導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇土建技術(shù)論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

二、土建工程施工中混凝土技術(shù)的探討

混凝土施工技術(shù)主要有材料的配比、攪拌、澆灌、振搗以及后期的養(yǎng)護(hù)工作，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要高水平的專業(yè)施工，以確?；炷恋馁|(zhì)量，提高建筑物的使用壽命。

1.混凝土材料的配比混凝土由于自身具備的優(yōu)點(diǎn)，是目前建筑行業(yè)中應(yīng)用最廣泛的建筑材料之一，在土建工程中涉及到的混凝土施工，需要在選材上進(jìn)行精細(xì)的檢測，還需要嚴(yán)格的配比試驗(yàn)才能確定，它將直接決定了建筑物的安全性和使用性能，因此這是一項(xiàng)非常重要的工作；同時(shí)在施工過程中，還要根據(jù)不同建筑物的用途對選材進(jìn)行限制，或者是要求材料能耐高溫、或者是要求材料具有一定的抗震性能。

2.混凝土的攪拌混凝土的攪拌工作，是混凝土投入施工的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，攪拌效果的好壞會對建筑物的質(zhì)量有很大的影響，因此要特別注意以下幾點(diǎn)，首先，在進(jìn)入攪拌環(huán)節(jié)之前，要確定材料性能是否符合要求，并對計(jì)量工作進(jìn)行嚴(yán)格的控制；其次，就是對攪拌設(shè)備的檢查，看其是否符合相關(guān)要求；最后，就是在攪拌過程中要按照不同材料的投放順利依次放入，并且還要把握好攪拌時(shí)間，特別是在最后的卸料環(huán)節(jié)，要控制好混凝土的溫度；這一系列的工作都將對混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此，整個(gè)攪拌過程中，要求施工人員必須具有精細(xì)、準(zhǔn)確、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，認(rèn)真按要求完成每道工序。

3.混凝土的澆灌對豎向的施工結(jié)構(gòu)來說，要想確保施工質(zhì)量，要特別重視以下幾個(gè)方面的問題；第一，要用水泥砂漿在豎向建筑的底端進(jìn)行填充，將厚度保持在五厘米到十厘米之間；第二是要及時(shí)解決建筑過程中出現(xiàn)的離析現(xiàn)象；第三是在混凝土澆灌過程中，如果模板的高度超過了三米，那么應(yīng)該在施工中采取具體的措施來確?；炷恋氖┕べ|(zhì)量，盡可能地避免混凝土出現(xiàn)下滑。比如說通過由外向內(nèi)的方式，連續(xù)性地澆灌墻體和柱體，減少模板承受的壓力；在完成澆筑工作后，要給予它兩個(gè)小時(shí)的時(shí)間用來完成混凝土初凝工作；當(dāng)混凝土具有一定的強(qiáng)度之后，再進(jìn)行接下來的梁板施工；第四在混凝土澆灌中要注意好時(shí)間的控制，包括各道工序持續(xù)的時(shí)間，還要提前對模板、預(yù)埋件、支架等進(jìn)行檢查。

篇2

施工技術(shù)方案管理是技術(shù)管理最為重要的職責(zé)，貫穿于工程建設(shè)的全過程。

(1)帶著問題踏勘現(xiàn)場。在技術(shù)方案研究和制定過程中，要從現(xiàn)場地形地貌、臨建規(guī)劃布置、實(shí)施手段及方法、安全及環(huán)保，甚至永久結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)布置等多個(gè)角度，由技術(shù)、機(jī)械設(shè)備和測量等不同專業(yè)技術(shù)人員帶著不同的問題，反復(fù)多次踏勘現(xiàn)場，通過深入了解和研究現(xiàn)場情況，制定切合實(shí)際的技術(shù)方案。

(2)提前開展技術(shù)方案研究。對N－J工程建設(shè)而言，在人員、機(jī)械設(shè)備和物資材料等方面有很大的比例來自巴基斯坦國外，國外人員進(jìn)場以及進(jìn)口機(jī)械設(shè)備、物資材料周期長;實(shí)施階段需補(bǔ)充地質(zhì)勘探;私有化的土地征地工作困難等。受這些因素制約，對分項(xiàng)工程來說，必須提前開展施工技術(shù)方案的研究和制定工作，一般需提前1a左右時(shí)間。

(3)汲取國外先進(jìn)的技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)。N－J工程施工技術(shù)難度極大，其咨詢公司(NJC)中層以上的技術(shù)、管理人員主要來自美國、挪威等西方發(fā)達(dá)國家，并有部分是學(xué)者或?qū)＜?，他們有著豐富和先進(jìn)的水電技術(shù)知識和管理經(jīng)驗(yàn)，為承包商學(xué)習(xí)知識和積累經(jīng)驗(yàn)提供了不可多得的平臺和機(jī)遇。一方面與工程師保持良好的工作關(guān)系，如多參與雙方的會議，積極主動與工程師溝通，遇到工程問題多請教，多傾聽工程師的意見和看法等。另一方面在工作之余，在不違背原則的情況下，真心地把工程師當(dāng)作自己的朋友看待，多參與雙方的互動和交流，可以了解很多國際上先進(jìn)的水電技術(shù)知識和管理經(jīng)驗(yàn)。如N－J工程的400m級深豎井施工采用移動式門機(jī)載物提升、引水洞TBM掘進(jìn)段采用風(fēng)險(xiǎn)管理模式等，都是受到工程師的啟發(fā)、為我所用的結(jié)果。

(4)技術(shù)方案的優(yōu)化和調(diào)整。國際工程的施工技術(shù)方案要求更精細(xì)，盡可能地考慮到施工各個(gè)環(huán)節(jié)和細(xì)節(jié)，對可能存在的風(fēng)險(xiǎn)要制定應(yīng)對措施。承包商對施工技術(shù)方案優(yōu)化工作責(zé)無旁貸，但應(yīng)該是適度和合理的。一個(gè)成熟的施工技術(shù)方案，還應(yīng)該從節(jié)約業(yè)主投資和降低承包商施工成本等角度，結(jié)合多方(包括工程師)的合理化建議和意見，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際對方案進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。

(5)邀請工程師參與技術(shù)方案討論和交底。對一些重要的技術(shù)方案討論和交底，主動邀請工程師參與，可起到一舉三得的效果:首先，讓工程師看到承包商的言行一致，增進(jìn)其對承包商的信任度;其次，對現(xiàn)場工程師而言，也是技術(shù)交底，更便于他們對施工現(xiàn)場實(shí)施監(jiān)督和管理;再次，也可讓承包商的現(xiàn)場施工人員及早了解到工程師對現(xiàn)場施工的要求和看法，預(yù)防施工中可能產(chǎn)生的偏差。

(6)嚴(yán)格執(zhí)行批準(zhǔn)的技術(shù)方案。技術(shù)方案一旦得到工程師的認(rèn)可和批準(zhǔn)，現(xiàn)場施工時(shí)就要嚴(yán)格遵守和執(zhí)行，如果確實(shí)需要進(jìn)一步地優(yōu)化或調(diào)整，必須事先與工程師溝通、協(xié)商，并以書面形式報(bào)工程師批準(zhǔn)。

1．2施工進(jìn)度計(jì)劃管理

N－J工程的施工進(jìn)度計(jì)劃主要包括總進(jìn)度計(jì)劃、年度進(jìn)度計(jì)劃、月進(jìn)度計(jì)劃和日進(jìn)度計(jì)劃4方面內(nèi)容，承包商及工程師均配有專職技術(shù)人員從事進(jìn)度計(jì)劃的分析、制定和更新等管理工作。

(1)總進(jìn)度計(jì)劃管理。N－J工程合同文件規(guī)定總進(jìn)度計(jì)劃需每3個(gè)月更新1次，或按工程師的指令不定期更新?？傔M(jìn)度計(jì)劃歷來受到業(yè)主、工程師及承包商極其高度地重視，它涉及到承包商的履約能力，以及業(yè)主能否從按期發(fā)電中受益。另外，承包商從更新的總進(jìn)度計(jì)劃中，可檢查施工人員、設(shè)備等資源配置能否滿足工程進(jìn)展需求，及時(shí)按需補(bǔ)充;另外，利用總進(jìn)度計(jì)劃中的邊界條件(如征地、資金、施工圖供應(yīng)等問題)，為變更、索賠尋求突破口，如在2011年，承包商利用更新的總進(jìn)度計(jì)劃，成功地取得了N－J工程304d的工期索賠。

(2)其他進(jìn)度計(jì)劃管理。承包商要重視的不僅是總進(jìn)度計(jì)劃管理，而且還要重視年度、月和日進(jìn)度計(jì)劃管理。N－J工程的具體做法是:將工程師批準(zhǔn)的總進(jìn)度計(jì)劃完工時(shí)間提前1～2個(gè)季度，制定出承包商的內(nèi)控總進(jìn)度計(jì)劃，將內(nèi)控總進(jìn)度計(jì)劃逐年分解成各年度施工進(jìn)度計(jì)劃，以此確保總進(jìn)度計(jì)劃的落實(shí);年度進(jìn)度計(jì)劃再按月分解成月施工進(jìn)度計(jì)劃，每月28日項(xiàng)目部召開月進(jìn)度計(jì)劃會議，總結(jié)本月的施工完成情況和安排下月的施工計(jì)劃，對本月未完成計(jì)劃的項(xiàng)目，具體分析原因和找出解決辦法，日常工作中，由總監(jiān)辦和工程部負(fù)責(zé)聯(lián)合檢查和督促月進(jìn)度計(jì)劃執(zhí)行情況;各分項(xiàng)目部根據(jù)月進(jìn)度計(jì)劃，每日下午召開現(xiàn)場碰頭會，檢查當(dāng)日完成情況，解決現(xiàn)場施工問題和安排下一日的施工任務(wù)。項(xiàng)目部形成“以日促月、以月保年、以年?？偂钡牧己檬┕し諊?，提高了承包商履約能力，以確?？傔M(jìn)度計(jì)劃目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。

1．3施工圖紙管理

(1)水電工程N(yùn)－J工程由工程師提供施工圖，承包商根據(jù)施工圖細(xì)化和繪制車間圖。提早、明確告知工程師各分項(xiàng)工程開工日期和供圖計(jì)劃非常必要，也為以后可能因工程師供圖不及時(shí)導(dǎo)致的索賠提供依據(jù)。

(2)積極配合工程師做好詳細(xì)設(shè)計(jì)前的補(bǔ)充勘探工作。工程師在分項(xiàng)工程詳細(xì)設(shè)計(jì)之前，可能要作一些補(bǔ)充勘探工作，需要承包商積極配合，以有利于工程順利開工。

(3)工程師來自世界多個(gè)國家，個(gè)人水平參差不齊而且流動性大，施工圖設(shè)計(jì)工作缺乏連貫性、系統(tǒng)性。因此，工程師提供的施工圖比較粗略，修改較多，甚至出現(xiàn)已開工部位停工待圖現(xiàn)象。作為承包商對此必須要有充足的心理準(zhǔn)備并提前制定應(yīng)對措施，如及時(shí)主動與設(shè)計(jì)工程師溝通;要求現(xiàn)場工程師有一定的權(quán)限處理施工圖局部修改問題;采用現(xiàn)場確認(rèn)單形式解決施工圖局部修改等。

(4)在施工圖方面給工程師或業(yè)主的建議要做到慎密、周全。由于N－J工程在可行性研究階段勘查工作不足，導(dǎo)致在工程建設(shè)初、中期設(shè)計(jì)變更項(xiàng)目多，而工程師會想方設(shè)法找理由將設(shè)計(jì)變更的責(zé)任推卸給承包商，以達(dá)到減少業(yè)主投資和降低風(fēng)險(xiǎn)的目的。為此，承包商在施工圖方面的建議必須有理有據(jù)，思路清晰、慎密，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、周全，同時(shí)還要顧及各方利益，尤其是承包商的利益。

1．4變更、索賠管理

變更、索賠是技術(shù)管理的重要職責(zé)之一，主要體現(xiàn)在相關(guān)技術(shù)資料和信息的收集、整理上，如施工圖修改，施工程序、方法被動更改，工程量大幅增減及其復(fù)核計(jì)算等。這些是變更、索賠工作非常重要的基礎(chǔ)資料，能夠?yàn)樽兏?、索賠提供充分的、強(qiáng)有力的支撐。在N－J工程建設(shè)過程中，通過技術(shù)、商務(wù)和施工等專業(yè)的密切配合，多項(xiàng)變更、索賠取得了成功。

1．5及時(shí)跟蹤現(xiàn)場，預(yù)防和糾正方案執(zhí)行偏差

再切合實(shí)際的施工方案，受現(xiàn)場實(shí)際條件及施工人員素質(zhì)的影響，在實(shí)施過程中，總會或多或少地存在著局部偏差，需要技術(shù)人員及時(shí)跟蹤施工現(xiàn)場，了解和掌握技術(shù)方案執(zhí)行情況，預(yù)防和堅(jiān)決糾正方案執(zhí)行中的人為偏差。不管是現(xiàn)場實(shí)際條件導(dǎo)致的方案局部調(diào)整，還是施工人員素質(zhì)造成的方案局部偏差，都需要及時(shí)與工程師溝通，盡量避免停工或增加不必要的施工成本。

2水電工程科研管理

鑒于N－J工程規(guī)模和特殊地理位置，其多個(gè)項(xiàng)目的施工技術(shù)難度極大，而作為一個(gè)大型國際工程，也為科技研發(fā)提供了良好的機(jī)遇和平臺。以國際工程為依托，更容易學(xué)習(xí)國際上先進(jìn)的水電科技技術(shù)知識和管理經(jīng)驗(yàn)，汲取精華，為我所用。N－J工程在科研方面取得了一些重要成果，主要得益于做了如下幾個(gè)方面的工作。

(1)完善科研機(jī)構(gòu)、健全科研制度。早在2009年，項(xiàng)目部就成立了以總經(jīng)理為組長的科研領(lǐng)導(dǎo)小組，2013年又任命了技術(shù)科技總監(jiān)主抓項(xiàng)目科研工作，并相應(yīng)成立了科研所，進(jìn)一步完善了N－J項(xiàng)目的科研組織機(jī)構(gòu)，科技研發(fā)涵蓋了N－J項(xiàng)目的各個(gè)專業(yè)。同時(shí)，從科研職責(zé)、內(nèi)容、程序、獎勵、激勵與約束、考核、保密等角度，制定了一系列規(guī)章制度，進(jìn)一步健全了科研管理規(guī)章制度。

2)遵循科研原則、制定科研預(yù)案。在科研管理方面，針對科研項(xiàng)目，一貫按“了解項(xiàng)目背景，確立科研課題;成立科研小組，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)力量;聯(lián)合國內(nèi)機(jī)構(gòu)，提升科研質(zhì)量;借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，力爭科研創(chuàng)新;總結(jié)科研成果，積累科技經(jīng)驗(yàn)”的原則，并采取相應(yīng)的科研措施和制定相應(yīng)的科研預(yù)案，確保了項(xiàng)目科研工作能順利、扎實(shí)、深入地開展。N－J工程在科研管理上正是因?yàn)榻M織完善、制度健全、原則合理、措施得力，才能在諸如小口徑深孔勘探、不良地質(zhì)洞段開挖、復(fù)雜地質(zhì)條件下TBM掘進(jìn)、大變形地下廠房施工、大斷層上修筑攔河大壩、不利條件下超深豎井施工、堿活性骨料應(yīng)用等領(lǐng)域攻克了一道道難題，并能取得多項(xiàng)重要的科研成果。

篇3

二、隔震控制技術(shù)

（一）隔震控制技術(shù)原理

在土木工程的建設(shè)當(dāng)中，隔震控制技術(shù)就是對由地震所產(chǎn)生的振動對建筑的整體結(jié)構(gòu)的隔離作用。工程中的防震體系基本都設(shè)置在工程結(jié)構(gòu)的最底部和基礎(chǔ)工程頂面之間，使得上部的結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)相分離。通過隔震體系來隔離地震波所產(chǎn)生的向上沖擊力，延長工程結(jié)構(gòu)的基本周期，從而降低建筑物的地震反應(yīng)，是的工程整體的加速度變下，通過隔震系統(tǒng)來分擔(dān)地震所產(chǎn)生的能量，以此來達(dá)到減震的作用。通過地震的反應(yīng)圖譜可以看出，隨著周期的變大，加速度的反應(yīng)譜慢慢的減小，通常在底層建筑的剛度很大，所以說周期變短，在發(fā)聲振動的時(shí)候，輸入其中的加速度很大，要是采用相應(yīng)的措施來增加和延長工程結(jié)構(gòu)的基本自震周期，讓其還禮場地中的卓越周期，讓工程結(jié)構(gòu)的基頻處在地震產(chǎn)生高能量的頻段以外，通過這種方式可以有效的降低建筑物輸入的加速度。通過地震的反應(yīng)譜可以看出，當(dāng)周期變大的時(shí)候，反應(yīng)的位移將會增加。

（二）對橡膠支座的運(yùn)用

當(dāng)前用在建筑防震中的橡膠支座是由橡膠片與薄片增強(qiáng)鋼板，通過粘合和硫化加工而成的，通過現(xiàn)代化橡膠的化工技術(shù)的加工制造。它在水平方向上的剛度比較低，而在垂直方向上的剛度很高。這種規(guī)格的橡膠支座最早是在橋梁施工中被應(yīng)用。建筑和橋梁施工所應(yīng)用的橡膠支座在結(jié)構(gòu)上基本是相同的，都有相同的結(jié)構(gòu)動力學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，也同樣的具有耐久性、穩(wěn)定性以及包含防火在內(nèi)的耐受性等，在地震產(chǎn)生的能量沖擊下，橡膠支座會隔離建筑體在水平方向的運(yùn)動分量，而在垂直方向上基本保持不動。通過這種方法不但可以隔離因?yàn)榈罔F或者是公交所產(chǎn)生的高頻率的振動，同時(shí)還可以防止工程結(jié)構(gòu)不會受到地震或者是其他原因產(chǎn)生振動的影響。

（三）鉛芯橡膠支座運(yùn)用

土木工程中鉛芯橡膠支座主要應(yīng)用在疊層上，橡膠支座中間的圓形孔當(dāng)中加入鉛之后制成的，這是對橡膠支座技術(shù)中的一大改進(jìn)。因?yàn)殂U具有較低的屈服點(diǎn)以及很高的可塑性能力，可以使鉛芯橡膠支座中的阻尼比達(dá)到25%~35%之間。鉛芯它具有提升支座吸收能量的能力，保證支座具備濕度的阻尼，同時(shí)還具有增加支座的原有剛度?？刂骑L(fēng)反應(yīng)能力以及抵抗微震的作用。

三、耗能減震技術(shù)

（一）耗能減震技術(shù)原理

土木工程中的結(jié)構(gòu)耗能減震技術(shù)主要是在結(jié)構(gòu)中的某部位安裝耗能設(shè)施，經(jīng)過耗能設(shè)施產(chǎn)生的摩擦，產(chǎn)生彎曲的彈性滯回的形變耗能或者是吸收地震中輸入結(jié)構(gòu)的能量，以此來降低主體結(jié)構(gòu)當(dāng)中的地震反應(yīng)，有效的預(yù)防了結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的損壞或者是倒塌，以此來達(dá)到減震和控震的目的。而在裝有耗能裝置的底部結(jié)構(gòu)我們稱之為耗能減震結(jié)構(gòu)。工程中的耗能減震結(jié)構(gòu)都具備明確的減震機(jī)理、減震的效果較為明顯。安全性能較高、經(jīng)濟(jì)較為合理、技術(shù)較為先進(jìn)以及試用的范圍較為廣泛等特點(diǎn)。

（二）常用的摩擦設(shè)施

摩擦耗能器是依據(jù)摩擦做工所產(chǎn)生的能量的原理而制成的，當(dāng)前應(yīng)有很多種的不同的構(gòu)種類的摩擦耗能器，例如Pall型的摩擦耗能器、限位摩擦耗能器以及摩擦筒制震器，摩擦滑動對應(yīng)的摩擦節(jié)點(diǎn)在剪切鉸耗能器等多種耗能器，摩擦阻尼的種類非常多，但是都具有較強(qiáng)的滯回的特性，滯回環(huán)為矩形，耗能的能力較強(qiáng)，工作的性質(zhì)相對穩(wěn)定。

（三）鋼彈可塑性耗能器

運(yùn)用軟鋼具備優(yōu)良的屈服性能，運(yùn)用其進(jìn)入彈性的可塑范圍之內(nèi)的優(yōu)良滯回特性，當(dāng)前我國已經(jīng)研發(fā)出來很多種的耗能裝置，比如加勁阻尼設(shè)施、錐形的鋼耗制震器、圓形或者是方框形的鋼耗制震器、雙環(huán)耗能節(jié)能器，加勁圓環(huán)狀耗能器以及低屈服點(diǎn)的鋼耗制震器等等，這種耗能器具備優(yōu)良的滯回性能以及穩(wěn)定性能，耗能的能力較大，長期穩(wěn)定可靠而且不會受到環(huán)境和溫度的影響。

（四）粘彈性阻尼器

所謂的粘彈性阻尼器就是通過粘彈性以及約束性鋼板相互交替結(jié)合而成的，它是一種主要和速度相關(guān)聯(lián)的減震裝置。比較常見的粘彈性阻尼器主要是由兩個(gè)T型的約束鋼板，通過一塊矩形的鋼板夾在其中而成，T型的約束性鋼板和中間的鋼板產(chǎn)生了相對性的運(yùn)動，使得彈性的材料產(chǎn)生一種往返型剪切滯回形變來提升結(jié)構(gòu)中的阻尼，消耗輸入其中的振動能量，以此來減小結(jié)構(gòu)當(dāng)中的振動反應(yīng)。當(dāng)前。消能減震技術(shù)有著非常廣泛的應(yīng)用，它不但適用在新建的結(jié)構(gòu)中，同時(shí)又可以用已經(jīng)存在的建筑抗震的加固和維修當(dāng)中。到目前為止，已經(jīng)逐漸開始采取消能減震的技術(shù)，其中涉及到的國家有二十多個(gè)，比較早的在土木工程中運(yùn)用消能減震技術(shù)的國家有新西蘭、美國等發(fā)達(dá)國家。在最近幾十年以來，各個(gè)國家對土木工程中的結(jié)構(gòu)減震的控制和實(shí)驗(yàn)研究一直在不斷的進(jìn)行，并且在隔震支座的功能和改進(jìn)方面有著較好的效果，并研制出了較多的隔震系統(tǒng)中的新型材料和部件，并通過大量的實(shí)驗(yàn)證明了結(jié)構(gòu)減震控制是可以有效的起到隔震的作用。

篇4

隨著鋼管混凝土組合材料研究不斷深入，施工工藝的大幅度改進(jìn)，鋼管混凝土拱橋在全世界范圍內(nèi)，特別是在我國得到了廣泛的應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，自從1990年我國第一座鋼管混凝土拱橋建成以來到目前為止，我國已建或在建鋼管混凝土拱橋有200多座。鋼管混凝土拱橋之所以發(fā)展如此迅速，主要具有如下特點(diǎn)：（1）施工方便，節(jié)省費(fèi)用；（2）有較成熟的施工技術(shù)作支撐；（3）跨越能力大，適應(yīng)能力強(qiáng)；（4）造型優(yōu)美，體現(xiàn)了民族特色；（5）大直徑鋼管卷制工業(yè)化，有力地促進(jìn)了我國鋼管混凝土拱橋的發(fā)展。

隨著鋼管混凝土拱橋的跨徑的增大，剛度越來越柔，作為以受壓為主的結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定成為制約其發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。不少學(xué)者根據(jù)不同的拱橋形式在不同的參數(shù)下，提出了不同的假設(shè)，推導(dǎo)出了很多簡化的穩(wěn)定公式。這些穩(wěn)定公式將為有限元發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)。本文主要是對拱橋穩(wěn)定計(jì)算理論進(jìn)行簡單的闡述。

1 穩(wěn)定計(jì)算理論

1.1 概述

穩(wěn)定問題是橋梁工程常常遇到的問題，與強(qiáng)度問題同等重要。但是，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題不問于強(qiáng)度問題，結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)與材料的強(qiáng)度沒有密切的關(guān)系。結(jié)構(gòu)失穩(wěn)是指結(jié)構(gòu)在外力增加到某一量值時(shí)，穩(wěn)定性平衡狀態(tài)開始傷失，稍有撓動，結(jié)構(gòu)變形迅速增大，從而使結(jié)構(gòu)失去正常工作能力的現(xiàn)象。在橋梁工程中，總是要求其保持穩(wěn)定平衡，也即沿各個(gè)方向都是穩(wěn)定的。

在工程結(jié)構(gòu)中，構(gòu)件、部件及整個(gè)結(jié)構(gòu)體系都不允許發(fā)生失穩(wěn)。屈曲不僅使工程結(jié)構(gòu)發(fā)生過大的變形，而且往往導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞?，F(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)中，不斷利用高強(qiáng)輕質(zhì)材料，在大跨度和高層結(jié)構(gòu)中，穩(wěn)定向題顯得尤為突出。

根據(jù)上程結(jié)構(gòu)失穩(wěn)時(shí)平衡狀態(tài)的變化特征，存在若干類穩(wěn)定問題。土建工程結(jié)構(gòu)中，主要是下列兩類：

（1） 第一類穩(wěn)定問題（分枝點(diǎn)失穩(wěn)）：以小位移理論為基礎(chǔ)。

（2） 第二類穩(wěn)定問題（極值點(diǎn)失穩(wěn)）：以大位移非線性理論的基礎(chǔ)。

實(shí)際工程中的穩(wěn)定問題一般都表現(xiàn)為第二類問題，但是，由于第一類穩(wěn)定問題是特征值問題，求解方便，在許多情況下兩類問題的臨界值又相差不大，因此研究第一類穩(wěn)定問題仍有著重要的工程意義。

研究壓桿屈曲穩(wěn)定問題常用的方法有靜力平衡法((Eular方法)、能量法(Timosheko方法)、缺陷法和振動法。

靜力平衡法：是從平衡狀態(tài)來研究壓桿屈曲特征的，即研究荷載達(dá)到多大時(shí)，彈性系統(tǒng)可以發(fā)生失穩(wěn)的平衡狀態(tài)，其實(shí)質(zhì)是求彈性系統(tǒng)的平衡路徑(曲線)的分支點(diǎn)所對應(yīng)的荷載值(臨界荷載)。

能量法：表示當(dāng)彈性系統(tǒng)的勢能為正定時(shí)，平衡是穩(wěn)定的；當(dāng)勢能為不正定時(shí)，平衡是不穩(wěn)定的；當(dāng)勢能為0時(shí)，平衡是中性的，即臨界狀態(tài)。

缺陷法：認(rèn)為完善而無缺陷的力學(xué)中心受壓直桿是不存在的。由于缺陷的影響，桿件開始受力時(shí)即產(chǎn)生彎曲變形，其值要視其缺陷程度而定。在一般條件下，缺陷總是很小的，彎曲變形不顯著，只是當(dāng)荷載接近完善系統(tǒng)的臨界值時(shí)，變形才迅速增大，由此確定其失穩(wěn)條件。

振動法從動力學(xué)的觀點(diǎn)來研究壓桿穩(wěn)定問題，當(dāng)壓桿在給定的壓力下，受到一定的初始擾動后，必將產(chǎn)生自由振動，如果振動隨時(shí)間的增加是收斂的，則壓桿是穩(wěn)定的。

以上四種方法對于歐拉壓桿而言，得到的臨界荷載是相同的。如果仔細(xì)研究一下可以發(fā)現(xiàn)它們的結(jié)論并不完全一致，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

靜力平衡法的結(jié)論只能指出，當(dāng)P=P1、 P2、…、Pn時(shí)，壓桿可能發(fā)生屈曲現(xiàn)象，至于哪種最有可能，并無抉擇的條件。同時(shí)在P≠P1， P2，…、Pn時(shí)，屈曲的變形形式根本不能平衡，因此無法回答極限系數(shù)的平衡是不穩(wěn)定的問題。

缺陷法的結(jié)論也只能指出當(dāng)P=P1、P2 ，…、Pn時(shí)，桿件將發(fā)生無限變形，所以是不穩(wěn)定的。但對于P在P1、P2…、Pn各值之間時(shí)壓桿是否穩(wěn)定的問題也不能解釋。

能量法和振動法都指出，P>P1之后不論P(yáng)值有多大，壓桿直線形式的平衡都是不穩(wěn)定的。這個(gè)結(jié)論和事實(shí)完全一致。

由于鋼管混凝土系桿拱橋的復(fù)雜性，不可能單依靠上述方法來解決穩(wěn)定問題，日前大量使用的是穩(wěn)定問題的近似求解方法。歸結(jié)起來有兩種類型:一類是從微分方程出發(fā)，通過數(shù)學(xué)上的各種近似方法求解，如逐次漸進(jìn)法;另一種是基于能量變分原理的近似法，如Ritz法。有限元方法可以看作為Ritz法的特殊形式。當(dāng)今非線性力學(xué)把有限元與計(jì)算機(jī)結(jié)合，使得可以將穩(wěn)定問題當(dāng)作非線性力學(xué)的特殊問題，用計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)求解，取得了很大的成功。

1.2 第一類穩(wěn)定有限元分析

根據(jù)有限元平衡方程可以表達(dá)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的物理現(xiàn)象。在T.L列式下，結(jié)構(gòu)增量形式的平衡方程為：

(1-1)

0[K]0——單元剛度矩陣；

0[K]σ——單元初應(yīng)力剛度矩陣;

0[K]L——單元初位移剛度矩陣或單元大位移剛度矩陣;

0[K]T——單元切線剛度矩陣。

U.L列式下，結(jié)構(gòu)的平衡方程為:

(1-2)

發(fā)生第一類穩(wěn)定前，結(jié)構(gòu)處于初始構(gòu)形線性平衡狀態(tài)，因此式(1-1)中大位移矩陣。0[K]T為零。在U.L列式中，不再考慮每個(gè)荷載增量步引起的構(gòu)形變化，所以，不論T.L還是U.L列式，結(jié)構(gòu)的平衡方程的表達(dá)形式是統(tǒng)一的:

(1-3)

在結(jié)構(gòu)處于臨界狀態(tài)下，即使{AR}0，{u}也有非零解，按線性代數(shù)理論，必有:

(1-4)

在小變形情況下，[K]σ與應(yīng)力水平成正比。由于假定發(fā)生第一類失穩(wěn)前結(jié)構(gòu)是線性的，多數(shù)情況下應(yīng)力與外荷載也為線性關(guān)系，因此，若某種參考荷載{ }對應(yīng)的幾何剛度矩陣為[ ]σ，臨界荷載為{P}cr=λ{(lán) }，那么在臨界荷載作用下結(jié)構(gòu)的幾何剛度矩陣為:

（1-5）

于是（1-4）為

（1-6）

式(1-6)就是第一類線彈性穩(wěn)定問題的控制方程。穩(wěn)定問題轉(zhuǎn)化為求方程的最小特征值問題。

一般來說，結(jié)構(gòu)的問題是相對于某種特定荷載而言的。在橋梁結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)內(nèi)力一般由施工過程確定的恒載內(nèi)力(這部分必須按施工過程逐階段計(jì)算)和后期荷載(如二期恒載·活載·風(fēng)載)引起的內(nèi)力兩部分組成。因此，[K]σ也可以分成一期恒載的幾何剛度矩陣 [Kl]σ和后期恒載的幾何剛度矩陣[K2]σ，兩部分。當(dāng)計(jì)算是一期恒載穩(wěn)定問題時(shí)，[Kl]σ=0。[K]σ可直接用恒載來計(jì)算，這樣通過式(3-6)算出的 λ就是一期恒載的穩(wěn)定安全系數(shù);當(dāng)計(jì)算的是后期荷載的穩(wěn)定問題時(shí)，恒載[K]σ可近似為一常量，式((1 - 6)改寫成:

（1-7）

形成和求解式(1-7)的步驟可簡單歸結(jié)為:

1)按施工過程，計(jì)算結(jié)構(gòu)恒載內(nèi)力和恒載幾何剛度矩陣[Kl]σ。;

2)用后期荷載對結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力分析，求出結(jié)構(gòu)初應(yīng)力(內(nèi)力);

3)形成結(jié)構(gòu)幾何剛度矩陣[K2]σ和式(1-7)

4)計(jì)算式(1-7)的最小特征值問題。

這樣，求得的最小特征值兄就是后期荷載的安全系數(shù)，相應(yīng)的特征向量就是失穩(wěn)模態(tài)。

1.2 第二類穩(wěn)定有限元分析

第二類穩(wěn)定是指結(jié)構(gòu)在不斷增加的外載作用下，結(jié)構(gòu)剛度發(fā)生不斷變化，當(dāng)外載產(chǎn)生的應(yīng)力使結(jié)構(gòu)切線剛度矩陣趨于奇異時(shí)，結(jié)構(gòu)承載能力就達(dá)到了極限，穩(wěn)定性平衡狀態(tài)開始喪失，稍有撓動，結(jié)構(gòu)變形迅速增大，使結(jié)構(gòu)失去正常工作能力的現(xiàn)象。

從力學(xué)分析角度看，分析結(jié)構(gòu)的第二類穩(wěn)定性，就是通過不斷求解計(jì)入幾何非線性和材料非線性的結(jié)構(gòu)平衡方程，尋找結(jié)構(gòu)極限荷載的過程。

全過程分析法是用于結(jié)構(gòu)極限承載力分析的一種計(jì)算方法，通過逐級增加

工作荷載集度來考察結(jié)構(gòu)的變形和受力特征，一直計(jì)算至結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞。

2拱橋的平面屈曲

2. 1拱橋平面屈曲的基本概念

圖1 拱頂?shù)呢Q直變位v及水平變位u與外荷載q的關(guān)系曲線

當(dāng)拱所承擔(dān)的荷載達(dá)到某一臨界值時(shí)，在豎向平面內(nèi)，拱軸線偏離初始純壓或主要為受壓的對稱變形狀態(tài)，向反對稱的彎壓平面撓曲轉(zhuǎn)化，稱為拱的面內(nèi)屈曲。拱的面內(nèi)屈曲有兩種不同的形式，第一種形式是在屈曲臨界荷載前后，拱的撓曲線發(fā)生急劇變化如圖1所示，可看作是具有分支點(diǎn)問題的形式，橋梁結(jié)構(gòu)中使用的拱，在體系和構(gòu)造上多是對稱的。當(dāng)荷載對稱的滿布于橋上時(shí)，如果拱軸線和壓力線是吻合的，則在失穩(wěn)前的平衡狀態(tài)只有壓縮而沒有彎曲變形。當(dāng)荷載逐漸增加至臨界值時(shí)，平衡就出現(xiàn)由彎曲變形的分支，拱開始發(fā)生屈曲。

第二種屈曲形式:在非對稱荷載作用下，拱在發(fā)生豎向位移的同時(shí)也產(chǎn)生了水平變位。隨著荷載的增加，二個(gè)方向的變位在變形形式?jīng)]有急劇變化的情況下繼續(xù)增加。當(dāng)荷載達(dá)到了極大值，即臨界荷載之后，變位將迅速增加，這類失穩(wěn)為極值點(diǎn)失穩(wěn)。求解這類穩(wěn)定問題的極限荷載，需要采用非線性分析方法。

在實(shí)際結(jié)構(gòu)中，當(dāng)滿布對稱荷載時(shí)，拱軸線和壓力線也不一定完全吻合，此時(shí)拱一開始加載就可能出現(xiàn)帶有對稱彎曲變形的平衡狀態(tài)。然而當(dāng)荷載達(dá)到一定的臨界值時(shí)，拱仍然會發(fā)生分支點(diǎn)失穩(wěn)現(xiàn)象。理論研究表明:初始的對稱彎曲變形對拱的反對稱屈曲的臨界荷載的影響很小。因此，研究拱的平面屈曲時(shí)，我們可以近似的假設(shè)拱軸線與壓力線是吻合的，采用分支點(diǎn)屈曲理論。

2. 2拱橋的平面屈曲

2. 2.1圓弧拱及拋物線拱的屈曲

(1)圓弧拱的屈曲荷載

圓弧拱軸線線形簡單(如圖2)，全拱曲率相同，施工方便。其拱軸線方程：

圖2 受徑向均布荷載的圓弧拱

由平衡條件和幾何關(guān)系可以推導(dǎo)出屈曲微分方程：

（2-1）

解此微分方程，并代入邊界，ψ=0，υ=0；ψ=2α，υ=0得兩鉸拱臨界應(yīng)力

把拱看成當(dāng)量的壓桿，引入有效屈曲長度的概念，轉(zhuǎn)化為中心壓桿的歐拉公式的標(biāo)準(zhǔn)形式

（2-2）

歸結(jié)成求拱的計(jì)算長度的問題，也就是涉及到邊界條件。

經(jīng)過理論計(jì)算，加之經(jīng)驗(yàn)和概率論數(shù)理統(tǒng)計(jì)，就得到了橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范4.3.7給出的拱圈縱向穩(wěn)定時(shí)的計(jì)算長度取值。

為了實(shí)用的方便也可轉(zhuǎn)化為矢跨比和跨度作為影響因子

（2-3）

（2-4）

同理可得到無鉸拱和三鉸拱的臨界荷載。

將結(jié)果K1、K1’按矢跨比做成表格，這就得到了拱橋設(shè)計(jì)手冊上的表值。

通過理論的分析可以看出拱橋的穩(wěn)定性隨鉸數(shù)的增加而降低，無鉸拱穩(wěn)定性好于兩鉸拱;再則，各種拱的臨界荷載都在矢跨比0. 25～0. 3左右達(dá)到各自的最大值，因?yàn)樵贓Ix和L相同的情況下，若矢跨比很小，則拱弧長雖短，但均布荷載所產(chǎn)生的壓力大，反之，若矢跨比很大，則壓力雖小，但弧長較長。

(2)拋物線拱的屈曲荷載

在均布荷載作用下，拱的合理拱軸線是二次拋物線。故對于恒載分布比較接近均勻的拱橋，可以采用二次拋物線作為拱軸線。其軸線方程為：

（2-5）

在均布豎向鉛垂荷載作用下，雖然拱只承受軸向壓力而沒有彎矩，但是壓力沿拱軸線是變化的，并且拱的曲率也是變化的，因而其平衡微分方程是變系數(shù)的，直接求解比較困難，一般只能用數(shù)值法進(jìn)行計(jì)算。同圓弧拱一樣，拋物線拱的臨界荷載可按下式計(jì)算:

（2-6）

式中K1，為穩(wěn)定系數(shù)，它的值可以查表得到。

2.2.2拱橋的平面壓屈

大跨度拱橋的拱上結(jié)構(gòu)常布置連續(xù)的加勁梁。這樣當(dāng)拱屈曲時(shí)，加勁梁將隨同彎曲，因而增加拱的穩(wěn)定性。要獲得這類結(jié)構(gòu)的臨界荷載解析解是相當(dāng)困難的，一般只能求得其數(shù)值解。

如果拱橋的立柱剛度遠(yuǎn)比拱圈和梁的剛度小，可以假定各立柱上下端均系鉸結(jié)，以簡化問題。通過數(shù)值計(jì)算，可把數(shù)值這種簡化結(jié)構(gòu)的臨界荷載近似地寫成:

（2-7）

式中:K1一只有拱時(shí)的臨界荷載系數(shù);

Elb一加勁梁的抗彎剛度;

EIa一拱平面抗彎剛度。

對于上承式柔拱剛梁組合體系，臨界荷載可仿上式寫成:

（2-8）

在這種體系中，除按上式驗(yàn)算總體平面屈曲外，尚須同時(shí)驗(yàn)算拱在立柱間的局部彎曲。

如果拱的矢跨比很小，即通常所說的扁拱。式(2-8）可化為如下臨界水平推力的計(jì)算公式:

（2-9）

2.2.3拱橋的側(cè)傾失穩(wěn)

（1）單拱的側(cè)傾

若拱在面外沒有受到橫向荷載的作用，對于橫向剛度較小的拱，當(dāng)拱所承受的面內(nèi)荷載達(dá)到臨界值使拱軸線向豎平面之外偏離而出現(xiàn)側(cè)傾時(shí)，由于這一失穩(wěn)過程中出現(xiàn)了平衡分枝，所以它屬于第一類穩(wěn)定問題。當(dāng)臨界狀態(tài)下的應(yīng)力小于屈服應(yīng)力時(shí)，即為面外彈性屈曲，由于屬于空間問題，所以精確解就更為困難，只能采用近似解法。

平

面的拱軸，在側(cè)傾后是一個(gè)空間的曲線，其位移與幾何關(guān)系·由曲線坐標(biāo)(如圖2)所示：

圖2側(cè)傾變形后的拱

根據(jù)平衡條件和幾何關(guān)系可以推導(dǎo)出空間彎扭側(cè)傾失穩(wěn)微分方程：

（2-10）

相對面內(nèi)屈曲，此方程更難獲得解析解，一般都采用數(shù)值方法。

研究發(fā)現(xiàn)拱橋的側(cè)傾穩(wěn)定性隨矢跨比的增加而提高;再則，用圓弧拱代替拋物線拱計(jì)算側(cè)傾臨界荷載，對坦拱是足夠精確的。

（2）組拼拱的側(cè)傾

組拼拱是指用橫向聯(lián)結(jié)系組拼起來的雙肋拱或多肋拱，也稱橫撐拱。這類拱的側(cè)傾臨界荷載在很大程度上取決于撐架的剛度和布置方式。

對于組拼拱，以往一般采用“當(dāng)量壓桿法”驗(yàn)算其側(cè)傾穩(wěn)定性。這種方法的基本思想是忽略拱的矢跨比、拱肋的抗扭剛度和橫撐繞順橋向水平軸線的抗彎剛度，將拱軸拉直，近似地把它視為一當(dāng)量的中心壓桿并按有綴板的組合壓桿屈曲臨界荷載公式計(jì)算組拼拱的側(cè)向屈曲臨界軸力，通常取較大的穩(wěn)定系數(shù)以保證橋梁的安全。研究結(jié)果表明:當(dāng)量壓桿法計(jì)算結(jié)果過于粗略，且偏于不安全。

下面簡單的介紹一下對于平式橫撐連接的雙肋拱，采用能量法推導(dǎo)其側(cè)傾臨界荷載。

沿拱軸環(huán)向設(shè)置了一系列切向平放的橫撐的組拼拱，當(dāng)組拼拱在外荷載作用下發(fā)生側(cè)傾失穩(wěn)時(shí)，二根拱肋除發(fā)生了整體變形外，每根平式橫撐將在切向平面內(nèi)發(fā)生S形的彎曲變形，同時(shí)拱肋還發(fā)生了局部撓曲變形。

1.拱的整體變形能

通常組拼拱的橫向聯(lián)接系比較弱，在計(jì)算整體變形能時(shí)，只考慮二根拱肋獨(dú)立產(chǎn)生的橫向彎曲和扭轉(zhuǎn)變形能，略去二根拱肋可能產(chǎn)生的軸向伸縮形成的拱截面整體彎曲變形能。一般組拼拱的二拱肋大小是相等的，故可只討論單根拱肋的變形能

（2-11）

2.局部彎曲變形能

組拼拱側(cè)傾后，拱肋點(diǎn)體變形繞Y軸的轉(zhuǎn)角γ，設(shè)拱肋由于在節(jié)間內(nèi)的局部變形在節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動了γ2角，則由于剛性節(jié)點(diǎn)上各桿的夾角保持不變，橫撐在節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)角γ=γ-γ2?？赏茖?dǎo)出局部彎曲變形勢能

（2-12）

3.外力勢能

受徑向均布荷載的圓弧拱，發(fā)生側(cè)傾后，拱軸位置下降了v，外力勢能T于q在V上所作的功的負(fù)值

（2-13）

4.臨界荷載

組拚拱在側(cè)傾時(shí)產(chǎn)生的總勢能

（2-14）

利用最小能量駐值原理，對關(guān)于C的泛函取變分，考慮曲率影響，在拱肋局部變形部分乘上拱度影響系數(shù)，推導(dǎo)出平式橫撐聯(lián)結(jié)下臨界荷載

（2-15）

上式中的前一項(xiàng)反映了橫撐的剛度與其間距d對穩(wěn)定性的影響，減小橫撐間距和增大橫撐剛度都有利于提高雙肋拱的側(cè)傾穩(wěn)定性。

同樣方法得到立式橫撐、一般橫撐連接的雙肋拱的側(cè)傾臨界荷載。由于理論求解非常復(fù)雜，大部分形式的拱橋只能采用數(shù)值法求得近似值，建議采用空間有限元程序求解。

通過理論分析可以看出比較合理的方法是在拱頂或拱頂附近的區(qū)段設(shè)置關(guān)鍵性的幾根立式橫撐，以約束扭轉(zhuǎn)角和拱頂位移，而其余區(qū)段則布置平式橫撐。

3非線性分析理論

在鋼管混凝土拱橋工程實(shí)踐中，恒載壓力線與拱軸線的偏離、施工預(yù)拱度的設(shè)置、施工偏差導(dǎo)致的初變形、非對稱加載等因素使實(shí)際拱橋的失穩(wěn)形態(tài)大部分屬于第二類失穩(wěn)，即極值點(diǎn)失穩(wěn)問題。一般來說屈曲理論過高估計(jì)拱的臨界力。正確的應(yīng)考慮拱的變形影響和材料彈塑性的影響，按幾何非線性和材料非線性理論來求得拱橋的失穩(wěn)極限荷載，也通常稱為壓潰荷載。鋼管混凝土拱橋隨著跨徑的增大、材料強(qiáng)度的提高，在第二類失穩(wěn)破壞時(shí)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出大位移、大應(yīng)變的特點(diǎn)。因此應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的幾何非線性和材料非線性問題。

3.1幾何非線性分析

對線性問題，一般是假設(shè)結(jié)構(gòu)發(fā)生小位移，根據(jù)變形前的位置來建立平衡方程。幾何非線性問題通常是由于結(jié)構(gòu)的位移已相當(dāng)大，以致必須按照變形后的幾何位置建立平衡方程。嚴(yán)格地說，所有平衡問題都應(yīng)采用變形后的幾何位置寫出其平衡方程。不過，如果位移很微小，使得變形或位移對平衡條件影響可以忽略時(shí)，則可利用變形前的幾何位置來建立平衡條件。由于位移變化產(chǎn)生的二次內(nèi)力不能忽略，放棄小位移的假設(shè)，從幾何上嚴(yán)格分析單元體的尺寸、形狀變化，整個(gè)結(jié)構(gòu)的平衡方程應(yīng)按變形以后的位置來建立，荷載一變形為非線性，此時(shí)疊加原理不再適用。

不同理論導(dǎo)出的兩種方法T.L列式與U.L列式，分別是采用參照描述和相關(guān)描述的方法，都是以已知位形為基準(zhǔn)的，都屬于Lagrangian描述，只是選取的基準(zhǔn)有所不同。寫成T. L列式

（3-1）

式中大變形剛度矩陣，

由于U.L列式中，平衡方程中的積分在t時(shí)刻單元體積內(nèi)完成，因此代表大撓度的剛度矩陣可以省略，這是T.L列式與U.L列式最大的區(qū)別

（3-2）

3.2材料非線性

材料非線性是由材料的非線性應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系引起基本控制方程的非線性問題。這種非線性特點(diǎn)是材料不滿足胡克定律。結(jié)構(gòu)在承受超載時(shí)部分材料應(yīng)力超過比例極限，進(jìn)入塑性變形范圍，破壞與損傷從這些區(qū)域開始，導(dǎo)致最終結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。應(yīng)力超過彈性極限后，材料彈性模量E不再是常數(shù)，而是成為應(yīng)力的函數(shù)，導(dǎo)致基本控制方程的非線性。研究材料非線性問題，對于分析結(jié)構(gòu)極限承載力，解冷橋粱非繪性穩(wěn)寧問題有著十分重要的煮義。

考慮材料非線性后，彈性矩陣［D］將不再是常數(shù)，而是應(yīng)變{ε}的函數(shù)，從而也是位移qur3zri的函數(shù)

（3-3）

其表達(dá)式為

（3-4）

材料非線性問題分析求解時(shí)，單元的EI，EA隨受力歷程不斷發(fā)生變化，因而[k]不為常量，結(jié)構(gòu)的整體平衡方程是如下的非線性方程組

（3-5）

式中： ——不平衡力； ——與位移相關(guān)的剛度矩陣；——節(jié)點(diǎn)位移列陣； ——節(jié)點(diǎn)荷載列陣。

3.3求解方法

求解非線性問題的方法基本可分為三類:迭代法，增量法和混合法。

（1）迭代法

迭代法(總荷載法)，即對總荷載進(jìn)行線性化處理。采用循環(huán)減小內(nèi)外不平衡力差值，不斷逼近極限荷載，直到差值小到規(guī)定的值。其中有直接迭代法(割線法)、Newton-Raphson法(切線剛度法)、修正的Newton-Raphson法(初始剛度法)、擬Newton-Raphson法(割線剛度矩陣迭代法的主要應(yīng)用)等等。

直接迭代法較為簡單，但收斂速度慢，且可能出現(xiàn)迭代過程的不穩(wěn)定，實(shí)際中較少采用此法。切線剛度法在求解下一個(gè)荷載步時(shí)會修正結(jié)構(gòu)剛度矩陣，而初始剛度法則克服了在每次迭代過程中必須解全部新方程的困難，使用初始的剛度矩陣，但這樣做收斂較慢。

用迭代法求解非線性問題時(shí)，一次施加全部荷載，然后逐步調(diào)整剛度，使基本方程得到滿足。迭代法的計(jì)算量相對小一些，對計(jì)算精度也能加以控制。但迭代法不能給出荷載—位移過程曲線，適用范圍也小一些。

在迭代法計(jì)算中，為了中止迭代過程，必須確定一個(gè)收斂的標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際應(yīng)用中，有兩種量是常用的:一個(gè)是用不平衡節(jié)點(diǎn)力;另一個(gè)是用位移增量。

（2）增量法

增量法(逐步法)，即對增量進(jìn)行線性化處理。將整個(gè)荷載變形過程劃分為一連串增量段，每一增量段中結(jié)構(gòu)的荷載反應(yīng)被近似地線性化。增量法實(shí)質(zhì)是用一系列線性問題去近似非線性問題，用分段線性的折線去代替非線性曲線，逐步求解過程就是累積線性彈性解的過程。增量法的主要缺點(diǎn)是無法判斷其解偏離精確解的近似程度。

常見的有荷載增量法、撓度增量法和曲率增量法，其中用后兩種方法較易獲得曲線的下降段。在荷載增量法中主要有:Euler-Cauchy法、修正的Euler-Cauchy法、半增量法等。

增量法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是適用范圍廣泛，即其通用性強(qiáng);另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它可提供荷載—位移全過程曲線。但增量法不知道近似解與真解相差多少。

（3）混合法

混合法則是對同一非線性方程組混合使用增量法和迭代法。如Euler-Newton法、Euler-修正的Newton法、Euler-擬Newton法、Eule一次迭代法，等等。混合法綜合了迭代法和增量法的優(yōu)點(diǎn)，某種程度上克服了各自的缺點(diǎn)，雖然計(jì)算量更大，但計(jì)算精度提高了，而且可以判斷每一增量步終了時(shí)刻解的近似程度，尤其在荷載，變形的全過程分析中，需要比較準(zhǔn)確的輸出每一荷載增量末的位移值，此時(shí)采用混合法是較好的選擇。

4結(jié)語

眾所周知，實(shí)際拱的失穩(wěn)大部分屬于第二類穩(wěn)定，二類失穩(wěn)實(shí)際是非線性作用的結(jié)果，目前采用的線彈性理論會過高的估計(jì)安全系數(shù)。所以，精確地給出計(jì)入非線性后對穩(wěn)定計(jì)算的影響是非常重要的。隨著拱橋跨度越來越大，原有的計(jì)算方法已經(jīng)不能滿足工程需要，對拱橋穩(wěn)定性考慮非線性計(jì)算，已成為橋梁學(xué)者研究的方向。本文只是簡單地介紹了一下穩(wěn)定性計(jì)算理論和方法。

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篇5

維修是恢復(fù)土石方機(jī)械技術(shù)性能，排除故障及消除故障隱患，延長機(jī)械使用壽命的有效手段。當(dāng)前國內(nèi)汽車維修行業(yè)已具有相當(dāng)規(guī)模，而土石方機(jī)械維修行業(yè)起步相對較晚，在維修中還存在著諸多技術(shù)問題。這些問題的存在，導(dǎo)致機(jī)械維修質(zhì)量不高，裝備可靠性差，甚至重大土石方機(jī)械事故的發(fā)生?，F(xiàn)針對土石方機(jī)械維修工作中遇到的常見技術(shù)問題做簡要分析，旨在引起有關(guān)人員的重視。

1對機(jī)械故障判斷失誤，修理人員技術(shù)不過硬、修理過程不規(guī)范

1.1不能正確判斷分析故障，盲目更換零部件，一味“換件修理”造成浪費(fèi)

憑著“大概、差不多”的思想盲目對機(jī)械大拆大卸，結(jié)果不但原故障未排除，而且由于維修技能和工藝較差，又出現(xiàn)新的問題。例如我單位一臺YZ26壓路機(jī)出現(xiàn)振動力不足、機(jī)械無法正常工作的故障，經(jīng)拆卸分解振動泵和起振開關(guān)，更換振動泵和起振開關(guān)故障依舊。最后檢查故障是由于液壓油不足、濾網(wǎng)堵死導(dǎo)致液壓油進(jìn)入不到大泵，大泵因缺油而燒壞。因此，當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)故障后，要通過檢測設(shè)備進(jìn)行檢測，如無檢測設(shè)備，可通過“問、看、查、試”等傳統(tǒng)的故障判斷方法和手段，結(jié)合土石方機(jī)械的結(jié)構(gòu)和工作原理，確定最可能發(fā)生故障的部位。在判定土石方機(jī)械故障時(shí)，一般常用“排除法”和“比較法”，按照從簡單到復(fù)雜、先外表后內(nèi)部、先總成再部件的順序進(jìn)行，切忌“不問青紅皂白，盲目大拆大卸”。

1.2螺栓擰緊方法不當(dāng)?shù)那闆r較嚴(yán)重

土石方機(jī)械各部位固定或聯(lián)接螺栓多數(shù)有擰緊力矩要求，如噴油器固定螺栓、缸蓋螺栓、連桿螺栓、飛輪螺栓等，有些規(guī)定了擰緊力矩，有些規(guī)定了擰緊角度，同時(shí)還規(guī)定了擰緊順序。一些維修人員，認(rèn)為擰緊螺栓誰都會做，無關(guān)緊要，不按規(guī)定力矩及順序擰緊（有的根本不了解有擰緊力矩和順序要求），不使用扭力（公斤）扳手，或隨意使用加力桿，憑感覺擰緊，導(dǎo)致擰緊力矩相差很大。力矩不足，螺栓易發(fā)生松脫，導(dǎo)致沖壞氣缸襯墊、軸瓦松動、漏油、漏氣；力矩過大，螺栓易拉伸變形，甚至斷裂，有時(shí)還會損壞螺紋孔，影響了修理質(zhì)量。

1.3不重視螺栓的選用，螺栓使用混亂的現(xiàn)象較突出

在維修土石方機(jī)械時(shí)，亂用螺栓的現(xiàn)象還比較突出，因螺栓性能、質(zhì)量不符合技術(shù)要求，導(dǎo)致維修后機(jī)械故障頻出。土石方機(jī)械使用的專用螺栓，如傳動軸螺栓、缸蓋螺栓、連桿螺栓、飛輪螺栓、噴油器固定螺栓等是用特殊材質(zhì)經(jīng)過特殊加工制成的，其強(qiáng)度大、抗剪切力強(qiáng)，確保聯(lián)接、固定可靠。實(shí)際維修作業(yè)中，常常在拆卸時(shí)所有螺栓堆在一起，不分類堆放，但組裝時(shí)隨意亂裝和替代，這些螺栓因材質(zhì)差或加工工藝不合格，給工程機(jī)械的后期使用留下故障隱患，如EX200-5挖掘機(jī)后橋輪邊減速器內(nèi)連接行星輪架和輪邊減速器殼體的6只螺栓承受較大的扭矩，這6只螺栓發(fā)生斷裂損壞，使用其它螺栓或自行加工代用，常出現(xiàn)因螺栓強(qiáng)度不夠而再次折斷的情況；有些部位需用“小螺距”的“細(xì)扣自緊”螺栓、銅螺栓、鍍銅螺栓，卻使用普通螺栓代替，導(dǎo)致出現(xiàn)螺栓自行松脫、拆卸困難等現(xiàn)象，如柴油機(jī)排氣歧管固定螺母多為銅制，防止受熱或使用時(shí)間過長不易拆卸，但在實(shí)際維修時(shí)，卻多數(shù)使用了普通螺母，時(shí)間一長拆卸十分困難；有些螺栓經(jīng)使用后會出現(xiàn)拉伸、變形等缺陷，有些技術(shù)要求規(guī)定拆裝幾次后必須換新的螺栓，若不了解這些情況，多次重復(fù)使用不合格的螺栓，也易導(dǎo)致機(jī)械故障或事故的發(fā)生。因此，在維修工程機(jī)械時(shí)，當(dāng)螺栓損壞或丟失要及時(shí)更換符合要求的螺栓，切忌亂用螺栓。

2各零部件配合間隙不能正確掌握，導(dǎo)致機(jī)械加快磨損

2.1維修時(shí)不注意檢測零部件配合間隙

柴油機(jī)活塞與缸套配合間隙、活塞環(huán)“三隙”、活塞頂隙、氣門間隙、柱塞余隙、制動蹄片間隙、主從動齒輪嚙合間隙、軸承軸向和徑向間隙、氣門桿與氣門導(dǎo)管配合間隙等，各類機(jī)型都有嚴(yán)格的要求，在維修時(shí)必須進(jìn)行測量，對不符合間隙要求的零部件要進(jìn)行調(diào)整或更換。實(shí)際維修工作中，不測量配合間隙而盲目裝配零部件的現(xiàn)象為數(shù)不少，還有憑手感覺和經(jīng)驗(yàn)裝配，造成起動困難或爆燃、活塞環(huán)折斷、機(jī)件撞擊、漏油、漏氣等故障，有時(shí)甚至?xí)蛄悴考浜祥g隙不當(dāng)，導(dǎo)致機(jī)械嚴(yán)重?fù)p壞事故的發(fā)生。

2.2不成對、成套更換偶件或組件

土石方機(jī)械上有很多偶件，如柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的柱塞副、出油閥副、噴油嘴針閥副偶件；驅(qū)動橋主減速器內(nèi)的主、從動齒輪；液壓操縱閥中的閥塊與閥桿；全液壓轉(zhuǎn)向器中的閥芯與閥套等，這些配合偶件在工廠制造時(shí)經(jīng)過特殊加工，成對研磨而成，配合十分精密，在使用的壽命期內(nèi)始終成對使用，切不可互換；一些相互配合組件，如活塞與缸套、軸瓦與軸頸、氣門與氣門座、連桿大頭瓦蓋與桿身等，經(jīng)過一段時(shí)間的磨合使用，相對配合較好，在維修時(shí)，也應(yīng)注意成對裝配，不要弄串；柴油機(jī)連桿、活塞、風(fēng)扇皮帶、高壓油管、挖掘機(jī)中央回轉(zhuǎn)接頭油封、推土機(jī)主離合器膠布節(jié)等，尤其是同時(shí)使用一套的配件，發(fā)生損壞一定要成套更換，否則由于配件質(zhì)量差別大、新舊程度不同、長短尺寸不一，會導(dǎo)致柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)、液壓系統(tǒng)漏油、載荷集中現(xiàn)象嚴(yán)重、更換的配件易早期損壞等。在實(shí)際維修工作中，為了減少開支、不了解技術(shù)要求，不成對或成套更換上述零部件的情況還不少見，降低了工程機(jī)械的維修質(zhì)量，縮短了機(jī)件壽命，增加了故障發(fā)生的可能性，應(yīng)引起足夠的重視。

2.3裝配時(shí)零部件裝反

在維修土石方機(jī)械時(shí)，一些零部件裝配有著嚴(yán)格的方向要求，只有正確安裝，才能保證零部件正常工作。有些零部件外部特征不明顯，正反都可以安裝，在實(shí)際工作中時(shí)常出現(xiàn)裝反的情況，導(dǎo)致零件早期損壞、機(jī)械不能正常工作、土石方機(jī)械損壞事故等。

3對零配件材料質(zhì)量不能正確識別

不檢查新件質(zhì)量，裝配后出現(xiàn)故障的問題比較常見。在更換配件前，有些維修人員對新配件不做技術(shù)檢查，拿來后直接安裝到工程機(jī)械上，這種做法是不科學(xué)的。目前市場上出售的零配件質(zhì)量良莠不均，一些假冒偽劣配件魚目混珠；還有一些配件由于庫存時(shí)間過長，性能發(fā)生變化，如不經(jīng)檢測，裝配后常常引起故障的發(fā)生。以為新的就是好的，結(jié)果問題仍然存在，造成更大的損失。1臺ZL50裝載機(jī)，柴油機(jī)機(jī)油壓力過低，分析是機(jī)油濾清器堵塞，更換了一新機(jī)油濾清器，試機(jī)機(jī)油壓力仍低。后檢查或更換了所有可能導(dǎo)致機(jī)油壓力低的零部件，但機(jī)油壓力仍不能升高，最后在沒有查到故障原因、機(jī)油壓力偏低的情況下勉強(qiáng)使用，結(jié)果導(dǎo)致柴油機(jī)燒瓦抱軸、造成損失。后經(jīng)檢查是由于更換的機(jī)油濾清器濾芯（粗濾器）已被過多的鐵銹堵塞，原因是該濾清器長時(shí)間庫存保管導(dǎo)致內(nèi)部生銹。因此，在更換新配件前一定要進(jìn)行必要的檢查測試，檢測包括外觀及性能測試，確保新配件無故障，杜絕其引起的不必要麻煩。

4在維修過程中治標(biāo)不治本，只追求數(shù)量而忽視維修質(zhì)量

4.1維修方法不正規(guī)，“治標(biāo)不治本”仍是慣用的手段

在維修土石方機(jī)械時(shí)，一些維修人員不采取正確的維修方法，認(rèn)為應(yīng)急措施是萬能的，以“應(yīng)急”代“維修”，“治標(biāo)不治本”的現(xiàn)象還很多。挖機(jī)旋轉(zhuǎn)油壓馬達(dá)油封更換要將整個(gè)液壓馬達(dá)解體，從內(nèi)向外裝配，因圖快從外向內(nèi)裝配，結(jié)果只用兩三個(gè)小時(shí)又出現(xiàn)漏油，又要重新維修，結(jié)果維修時(shí)間增加，工作時(shí)間變少，影響設(shè)備使用率，降低效益。

4.2墊片使用不規(guī)范，隨意使用的現(xiàn)象仍然存在

土石方機(jī)械零部件配合面間使用的墊片種類很多，常用的有石棉墊、橡膠墊、紙板墊、軟木墊、毛氈墊、有色金屬墊（銅墊、鋁墊）、銅皮（鋼皮）石棉墊、絕緣墊、彈簧墊、平墊等。一些用來防止零部件配合面間漏油、漏水、漏氣、漏電，一些起緊固防松作用。每一類墊片使用的時(shí)機(jī)和場合有不同的規(guī)定和要求，在維修土石方機(jī)械時(shí)，墊片使用不規(guī)范甚至亂用的現(xiàn)象還比較嚴(yán)重，導(dǎo)致配合面間經(jīng)常發(fā)生泄漏，螺栓、螺母自行松動、松脫，影響工程機(jī)械的正常使用。如發(fā)動機(jī)氣缸墊過厚，導(dǎo)致壓縮比降低，發(fā)動機(jī)起動困難；噴油器與氣缸蓋配合面間使用銅墊片，如使用石棉墊代替，易使噴油器散熱不良發(fā)生燒蝕；柴油機(jī)輸油泵和噴油泵結(jié)合面間墊片過厚，導(dǎo)致輸油量及輸油壓力不足，柴油機(jī)功率下降；如漏裝彈簧墊、鎖緊墊、密封墊，致使接合不緊，易發(fā)生松動或漏油等現(xiàn)象；因墊片中間有孔而忘記開孔導(dǎo)致油道、水道堵塞，發(fā)動機(jī)燒瓦抱軸、水箱開鍋的現(xiàn)象也經(jīng)常發(fā)生。在此提醒廣大維修人員維修時(shí)，切記“墊片雖小用處大”。

4.3“小件”好壞不重視，因“小”失“大”導(dǎo)致故障增加

在維修作業(yè)時(shí)，往往只重視噴油泵、輸油泵、活塞、缸套、活塞環(huán)、液壓油泵、操縱閥、制動、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等零部件的維護(hù)，卻忽視了對濾清器、溢流閥、各類儀表等“小件”的保養(yǎng)，認(rèn)為這些“小件”不影響機(jī)械的工作，即使損壞也無關(guān)緊要，只要機(jī)械能動就湊合著用，孰不知，正是這些“小件”缺乏維護(hù)，導(dǎo)致機(jī)械發(fā)生早期磨損，縮短使用壽命。如工程機(jī)械使用的柴油濾清器、機(jī)油濾清器、空氣濾清器、液壓油濾清器、水溫表、油溫表、油壓表、感應(yīng)塞、傳感器、報(bào)警器、預(yù)熱塞、油液濾網(wǎng)、水箱蓋、油箱蓋、加機(jī)油口蓋、黃油嘴、儲氣筒放污開關(guān)、蓄電池箱、噴油器回油接頭、開口銷、風(fēng)扇導(dǎo)風(fēng)罩、傳動軸螺栓鎖片等，這些“小件”是工程機(jī)械正常工作及維護(hù)保養(yǎng)必不可少的，對延長機(jī)械的使用壽命至關(guān)重要，在維修作業(yè)時(shí)，如不注意維護(hù)保養(yǎng)，常會“因小失大”，導(dǎo)致機(jī)械故障的發(fā)生。超級秘書網(wǎng)

4.4維修禁忌忘腦后，隱性故障頻繁出

維修土石方機(jī)械時(shí)，若不了解維修中應(yīng)注意的一些問題，則會導(dǎo)致拆裝中經(jīng)常出現(xiàn)“習(xí)慣性”的錯誤，影響機(jī)械的維修質(zhì)量。如熱車拆裝發(fā)動機(jī)氣缸蓋，易導(dǎo)致缸蓋變形裂紋；安裝活塞銷時(shí)，不加熱活塞而直接把活塞銷打入銷孔內(nèi)，導(dǎo)致活塞變形量增大，橢圓度增加；曲軸主軸瓦或連桿瓦背加銅墊或紙墊，易堵塞油道，導(dǎo)致燒瓦抱軸事故；在維修柴油機(jī)時(shí)過量刮削軸瓦，軸瓦表面的減摩合金層被刮掉，導(dǎo)致軸瓦鋼背與曲軸直接摩擦發(fā)生早期磨損；拆卸軸承、皮帶輪等過盈配合零部件時(shí)不使用拉力器，硬打硬敲，易導(dǎo)致零部件變形或損壞；啟封新活塞、缸套、噴油嘴偶件、柱塞偶件等零件時(shí)，用火燒零件表面封存的油質(zhì)或臘質(zhì)，使零件性能發(fā)生變化，不利于零件的使用。

4.5零部件除污、清洗不徹底，早損、腐蝕常發(fā)生

篇6

在建筑工程建設(shè)中，為了防止軟土地基上的建筑物發(fā)生移位或者沉降，我們可以在建筑設(shè)計(jì)方面采取一些措施。具體來說，第一，對于那些磚混結(jié)構(gòu)的建筑，在對它們進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們可以通過對建筑的外形、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、荷載以及地基狀況等相關(guān)問題的分析，科學(xué)合理地設(shè)置縱橫墻，盡量使建筑物的內(nèi)外墻保持貫通，建筑物的平面盡量簡單。第二，對于那些荷載差異性比較大，建筑體型又復(fù)雜的建筑，在設(shè)計(jì)的時(shí)候盡量采用框架結(jié)構(gòu)，同時(shí)也要強(qiáng)化建筑物的整體剛度，以滿足軟土地基不均勻下沉狀況。第三，對于那些多層建筑，為了減少軟土地基對建筑物的影響，我們在設(shè)計(jì)的時(shí)候可以采取設(shè)置地下室、采用輕型結(jié)構(gòu)以及調(diào)整荷載分布等措施。第四，對于那些倉庫或者廠房，在建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候可以通過運(yùn)用靜定結(jié)構(gòu)或者提高建筑剛度來避免軟土地基對建筑物的危害。

1.2軟土地基處理問題

在建筑工程施工之前，針對不同的軟土地基，我們可以采取相應(yīng)的措施對其進(jìn)行處理，從而為建筑工程提供一個(gè)較好的地基環(huán)境。具體來講，第一，對于一些古河道、暗溝和暗塘，我們可以采取短樁、基礎(chǔ)加深或者換土墊層的方式進(jìn)行處理。第二，對于那些地基表層不均勻的地基，我們可以把地基表面的一些軟土層挖出，換土進(jìn)行夯實(shí)。而對于那些厚層的軟土地基，我們可以使用堆載預(yù)壓的方式進(jìn)行處理。第三，如果建筑物對地基沉降的要求比較嚴(yán)格，我們可以運(yùn)用樁基的方法對軟土地基進(jìn)行處理，這樣就大大減少了軟土地基的沉降幅度。

1.3軟土地基施工技術(shù)問題

(1)挖土和圍護(hù)工作

第一，挖土工作。在對軟土地基進(jìn)行挖土工作的時(shí)候，要需要注意兩點(diǎn)。首先，在挖土?xí)r，一方面要避免擾動軟土地基中的持力土層，并依照相關(guān)規(guī)定做好基槽、基坑中的放坡和邊坡支護(hù)工作，防止挖土過程中出現(xiàn)塌土狀況。其次，在挖土之后，還要由施工、勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位等對于基槽、基坑進(jìn)行檢查，是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，一旦發(fā)現(xiàn)問題，要及時(shí)采取補(bǔ)救措施進(jìn)行解決。第二，圍護(hù)工作。對于一些比較深的基坑，按照相關(guān)要求，我們還需要使用預(yù)制樁、板樁以及鉆孔灌注樁等對其進(jìn)行圍護(hù)，從而抵制軟土層受到擠壓時(shí)所產(chǎn)生的一些推力。

(2)增設(shè)墊層工作

目前，很多建筑工程中對于軟土地基的處理都是使用換土墊層的方法。根據(jù)使用材料的不同，換土墊層又包括碎石墊層、灰上墊層、煤渣墊層以及砂石墊層等多種類型。雖然換土墊層的材料各不相同，但是，它們在軟土地基的施工中所發(fā)揮的作用都是類似的，即使用墊層不僅可以提高地基的承載能力，減少軟土地基對建筑工程的破壞，而且在減少軟土地基的沉降量和加快軟土層中的排水固結(jié)方面發(fā)揮著重要作用。由此可見，增設(shè)墊層是一種比較有效的軟土地基施工技術(shù)。

(3)加強(qiáng)施工管理

第一，施工進(jìn)度方面。在軟土地基的施工過程中，由于其特殊性，我們需要對施工進(jìn)度進(jìn)行嚴(yán)格控制。比如，在施工過程中，嚴(yán)格按照施工要求來實(shí)施，混凝土的澆筑構(gòu)件要均勻掌握，每天施工的高度最好不宜超過1.5m等。第二，施工設(shè)備和人員管理方面。施工現(xiàn)場的一切機(jī)械設(shè)備，必須經(jīng)常檢查、維護(hù)和保養(yǎng)。如果夜間施工，現(xiàn)場要有足夠的照明，以保證施工人員安全和施工質(zhì)量。由于軟土地基施工的要求比較高，施工人員必須按照相關(guān)規(guī)定持證上崗，禁止無證人員操作。第三，施工監(jiān)測方面。在施工過程中，還要做好現(xiàn)場監(jiān)測工作。比如，每天必須在工地巡視檢查質(zhì)量、安全，如發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)向班組工人提出整改，并復(fù)查整改情況。堅(jiān)持定期和不定期相結(jié)合的安全檢查制度，建立登記、整改制度，在查出的隱患沒有排除前必須有可靠的防護(hù)措施，如有危及人身安全的情況，應(yīng)立即下令停止作業(yè)，以人身安全為第一要務(wù)，待整改完成并經(jīng)驗(yàn)收合格后方能恢復(fù)施工。第四，基坑監(jiān)測方面。受基坑挖土等施工的影響，基坑周圍的地層會發(fā)生不同程度的變形，基坑周圍密布有建筑物、各種地下管線以及公共道路等市政設(shè)施，尤其是工程處在軟弱復(fù)雜的地層時(shí)，因基坑挖土和地下結(jié)構(gòu)施工而引起的地層變形，會對周圍環(huán)境(建筑物、地下管線等)產(chǎn)生不利影響。因此在進(jìn)行基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測的同時(shí)，還必須對周圍的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，做到信息化施工，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)處理。

篇7

2城鎮(zhèn)化建設(shè)中山體土壤生態(tài)修復(fù)問題

2.1采石過程破壞城市生態(tài)景觀

2012年末，中國城鎮(zhèn)化率達(dá)到52.57%，相比于西方發(fā)達(dá)國家均在95%以上，美國是97%，中國城鎮(zhèn)化水平仍然較低，但當(dāng)前正處于高速增長時(shí)期。大規(guī)模的城市建設(shè)產(chǎn)生了對石料、石材、石灰?guī)r、石英砂等資源的大量需求，在城市周邊山體，形成了大量廢棄采石場和巍聳的高陡巖石邊坡。以深圳為例，城市化初期1953km2的國土面積一度擁有669家采石場，其中3000m2以上456座，邊坡總面積超過1000hm2。無序開采曾對城市生態(tài)景觀造成了嚴(yán)重破壞，給城市和人居環(huán)境帶來了安全隱患。海南省三亞市是旅游島建設(shè)的重點(diǎn)城市，目前周邊有49個(gè)廢棄的采石場，總面積達(dá)250×104m2，其中荔枝溝Ⅱ號采石場面積6.3×104m2，正處于城市發(fā)展中央?yún)^(qū)，邊坡高陡，巖石，曾給當(dāng)?shù)爻鞘芯坝^和生態(tài)文明帶來嚴(yán)重破壞。這些采石場亟需政府整治和覆綠，但城市巖石邊坡，土壤破壞徹底，缺乏水肥土等植物生存的基本條件，土壤生態(tài)修復(fù)難度極大[12，16]，已成為我國城鎮(zhèn)化生態(tài)文明建設(shè)的研究熱點(diǎn)和工程難點(diǎn)[15-20]。

2.2城市山體巖石邊坡特征

（1）城市巖體邊坡成型特征：從城市巖體邊坡成型特征看，①城市房建工程需用大量石料耗材，考慮運(yùn)輸成本，以就地取材為主的采石場，大多以城市中央為軸心，散亂分布在城市近郊或城鄉(xiāng)結(jié)合部，地勢較陡峭、巖體外露的高丘或山地。②采石場石壁、山體宕口多為爆炸成型，采用垂直開采方式，自上而下挖掘，機(jī)械與人工結(jié)合環(huán)形開挖，石壁坡面凹凸不平。邊坡坡度在80～90°之間，形成巨大的高低不平的斷崖層面，甚至倒坡，巖體相對高度多在80～130m。③為方便石材、石料運(yùn)輸，廢棄采石場多呈半環(huán)形邊坡。坡面受炸藥震力作用，局部多有裂痕或節(jié)理，但整體巖層結(jié)構(gòu)并未破壞，石壁穩(wěn)固和安全。（2）巖體邊坡立地環(huán)境：從邊坡環(huán)境特征看，采石場立地條件惡劣，高陡石壁坡面缺少平臺或平臺窄小，殘存土壤極少，原生植被破壞，缺乏植被賴以生存的土壤。因此，必須從工程措施上，多途徑解決回填種植土問題。同時(shí)，采石場環(huán)形開采的微地形環(huán)境，造成石宕內(nèi)小氣候差異性，形成陰陽坡，坡面溫度、蒸發(fā)量、輻射熱等差異顯著，石壁陽坡夏季溫度可達(dá)50℃以上，陰坡低5～10℃。在南方亞熱帶氣候生物循環(huán)旺盛條件下，應(yīng)利用采石場生物小氣候特點(diǎn)，在土壤生態(tài)修復(fù)和種植養(yǎng)護(hù)技術(shù)上，加以優(yōu)勢利用。（3）水土流失趨向：從水土保持學(xué)特征看，采石場選址確定后，首先采用大型推土機(jī)和挖掘機(jī)，將土層推平運(yùn)出，直見結(jié)實(shí)的巖石層。因此，巖體邊坡早期存在水土流失，并出現(xiàn)高峰，但土層清場后，隨著采石深度的下移，水土流失趨勢減弱。而廢棄采石場即使暴雨也只有水的流失，幾乎沒有土的流失。而且環(huán)形盆底容量很大，遇漬水也可通過周邊滲漏，對下游區(qū)域不構(gòu)成水土沖刷威脅，保障了下游農(nóng)田和人居安全。（4）巖體邊坡剖面形態(tài)：從土壤發(fā)生學(xué)特征看，采石場邊坡不具有完整的剖面特征，腐殖質(zhì)層（O層）、表土層（A層）及淋溶淀積層（B層）基本被機(jī)械鏟除，只剩殘余的弱風(fēng)化層（BC）和母巖層（C層）。我們從深圳和三亞觀察到由花崗巖母質(zhì)發(fā)育的城市巖體邊坡，其周邊殘留體剖面喬灌植被覆蓋良好，表土層（A層）深1～1.5m，風(fēng)化層（B層）厚度3～4m，母巖層（C層）埋藏在5～6m以下。現(xiàn)狀巖體邊坡，90%為C層，BC層很薄。因此土壤生態(tài)修復(fù)過程中，必須靠外來土源輸入，既要修接納槽體，又要全面掛網(wǎng)錨固，工序復(fù)雜，工程成本較高，現(xiàn)市場價(jià)格達(dá)350～400元m-2。但在城市生態(tài)文明建設(shè)的推動下，技術(shù)市場需求仍然廣闊。（5）巖體邊坡力學(xué)性質(zhì)：從巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)特征分析，采石場巖體多為近直立的花崗巖高邊坡，巖體強(qiáng)度較高。受爆炸及開挖等外力卸荷作用影響，巖體內(nèi)產(chǎn)生大量節(jié)理、裂隙，原生或構(gòu)造節(jié)理張開。在各種節(jié)理裂隙作用下，巖體被切割成大塊狀，坡面巖體結(jié)構(gòu)較破碎，具有危巖落石發(fā)生的可能。巖體破壞模式主要為傾倒、墜落及局部崩（滑）塌破壞，造成邊坡局部失穩(wěn)，形成大面積碎石流,采用工程防護(hù)措施時(shí)應(yīng)注意這一特點(diǎn)。這增加了城市環(huán)境安全治理和生態(tài)施工的技術(shù)難度。因此，相對于其他山體邊坡，特別是道路創(chuàng)傷邊坡，采石場巖石邊坡生態(tài)修復(fù)的難度更大。

2.3城市高陡巖石邊坡土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)體系

（1）城市巖體邊坡土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)：實(shí)踐表明，巖體邊坡視角景觀特別是俯視景觀太差，生態(tài)修復(fù)技術(shù)難度太大。主要采取：①應(yīng)以生物遮擋為主，輔以全面覆蓋；②以種植苗木為主，結(jié)合灌草種子坡面混播；③充分利用邊坡及坡底平臺，種植高大喬木，以促早成林，發(fā)揮綠色遮擋效果；④坡面縱向間隔2m沿等高線設(shè)置植生槽，回填營養(yǎng)土；⑤充分利用槽內(nèi)土壤資源栽植大苗木，建好植生帶。（2）V型槽+掛網(wǎng)噴混技術(shù)模式：針對80～90°坡度和土肥水皆無的城市高陡巖體邊坡的特殊性，單用掛網(wǎng)噴草或噴混植生技術(shù)效果很差。采用V型槽技術(shù)加掛網(wǎng)噴混植生技術(shù)模式，將工程措施與生物技術(shù)緊密結(jié)合，在垂直坡面上創(chuàng)造植物生長的微環(huán)境或植生帶。V型槽的作用：①V型槽由鋼筋混凝土現(xiàn)澆，深度約80cm，面寬約70cm，并與坡面成45°，2m間距等高線布設(shè)，主要功能是接納回填土和營養(yǎng)土；②分層切割坡面鐵絲網(wǎng)和噴植層重力下垂拉力，減少災(zāi)害性拉力崩塌；③充分利用V型槽有限土壤資源，種植大苗，建立多層次植物生長帶。（3）V型槽技術(shù)模式的工藝流程[12]：包括：坡面亂石清理掛鐵絲網(wǎng)錨桿固網(wǎng)構(gòu)筑鋼筋混凝土V型槽（搭設(shè)腳手架鉆孔錨桿制作綁扎鋼筋安裝模板澆筑混凝土）槽內(nèi)回填種植土噴混植生（種植基材配置噴基底土層噴播種子無紡布覆蓋）V型槽栽種大苗植物帶建滴灌系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)。（4）垂直巖體坡面噴混植生關(guān)鍵技術(shù)：南方80～90°巖石坡面推廣噴混植生，宜采?。孩賿祀p層鐵絲網(wǎng)，并用長、短錨桿固網(wǎng)；②在有機(jī)基材混合料中添加粘結(jié)劑，為降低成本，粘結(jié)劑可用國產(chǎn)膠粉，甚至可用硅酸鹽產(chǎn)品替代；③在網(wǎng)下墊草把或噴PE（聚乙烯）絲，可增加噴植層孔隙度和粘結(jié)力；④保障噴混層厚度10～15cm，可分2～3次噴基底，待物料凝結(jié)后再噴，以避免瀉底；⑤在噴播灌草種過程中，宜加入少量藤本種子，以加快覆綠，并攀緣局部倒巖。（5）V型槽種植帶建植技術(shù)：根據(jù)深圳、廣州南沙、海南三亞8個(gè)巖體邊坡治理工程實(shí)踐認(rèn)為：①在回填土中加入營養(yǎng)基質(zhì)，由腐殖質(zhì)土、禽畜有機(jī)肥、復(fù)合肥、蘑菇肥及保水劑等組成，創(chuàng)造良好的根際土壤肥力環(huán)境；②針對南亞熱帶和熱帶氣候特點(diǎn)，種植帶建植堅(jiān)持生物多樣性，強(qiáng)調(diào)以豆科、灌木、常綠及鄉(xiāng)土植物為主的原則（表2），增強(qiáng)植物的適應(yīng)性和抗逆性；③加大藤本植物配置比例，組成喬、灌、藤、草人工生物群落；④提倡高密度種植，大苗、袋苗移栽。槽內(nèi)分兩排進(jìn)行種植，內(nèi)側(cè)種植爬藤類，間距20cm；外側(cè)間隔50cm栽植灌木袋苗，每米段栽植苗木株數(shù)5～7株，主栽苗木為臺灣相思、小葉榕（Ficusmicrocarpa）、勒杜鵑（Bougainvilleaglabra）等，藤本植物包括爬山虎（Parthenocissusplanch）和葛藤（Puerariaphaseoloides）。（6）節(jié)水滴灌養(yǎng)護(hù)技術(shù)：水肥管理是V型槽及邊坡植物生長的安全保障。V型槽種植和噴混施工完成后，原工作臺、架拆除，養(yǎng)護(hù)工作困難，且不安全。因此，采用節(jié)水滴灌技術(shù)勢在必行。節(jié)水滴灌系統(tǒng)由高壓抽水泵站，蓄水池，PC（聚碳酸酯）主管、分管及滴水支管組成。蓄水池多設(shè)在山頂，以增加下泄壓力，或自流灌溉，直接將水滴送入植物根際。必要時(shí)可添加水溶性復(fù)合肥，水利用率高、工作方便，非常適合采石場邊坡水肥調(diào)節(jié)。同時(shí)做好缺苗修補(bǔ)、雨后追肥、防治病蟲鼠害等。養(yǎng)護(hù)2～3年，即可依靠自然雨水維護(hù)植被生長。

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1.2土木建筑施工企業(yè)節(jié)能環(huán)保管理機(jī)制有待完善土木建筑施工企業(yè)管理粗放，不重視節(jié)能環(huán)保，在組織設(shè)置上缺乏節(jié)能環(huán)保相應(yīng)組織的設(shè)計(jì)，在節(jié)能環(huán)保管理機(jī)制上存在不容忽視的問題。例如土木建筑施工節(jié)能環(huán)保管理上責(zé)任不明確，缺乏土木建筑施工節(jié)能環(huán)保監(jiān)督機(jī)制，缺乏節(jié)能環(huán)?？己藱C(jī)制不健全。

2土木建筑施工中應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)的措施

2.1在土木建筑施工中應(yīng)用太陽能技術(shù)太陽能應(yīng)用于土木建筑施工，可以減少化石燃料的使用，減少電力等二次能源的使用，可以防止因?yàn)槿剂袭a(chǎn)生的一次污染和二次污染。而且在土木建筑施工中應(yīng)用太陽能技術(shù)安全可靠、維護(hù)簡單。在土木建筑施工中應(yīng)用太陽能在技術(shù)比較成熟。土木建筑施工區(qū)往往比較開闊，光照充足，通過太陽能進(jìn)行發(fā)電、蓄能和電力使用，在節(jié)約能源的同時(shí)防止了環(huán)境的污染。

2.2對土方的覆蓋土木建筑施工時(shí)，會挖出大量的土方，有大面積土層的。而土木建筑施工往往在人群密集的區(qū)域，土方的揚(yáng)塵，會對環(huán)境產(chǎn)生極大的不利影響，給附近居民的生產(chǎn)生活帶來不便，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。所以土木建筑施工時(shí)需要對土方進(jìn)行覆蓋。

2.3在土木建筑施工中應(yīng)用新型的節(jié)能環(huán)保材料在土木建筑施工過程中，可以使用粉煤灰等作為新型材料，粉煤灰是火力發(fā)電廠所排放的廢棄物，用粉煤灰制作混凝土砌塊，可以產(chǎn)生良好的保溫效果。這樣可以減少生產(chǎn)垃圾和建筑垃圾，提高建筑的保溫性能，有利于土木建筑施工的環(huán)保。節(jié)能材料的應(yīng)用可以提高土木建筑施工節(jié)能環(huán)保的水平。

2.4節(jié)約水電使用培養(yǎng)施工人員養(yǎng)成節(jié)約用水的好習(xí)慣。土木建筑施工做好用水的控制，將生活用水與施工用水分開，采取分路供水的方式。土木建筑施工時(shí)注意廢水循環(huán)使用，建立雨水收集裝置。清洗設(shè)備時(shí)使用施工用水而不是生活用水。培養(yǎng)土木建筑施工人員節(jié)約用電的習(xí)慣。采用智能電器裝置實(shí)行分路供電，防止電力資源的浪費(fèi)。定期檢查和維護(hù)電器設(shè)備，保證土木建筑施工設(shè)備在節(jié)約用電的情況下有效工作。

2.5優(yōu)化土木建筑施工方案進(jìn)行以節(jié)約能源土木建筑施工時(shí)節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用是動態(tài)的。土木建筑方案在實(shí)踐中隨著條件的改變，可能需要有所變化，土木建筑施工節(jié)能環(huán)保技術(shù)也需要隨著土木建筑方案的變化進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。土木建筑施工是一個(gè)連續(xù)不斷優(yōu)化的過程，經(jīng)過優(yōu)化土木建筑施工的方案，可以更合理的對人力和物力進(jìn)行安排，防止資源的浪費(fèi)，更好地監(jiān)督和防止物資浪費(fèi)的現(xiàn)象，防止機(jī)器空轉(zhuǎn)、人員窩工等問題。當(dāng)土木建筑施工時(shí)，在一定條件下允許立體的交叉作業(yè)，充分利用機(jī)械設(shè)備，提高建筑材料再利用率，努力實(shí)現(xiàn)土木建筑施工的節(jié)能和環(huán)保。

3土木建筑施工中應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)的管理保障

3.1提高土木建筑施工人員節(jié)能環(huán)保意識只有提高土木建筑施工企業(yè)管理者和員工的節(jié)能環(huán)保意識，才能提高土木建筑施工企業(yè)管理者和員工進(jìn)行節(jié)能環(huán)保管理和技術(shù)應(yīng)用的熱情。節(jié)能環(huán)保意識是時(shí)展的趨勢，是土木建筑施工企業(yè)社會責(zé)任的體現(xiàn)，關(guān)系著土木建筑施工的形象與信譽(yù)，有利于土木建筑施工企業(yè)的長遠(yuǎn)利益和發(fā)展。土木建筑施工企業(yè)應(yīng)通過組織培訓(xùn)和教育，加強(qiáng)節(jié)能環(huán)保觀念和技術(shù)學(xué)習(xí)。通過責(zé)任的明確和績效的考核，提高土木建筑施工人員應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)的積極性。

3.2制定更新老舊設(shè)備及時(shí)更新的制度要建立老舊設(shè)備的淘汰更新制度，以及時(shí)更新土木建筑設(shè)備。根據(jù)制度土木建筑施工企業(yè)要及時(shí)更新老舊的機(jī)械施工設(shè)備，防止對水、電、燃料的耗費(fèi)，減少資源的浪費(fèi)。在老舊施工設(shè)備的更新中，要注重引進(jìn)節(jié)能環(huán)保的新設(shè)備，并培養(yǎng)土木建筑施工作業(yè)人員養(yǎng)成良好的節(jié)能習(xí)慣。土木建筑施工設(shè)備使用，要通過制度進(jìn)行規(guī)范，必須嚴(yán)格的遵循定型化、工具化和標(biāo)準(zhǔn)化。

3.3建立健全土木建筑施工節(jié)能環(huán)保監(jiān)督管理機(jī)制建立健全土木建筑施工節(jié)能環(huán)保組織機(jī)構(gòu)，把節(jié)能環(huán)保的責(zé)任落實(shí)到人。在土木建筑施工現(xiàn)場成立節(jié)能環(huán)保領(lǐng)導(dǎo)小組，組長由項(xiàng)目經(jīng)理擔(dān)任，節(jié)能環(huán)保領(lǐng)導(dǎo)小組的組成人員包括材料員、核算員、技術(shù)責(zé)任人等。將土木建筑施工企業(yè)節(jié)能環(huán)保責(zé)任徹底監(jiān)督落實(shí)。確保將節(jié)能環(huán)保技術(shù)應(yīng)用到土木建筑工程施工中。

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2施工過程中的質(zhì)量管理

2.1對質(zhì)量影響的因素分析

第一混凝土的配合比，關(guān)于混凝土的質(zhì)量其影響之一就是配合比，并且要滿足混凝土配合比必須要滿足施工技術(shù)的要求，以此來保證施工的質(zhì)量。然而關(guān)于一些科學(xué)部門所配合出來的混凝土配合比并不是就能夠滿足施工的要求，在建筑工程的施工現(xiàn)場如果混凝土的運(yùn)輸設(shè)備以及溫度等方面出現(xiàn)變化的時(shí)候，那么必須要根據(jù)所發(fā)生變化的情況來對配合比進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整。第二是混凝土的和易性，其主要就是混凝土在攪拌過程中出現(xiàn)流動性以及保水性等性能的綜合。要是混凝土的和易性不好那么就可能會導(dǎo)致出現(xiàn)離析的情況，或者出現(xiàn)混凝土的振搗不實(shí)等情況。只有在混凝土具有著良好的和易性才能夠方便對其進(jìn)行振實(shí)，同時(shí)也能夠保證混凝土不出現(xiàn)離析的情況。第三是在振搗的過程中如果沒有對混凝土進(jìn)行充分的振實(shí)，那么將會對混凝土最后的質(zhì)量有著直接的影響，因?yàn)榛炷猎谡駬v的過程中如果沒有振實(shí)，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)蜂窩麻面等情況。因此施工單位必須要重視混凝土的振搗情況，要對其進(jìn)行嚴(yán)格的處理，同時(shí)在振搗的過程中必須要由專業(yè)人員進(jìn)行處理，以此來保證混凝土能夠振實(shí)。

2.2對混凝土施工過程中的控制

第一是對供應(yīng)商進(jìn)行控制，在對商品混凝土進(jìn)行選擇的過程中，必須要選擇資質(zhì)高的供應(yīng)商，同時(shí)要安排好混凝土的攪拌樁和施工單位的距離進(jìn)行計(jì)算好，要選擇一些合理的路線以及車輛，以此來保證混凝土的質(zhì)量。第二是對施工操作進(jìn)行控制，必須要根據(jù)科學(xué)合理的安排建筑施工的速度，同時(shí)也要保證施工的操作要嚴(yán)格的根據(jù)有關(guān)程序進(jìn)行操作，嚴(yán)謹(jǐn)出現(xiàn)盲目的趕工。在混凝土澆筑的過程中不可以踩踏鋼筋，同時(shí)也要不對預(yù)埋的線管進(jìn)行移動，以此來保證混凝土的操作質(zhì)量。

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Abstract: this paper mainly introduces the multilayer, high-rise has about super-tall buildings construction the difficulties and new construction technology, and in the process of how to ensure safety construction, protection of the environment.

Key words: the construction; Security; Environmental protection

中圖分類號：TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

1 多層建筑發(fā)展的新趨勢

隨著我國建筑業(yè)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，我國多層建筑施工呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)，隨著老城區(qū)的新規(guī)劃，建設(shè)部門興建高樓，使得城區(qū)內(nèi)的建筑空間越來越小，多層建筑密度越來越大，致使土建施工人員及管理人員對施工過程中的環(huán)境保護(hù)、安全防護(hù)等問題也變得非常突出。主要表面為以下兩點(diǎn)：

一是多層建筑由單純追求高度方面的發(fā)展，到同時(shí)追求形體的特異和立面的豐富多彩，在結(jié)構(gòu)功能得到提升、造型優(yōu)美新穎的同時(shí)，也使上部結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)難度大大增加。如模板體系，施工機(jī)械設(shè)備等。

二是從多層建筑一次建成交付使用，到為了進(jìn)一步提高投資效率，而采用分階段建設(shè)交付使用。因此在建設(shè)過程中也必然面臨部分施工、部分開業(yè)或者上部施工、下部開業(yè)的情況，這對施工過程中的人員安全、場地利用和確保購物環(huán)境舒適等綠色施工技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。

2 高層建筑施工技術(shù)

2.1 深基坑施工的控制技術(shù)多層建筑深基坑的施工時(shí)，對周邊環(huán)境或多或少存在一定的影響。

主要原因是深基坑土方開挖過程是土體卸載過程，會造成周邊建筑、管線或地下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定量的沉降和偏移，因此，在深基坑施工過程中，對周邊環(huán)境影響的控制是至關(guān)重要的。特別是緊鄰“生命線”工程的多層建筑的施工，深基坑的施工過程中的變形控制的良好與否，事關(guān)“生命線”工程和超高層施工過程中的安全，需要特別關(guān)注。

實(shí)踐證明，采用現(xiàn)代控制理論對深基坑施工過程進(jìn)行控制，可以有效地解決這個(gè)難題。目前工程控制方法與系統(tǒng)主要有三大類：開環(huán)控制、閉環(huán)控制和自適應(yīng)控制。其中開環(huán)控制屬經(jīng)典工程控制方法，非常成熟，但由于不存在反饋系統(tǒng)，開環(huán)控制不能根據(jù)施工過程情況調(diào)整控制措施，控制精度比較低。閉環(huán)控制屬現(xiàn)代工程控制方法，由于包含反饋系統(tǒng)，能夠根據(jù)結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測結(jié)果不斷調(diào)整控制措施，適合結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工程，控制精度比較高。自適應(yīng)控制屬最新的工程控制方法，理論研究和工程實(shí)踐都取得一定成果，但總體上還處于探索階段。在目前，閉環(huán)控制方法是深基坑施工過程控制中比較有效的方法。

基于上述分析和研究，特殊環(huán)境下深基坑施工的總體思路和方法是以現(xiàn)代工程控制理論為指導(dǎo)，以結(jié)構(gòu)-巖同作用分析方法為手段，通過施工方案的優(yōu)化達(dá)到施工過程環(huán)境受控的目的。

2.2 地上結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

2.2.1 斜爬模體系的設(shè)計(jì)和應(yīng)用在以往多層建筑建造過程中，電動腳手及模板系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，這在多層建筑結(jié)構(gòu)立面垂直時(shí)此類體系具有良好的適應(yīng)性，但當(dāng)結(jié)構(gòu)立面為斜面或者曲面的時(shí)候，這類體系會遇到很大的困難。而在鬧市區(qū)的多層建筑施工時(shí)，通常均面臨場地狹小，距離地面交通較近的實(shí)際情況，因此必須采用安全可靠的腳手和模板體系，這樣才能既可以保證工程順利的進(jìn)行，又可以兼顧周邊鬧市區(qū)的安全。針對這個(gè)問題，經(jīng)過研究開發(fā)，我們創(chuàng)新性地提出了一種可分離的斜爬模體系，可以充分適應(yīng)高層建筑各種特殊外立面的要求。

2.2.2 可收分整體提升鋼平臺技術(shù)整體提升鋼平臺具有整體性好、安全性高、施工操作面大等優(yōu)點(diǎn)，因此在多層建筑核芯筒施工中也得到了廣泛的應(yīng)用。但是如果核芯筒形狀上下變化較大，則整體提升鋼平臺也就面臨收分處理的困難。

針對這個(gè)問題，我們研究開發(fā)了可收分的整體提升鋼平臺體系。

其構(gòu)成和工作原理如下：在建筑結(jié)構(gòu)核芯筒剪力墻上設(shè)置格構(gòu)柱，用鋼梁和鋼板搭設(shè)平臺，將內(nèi)外腳手懸掛于鋼平臺下，再采用提升設(shè)備將整個(gè)鋼平臺隨樓層施工進(jìn)行提升。如施工中要經(jīng)歷拆除部分內(nèi)腳手和拆除部分鋼梁的過程時(shí)，則在剪力墻增設(shè)懸錨腳手或鋼桁架進(jìn)行過渡，并隨樓層上升逐層補(bǔ)缺，以滿足施工操作。

2.2.3 超高空的鋼結(jié)構(gòu)塔桅安裝技術(shù)多層建筑由于建筑造型或功能的需要，通常在結(jié)構(gòu)頂部設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)塔桅。目前頂部塔桅的施工方法主要有三種，一是采用塔吊散裝，二是采用整體提升，三是采用直升飛機(jī)吊裝。第一二種方法依賴于頂部的施工作業(yè)面和結(jié)構(gòu)形式，第三種則風(fēng)險(xiǎn)很大。因此在頂部施工作業(yè)面有限，且塔桅高度高、重量重的情況下，其施工必然面臨很大的困難，采用攀升吊技術(shù)就能很好的解決這上困難。

2.3 綠色施工技術(shù)在施工場地狹小的鬧市區(qū)，進(jìn)行多層建筑的建造，帶來了許多以安全防護(hù)為重點(diǎn)的環(huán)境保護(hù)新問題和超常規(guī)垂直運(yùn)輸、交通組織以及營造購物環(huán)境舒適度等一系列綠色施工技術(shù)難題。

2.3.1 安全防護(hù)技術(shù)多層建筑續(xù)建工程中，如果建筑部分已投入商業(yè)運(yùn)營，通常商場內(nèi)購物、休閑、餐飲、娛樂設(shè)施齊全，顧客會絡(luò)繹不絕，且由于地處鬧市區(qū)，周邊道路也通常是交通要道，人流、車流量極高，所以，安全防護(hù)的重點(diǎn)是防止發(fā)生超高層施工過程中的高空墜落對地面物品、人流和車流產(chǎn)生危害。針對此項(xiàng)問題，具體技術(shù)方案是:通過安全防護(hù)分析，確定需要實(shí)施防護(hù)的區(qū)域、需求和防護(hù)內(nèi)容;確立不同階段施工防護(hù)的特點(diǎn)和重點(diǎn)；考慮施工防護(hù)體系對行人、顧客和交通的影響，同時(shí)綜合防護(hù)體系本身的強(qiáng)度要求、防火要求、維護(hù)方式、綜合利用等因素。

2.3.2 環(huán)境保護(hù)技術(shù)建筑施工尤其是多層建筑的續(xù)建施工會對周圍環(huán)境產(chǎn)生噪聲、光的污染。因此，防止施工過程中的聲、光對環(huán)境的影響、強(qiáng)化廢棄物的合理處置是多層建筑續(xù)建施工中又一大難題。針對這種特殊條件下施工的噪音、光、施工污水、生活污水等污染源，其解決方案還是采用專門的措施，防止施工對環(huán)境的影響。如對混凝土澆搗等可能產(chǎn)生較大噪音的施工項(xiàng)目，通過設(shè)置隔離棚，將泵車產(chǎn)生的噪音隔離；在臨近居民區(qū)的地方設(shè)置施工層隔音壁，來隔離噪音；設(shè)立特殊的施工污水匯集系統(tǒng)，將施工污水集中處理后排放；采用“立體場布”的思路，將場地設(shè)置在已建好的建筑結(jié)構(gòu)上，設(shè)置空中材料周轉(zhuǎn)場地，建立立體的材料堆放、接力運(yùn)輸?shù)捏w系。為適應(yīng)“立體場布”的需求，在垂直運(yùn)輸機(jī)械布置上，我們采取“高空接力安裝技術(shù)”、特殊基礎(chǔ)加固技術(shù)、電梯接力和超長扶墻等專門措施，解決續(xù)建工程帶來的特殊難題。