煤矿建筑施工中的技术控制要点探讨

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bluesnail2002
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  【摘要】随着我国对煤炭资源需求量的不断增加,煤炭企业的建设速度也在不断的加快,在煤矿建筑施工的过程中要根据本地区的地质情况采取相应的施工工艺,通过对施工技术要点进行控制,提高建筑施工质量。本文重点对煤矿建筑设计、施工技术以及节能改造进行了重点分析,以供参考。
  【关键词】煤矿;建筑;设计;技术;改造
  中图分类号:TU2文献标识码: A
  一、前言
  当前,我国的工程建设速度不断提高,但是质量却得不到有效保证,工程质量通病频繁出现。煤炭建筑也是如此,加强施工技术的控制是至关重要的。
  二、现代化煤矿工业建筑设计分析
  1、现代化煤矿工业建筑设计的理念分析
  (1)跨度大、煤矿的矿井空间以及容量很大,面积广阔,能够充分体现其“大”的特色;
  (2)煤矿工业的建筑工业向着新型架构发展,整体的建筑布局也是采用新型的材料以及技术,设计外观等也采用新的创作方法,整体体现“新”的特点;
  (3)煤矿工业的建筑设计越来越倾向于采用轻质材料,减轻建筑的负荷,尤其是井下建筑,更加能够通过这些轻质结构来减少安全隐患的出现,给人一种很轻松的感觉。充分体现了“轻”的理念;
  (4)安全成为了首要因素以后,对于现代化的煤矿建筑设计又提出了感官的要求,煤矿建筑在保证安全的基础上能够体现出艺术性,就更加有特色,从这些设计中又能够体现“美”的理念。
  2、我国煤矿工业建筑设计的发展方向分析
  (1)采用结合式的建筑群体,传统的煤矿建筑设计通常是小厂房的建筑形式,管理形式分散。新式建筑设计可以采用结合式建筑群体,即将办公区以及生活区域联合起来,形成整体的办公群,并将矿井安全设施也同样建筑在一起,形成建筑群,更加方便管理。
  (2)全新的设计技术应用于矿井建筑设计;创新是建筑发展的主要元素,矿井的建筑设计也是需要不断更新与发展的。采用全新的技术与工艺,摆脱传统的设计与制造工业,包括设备的推陈出新,适应新时期矿井的建筑构架,利用全新的建筑技术,应用新型建筑材料,设计全新的建筑方法,讓矿井的建筑群更加具有时代性质,并体现全新的设计理念,从而适应于不断更新的现代化煤矿。
  (3)安全性的升级与艺术造型的结构设计是当前煤矿建筑设计的发展方向,煤矿建筑设计工程师在考虑矿井建筑安全性的基础上,要进行其美感的设计。未来煤矿建筑发展,也要考虑其艺术外观,给人以不一样的视觉冲击。艺术构架可以通过建筑群体的相互映衬进行体现,并在不断的发展中结合我国独有的美学与建筑形象。
  (4)传统的煤矿建筑,总是给人一种脏、乱、差的感觉,让人们对这里总是敬而远之,对于自然环境的影响也很大,产生了噪音污染、灰尘污染以及潮湿等影响环境的因素。虽然为了工业发展,是需要牺牲部分的自然环境,但是当今世界提倡节能环保,煤矿作为从前污染较为严重的场所,其建筑改良也要从环保的角度出发。例如在煤矿工厂的建筑材料的选用上尽量选择无污染材料或者是轻质材料,工厂内部建设有景观等场所,能够改善煤矿周边环境,提高绿化程度,建立绿色环保式煤矿建筑。
  三、煤矿建筑施工技术要点
  1、混凝土应用
  钢筋混凝土多为柱支承和边支承板楼盖,都是以解决楼盖结构内力为目的应用的。由于混凝土出现裂缝和变形是建筑混凝土应力应变的主要因素之一,所以在了解混凝土的实际应用以后,针对煤矿建筑的实际情况设计和分析其应力。
  (1)煤矿建筑中混凝土的性能
  在煤矿建筑中混凝土具有很高的强度和耐久性、工艺性,以及应用经济性。在实际的建筑过程中,混凝土的强度是整个结构最主要的性能要求。根据不同的建筑结构,混凝土强度的需求也就不同。例如:有些建筑结构要求具有高抗压和抗剪强度,有些建筑结构则要求高抗冲切和抗磨损等强度。由于混凝土在建筑工程中长期作为坚固耐久的材料,并且高工艺性是保障混凝土质量的前提条件,因此,利用较高的工艺水平落实每一道搅拌和运输、浇灌等工序,使混凝土应用达到高强度和耐久性,以及体积稳定。除此之外,改变钢结构混凝土,改变尺寸节约空间,因此,使受压构件和受弯件中的混凝土使用分别减少了40%和20%左右。为企业经济带来了巨大的效益。同时,由于混凝土的截面尺寸较小,不仅建筑面积得到了改善,而且建筑结构的美观性也得到改善。
  (2)煤矿建筑中混凝土的应用
  在我国煤矿建筑中,混凝土多应用在井巷的现浇墙体中。由于刚性的现浇混凝土容易受到周围岩石压力的影响,导致混凝土变形失效,因此,可以采用柔性和可压缩性,以及强度较高的泡沫混凝土对矿井混凝土建设进行支护。以减轻支架的受力程度,使支架的承载力能够均匀释放弹性变形的能力。同时,在巷道中,利用混凝土砌成块砌筑在周围起到支护的作用,构筑一道通风密闭墙和承重的墙体。使整个巷道具有很好的可缩性和密闭性。并利用混凝土制成墩柱,砌于双侧回采的空动压巷道中,其承载力达到了126t左右,平均承载达到了76t左右。从巷道表面位移来看,在应用混凝土墩柱支护的范围,顶板和两帮的平均平移量分别为85mm左右和34mm左右,其支护率是一般木柱的3~5倍。随着混凝土在煤矿建筑中被广泛的推广,在建筑中利用混凝土进行煤矿井下防水成了最重要的技术之一。在以往,煤矿井下巷道堵水多采用成本低、材料较为广的水泥浆材或浆体进行堵水,由于这些材料在硬化以后会产生细小裂隙,一旦经过水的冲刷,裂隙就会慢慢变大,因此,在考虑收缩变形因素的情况的下,采用混凝土来堵水,不仅能够很好的吸收变形,还能够很好的增加流水路径,达到有效防水的目的。
  2、对煤矿建筑工程的三线控制
  垂直线的控制是整个施工中一个重要环节,为了减少误差要先确定边角柱的位置,然后测量立柱的垂直度。对于浇筑混凝土建筑还可以运用光仪加重锤的办法进行垂直线的测定,如图1所示。
  
  图1运用光仪加重锤的方法进行垂直线的测定图
  为了保证煤矿建筑物的墙体平整,要控制好过程线。施工时要先在剪力墙的顶部和外平面腰部设置过程线,当确认和模板一致后再进行混凝土浇筑。用胶合大板将外墙和外围组合一起,然后再进行剪力墙的浇筑。为了确保煤矿建筑平面的水平要进行标高线的控制。采用5个或者5个以上的洞口定位来控制标高线。还可以应用水准仪进行定位,控制好标高线对于整个施工来说非常重要。
  3、施工技术的成本控制
  一方面,建立高效的成本控制体系; 在明确成本控制目标过程中,应对工程项目投标情况予以全面的考虑,并认真的分析和权衡,以选择出科学合理的成本控制目标。通过这样的方式所选的成本控制目标具有较强的可操作性,有助于企业效益的不断提升。成本控制目标确立之后,应结合企业实际运行情况建立一套行之有效的成本控制体系,并培养企业全员树立起良好的成本控制意识,自觉的按照成本控制工作制度办事。另一方面,将成本控制目标的各项措施贯彻落实到实际中; 一,为了使施工效率进一步提升,施工成本的不断降低,应采用先进的技术与流程,同时,积极研发出新的工艺、新的流程。对于刚研发出的未获得行业确认的新技术与新流程,要加大相关论证实验力度,使用新型材料时必须时刻持谨。二,施工过程中,要有一套高效的施工方案及施工计划作为支撑,并严格根据方案与技术科学的组织施工。方案与计划制定过程中必须要对市场变化情况与资金的具体流动情况予以充分全面的考虑,以防止工程成本因人为因素而造成失控现象的发生。三,对人工费与机械费的支出及结算予以有效的控制,提高设备的实际利用率,严格防止有滥竽充数骗工资的行为发生。四,培养全员安全施工意识; 一次事故的发生不仅会导致整个施工发生巨大的损失,同时,还会危及到个人。因此,应避免因安全事故而带来的损失发生,及时发现工程中存在的安全隐患。做好质量控制工作,降低因返工或者修补而出现的损失。
  四、知施工工艺程序
  在建筑施工现场的技术控制与管理中,必须坚持建筑施工现场的技术控制与管理现场的程序,按照建筑产品生产的客观规律,组织工程施工,只有这样才能加快工程建设速度、保证工程质量和降低工程成本, 在履行施工程序控制时,应明确做到接受施工任务、签订工程承包合同;做好施工准备;组织工程施工和竣工验收等四个阶段。
  1、接受施工任务、签订工程承包合同,建筑施工现场的技术控制与管理现场的技术控制与管理企业接受施工任务,一般是由上级主管部门直接下达或者参加投标、中标而得到的。施工任务,都必须同建设单位签订工程承包合同, 明确各自在施工期内的经济责任和承担的义务,工程合同一经签订就具有法律效用。
  2、做好施工准备是施工程序控制的重要环节之一,其主要任务是掌握建设工程的特点,施工进度和工程质量要求、了解施工的客观条件、合理布置施工力量,从技术、物质、人力、和组织等方面,为建筑施工现场的技术控制与管理顺利进行创造必要的条件。
  3、工程施工组织在整个建筑生产过程中占有极为重要的地位,组织工程施工的主要内容,一是根据施工组织设计确定的施工方案和施工方法以及进度的要求,科学的组织施工;二是在施工中,对施工工程在进度、质量、安全等方面进行全面控制,目的在于全面完成计划任务。为了能够保质保量按时完工,材料必须第一时间贮备充足,许多施工企业因为闹“砖荒”耽误了施工进度。
  4、严格施工放线控制
  专职测量员把主轴线定好、标高控制点做好后,施工技术员要掌握吊线坠的基本功,放线量尺寸时一定要杜绝用小尺一尺一尺的量下去,免得误差累积。当两点高差较大时,一般量斜距、测两点高差用勾股定理计算求的通常误差要小的多。施工技术人员应常讲,先整体、后局部,常复核。定位轴线用长尺子放完后再进行局部放线,前一步工作没做复查下一步工作就不能进行;测量步步都要经过检核。测量放线在施工时尤其重要,施工员的一点疏忽就可能造成非常大的经济损失,在施工现场的测量放线,施工员必须做到慎之又慎,尺前尺后来回跑,施工现场给标高一般也是技术员的事,看水准仪,扶尺。搞测量的法宝:“三角要小、线要粗”,意思是给完标高描红三角时不要描的太大,弹墨线时墨线要粗一点。工地技术员对水准仪、经纬仪、墨斗、线坠的使用操作是一定要熟练的,要做到“精、准、快”。
  四、煤矿厂房钢结构施工技术分析
  1、工程概况
  本工程位于朝川矿一井工业场地内,本工程±0.00相当于绝对标高173.00米,由煤炭工业郑州设计研究院有限公司设计,基础采用钢筋混凝土独立基础,二类建筑场地,安全等级为二级,钢结构使用年限为50年,耐火等级二级。
  2、施工条件说明
  施工现场三通一平已经完成,场地平整已完成;道路:施工道路已经按要求硬化至场区内;电:已从业主提供的电源处引至施工现场;水:施工用水已经引入场区施工现场、项目部生活用水的地下管道已经铺设完成。施工水、电、道路布置祥见《选煤厂总施工组织设计》。
  3、结构情况综合说明
  (1)主厂房采用柱下独立基础,结构主体采用钢结构,柱与基础采用预埋锚栓铰接,钢架柱与屋架梁,以及吊车梁安装采用高强螺栓连接;钢结构主体三层,局部六层,屋面九层;结构楼面采用压型钢板混凝土组合板,屋面采用彩钢瓦屋面。建筑表面和楼面的竖向荷载通过与之相连的水平构件传递至与之相连的竖向构件,继而通过基础传至地基。对于水平荷载(包括风和地震), 通过多层梁、柱栓焊连接节点的抗弯能力提供足够的抵抗力。
  (2)本工程钢结构梁、柱栓焊连接典型节点。
  4、钢构件加工制作
  主厂房钢结构工程主体钢结构由竖向H钢柱与横向H钢梁连接系统和楼面、屋面梁两部分组成,楼面、屋面梁铰接于桁架柱之上,主要構件截面为H型钢。
  (1)拼板
  钢板下料前,一般应进行长度方向拼板,钢板拼接一般只进行长度方向拼接,拼缝的焊接一般采用龙门埋弧焊或小车式埋弧自动焊。
  (2)钢板矫平
  下料切割前需要对进行矫平,采用矫平机对钢板进行矫平,矫平的目的是消除钢板的残余变形和减少轧制内应力,从而减少制造过程中的变形。
  (3)下料切割
  下料切割采用自动火焰切割下料;钢板还必须进行检验和探伤,确认合格后才准切割。为保证切割板材的边缘质量,防止产生条料的变形,不产生难以修复的侧向弯曲,从板两面同时垂直下料,使板的两边同时受热。
  (4)钢板坡口 钢板坡口
  对不同厚度的钢板应严格按照焊接工艺焊缝要求进行坡口。
  (5)划线定位
  (6)组立
  组立主要是指焊接H形钢埋弧焊前的点焊定位固定。焊接H型钢翼缘板与腹板的T型接头采用液压门式组立机进行组装。为防止在焊接时产生过大的角变形,拼装可适当用斜撑进行加强处理,斜撑间隔视H型杆件的腹板厚度进行设置。
  (7)H形钢埋弧焊
  H型组立拼装好后吊入埋弧自动焊机上进行焊接。焊接时,必须尽量避免焊接绕曲变形,按规定的对称焊接顺序及焊接规范参数进行施焊。对于钢板较厚的杆件焊前要求预热,预热温度按对应的要求确定。
  (8)矫正
  焊接完成后的H形钢,由于焊缝收缩常常引起翼缘板弯曲甚至粱整体扭曲,因此必须通过矫正机进行矫正。H型钢的焊接角变形采用H型钢矫正机进行机械矫正。
  六、结束语
  总之,煤矿建筑施工技术的好坏直接关系到整个工程的质量,加强煤矿建筑的节能设计与改造更是煤矿建筑的发展趋势,是可持续发展的国情需要。
  参考文献
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