結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)在土木工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

陳華

【摘 要】雖然土木工程涉及到的建筑專業(yè)學(xué)科知識復(fù)雜、系統(tǒng)，是建筑施工分部、分項(xiàng)工程的重要作業(yè)項(xiàng)目，但是當(dāng)前土木工程的實(shí)踐，卻有效的促進(jìn)了項(xiàng)目技術(shù)的逐漸完善與發(fā)展?；诖?，本文對土木工程地基作業(yè)施工涉及到的加固技術(shù)進(jìn)行了必要研究，以供有關(guān)人員考量與參考。

【關(guān)鍵詞】土木工程；施工；作業(yè)；加固技術(shù)；質(zhì)量

土木工程是建筑領(lǐng)域中的重要專業(yè)分支學(xué)科，它在實(shí)際作業(yè)中往往更加看中理論應(yīng)用于實(shí)踐，而不是其他專業(yè)中理論的空洞指導(dǎo)。特別是隨著建筑領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)踐完善與發(fā)展，土木工程在實(shí)踐作業(yè)進(jìn)行階段往往突出其綜合實(shí)踐技術(shù)能力的運(yùn)用與發(fā)揮。而地基加固作為土木工程中施工作業(yè)中的重要作業(yè)工序，能夠?yàn)楣こ檀蛳铝己没A(chǔ)，使得項(xiàng)目整體質(zhì)量與自重指標(biāo)分布均勻，利于后期維護(hù)與減少項(xiàng)目作業(yè)返修，可以說地基加固技術(shù)在項(xiàng)目整體安全性能方面具備的研究意義重大，應(yīng)值得相關(guān)責(zé)任單位予以重視與高度關(guān)注。

一、土木工程設(shè)計(jì)與作業(yè)施工

（一）鋼筋砼結(jié)構(gòu)設(shè)機(jī)理與方法分析

鋼筋砼結(jié)構(gòu)在土木施工技術(shù)工藝中特別常見且發(fā)揮的結(jié)構(gòu)整體作用不可忽視。在對鋼筋砼設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重考慮截面、斜截面的荷載數(shù)據(jù)指標(biāo)計(jì)算，同時(shí)要結(jié)合鋼筋砼扭曲截面計(jì)算出配套荷載計(jì)算數(shù)據(jù)，以求得荷載用力裂縫發(fā)生時(shí)及時(shí)作出調(diào)整。同時(shí)，由于鋼筋砼構(gòu)造內(nèi)部存在少許差異也會(huì)影響其整體性能發(fā)揮，所以在設(shè)計(jì)構(gòu)造方式上也要考慮鋼筋砼結(jié)構(gòu)整體所應(yīng)配套的具體使用細(xì)目，特別是對高層、大體積鋼筋砼而言，首要考慮的因素就是荷載、承載因素，其次就是鋼筋砼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；再者預(yù)應(yīng)力鋼筋砼的基本構(gòu)造形狀與使用數(shù)目等。最后，還要考慮土木工程現(xiàn)有技術(shù)工藝在實(shí)踐作業(yè)中是否能夠支持所選設(shè)計(jì)。如若鋼筋砼設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)合乎標(biāo)準(zhǔn)且滿足實(shí)際需求，則會(huì)發(fā)揮鋼筋砼的整體構(gòu)造穩(wěn)定性能，以再作業(yè)實(shí)踐完畢后為后續(xù)同樣項(xiàng)目提供一定的技術(shù)參照依據(jù)。

（二）土木工程鋼筋砼結(jié)構(gòu)作業(yè)重點(diǎn)

鋼筋砼結(jié)構(gòu)在實(shí)際作業(yè)安裝階段往往結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際工況施工要求的不同，在實(shí)際操作時(shí)注意的細(xì)節(jié)之處也就存在差異。本文主要從以下幾個(gè)重點(diǎn)方面加以淺述：

1、取材和鏈接

常規(guī)情形下，鋼材主要?jiǎng)澐譃榘?、型、管、制等的四大類別，前三者對應(yīng)相應(yīng)板材、型材以及管體結(jié)構(gòu)，最后制材強(qiáng)調(diào)的是金屬制品結(jié)構(gòu)。土木作業(yè)中，經(jīng)常慣用的是低合金鋼以及碳素鋼材等。兩者在使用性能上，往往碳鋼塑性不如低合金鋼，但是強(qiáng)度性能卻良好；而就截面看待鋼材結(jié)構(gòu)，往往箱型截面、以及十字形截面應(yīng)用較多。因此，在取材安裝方面應(yīng)當(dāng)選取合適截面、造價(jià)、性能滿足實(shí)際需求的鋼材結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接試驗(yàn)；同時(shí)，對于梁和柱間的連接應(yīng)能把握各項(xiàng)基本參數(shù)，以用于選取合適的高強(qiáng)螺栓加以連接。此時(shí)，要特別注意高強(qiáng)螺栓的具體連接空位精準(zhǔn)度是否合理。一般來講，制孔方式主要有兩類，一類是精準(zhǔn)度相對高的數(shù)控鉆孔，另一類是模板性質(zhì)、精度相對低的制孔類型。兩者如若在實(shí)際工藝條件滿足時(shí)可以采用前者，否則根據(jù)需求也可以用后者，但在實(shí)際運(yùn)往場地作業(yè)時(shí)需要考慮螺栓參數(shù)是否合理，需要加以校驗(yàn)，且安裝時(shí)要杜絕硬性手段強(qiáng)行打孔，否者難以協(xié)調(diào)初擰、復(fù)擰以及終擰。

2、地基作業(yè)工藝技術(shù)常見問題分析

一般情況下，在地基作業(yè)進(jìn)行中，應(yīng)能把握結(jié)構(gòu)安裝操作合乎技術(shù)要求與導(dǎo)向文件基本規(guī)范要求的前提下，配備好1.5倍數(shù)的場地安裝面積。并且能夠依照規(guī)范作業(yè)工序順序用裝卸設(shè)備把安裝構(gòu)件置放在安裝設(shè)備的回轉(zhuǎn)半徑范疇內(nèi)。如若在運(yùn)輸、起吊環(huán)節(jié)中出現(xiàn)了安裝構(gòu)件變形，需要按照標(biāo)準(zhǔn)要求及時(shí)矯正。常規(guī)條件下，安裝起吊設(shè)備采用的是懸臂長度覆蓋面較廣的塔式起吊設(shè)備。但是在起吊環(huán)節(jié)中能應(yīng)考慮繩絲的基本容量是否能滿足不同形狀構(gòu)件起吊需求。初次之外，在具體作業(yè)進(jìn)行時(shí)以下問題應(yīng)值得注意：

（1）設(shè)計(jì)規(guī)范文件中安全性能標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)不周。國內(nèi)土建項(xiàng)目整體地基構(gòu)造設(shè)計(jì)，其現(xiàn)有規(guī)范的安全性能既定標(biāo)準(zhǔn)不夠全面，具體規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)荷載的安全系數(shù)、以及各類型構(gòu)件應(yīng)用領(lǐng)域劃分、構(gòu)件對應(yīng)的工程構(gòu)造整體牢靠性等多方面的導(dǎo)向考量、參考依據(jù)太少。而這也和國際同類規(guī)范文件存在一定差距。

（2）整體安全牢固性能較差。土建項(xiàng)目整體結(jié)構(gòu)加固安全性能的體現(xiàn)不光是看單一構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能是否合乎標(biāo)準(zhǔn)，還要看整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。在實(shí)際土木工程坍塌案例中，也并不是因?yàn)榫植拷Y(jié)構(gòu)延性失調(diào)而出現(xiàn)坍塌，而是整體結(jié)構(gòu)荷載、外部因素等的共同作用下會(huì)出現(xiàn)加固失效、連續(xù)坍塌等事故。除卻認(rèn)為設(shè)計(jì)計(jì)算考慮不周造成的失誤以外，外力不可抗力因素造成的地震、爆炸等因素也會(huì)也會(huì)引發(fā)整體構(gòu)造安全性能大幅降低。特別是對于一些地質(zhì)土體較差的作業(yè)地區(qū)，土木工程設(shè)計(jì)階段的全方位因素考慮非常重要。

（3）安全養(yǎng)護(hù)、維護(hù)責(zé)任意識較差。土建項(xiàng)目工程整體構(gòu)造耐久性的發(fā)揮是依托于各種荷載因素研究作為有效載體的。通過環(huán)境因素的周詳考慮（濕熱、干燥、凍融、風(fēng)華等侵蝕因素），能進(jìn)一步分析土木結(jié)構(gòu)的耐久性指標(biāo)是否能夠滿足其生命周期內(nèi)發(fā)揮營運(yùn)功能，以及是否能否保證項(xiàng)目安全投放及使用。不過，當(dāng)前鋼筋砼的侵蝕、腐蝕情況令人心憂，不少責(zé)任單位卻未能在主觀意識上認(rèn)知到事態(tài)發(fā)生的重要性，從而在外力侵蝕、人為荷載設(shè)計(jì)失誤等因素的共同作用下給土建工程地基施工帶來了結(jié)構(gòu)安全性能的相關(guān)危害。

二、土木工程地基加固技術(shù)研究

土木工程本身涉及學(xué)科體系知識較為駁雜，需要在作業(yè)施工考慮的影響因素也很多。因此，地基施工作為項(xiàng)目施工中重點(diǎn)考慮對象，就需要采用合理的地基加固技術(shù)在施工中加以運(yùn)用，以此才能合理解決一些結(jié)構(gòu)安全性能發(fā)揮失效的重要防患問題。

一般而言，地基加固技術(shù)就目前在土木工程系統(tǒng)中應(yīng)用則有不少作業(yè)方法，具體應(yīng)用時(shí)應(yīng)當(dāng)結(jié)合自身工程實(shí)況條件加以采用。具體包括：換填法、排水加固技術(shù)法、擠壓夯實(shí)法、以及振動(dòng)壓實(shí)法等。在具體使用時(shí)，應(yīng)周詳考慮實(shí)際水文、地質(zhì)環(huán)境等要素，以保證施工作業(yè)時(shí)分析出基礎(chǔ)沉降是否合理，是否能夠保證地基安全性能發(fā)揮。此外，對于慣用的土墊層法和強(qiáng)夯置換法應(yīng)當(dāng)注意填土品質(zhì)是否可靠。與之同時(shí)，在某些淤泥、沼澤等的泥土環(huán)境潮濕地帶，應(yīng)當(dāng)合理采用排水加固法，以使過多的水量從基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中得以清除，保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。當(dāng)然，不論是真空預(yù)壓法還是荷載壓實(shí)法的排水加固方式都應(yīng)當(dāng)結(jié)合土體結(jié)構(gòu)、基本特性予以采用。另外，當(dāng)土質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定時(shí)也可以采用加筋法，以避免土體發(fā)生位移，從而起到穩(wěn)固地基結(jié)構(gòu)的底層基礎(chǔ)之效。

三、結(jié)語

土木工程在現(xiàn)有實(shí)踐技術(shù)、應(yīng)用理論、工藝材料不斷完善發(fā)展的過程中進(jìn)行作業(yè)時(shí)，應(yīng)能考慮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否滿足實(shí)際工況需求，同時(shí)要保證結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)加固安全性能是否能否充分發(fā)揮。唯有如此，才能在實(shí)際作業(yè)進(jìn)行中為土木工程各分項(xiàng)、分布工程的施工提供可靠的基礎(chǔ)保證。即是說，這種基礎(chǔ)包括項(xiàng)目本身基礎(chǔ)，同樣也包括作業(yè)開展的有力基礎(chǔ)，進(jìn)而在各方組織管理、技術(shù)供應(yīng)條件都充分的前提下，才能保證土建作業(yè)在有限進(jìn)度周期內(nèi)的各項(xiàng)工程得利開展。

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