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浅谈由建筑施工引发的结构设计问题
Discussion on structural design issues caused by building construction
章亚光 (福州市房管局建筑设计院 350001)
[提 要] 介绍了建筑施工中引起的几个质量问题,针对出现的问题从结构设计方面提出了修改意见和加强措施。
[关键词] 建筑施工 结构设计 安全 质量
Abstract: Introcing some quality problems usually happened in the building construction, giving the suggestion and measures from structural design。
Key words: building constuction ; structural design ; security ; quality
设计与施工是建筑工程的两个重要环节,一个工程完成的好坏,设计与施工起到决定性的作用。建筑结构设计完成后,接下来就是进行施工。建筑施工能否按图施工?设计是否符合实际?施工质量是否能达到设计要求?这些都是作为结构设计人员应关注的。下面就施工中容易产生的几个结构问题进行讨论,同时作为结构设计人员宜针对这些对结构不利的情况,采取适当的措施。
1 现浇钢筋砼楼板支座负钢筋倒伏问题
楼板上的钢筋按设计要求绑扎完毕,隐蔽验收后方可开始浇捣砼,但施工中往往未注意保护已架立好的支座负钢筋,造成这些钢筋倒伏情况严重。这种情况造成支座负弯矩无足够的钢筋来承担,支座处板面就容易出现裂缝,板的刚度降低和挠度加大,使板的受力状态逐渐趋向简支,即跨中实际弯矩比设计弯矩大许多,因而使板配筋偏于不安全。
这种由于施工不当引起的安全隐患,当然首先应从施工方法及操作规程上采取措施,加强质量管理及隐蔽签证。另外结构设计也应针对这种实际情况采取必要的加强措施,设计文件中应明确提出施工要保证支座负筋位置准确的要求,施工时应设置足够的钢筋撑脚(马凳筋),以加强支座负筋的抗踩踏能力,设计时应注意适当加粗支座负筋和架立筋的直径。既然计算中连续板支座负钢筋按弹性分析与实际情况有出入,楼面板宜按塑性内力重分布的方法计算,从而减小支座弯矩,增大跨中弯矩,而屋面板考虑到防水防裂,仅跨中弯矩按塑性分析,这样使计算结果较为接近实际,也提高了板的安全度。
2 面层和装修的超重超载
施工中常常由于模板支撑不平,造成楼屋面板结构层不平整。有时由于砼浇捣不够认真,也会造成面层凹凸不平,这样就导致砂浆找平层加厚。一般设计找平层厚为20~25mm,而实际找平层最厚可达到70~80mm,平均也达到了20~30mm,无形之中就使恒载增加0.4~0.6KN/m2。同样砌体墙面不平,也存在面层加厚加重的情况。
当前住宅多为毛坯房,由业主自行装修,木地板与花岗岩地面荷重相差较大,还有顶棚有无做吊顶、吊柜等,这样造成装修荷载较难确定。
以上超重情况相当于设计降低了楼面的使用活荷载、降低了结构安全性。针对这种情况,设计中可根据当地的施工水平适当加厚面层进行计算。装修荷载方面,可考虑卧室采用木地板,厅、厨、卫部分采用花岗岩或缸砖地面。
3 柱与非承重墙、构造柱与梁的连接
在框架结构中后砌的填充墙与框架柱交接处,沿高度每隔500mm或400mm设2Φ6与柱拉结,伸入柱内的锚固长度不小于规范规定的受拉钢筋最小锚固长度,施工中浇柱砼之前须预留插筋,在柱侧模上钻孔,这在施工上存在一定难度,再加上如果施工措施未跟上,容易造成漏筋、错位情况严重。对后浇的构造柱往往都是上下各预留插筋,柱下端与梁上预留的插筋连接施工没什么问题,问题在上端,需要在模板上钻孔,定位困难,常常造成上下错位,插筋形同虚设。通常施工单位对遗漏、错位的插筋往往不够重视,采取钻孔,灌环氧树脂,然后插筋的办法,这种措施存在孔深不足,抗拔不满足要求的弊端。有的施工单位干脆凿开砼保护层,将拉结筋焊在柱箍筋上,这种破坏柱结构的做法更是不可取。拉结筋与构造柱对于抗震结构来讲有着相当重要的作用,无论是施工还是设计都应采取措施保证它们的有效作用。针对这种情况结构设计可修改插筋做法,以有利于施工和质量保证。对于遗漏错位的柱插筋、拉结筋设计上须明确采用植筋的做法,钻孔,灌结构胶,插筋锚入的深度不小于10d,这样才能确保起到构造柱和拉结筋的作用。
4 现浇砼楼板的干缩开裂问题
现浇砼楼板浇完砼后,往往在很短的时间楼面就开始出现龟裂,在温差较大的地区或季节尤为明显。显然这种裂缝不是板受荷重引起的,而是砼在干缩开始时出现的裂缝。这种裂缝的产生多数都是由于砼的水灰比太大引起的,这种干缩裂缝的存在使结构的刚度降低,挠度增大,受力后加速裂缝的开展,从而降低整个结构的安全性和耐久性。
现在不少工程采用的是商品砼(泵送砼),由砼预拌厂提供,因为泵送砼要求砼的和易性要好,流动性高,要有较大的坍落度。普通梁板结构的非泵送砼的坍落度是30~50mm,而泵送砼坍落度是100~200mm,相差很大。砼预拌厂为了达到可泵性,可能采取多掺水的做法,导致砼水灰比太大。
为了防止砼水灰比太大引起的干缩裂缝,应根据不同环境条件下砼的耐久性要求,结构设计文件上写明该工程砼允许的最大水灰比,避免砼出现太大的水灰比。同时砼预拌厂、施工单位和监理单位要加强对砼制作质量的管理和监督,以防止水灰比太大的砼在工程中使用。
5 梁贯通钢筋的连接
由于抗震结构承受地震反复作用,规范规定梁顶面和底面应有贯通全梁的钢筋,并规定了相应的构造要求,但对钢筋的接头位置未给予明确,而施工单位对接头位置应设于何处比较合适未必很清楚,这样可能造成接头设在结构不利之处。因此设计中宜对接头位置加以明确。钢筋不应在梁柱节点中切断或搭接,宜避开梁端加密区,不宜位于构件最大弯矩处。同时接头数量应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2004。对于基础梁的受力情况往往同楼层梁相反,更应注明接头位置。
综上所述,设计与施工的关系是息息相关的,结构设计人员如能经常深入施工现场,了解具体的施工工艺以及施工存在的具体问题,就能不断积累经验,针对工程通病及施工难度,对设计进行不断地改进,提高设计水平,最大限度地降低工程中的安全隐患。
参考文献
[1]《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)
[2]《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2004)
浅谈结构设计的基本原则
[摘 要]结构设计的目的、结构设计的四项基本原则。
[关键词]刚柔相济、多道防线、抓大放小、打通关节、建筑结构。
结构的设计的目的是使建筑物安全和能够适应使用的要求。结构设计还要遵循结构设计的主要要求是结构安全可靠(节省资金也是一项),所以,我们在结构设计中要保证这样要求和遵循这个原则。我们现在学习的结构有:钢筋混凝土结构、砌体结构、刚结构、道路和桥梁结构,我们毕业后将要从事的也是结构的设计,我们不能不去考虑一下有关结构设计的要求及其基本的原则,结构设计的好坏直接影响建筑物的使用和建筑业的发展,同时,还会影响到使用者的安全。基于这样的要求,下面来总结一下结构设计的基本原则。
结构设计的四项基本原则:
1、刚柔相济
合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。结构太刚则变形能力差,强大的破坏力瞬间袭来时,需要承受的力很大,容易造成局部受损最后全部毁坏;而太柔的结构虽然可以很好的消减外力,但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。结构是刚多一点好,还是柔多一点好?刚到什么程度或柔到什么程度才算合适呢?这些问题历来都是专家们争论的焦点,现今的规范给出的也只是一些控制的指标,但无法提供“放之四海皆准”的精确答案。最后,专家们达成难以准确言传的共识:刚柔相济乃是设计者的追求。
2、多道防线
安全的结构体系是层层设防的,灾难来临,所有抵抗外力的结构都在通力合作,前仆后继。这时候,如果把“生存”的希望全部寄托在某个单一的构件上,是非常非常危险的。多肢墙比单片墙好,框架剪力墙比纯框架好等等,就是体现了多道防线的设计思路。也许我们会自信计算的正确性,但更要牢记绝对安全的防备构件是存在的,还是应该多多考虑:当第一道防线跨了,第二道防线能顶住吗?或者能顶住多少?还有没有第三、第四道防线?
3、抓大放小
“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等是建筑结构设计中非常重要的概念。有人问:为什么不是“强柱强梁”“强剪强弯”呢?为什么所有构件都很强的结构体系反而不好,甚至会有安全隐患呢?
这里面首先包含着一个简单的道理:绝对安全的结构是没有的。简单地说,虽然整个结构体系是由各种构件协调组成一体,但各个构件担任的角色不尽相同,按照其重要性也就有轻重之分。一旦不可意料的破坏力量突然袭来,各个构件协作抵抗的目的,就是为了保住最重要的构件免遭摧毁或者至少是最后才遭摧毁,这时候牺牲在所难免,让谁牺牲呢?明智之举是要让次要构件先去承担灾难。“宁为玉碎,不为瓦全”,如果平均用力,可能会“玉石俱粉”,损失则更大矣!在建筑结构中,柱倒了,梁会跟着倒;而梁倒了,柱还可以不倒的。可见柱承担的责任比梁大,柱不能先倒。为了保证柱是在最后失效,我们故意把梁设计成相对薄弱的环节,使其破坏在先,以最大限度减少可能出现的损失。如果梁柱等同看待,企图让他们都“坚不可摧”,则可能会造成同时破坏,后果会更糟糕,损失会更大。所以关键时刻要分清主次,抓大放小,也就是要取大舍小。
4、打通关节
在结构体系中,所谓关节,是指变化相聚之处,或变化出现的地方。不同类型的构件相接处,同一构件截面改变之处,是关节。广义上,诸如结构错层之处,体量改变之处,转换层亦是关节。关节无处不在,因为结构体系乃是变化的统一。外力突然袭来之时,对于单一的构件,力量的传递简明,因而容易控制。对于复杂的结构体系,关节的复杂性难于预测和控制,即使从理论上保证了每个组成构件的强度和刚度,但因关节的普遍存在,力量的传递往往不能畅通而出现集中甚至中断,破坏由此而发生。历次灾害表明,从节点开始破坏的建筑占了相当大的比例。
所以理想的结构体系当然是浑然一体的--也就是没有任何关节的,这样的结构体系使任何外力都能迅速传递和消减。基于这个思路,设计者要做的就是要尽可能地把结构中各种各样的关节“打通”,使力量在关节处畅通无阻。中医上云:“通则不痛,痛则不通”,结构就象一个人,气穴若不能畅通,症结和隐患就会产生。在设计的四项基本原则中,“刚柔相济”,“多道防线”,“抓大放小”是设计概念中的战略问题,但要想得让这些战略思想得以实现,靠的是“打通关节”这个原则作为保证的,结构设计的具体操作,最后全都归到“打通关节”的贯彻和实施上来。
如何打通关节?在设计概念里,要解决的是外力在结构体系内重分配的问题,要确保力量是按照各构件的刚度大小进行分配的,避免出现不合理的集中,最终达致静态的平衡。因结构形本为“静”,灭于“动”中。所有 “动” 的因素对于结构均为不利。打通关节保持平衡的目的其实就是使其永远处于原始的静态,当力量不能畅通时,构件与构件之间,构件的组成元素与元素之间的静态平衡一旦被破坏,结构变成机动,“动”即是死,即为终结。可见设计者是协调者,其任务是让所有互不相关的静态构件相聚之后依然处于静态(也就是使其保持常态),或者是处在相对的静态之中。
综上所述,我们可以初步的了解一下结构设计的基本原则,从而为我们设计的合理和安全也奠定了基础。
浅谈现浇混凝土结构中后浇带施工
绍兴市水联建设工程有限公司 王开元 王水超
后浇带是指在现浇整体钢筋混凝土结构中,只在施工期间留存的临时性的带形缝,起到消化沉降收缩变形的作用,根据工程需要,保留一定时间后,再用混凝土浇筑密实成为连续整体的结构。根据笔者体会,将现浇混凝土结构中后浇带的施工方法作一介绍。
一、适用范围
本方法适用于高低结构的高层住宅、公共建筑及超长结构的现浇整体钢筋混凝土结构中后浇带的施工,其他有特殊要求结构中的后浇带施工可参照本方法。
二、施工工艺
1、由于施工原因需设置后浇带时,应视工程具体结构形状而定,留设位置应经设计院认可。
2、后浇带的保留时间。应按设计要求确定,当设计无要求时,应不少于40天;在不影响施工进度的情况下,应保留60天。
3、后浇带的保护。基础承台的后浇带留设后,应采取保护措施,防止垃圾杂物掉入。保护措施可采用木盖覆盖在承台的上皮钢筋上,盖板两边应比后浇带各宽出500毫米以上。地下室外墙竖向后浇带可采用砌砖保护。楼层面板后浇带两侧的梁底模及梁板支承架不得拆除。
4、后浇带的封闭。浇筑结构混凝土时,后浇带的模板上应设一层钢丝网,后浇带施工时,钢丝网不必拆除。后浇带无论采用何种形式设置,都必须在封闭前仔细地将整个混凝土表面的浮浆凿除,并凿成毛面,彻底清除后浇带中的垃圾及杂物,并隔夜浇水湿润,铺设水泥浆,以确保后浇带砼与先浇捣的砼连接良好。地下室底板和外墙后浇带的止水处理,按设计要求及相应施工验收规范进行。后浇带的封闭材料应采用比先浇捣的结构砼设计强度等级提高一级的微膨胀混凝土(可在普通混凝土中掺入微膨胀剂UEA,掺量为12%—15%)浇筑振捣密实,并保持不少于14天的保温、保湿养护。
三、施工要点
1、后浇带砼中使用的微膨胀剂和外加剂品种,应根据工程性质和现场施工条件选择,并事先通过试验确定掺入量。
2、所有微膨胀剂和外加剂必须具有出厂合格证及产品技术资料,并符合相应技术标准和设计要求。
3、微膨胀剂的掺量直接影响混凝土的质量,因此,其秤量应由专人负责,允许误差一般为掺入量的±2%。
4、混凝土应搅拌均匀,否则会产生局部过大或过小的膨胀,影响混凝土质量。所以应对掺微膨胀剂的混凝土搅拌时间适当延长。
5、后浇带砼应密实,与先浇捣的砼连接应牢固,受力后不应出现裂缝。
6、在预应力结构中,后浇带内的非预应力筋必须为预应力筋的锚固、张拉等留出必要空间。
7、预应力结构中的后浇带内有非预应力筋、预应力筋、锚具、各种管线等,此处的后浇带砼浇捣时,应高度注意其密实度。
8、地下室底板中后浇带内的施工缝应设置在底板厚度的中间,形状为“U”字型。
9、后浇带混凝土浇筑完毕后应采取带模保温保湿条件下的养护,应按规范规定,浇水养护时间一般砼不得少于7天,掺外加剂或有抗渗要求的砼不得少于14天。
10、浇筑后浇带的混凝土如有抗渗要求,还应按规范规定制作抗渗试块。
四、质量要求
后浇带施工时模板应支撑安装牢固,钢筋进行清理整形,施工质量应满足钢筋混凝土设计和施工验收规范的要求,以保证混凝土密实无裂缝。
五、效益分析
通过设置后浇带,使大体积混凝土可以分块施工,加快了施工进度,缩短了施工工期。由于不设永久性的沉降缝,简化了建筑结构设计,提高了建筑物的整体性,同时也减少了渗漏水的因素。
(绍兴市水联建设工程有限公司 王开元 王水超)
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摘 要
在当今工程实际中,框架结构是应用非常广泛的一种结构布置形式。它的钢及水泥用量随然比较大,造价也比混合结构高,但具有梁柱承重,墙体只起分隔和围护的作用,房间布置比较灵活,门窗开置的大小、形状都较为自由的特点。
本文将对办公楼进行建筑设计,并对设计给予相应的说明,详诉本办公楼的结构布置,根据建筑设计和相关规范条款给出合理的柱网图;在综合考虑了结构在各种恒载、活载、风荷载以及地震荷载作用下的情形后,详细的分析了结构在风荷载和地震荷载作用下的横向和纵向的各种性能,具体的计算了结构的梁、柱的弯矩、轴力、剪力,并进行了相应的内力组合,并由此进行了框架配筋部分,最后完成了柱下独立基础的有关计算。从而比较完整地完成了该写字楼的各项设计工作。
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土木工程是最古老的工程学科,它与人类的生存和发展息息相关。土木工程本身具有四个特征:(1)综合性:大多数自然学科都与土木工程有千丝万缕的联系,数学、力学更是其理论内核。近年来迅速发展的计算机科学,更使得土木工程发生了巨大的变化;(2)社会性:土木工程面对的对象是地球,可以说土木工程的最终目的就是为了更合理地改造地球,满足人类的生活和生产的需要。可见土木工程与每个人都有联系;(3)实践性:土木工程是从实践中发展起来的学科,至今仍有许多理论无法解决的问题要靠实践经验来解决;(4)技术,经济,建筑艺术的统一性:运用合理的技术和资金营造有艺术观赏性和实际使用价值的建筑物是土木工程。
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建设法规论文
实行建设监理制度是我国建设领域的一项重大改革,是我国对外开放、利用外资、国际交往日益扩大的结果。自1998年开始试点以来,取得了很大成绩,其在工程建设中地位日益提高,在控制工程质量、造价、工期的效果日益显著,现在正在逐步在各行业推广开来。
通过实行建设监理,使我国的建设工程管理体制开始向社会化、专业化、规范化的管理模式转变,在项目法人与承包商之间引入了建设监理单位作为中介服务的第三方,在项目法人与承包商、项目法人与监理单位之间形成了以经济合同为纽带,以提高工程质量和建设水平为目的的相互制约、相互协作、相互促进的一种新的建设项目管理运行体制。同时众多监理单位的建立,多家建立单位参与同一项目的投标与监理,使建设工程管理也引入了竞争机制,为提高建设工程质量、节约投资、缩短工期创造了条件,建设监理制度正在逐步由摸索、借鉴阶段向完善、成熟阶段发展。但是由于我国的建设监理制度起步晚,旧的建设工程管理体制还在运行并对束缚着监理制度的发展,对建设工程监理制度与质量监督的关系模糊,关于工程建设监理的法规制度不完善,监督引导机制不健全,对工程监理的作用、意义和监理人员的条件理解片面等原因,使我国的工程建设监理还存在许多问题,还有一些需要改进和完善的地方。
一、提高对实施项目监理的重要性的认识
目前业主、施工单位和质量监督机构对实行工程监理的意义及其重要性缺乏认识,对监理的地位及与各方的关系认识模糊,业主认为监理人员是自己的雇员,必须为自己的利益服务,按自己的要求办,施工单位认为监理人员是业主利益的代表,是为业主服务与说话的,不把监理人员当作独立的第三方看待,质量监督机构又认为监理人员代替了自己的职能,因而忽视了对工程质量的监管,由于以上的模糊认识,使工程建设各方在关系的协调上不顺畅,监理人员的决定不能实施,监理人员的意见不能落实,监理效果不够理想,工程质量监督出现漏洞,当工程出现质量问题时,容易出现互相推委扯皮的现象。因此建设项目各方及质量监督机构必须认识到在我国过去的工程建设管理体制下,由于责、权、利不明确,投资失控、进度失控、质量失控的现象不断出现,造成了许多钓鱼工程、高投入低效益工程和只有开工、没有竣工的长尾巴工程,浪费了大量的建设资金,使建设项目丧失了许多发挥效益的好时机,造成了很大损失。通过十多年的监理实践,证明实施工程建设监理是降低工程造价、加快工程进度、提高工程质量、减少投资浪费的有效措施。
二、正确理解与明确业主与监理、承包商与监理的关系
业主与监理之间是通过工程建设监理合同建立起来的一种委托与被委托的关系,双方都要在合同约定的范围内行使各自的权力和义务。监理接受业主的委托对项目的实施进行监理,但监理不是业主在项目上的利益代表,监理必须依据工程建设监理合同、设计文件、有关规范、规定及相关法律对项目实施独立、科学、公正的监理,业主有权要求更换不称职的监理人员或解除监理合同,但不得干预和影响监理人员的正常工作,不得随意变更监理人员的指令。监理人员接受业主的委托,对项目的实施进行监督与管理,要对业主负责,监理的一切活动必须以监理合同和工程承包合同为依据,以实现三个控制为目的,以自己的名义独立进行,在业主与承包商之间要做到不偏不倚、独立、客观、公正。
监理与承包商都受聘于业主,二者之间没有任何合同或协议关系,也不得签署任何形式的合同或协议,不得参与承包商与工程建设有关的任何活动,他们只是在双方各自与业主签署的合同、设计文件、相关法律法规和规范约束下的监督与被监督、管理与被管理的关系,监理人员必须独立公正地行使监理权,认真维护业主与承包商的合法权益,承包商对监理人员的决定不能接受时,可以通过仲裁、申诉等方式解决。
三、要正确认识工程质量与工程建设各方的关系
一项工程项目的实施,要经过地质勘探、测量、设计、施工等多道程序,每一道程序都与工程建设质量有着密不可分的关系。把工程建设质量简单归结到设计、施工或监理任何一方的说法或结论都是片面的、不完整的。当一项工程立项以后,要从工程的勘探、测量、设计阶段抓起,直到工程建成投入使用、正常运行为止。在整个过程中,任何一个环节的疏忽,都可能造成工程质量的缺陷,甚至工程质量事故。因此,当工程出现质量事故后,要根据工程建设资料,认真分析产生事故的原因,找出责任方,以便追究其责任。
四、加大培训力度,严格培训措施,规范监理市场
建设工程监理是一项技术服务性的工作,对监理人员的知识结构、知识的广度、深度和监理人员的思想素质、道德修养都有着较高的要求,还要求监理人员具有一定实践经验、足够的管理知识,要掌握与工程建设相关的法律、法规知识,要理解国家的有关政策,要具有一定的经济方面的知识。建立监理人员持证上岗与注册制度是维护监理秩序、保证监理人员质量和监理工程质量的有效措施。我国目前持有监理培训证的人员有一万多人,从绝对数字上看人数不少,应该基本能够满足我国建设市场的需要,但是由于我国目前建设监理市场不健全,监督管理机制不完善,个人对监理工作的理解有偏差,监理单位与设计、施工、管理单位没有脱钩,许多持证的人员是各级领导干部或一些设计、施工、管理单位的骨干,有的甚至是单位的文秘、办公室工作人员等,他们有证但不能上岗监理,而另一些在岗的监理人员又无证,不具备监理资格。同时我们的培训工作有时又显得流于形式,没有严格的考试制度,许多人只报名,但不参加学习培训,应付了事,对我们的监理工作和监理队伍建设造成了不良影响,监理质量没有保证。
五、加强对监理人员的教育,维护监理人员的公正、客观、科学性
业主与监理人员是委托与被委托的合同关系,监理人员与承包商是监理与被监理的关系,监理要始终维持自己独立第三方的位置,既不为经济利益、为多揽工程而偏袒业主,也不收受承包商的任何礼品与贿赂,而做睁只眼、闭只眼、忽视工程质量的事,监理人员在施工现场,要对业主和承包商做到“不吃、不收、不要、不拿”,只有这样才能做到不手软、不嘴短,客观、公正地评价工程质量,维护自己的声誉,赢得双方的尊重,赢得客户。
监理单位要建立监理人员学习与培训制度,对监理人员进行业务技能培训、监理法规学习和思想道德教育,使监理人员有与监理工作相应的知识理论水平,有较强的责任感,有不怕苦、不怕累的精神,有良好的身体素质,有敢于承认错误的勇气,有敢于批评与自我批评的气魄,要敢于讲真话、讲实话,教育监理人员热爱监理工作,维护监理单位的形象。
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同时,土建工程造价的管理,能把建设项目的投资用在各工程项目、各单位以至各分部分项工程之间。在各投资项目之间进行均衡而合理的分配,能使建设单位的投资获得尽可能高的效益。控制成本费用,有利于我国建筑业节省大量的建设资金,推进我国现代化建设的进程。
我国土建工程造价管理存在着“三超”现象相当普遍,建设工程周期长、消耗量大, 不但受科学技术条件的限制,而且受客观过程的发展及其表现程度的限制,常常出现概算超估算、预算超概算、决算超预算的问题,通常称为“三超”现象。
土建工程造价的管理与投资控制的实质,就是运用科学技术原理和经济及法律手段,解决工程建设活动中的技术与经济经营与管理等实际问题,只有在项目建设的各个阶段;
采用科学的计价方法和切合实际的计价依据,合理确定投资估算,才能把握市场经济的脉搏,减少或避免建设资金的流失,最大限度地提高建设资金的投资效益。
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浅谈土木环境中的绿色施工
摘要:建筑活动是人类对自然资源、环境资源影响最大的活动之一。近几年来,建筑业取得的成绩是显著的,为国民经济和社会发展做出的贡献有目共睹,但是建筑业在发展过程中还存在不少问题,突出表现在难以摆脱粗放型增长方式,整个行业高投入、高消耗、高污染,对资源能源的依赖性较强,消耗性过高,对资源环境的保护不够。
关键字:环境污染 绿色施工含义 施工原则 施工措施 施工方法
1前言
据有关资料统计,目前在消耗资源和环境污染方面建筑业占的比例比较大。建筑业耗用了人类从自然界中获取原材料的50%以上,消耗了全球可利用能源的50%左右,建筑施工污染比例占到了空气污染、光污染、电磁污染等各种污染总和的34%,并排放出了相当于人类活动垃圾40% 的建筑垃圾。由此可见, 倡导建筑企业实行“ 绿色施工”,对于控制资源消耗和环境污染是何等重要。因此,建筑业可持续发展已成为全球关注的焦点,绿色施工是在建筑业落实可持续发展战略的重要手段。
2施工对环境的污染
2.1随着人类社会的发展,人们的需求也日益提高,建筑业的发展也不断提高。相应的土木工程施工也给环境带来一定的危害。建筑施工对环境影响问题的主题是人类工程——经济活动引起的环境的异常变化。垃圾填埋造成的污水渗漏,基坑开挖对周围地质体、环境、生态等均产生一定的影响,即会产生一系列的环境工程地质问题,建筑材料对室内空气污染,建筑施工垃圾的处理等等。
2.2环境影响的识别和评价应考虑以下因素
(1)对大气的污染。
在施工阶段会引起尘土飞扬, 施工工地内堆放水泥、灰土、砂石等易产生扬尘污染物料, 爆破或者拆除建筑物、构筑物等都会对大气环境造成污染。
(2)对水的污染。
施工破坏该地的生态环境引起水土流失,机械设备及运输车辆的维修保养产生油垢以及施工阶段用水的同时都会对水体产生一定的影响。
(3)对土壤的污染。
施工中产生的固体废物及由水体污染都会给土壤带来危害。
(4)废弃物。
(5)噪声。
建筑噪声具有突发性特点。建筑工程通常是按照人们建设、改造城市的要求而进行的一项活动。其噪声干扰是随着建筑作业活动的发生而出现的,对于周围城市居民来说,这是一种突发性的干扰。建筑噪声干扰具有非永久性特点。建筑噪声会随着建筑作业活动的结束而结束,因此,其对居民的干扰是非永久性的。另外,建筑施工噪声还具有强度大且持续时间集中、技术强制性强、噪声控制难度大等特点
(6)资源和能源的浪费。
大型公共建筑全年能耗较大,单位面积耗电量远高于一般民用建筑。些大型公共建筑在设计上盲目追求形式,忘记了节约能源,很多都搞大玻璃幕墙,完全不考虑避阳、绝热等措施。同时,建筑体与室外相连部分少,无法有效利用室外低温,导致建筑内部发热量大,很多空调制冷机春秋季仍连月运转,造成巨大的能源浪费。
(7)局部地区性环境问题,例如一般情况下,震动、无线电波可不视作环境影响,而在特殊条件下,这些因素可成为环境影响。
2.3确定环境因素时应考虑以下因素:
(1)环境因素的识别。
(2)确定重大环境因素。
(3)新产品、新工艺或新材料对环境影响。
(4)是否处于环境敏感地区。
(5)活动、产品或服务发生变化对环境因素有什么影响。
(6)环境影响的频度和范围。
2.4地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的,而人口增长的速度是不断加快的。因此,人类为了争取生存,必须很好的保护环境、绿色施工是基本国策的必然要求。坚持以科学发展观统领社会经济发展的全局,大力发展循环经济,建设资源节约型和环境保护型社会,这是我国的基本国策,建设业是国民经济的重要组成部分,建设施工又是建设业重要的一环,所以施工企业实施绿色施工是我国基本国策的必然要求。
3绿色施工的含义
具有可持续发展思想的施工方法或技术,被称为绿色施工技术或可持续施工技术。它不是独立于传统施工技术的全新技术,而是用可持续的眼光对传统施工技术的重新审视,是符合可持续发展战略的施工技术。绿色施工是以可持续发展思想为基本宗旨的施工方法,在施工过程中最大限度地减少施工活动对场地及周围环境的不利影响,严格控制噪声污染、光污染和大气污染。建筑企业要把发展和环保的矛盾统一起来,一个非常有效的途径就是实施绿色施工。
4绿色施工所遵循的原则
传统的施工模式以追求施工进度和控制项目成本为主要目标, 虽然各个工程项目也有对于施工质量、安全生产和环境包含的目标, 但是它们都处在从属于进度和成本的次要地位。为了节约成本和加快施工进度, 施工企业往往会沿用落后的施工工艺, 采用人海战术, 拼设备、拼材料, 造成资源的浪费资源和环境破坏。
绿色施工是清洁生产原则和循环经济”3R”原则在建筑施工过程中的具体应用。清洁生产原则要求在建筑施工全过程的每一个环节, 以最小量的资源和能源消耗, 使污染的产生降低到最低程度。清洁生产不仅要实现施工过程的无污染或少污染, 而且要求建筑物在使用和最终报废处置过程中, 也不对人类的生存环境造成损害。循环经济所要求的“3R”原则包括“Rece,Reuse,Recy-cle” 即“ 减量化” 、“ 再使用” 、“循环再生利用”的原则。减量化原则要求建筑施工项目应当用较少的原材料和能源投人来达到完成建筑施工的目的, 即从源头上注意节约资源和减少污染再使用原则是要求建成的建筑物应当有一个相对较长的使用期限, 而不是太过频繁的更新换代, 即所谓“ 造了就拆, 拆了又造”再循环原则是要求建筑物在完成其使用功能而被拆除后, 原来的建筑材料还能够被重新利用, 而不是变成建筑垃圾。
5我国建筑业企业绿色施工
现状目前,建筑企业追求快速发展,忽视绿色施工,建筑耗能巨大造成的污染也很大。业主在招标文件中,没有将绿色施工作为一项指标进行评分,或者没有给予合适的权重,而是在保证质量的条件下拼命压价;由于施工人员大多文化程度偏低,对绿色施工没有很好的意识,对施工过程的环境护、能源节约尤为不重视,同样也造成绿色施工推广的困难;绿色施工的经济性差也带来了推广的困难。一些绿色施工技术的运用需要增加一定的设施或人员投入,或需要调整施工作业时间,从而导致建筑成本的增加,如无声振捣、现代化隔离防护、节水节电等新型设备(施);有利于可持续的建造方法的研究与确定等。
6 推进建筑业绿色施工的措施
6.1 建立绿色施工的法规标准和制度
当前我国绿色施工尚处于起步阶段,实施绿色施工,必须要实施科学管理,提高企业管理水平,使企业从被动地适应转变为主动的响应,使企业实施绿色施工制度化、规范化。在推进绿色施工的实践中,及时总结地区和企业经验,对绿色施工评价指标进一步量化,并逐步形成相关标准和规范,使绿色施工管理有标可依。随着社会进步和经济发展,我们将把一些企业的好经验及时总结和研究, 条件成熟时上升为标准,有些还可以上升为强制性标准。
6.2 绿色施工与环境结合
工程施工过程会扰乱场地环境,这一点对于未开发区域的新建项目尤其严重。场地平整、土方开挖、施工降水、永久及临时设施建造(如:在满足施工、设计和经济方面要求的前提下,尽量减少清理和扰动的区域面积,尽量减少临时设施、减少施工用管线)、场地废物处理(如:场地内哪些区域将被用作仓储和临时设施建设,如何合理安排承包商、分包商及各工种对施工场地的使用,减少材料和设备的搬动)等均会对场地上现存的动植物资源、地形地貌、地下水位等造成影响。因此,施工中减少场地干扰、尊重基地环境,对保护生态环境、维持地方文脉,具有重要的意义。
6.3 绿色施工与当地气候结合
承包商在选择施工方法、施工机械,安排施工顺序,布置施工场地时应结合气候特征,以减少因气候原因而带来施工措施的增加,资源和能源用量的增加,有效的降低施工成本,减少因为额外措施对施工现场及环境的干扰, 可以有利于施工现场环境质量品质的改善和工程质量的提高。如:在雨季来临之前,完成土方工程、基础工程的施工,以减少地下水位上升对施工的影响,减少其它需要增加的额外雨季施工保证措施。
6.4 绿色施工减少环境污染
工程施工中产生的大量灰尘、噪音、有毒有害气体、废物等会对环境品质造成严重的影响, 也将有损于现场工作人员、使用者以及公众的健康。因此,减少环境污染,提高环境品质也是绿色施工的基本原则。
7实施绿色施工的方法
绿色施工并不是完全独立于传统施工的施工体系,它是在传统施工的基础上按科学发展观对传统施工体系进行创新和提升,其主要方法如下:
7.1 系统化
施工体系是一个系统工程,它包括施工组织设计、施工准备(场地、机具、材料、后勤设施等准备),施工运行、设备维修和竣工后施工场地的生态复原等等。如前所述,传统施工也有节约资源和环保指标,但往往局限于选用环保型施工机具和实施降噪、降尘的环保型封闭施工局部环节,而绿色施工要求从施工组织设计开始的施工全过程(全系统)都要贯彻绿色施工的原则。制度
7.2 社会化
在传统施工中,设法节约资源和保护环境主要是施工企业的现场施工人员,而绿色施工要求全社会(政府主管部门、施工企业、广大民众)达成绿色施工的共识,支持和监督绿色施工的实施。按照绿色施工的全体人员(领导成员、现场人员、后勤服务人员等)都担负着绿色施工的相应任务,如中铁三局在青藏铁路工地举办青藏铁路环保培训班培训员工,除了在施工环保外,对生活垃圾和施工污水也进行无害化处理,以保护环境
7.3信息化
在施工中工程量是动态变化的,随着施工的推进,工程量参数实时变化,传统施工是粗放型施工,施工机械的机种和机台数量往往采用定性方法选定,固定的机种和机台数量不能有效地适应动态变化的工程量,所以会造成机种不匹配、机台数量偏多或偏少、工序衔接不顺畅或脱节等弊病,很难实现高效、低耗、环保的目标。
7.4一体化
7.4.1一体化的体现
施工实践表明,在确保完成工程任务的前提下投入的工程机械和机台数愈少,则工程的工效、耗料、环保的指标数就愈好,所以一体化施工方式成为实施绿色施工的又一重要施工方式,一体化作业工程机械成为国内外著名工程机械厂商竞相开发的新机种。一体化施工指使用单台工程机械可以连续地顺序完成工程的多个或全部工序,从而减少进场的工程机械机种和数量,消除工序衔接的停闲时间,减少施工人员,从而提高工效、降低物料消耗、减少环境污染。
7.4.2实施一体化施工主要有2种方式:
(1) 使用多功能工程机 械进行一体化作业,即一机作业,化(工序)繁为简。如俄罗斯开发的凸块式压实轮多功能压路机,主机为凸块式压实轮压轮机,压实轮前置推土板,机后置平板式振动器,可代替推土机、静压压路机、振动压路机同时完成(一体化)土质路基的回填、推平、静压实和振动压实作业,减少进场的机种和数量,从而减少了工程机械对环境的污染并节约作业成本10%,还加快了施工进度。
(2) 连续运输。运输作业是施工中重要的一环,据统计资料分析,运输作业时间占施工总作业循环时间的1/4~1/2,环境负荷(有害气体排放、振动、噪声、扬尘等)的1/10-1/2。近年来,由于电动式皮带运输机等连续式运输机械的技术进步,连续运输已成为绿色施工的运输方式获得推广运用。与间歇式的运输方式相比,连续运输采用清洁能源电能,环境负荷小、运输连续、无二次运输环节、效率高、作业成本低。
7.5其它
除上述四化以外,实施绿色施工的方法还有:尽量少占施工用地,在施工中尽量保护生态环境;大力开发和使用环保型工程机械,重视建设副产物(建设固体废弃物、建筑垃圾)的再生利用;推广使用环保型建筑材料(建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等),努力提高工程机械及零部件的3R率(可重复使用、可循环使用、可再生使用率)等。
8结束语
8.1绿色施工是世界施工技术发展的必然趋势。
上世纪80 年代以来,发达国家进入循环经济时代,其施工企业也相应实施绿色施工(亦称清洁施工、环保施工)。为了促进施工企业实施绿色施工,日、美、德等发达国家,都制定了相应的法律、法规、政策,对具有绿色施工能力的企业,给予奖励。随着循环经济理念已成为世界各国的共识,绿色施工技术也随之成为世界施工技术发展的必然趋势。
8.2绿色施工在我国前景
随着我国建筑业的发展和人们对于环境保护意识的日益增强, 施工过程中的资源浪费现象和施工活动所造成的环境污染问题也越来越为人们所重视。不断加强施工环境管理、改进施工工艺、使用环保材料和机械、减少资源浪费和环境污染、实现绿色施工是施工企业所要追求的目标, 也是施工企业的社会责。21 世纪是生态建设的世纪,企业的竞争不仅是质量、成本、进度、服务等方面的竞争,而且是生态环境保护的竞争、企业绿色形象的竞争,积极主动地把绿色施工能力作为企业的竞争力予以培养和完善,充分运用科学的管理方法,采取切实可行的行动做到保护环境、节约能源,将成为建筑施工企业的必然选择。
参考文献
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