土木工程中结构与地基加固技术探讨

2013-08-15周居正

中国建筑金属结构 2013年16期

周居正

（中房集团西宁建筑工程设计有限公司，青海西宁 810000）

1 土木工程的施工策略以及结构设计方法

1.1 钢筋混凝土结构

钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种材料所组成，混凝土是由胶凝材料、骨料、水及某些外加剂按适当比例配合，经拌合成型和硬化而制成的一种人造石材。建筑用钢筋有两类：柔性钢筋和劲性钢筋，国内主要采用柔性钢筋。柔性钢筋又包括钢筋和钢丝，钢筋又可分为光面钢筋和变形钢筋两种。光面钢筋指钢筋表面是光圆的；变形钢筋常用的有“螺纹”钢筋和“人字”钢筋。

1.2 钢筋混凝土结构的设计原理与方法

由于组成钢筋混凝土的两种材料受力性能完全不同，在以道路桥梁及其水利为主的土木工程中，不同的受力构造形成了结构系统，主要包括7个方面：斜截面承载力计算、正截面承载力计算、扭曲截面承载力计算、预应力混凝土结构、裂缝控制及耐久性设计、高性能混凝土和纤维增强混凝土性能结构设计、钢筋混凝土构件的延性与抗震设计。由于工程施工的结构不同，所以钢筋混凝土结构在进行设计时其外观会存在变化，同时内部构造也有差异。在实际的工程当中，钢筋的形状和数量都会成为影响工程的因素。

1.3 钢筋混凝土结构的优缺点

钢筋混凝土结构的优点主要可以从4个方面来阐述：耐久性及耐火性能好，在保养和维修方面几乎不需要花费物力和财力；抗震性能好，整体性好；具有可模性，可以根据实际的需要浇制各种尺寸；节约钢材，在某种程度上可以与钢结构互换，从而节约钢材。钢筋混凝土结构的缺点主要可以从两个方面来阐述：自重大，在设计跨度时，构建运输不方便；施工时间长，特别是在制造模板时费料多，同事在养护的过程中浪费了时间。

1.4 钢结构施工中的重难点

由于钢结构在安装过程中比较复杂，所以具体要注意两个方面的内容：

1.4.1 选材与连接

钢材主要分为4类，即金属制品、板材、管材以及型材。在土木工程中，优质碳素结构钢以及优质碳素结构钢比较受欢迎，这两种钢材在硬度和强度上性能较好。

1.4.2 截面形状

在钢结构中，一般柱子的截面主要有箱型、“工”字形以及“十”字形，“H”型钢梁一般在房梁中采用。在截面的安装中，要进行焊接试验，在把握各项参数的前提下，同时注意高强螺栓连接孔位的精度。

1.5 钢构件的堆放以及选择安装机械地点

一般而言，要注意安装结构的用地面积与结构占地面积之间的比例。在实际的安装程序中，主要采用塔式起重机，运用装卸机械将钢构件安置于安装机械的回转半径内。同时，要注意各个不同部位构件的起吊要求以及钢丝绳的容量是否符合起吊的高度。在实际的操作过程中，还要注意臂杆的高差以及各个塔式起重机之间的安全距离。

2 土木工程中地基加固技术分析

地基的加固一直以来都是土木工程中的难题，主要的技术有5类：排水加固法、换填加固法、胶结法、加筋法和挤压法。由于施工的地段不一样，因此在实际的方法运用中要综合考虑各种因素。在地基加固技术常用的方法中，换填法分为换土垫层以及置换两种方法。当建筑物基础下的持力层比较软弱，不能满足上部荷载对地基的要求时，常采用换土回填法来处理。施工时先将基础以下一定深度、宽度范围内的软土层挖去，然后回填强度较大的砂、石或灰土等，并夯至密实。换土回填按其材料分为砂地基、砂石地基、灰土地基等。排水加固法主要适用于相对湿润的地带以及沼泽地带，在实际的使用中主要的方式有提案载预压法以及真空预压法。加筋法主要是为了保证土质的稳定性，适用与高层建筑。

3 结构截面设计中的常见问题分析

在结构截面设计中，常见问题主要分为两类：

3.1 场地类别对抗震等级的影响

不同的建筑物类别在考虑抗震等级时取用的抗震烈度与建筑场地类别有关，框架截面设计受抗震等级的影响比较大，在抗震规范中查出抗震等级主要的依据是房屋高度和设防裂度。在土木工程中，对于I类场地要进行具体分析，由于抗震计算的抗震等级与采取抗震构造措施的抗震等级不一样，所以在设计上也要注意。

3.2 框架柱的计算长度

在框架柱的计算过程中，首先要取框架柱的长度为结构的层高，但是由于梁柱纵筋相互交叉形成的节点连接接近刚接，不是结构力学当中的铰接及固结，所以要严格按照相关的混凝土结构设计规范来确定各种柱的计算长度。

4 工程测量和施工管理技术与方法

工程测量，即工程建设中的所有测绘工作，包括在工程建设勘测、设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作。它是直接为各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序服务的。在整个施工过程中，工程测量都起了重要的基础性作用，没有测量工作为工程建设提供数据和图纸，并及时与之配合和进行指挥，任何工程建设都无法进展和完成，同时在工程测量的过程中需要认真观察、统筹全局，在数据的记录上要精准。