土木工程中的結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)

劉永亮

摘? ? 要：在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)形式和社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)下，我國(guó)土木工程的建設(shè)取得了巨大的發(fā)展，但是在其具體工程中施工技術(shù)的應(yīng)用仍需要進(jìn)行認(rèn)真分析。土木工程對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要作用，使得對(duì)其工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制成為必要。施工單位應(yīng)積極對(duì)工程結(jié)構(gòu)和施工措施進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并在工程地基建設(shè)中采用加固技術(shù)，以保證工程建設(shè)的質(zhì)量符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的要求。

關(guān)鍵詞：土木工程;結(jié)構(gòu)與地基;加固技術(shù);探討

1? 引言

近年來(lái)，隨著城市步伐的不斷加快，我國(guó)建筑行業(yè)也在不斷發(fā)展，在土木工程建設(shè)中，要積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，通過(guò)運(yùn)用新型材料不斷推動(dòng)建筑的發(fā)展。在居住環(huán)境的建設(shè)中，由于土木工程與其有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，因而從根本上來(lái)講，土木工程的發(fā)展是增加我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力的關(guān)鍵基礎(chǔ)工程，對(duì)于我國(guó)社會(huì)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。

2? 土木工程結(jié)構(gòu)方面的現(xiàn)狀

目前在土木工程結(jié)構(gòu)上，主要有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)等，在實(shí)際的施工應(yīng)用中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)式用途最大和最廣泛的兩種結(jié)構(gòu)。下面就這兩種結(jié)構(gòu)予以介紹。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是房屋建設(shè)、水利施工、道橋橋梁等土木工程中各種受力構(gòu)造組成的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，主要包括正截面承載力計(jì)算、斜截面承載力計(jì)算、扭曲截面承載力計(jì)算、裂縫控制及耐久性設(shè)計(jì)，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土構(gòu)件的延性與抗震，高性能混凝土和纖維增強(qiáng)混凝土性能等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

由鋼筋混凝土制成的構(gòu)造部件，例如鋼筋混凝土梁、橋墩、柱、軌枕、蓋板、頂帽等，因施工工程結(jié)構(gòu)不同，所構(gòu)造的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)也會(huì)不同。例如房屋建設(shè)中往往只需要考慮鋼筋混凝土梁、柱、頂帽結(jié)構(gòu)部件。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在外觀結(jié)構(gòu)上會(huì)因建筑設(shè)計(jì)不同而存在差異，在內(nèi)部構(gòu)造上也會(huì)有所不同，鋼筋選擇數(shù)量及大小也會(huì)影響土木工程的最終建筑質(zhì)量。在長(zhǎng)期的土木工程技術(shù)中對(duì)各種不同結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有一定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式，結(jié)構(gòu)模板以及鋼筋的配搭數(shù)量都有所定量。

高層、大跨度鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是當(dāng)今土木工程發(fā)展的首要考慮因素，這也對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展帶來(lái)了許多挑戰(zhàn)，結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性、結(jié)構(gòu)的可靠性、結(jié)構(gòu)的空間穩(wěn)定性、各種設(shè)計(jì)荷載力和鋼筋結(jié)構(gòu)可靠度都是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展中的問(wèn)題。

3? 土木工程的施工策略以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

3.1? 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種材料所組成，混凝土是由膠凝材料、骨料、水及某些外加劑按適當(dāng)比例配合，經(jīng)拌合成型和硬化而制成的一種人造石材。建筑用鋼筋有兩類：柔性鋼筋和勁性鋼筋，國(guó)內(nèi)主要采用柔性鋼筋。柔性鋼筋又包括鋼筋和鋼絲，鋼筋又可分為光面鋼筋和變形鋼筋兩種。光面鋼筋指鋼筋表面是光圓的;變形鋼筋常用的有“螺紋”鋼筋和“人字”鋼筋。

3.2? 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理與方法

由于組成鋼筋混凝土的兩種材料受力性能完全不同，在以道路橋梁及其水利為主的土木工程中，不同的受力構(gòu)造形成了結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，主要包括7 個(gè)方面：斜截面承載力計(jì)算、正截面承載力計(jì)算、扭曲截面承載力計(jì)算、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、裂縫控制及耐久性設(shè)計(jì)、高性能混凝土和纖維增強(qiáng)混凝土性能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋼筋混凝土構(gòu)件的延性與抗震設(shè)計(jì)。由于工程施工的結(jié)構(gòu)不同，所以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)其外觀會(huì)存在變化，同時(shí)內(nèi)部構(gòu)造也有差異。在實(shí)際的工程當(dāng)中，鋼筋的形狀和數(shù)量都會(huì)成為影響工程的因素。

3.3? 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)主要可以從4 個(gè)方面來(lái)闡述：耐久性及耐火性能好，在保養(yǎng)和維修方面幾乎不需要花費(fèi)物力和財(cái)力;抗震性能好，整體性好;具有可模性，可以根據(jù)實(shí)際的需要澆制各種尺寸;節(jié)約鋼材，在某種程度上可以與鋼結(jié)構(gòu)互換， 從而節(jié)約鋼材。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)主要可以從兩個(gè)方面來(lái)闡述：自重大，在設(shè)計(jì)跨度時(shí)，構(gòu)建運(yùn)輸不方便;施工時(shí)間長(zhǎng)，特別是在制造模板時(shí)費(fèi)料多，同事在養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中浪費(fèi)了時(shí)間。

3.4? 鋼結(jié)構(gòu)施工中的重難點(diǎn)

由于鋼結(jié)構(gòu)在安裝過(guò)程中比較復(fù)雜，所以具體要注意兩個(gè)方面的內(nèi)容：

3.4.1? 選材與連接

鋼材主要分為4 類，即金屬制品、板材、管材以及型材。在土木工程中，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼以及優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼比較受歡迎，這兩種鋼材在硬度和強(qiáng)度上性能較好。

3.4.2? 截面形狀

在鋼結(jié)構(gòu)中，一般柱子的截面主要有箱型、“工”字形以及“十”字形，“H”型鋼梁一般在房梁中采用。在截面的安裝中，要進(jìn)行焊接試驗(yàn)，在把握各項(xiàng)參數(shù)的前提下，同時(shí)注意高強(qiáng)螺栓連接孔位的精度。

3.5? 鋼構(gòu)件的堆放以及選擇安裝機(jī)械地點(diǎn)

一般而言，要注意安裝結(jié)構(gòu)的用地面積與結(jié)構(gòu)占地面積之間的比例。在實(shí)際的安裝程序中，主要采用塔式起重機(jī)，運(yùn)用裝卸機(jī)械將鋼構(gòu)件安置于安裝機(jī)械的回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)。同時(shí)，要注意各個(gè)不同部位構(gòu)件的起吊要求以及鋼絲繩的容量是否符合起吊的高度。在實(shí)際的操作過(guò)程中，還要注意臂桿的高差以及各個(gè)塔式起重機(jī)之間的安全距離。

4? 土木工程中地基加固技術(shù)分析

地基的穩(wěn)定性與施工質(zhì)量是建筑結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)，也是保證建筑物正常使用的關(guān)鍵。對(duì)于地基進(jìn)行加固處理主要是為了提高地基承載力與穩(wěn)定性?，F(xiàn)階段，在我國(guó)土建工程施工中，地基所面對(duì)的主要問(wèn)題有：強(qiáng)調(diào)不足、穩(wěn)定性不夠、不均勻沉降、滲漏問(wèn)題等。針對(duì)這些問(wèn)題，施工人員必須要采取有效地措施對(duì)其進(jìn)行加固，其最為常見的方法有：換土處理、人工或機(jī)械夯實(shí)、震動(dòng)壓時(shí)、石樁擠密加固等。

5? 結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)中的常見問(wèn)題分析

在結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)中，常見問(wèn)題主要分為兩類：

5.1? 場(chǎng)地類別對(duì)抗震等級(jí)的影響

不同的建筑物類別在考慮抗震等級(jí)時(shí)取用的抗震烈度與建筑場(chǎng)地類別有關(guān)，框架截面設(shè)計(jì)受抗震等級(jí)的影響比較大，在抗震規(guī)范中查出抗震等級(jí)主要的依據(jù)是房屋高度和設(shè)防裂度。在土木工程中，對(duì)于I 類場(chǎng)地要進(jìn)行具體分析，由于抗震計(jì)算的抗震等級(jí)與采取抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)不一樣，所以在設(shè)計(jì)上也要注意。

5.2? 框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度

在框架柱的計(jì)算過(guò)程中，首先要取框架柱的長(zhǎng)度為結(jié)構(gòu)的層高，但是由于梁柱縱筋相互交叉形成的節(jié)點(diǎn)連接接近剛接，不是結(jié)構(gòu)力學(xué)當(dāng)中的鉸接及固結(jié)，所以要嚴(yán)格按照相關(guān)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)確定各種柱的計(jì)算長(zhǎng)度。

6? 工程測(cè)量和施工管理技術(shù)與方法

工程測(cè)量，即工程建設(shè)中的所有測(cè)繪工作，包括在工程建設(shè)勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工和管理階段所進(jìn)行的各種測(cè)量工作。它是直接為各項(xiàng)建設(shè)項(xiàng)目的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、安裝、竣工、監(jiān)測(cè)以及營(yíng)運(yùn)管理等一系列工程工序服務(wù)的。在整個(gè)施工過(guò)程中，工程測(cè)量都起了重要的基礎(chǔ)性作用，沒(méi)有測(cè)量工作為工程建設(shè)提供數(shù)據(jù)和圖紙，并及時(shí)與之配合和進(jìn)行指揮，任何工程建設(shè)都無(wú)法進(jìn)展和完成，同時(shí)在工程測(cè)量的過(guò)程中需要認(rèn)真觀察、統(tǒng)籌全局，在數(shù)據(jù)的記錄上要精準(zhǔn)。

7? 結(jié)語(yǔ)

土木工程是與人們?nèi)粘５墓ぷ骱蜕蠲懿豢煞值模涓峭苿?dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)提高人們的生活品質(zhì)和生活質(zhì)量起到了非常重要的作用。土木工程整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量關(guān)系到人們的生命和財(cái)產(chǎn)的安全，對(duì)社會(huì)的正常發(fā)展意義重大，由此可以看出，對(duì)土木工程的質(zhì)量控制是非常重要的。

參考文獻(xiàn)：

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