淺談土木工程中結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)
發(fā)布日期:2013-08-08 23:00:39 瀏覽量:1660在土木工程的發(fā)展過程中,工程實踐經(jīng)驗常先行于理論,工程事故常顯示出未能預見的新因素,觸發(fā)新理論的研究和發(fā)展。至今不少工程問題的處理,在很大程度上仍然依靠實踐經(jīng)驗。
土木工程技術(shù)的發(fā)展之所以主要憑借工程實踐而不是憑借科學試驗和理論研究,有兩個原因:一是有些客觀情況過于復雜,難以如實地進行室內(nèi)實驗或現(xiàn)場測試和理論分析。例如,地基基礎(chǔ)、隧道及地下工程的受力和變形的狀態(tài)及其隨時間的變化,至今還需要參考工程經(jīng)驗進行分析判斷。二是只有進行新的工程實踐,才能揭示新的問題。例如,建造了高層建筑、高聳塔桅和大跨橋梁等,工程的抗風和抗震問題突出了,才能發(fā)展出這方面的新理論和技術(shù)。
1、土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工策略方法
1.1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理和方法。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是房屋建設(shè)、水利施工、道橋橋梁等土木工程中各種受力構(gòu)造組成的結(jié)構(gòu)系統(tǒng),主要包括正截面承載力計算、斜截面承載力計算、扭曲截面承載力計算、裂縫控制及耐久性設(shè)計,預應力混凝土結(jié)構(gòu),鋼筋混凝土構(gòu)件的延性與抗震,高性能混凝土和纖維增強混凝土性能等結(jié)構(gòu)設(shè)計。
由鋼筋混凝土制成的構(gòu)造部件,例如鋼筋混凝土梁、橋墩、柱、軌枕、蓋板、頂帽等,因施工工程結(jié)構(gòu)不同,所構(gòu)造的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)也會不同。例如房屋建設(shè)中往往只需要考慮鋼筋混凝土梁、柱、頂帽結(jié)構(gòu)部件。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在外觀結(jié)構(gòu)上會因建筑設(shè)計不同而存在差異,在內(nèi)部構(gòu)造上也會有所不同,鋼筋選擇數(shù)量及大小也會影響土木工程的最終建筑質(zhì)量。在長期的土木工程技術(shù)中對各種不同結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有一定的結(jié)構(gòu)設(shè)計方式,結(jié)構(gòu)模板以及鋼筋的配搭數(shù)量都有所定量。
高層、大跨度鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是當今土木工程發(fā)展的首要考慮因素,這也對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展帶來了許多挑戰(zhàn),結(jié)構(gòu)的動力特性、結(jié)構(gòu)的可靠性、結(jié)構(gòu)的空間穩(wěn)定性、各種設(shè)計荷載力和鋼筋結(jié)構(gòu)可靠度都是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展中的問題。
1.2鋼結(jié)構(gòu)施工安裝要點
整體來說鋼結(jié)構(gòu)的施工流程比較復雜,并且建筑的要求不同,在細節(jié)上也有很大的差異性。此處列舉三點進行簡單說明。
1.2.1選材與連接
鋼材通常分為板材、型材、金屬制品以及管材四大類。土木工程中的建筑鋼材通常采用普通的低合金鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼以及普通碳素鋼等,碳鋼的塑性比較低,但是硬度強度比較高。在鋼結(jié)構(gòu)中,柱子截面一般多為箱形截面或者寬翼緣“工”字形,另外還有“十”字形截面等等;梁多數(shù)是焊接或者軋制的“H”型鋼梁,如果要求特殊也可以符合截面,在安裝前要對主要的焊接接頭做焊接工藝的試驗,定出焊接的格料和各項參數(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螺栓連接,要注意高強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較低的模板制孔。在技術(shù)條件允許時比較適合采用多軸數(shù)控鉆孔。在運到工地以后要對螺栓參數(shù)進行檢驗,安裝時不能用扳手強行擰入或者用榔頭強行打入,擰入的步驟要經(jīng)過初擰、復擰以及終擰。
1.2.2鋼構(gòu)件的堆放以及選擇安裝機械地點
通常情況下安裝結(jié)構(gòu)的用地面積應為結(jié)構(gòu)占地面積的1.5倍。依照安裝流水的順序,從中轉(zhuǎn)堆場配套運送至現(xiàn)場的鋼構(gòu)件要采用裝卸機械把其安置于安裝機械的回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)。如果因為運輸?shù)脑蛟斐闪藰?gòu)件的變形,則在施工現(xiàn)場就要加以矯正。一般鋼結(jié)構(gòu)的安裝采用的是塔式起重機,臂桿長度要有夠的覆蓋面,并且起重能力要相應足夠,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,保證安全運轉(zhuǎn)。各個塔式起重機之間要有相應的安全距離,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)。
地基加固問題是土木工程中工程師面臨的一個重要挑戰(zhàn),青藏鐵路的通行讓全世界對我國鐵路技術(shù)得到了認可,而在青藏鐵路的施工中最嚴峻的問題就是地基加固問題,由此可見地基加固問題仍是當今土木工程技術(shù)中所要改革和發(fā)展的一個首要問題。
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(加固)法、擠壓法、膠結(jié)法、加筋法等方法,因工程施工地段地質(zhì)不同也會因地制宜采取不同的地基加固法。
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。
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硬。排水加固法有提案載預壓法和真空預壓法,工程量不同所采取的排水法也會不同。
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采取這種地基加固技術(shù)。
3.結(jié)構(gòu)截面設(shè)計中的常見問題分析
3.1.場地類別對抗震等級的影響
抗震等級對于框架截面設(shè)計的影響很大。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,但對于“場地類別為Ⅰ類時,除6度外,可按表內(nèi)降低1度所對應的抗震等級采取抗震構(gòu)造措施,但相應的計算要求不應降低”。當采用Ⅰ類場地時,抗震計算的抗震等級與采取抗震構(gòu)造措施的抗震等級不一樣,而筆者的畢業(yè)設(shè)計的場地類別為二類,按照原先的抗震構(gòu)造措施。
3.2.框架柱的計算長度
確定框架結(jié)構(gòu)計算簡圖時取框架柱的長度為結(jié)構(gòu)的層高,但實際上梁柱縱筋相互交叉形成的節(jié)點連接是介于剛接與鉸接之間的,更接近于剛接。所以《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》7.3.11條規(guī)定了各種柱的計算長度,對于現(xiàn)澆框架的底層柱取l0=1.0H0,其余各層柱取l0=1.25H0。
4工程測量和施工管理技術(shù)與方法。
工程測量是施工測量人員根據(jù)土木工程設(shè)計圖紙進行測量工作,為工程施工做出一定的標志和記錄。工程測量貫穿整個施工過程,使設(shè)計圖紙能夠正確實施和呈現(xiàn)。測量中應堅持“從整體到局部,先控制后碎步”的原則,避免測量錯誤而產(chǎn)生的工程質(zhì)量問題。
工程測量人員必須具備專業(yè)的技能知識和實踐經(jīng)驗,例如儀器的使用和圖紙的比例大小,在測量中應該對所有測量數(shù)據(jù)進行初測和復測,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)、觀測記錄的數(shù)據(jù)等。
5結(jié)語
力學理論,混凝土的發(fā)現(xiàn),材料科學的出現(xiàn)等,都推動了建筑的發(fā)展。一座建筑,是由諸如基礎(chǔ),墻體,梁柱等許多單體一起構(gòu)成的,了解了這些單體,才能了解整個建筑??萍荚诓粩喟l(fā)展進步,土木工程也將隨之前進,它的明天一定會更加燦爛。
文章來源: 永年加固公司 本文鏈接: http://www.cirquelenoir.com/a_20130808230046.html 任何關(guān)于加固工程的問題和建議,敬請咨詢:0591-87868646
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