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【摘 要】 在近几年,土木工程得到了快速的发展,建筑业已经成为国民经济发展的重要部门,在建设过程中,只有了解房屋的各个构造,才能真正的了解建筑,才能建造出质量更高的房屋。本文通过对土木工程中钢筋混凝土结构的介绍,进一步阐述了土木工程中结构和地基的加固技术,希望随着科技的发展,土木工程的技术能得到更好地发展,为我国建设出更多,质量更高的建筑。
【关键词】 土木工程;混凝土结构施工;地基加固技术
在居住环境的建设中,由于土木工程与其有着千丝万缕的联系,因而从根上来讲,土木工程的发展是增加我国国民经济实力的关键基础工程,对于我国社会的发展起着举足轻重的作用。而在当今建筑的土木工程建筑当中,大跨度以及高层的钢筋混凝土结构是发展的重要考虑要素,高层大跨度建筑是对钢筋混凝土结构的一个新挑战,新的钢筋混凝土结构能否保证高层大跨度建筑的设计最终承载力符合要求,有足够可信度,有可靠的动力特点,强大的稳定性,这都是土木工程面临的重大问题。因此,在钢筋混凝土设计施工中,钢结构的施工是地基和结构加固的一个重点。
1.钢结构设计施工的步骤
钢结构施工具体来说其步骤比较复杂,不同的建筑有不同的钢结构的安装要求,不同的建筑对钢结构施工的具体实施细节也有所不同,具体需注意以下三个大方面:
1.1钢结构的连接和选材
钢结构主要分为钢材,金属制品,型材以及板材四大类型。土木工程中所使用的钢材通常会采用碳素钢,优质碳素结构钢或者普通的低合金钢等,其中碳素钢的强度和硬度会相比其他类型的钢材要高一些,但是其塑性却没有其他钢才好。
1.2土木工程的钢结构截面
土木工程的钢结构截面主要是宽翼缘的工字型结构或者是箱形截面,还有少数钢结构截面是用十字形截面的;土木工程的梁结构主要是轧制或者是焊接的H型钢梁,如果设计中有特殊的要求也可以让钢结构符合截面,但是在安装梁的钢结构之前一定要对截面焊接接头做焊接工艺测试,定出焊接的各项参数以及焊接材料。梁与柱之间或者是梁与梁之间可以采用高强螺栓连接或者是焊接连接,如果是采用高强螺栓连接,连接的时候就要注意高强螺栓的连接孔位精度。制孔主要分为高精度的数控钻孔以及精度相对较低的模板制孔。如果技术允许,工程还是要首选多轴数控钻孔。工程进行高螺栓连接前一定要对检验螺栓参数,在安装的时候不能用榔头强打或者用扳手强拧,用扳手拧入的要包括初拧、复拧和终拧。
1.3钢结构安放
在安放钢结构地点选择上,要保证用地面积是结构占地面积的1.5倍以上。结构从中转的堆场运到现场的钢材要用装卸机安置到安装机械的回转半径之内。假如在运输的过程中造成了钢构件的变形,就要在施工现场对钢构件进行校正。钢结构安装时用臂杆长度足够长、起重能力足够大的起塔式起重机来对各种不同的钢构件部位进行起吊。除此之外,起重机的起吊速度档位要满足安装钢构件的要求,起重机钢丝绳容量也必须满足起吊高度的需求。当进行多机作业的时候,臂杆的高差要保证安全运转,不发生碰撞。除此之外,各起重机之间都应该有足够的安全距离,以免相互碰撞。
2.土木工程中地基加固技术
土木工程建设中,其工作内容涉及面非常广泛,在地质、环境、技术、原材料等等方面都需要做出合理的控制。工程的地基是支撑工程结构的重要部分,并且与工程建设地质环境都存在着密切了关联,这就要求在土木工程的建设中,应着重加强对地基结构的质量控制,保证地基施工和管理方面都能符合标准。对地基结构进行加固是保证其结构质量稳定,进而提高整个工程质量和施工效果的重要措施,从工程建设的整体规划上看,更加需要对地基加固技术的实施进行科学研究。地基加固技术在目前土木工程技术中使用较多的主要包括换填法、排水(加固)法、挤压法、胶结法、加筋法等方法,因工程施工地段地质不同也会因地制宜采取不同的地基加固法。
2.1换填法
换填法是地基加固技术中最常用的一种方法,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。这种方法通常适用于自然地质不够适用当前工程的施工,最主要的换土垫层法和置换法。换土垫层法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,这种方法比较适合整体置换。置换法又包括石灰置换法、碎石置换法、水泥置换法等。
2.2排水法
在一些沼泽地等比较湿润的土地上进行施工建设,一般就会用到排水加固法,因为这些土地本身的含水量太多,硬度以及稳定度都不够,会对建筑工程的稳定性造成很大的影响。排水加固法能去除土质当中过多的水分,建筑土地变得坚硬,使其适宜工程的建设,保证建筑的安全性以及稳定性。排水加固法在工程建设特殊条件下的应用是非常必要的,这种方法能够有效提高土质的坚硬度,以达到工程建设施工的要求。排水加固法分为两种,主要是真空预压法和堆载预压法,具体要使用哪种方法,都需要按照实际的施工情形因地制宜地进行选择。
2.3加筋法
在相对较松散土质的土层上进行工程施工,需要对采用加筋法对土质进行固定,以防其轻易地发生移动,对工程地基和上层结构产生威胁。加筋法主要应用于高层建筑或难度加大的工程建设中,为工程地基的加固产生了非常重要的作用。
3.土木工程结构设计中的常见问题
结构设计对于工程建设的质量和施工的效果影响非常大,在土木工程的建设中,结构截面设计对土木工程的结构设计具有关键作用,只有对结构截面设计中的问题进行科学处理,才能够保证工程结构质量达到相应标准。在结构截面设计中常见的问题主要有下面几点:
3.1场地类型的抗震等级
场地类型的抗震等级对建筑结构的框架截面设计有比较大的影响。在土木工程建设的勘察阶段,一般会采取根据楼房的设防裂度以及房屋的高度在抗震规范当中直接查找出建筑的抗震等级。针对不同的抗震等级,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。
3.3工程的施工测量管理方法以及技术
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。为了便于工程施工做好标记和记录,施工测量人员都会依照土木工程设计规划进行施工测量。要保证设计方案的准确实现以及设计思想的切实贯彻,在整个施工过程中的每个步骤都要进行施工测量,在工程测量的过程中要避免错误的发生,逐步对工程进行测量,在施工过程中通过工程测量准确把握工程的全局以及进度,保证工程建设的最终质量。
4.结束语
在现代经济形式和社會发展的推动下,我国土木工程的建设取得了巨大的发展,但是在其具体工程中施工技术的应用仍需要进行认真分析。土木工程对社会发展的重要作用,使得对其工程结构的质量控制成为必要。施工单位应积极对工程结构和施工措施进行优化设计,并在工程地基建设中采用加固技术,以保证工程建设的质量符合现代社会发展的要求。同时需要注意的是,在建设过程中,应充分考虑到工程实际情况和质量标准,这才才能够保证工程建设施工技术的应用具有科学性和实用性。
参考文献:
[1]赵鸿铁钢与混凝土组合结构[M].北京:科学出版社,2001
[2]王孔藩,高金华建筑结构加固新技术粘钢加固法[J].建筑施工1992,(1)
[3]李英民,林文修锚栓钢板加固法抗弯性能试验及设计方法[J].工程抗震与加固改造,2006,(10):69-71
[4]徐克红结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2013,3
【关键词】 土木工程;混凝土结构施工;地基加固技术
在居住环境的建设中,由于土木工程与其有着千丝万缕的联系,因而从根上来讲,土木工程的发展是增加我国国民经济实力的关键基础工程,对于我国社会的发展起着举足轻重的作用。而在当今建筑的土木工程建筑当中,大跨度以及高层的钢筋混凝土结构是发展的重要考虑要素,高层大跨度建筑是对钢筋混凝土结构的一个新挑战,新的钢筋混凝土结构能否保证高层大跨度建筑的设计最终承载力符合要求,有足够可信度,有可靠的动力特点,强大的稳定性,这都是土木工程面临的重大问题。因此,在钢筋混凝土设计施工中,钢结构的施工是地基和结构加固的一个重点。
1.钢结构设计施工的步骤
钢结构施工具体来说其步骤比较复杂,不同的建筑有不同的钢结构的安装要求,不同的建筑对钢结构施工的具体实施细节也有所不同,具体需注意以下三个大方面:
1.1钢结构的连接和选材
钢结构主要分为钢材,金属制品,型材以及板材四大类型。土木工程中所使用的钢材通常会采用碳素钢,优质碳素结构钢或者普通的低合金钢等,其中碳素钢的强度和硬度会相比其他类型的钢材要高一些,但是其塑性却没有其他钢才好。
1.2土木工程的钢结构截面
土木工程的钢结构截面主要是宽翼缘的工字型结构或者是箱形截面,还有少数钢结构截面是用十字形截面的;土木工程的梁结构主要是轧制或者是焊接的H型钢梁,如果设计中有特殊的要求也可以让钢结构符合截面,但是在安装梁的钢结构之前一定要对截面焊接接头做焊接工艺测试,定出焊接的各项参数以及焊接材料。梁与柱之间或者是梁与梁之间可以采用高强螺栓连接或者是焊接连接,如果是采用高强螺栓连接,连接的时候就要注意高强螺栓的连接孔位精度。制孔主要分为高精度的数控钻孔以及精度相对较低的模板制孔。如果技术允许,工程还是要首选多轴数控钻孔。工程进行高螺栓连接前一定要对检验螺栓参数,在安装的时候不能用榔头强打或者用扳手强拧,用扳手拧入的要包括初拧、复拧和终拧。
1.3钢结构安放
在安放钢结构地点选择上,要保证用地面积是结构占地面积的1.5倍以上。结构从中转的堆场运到现场的钢材要用装卸机安置到安装机械的回转半径之内。假如在运输的过程中造成了钢构件的变形,就要在施工现场对钢构件进行校正。钢结构安装时用臂杆长度足够长、起重能力足够大的起塔式起重机来对各种不同的钢构件部位进行起吊。除此之外,起重机的起吊速度档位要满足安装钢构件的要求,起重机钢丝绳容量也必须满足起吊高度的需求。当进行多机作业的时候,臂杆的高差要保证安全运转,不发生碰撞。除此之外,各起重机之间都应该有足够的安全距离,以免相互碰撞。
2.土木工程中地基加固技术
土木工程建设中,其工作内容涉及面非常广泛,在地质、环境、技术、原材料等等方面都需要做出合理的控制。工程的地基是支撑工程结构的重要部分,并且与工程建设地质环境都存在着密切了关联,这就要求在土木工程的建设中,应着重加强对地基结构的质量控制,保证地基施工和管理方面都能符合标准。对地基结构进行加固是保证其结构质量稳定,进而提高整个工程质量和施工效果的重要措施,从工程建设的整体规划上看,更加需要对地基加固技术的实施进行科学研究。地基加固技术在目前土木工程技术中使用较多的主要包括换填法、排水(加固)法、挤压法、胶结法、加筋法等方法,因工程施工地段地质不同也会因地制宜采取不同的地基加固法。
2.1换填法
换填法是地基加固技术中最常用的一种方法,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。这种方法通常适用于自然地质不够适用当前工程的施工,最主要的换土垫层法和置换法。换土垫层法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,这种方法比较适合整体置换。置换法又包括石灰置换法、碎石置换法、水泥置换法等。
2.2排水法
在一些沼泽地等比较湿润的土地上进行施工建设,一般就会用到排水加固法,因为这些土地本身的含水量太多,硬度以及稳定度都不够,会对建筑工程的稳定性造成很大的影响。排水加固法能去除土质当中过多的水分,建筑土地变得坚硬,使其适宜工程的建设,保证建筑的安全性以及稳定性。排水加固法在工程建设特殊条件下的应用是非常必要的,这种方法能够有效提高土质的坚硬度,以达到工程建设施工的要求。排水加固法分为两种,主要是真空预压法和堆载预压法,具体要使用哪种方法,都需要按照实际的施工情形因地制宜地进行选择。
2.3加筋法
在相对较松散土质的土层上进行工程施工,需要对采用加筋法对土质进行固定,以防其轻易地发生移动,对工程地基和上层结构产生威胁。加筋法主要应用于高层建筑或难度加大的工程建设中,为工程地基的加固产生了非常重要的作用。
3.土木工程结构设计中的常见问题
结构设计对于工程建设的质量和施工的效果影响非常大,在土木工程的建设中,结构截面设计对土木工程的结构设计具有关键作用,只有对结构截面设计中的问题进行科学处理,才能够保证工程结构质量达到相应标准。在结构截面设计中常见的问题主要有下面几点:
3.1场地类型的抗震等级
场地类型的抗震等级对建筑结构的框架截面设计有比较大的影响。在土木工程建设的勘察阶段,一般会采取根据楼房的设防裂度以及房屋的高度在抗震规范当中直接查找出建筑的抗震等级。针对不同的抗震等级,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。
3.3工程的施工测量管理方法以及技术
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。为了便于工程施工做好标记和记录,施工测量人员都会依照土木工程设计规划进行施工测量。要保证设计方案的准确实现以及设计思想的切实贯彻,在整个施工过程中的每个步骤都要进行施工测量,在工程测量的过程中要避免错误的发生,逐步对工程进行测量,在施工过程中通过工程测量准确把握工程的全局以及进度,保证工程建设的最终质量。
4.结束语
在现代经济形式和社會发展的推动下,我国土木工程的建设取得了巨大的发展,但是在其具体工程中施工技术的应用仍需要进行认真分析。土木工程对社会发展的重要作用,使得对其工程结构的质量控制成为必要。施工单位应积极对工程结构和施工措施进行优化设计,并在工程地基建设中采用加固技术,以保证工程建设的质量符合现代社会发展的要求。同时需要注意的是,在建设过程中,应充分考虑到工程实际情况和质量标准,这才才能够保证工程建设施工技术的应用具有科学性和实用性。
参考文献:
[1]赵鸿铁钢与混凝土组合结构[M].北京:科学出版社,2001
[2]王孔藩,高金华建筑结构加固新技术粘钢加固法[J].建筑施工1992,(1)
[3]李英民,林文修锚栓钢板加固法抗弯性能试验及设计方法[J].工程抗震与加固改造,2006,(10):69-71
[4]徐克红结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2013,3