謝國令 周泓宇
摘要:隨著人民生活水平的不斷改善,對于建筑的要求也在不斷提高,這就為建筑領域的發(fā)展帶來了越來越大的壓力,想要使建筑質(zhì)量及使用壽命都能夠得到保證。就要將新技術(shù)應用到施工過程中,對于地基的加固工作來說同樣如此。
關鍵詞:加固原因;加固原則;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方法;地基加固方法
1、土木工程設計中需進行結(jié)構(gòu)與地基加固的原因及原則
1.1 結(jié)構(gòu)加固原因
1.1.1 結(jié)構(gòu)的老化
建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生老化的情況,是因為一般的建筑物有一定的使用方面年限,超出適用的年限就會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)老化的問題,這種條件下就無法繼續(xù)進行使用。部分超過使用的年限的建筑因為種種不原因未進行拆除重建,在這個時候就必須加固老化的架構(gòu),否則就有可能造成嚴重后果 。
1.1.2 舊物的改造
伴隨當前我國在社會的整體功能方面逐步進行快速發(fā)展,很多建筑物已經(jīng)逐漸難以達到人們的需求,若是對其做出拆除的處理,則耗費的資金成本非常大,所以,大多數(shù)施工單位會利用加固的手段來進行處理,對其做好改造與修葺的工作,這樣操作不單單能夠提高建筑的施工效率,縮短施工周期,還能節(jié)約大量施工成本。
1.1.3 建筑本身存在質(zhì)量問題
某些建筑在一定程度上出現(xiàn)了一些問題,通過技術(shù)人員審查后需要進行加固才能夠繼續(xù)使用,這就需要制定具體加固方案并開展補救的工作。相反,若是無視這些問題,不積極進行補救就有可能會釀成很大的災禍。
1.1.4 自然災害的損壞
自然災害(比如說風災、水災、火災)的出現(xiàn)對建筑物產(chǎn)生極大的破壞性,且出現(xiàn)不可逆的情況。有的建筑物在被損害后做了一定的加固與修理的工作,依舊能夠繼續(xù)使用,這樣既能夠?qū)ψ》康陌踩M行保障,又能夠讓損失得到控制。
1.2 地基加固的原因
地基強度、形狀可能會被天然地基軟弱所進行一定的限制,所以要注意加固地基。地基的加固主要原因是:
1.2.1 因勘探、設計、施工使用不當?shù)仍蛟斐傻牡鼗A破壞。
1.2.2 因改變建筑的使用要求,而需對建筑基礎進行加固。如增層、增加荷載、改擴建等。
1.2.3 由于環(huán)境影響,而需對既有建筑地基基礎進行加固。如鄰近新建建筑施工、深基坑開挖、新建地下工程、遭受自然災害等。
1.3 加固的基本原則
現(xiàn)有建筑的加固應結(jié)合結(jié)構(gòu)的受力特點、新的功能要求、周圍環(huán)境等因素,從安全、適用、經(jīng)濟的角度出發(fā),應遵循先鑒定后加固的原則。加固方案應合理可靠、經(jīng)濟實惠、方便施工,盡量減少對原有建筑的損壞,加固方案應有資質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人員進行設計。加固施工過程中,發(fā)現(xiàn)設計圖紙與原結(jié)構(gòu)不符或發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)其他隱患時,應及時與設計人員溝通,采取有效措施后方可繼續(xù)施工 。
2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方法
2.1在土木工程結(jié)構(gòu)上,主要有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)等,在實際的施工應用中,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是用途最大和最廣泛的一種結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是復雜多樣的,在工程施工中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的變更、追加、加固也成為很平常的問題,通過工程實踐及設計經(jīng)驗,將一些加固方法進行總結(jié)比較如下:
2.1.1 碳纖維加固法
將抗拉強度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預浸成為復合增強材料(單向連續(xù)纖維);用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結(jié)構(gòu)上,形成一個新的復合體,使增強粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結(jié)構(gòu)的抗裂或抗剪能力,提高結(jié)構(gòu)的強度、剛度、抗裂性和延伸性。近年來,碳纖維材料以其輕質(zhì)、高強、抗腐蝕、耐疲勞及其溫度穩(wěn)定性而受到日益關注,成為研究與應用的熱點。
2.1.2 粘鋼加固法
采取環(huán)氧樹脂為主的粘結(jié)劑把鋼板在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一些受拉緣還有一些薄弱的部位進行黏貼,這可以有效促使鋼板與原結(jié)構(gòu)物成為一個整體,從而進行整體受力,并且有效改善原結(jié)構(gòu)鋼筋和混凝土的應力狀態(tài),從而達到增加橋梁整體的剛度的目的,一旦橋梁整體的剛度得到加強,裂縫的蔓延情況就會得到有效限制,同時部分構(gòu)件的抗剪性能與抗彎性能也能得到有效改善,符合加固補強的需要、也可以達到加強整個橋梁承載能力的目的。
2.1.3 化學植筋法
植筋技術(shù)主要的操作是通過高強度的化學粘合劑的運用,讓鋼筋、螺桿等與混凝土構(gòu)增建,還能夠進行橫梁、剪力墻等類型的加固預留鋼筋錨定。它技術(shù)特點在于:首先,承載力(剪力、拉力)非常高;其次,不會對固定的基材出現(xiàn)膨脹力,對邊距、間距比較小的部位比較適合。最后,施工非常簡便,時間非常短 。
2.1.4 注漿加固法
注漿加固法是對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物因為不同的原因造成的裂縫,通過環(huán)氧樹脂類粘合劑還有密封劑進行灌漿加固的修補工作,在對生產(chǎn)運營沒有影響的條件下能夠滿足預期的強度,讓結(jié)構(gòu)的使用壽命得到延長,施工非???,加固的效果非常好。它主要具有以下特點:(1)通過慢速,進行附壓延續(xù)的灌漿,能夠保證樹脂能夠在裂縫細微部位中滲入。(2)能夠?qū)ψ⑷肓窟M行控制,在一些必要的時候能夠補充灌漿料。(3)能夠依照裂縫的大小,對壓力進行調(diào)整。
2.2 地基加固技術(shù)在土木工程中的應用
2.2.1 地基加固在工程中的方法
對于土木工程而言,地基加固屬于施工難點之一,例如,我國的青藏鐵路施工時所面臨的最大難點就是地基加固問題,土木工程施工過程中,由于土木工程施工現(xiàn)場所處的地段、地質(zhì)環(huán)境各不相同,施工人員在對工程項目進行地基加固時,要結(jié)合工程實際,采取因地制宜的加固方法。本文介紹幾種應用最為廣泛的地基加固方法。
2.2.1.1 加筋法
是為了使土質(zhì)更加穩(wěn)定,不會輕易產(chǎn)生移動而適用的一種地基加固法,這種技術(shù)在高層建筑物和建筑難度性較大的工程都會采取。在土木工程里面,加筋體混合處理技術(shù)主要包括砂樁、碎石樁及水泥粉煤灰碎石樁、土樁與灰土樁、深層攪拌樁。該技術(shù)主要是利用砂石、石灰等物質(zhì)組合成粘合性強的樁體來增強土木建筑物的承載能力。
2.2.1.2 換填法
換填法主要原理就是通過強度高、密度大、抗腐蝕性強、抗壓縮性強的砂礫、碎石、灰土以及礦渣的粘合填充,替代軟土地基基礎土質(zhì)層的濕軟土質(zhì),采取機械振動的方式夯實填充層地基,從而提高地基整體的密度和負載力,提升地基的抗剪性能。在具體工程建設中,施工單位可以利用灰土、粗砂、沙壤、水泥的不同比例配置,對軟土層換土墊層,并對填充層夯實壓緊,避免換新后的地基變形。總的說來,這種技術(shù)方法可以顯著增強地基的承載負荷力,有效分散地基底層的壓力,快速排出軟土層的積水,避免土質(zhì)層的膨脹固結(jié)以及不均勻沉降。
2.2.1.3排水法
排水固結(jié)法是讓固結(jié)排水系統(tǒng)處在地基的底層,然后讓較高的土壤含水量的土層里面的水可以排出,因此可以充分提高土體的穩(wěn)定性。排水系統(tǒng)是由壓力裝置和排水裝置兩部分組成的。如果按照排水要求來細分的話,又可以分成塑料排水帶排水和砂井排水兩種。這里主要講塑料排水帶排水,它的特點是可以快速建設好、濾水排水效果好。由于其成本低、質(zhì)量好是所有項目中廣泛應用。但是,塑料排水帶排水還存在一些缺陷。如:塑料老化的比較快;滲透膜容易壞;插板容易變形。所以再具體的施工之中需要嚴格根據(jù)相應的施工標準與要求進行操作。
2.2.1.4 強夯法
從加固地基的角度來分析效果非常顯著,施工機械也不是很復雜,具有相對簡單的操作和運營方法。與此同時,其施工的周期也非常短,而且可以依照外部的環(huán)境,對施工周期進行靈活控制,所以應用非常普遍。
3、結(jié)束語
建筑結(jié)構(gòu)和地基是決定建筑安全和質(zhì)量的基礎環(huán)節(jié),也是建筑工程項目的關鍵環(huán)節(jié)。因此,在實際結(jié)構(gòu)和地基施工過程中,最大程度的滿足設計的安全和質(zhì)量要求,保障建筑結(jié)構(gòu)和地基穩(wěn)固的完整性和穩(wěn)定性,是保證建筑質(zhì)量的關鍵因素,我們必須加強結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)的應用,促進建筑安全性與質(zhì)量的提升,推進土木工程和建筑工程的快速穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻
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