周 鹏 汪乐锋
(1湖北鄂州 鄂州职业大学 436000 2上海协恒工程管理有限公司 200120 )
土木工程中结构与地基加固技术研究
周 鹏1汪乐锋2
(1湖北鄂州 鄂州职业大学 436000 2上海协恒工程管理有限公司 200120 )
土木建筑普遍存在与人们的居住环境中,与人们的生活之间存在十分密切的关联,对其机构以及地基进行加固处理,有利于土木建筑长期发展,为我国社会发展铺筑良好的工程基础。
土木工程;结构加固;地基加固;技术研究
随着我国社会以及科学技术的快速发展,土木工程建设的发展逐渐向多样化、复杂化以及大型化靠拢,我国社会城市化建设进程的深入发展,促使我国城市人口数量大幅度上涨,城市居民对建筑项目的要求越来越迫切,就此方面可见,土木工程项目与人们的生活息息相关,而其实际建设质量在很大程度上体现于结构层面,如果项目的建设结构缺失稳定性,将会给人们的生命健康以及财产安全造成巨大的威胁,因此,采取有效的加固技术,强化土木工程结构质量非常必要且重要。
(一)旧物改造
随着我国社会整体功能的快速发展,旧有的建筑物难以满足人们的需求,如果对其进行拆除处理,需要耗费大量资金成本,因此,很多施工单位会通过加固处理,对其进行重新改造与修葺,这样不仅可以提高建筑的施工效率,缩短施工周期,还能节约大量施工成本。例如,上海世博会展示馆,原身为上海市的工厂聚集地,例如,江南造船厂、发电厂等,这些工厂搬迁后,该区域遗留大范围规模、规格以及功能不同的建筑项目,经过改造后,成为世博会中的城市未来馆,经济效益以及社会效益非常显著。
(二)结构老化
施工单位在设计建筑项目过程中,都会明确其使用年限范围,一般而言,建筑项目的使用年限为50年,因此,一旦建筑项目使用年限较为长久后,其结构便会逐渐老化,难以支持各项使用功能,甚至演变为危楼,不仅影响人们的正常生活,还会威胁人们的生命健康与财产安全,此时,便需要施工人员对其进行有效的加固处理。
(三)质量问题
土木工程施工过程中,基于多种因素的综合作用,建筑项目普遍会存在一些质量问题,这些质量问题如果没有得到及时且有效的处理,极易诱发安全事故,如果施工单位及时针对这些问题进行加固处理,经过适当改造后,这些质量问题便不会对项目整体造成不良影响,可以继续投入使用。
(四)自然灾害
我国自然灾害的发生频率相对较多,例如,地震、火灾以及水灾等,据相关数据统计,我国受风灾影响而损坏的建筑项目年量近30万座,而受火灾影响而损坏的土地年面积约为 1亿万亩。例如,上世纪末,我国遭受了巨大洪灾,全国近30个省受到不良影响,土木建筑项目的损坏数量高达近690万座,经济损失逾2亿元。自然灾害是不可抗因素,具有非常强的破坏性,只有对建筑项目进行加固处理,才能强化其抗灾能力,减少我国社会的经济损失。
土木工程建设过程中,施工人员要想对建筑项目的结构进行有效的加固处理,首要,要对其结构进行准确鉴定,然后再择取针对性的加固措施进行处理,这样可以保证加固效果良好,符合实际需求。施工人员要充分考虑项目结构的实际情况,选择加固方案,促使建筑修改幅度实现最小化。一般情况,项目结构主要有两种加固方案:其一,直接加固,该方法又可以细分为四种加固方法,分别为外部粘贴加固法、预应力加固法、外包钢加固法以及增大横截面法。其二,间接加固,该方法可以细分为五种加固方法,分别为卸荷加固法、改变结构刚度比加固法、增加结构整体性加固法、增设支点加固法以及增设构建加固法。
土木工程最常见的结构为钢筋混凝土结构,因此,在加固过程中,施工人员首先要设计钢筋混凝土结构的加固方案。钢筋混凝土结构主要有两种材料,即混凝土、钢筋,混凝土骨料取材便捷,且构建成形便易,但是其抗拉强度较差,因此,使用性能并不显著,钢筋具有非常强的抗拉强度,而混凝土具有较好的承压能力,有机结合钢筋与混凝土,可以强化建筑项目的结构荷载能力。由于钢筋混凝土结构的材料不同,性能不同,导致其受力构造也存在一定的差异性,正因此,形成了一种结构系统,该系统主要有七个组分:钢筋构件延性与抗震设计、纤维增强混凝土与高性能混凝土性能结构设计、裂缝控制与耐久性设计、扭曲截面承载力计算、预应力混凝土结构、正截面承载力计算、斜截面承载力计算。由于工程性能存在差异,因此,结构也各不相同,在实际施工过程中,施工人员严格按照建筑项目的实际用途,有机结合钢筋与混凝土。
对于很多土木工程师而言,地基加固均属于施工难点,例如,我国的青藏铁路,该工程虽然取得了令世界瞩目的技术成就,但在实际施工过程中,施工人员所面临的最大难点便是地基加固问题,由此可见,当代土木工程施工技术要想实现全面革新与发展,必须不断加大对地基加固问题的科研力度,攻破地基加固难点。
现阶段,我国土木工程施工过程中,广泛应用的地基加固技术有加筋法、胶结法、挤压法、排水法以及换填法等,由于不同土木工程施工现场所处的地段、地质环境各不相同,施工人员在对工程项目进行地基加固时,要结合工程实际,采取因地制宜的加固方法。本文简要分析三种应用最为广泛的地基加固方法:其一,换填法,该方法属于最为常见的地基加固技术,如果施工现场的自然地质与当前工程建设项目的施工需求不符,施工人员多采取此方法进行地基加固处理,其中,以置换技术、换土垫层技术最为主要。换土垫层技术即以性能、质量较好的泥土替换施工现场原有的自然土,这种施工技术适用于整体置换;而置换技术中含有多种操作技术,例如,水泥置换技术、碎石置换技术以及石灰置换技术等,其具体应用顾名思义。其二,排水加固法,该方法被广泛应用于湿地地带以及沼泽地,由于施工现场的土质含水量较为丰富,实际建设过程中,极易导致工程项目严重缺失稳定性,降低工程项目的安全性,因此,施工人员需要通过排水加固法排除土质内的多余水分,提高土层的坚硬度。排水加固法有两种施工技术,分别是真空预压法、提案载预压法,施工人员需要结合实际工程量,择取适宜施工技术。其三,加筋法,该方法可以提高土质的稳定性,避免施工过程中出现移动情况。被广泛应用于难度性较大的工程项目以及高层工程项目中。
土木工程建设不仅在很大程度上加快了我国社会城市化建设进程,还带动了我国国民经济的整体发展,具有非常显著的贡献价值。而且土木工程建设项目紧密联系着人们的日常生活,时刻影响着人们的生活质量,因此,工程设计人员必须对工程结构给予高度重视,在设计过程中合理融入加固技术,提高其整体质量,只有这样,才能促使土木工程建筑项目的整体能效得以进一步提升,为人们提供更加优良的社会服务。
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周鹏,女(1977.7— ),汉族,湖北省黄冈人,建筑与土木工程硕士,鄂州职业大学建筑工程学院,副教授,研究方向:土木工程。
汪乐锋,1985年10月生,男,汉族,湖北省黄冈人,上海协恒工程管理有限公司,研究方向:土木工程
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1007-6344(2016)03-0266-01
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