其它类型,如调频质量阻尼器(TMD)、调频液体阻尼器(TLD)等。
采用消能减震技术的结构体系与传统抗震结构体系相比,具有更高安全性、经济性和技术合理性。
9.1.2 技术指标
建筑结构消能减震设计方案,应根据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件、建筑结构方案和建筑使用要求,与采用抗震设计的设计方案进行技术和经济可行性的对比分析后确定。采用消能减震技术结构体系的设计、施工、验收和维护应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011和《建筑消能建筑技术规程》JGJ 297进行,设计安装做法可参考国家建筑标准设计图集《建筑结构消能减震(振)设计》09SG610-2,其产品应符合现行行业标准《建筑消能阻尼器》JG/T 209的规定。
9.1.3 适用范围
消能减震技术主要应用于多高层建筑,高耸塔架,大跨度桥梁,柔性管道、管线(生命线工程),既有建筑的抗震(或抗风)性能的改善,文物建筑及有纪念意义的建(构)筑物的保护等。
9.1.4 工程案例
江苏省宿迁市建设大厦、北京威盛大厦等新建工程,以及北京火车站、北京展览馆、西安长乐苑招商局广场4号楼等加固改造工程。
9.2 建筑隔震技术
9.2.1 技术内容
基础隔震系统是通过在基础和上部结构之间,设置一个专门的隔震支座和耗能元件(如铅阻尼器、油阻尼器、钢棒阻尼器、粘弹性阻尼器和滑板支座等),形成刚度很低的柔性底层,称为隔震层。通过隔震层的隔震和耗能元件,使基础和上部结构断开,将建筑物分为上部结构、隔震层和下部结构三部分,延长上部结构的基本周期,从而避开地震的主频带范围,使上部结构与水平地面运动在相当程度上解除了耦连关系,同时利用隔震层的高阻尼特性,消耗输入地震动的能量,使传递到隔震结构上的地震作用进一步减小,提高隔震建筑的安全性。目前除基础隔震外,人们对层间隔震的研究和应用也越来越多。
隔震技术已经系统化、实用化,它包括摩擦滑移系统、叠层橡胶支座系统、摩擦摆系统等,其中目前工程界最常用的是叠层橡胶支座隔震系统。这种隔震系统,性能稳定可靠,采用专门的叠层橡胶支座作为隔震元件,是由一层层的薄钢板和橡胶相互叠置,经过专门的硫化工艺粘合而成,其结构、配方、工艺需要特殊的设计,属于一种橡胶厚制品。目前常用的橡胶隔震支座有天然橡胶支座、铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座等。
9.2.2 技术指标
采用隔震技术后的上部结构地震作用一般可减小3~6倍,地震时建筑物上部结构的反应以第一振型为主,类似于刚体平动。其地震反应很小,结构构件和内部设备都不会发生破坏或丧失正常的使用功能,在内部工作和生活的人员不仅不会遭受伤害,也不会感受到强烈的摇晃,强震发生后人员无需疏散,房屋无需修理或仅需一般修理,从而保证建筑物的安全甚至避免非结构构件如设备、装修破坏等次生灾害的发生。
建筑隔震设计方案,应根据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件、建筑结构方案和建筑使用要求,与采用抗震设计的设计方案进行技术、经济可行性的对比分析后确定。采用隔震技术结构体系的计算分析应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011进行,设计安装做法可参考国家建筑标准设计图集《建筑结构隔震构造详图》03SG610-1,其产品应符合现行行业标准《建筑隔震橡胶支座》JG 118的规定。
9.2.3 适用范围
建筑隔震技术一般应用于重要的建筑,一般指甲、乙类等特别重要的建筑;也可应用于有特殊性使用要求的建筑,传统抗震技术难以达到抗震要求的或有更高抗震要求的某些建筑,也可用于抗震性能不满足要求的既有建筑的加固改造,文物建筑及有纪念意义的建(构)筑物的保护等。
9.2.4 工程案例
北京三里河七部委联合办公楼、北京地铁复八线、福建省防震减灾中心大楼、昆明新机场等。
9.3 结构构件加固技术
9.3.1 技术内容
结构构件加固技术常用的有钢绞线网片聚合物砂浆加固技术和外包钢加固技术。
钢绞线网片聚合物砂浆加固技术是在被加固构件进行界面处理后,将钢绞线网片敷设于被加固构件的受拉部位,再在其上涂抹聚合物砂浆。其中钢绞线是受力的主体,在加固后的结构中发挥其高于普通钢筋的抗拉强度;聚合物砂浆有良好的渗透性、对氯化物和一般化工品的阻抗性好,粘结强度和密实程度高,一方面可起保护钢绞线网片的作用,另一方面将其粘结在原结构上形成整体,使钢绞线网片与原结构构件变形协调、共同工作,以有效提高其承载能力和刚度。
外包钢加固法是在钢筋混凝土梁、柱四周包型钢的一种加固方法,可分为干式和湿式两种。湿式外包钢加固法,是在外包型钢与构件之间采用改性环氧树脂化学灌浆等方法进行粘结,以使型钢与原构件能整体共同工作。干式外包钢加固法的型钢与原构件之间无粘结(有时填以水泥砂浆),不传递结合面剪力,与湿式相比,干式外包钢法施工更方便,但承载力的提高不如湿式外包钢法有效。
9.3.2 技术指标
钢绞线网片聚合物砂浆加固的材料和设计计算及施工应符合行业标准《钢绞线网片聚合物砂浆加固加固技术规程》JGJ 337的要求;外包钢加固的设计计算和胶粘剂的要求应符合国家现行标准《混凝土结构加固设计规范》GB 50367和行业标准《建筑抗震加固技术规程》JGJ 116的规定,关于钢材、焊缝设计及其施工的要求应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定。
9.3.3 适用范围
钢绞线网片聚合物砂浆加固技术适用于砌体结构砖墙、钢筋混凝土结构梁、板、柱和节点的加固。外包钢加固技术适用于需要提高截面承载能力和抗震能力的钢筋混凝土梁、柱结构的加固。
9.3.4 工程案例
钢绞线网片聚合物砂浆与外包钢加固技术已在北京火车站、北京工人体育场、北京工人体育馆、中国国家博物馆、厦门郑成功纪念馆、厦门特区纪念馆等加固改造工程中应用。
9.4 建筑移位技术
9.4.1 技术内容
建筑物移位技术是指在保持房屋建筑与结构整体性和可用性不变的前提下,将其从原址移到新址的既有建筑保护技术。建筑物移位具有技术要求高、工程风险大的特点。建筑物移位包括以下技术环节:新址基础施工、移位基础与轨道布设、结构托换与安装行走机构、牵引设备与系统控制、建筑物移位施工、新址基础上就位连接。其中结构托换是指对整体结构或部分结构进行合理改造,改变荷载传力路径的工程技术,通过结构托换将上部结构与基础分离,为安装行走机构创造条件;移位轨道及牵引系统控制是指移位过程中轨道设计及牵引系统的实施,通过液压系统施加动力后驱动结构在移位轨道上行走;就位连接是指建筑物移到指定位置后原建筑与新基础连接成为整体,其中可靠的连接处理是保证建筑物在新址基础上结构安全的重要环节。
9.4.2 技术指标
采用建筑移位技术的结构设计可依据国家现行行业标准《建(构)筑物移位工程技术规程》JGJ/T 239及《建筑物移位纠倾增层改造技术规范》CECS225进行,变形监测做法可按现行行业标准《建筑变形测量规范》JGJ8执行。
9.4.3 适用范围
适用于具有使用价值或保留价值或历史价值的既有建(构)物的整体移位,对于这些既有建(构)物因规划调整、小区平面布置改变等原因,需整体从原址移位到附近新址,其移位方式包括平移、旋转及局部顶升。可考虑进行移位的建(构)筑物为:一般工业与民用建筑,其层数为多层,其结构形式可包括砌体结构、钢筋混凝土结构、砖木结构、钢结构等;其他构筑物;古建筑、历史建筑与特殊建筑。
9.4.4 工程案例
厦门市人民检察院综合楼6层钢筋混凝土框架结构平移工程、泉州佳丽彩印厂专家楼平移工程、北京英国大使馆(国家一级文物)整体平移工程、济南宏济堂历史建筑整体移位工程等。
9.5 结构无损性拆除技术
9.5.1 技术内容
无损性拆除技术主要包括金刚石无损钻切技术和水力破除技术,这两种技术对结构产生的扰动小,对保留结构基本无冲击,不损坏保留结构的性能状态,同时它具有低噪声、轻污染、效率高的特点。主要用于既有建(构)物结构改造时部分结构与构件的无损性拆除。
(1)金刚石无损钻切技术
利用金刚石工具包括金刚石绳锯、金刚石圆盘锯、金刚石薄壁钻等,通过其对既有混凝土结构构件进行锯切、切削与钻孔形成切割面,将结构需切割拆除的部分与保留的结构分离,满足保留既有混凝土结构的受力性能和使用寿命的技术要求。
(2)水力破除技术
水力破除技术是采用高速水射流来破除混凝土的静力铣刨技术。混凝土是多孔材料且抗拉强度相对较低,高速水射流穿透混凝土孔隙时产生内压,当内压超过混凝土的抗拉强度时,混凝土即被破除,而水流对钢筋没有影响,故钢筋可以原样保留。
9.5.2 技术指标
(1)金刚石无损钻切技术
1)金刚石绳锯:
绳索的变向是通过导向轮的组合安装来实现的,施工过程中导向轮的安装与主动驱动轮中的位置关系应巧妙的设计,以满足切割要求。
绳索切割线速度不低于18m/s。
金刚石绳索的质量标准应满足切割过程中最大张拉强度的要求。
2)金刚石圆盘锯 :
切割锯片与切割深度的关系见表9.1。
表9.1 切割锯片与切割深度关系表
锯片直径/mm  400  600  700  1200
切割深度/mm 150  250  300  500

切割锯的轨道安装偏差控制在3mm以内,锯片固定完成后检查调整锯片与切割面的垂直度,平行于墙体切割楼板时,距离墙边最小切割距离为30mm。
3)金刚石薄壁钻:
采用十字画线法确定钻孔中心,孔位偏差不超过3mm。
利用连续钻孔进行切割时,钻孔采用Φ89mm或Φ108mm孔径施工,1m长度方向上布置钻孔数为11~13个。切割直线偏差小于20mm。
(2)水力破除技术
水力破除技术参数主要为压力、流量、冲程;如压力大、流量小则施工效率会大大降低,压力小、流量大则无法破除混凝土,冲程大则破除深度大,冲程小则破除深度小,三者有着密不可分,应针对不同标号强度、级配的混凝土参数的进行设定。具体参数详见表9.2。
表9.2水力破除技术参数表
破除形式 压力/MPa 流量/(L/min)
机器人形式 180~220 180~220
手持式形式 220~260 20~26

9.5.3 适用范围
适用于各类既有钢筋混凝土结构建筑的局部结构拆改及有保留结构要求的工程施工。
9.5.4 工程案例
北京三元桥(跨京顺路)桥梁快速大修工程、京港澳高速公路石安段支漳河特大桥改扩建工程、北京牡丹园公寓2号楼拆除工程等。
9.6 深基坑施工监测技术
9.6.1 技术内容
基坑工程监测是指通过对基坑控制参数进行一定期间内的量值及变化进行监测,并根据监测数据评估判断或预测基坑安全状态,为安全控制措施提供技术依据。
监测内容一般包括支护结构的内力和位移、基坑底部及周边土体的位移、周边建筑物的位移、周边管线和设施的位移及地下水状况等。
监测系统一般包括传感器、数据采集传输系统、数据库、状态分析评估与预测软件等。
通过在工程支护(围护)结构上布设位移监测点,进行定期或实时监测,根据变形值判定是否需要采取相应措施,消除影响,避免进一步变形发生的危险。监测方法可分为基准线法和坐标法。
在水平位移监测点旁布设围护结构的沉降监测点,布点要求间隔15~25m布设一个监测点,利用高程监测的方法对围护结构顶部进行沉降监测。
基坑围护结构沿垂直方向水平位移的监测,用测斜仪由下至上测量预先埋设在墙体内测斜管的变形情况,以了解基坑开挖施工过程中基坑支护结构在各个深度上的水平位移情况,用以了解和推算围护体变形。
临近建筑物沉降监测,利用高程监测的方法来了解临近建筑物的沉降,从而了解其是否会引起不均匀沉降。
在施工现场沉降影响范围之外,布设3个基准点为该工程临近建筑物沉降监测的基准点。临近建筑物沉降监测的监测方法、使用仪器、监测精度同建筑物主体沉降监测。
9.6.2 技术指标
(1)变形报警值。水平位移报警值,按一级安全等级考虑,最大水平位移≤0.14%H;按二级安全等级考虑,最大水平位移≤0.3%H。
(2)地面沉降量报警值。按一级安全等级考虑,最大沉降量≤0.1%H;按二级安全等级考虑,最大沉降量≤0.2%H。
(3)监测报警指标一般以总变化量和变化速率两个量控制,累计变化量的报警指标一般不宜超过设计限值。若有监测项目的数据超过报警指标,应从累计变化量与日变量两方面考虑。
9.6.3 适用范围
用于深基坑钻、挖孔灌注桩、地连墙、重力坝等围(支)护结构的变形监测。
9.6.4 工程案例
深圳中航广场工程、上海万达商业中心等。
9.7 大型复杂结构施工安全性监测技术
9.7.1 技术内容
大型复杂结构是指大跨度钢结构、大跨度混凝土结构、索膜结构、超限复杂结构、施工质量控制要求高且有重要影响的结构、桥梁结构等,以及采用滑移、转体、顶升、提升等特殊施工过程的结构。
大型复杂结构施工安全性监测以控制结构在施工期间的安全为主要目的,重点技术是通过检测结构安全控制参数在一定期间内的量值及变化,并根据监测数据评估或预判结构安全状态,必要时采取相应控制措施以保证结构安全。监测参数一般包括变形、应力应变、荷载、温度和结构动态参数等。
监测系统包括传感器、数据采集传输系统、数据库、状态分析评估与显示软件等。
9.7.2 技术指标
监测技术指标主要包括传感器及数据采集传输系统测试稳定性和精度,其稳定性指标一般为监测期间内最大漂移小于工程允许的范围,测试精度一般满足结构状态值的5%以内。监测点布置与数量满足工程监测的需要,并满足《建筑与桥梁结构监测技术规范》GB50982等国家现行监测、测量等规范标准要求。
9.7.3 适用范围
大跨度钢结构、大跨度混凝土结构、索膜结构、超限复杂结构、施工质量控制要求高且有重要影响的建筑结构和桥梁结构等,包含有滑移、转体、顶升、提升等特殊施工过程的结构。
9.7.4 工程案例
武汉绿地中心、上海中心、深圳平安金融中心、天津津塔、上海东方明珠塔、广州电视塔等超高层与高耸结构、国家体育场钢结构、五棵松体育馆钢结构、国家大剧院钢结构、深圳会展中心钢结构、昆明新机场、上海大剧院、2010年上海世博会世博轴钢结构与索膜结构、中国航海博物馆结构;大同大剧院钢筋混凝土薄壳结构等大跨空间结构,CCTV新台址异形结构;大同美术馆三角锥钢结构顶推滑移工程,贵州盘县大桥顶推工程,中航技研发中心顶升工程等。
9.8 爆破工程监测技术
9.8.1 技术内容
在爆破作业中爆破振动对基础、建筑物自身、周边环境物均会造成一定的影响,无论从工程施工的角度还是环境安全的需要,均要对爆破作业提出控制,将爆破引发的各类效应列为控制和监测爆破影响的重要项目。
爆破监测的主要项目主要包括:(1)爆破质点振动速度;(2)爆破动应变;(3)爆破孔隙动水压力;(4)爆破水击波、动水压力及涌浪;(5)爆破有害气体、空气冲击波及噪声;(6)爆破前周边建筑物的检测与评估;(7)爆破中周边建筑物振动加速度、倾斜及裂缝。
振动速度加速度传感器、应变计、渗压计、水击波传感器、脉动压力传感器、倾斜计、裂缝计等分别与各类数据采集分析装置组成监测系统;对有害气体的分析可采用有毒气体检测仪;空气冲击波及噪声监测可采用专用的爆破噪声测试系统或声级计。
9.8.2技术指标
爆破监测在具体实施中应符合国家现行标准《爆破安全规程》GB6722、《作业场所空气中粉尘测定方法》GB5748、《水电水利工程爆破安全监测规程》DL/T5333。
9.8.3 适用范围
适用于市政工程、海港码头、铁路、公路、水利水电工程中的岩石类爆破。
9.8.4 工程案例
三峡水利枢纽三期上游围堰拆除工程、小浪底水利枢纽的左右岸开挖工程、秦山核电站大型基坑开挖爆破、重庆轻轨三号线江北机场站工程、南水北调丹江口水库加高工程、西北热力穿山隧道爆破施工。
9.9 受周边施工影响的建(构)筑物检测、监测技术
9.9.1 技术内容
周边施工指在既有建(构)筑物下部或临近区域进行深基坑开挖降水、地铁穿越、地下顶管、综合管廊等的施工,这些施工易引发周边建(构)筑物的不均匀沉降、变形及开裂等,致使结构或既有线路出现开裂、不均匀沉降、倾斜甚至坍塌等事故,因此有必要对受施工影响的周边建(构)筑物进行检测与风险评估,并对其进行施工期间的监测,严格控制其沉降、位移、应力、变形、开裂等各项指标。
各类穿越既有线路或穿越既有建(构)筑物的工程,施工前应按施工工艺及步骤进行数值模拟,分析地表及上部结构变形与内力,并结合计算结果调整和设定施工监控指标。
9.9.2 技术指标
检测主要是对既有结构的现状、结构性态进行检测与调查,记录结构外观缺陷与损伤、裂缝、差异沉降、倾斜等作为施工前结构初始值,并对结构进行承载力评定及预变形分析。结构承载力评定应包含较大差异沉降、倾斜或缺陷的作用;监测及预警主要为受影响的建(构)筑物结构内部变形及应力,倾斜与不均匀沉降,典型裂缝的宽度与开展,其他典型缺陷等。
9.9.3 适用范围
周边施工包含深基坑施工、地铁穿越施工、地下顶管施工、综合管廊施工等。
9.9.4 工程案例
天津老城厢深基坑开挖对周边居民楼影响监测,天津地下管廊顶管施工对周边居民楼影响监测,北京地铁10号线穿越施工过程检测监测,合肥地铁3号线穿越施工对上部建筑影响检测监测与评估。
9.10 隧道安全监测技术
9.10.1 技术内容
对隧道衬砌结构变形监测,根据监测数据判定隧道的安全性,实现隧道安全监测。
监测系统应包括监测断面测点棱镜、自动全站仪、通讯装置、控制计算机以及数据中心服务器,采用实时在线控制方式,可实现数据的受控采集和实时分析,同时实现监测数据和报警信息的实时发布。
系统实施具体要求如下:
(1)在隧道衬砌结构表面设置监测断面,监测断面应设置在变形影响区内,监测断面间距一般5~15m,特殊地质地段和重要构筑物附近的断面应适当加密;
(2)每个监测断面设置监测棱镜若干,一般要在拱顶、拱腰、拱脚等部位设置监测点;
(3)在监测区域外的稳定区布置基准断面,可以在监测区外布置2个基准断面,每断面设置棱镜2~5个,两基准断面之间棱镜组成基线,采用自动全站仪进行基于基线的变形测量;
(4)自动全站仪应尽量设置在两个基准断面之间,同时要避让最大变形区域,减少监测过程中具有有限角度补偿的自动全站仪的人工纠偏工作量;
(5)监测报警阈值根据现场实际情况计算设置,同时符合相关规范。
9.10.2 技术指标
监测实施过程应符合现行国家标准《工程测量规范》GB50026、《城市轨道交通工程测量规范》GB50308等。
9.10.3 适用范围
施工和运营中的隧道安全监测。
9.10.4 工程案例
深圳地铁9号线,深圳地铁9号线西延线等。


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