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:1633在土木工程的發(fā)展過(guò)程中,工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)常先行于理論,工程事故常顯示出未能預(yù)見(jiàn)的新因素,觸發(fā)新理論的研究和發(fā)展。至今不少工程問(wèn)題的處理,在很大程度上仍然依靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
土木工程技術(shù)的發(fā)展之所以主要憑借工程實(shí)踐而不是憑借科學(xué)試驗(yàn)和理論研究,有兩個(gè)原因:一是有些客觀情況過(guò)于復(fù)雜,難以如實(shí)地進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(shí)間的變化,至今還需要參考工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析判斷。二是只有進(jìn)行新的工程實(shí)踐,才能揭示新的問(wèn)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(fēng)和抗震問(wèn)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(jì)與施工策略方法
1.1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(jì)算、斜截面承載力計(jì)算、扭曲截面承載力計(jì)算、裂縫控制及耐久性設(shè)計(jì),預(yù)應(yīng)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(qiáng)混凝土性能等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
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(huì)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(huì)因建筑設(shè)計(jì)不同而存在差異,在內(nèi)部構(gòu)造上也會(huì)有所不同,鋼筋選擇數(shù)量及大小也會(huì)影響土木工程的最終建筑質(zhì)量。在長(zhǎng)期的土木工程技術(shù)中對(duì)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(jì)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(dāng)今土木工程發(fā)展的首要考慮因素,這也對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展帶來(lái)了許多挑戰(zhàn),結(jié)構(gòu)的動(dòng)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(jì)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(wèn)題。
1.2鋼結(jié)構(gòu)施工安裝要點(diǎn)
整體來(lái)說(shuō)鋼結(jié)構(gòu)的施工流程比較復(fù)雜,并且建筑的要求不同,在細(xì)節(jié)上也有很大的差異性。此處列舉三點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)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(qiáng)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(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。在技術(shù)條件允許時(shí)比較適合采用多軸數(shù)控鉆孔。在運(yùn)到工地以后要對(duì)螺栓參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn),安裝時(shí)不能用扳手強(qiáng)行擰入或者用榔頭強(qiáng)行打入,擰入的步驟要經(jīng)過(guò)初擰、復(fù)擰以及終擰。
1.2.2鋼構(gòu)件的堆放以及選擇安裝機(jī)械地點(diǎn)
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(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(huì)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(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。
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。
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
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Ⅰ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”。當(dāng)采用Ⅰ類場(chǎng)地時(shí),抗震計(jì)算的抗震等級(jí)與采取抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)不一樣,而筆者的畢業(yè)設(shè)計(jì)的場(chǎng)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(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。所以《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》7.3.11條規(guī)定了各種柱的計(jì)算長(zhǎng)度,對(duì)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(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,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)誤而產(chǎn)生的工程質(zhì)量問(wèn)題。
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大小,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。
5結(jié)語(yǔ)
力學(xué)理論,混凝土的發(fā)現(xiàn),材料科學(xué)的出現(xiàn)等,都推動(dòng)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(gè)建筑??萍荚诓粩喟l(fā)展進(jìn)步,土木工程也將隨之前進(jìn),它的明天一定會(huì)更加燦爛。
文章來(lái)源: 永年加固公司 本文鏈接: http://www.xxlin.com/a_20130808230046.html 任何關(guān)于加固工程的問(wèn)題和建議,敬請(qǐng)咨詢:0591-87868646
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