钢结构检测的相关问题毕业论文.doc

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1、宁波职业技术学院 标题：毕业论文正文或毕业 设计方案（作品） 修改状态：01 教育质量管理体系质量记录教育质量管理体系质量记录编号：NZQMS-QR-2014-26生效日期：2007.9.1 钢结构检测的相关问题钢结构检测的相关问题 系（分院）：系（分院）： 建筑工程系建筑工程系 学生姓名：学生姓名： 张金龙张金龙 专业班级：专业班级： 建筑工程建筑工程 31033103 学学 号：号： 10656233291065623329 指导教师：指导教师： 于兰珍于兰珍 2013 年年 6 月月 13 日日 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 摘摘 要要 探讨了针对钢结构检测施工要点的相关问题，并介绍

2、其施工方法。 关键词关键词：钢结构检测；施工要点；方法 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 目目 录录 1.引言1 钢结构工程已广泛的运用于当今各个行业，从简捷轻便的公交站台到造型优 美的埃菲尔铁塔，从钢管桩基础到大跨度桥梁，从大型体育场馆到高耸入云 的高层建筑；为了解建筑钢结构发展过程及趋势，文中分析各种适用于建筑 钢结构工程中的无损检测技术优缺点及互补性，阐述无损检测技术新发展的 方向。 1 2 钢结构无损检测1 2.1 钢结构的优缺点 .1 我国在 1985 年建城国内第一个深圳发展中心深圳发展中心大厦，其后各 地钢结构建筑在全国各地迅速兴起。一般来讲，钢结构具有强度高、综合经 济效益好的

3、等优点，受到建筑行业、机械行业的重视，在一些重点工程中起 到了重钢结构方便简单，具有很好的抗震性，能够节能环保，其应用范围越 来越广泛。要作用。钢结构的检测技术是保证钢结构工程安全的主要手段。 钢结构的检测主要有模拟实验、破坏性实验和无损检测三种方法。模拟实验 能够对钢结构整体性能做出评估，但其成本高，周期长；破坏性实验能够对 被抽检样品做出精确判断，但是不能对工件整体进行检验；无损检验能够对 原材料和工件进行完全的检测，工艺简单，成本低廉，近年来手段钢结构工 业青睐。我国早在 2O 世纪 8O 年中期就将无损检测技术用于钢结构工程，取 得了较好的效果。在上海证卷大厦工字梁、卢浦大桥等重大工程

4、中都用到了 无损检测技术。 1 2.2 钢结构无损检测的常规方法 .1 无损检测的常规方法有直接用肉眼检查的宏观检验和用射线照相探伤，超声 探伤仪、磁粉探 伤仪、渗透探伤、涡流探伤等仪器检测。肉眼宏观检测可以 不使用任何仪器和设备，但肉眼不能穿透工件来检查工件内部缺陷，而射线 照相等方法则可以通过各种各样的仪器或设备来 进行检测， 既可以检查肉 眼不能检查的工件内部缺陷， 也可以大大提高检测的准确性和可靠性。至于 用什么方法来进行无损检测，这需根据工件的情况和检测的目的来确定。 2 2.3 软土地基的基本特性 .2 2.3.1 触变性2 2.3.2 流变性2 2.3.3 高压缩性2 2.3.4

5、 低透水性2 2.3.5 低强度和不均匀性3 3 现有软土地基处理方法存在的问题.3 3.1 未能因地制宜合理选用处理方法 .3 3.2 不能正确评价每种地基处理方法的适用性 .3 3.3 施工单位素质差影响地基处理质量 .3 3.4 施工机械简陋影响地基处理水平和质量 .4 3.5 地基处理理论落后于实践 .4 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 4 常用的房屋软土地基的处理.4 4.1 深层石灰搅拌桩 .4 4.1.1 深层石灰搅拌桩的材料要求5 4.1.2 深层石灰搅拌桩的施工准备5 4.1.3 深层石灰搅拌桩的施工要点5 4.2 砂垫层与砂石垫层换填 .5 4.2.1 砂垫层与砂石层换填

6、的材料要求6 4.2.2 砂垫层与砂石垫层换填的材料要求6 4.2.3 砂垫层与砂石垫层换填的施工要点6 4.3 深层水泥搅拌桩 .7 4.3.1 深层水泥搅拌桩的试桩7 4.3.2 深层水泥搅拌桩的施工准备7 4.3.3 深层水泥搅拌桩的施工要点7 5 结论.8 参考文献8 毕业设计（论文）毕业设计（论文） - 1 - 1.1.引言引言 钢结构工程已广泛的运用于当今各个行业，从简捷轻便的公交站台到造型优美 的埃菲尔铁塔，从钢管桩基础到大跨度桥梁，从大型体育场馆到高耸入云的高 层建筑；为了解建筑钢结构发展过程及趋势，文中分析各种适用于建筑钢结构 工程中的无损检测技术优缺点及互补性，阐述无损检测

7、技术新发展的方向。 2 2 钢结构无损检测钢结构无损检测 2.12.1 钢结构的优缺点钢结构的优缺点 我国在 1985 年建城国内第一个深圳发展中心深圳发展中心大厦，其后各地 钢结构建筑在全国各地迅速兴起。一般来讲，钢结构具有强度高、综合经济效 益好的等优点，受到建筑行业、机械行业的重视，在一些重点工程中起到了重 钢结构方便简单，具有很好的抗震性，能够节能环保，其应用范围越来越广泛。 要作用。钢结构的检测技术是保证钢结构工程安全的主要手段。钢结构的检测 主要有模拟实验、破坏性实验和无损检测三种方法。模拟实验能够对钢结构整 体性能做出评估，但其成本高，周期长；破坏性实验能够对被抽检样品做出精 确

8、判断，但是不能对工件整体进行检验；无损检验能够对原材料和工件进行完 全的检测，工艺简单，成本低廉，近年来手段钢结构工业青睐。我国早在 2O 世 纪 8O 年中期就将无损检测技术用于钢结构工程，取得了较好的效果。在上海证 卷大厦工字梁、卢浦大桥等重大工程中都用到了无损检测技术。 2.22.2 钢结构无损检测的常规方法钢结构无损检测的常规方法 毕业设计（论文）毕业设计（论文） - 2 - 无损检测的常规方法有直接用肉眼检查的宏观检验和用射线照相探伤，超声探 伤仪、磁粉探 伤仪、渗透探伤、涡流探伤等仪器检测。肉眼宏观检测可以不使 用任何仪器和设备，但肉眼不能穿透工件来检查工件内部缺陷，而射线照相等

9、方法则可以通过各种各样的仪器或设备来 进行检测， 既可以检查肉眼不能检 查的工件内部缺陷， 也可以大大提高检测的准确性和可靠性。至于用什么方法 来进行无损检测，这需根据工件的情况和检测的目的来确定。 2.32.3 软土地基的基本特性软土地基的基本特性 2.3.1 触变性触变性 即当原状土受到震动（地震或施工扰动）后，会很快变成稀释状态，易产 生侧向滑动、沉降及基底变形等现象。 2.3.2 流变性流变性 软土除排水固结引起变形外，在剪应力的作用下还会发生缓慢而长的剪切 变形。这对建筑地基的沉降及地基的稳定性均有不利影响。另外，室内土工试 验技术的局限和施工因素的复杂性，导致在软土基坑施工中各工况

10、下的不断变 化的流变参数很难测准。 2.3.3 高压缩性高压缩性 软土属高压缩性土，软土的压缩系数 1-20.5Mpa-1，极易因其体积的 压缩而导致地面和基坑支护结构沉降。 2.3.4 低透水性低透水性 因其透水性弱和富水性强，对地基排水固结不利，不仅影响地基强度，同 时延长了地基趋于稳定的沉降时间。 毕业设计（论文）毕业设计（论文） - 3 - 2.3.5 低强度和不均匀性低强度和不均匀性 软土地基强度很低，且极易出现不均匀沉降。此外，软土的触变性主要使 本来就很难测准的软土物理力学性质指标和参数在施工过程中受到轻微的扰动 而明显地改变，流塑性主要引起土体位移动，直接表现为基坑底部隆起。

11、3 3 现有软土地基处理方法存在的问题现有软土地基处理方法存在的问题 3.13.1 未能因地制宜合理选用处理方法未能因地制宜合理选用处理方法 在合理选用地基处理方法方面有时存在一定的盲目性。例如饱和软粘土地 基不适宜采用振密、挤密法加固。根据工程地质条件和地基加固原理，因地制 宜合理选用处理方法特别重要。在这方面，现在的问题是对几个技术上可行方 案进行比较、优化不够。采用的不是较好的方法，更不是最好的方法。有时工 程问题是解决了，但造价高和工期长。 3.23.2 不能正确评价每种地基处理方法的适用性不能正确评价每种地基处理方法的适用性 人人都承认每种地基处理方法都有一定的适用范围，但遇到具体问

12、题就会 盲目扩大其应用范围，对这种情况施工单位更应注意。 3.33.3 施工单位素质差影响地基处理质量施工单位素质差影响地基处理质量 这方面最典型的例子是搅拌桩施工。几年前上海市建委发文禁用粉喷深层 搅拌法，接着不少地区也采取类似措施。深层搅拌法不能满足地基处理要求并 不是深层搅拌法工法本身不成熟，也不是深层搅拌法加固地基设计方法不对。 影响施工质量主要是施工单位素质和施工机械两方面问题。先分析施工单位素 质存在的问题。前些年，地基处理施工队伍的快速膨胀，造成绝大多数施工队 伍缺乏必要的技术培训，熟练技术工人缺乏是普遍现象。除此之外，还存在偷 工减料现象。其它地基处理方或轻或重也存在类似问题。

13、 毕业设计（论文）毕业设计（论文） - 4 - 3.43.4 施工机械简陋影响地基处理水平和质量施工机械简陋影响地基处理水平和质量 近二十几年来，我国地基处理施工机械发展很快，许多已形成系列化产品。 但应看到与我国工程建设需要相比较，差距还很大。还以深层搅拌法为例，不 能很好保证施工质量不仅与施工单位素质有关，也与目前应用的施工机械水平 有关。简陋的机械要保持稳定良好的施工质量是困难的。 3.53.5 地基处理理论落后于实践地基处理理论落后于实践 从实践一理论一再实践的角度看，实践先于理论是一般规律，对土木工程 更是如此。但重视理论研究，用理论指导实践也是很重要的。对地基处理各种 工法及一般理

14、论缺乏深入系统的研究也是发展中存在的问题之一。 4 4 常用的房屋软土地基的处理常用的房屋软土地基的处理 在房屋建筑工程中，对软土地基进行加固处理应尽早采用堆载预压的方法， 这样能够使自然沉降速度慢慢达到平衡，该方法经济合理，操作简单，但是由 于工期进度的限制，自然沉降法很难被应用。如果工期进度紧迫，在施工中还 经常采用深层石灰搅拌桩、砂垫层与砂石垫层换填、深层水泥搅拌桩等方法、 对软土地基进行加固处理。 4.14.1 深层石灰搅拌桩深层石灰搅拌桩 对塑性指标高的软土地基进行加固处理，可以采用深层石灰搅拌桩这一方 法，在同等条件下，用石灰充当固化剂对软土地基进行加固处理，所起到的临 时加固效果

15、通常要超过水泥。在房屋建筑工程中软土地基中，深层石灰搅拌桩 通过把地基土和石灰强制搅拌混合，使石灰和地基土发生化学反应从而起到稳 定地基土的作用，同时还能提高软土地基的强度，该方法经济、技术简单等特 点，可以减少房屋建筑整体工程的后沉降于软土层沉降，同时还能够使软土层 承载力得以提高，能够有效加固房屋建筑工程的软土地基。 毕业设计（论文）毕业设计（论文） - 5 - 4.1.1 深层石灰搅拌桩的材料要求深层石灰搅拌桩的材料要求 用于加固软土地基的石灰必须是细磨的，在整个搅拌过层中，石灰的最大 粒径应小于 2 毫米，这样可以防止桩体中的石灰聚集，选取石灰应尽量挑选纯 无杂质的石灰，而且石灰中的氧

16、化镁与氧化钙含量不应低于 8.5%，氧化钙的含 量最好在 80%以上。石灰储存期最好不要超过 90 天，石灰液性指数应在 70%以 上（含 70%）。 4.1.2 深层石灰搅拌桩的施工准备深层石灰搅拌桩的施工准备 当工作场地的表层硬壳比较薄时，应先铺填砂石垫层，这样施工机械在场 内就可以顺利移动与施钻。配置钻机、搅拌钻头、空气压缩机以及粉体发送器 等。通过室内试验与原来测试获取地基土与灰土的化学指标和物理力学性能指 标，然后以最佳含灰量充当设计掺灰量，对搅拌范围进行确定与设置，然后选 择桩长、根数及截面。 4.1.3 深层石灰搅拌桩的施工要点深层石灰搅拌桩的施工要点 粉体搅拌法的施工顺序为：桩

17、体对位下钻钻进提升提升结束。按 照房屋建筑结构所要求的承载力，对桩的间距进行初步选定，然后确定出加固 范围内的搅拌桩数量与每平方米内的搅拌桩的所占面积。通常，搅拌桩的排列 呈等边三角形，有时也可以布置成四方形，柱距约为 1 米，柱径在 0.5 米到 1.5 米之间。空压机压力不必过高，风量适宜即可，不必过大。桅杆与钻机安 装在载体上，这样可以有效防止飞粉污染，同时还能防止与雨水相遇发生化学 反应而溅伤施工人员的眼睛与皮肤，在施工过程中，施工人员必须佩戴防护眼 镜。 4.24.2 砂垫层与砂石垫层换填砂垫层与砂石垫层换填 目前，在房屋建筑工程中的软土地基处理措施中，砂垫层与砂石垫层换填 这一方法

18、应用的比较广泛。砂垫层与砂石垫层通过用压实的砂垫层或石垫层来 毕业设计（论文）毕业设计（论文） - 6 - 替换地基基础下部的部分软土层，从而使地基强度与承载力得到大幅提升，有 效减少沉降量，能够使软土层加速排水固结 4.2.1 砂垫层与砂石层换填的材料要求砂垫层与砂石层换填的材料要求 砂垫层与砂石垫层最好采用质地坚硬、级配良好的粗砂、中砂、碎石、石 屑、沙砾或是其他的工业废料粒米作为换填材料。有些地区可能缺少粗砂、中 砂以及砂砾，这时可以采用细砂，同时还要掺入一定量的卵石或碎石，其掺量 按照设计规定要求进行（含石量小于等于 50%）。使用的砂石材料不能含有垃 圾、草根等有机杂质。用于排水固结

19、软土地基的材料，其含泥量最好不要超过 30%，卵石与碎石的最大粒径最好不要超过 50 毫米。 4.2.2 砂垫层与砂石垫层换填的材料要求砂垫层与砂石垫层换填的材料要求 在施工前应进行验槽，把浮土清除干净，基槽的边坡要确保稳定，草地与 两侧如果有沟、井、孔洞等必须加以填实。 4.2.3 砂垫层与砂石垫层换填的施工要点砂垫层与砂石垫层换填的施工要点 最好将砂垫层与砂石垫层地面铺设在同一标高上，若深度存在不同，施工 程序为先深后浅。土面应挖成斜坡或台阶搭接，注意对搭接处进行搞实。在分 段施工时，接头处必须做成斜坡，且每层斜坡都要错开 0.5 米到 1 米之间，然 后进行充分搞实。挡采用碎石垫层进行换

20、填时，为了确保基坑底面表层软土不 会发生局部破坏，必须在基坑底部与四侧 3 铺设一层砂，待砂层铺设完毕后在 铺设碎石垫层。砂垫层与砂石垫层必须分层铺垫，并分层压实，其铺设方法主 要有以下几种：平振、水憾法、插振法、碾压法及压实法等。 平振法主要用平板式振捣器进行反复振捣，其振捣次数应以简易测定密实 度达到合格水平为准，平板式振捣器在移动时，为了防止振捣面积出现不搭接 的现象，每行必须搭接三分之一。每层的铺设厚度通常在 200 毫米到 250 毫米 之间，施工时的最优含水量在 15%到 20%之间。在含泥量较大或细砂的沙铺筑砂 垫层中，最好不要使用该方法：插振法主要用插入式振捣器进行振捣，插入间

21、 毕业设计（论文）毕业设计（论文） - 7 - 距取决于振捣器的振幅大小，插入式振捣器不得插入卧粘性土层，当插入振捣 完毕后，应用砂将插入振捣留下的孔洞填实。根据插入式振捣器插入深度来确 定每层铺设厚度，施工时的最优含水量为达到饱和。 4.34.3 深层水泥搅拌桩深层水泥搅拌桩 深层水泥搅拌桩以水泥来充当固化剂的主剂，利用深层搅拌机械把软土与 固化剂在地基深部就进行强制拌合，从而提高房屋建筑工程的软土地基强度， 使软土硬结。深层水泥搅拌桩在处理淤泥质土、淤泥、粉土和泥炭土效果明显， 是一种软土地基处理的有效方法。 4.3.1 深层水泥搅拌桩的试桩深层水泥搅拌桩的试桩 在房屋建筑工程的施工中，采

22、用深层水泥搅拌桩对软土地基进行处理，首 先要进行试桩，这样能够找到最佳的搅拌次数，同时还能确定出泵送时间、搅 拌机的提升速度、泵送压力、水泥浆的配合比、复搅深度以及下钻速度等参数， 这对水泥搅拌桩进行下一步大规模施工起到了一定的指导作用。试桩在每个标 段中必须要超过 5 根，而且在试桩成功后水泥搅拌桩才可以正式施工。对试桩 进行检验时，可以在 7 天之后将试桩直接开挖取出或在两周后取芯，看水泥搅 拌桩是否搅拌均匀以及水泥强度是否满足设计要求。 4.3.2 深层水泥搅拌桩的施工准备深层水泥搅拌桩的施工准备 事先将深层水泥搅拌桩的施工场地平整，将桩位处得地下、地上障碍物全 部清除。若场地低洼可以回

23、填粘土，注意不能回填杂土。另外，水泥搅拌桩必 须采用合格的 32.5 级普通硅酸盐袋装水泥，这样计量方便，不易出错。水泥搅 拌桩的施工机械应具备较高的稳定性能，项目经理与监理工程师应在钻机开钻 之前对其进行检查验收。 4.3.3 深层水泥搅拌桩的施工要点深层水泥搅拌桩的施工要点 深层水泥搅拌桩的施工工艺流程为：桩位放样钻机就位检验与调整钻 毕业设计（论文）毕业设计（论文） - 8 - 机正循环钻进设计深度打开高压注浆泵反循环提钻、同时喷水泥浆到工 作基准面 0.3 米以下重复搅拌下钻、同时喷水泥浆到设计深度反循环提钻 到地表成桩结束对下一根桩进行施工。 层水泥搅拌桩在开钻前，必须用水对整个管道

24、进行清洗，同时还需要检查 管道是否存在堵塞现象，等水彻底排尽后才能下钻。为了确保水泥搅拌桩的桩 体垂直度能够满足规划要求，应将一吊锤悬挂在主机上，通过控制吊锤和钻杆 上、下、左、右距离相等来进行控制。 对于成型的水泥搅拌桩，其质量检查重点主要有水泥浆拌制罐的数量、水 泥用量、压浆过程中有无断浆现象出现、复搅次数以及喷浆搅拌的提升时间。 水泥搅拌水灰比 0.45-0.50，水泥掺量为 12%。 深层水泥搅拌桩所采取的施工工艺为二喷四搅。在第一次下钻时，为了避 免堵管可以带浆下钻，但是不能带水下钻，下钻时的喷浆量不得超过总量的一 半。第一次下钻与提钻时必须采用抵挡操作，进行复搅时可以在提高一个档次

25、。 正常成桩时间应在 40 分钟以上，喷浆压力为 0.4 兆帕。 5 5 结论结论 本文主要说明了软土地基的处理方法,在实际工程中,要针对具体的地基问 题,采取相应的处理措施,确保基础坚固是建筑物安全的根本保证,而且工程技术 人员必须经常深入施工现场,及时发现和识别所存在的问题,总结出切实可行、 科学合理的软土地基处理措施与设计方法，正确采用相应的经济可靠的措施加 以处理,使软土地基地承载力得到更进一步的提高,更好地保证建筑物的安全， 最终使房屋建筑的质量得到有效保障。 参考文献参考文献 1 工程地质中主要地基问题及其处理,1998(4),22-26. 2 强夯加固粘性土地基的研究,上海铁道大学学报,18(4),119-123. 毕业设计（论文）毕业设计（论文） - 9 - 3 建筑地基处理技术规范.JGJ79-2002，2007 年 10 月，中国建筑科学研 究院主编.中国建筑工业出版. 4 李彰明，软土地基加固的理论、设计与施工M，北京：中国电力出版社， 2006. 5 朱星彬， 地基与基础工程施工 ，高等教育出版社，2011.