土木工程中的結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)

王佳佳 三亞理工職業(yè)學(xué)院助教

土木工程作為建筑領(lǐng)域的基礎(chǔ)工程項目，應(yīng)重視具體項目的穩(wěn)定性與承載力。結(jié)構(gòu)加固施工環(huán)節(jié)應(yīng)該嚴(yán)格考慮建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性，利用橫截面積增大加固技術(shù)、置換混凝土加固技術(shù)等完成結(jié)構(gòu)施工。地基加固施工環(huán)節(jié)利用注漿法對軟土地基進(jìn)行加固，在基礎(chǔ)地基建設(shè)完畢后，采用加強筋地基方式進(jìn)行建設(shè)工作。土建施工進(jìn)行加固是保證建筑物穩(wěn)定性的前期工程，重視加固技術(shù)的應(yīng)用可提升建筑物的抗傾性，具體技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)應(yīng)根據(jù)地基工程地質(zhì)狀況進(jìn)行調(diào)整。

1 土木工程中的結(jié)構(gòu)與地基加固的意義

伴隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國建筑行業(yè)迎來機會和挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)建筑施工環(huán)節(jié)重視項目施工效率與進(jìn)度，忽視土建施工技術(shù)應(yīng)用與質(zhì)量。結(jié)構(gòu)加固技術(shù)與地基加固技術(shù)的應(yīng)用，關(guān)系到房建項目的穩(wěn)定性，具體建設(shè)環(huán)節(jié)應(yīng)高度重視技術(shù)應(yīng)用方案的探討，提高結(jié)構(gòu)與地基加固施工質(zhì)量?；诖?，圍繞穩(wěn)定性與抗傾覆性，總結(jié)結(jié)構(gòu)加固和地基加固的意義。

第一，提高建筑物穩(wěn)定性，優(yōu)化建筑物抗震效果。在建筑物整體結(jié)構(gòu)施工環(huán)節(jié)，加固可保證建筑物整體穩(wěn)定性，提高混凝土結(jié)構(gòu)承載力，避免出現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)承載力不強造成的裂縫等病害?，F(xiàn)階段土地資源緊張，為提高土地資源利用率，高層建筑物逐漸取代洋房等矮層建筑物，為保證上層建筑物穩(wěn)定性，應(yīng)重視結(jié)構(gòu)加固。

第二，強化建筑物抗傾覆性。土木工程地基加固分為地基加固和基礎(chǔ)加固，利用不同施工技術(shù)完成地基加固，可保證建筑物上層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性能。由于工程地質(zhì)環(huán)境不同，施工環(huán)節(jié)應(yīng)調(diào)整地基加固施工技術(shù)的應(yīng)用方案。例如，石灰樁地基加固技術(shù)可以用于處理地基周圍的粘性土、淤泥土質(zhì)結(jié)構(gòu)，利用樁管植入法進(jìn)行樁管打孔，完成打孔后填充生石灰完成地基加固。對于不能進(jìn)行樁管植入的軟土地基結(jié)構(gòu)，應(yīng)利用混凝土注漿完成基礎(chǔ)地基加固。

地基加固的意義重大，加固施工可提高建筑物穩(wěn)定性，尤其是遇到軟土地基地質(zhì)，進(jìn)行加固可提升建筑物的抗傾覆性。

2 結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

2.1 橫截面積增大加固技術(shù)

橫截面積增大加固技術(shù)是通過增大建筑物基礎(chǔ)構(gòu)件的截面積提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載強度，專業(yè)領(lǐng)域也稱其為外包混凝土加固。利用增大構(gòu)件的橫截面積進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)加固，適用范圍較廣。

基礎(chǔ)工程項目梁柱、墻體的施工可以應(yīng)用該技術(shù)完成結(jié)構(gòu)加固，根據(jù)工程項目結(jié)構(gòu)加固目的不同，可對橫截面加固技術(shù)進(jìn)行針對性的調(diào)整。如大體積混凝土灌注時應(yīng)選用加大構(gòu)件截面技術(shù)，選用截面更大的鋼結(jié)構(gòu)建材，保證加固工程的強度和抗裂性。工程配筋施工環(huán)節(jié)，需要利用增加配筋完成結(jié)構(gòu)加固，即完成工程項目施工可保證結(jié)構(gòu)加固。

混凝土結(jié)構(gòu)施工結(jié)構(gòu)之間約束過大，極易引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。因此加固施工亦應(yīng)該有針對性地采取覆蓋法、暖棚法及蓄水法等諸多保溫措施，減少混凝土內(nèi)外溫差，從而降低地基對混凝土的約束，避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。

2.2 結(jié)構(gòu)托換加固技術(shù)

建筑物二次修建或地鐵隧道穩(wěn)固工程，可利用結(jié)構(gòu)托換完成建筑物結(jié)構(gòu)加固，加固施工可避免建筑物的拆除重建問題。當(dāng)前城市建設(shè)工程一部分是高層建筑的新施工，另一部是危樓老樓的維修工程，兩者進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固，應(yīng)對技術(shù)進(jìn)行分析后設(shè)計出施工方案。針對危樓老樓修護(hù)，為保證建筑物的整體性，可利用結(jié)構(gòu)托換技術(shù)進(jìn)行建筑物承重結(jié)構(gòu)的加固，改變受力體系，提升承載力。對土建建筑物外立面施工時，應(yīng)用更多的技術(shù)類型是型鋼托換，利用設(shè)備進(jìn)行在建筑物樁基截斷，截斷后在承重臺周圍利用型鋼進(jìn)行樁基托換，為保證建筑物在進(jìn)行托換加固過程不產(chǎn)生裂痕，可利用大型機械設(shè)備進(jìn)行預(yù)訂施工，以此保證型鋼托換構(gòu)件的張力[2]。

2.3 碳纖維加固技術(shù)

碳纖維加固被廣泛應(yīng)用在工程建筑施工過程。碳纖維作為新型材料，在未來土建施工環(huán)境的應(yīng)用空間更為廣泛。面對建筑物的結(jié)構(gòu)加固難題，可采用碳纖維進(jìn)行施工，不同工程項目的結(jié)構(gòu)加固要求不同，針對具體加固過程可進(jìn)行適當(dāng)技術(shù)調(diào)整。碳纖維作為新型建筑結(jié)構(gòu)材料，其延展性更高。延展性提升可以保證建筑結(jié)構(gòu)的抗裂和抗剪能力，在提升抗裂和抗剪能力的同時完成建筑物結(jié)構(gòu)加固[3]。例如，碳纖維布加固技術(shù)應(yīng)用于民用建筑物，利用碳纖維布的高延展性提升建筑物墻面的抗裂能力，完成建筑物墻面結(jié)構(gòu)加固。

3 地基加固技術(shù)

3.1 注漿法地基加固技術(shù)

土建施工環(huán)節(jié)，地基加固影響整體建筑物的穩(wěn)固性。利用注漿法完成地基基礎(chǔ)加固，可保證工程地基的穩(wěn)固性。由于工程項目施工地質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，注漿法地基加固應(yīng)用范圍較廣，具體施工環(huán)節(jié)可根據(jù)工程地質(zhì)條件的差異相應(yīng)調(diào)整加固技術(shù)。

注漿法地基加固可用于粘性土地質(zhì)結(jié)構(gòu)，由于粘性土土質(zhì)疏松，在注漿鉆孔過程，可以利用機械設(shè)備鉆孔進(jìn)行地基外圍布孔位置確定，保證布孔位置高度相同，合理設(shè)計布孔密度，保證后續(xù)注漿地基加固的穩(wěn)定性。完成注漿鉆孔后，需要進(jìn)行注水清孔。注水清孔過程需要對鉆孔過程用到的膠管、鋼管進(jìn)行清理，保證后期注漿工程的通暢。完成鉆孔清管，根據(jù)不同工程項目要求可進(jìn)行設(shè)計打管，保證鋼管位置在地基標(biāo)高處。完成打管后進(jìn)行灰漿注漿，利用混凝土攪拌機進(jìn)行灰漿預(yù)攪拌，通過管道完成灰漿輸送，輸送過程確?；覞{無凝結(jié)，最終完成注漿法地基加固[4]。

3.2 錨桿靜壓樁地基加固技術(shù)

利用錨桿靜壓樁進(jìn)行工程地基加固，通常適用于砂型土質(zhì)結(jié)構(gòu)。由于砂型土質(zhì)結(jié)構(gòu)黏土層較輕，利用靜壓樁貫穿可以不破壞現(xiàn)有地基土質(zhì)結(jié)構(gòu)。該技術(shù)在具體地基加固過程利用錨和錨桿的反作用力實現(xiàn)工程地基壓樁，其應(yīng)用原理簡單。對砂型土質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜壓樁施工不需要大型機械設(shè)備，可以在小范圍空間完成地基加固，保證工程地基加固效率和質(zhì)量。利用該技術(shù)進(jìn)行施工應(yīng)先選擇靜壓樁的類型?，F(xiàn)階段常用靜壓樁有PTC 管樁和RC 方樁，根據(jù)不同工程地基土壤結(jié)構(gòu)和地基施工預(yù)算選擇相應(yīng)的靜壓樁，利用管樁分段壓入技術(shù)完成管樁注入。在管樁壓住環(huán)節(jié)，應(yīng)先對地基進(jìn)行定位測量，完成定位測量后確定壓樁機工作位置，合理規(guī)劃壓樁機工作位置，保證壓樁工作的施工效率。確定壓樁機工作位置后利用吊裝裝置進(jìn)行靜壓樁對中調(diào)整，完成前期準(zhǔn)備工作后進(jìn)行壓樁、接樁、壓樁重復(fù)施工，最終對靜壓樁進(jìn)行切割，完成地基加固[5]。

3.3 重視混凝土性能

地基加固施工通常采用混凝土澆灌，以提升地基穩(wěn)定性與承載力。此過程應(yīng)重視澆灌施工方式，避免在加固過程出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫從而影響加固效果。加固施工對裂縫的有效控制屬于施工難點，技術(shù)人員需要對不同配比的混凝土材料進(jìn)行抗裂縫性能的對比實驗，根據(jù)實驗結(jié)果選擇一種最適合的混凝土材料在實際施工過程使用，重視混凝土基礎(chǔ)材料，配制科學(xué)比例，避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。實際操作應(yīng)重視操作流程，操作過程需要按照規(guī)定的流程進(jìn)行，從源頭階段控制好混凝土材料的質(zhì)量?？稍诨炷敛牧现羞m量加入配筋和一些添加劑，配筋的使用可以增強混凝土材料的抗裂能力，增強大體積混凝土結(jié)構(gòu)的強度，提升混凝土薄弱部分的抗力性能。添加劑可以將混凝土的熱脹冷縮現(xiàn)象控制在合理的范圍內(nèi)，最大限度地減少混凝土出現(xiàn)裂縫的可能，提升加固效果。

3.4 軟基加固

地基加固環(huán)節(jié)中的軟基加固屬于施工難點，因此需要對軟基進(jìn)行性質(zhì)分析，并總結(jié)如何進(jìn)行軟基加固。軟土地基物理性質(zhì)復(fù)雜、含水量高、透水性差，且軟基的天然孔隙比普通地質(zhì)結(jié)構(gòu)大，因此應(yīng)采取不同的施工方法完成軟基施工。常見的軟基施加固方法有真空預(yù)壓法、反壓護(hù)道法及加筋法等。其中，加筋法適用于下沉量不大的軟質(zhì)土壤結(jié)構(gòu)。利用加筋法完成軟基施工，其原理是降低軟土地應(yīng)力比，減少軟質(zhì)土壤受濕度、溫度影響發(fā)行形變，提升軟質(zhì)土壤的橫向和縱向應(yīng)力。應(yīng)用此方法實施軟土地基施工，應(yīng)首先進(jìn)行地基處理，并依據(jù)施工方案完成準(zhǔn)備工作。使用加筋法進(jìn)行軟土地基施工過程多選用大型機械設(shè)備，因此在設(shè)備入場環(huán)節(jié)應(yīng)控制機械設(shè)備的噪聲污染，提升加筋法的應(yīng)用范圍，最后根據(jù)技術(shù)方案進(jìn)行施工加固。

4 結(jié)語

本文總結(jié)了結(jié)構(gòu)加固和地基加固在土建施工中的意義，并對結(jié)構(gòu)加固技術(shù)與地基加固技術(shù)進(jìn)行了闡述。如何有效地應(yīng)用這些技術(shù)以及理念，仍是土建施工的難點。對于整體工程建設(shè)而言，地基加固是核心環(huán)節(jié)，對此，施工人員需要有效應(yīng)用地基加固技術(shù)以及結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，以此強化整體工程質(zhì)量，推動社會以及工程領(lǐng)域的穩(wěn)定發(fā)展。