应用冻结法加固地铁工程的结构施工研究

第一篇：应用冻结法加固地铁工程的结构施工研究

应用冻结法加固地铁工程的结构施工研究

摘要:主要介绍了上海地铁明珠线蓝村路站-浦东南路站区间隧道联络通道、泵站采用水平冻结加固情况下,隧道支护及结构施工过程,分析了隧道内矿山法施工旁通道对地表及隧道结构产生的影响及解决措施,指出了矿山法施工技术在市政及地铁工程施工中的技术可行性。

关键词:水平冻结;隧道支护;结构施工 1 前言

由于受城市地面道路、建筑和地下管线的影响,在地铁隧道施工中,传统的明挖施工技术受到挑战,而隧道暗挖施工技术,因其很少占用地面施工场地、无环境污染、施工安全性高等优势,在北京、广州、上海等城市地铁施工中得到推广应用。2002年6月至11月上海地铁明珠线蓝村路站-浦东南路站区间隧道联络通道、泵站工程采用全断面水平冻结法加固、矿山法开挖支护施工顺利完成。2概述 2.1工程内容

上海地铁明珠线二期蓝村路站—浦东南路站区间隧道旁通道及泵站(以下简称旁通道)位于两站区间隧道中部。旁通道由与左右线隧道正交的水平通道及通道中部的集水井组成(图1)。按设计,旁通道位置上、下行线隧道的中心标高分别为-15.007m和-15.806m,上、下行线隧道中心线间距13481.9mm。通道为直墙圆弧拱结构,集水井为矩形结构,通道和集水井均采用两次衬砌,其中初衬厚度为200mm,通道墙、拱和集水井内衬厚度为400mm,通道底板和通道与隧道连接处(喇叭口)内衬厚度为1000mm。通道的开挖轮廓高约4.23m,宽3.2m,局部(喇叭口处)高4.83m,宽4.4m;泵站开挖轮廓长4.2m,宽3.2m,深2.2m。

2.2 工程地质条件

旁通道位置地面标高为4m左右,隧道上覆土层厚度按19m考虑。根据附近地层情况,旁通道施工范围内土层主要按灰色淤泥质粘土、灰色粘土和灰色粉质粘土考虑,具有孔隙比大、含水丰富、承载力低、容易压缩和在动力作用下易流变的特点,开挖后天然土体本身难以自稳。2.3 工程难点

① 地质条件差,淤泥质粘土承载力低,含水率高,易流变;② 在盾构区间隧道内施工,施工点距区间隧道两端车站均有1km左右的距离,施工场地狭小;③ 工程地处浦东新区东方路,通道上方地面为一栋二层楼的超市,通道开挖引起的地表沉降量必须严格控制,不能超过30mm。

因此,在该地层内开挖构筑旁通道,需要先对施工影响范围内的土体进行稳妥、可靠的加固处理。经反复论证决定采用水平冻结法加固。该工法具有安全性好,不污染环境等优点。因此本工程设计包括旁通道周围土层的冻结加固和开挖构筑施工两部分内容。设计地层冻结加固体积约为2100m3,挖掘土方和浇注混凝土体积分别为220m3和120m3。采用这种加固方法就要求旁通道及泵站结构施工中的开挖工艺、支护参数等与之相适应。3 施工方法与施工工序

根据上述施工条件,并结合上海地铁二号线旁通道施工经验,拟采用“隧道内水平冻结加固土体,隧道内开挖构筑”的全隧道内施工方案。即:在隧道内采用冻结法加固地层,使旁通道外围土体冻结,形成强度高、封闭性好的冻土帷幕,然后在冻土帷幕中采用矿山法进行通道及泵站的开挖构筑施工。

水平地层加固和开挖构筑的主要施工工序:施工准备→隧道管片开孔和安装孔口管→冻结孔钻进,安装冻结器与冷板,同时安装冻结制冷系统→安装冻结盐水系统和检测系统→冻结运转,同时进行隧道支撑→探孔试挖,拆钢管片→通道掘进与初衬→通道防水层施工与内衬→泵站开挖与初衬→泵站防水层施工与内衬→停止冻结,封孔→壁后充填注浆。冻结孔施工和旁通道初衬施工为本工程的关键工序,防水层和旁通道内衬施工为特殊工序。4 联络通道临时支护参数

由于冻土具有明显的蠕变特性,特别是粘性土层,这种特征更加明显,随着旁通道的掘进施工,冻结壁被暴露在空气中,冻土的蠕变随时间的延长而增加。为控制冻结壁的变形,要对冻结壁采取有效的临时支护,以免冻结壁变形破坏。

将旁通道的支护结构简化成由三段简支梁组成的一个半封闭结构。由于拱顶部分的冻结壁较厚,冻结壁变形较小,作用在支架上的荷载主要作用在支架两侧的柱腿上。假设作用在支架腿上的载荷为均布荷载,最大弯距发生在柱腿中部,根据变形协调条件,柱腿中部的挠度f同冻结井壁的允许变形相等,即:

ua=f=5qL4/381EI

（1）

式中:ua为冻结壁的变形量;E为支架的材料弹性模量;I为支架惯性矩;L为支架柱腿的长度;q为作用在支架腿上的均布荷载,q值可根据式

ua=(1+u)(p-pi)a/A(t×τ)确定。

式中:τ为冻土的侧压力系数;A为冻土的弹性模量;p为作用在冻土外侧的压力;pi为支架对冻土壁的反力;a为旁通道宽度的一半;t为冻结壁的温度系数;u为支架的间距。

已知ua=2cm=0.02m,u=1/2=0.5,A=40MPa,p=20×1.8×104=3.6×105Pa;a=1.7m Pi=P-A·Ua(t×τ)/α(1+u)=4.6×104Pa设支架的排间距为0.5m,则每个支架上的荷载为

q=pi/2=2.3×104Pa 由式(1)得

I=5qL4/381UaE

L=3.8m,q=2.3×104Pa,E=2.1×105MPa,Ua=0.02m代入上式得:

I=1498cm4

根据工字钢的转动惯量可知

I16=1130cm4 I18=1660cm4>1498cm4

故选用18号工字钢作为支架的支护材料,考虑到支架的刚度及稳定性,每个支架加有中梁及底梁。5旁通道开挖构筑工艺

旁通道的开挖从占用隧道一侧向另外一侧隧道进行水平暗挖,根据冻土的发展规律,同时考虑工期、隧道占用时间等因素,旁通道的开挖构筑施工应尽量同冻结孔施工占用同侧隧道。旁通道的开挖构筑在一个完全封闭的冻土帷幕内进行,冻土帷幕为一个底部较厚的直墙圆拱形,冻土墙设计厚度1.2m,冻土强度4～6MPa,旁通道及泵站的施工采取全断面开挖。

在打开钢管片前应对各种量测资料及测温孔中测得的冻结壁发展情况、冻结时间等进行综合分析,当分析结果同设计基本相符时,即可进行试开挖。由于冻土强度较高,冻结壁本身起着临时支承作用,开挖过程中为避免冻结壁暴露后产生蠕变,造成冻结管断裂,在掘进过程中要及时对冻结壁进行临时支护,并对冻结壁及时封闭,减少冷量损失。旁通道的开挖构筑要充分利用冻土的强度特点,经过科学施工,严格管理,将加固地层自身的稳定性与合理的临时支护有机的结合起来,控制开挖步距,加强工程监测, 将整个通道的开挖及临时支护完成之后,一次进行防水层和结构混凝土浇筑施工。这样不仅简化了旁通道及泵站开挖构筑施工工艺,缩短了工期,加快了施工速度,而且提高了工程质量。上海轨道交通明珠线二期蓝村路站-浦东南路站区间隧道旁通道及泵站施工情况

上海轨道交通明珠线二期蓝村路站-浦东南路站区间隧道旁通道及泵站开挖构筑工作自2002年10月6日开始施工,10月11日旁通道部分采用矿山法开挖挖通,11月17日整个旁通道及泵房结构施工完毕。监测结果显示地表最大沉降量为16mm,隧道内管片最大沉降量为6mm。这说明采用冻结法加固的情况下,用矿山法开挖地铁旁通道对周边环境的影响完全处在安全范围内。该旁通道工程的成功实施,为上海市区建筑物下地铁隧道施工及过江隧道施工积累了有益的经验,是冻结法加固地层矿山法开挖在市政工程中的一次成功实践。参考文献: [1]陶龙光,巴肇伦.城市地下工程[M].北京:科学技术出版社,1999.[2]孙钧.地下工程设计理论与实践[M].上海:上海科学技术出版社,1996.[3]陈仲颐,周景星,王洪瑾.土力学[M].北京:清华大学出版社,1997.

第二篇：地铁工程档案研究

地铁工程档案研究

随着改革开放进程的逐步推进，我国的经济建设持续发展，城市现代化程度不断提高。地铁凭借着其快捷、舒适、方便、准时的特点，走进人们的视野，成为我国城市的主要公共交通形式。不知不觉，地铁已融入国人的生活十多年。到目前为止，北上广地铁总长度已经超过985.5公里，而在世界十大城市地铁排行榜里，北京和上海地铁系统都榜上有名。在国务院的地铁建设规划中也提及，到2015年前后，将新建79条轨道交通线路，总里程达到2259.84km，总投资8820.03亿元。作为档案学子，这些数据给我们的启发是，地铁工程档案的管理问题应予以重视。

地铁工程档案，是指在地铁工程立项、审批、招投标、勘察、设计、施工、监理、设备安装及竣工验收等过程中形成的具有保存价值，直接反映地铁工程全貌的文字、图表、声像等形式的文件材料。地铁工程是复杂的系统工程，具有投资大、周期长、环节多、技术密集的特点。从一条线路开始立项到工程竣工验收，往往需要3～5年的时间，参建单位上百家，从工程前期立项、施工、竣工验收到运营调试，环节多大上百种，所涉及的专业技术也多达几十种甚至上百种，因而形成的档案载体多样、数量繁多、保存价值较高。

这些地铁工程项目档案真实的记录了工程建设，是工程质量评价的重要依据，是地铁运营、维护、改造的重要依据，是公司内控、审计、法律诉讼等的重要依据，也是维护企业权益、保护企业品牌等职能活动的重要依据。比如，广州地铁公司，在地铁国产化率审查时，公司档案部门提供了几百卷设备合同档案，经国家发改委委托的城市轨道交通专业委员会核实，符合国产化率达70%的要求。因此，广州地铁2、3、4、5号线得以顺利通过国产化率评审。2011年，某广场要求广州地铁总公司赔偿因地铁施工导致其经营损失。经过查阅相关档案，公司向法院提供了2003年已经修复完毕的有力证据，维护了公司的合法权益。所以做好地铁工程档案的归档，管理工作意义重大，对经济建设的发展大有裨益。

那么怎样管理好地铁工程档案，持续发挥地铁工程档案的作用呢？我个人认为应该从收集、分类、编研利用这三个方面着手：

（一）地铁工程档案的收集。档案收集是一切档案管理工作的起点，没有档案，一切管理工作都无从谈起。因而档案的收集水平直接影响地铁档案的齐全、完整，进而决定了档案的质量高低。甚至在很大程度上决定着地铁工程档案的利用效率。所以管理好地铁工程档案必须从做好收集工作开始。具体而言，档案的收集范围应该囊括： 工程准备阶段文件、施工技术文件、监理文件、竣工验收文件。工程准备阶段文件包括立项文件；建设用地、征地、拆迁文件；勘察、测绘、设计文件；工程招投标文件；工程开工文件和财务文件。施工技术文件包括综合施工技术文件；原材料、成品、半成品、构配件、设备出厂合格证及试验报告（组织案卷时，出厂检验合格证在前，复试在后，再排产品生产许可证，企业资质、核准证等）；检测结果汇总（高架线路、隧道、地下车站结构、轨道工程）；地铁各标段施工文件；车辆段、停车场、控制中心的建筑工程；竣工图。监理文件包括设计监理文件；施工监理管理文件；施工监理文件；工程质量监理文件；工程进度监理文件；造价控制监理文件；合同管理文件和监理验收资料。竣工验收文件包括工程验收备案表；建设工程验收通知书；工程质量验收证明书；勘察单位工程质量检查报告；设计单位工程质量检查报告；施工单位工程质量竣工报告；竣工验收监理评估报告；竣工验收报告；工程验收条件审查表；施工单位签署质量保证书；由规划、消防、环保等部门出具的认可文件；建设工程规划验收合格证；建设工程竣工档案验收意见；施工总结；设计总结；建设管理总结；质量监督总结和工程竣工总结。除了收集范围要全面以外，还要加强档案收集的力度。可以组织专门的人员去定期收集。

（二）地铁工程档案的归档。由于地铁工程档案具有周期长、环节多、设计面广的特点。简而言之，我个人认为，首先要遵循一个原则，即尊重文件的来源，尊重其自然形成的规律，保持文件之间的有机联系，便于文件的保管和利用。基于这一个原则，结合地铁工程档案的特点，我觉得可以采取以下做法：（1）定期归档。由于地铁工程档案的形成周期长，如果等到工程竣工的时候统一归档的话，很多的文件会由于时间久远而丢失，而且中间会有人员的调动变迁等潜在因素，因而可以采取定期归档的做法。（2）按单位进行归档。由于地铁建设工程的参建单位多达数百家，如果统一集中归档的话，会造成极度混乱的局面，而且也违背了来源原则。但是要强调的是，这是宏观上的说法，具体到实际中，又可以结合具体情况，比如原材料这一块来说，钢筋、水泥、黄沙、瓷砖这几家原料提供商形成的档案材料就可以合为一卷。（3）特殊载体档案特殊归档。地铁档案的囊括范围之大决定了档案载体的多样性。对于音像档案等特殊载体的档案，应该参照有关规定特殊处理，不能听之任之，导致资料的流失、自然毁坏。

（三）地铁工程档案的编研利用。我们说档案保管的根本目的就是为了利用，用昨天的资料为未来服务。传承历史、记录现在、服务未来就生动概括了档案的作用。在一定的程度上，可以说，档案的利用程度决定了档案的价值。因此，做好编研利用工作尤为重要。那么怎么做好编研工作呢？我觉得应该从这几个方面入手：（1）编制地铁工程档案目录。对地铁工程档案进行二次加工，在原有的基础上编制地铁工程档案目录，可以按工程阶段分章节，便于从大量的档案资源中快速查找出我们所需要的档案。（2）地铁工程档案的信息化。随着科学技术的发展，尤其是互联网技术的广泛应用，档案的信息化已经成为一种趋势。可以组织技术人员编制一套适合本地的地铁工程档案管理系统。例如南京就有了这样一套系统。

地铁还不算普及，地铁工程档案也算是一种新兴档案，不得不承认，其管理上还存在很多的问题。

（一）档案意识薄弱，对档案不够重视。于老师常说，档案人员要本着对档案负责的态度管理档案，可是由于施工单位行政文秘管理工作的不规范，文书工作人员的不专业、不负责，导致档案移交时没有按照规章制度来，造成重要的原始文件的丢失，收集不齐全，甚至电子档案也无法保留下来，严重影响了档案资料的完整性和准确性。

（二）缺乏集中统一的领导。各单位的档案馆室一直处于一个比较尴尬的位置，在物欲横流的现代社会上，利字当头，人们都认为档案馆室是个缺少油水的地方，因而很少有领导愿意管，更鲜有领导重视。在这种情况下，建立一个集中统一的领导机制是很成问题的。地铁档案的管理也存在这样的问题。

(三)没有系统规范的地铁工程档案管理体制，档案流失严重。由于没有专门的档案管理体制，所以档案部门的档案收集是个老大难的问题，总是要一催二催三催，才能收到大部分的档案，甚至有时还收不到。而且，档案的取用不规范，有时不做借阅目录，导致地铁工程档案的流失。

（四）没有规范的档案归档制度，形成的文件紊乱不规范。一方面，由于制度建设不健全，导致档案资料格式不规范，没有统一规范的组卷方式，档案号、目录号、案卷标题等填写不规范，影响了地铁工程档案的质量。另一方面，由于缺乏必要的约束力，有些档案该做的没做，只有到了归档的时候补做记录，难免造成个别档案不真实，档案资料与现实情况不一致，对日后档案的使用造成恶劣的影响。

（五）缺乏专业的档案人才，知识结构老化。基层的档案人员一般以资历尚浅的刚参加工作不久的人员为主，他们缺乏系统的档案知识，或者说掌握的档案知识不熟练，还没能很好的应用于实践中。因而对档案来说，虽构不成灭顶之灾，但也是大大不利的。针对这些问题，我们也必须要有一定的应对措施。

（一）强化档案意识，重视档案管理。必须增强全体参建人员的档案意识，档案人员参与资料收集，特别是在项目建设初期，遵循项目建设和档案形成的规律，对档案工作进行统筹规划，抓早收集。在安全保管的基础上，加大对档案的开发再利用力度。档案人员能深入现场，进行及时的指导，一方面向工程技术、管理人员宣传档案在工程建设中重要作用，使他们能自觉地把握好档案材料的完整程度，另一方面加强档案人员与工程技术人员的联系，积极提供有效服务，通力合作，使地铁工程档案工作呈现出新面貌。

（二）加强统一集中的领导。地铁档案管理工作是地铁工程建设过程中的重要环节，其内容涉及面广，难度较大。因此地铁档案管理部门必须要加强对档案工作的领导力度，重视提高地铁档案的管理水平。建立健全档案管理网络，不断提高各建设、施工、监理单位对档案工作的重视程度和管理水平，为地铁工程档案的准确性、规范性和完整性提供有力的后盾支持。

（三）建立健全的地铁工程档案的管理体制，规范档案移交的工序以及日常档案借阅工作。首先要明确建设、勘察、设计、施工、监理单位和地铁公司本部及其所属二级单位等在地铁工程档案工作中应承担的职责和任务，并将档案管理工作形成要约，列入相关合同。其次坚持“三个同步”，即下达工程计划与提出文件材料归档要求同步；工程建设过程中，检查计划进度与检查材料文件材料形成情况同步；工程验收与档案验收同步进行。规范档案的移交工序。最后，为日常地铁工程档案的借阅工作制定相应的规章制度，规范地铁工程档案的借阅。

（四）制定档案归档标准，规范档案的格式，保证地铁工程档案的质量。首先要细化分类编号（分类编号应由种类号、项目号、属类号及案卷顺序号组成）。地铁工程档案属于科技档案的范畴，其分类编号既要体现档案专业的特色，还要体现地铁工程档案的特色。以满足信息时代的快速检索和数字化的需要。这样可以保证资料归类合理、检索方便、减少重复劳动。不过也对档案人员提出了更高的要求。

（五）培养档案复合型人才，提高档案人员自身素质。档案人员，应该是一专多能，在档案管理上是专家，在工程档案的指导上是内行。在掌握档案专业的同时，应该及时了解重点工程建设项目的计划、规模、性质、工程进展情况等，有针对性地发现问题并解决问题。因此要加强工程资料人员及档案人员的专项培训与业务指导工作，这有利于促进工程档案管理的规范化、标准化，充分发挥整体优势，全面提高档案管理水平。此外，地铁档案管理部门还要积极为档案人员创造理论与实践相结合的机会，有针对性的带他们深入施工现场，进行现场指导，使其具备独立完成对施工单位档案进行检查指导的能力，是档案指导工作覆盖到地铁工程管理的各个方面，充分发挥他们的应有作用。结语

尊重档案，就是尊重事实，尊重历史，尊重文化。地铁工程档案管理是地铁工程建设过程中的重要组成部分，切实管理好地铁工程档案，形成准确、完整的档案，才能为地铁建设提供有力的保证。参考文献：

1.《轨道交通工程档案管理刍议》 2.《浅谈地铁工程档案管理中存在的问题与对策》谢颖

3.《浅谈如何做好地铁工程档案管理工作—以哈尔滨市地铁建设为例》

孙佳丽

4.《地铁工程文件材料归档管理工作初探—以杭州市地铁一期工程建设为例》张务德

魏虹

第三篇：地铁车站结构工程劳务协议书

劳务协议书

甲方：（以下简称甲方）乙方：（以下简称乙方）

经甲乙双方协商，甲乙双方在平等、自愿、互利的情况下，甲方将甲方的地铁车站结构工程劳务分包给乙方施工，（相关条款如下：

一、工作地点：（南京六合交通职业技术学院附近的电气化局的六合车站站台板及出入口附属结构）

二、工作内容：①车站出入口结构中的圈梁支撑梁、底板、垫层、侧墙、顶板、中板、顶梁、中梁、底梁、柱子、站台板、电梯井、排热通道、出入口等附属结构模板、全部项目模板和架子的（木模、钢模）的运、制、搭、拆、加固、堆码模板架子、模板架子施工完后堆码且从基坑中吊上指定位置，等一切相关工序及辅助工序的人工，方木要堆码整齐，钉子要去除干净。甲方材料在施工工地场所内等的水平运输均有乙方完成，甲方有条件的情况下提供吊车和拖拉机协助，甲方只提供到现场的商品砼、标准模板、大型机具材料及吊车。各种人工费均含在内（吊车由乙方与司机协调、沟通，以乙方简便施工为主，吊车司机工资不在内）。脚手架和方木模板材料到现场后乙方安排工人卸车，费用含在综合单价中，待工程完工后，乙方需要安排人从基坑中把所有材料吊装上指定位置，且打包好，特甲方代表 ：

乙方代表：

日期：

日期：

别脚手架钢管用铁丝按照每捆固定数量捆绑，方木堆码一头整齐，模板分开别类堆码好。

三、工作时间：由甲方通知乙方进场，到乙方相关中作结束为止，乙方有能力确保甲方根据项目部工作要求，组织足够的人员且满足甲方工程要求。

四、工作单价：

4.1本人工费单价包括：工地小搬运，现场乙方施工区域和乙方原因产生的文明施工，现场材料堆放，甲方拉到现场材料的装车及卸车、堆放，垂直起吊及平行运输的一切人工费（除吊车司机工费外）；包括一切相关工序及辅助工序中的制、立、拆、安、运、加固、堆及装卸车、场地内材料的倒运运输、施工完后材料从基坑内吊装到路面等。文明施工所要求的堆码清洁等工作；木工棚和施工场地及设备工具的配置、制作、搬迁、拆除等。方木模板钉子去除干净，材料堆码必须整齐且用铁丝捆紧。4.2本人工费单价为综合单价，一次性包死，不予调整。4.3详细综合单价如下：

①出入口和风道:圈梁支撑梁出入口主体（含集水井，顶板中板侧墙等）模板：42元/㎡（除木模外，含钉子、电焊条、榔头、手提电锯、冲击钻、斧头、雨衣雨靴等一切小材料）。乙方在施工结束完合同约定的工程情况按照42元/平方给乙方。如中途退场则按照35元/㎡结算。甲方强调，因圈梁和支持梁模板立拆单价比甲方代表 ：

乙方代表：

日期：

日期：

较低，我方综合考虑主体和支撑梁模板统一按照42一平方，如乙方施工完圈梁支撑梁后主体没有施工，按照双方协议，结算按照35一个平方结算，双方无异议。

2.站台板和轨顶风道模板：45元/㎡（除木模外，含钉子、电焊条、榔头、手提电锯、冲击钻、斧头、雨衣雨靴等一切小材料）。乙方在施工结束完合同约定的工程情况按照45元/平方给乙方。站台板架子不计价，只计价模板，架子费用已经含在模板内，综合单价按照45元/平方计价。如中途退场则按照35元/㎡结算。甲方强调，如乙方施工完圈梁支撑梁后主体没有施工完，按照双方协议，结算按照35一个平方结算，双方无异议。

④风道和出入口碗扣架子：搭、拆、运、堆、放、装卸车、材料吊装出基坑到甲方指定位置等支架：12元/立方米，乙方需保证质量安全。乙方在施工结束完合同约定的工程情况下结算12元/立方给乙方。如中途退场则按照10元/m³结算。

架子在边墙、中顶板、立柱等结构施工时总共只计一次数量且按照实际方量验工。（底板上翻量和柱子等方量结算时，予以扣除，因我方和所有班组结算都是一个模式。有低洼处，我方从新结算给乙方

以上人工费综合单价均包含模板、支架的制、立、拆、安、运、加固、堆、装卸车及木模板的加工（含零星小料）、钢模板涂脱模油（含零星小料）等。水平施工缝和纵向施工缝止水钢板的焊接，诱导缝的橡胶止水带的安装均由乙方施工且含在模板支架综合单甲方代表 ：

乙方代表：

日期：

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价中，甲方不予验工。如乙方中途退场，安装的模板或者支架没有拆除和吊装上基坑，则模板按照35元/平方验工退场，架子按照10元/立方验工退场。

五、支付方式：

5.1每月底乙方上报工程量，甲方复核。每个月底甲方给乙方结算一次，甲方给乙方支付每个工人的生活费，按照每个工人1000元一个月支付，乙方每个月给甲方提供工资表和考勤表，应支付工资减每个月支付的1000元生活费，欠支付工资等全部由乙方负责提供（具体见甲方提供的表格）待工程结束，无明显质量问题甲方给乙方支付到95%，待乙方和项目部业主验交合格后100%支付。

5.2若乙方提前退场，没经甲方同意，按甲乙双方协商的价格的75%结算，原因是前中期工程容易施工，后期难度大且散漫时，则由双方协商确定。

5.3工程量：以甲方通知乙方结构工程中实际数量但不超过设计数量为依据结算。另相关附属工程乙方应该按甲方要求施工，乙方不得拒绝，并比照相应单价办理。

六、材料、机具、浪费和损失赔偿

6.1 甲方把相应的钢管、扣件、模板等交给乙方，乙方有责任对甲方提供的钢管、扣件、模板等按常规要求进行必要的养护（钢模板由于乙方原因导致的损坏乙方需进行校正、焊修、涂油，以甲方代表 ：

乙方代表：

日期：

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保证正常的运转），劳保、雨衣、水靴、手套、电焊面具、铁锹、铁锤、铁钉等劳保和小工具乙方自理。

6.3 乙方施工时锯割木模、木支撑、竹胶板等，要事先请示甲方相关管理人员，要按照科学合理的计算进行小料，以减少不必要的浪费和损失。

6.4 乙方负责对甲方提供的机械进行保养和维护，甲方将相关良好机械交给乙方，由乙方保养维修，中途损坏或丢失均由乙方负责自费修理或赔偿。（例如：甲方将切割机交给乙方，中途有损坏甲方不负责安排人员维修，乙方自己解决维修问题）

七、工人工资：按月由乙方做工资表，按施工地市及项目部规定由项目部发到各工人手中，乙方剩余的月结算，由甲方直接支付给乙方，甲方没有责任给乙方预支生活费，乙方有足够支付生活费的能力。甲方由权监督按时把工人工资发到各工人手中，乙方按月需向甲方提供一份工人工资签收单原件。

九、甲方只提供照明用电及加工场地用电费，生活用品照明用电，甲方支出（空调电费除外）

十、甲方提供吊车给乙方，具体由乙方与吊车司机合理协调协商指挥。

十一、甲方提供住房、床、其余乙方自理，生活用具伙食自理。

十二、乙方需按照施工地市的相关规定给属下工人办理相应的手续（暂住证、各类社保等）若由此引发的劳动纠纷及各类检查所甲方代表 ：

乙方代表：

日期：

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出现的问题都由乙方承担。

十三、乙方负责自己施工方面的材料、机具等文明施工，且能达到项目部的检查要求，由此产生的费用均含在综合单价内，乙方由责任达到文明施工的要求。

十四、乙方必须服从甲方现场人员的指挥。

十五、甲方原则上要求乙方成立木工班为单位，包括架子、木模为一体，便于管理，乙方必须有工地负责人在现场组织安排生产，协调全面管理。

十六、安全：乙方对乙方人员进行安全教育，安全生产指挥，持证上岗，若因乙方人员违规作业造成的一切安全损失，由乙方负责承担。

十八、零星点工：以现场甲方人员确认数量，点工按120元/9小时计数，若乙方属下工人在本工程中能够自始自终出满勤干好工作，则按甲方确认的出勤点工数以120元/9小时计数。十九：质量：乙方施工的质量符合国家相关质量规范要求，并经监理项目部工程验收合格后才给予验收计价，若因乙方原因造成的质量问题因此返工及损失，均由乙方自行负责承担。

二十、因工程需要停工、调整、工序等，甲方均不给乙方误工费，措施费等赔偿，且乙方根据工程需要及甲方要求能迅速组织到位。如由于项目部、挖土、天气、甲方其他等原因产生的误工，乙方需自动调节人员去其他工地施工，甲方不支付误工费给乙方，待甲方代表 ：

乙方代表：

日期：

日期：

工作面开展开，乙方需马上组织人员施工，如乙方由此要求误工补助否则怠工或者不组织人员施工，甲方有权切割工作面或者解除合同。

二十一、若甲方认为乙方能力不足，甲方有权利将工程进行分批另找班组进行施工，乙方不得阻拦。否则一切法律后果由乙方负责，且乙方承诺乙方故意聚众闹事。

二十二、乙方发生安全事故一次医药费在壹万伍仟以内，由乙方支付，超过壹万伍仟的情况下乙方支付壹万五千，超过的部分医药费由甲方负责。每一次事故都是按照此协议，如发生2起超过15000元的事故，乙方需负责2次*15000元=3万元的医疗费。误工费则按照施工地当地的法律法规进行赔偿，甲方赔偿60%，乙方赔偿误工费的40%。若乙方人员严重违反操作规程且不听劝阻造成事故或者伤害，由乙方全部负责，甲方不负责。其余按相关法律规定办理。

二十三、其他未尽事宜按项目部对甲方规定，相应办理。

甲方代表 ：

乙方代表：

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木工班组架子班组施工协议书

1：由于地铁施工均为闹市区施工，模板方木架子等材料均为晚上进场，乙方需保证材料进场马上组织人员卸车，否则甲方安排卸车，按照每车600元的卸车费从乙方工程款扣扣除。

2：所有乙方施工的材料、如架子、方木、模板等，乙方需全部分类从基坑中吊运上到指定的地点，且保证方木和模板全部钉子去除干净，模板大、小分类堆码、方木大、小分开堆码、脚手架2.4立杆1.5立杆等分开堆码。堆码整齐后用铁丝捆好，方便以后装车，装车由乙方负责装车，费用含在综合单价中，如乙方不装车，甲方安排人装车，按照600元一车的费用扣除乙方工程款。一车按照40T计算。3：模板按照接触面积计算，如板面遇到柱子、梁的区域要扣除。但不超过设计量，基坑外放量，不予计算工程量。

脚手架按照实际发生的工程量计算，如中板架子中有柱子、上翻梁、下翻梁、倒角，计算方量时需扣除它们的方量。架子在遇到孔洞的时候只结算一次方量。

4:柱子和侧墙模板施工的时候，由于混凝土板面施工导致的模板底部有空隙，乙方需安排工人用水泥砂浆先把底缝填好，否则由于漏浆产生的麻面和蜂窝，乙方需负责且安排工人修补，否则甲方安排修补产生的费用从乙方工程款中扣除。

甲方代表 ：

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5：如遇到漏浆、跑模等一切质量事故的时候，乙方需马上安排工人用蛇皮袋把混凝土装填且马上安排工人修补，以免后期用空压机凿除产生高额费用，如乙方不采取措施，由此产生的后期空压机凿除费用和挖机清渣费和人工费，甲方从乙方工程款中扣除。

6：工程量按照每个月乙方上报工程量乙方负责复核的原则。每个月按照每个工人的满勤情况下支付生活费1000元，乙方需按时月底提供考勤记录和工资表给甲方，（如：张三 2012年11月考勤28天，200元一天，则工资为：28*200=5600元 已支付生活费1000元 欠支付工资：4600元，见甲方提供的格式表）全部按照此格式提供，否则，甲方有权拒付生活费和工程款给乙方。乙方需每个月和甲方的考勤人员双方签署考勤记录和工资表，作为后期发放工资的记录和项目部、劳动部门承认的法律依据。

7：止水钢板、橡胶止水条、钢片橡胶止水带等的施工，单价已经含在模板单价中，甲方不予计价。乙方需安排施工，否则甲方安排工人施工产生一切的费用从乙方工程款中扣除。

8：甲方原则上给乙方放控制点，如：中板施工时，甲方只提供4个点，其他的侧墙边线、柱子框架线等全部由乙方施工，甲方复核，如返工导致的一切后果乙方负责。

9：脚手架标高甲方负责抄在架子上，上抬多少公分甲方负责给乙方交底，由于乙方原因导致的板面不平整或者标高不对或者误差在1CM以外的后果全部由乙方负责。

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10：生活水电费甲方要求不允许自己在宿舍开伙，否则产生的水电费和项目部罚款或者没收电磁炉等工具乙方负责。

11：由于项目安全部门对工人的安全交底、乙方贯彻不好，产生的罚款乙方自己负责。如安全帽不扣帽带、安全带不戴、工作服不穿等原因罚款，乙方自己负责。

12：乙方工人偷盗被甲方或者项目部罚款或者拘役，一切后果乙方负责。

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第四篇：工程结构加固方法的归纳总结

工程结构加固方法分析与探讨

【摘要】：本文介绍了工程实际中运用比较广泛的几种结构加固的方法，并分析部分加固方法的特点、适用范围以及相关的设计计算原理。通过此文希望为土木工程师进行结构加固计算提供借鉴意见和方法。【关键字】：结构加固，加固设计，增大截面加固法，FRP

1、结构加固常用方法

1.1增大截面加固法

增大截面加固法，也称外包混凝土加固法，他通过增大构件的截面和配筋，来提高结构的承载力、强度、刚度、稳定性及抗裂性。该方法施工工艺简单，适用面广，可广泛用于梁、板、柱、墙、基础、屋架等混凝土构件的加固。根据构件受力特点和加固的目的、构件几何尺寸、便于施工等要求可设计为单侧、双侧或三侧和四面包套的加固。混凝土受弯构件中受拉钢筋不足且净空不受限制时，可采用梁板底加大截面对原结构进行加固。

根据加固目的和要求的不同，可以是以增大截面为主的加固，可以是增配钢筋为主的加固，也可以两种方法同时采用。以增大截面为主时，为了保证补加混凝土正常工作，亦需适当配置构造钢筋。以增配钢筋为主时，为保证配筋的正常工作，亦需按钢筋的间距和保护层厚度等构造要求决定适当增大截面尺寸。

增大截面法的技术难点是，在设计构造方面必须注意解决好新加部分与原有部分的整体工作共同受力问题。

1.2粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法是用环氧树脂系列粘结剂将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉区或薄弱部位，使之与原结构物形成共同受力的整体，以提高其抗弯、抗剪能力及刚度，改善原结构的钢筋及混凝土的应力状态，限制裂缝的进一步发展，进而提高结构的承载能力与耐久性的加固方法。由于粘贴钢板厚度有限，因而它对刚度的提高效果并不显著。

1.3粘贴纤维增强复合材料（FRP）加固法

粘贴纤维增强复合材料加固法是利用粘结剂将纤维增强复合材料（FRP）粘贴在被加固混凝土构件薄弱部位，使两者共同工作，提高结构构件的承载能力，从而起到加固补强的一种加固方法。此法的加固功效类似于粘贴钢板加固法。由于纤维增强复合材料非常薄，此法对于结构刚度的提高更加有限，对拉应力的降低效果及对混凝土裂缝的抑制作用都不明显。因而该加固方法适用于混凝土结构的抗弯和抗剪加固。

纤维增强复合材料（FRP）由连续纤维和树脂基体复合而成。常用纤维种类包括碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维。常用树脂有环氧树脂、聚酯树脂和乙烯酯树脂。根据纤维种类的不同可将用于混凝土结构加固的纤维复合材料分为三类：玻璃纤维复合材料（GFRP）、碳纤维复合材料（CFRP）和芳纶纤维复合材料（AFRP）。相比而言碳纤维复合材料具有更好的性能，在工程中也用的最广，碳纤维复合材料的优点主要有：高拉伸强度（约为普通钢材强度的10倍），高弹性模量，自重轻，耐高温，耐酸碱腐蚀，施工简便，施工工期短。

1.4外加预应力加固法

外加预应力加固法是指采用预应力筋对建筑物的梁、板、柱或桁架进行加固的方法。这种方法不仅具有施工简便的特点，而且可在基本不增加梁、板截面高度和不影响结构使用空间的条件，提高梁、板的受弯、受剪承载力，改善其在使用阶段的性能。这主要是因为预应力所产生的负弯矩抵消了一部分荷载弯矩，致使梁、板弯矩减小。

之前几种加固方法都是被动的加固方法，这主要表现在他们都不能减小，更不能消除结构自重所产生的应力和变形。而外加预应力加固法是一种主动的加固方法，也就是说，在自重增加很小的情况下可大幅度调整并改善原结构的受力状态，提高结构刚度和抗裂性能。

1.5外粘型钢加固法

外粘型钢加固法是钢筋混凝土梁、柱四周包以型钢的一种加固方法。例如，在构件截面的四角沿构件通常或沿某一段设置角钢，横向用箍板或螺栓套箍将角钢连接成整体，成为外包于构件的钢构架。外包钢构架可以完全替代或部分替代原构件工作，达到加固的目的。

外粘型钢加固法优点是构件截面尺寸增加不大，而构件承载力可大幅度提高，并且经过加固后原构件混凝土受到外包钢的约束，原构件承载力和延性得到改善。

1.6增设支点加固法

增设支点加固法就是通过增加支撑点以减小受弯构件的计算跨径，使得结构受力体系和受力状况发生改变，从而提高结构的承载能力及刚度，减小结构效应，改善结构受力性能。

1.7植筋加固

植筋技术是一种新型的钢筋混凝土结构加固改造技术，它是在需连接的旧混凝土构件上根据结构受力特点，确定钢筋的数量、规格、位置，在旧构件上进行钻孔、清孔、注入植筋胶结剂，再插入所需的钢筋，使钢筋与混凝土通过结构胶粘结在一起，然后浇注新混凝土，从而完成新旧钢筋混凝土的有效连接，达到共同作用、整体受力的目的。作为一种新型的加固技术，他不仅具有施工方便、工作面小、工作效率高的特点，而且还具有适应性强、适用范围广、锚固结构的整体性能良好、价格低廉等优点。因而被广泛应用于建筑结构加固及混凝土的补强工程中。

2、增大截面加固法

2.1特点及适用范围 2.1.1 特点

增大截面加固法广泛用于梁、板、柱、墙、基础、屋架等混凝土构件的加固。该加固方法有以下特点：

（1）结构受力明确，计算简单方便，加固后结构的承载力、刚度、稳定性得到明显提高，加固效果好。

（2）加大构件截面，会使上部结构恒载增加，对原下部结构有一定影响。（3）现场湿作业工作量大，养护时间长，对生产和生活有一定影响。（4）若对梁底增大尺寸，会使梁下净空有所减小。

2.1.2 适用范围

增大截面加固法加固构件时，对受弯构件来说增加抗弯刚度效果好，但增加尺寸有限。对偏心受压构件来说，增加强度、刚度、稳定性方面效果都较好，但有一共同缺点是新增混凝土会增加原构件的负担，养护时间长，浇注不便、工期相对长些。增大截面加固法主要适用于以下情况：

（1）原受弯构件的抗弯或抗剪承载力不足，或构件刚度不足，采用增大截面加固效果较好。

（2）受压构件承载力、刚度、稳定性不满足要求。（3）对于梁下净空没有特殊要求的结构。

2.2受弯构件加固计算

采用增大截面加固法可分为在截面受压区或受拉区增设现浇混凝土加厚层的两种方法。

2.2.1 受压区加加现浇混凝土层加固法

2.2.1.1正截面抗弯承载力计算

受压区加现浇混凝土层加固后，梁板受弯构件正截面抗弯承载力可按下列公式计算：

Mfcmbx(h0)fyAs(h0as)(2-1)

' fcmbxfyoAs0fy'As(2-2)

x2'''上两式中：M为加固后构件计算截面承担的弯矩设计值；As0为原构件纵向受拉钢筋截面面积；As为受压区新加纵向受压钢筋截面面积；fy0为原构件纵向受拉钢筋抗拉强度设计值；fy'为受压区新加纵向受压钢筋抗压强度设计值；fcm为混凝土弯曲抗压强度设计值，当'xh0h01时，按新加混凝土取用；当xh0h01时，可近似按新旧混凝土的小者取用。b为计算截面宽度；h01、h0分别为加固前后计算截面的有效高度；x为计算截面受压区高度。

2.2.1.2斜截面抗剪承载力计算

加固时，若能在构造上保证叠合层部分门形箍筋与原构件可靠连接，且其数量不低于原构件，则受压区加现浇混凝土层加固后，梁板受弯构件斜截面承载力可按下式计算：

V0.07fcbh01.5fyv0Asv0h0 s0

(2-3)

式中：V为加固后构件计算截面承担的剪力设计值，V0.25fcbh0；Asv0为原构件配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积；fyv0为原构件箍筋抗拉强度设计值；s0为原构件箍筋间距；fc为混凝土抗压强度设计值，近似按原构件混凝土取用。

否则，可近似不考虑新加箍筋的有利影响，按下式计算：

V0.07fcbh01.5fyv0Asv0h01 s0

(2-4)2.2.1.3设计计算方法

（1）确定受压区现浇混凝土层厚度。当板也需要加固时，梁受压区新增混凝土层厚度一般应与板相同，在不影响正常使用的条件下，梁板受压区新增混凝土层厚度可近似按下式初步确定：

hnMMu0（2-5）

0.85As0fy0式中：Mu0为原构件正截面抗弯承载力设计值；hn为受压区新增混凝土层厚度，hnh0h01。

（2）验算正截面抗弯承载力并确定受压钢筋的数量。按照实际选定的截面尺寸，确定计算截面弯矩设计值M，然后令As'0代入式（2-1）和式（2-2）对加固截面正截面抗弯承载力进行验算，当满足要求是，仅需按构造配制受压钢筋，否则需要按照式（2-1）和式（2-2）计算确定受压钢筋数量。

（3）判断计算结果和加固方案是否合理，不合理则须修改截面尺寸或采用其他加固方法。

（4）验算斜截面抗剪承载力。

2.2.2 受拉区加加现浇混凝土围套加固法

2.2.2.1正截面抗弯承载力计算

受拉区加现浇混凝土围套加固后的钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯承载力可按下列公式计算：

MfyAs(h0)s0(h01)fy0As0(as)（2-6）fcmbxs0As0fyAsfy0As0（2-7）

上二式中：s0为达到极限状态时原受拉钢筋的应力；为受拉区新加纵向钢筋抗拉强度折减系数，可近似取0.9；x为加固后构件截面计算受压区高度，为保证新加受拉钢筋屈服应满足应满足xbh0；b为受拉区加现浇混凝土围套加固梁正截面界线破坏受压区高度系数。

达到极限状态时原受拉钢筋的应力s0可根据平截面假设确定，即： s0(''''x2x2''x2'''0.8h011)cuEsfy0（2-8）x上式中：cu为混凝土极限压应变；Es为钢筋的弹性模量。

b''应根据加固时原构件已承担的荷载值M1k，根据平截面假定，按下述方法确定：

加固时，在荷载值M1k作用下，原受拉钢筋的应变s01可按下式确定： s01M1k（2-9）

0.87h01As0Es根据平截面假定，此时相应新加钢筋位置处的初始应变为 s1(1.6h00.6)s01（2-10）h01加固后，在新增荷载作用下，新增钢筋是以初始应变s1为起点，则 b''12.2.2.2斜截面抗剪承载力计算

0.8（2-11）

fyEss1cu单面混凝土围套加固时，若能在构造满足新加U形箍与原构件的可靠连接，并保证其数量不低于原钢筋，则其斜截面抗剪承载力可按下式计算：

V0.07fcbh01.5fyv0否则，应按下式计算：

V0.07fcbh01.5fyv02.2.2.3设计计算方法

（1）初步确定加固梁截面尺寸。从式（2-6）到式（2-8）可以看出，三个方程求解四个未知数（As、h0、x和s0），有无穷组解。一般可根据工程经验和构造及斜截面承载力要求，初步假定截面尺寸。

（2）根据初步确定的截面尺寸，求解式（2-6）到式（2-8），确定新增纵向钢筋的面积。当正截面承载力需要的增量很大，截面新增加高度较大时，可近似地不计原受拉钢筋的作用，令As00，按式（2-6）到式（2-8）确定As。

（3）按式（2-12）到式（2-13）验算斜截面承载力。

（4）根据计算结果判别加固方案是否满足要求，不满足则修改截面尺寸或采用其他加固方法。

Asvoh0（2-12）s0Asvoh01（2-13）s02.3受压构件加固计算 2.3.1 轴心受压柱的加固计算

采用加大截面法加固的钢筋混凝土轴心受压柱正截面受压承载力由两部分组成，即被加固柱对承载力的贡献和新加部分对承载力的贡献。

根据截面平衡条件，加固后轴心受压柱正截面承载能力可以表示为 Nu(Nu0N)（2-14）

'式中：Nu为被加固柱截面轴心受压承载力，Nufc0Ac0fy'0As0；fc0为被加固部分混凝土轴心抗压强度设计值；Ac0为被加固部分混凝土截面面积；fy'0为被加固部分纵向钢筋抗压强度设计值；As'0为被加固部分纵向钢筋截面面积；N为被加固部分材料破坏时，新加固

''部分截面所能承担的压力，NcAcsAs；Ac为新加部分混凝土截面面积；As'为新加部分纵向钢筋的截面面积；c为被加固部分混凝土应变为0新加部分混凝土的应力；s为被加固部分混凝土应变为0新加部分钢筋的应力；为轴心受压构件稳定系数。

2.3.1 偏心受压柱的加固计算

采用加大截面法加固钢筋混凝土偏心受压柱时，可近似按照混凝土结构偏心受压构件正截面受压承载力的计算方法计算，但应考虑新加钢筋和混凝土可能得不到充分利用，对其强度进行折减。规范规定：对受压区新增混凝土和纵向钢筋的抗压强度设计值以及受拉区新增钢筋的抗拉强度设计值均应乘以0.9的折减系数。

3、粘贴钢板加固法

3.1特点及适用范围 3.1.1 特点

采用粘贴钢板加固法在国内应用已是相当广泛。该加固法有以下特点：（1）不会破坏被加固结构的外形。

（2）施工工艺简单，施工质量易于控制，施工工期短，经济性较好。（3）钢板所占空间小，不影响桥梁净空，桥梁自重增加不大。（4）黏结剂的质量及耐久性是影响加固效果的主要因素。（5）加固钢板容易锈蚀，必须进行严格的防锈处理。

3.1.2 适用范围

粘贴钢板加固法适用于钢筋混凝土受弯、受拉和受压构件的加固。

（1）为了提高结构的抗弯能力，一般在构件的受拉边缘表面粘贴钢板使其与原结构形成整体受力。

（2）如果结构的主拉应力区斜筋不足，为了增加结构的抗剪切强度，可将钢板粘贴在结构的侧面，并垂直于剪切裂缝的方向斜向粘贴（斜度一般为45-60），以承受主拉应力。也可以竖向粘贴成条状或用U形和L形箍板。两种方式都需要钢板压条。

（3）有时为提高结构整体刚度也可通过粘贴钢板来实现。

（4）当局部受力比较集中部位出现裂缝时，通过粘贴钢板可增强构件抗剪强度。

3.2计算原理（受弯构件）3.2.1 正截面抗弯承载力计算

有采用外部粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁，其正截面承载力可按钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的方法计算，即

Mfcmbx(h0)fyAs(h0as)fay(h0aa)fayAa(asx2'''''ta)（3-1）2''' fcmbxfyAsfayAafy'As

（3-2）fayAa上二式中：As、As'为被加固构件受拉、受压区纵向钢筋的面积；fy、fy'为被加固构件纵

'向受力钢筋的抗拉、抗压强度设计值；Aa、Aa为受压区、受压区粘贴钢板的截面面积；fay、''为粘贴钢板的抗拉、抗压强度设计值；as、as为被加固构件受拉、受压区纵向钢筋合fay力作用点至混凝土截面边缘的距离；aa为受压区粘贴钢板合力作用点至混凝土截面边缘的距离；ta为受拉区粘贴钢板的厚度；b为被加固构件截面宽度；x为截面受压区计算高度，''应满足xbh0和xbh01；b为混凝土受弯构件正截面相对界限受压区高度系数；b为

'''粘贴钢板加固正截面相对界限受压区高度系数。

考虑到粘贴钢板受力前被加固构件中钢筋已受力变形，b应按下式确定：

b''''10.8

（3-3）

fyEss1cus1为粘贴钢板位置处，假想的由于加固前原构件受力变形引起的变形值，按照平截面假设，并假设原构件内力臂系数为0.87，则

s1(1asta2)s0（3-4）h0s01为加固时原截面受拉钢筋的初始应变，可以近似按下式计算：

s01M0k

（3-5）

0.87h0AsEs式中：M0k为加固前被加固构件承受的弯矩标准值。

3.2.2 斜截面抗剪承载力计算

有采当构件斜截面抗剪承载力不足时，可以采用粘贴U形钢箍板或斜方向钢板条进行加固，加固后构件斜截面承载力可按下列公式计算：

当采用U形钢箍板加固时 VVu02fayAa1当采用侧向斜钢板条加固时

VVu02fayAa1sinLu（3-6）SLu（3-7）S上两式中：V为斜截面最大剪力设计值；Vu0为原构件斜截面受剪承载力设计值；Aa1为单肢箍板或板条的截面面积；S为箍板或板条轴线间的距离，应满足LuS1.5；Lu为箍板或板条在梁侧的高度；为斜板条的倾角。

4、粘贴纤维复合材料加固法

4.1特点及适用范围 4.1.1 特点

粘贴纤维复合材料加固时有以下特点：

（1）粘贴厚度小，不增加断面尺寸，不增加桥梁恒载。

（2）可以随结构外形变化施工，从而降低施工难度，缩短施工工期。（3）施工简便，无需大型设备，可在不影响或少影响交通的情况下施工。（4）能有效的封闭混凝土的裂缝。

（5）具有良好的耐腐蚀性，寿命较长，便于养护。

4.1.2 适用范围

粘贴纤维复合材料加固法适用于梁、板的加固，可提高梁、板的承载力，对刚度的提高效果相对较差；亦可用于加固钢筋混凝土受压柱，以提高其承载力、延性、耐久性等。

粘贴纤维复合材料加固构件，主要适用于以下情况：

（1）原构件受拉主筋或腹筋配筋不足的梁和板，抗弯、抗剪加固效果较为显著。（2）原构件受拉钢筋严重腐蚀或受损，以致承载力无法满足安全及使用要求。（3）提高构件的抗裂性，可制约裂缝的发展。（4）以延长结构使用年限为主要目的的耐久性加固。（5）混凝土墩柱的抗剪、抗压补强以及抗震延性补强。

4.2计算原理（受弯构件）4.2.1 假定及相关规定

采用纤维复合材对梁、板等受弯构件进行加固时，除应遵守现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010正截面承载力计算的基本假定外，尚应遵守下列规定：

(1)纤维复合材的应力与应变关系取直线式，其拉应力f取等于拉应变f与弹性模量Ef的乘积；

(2)当考虑二次受力影响时，应按构件加固前的初始受力情况，确定纤维复合材的滞后应变；

(3)在达到受弯承载能力极限状态前，加固材料与混凝土之间不致出现粘结剥离破坏。

受弯构件加固后的相对界限受压区高度fb应按下列规定确定：

（1）对重要构件，采用构件加固前控制值的0.75倍，即

fb0.75b（4-1）

（2）对一般构件，采用构件加固前控制值的0.85倍，即

fb0.85b（4-2）

式中 b—构件加固前的相对界限受压区高度，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定计算。

4.2.2 理论计算

在矩形截面受弯构件的受拉边混凝土表面上粘贴纤维复合材进行加固时，其正截面承载力应按下列公式确定: xM1fc0bx(h)fy'0As'0(ha')fy0As0(hh0)(4-3)2' 1fc0bxfy0As0fffAfefy'0Aso(4-4)f(0.8cuhx)cuf0f'(4-5)x2a(4-6)式中 M—构件加固后弯矩设计值； x—等效矩形应力图形的混凝土受压区高度，简称混凝土受压区高度；

b、h—矩形截面宽度和高度； fy0、fy'0—原截面受拉钢筋和受压钢筋的抗拉、抗压强度设计值；

'AAs0s、0—原截面受拉钢筋和受压钢筋的截面面积；

a—纵向受压钢筋合力点至截面近边的距离；

h0—构件加固前的截面有效高度；

ff—纤维复合材的抗拉强度设计值；

Afe—纤维复合材的有效截面面积；

f—虑纤维复合材实际抗拉应变达不到设计值而引入的强度利用系数，当'f1.0时，取f1.0

cu—混凝土极限压应变，取cu0.003

3f—纤维复合材拉应变设计值；

f0—考虑二次受力影响时，纤维复合材的滞后应变，若不考虑二次受力影响，取f00。

加固设计时，可根据公式（4-3）计算出混凝土受压区高度x，并按公式（4-5）计算出强度利用系数f，并代入公式（4-4），即可求出受拉面应粘贴的纤维复合材的有效截面面积Afe；然后按下述规定换算为实际应粘贴的纤维复合材截面面积Af。

图4-1矩形截面构件正截面受弯承载力计算

规定：实际应粘贴的纤维复合材截面面积Af，应按下列公式计算：

AfAfekm（4-7）纤维复合材厚度折减系数是km，应按下列规定确定：（1)当采用预成型板时，km1.0；

（2)当采用多层粘贴的纤维织物时，km值按下式计算： km1.160.90（4-8）

308000nfEftf式中Ef—纤维复合材弹性模量设计值（Mpa）；

nf和tf—分别为纤维复合材（单向织物）层数和单层厚度。

对受弯构件正弯矩区的正截面加固，其粘贴纤维复合材的截断位置应从其充分利用的截面算起，取不小于按下式确定的粘贴延伸长度（图4-2）： lc

1ffAfff,vbf200（4-9）

图4-2纤维复合材的粘贴延伸长度 式中 lc—纤维复合材粘贴延伸长度（mm）；

bf—对梁为受拉面粘贴的纤维复合材的总宽度（mm），对板为1000mm板宽范围内粘贴的纤维复合材总宽度；

ff—纤维复合材抗拉强度设计值，ff,v—纤维与混凝土之间的粘结强度设计值（Mpa），取ff,v0.4ft；ft为混凝土 抗拉强度设计值，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010规定值采用；当ff,v计算值低于0.4时，取ff,v0.40Mpa；当ff,v计算值高于0.70时，取ff,v0.70Mpa； 1—修正系数；对重要构件，取11.45；对一般构件，取11.0。

4.3 FRP的施工

碳纤维复合材料（Carbon Fiber Reinforce Plastic）加固修复混凝土结构技术是将碳纤维这种高性能纤维材料应用于土木工程，利用与其相配套的树脂类粘结剂（建筑结构胶）将碳纤维粘贴到结构或构件需要加固的部位表面，形成复合材料体（CFRP），通过其与结构或构件的协同工作，来提高结构或构件的承载力和延性的一种新型加固工法。该工法与传统的结构加固技术相比，以其轻质高强、耐腐蚀性和耐久性强、施工便捷、结结构影响较小等优点，广泛应用于国内外结构加固改造工程中。

4.3.1 加固方案设计依据

碳纤维材料加固混凝土构件，通常有以下几种方式：①沿构件主轴方向粘贴碳纤维，以提高构件正截面的抗弯能力；②沿与构件主轴垂直方向粘贴碳纤维，由碳纤维与原有箍筋共同分担剪力以提高构件的抗剪承载力；③沿与构件主轴垂直方向粘贴碳纤维以改善加固部位的延性，提高其抗震性能。目前在国内工程中应用最多的是第一种方式，即加固修复提高梁板正截面承载能力，使之满足使用功能要求。

4.3.2碳纤维复合材料的选择

加固修复混凝土结构所用碳纤维材料主要有两种：碳纤维与配套树脂粘贴剂。碳纤维是高强度高弹性模量材料，强度是钢材的十几倍。建筑粘结剂种类繁多，选择与某种碳纤维布相容性好的粘结剂是关键。

与碳纤维相配套的树脂粘结剂一般由4部分组成。即底层粘结剂、找平材料、浸渍树脂和防护材料。底层粘结剂必须能渗透进混凝土表面，促进粘结并形成长期持久界面的基础；找平材料用来修补结构表面的平整度，以便使用片材；浸渍树脂用以浸渍碳纤维片材在混凝土表面形成原位层板；防护材料用以保护碳纤维片材免受外界条件的影响，延长其使用寿命。树脂粘结剂的粘结强度应大于混凝土的拉伸剪切强度，且具有适宜的工作粘度，以便于施工操作。

4.3.3施工工艺

4.3.3.1碳纤维复合材料加固混凝土结构施工工艺流程

混凝土结构表面处理→配制并涂刷底层粘结剂→面层找平处理→粘贴树脂的配制并侵润碳纤维布→粘贴碳纤维布→表面防护。

4.3.3.2施工要点

①混凝土表面的处理程度直接影响加固效果。表面要打磨平整直至露出新面，涂底层粘结剂前，再用丙酮清洗一遍。

②碳纤维布一定要用粘贴树脂浸润透，尽可能让粘结剂充分渗入碳纤维单丝之间的空隙中，提高各单丝之间的共同工作性能。

③浸润后的碳纤维布用手轻压贴于需要的位置，用橡皮滚筒顺纤维方向均匀平稳压实，使树脂从两边溢出，保证碳纤维布与结构之间密实无空洞，或者有效粘贴面积不小于95%。

④碳纤维片材沿其纤维方向折直角会导致应力集中，影响其强度发挥。施工时将角部磨成圆角，可减缓应力集中，碳纤维布的强度基本不受影响。结语

工程结构加固的方法还有许多如：置换混凝土加固法、喷射混凝土加固法、高性能水泥复合砂浆钢筋网加固法等，随着工程加固理论的日益成熟，规范的日益优化，必将有更多的适用的，简便的，高效的结构加固方法。

参考文献

[1]曹双寅，邱洪兴，王恒华.结构可靠性鉴定与加固技术[M].北京：中国水利水电出版社，2001.[2]卜良桃，周锡全.工程结构可靠性鉴定与加固[M] ．北京：中国建筑工业出版社，2009.[3]邬晓光,白青侠，雷自学．公路桥梁加固设计规范应用计算示例[M]．北京：人民交通出版社，2011.[4]中华人民共和国行业推荐性标准.公路桥梁加固设计规范（JTG/T J22-2008）.北京：人民交通出版社，2008.[5]谌润水，胡钊芳，帅长斌.公路旧桥加固技术与实例[M]．北京：人民交通出版社，2001.[6]混凝土结构加固设计规范（GB 50367-2006）

第五篇：苏州地铁联络通道加固方式比选研究

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摘 要:联络通道施工是盾构隧道施工中的事故多发阶段，如何选择合理的周边土体加固方式是保证联络通道施工安全的关键环节。本文介绍了联络通道的结构形式和常见的施工方法，详细比较了各种加固方式的利弊。结合苏州地铁一号线各个联络通道所处地层情况，给出了各个联络通道拟采用的加固方式。实践证明采用水平冻结加固方式，可以保证联络通道施工的安全。最后给出了几点体会与建议。

关键词:苏州地铁 联络通道 加固方式 比选研究

城市地铁联络通道一般位于各段区间盾构隧道的中部，常与集水、排水泵站合并修建。其位置应选在地面交通量和地下管线较少处。其断面尺寸一般为跨度2.0 ～ 3.0 m，墙高 2.5 ～ 3.5 m，可以做成矩形，也可做成圆形和直墙拱型。为使结构受力合理、节约工程造价、降低施工难度，联络通道断面一般采用直墙拱型。苏州地铁一号线联络通道断面都为直墙拱型。在一号线修建时，风险较大的关键工程有许多，联络通道施工为其中之一。如何选择安全的联络通道加固方式、提高土体强度、降低土层渗透性等是需要解决的关键课题［1-2］。

1常见联络通道施工方法

联络通道常用施工方法为明挖法、暗挖法和先明挖后暗挖法［3］。当联络通道埋深较浅且场地周围环境允许，可采用明挖法施工。由于地铁线路所经地区通常交通繁忙、商业繁华，故在城市中修建地铁联络通道一般采用暗挖法。联络通道暗挖法施工可划分为以下几类: ①采用搅拌桩(或旋喷桩)在地面加固，隧道内矿山法开挖构筑;②隧道内先采用冻结法加固土体，再用矿山法开挖构筑;③从盾构隧道内采用顶管法开挖构筑;④管棚法。先明挖后暗挖法是新近出现的联络通道施工方法，也叫竖井暗挖法，该法是在两条主隧道中间的加固土体上方采用人工挖孔桩的方法或者其他支护方法施工一个竖井至联络通道设计高程，由竖井分别向两条主隧道方向采用矿山法掘进施工形成联络通道，再打开主隧道中封口的钢管片。待 联络通道施工完成后，回填竖井，或将竖井改造为排风、排水通道。

城市地铁联络通道修建时，在市郊场地开阔地段，可采用深层搅拌桩或注浆加固矿山法施工，而市区施工场地狭小，又不允许阻碍交通和对环境造成影响，应选用冻结法和顶管法。联络通道常用施工方法综合比较如表 1 所示。

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2常见联络通道加固方式

城市地铁联络通道开挖前一般应在地面或隧道内对通道周围土体进行地层加固。常见联络通道加固方式有地面加固法、隧道内注浆加固法和冻结加固法3 种。

地面加固法是指在场地地面环境允许的情况下，采用深层搅拌桩或旋喷桩从地面对联络通道周围地层进行加固。该法较成熟，加固效果易保证，费用也相对较低。隧道内注浆加固是指在盾构隧道即将开口部位打设注浆加固管，对周围地层进行加固。从目前的施工技术看，对于饱和砂性地层，洞内注浆效果不稳定，质量不容易保证。隧道内冻结法加固在技术上是一种比较成熟的地层加固法，其加固对象是含水介质，尤其适合于饱和砂层和淤泥等含水率高的不稳定地层。在［4］全国地铁的施工中，冻结法都得以应用，基本上是成功的。这 3 种加固方式技术经济比较见表 2。

3苏州地铁联络通道所处地层及加固方式

苏州地铁一号线全线共有 24 座车站，全部为地下车站。各区间均设一座联络通道(其中星港街站 ～ 会展中心站区间设置 2 座联络通道)，加上车辆段站 ～木渎站区间盾构法施工段设置的一个联络通道及排水泵房，共有 25 个联络通道。

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在这 25 个联络通道的施工中，除华池街站 ～ 星湖街站区间的联络通道采用明挖法施工外，剩下的 24 个联络通道均采用暗挖法施工，均需对联络通道周围土体进行加固，以确保联络通道的施工安全。

苏州地铁一号线 24 个暗挖法施工的联络通道覆土深度在 11 ～ 16 m。联络通道所处地层多为粉质黏土和粉砂，其所处地层孔隙率比较大、含水丰富、承载力低、容易压缩、在动力作用下易流变，开挖后天然土体本身难以自稳，多数区域内地下水具微承压性或承压性，土层含水多、水压大、渗透性好，容易引起突水涌砂［5-6］。

水平冻结技术有许多成功应用的先例。综合对比表 1 和表 2 可知，在苏州地铁联络通道施工中隧道内水平冻结加固将是一个相对优化的方案。根据苏州地铁一号线沿线的工程地质、水文地质、周围环境、现场施工条件等因素，拟决定将这 24 个联络通道主要采用冻结法加固周围土体。所有联络通道所处地层与拟选加固及开挖方式分类如表 3。

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4结语与建议

目前为止，苏州地铁一号线大部分联络通道都已顺利竣工。实践证明，苏州地区盾构隧道联络通道采用水平冻结法加固时，能够形成自立性和抗渗透性较好的加固区，起到很好的止水和稳定地层的作用，从而保证了联络通道施工的安全性。

根据现场实际情况，结合一号线施工经验，提出几点建议:

1)所有联络通道加固方案均应通过专家评审。

2)为了确保联络通道施工的安全，在即将修筑联络通道时，应该召集建 使命：加速中国职业化进程

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设、施工、设计、监理、质检等单位，召开联络通道施工节点验收专题会。

3)采用冻结法施工时应委托具有资质的第三方实施对冻结系统和周围环境的监测，采用地层冻结实时监测系统，自动定时检测冻土帷幕温度和冻结系统运转状况。

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