土木工程中結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)
2015-05-26
一般土木工程的發(fā)展過(guò)程是先發(fā)展實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)后總結(jié)建設(shè)理論。很多工程事故顯示出來(lái)的未知因素會(huì)促進(jìn)新的理論和研究。所以到了現(xiàn)在仍然有很多工程問(wèn)題是依據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)解決的。
土木工程技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在主要的依據(jù)是工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)， 而不是通過(guò)科學(xué)試驗(yàn)或者是理論研究呢？ 這種狀況主要有兩個(gè)原因： 第一個(gè)原因是在土木工程建設(shè)中存在很多復(fù)雜的客觀問(wèn)題， 這些問(wèn)題很難在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行測(cè)試。比如說(shuō)在研究隧道或者是地下工程的變形伏況和受力狀況， 還有其隨著時(shí)間出現(xiàn)的變化， 這些問(wèn)題很難通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行測(cè)試，到目前為止都還是通過(guò)分析工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)得到解決辦法。第二個(gè)原因是要想發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題， 就必須要依靠新的工程實(shí)踐。比如說(shuō)工程的抗震和抗風(fēng)問(wèn)題是在建造了高層建筑、超高層建筑、大跨度橋梁和高聳塔桅以后才發(fā)現(xiàn)的， 這個(gè)問(wèn)題的新理論和新技術(shù)也是在問(wèn)題出現(xiàn)以后發(fā)展起來(lái)的。
1 設(shè)計(jì)土木工程結(jié)構(gòu)和具體施工的方式
1.1 在設(shè)計(jì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)采用的方法和原理
在房屋建筑，水利施工或者是橋梁道路建設(shè)等土木工程的建設(shè)過(guò)程中， 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是各種受力結(jié)構(gòu)組成的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)部件的施工時(shí)， 如果鋼筋混凝土制成的工程結(jié)構(gòu)不同， 那么構(gòu)造出的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)也是有差異的， 比如說(shuō)在建設(shè)房屋時(shí)， 通常就只考慮鋼筋混泥土柱、梁和頂帽結(jié)構(gòu)就可以了。由于建筑設(shè)計(jì)的不同鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的外觀結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)上都會(huì)存在不同之處。如彩鋼筋的數(shù)量不同或者是大小不同， 會(huì)對(duì)土木工程的最終質(zhì)量造成影響。通過(guò)土木工程技術(shù)的總結(jié)， 在建設(shè)中對(duì)不同結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定， 要定量搭配鋼筋和結(jié)構(gòu)模板。在現(xiàn)在的土木工程發(fā)展中要重視高層和大跨度的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 這種結(jié)構(gòu)對(duì)于土木工程施工技術(shù)是一種挑戰(zhàn)。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中存在很多問(wèn)題， 比如說(shuō)結(jié)構(gòu)的可靠性、結(jié)構(gòu)的動(dòng)力、各種設(shè)計(jì)荷載力和結(jié)構(gòu)的空間穩(wěn)定性等等。
1.2 安裝鋼結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)
從整體上來(lái)說(shuō)， 在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工時(shí)是很復(fù)雜的， 而且因?yàn)榻ㄖ牟煌螅?nbsp;在施工的細(xì)節(jié)上也有很大的不同之處， 下面我們舉例子來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
1.2.1 選材與連接
一般的鋼材主要有四類， 即型材、板材、管材和金屬制品。在土木工程建設(shè)中， 在選擇鋼材時(shí)一般都使用普通的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、普通的低合金和普通的碳素鋼等等。一般的碳鋼的硬度和強(qiáng)度很高， 但是這種材料的可塑性比較差。鋼結(jié)構(gòu)中的柱子截面通常都是寬翼緣“ 工， 字形或者是箱形的截面。此外陣鋼結(jié)構(gòu)中還有“+ 字截面； 而房梁則大部分采用的是軋制的“H”型鋼梁和焊接的鋼梁。如果要求特殊也可以符合截面， 在安裝前要對(duì)主要的焊接接頭做焊接工藝的試驗(yàn)， 定出焊接的格料和各項(xiàng)參數(shù)。梁與梁之間、梁與柱之間的連接， 可以采取焊接連接或者高強(qiáng)螺栓連接， 要注意高強(qiáng)螺栓的連接孔位的精度。制孔主要有兩種， 一種是精度較高的數(shù)控鉆孔， 另外一種則是精度相對(duì)較低的模板制孔。
1.2.2 鋼構(gòu)件的堆放以及選擇安裝機(jī)械地點(diǎn)
在土木工程中，通常情況下安裝結(jié)構(gòu)的用地面積應(yīng)為結(jié)構(gòu)占地面積的1.5 倍。依照安裝流水的順序， 從中轉(zhuǎn)堆場(chǎng)配套運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)的鋼構(gòu)件要采用裝卸機(jī)械把其安置于安裝機(jī)械的回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)。如果因?yàn)檫\(yùn)輸?shù)脑蛟斐闪藰?gòu)件的變形， 則在施工現(xiàn)場(chǎng)就要加以矯正。一般鋼結(jié)構(gòu)的安裝采用的是塔式起重機(jī)， 臂桿長(zhǎng)度要有足夠的覆蓋面， 并且起重能力要相應(yīng)足夠， 從而滿足各種不同部位構(gòu)件的起吊要求。鋼絲繩容量也要能滿足起吊的高度要求； 起吊速度有足夠的檔次可以滿足安裝要求。在多機(jī)作業(yè)的情況下， 臂桿的高差要足夠，以避免不安全的碰撞， 保證安全運(yùn)轉(zhuǎn)。各個(gè)塔式起重機(jī)之間要有相應(yīng)的安全距離， 以保證臂桿與塔身不相碰撞。鋼結(jié)構(gòu)比較適用于規(guī)整、勻稱以及較平的建筑平面， 所以安裝流水線的布置要因地制宜。
2 土木工程中地基加固技術(shù)
地基加固問(wèn)題是土木工程中工程師面臨的一個(gè)重要挑戰(zhàn)， 青藏鐵路的通行讓全世界對(duì)我國(guó)鐵路技術(shù)得到了認(rèn)可， 而在青藏鐵路的施工中最嚴(yán)峻的問(wèn)題就是地基加固問(wèn)題， 由此可見(jiàn)地基加固問(wèn)題仍是當(dāng)今土木工程技術(shù)中所要改革和發(fā)展的一個(gè)首要問(wèn)題。
地基加固技術(shù)在目前土木工程技術(shù)中使用較多的，主要包括換填法、排水法、擠壓法、膠結(jié)法、加筋法等方法， 因工程施工地段地質(zhì)不同也會(huì)因地制宜采取不同的地基加固法。
①換填法是地基加固技術(shù)中最常用的一種方法， 這種方法通常適用于自然地質(zhì)不夠適用當(dāng)前工程的施工， 最主要的換土墊層法和置換法。換土墊層法就是將比較優(yōu)質(zhì)的泥土作為材料換掉原自然土， 這種方法比較適合整體置換。置換法又包括石灰置換法、碎石置換法、水泥置換法等。②排水加固法多用于沼澤地和濕地地帶， 因本身土質(zhì)中含有豐富的水分， 不適合建筑的穩(wěn)定性和安全性， 因此將多余的水分排出使土層堅(jiān)硬。排水加固法有提案載預(yù)壓法和真空預(yù)壓法， 工程量不同所采取的排水法也會(huì)不同。③加筋法是為了使土質(zhì)更加穩(wěn)定， 不會(huì)輕易產(chǎn)生移動(dòng)而適用的一種地基加固法， 這種技術(shù)在土木工程中也很普遍， 特別是高層建筑物和建筑難度性較大的工程都會(huì)采取這種地基加固技術(shù)。
3 結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題分析
3.1 場(chǎng)地類別對(duì)抗震等級(jí)的影響
施工時(shí)，抗震等級(jí)對(duì)于框架截面設(shè)計(jì)的影響很大。一般情況下根據(jù)房屋高度和設(shè)防裂度從抗震規(guī)范中直接查出抗震等級(jí)， 但對(duì)于“ 場(chǎng)地類別為l 類時(shí)， 除6 度外可按表內(nèi)降低1 度所對(duì)應(yīng)的抗震等級(jí)采取抗震構(gòu)造措施，但相應(yīng)的計(jì)算要求不應(yīng)降低。
3.2 框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度
確定框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí)取框架柱的長(zhǎng)度為結(jié)構(gòu)的層高， 但實(shí)際上梁柱縱筋相互交叉形成的節(jié)點(diǎn)連接是介于剛接與鉸接之間的， 更接近于剛接。
4 工程測(cè)量和施工管理技術(shù)與方法
工程測(cè)量是施工測(cè)量人員根據(jù)土木工程設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行測(cè)量工作的， 為工程施工做出一定的標(biāo)志和記錄。工程測(cè)量貫穿整個(gè)施工過(guò)程， 使設(shè)計(jì)圖紙能夠正確實(shí)施和呈現(xiàn)。測(cè)量中應(yīng)堅(jiān)持“從整體到局部，先控制后碎步，的原則， 避免測(cè)量錯(cuò)誤而導(dǎo)致工程質(zhì)量問(wèn)題。
在初期，工程測(cè)量人員必須具備專業(yè)的技能知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)， 例如儀器的使用和圖紙的比例太小，在測(cè)量中應(yīng)該對(duì)所有測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行初測(cè)和復(fù)測(cè)， 具體包括圖紙的數(shù)據(jù)、建筑物的數(shù)據(jù)、原始數(shù)據(jù)、觀測(cè)記錄的數(shù)據(jù)等。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述：土木工程中結(jié)構(gòu)和地基的加固技術(shù)在工程中是不可缺少的，它照應(yīng)了整個(gè)工程的全局。而在建設(shè)過(guò)程中，工作人員必須認(rèn)真了解房屋的各個(gè)構(gòu)造， 這樣才能真正的了解建筑， 才能建造出高質(zhì)量的房屋，為我國(guó)的建筑業(yè)更添輝煌。
