土木工程中的结构与地基加固技术

2021-03-31王佳佳三亚理工职业学院助教

中国建筑装饰装修 2021年10期

王佳佳三亚理工职业学院助教

土木工程作为建筑领域的基础工程项目，应重视具体项目的稳定性与承载力。结构加固施工环节应该严格考虑建筑物的结构稳固性，利用横截面积增大加固技术、置换混凝土加固技术等完成结构施工。地基加固施工环节利用注浆法对软土地基进行加固，在基础地基建设完毕后，采用加强筋地基方式进行建设工作。土建施工进行加固是保证建筑物稳定性的前期工程，重视加固技术的应用可提升建筑物的抗倾性，具体技术应用环节应根据地基工程地质状况进行调整。

1 土木工程中的结构与地基加固的意义

伴随着经济的高速发展，我国建筑行业迎来机会和挑战。传统建筑施工环节重视项目施工效率与进度，忽视土建施工技术应用与质量。结构加固技术与地基加固技术的应用，关系到房建项目的稳定性，具体建设环节应高度重视技术应用方案的探讨，提高结构与地基加固施工质量。基于此，围绕稳定性与抗倾覆性，总结结构加固和地基加固的意义。

第一，提高建筑物稳定性，优化建筑物抗震效果。在建筑物整体结构施工环节，加固可保证建筑物整体稳定性，提高混凝土结构承载力，避免出现工程结构承载力不强造成的裂缝等病害。现阶段土地资源紧张，为提高土地资源利用率，高层建筑物逐渐取代洋房等矮层建筑物，为保证上层建筑物稳定性，应重视结构加固。

第二，强化建筑物抗倾覆性。土木工程地基加固分为地基加固和基础加固，利用不同施工技术完成地基加固，可保证建筑物上层结构的稳固性能。由于工程地质环境不同，施工环节应调整地基加固施工技术的应用方案。例如，石灰桩地基加固技术可以用于处理地基周围的粘性土、淤泥土质结构，利用桩管植入法进行桩管打孔，完成打孔后填充生石灰完成地基加固。对于不能进行桩管植入的软土地基结构，应利用混凝土注浆完成基础地基加固。

地基加固的意义重大，加固施工可提高建筑物稳定性，尤其是遇到软土地基地质，进行加固可提升建筑物的抗倾覆性。

2 结构加固技术

2.1 横截面积增大加固技术

横截面积增大加固技术是通过增大建筑物基础构件的截面积提高结构构件的承载强度，专业领域也称其为外包混凝土加固。利用增大构件的横截面积进行工程结构加固，适用范围较广。

基础工程项目梁柱、墙体的施工可以应用该技术完成结构加固，根据工程项目结构加固目的不同，可对横截面加固技术进行针对性的调整。如大体积混凝土灌注时应选用加大构件截面技术，选用截面更大的钢结构建材，保证加固工程的强度和抗裂性。工程配筋施工环节，需要利用增加配筋完成结构加固，即完成工程项目施工可保证结构加固。

混凝土结构施工结构之间约束过大，极易引发混凝土结构裂缝。因此加固施工亦应该有针对性地采取覆盖法、暖棚法及蓄水法等诸多保温措施，减少混凝土内外温差，从而降低地基对混凝土的约束，避免出现结构裂缝。

2.2 结构托换加固技术

建筑物二次修建或地铁隧道稳固工程，可利用结构托换完成建筑物结构加固，加固施工可避免建筑物的拆除重建问题。当前城市建设工程一部分是高层建筑的新施工，另一部是危楼老楼的维修工程，两者进行结构加固，应对技术进行分析后设计出施工方案。针对危楼老楼修护，为保证建筑物的整体性，可利用结构托换技术进行建筑物承重结构的加固，改变受力体系，提升承载力。对土建建筑物外立面施工时，应用更多的技术类型是型钢托换，利用设备进行在建筑物桩基截断，截断后在承重台周围利用型钢进行桩基托换，为保证建筑物在进行托换加固过程不产生裂痕，可利用大型机械设备进行预订施工，以此保证型钢托换构件的张力[2]。

2.3 碳纤维加固技术

碳纤维加固被广泛应用在工程建筑施工过程。碳纤维作为新型材料，在未来土建施工环境的应用空间更为广泛。面对建筑物的结构加固难题，可采用碳纤维进行施工，不同工程项目的结构加固要求不同，针对具体加固过程可进行适当技术调整。碳纤维作为新型建筑结构材料，其延展性更高。延展性提升可以保证建筑结构的抗裂和抗剪能力，在提升抗裂和抗剪能力的同时完成建筑物结构加固[3]。例如，碳纤维布加固技术应用于民用建筑物，利用碳纤维布的高延展性提升建筑物墙面的抗裂能力，完成建筑物墙面结构加固。

3 地基加固技术

3.1 注浆法地基加固技术

土建施工环节，地基加固影响整体建筑物的稳固性。利用注浆法完成地基基础加固，可保证工程地基的稳固性。由于工程项目施工地质结构不同，注浆法地基加固应用范围较广，具体施工环节可根据工程地质条件的差异相应调整加固技术。

注浆法地基加固可用于粘性土地质结构，由于粘性土土质疏松，在注浆钻孔过程，可以利用机械设备钻孔进行地基外围布孔位置确定，保证布孔位置高度相同，合理设计布孔密度，保证后续注浆地基加固的稳定性。完成注浆钻孔后，需要进行注水清孔。注水清孔过程需要对钻孔过程用到的胶管、钢管进行清理，保证后期注浆工程的通畅。完成钻孔清管，根据不同工程项目要求可进行设计打管，保证钢管位置在地基标高处。完成打管后进行灰浆注浆，利用混凝土搅拌机进行灰浆预搅拌，通过管道完成灰浆输送，输送过程确保灰浆无凝结，最终完成注浆法地基加固[4]。

3.2 锚杆静压桩地基加固技术

利用锚杆静压桩进行工程地基加固，通常适用于砂型土质结构。由于砂型土质结构黏土层较轻，利用静压桩贯穿可以不破坏现有地基土质结构。该技术在具体地基加固过程利用锚和锚杆的反作用力实现工程地基压桩，其应用原理简单。对砂型土质结构进行静压桩施工不需要大型机械设备，可以在小范围空间完成地基加固，保证工程地基加固效率和质量。利用该技术进行施工应先选择静压桩的类型。现阶段常用静压桩有PTC 管桩和RC 方桩，根据不同工程地基土壤结构和地基施工预算选择相应的静压桩，利用管桩分段压入技术完成管桩注入。在管桩压住环节，应先对地基进行定位测量，完成定位测量后确定压桩机工作位置，合理规划压桩机工作位置，保证压桩工作的施工效率。确定压桩机工作位置后利用吊装装置进行静压桩对中调整，完成前期准备工作后进行压桩、接桩、压桩重复施工，最终对静压桩进行切割，完成地基加固[5]。

3.3 重视混凝土性能

地基加固施工通常采用混凝土浇灌，以提升地基稳定性与承载力。此过程应重视浇灌施工方式，避免在加固过程出现结构裂缝从而影响加固效果。加固施工对裂缝的有效控制属于施工难点，技术人员需要对不同配比的混凝土材料进行抗裂缝性能的对比实验，根据实验结果选择一种最适合的混凝土材料在实际施工过程使用，重视混凝土基础材料，配制科学比例，避免出现结构裂缝。实际操作应重视操作流程，操作过程需要按照规定的流程进行，从源头阶段控制好混凝土材料的质量。可在混凝土材料中适量加入配筋和一些添加剂，配筋的使用可以增强混凝土材料的抗裂能力，增强大体积混凝土结构的强度，提升混凝土薄弱部分的抗力性能。添加剂可以将混凝土的热胀冷缩现象控制在合理的范围内，最大限度地减少混凝土出现裂缝的可能，提升加固效果。

3.4 软基加固

地基加固环节中的软基加固属于施工难点，因此需要对软基进行性质分析，并总结如何进行软基加固。软土地基物理性质复杂、含水量高、透水性差，且软基的天然孔隙比普通地质结构大，因此应采取不同的施工方法完成软基施工。常见的软基施加固方法有真空预压法、反压护道法及加筋法等。其中，加筋法适用于下沉量不大的软质土壤结构。利用加筋法完成软基施工，其原理是降低软土地应力比，减少软质土壤受湿度、温度影响发行形变，提升软质土壤的横向和纵向应力。应用此方法实施软土地基施工，应首先进行地基处理，并依据施工方案完成准备工作。使用加筋法进行软土地基施工过程多选用大型机械设备，因此在设备入场环节应控制机械设备的噪声污染，提升加筋法的应用范围，最后根据技术方案进行施工加固。