郭哲

吉林省石油化工设计研究院 吉林长春 130021

建筑学中有许多分支，其中土木工程是一个重要的部分，土木工程是建筑中给予结构牢固性及可靠性的重要保障。由此土木工程在建筑中得到了高度重视，因为土木工程决定了人们住房的质量，也为后续的建筑打下了坚实的基础，土木工程的作用很大程度就是保证施工的安全性。

1 建筑结构加固设计特点与原则

建筑结构加固设计与施工是一项复杂而系统的工作，在实施过程中准确把握加固设计与施工的特点与原则非常重要。首先，要明确加固设计与施工的目的。对建筑结构进行加固设计与施工目的是要增强结构整体稳定可靠性，而增强结构整体稳定可靠性应是最大程度减少对原有结构的干扰和损坏。其次，结构评估是进行建筑结构加固设计与施工的第一步，工作人员应根据建筑业主提供的建筑原始数据，并结合现场核查情况对结构进行评估，以评估结果作为对建筑结构进行加固设计与施工的重要依据。加固设计要基于建筑物布局，以确保设计符合有关安全和使用要求。在加固施工中，为减小次要作用力影响，应对原始结构进行卸载，然后按加固设计及技术规范要求进行施工。建筑结构加固设计和施工要遵循一定的原则，主要有以下几方面：①经济性原则。这是建筑工程施工中的首要原则，在确保施工质量基础上，施工建设成本就是需要重点考虑的问题，体现在实际工作中就是经济性。建筑加固设计中要充分考虑加固改建费用合理性问题，加固设计前要充分做好加固经济性评估工作，以确保加固设计与施工的经济性。②实用性原则。大多需要进行加固设计与施工的建筑都是用来居住或使用的，而实用性是使用中的关键问题，因此在建筑结构加固设计与施工中要充分考虑结构功能的实用性。③合理性原则。结构加固要符合实际需求，应从实用方面对原有结构进行优化加固设计，避免出现脱离实际进行设计而导致成本增加及后续实用不符合需要的情况。④可行性原则。不同加固设计及施工技术应用都有相关要求及应用范围，要根据工程各方面的具体条件进行加固设计，避免出现过于追求技术而不考虑可行性的加固设计[1]。

2 土木工程结构设计分析

2.1 合理选择建筑基础类型

应保障建筑基础选型的合理性和科学性。在进行建筑结构设计时，既要关注建筑物内部结构及外观设计，还应实地考察建筑物所在区域环境，做好实地考察工作，掌握建筑物建设地址周围实际情况，并据此进行相应结构设计工作，以确保所制订的结构设计方案符合施工区域环境特点，避免建筑结构设计不合理，不具备可行性。在建筑结构设计时，为了提高设计人员对建筑物基础的选型能力，还要重视对设计人员的培训，强化设计人员的专业能力，提高其实地勘察意识，使其能够在实际工作中采集相关信息数据，提升设计人员数据收集能力，确保建筑基础选型更加合理，为建筑结构设计工作提供可靠的参考依据，优化建筑结构设计方案。工作人员在获取设计图纸后，需要全面了解建筑物所在地实际情况，充分掌握其水文条件、地质环境和气候特点等，并根据这些信息进行综合分析调整结构设计方案，使建筑物结构更加协调，保障建筑物结构稳定性，之后再实施建模计算工作。

2.2 优化设计刚性楼面和承重墙结构

在设计刚性楼面时，可利用专业软件进行计算，充分发挥现代科学技术的作用，明确其结构真实承受力，防止出现误差。为使整个楼层设计为刚性楼面，需要做到以下4点：①在实际设计过程中，不可选择存在变形状况的平面比，如大开洞；②布置建筑结构时，需根据实际情况进行配筋，设计平面要和刚性楼板相关要求保持一致；③在设计承重墙结构时，需全面分析地震灾害，不断提升墙体抗剪强度，使之抗震性能得到提升；④所使用施工材料强度要达到标准要求，增加横墙轴压力。如若建筑物面积较大，在设置纵墙结构时，可利用梁支撑方式来提高其承重力。除此之外，在进行结构设计时，可交替布置横墙承重和纵墙承重[2]。

2.3 基础优化设计

房屋建筑的基础结构对于整体结构的影响是非常大的，基础设计是否合理会关系到房屋建筑的稳定性与安全性。因此，进行房屋建筑工程基础设计时，应根据工程现场的地质条件选择最为恰当的基础结构类型。比如，一些房屋建筑的筏板基础设计中，常常会面临上下柱墩抗冲切情况，当墩柱尺寸相同时，上柱墩可以满足冲切需求，而下柱墩却难以达到冲切标准，这种基础结构方面的问题往往是由于上柱墩与冲切线之间存在相交的情况，而相同尺寸的下墩柱与冲切线不相交；上下墩柱选择不合理，一旦在基础施工过程中土方的开挖量相对较大时，往往需进行下柱墩的科学设计。针对筏板基础设计方面的这一问题，应结合具体的基础设计标准进行各个细节的科学设计和调整。总之，任何的房屋建筑基础设计中，专业设计人员都应加强对地基地质、基础结构等方面的综合分析，在最终的基础结构设计方案确定时，充分从结构可靠性、施工成本和施工技术的角度出发优化方案。比如，如果工程现场的承载力比较好，可以采用浅基础，而工程现场地基承载力不足、土质较差的情况下，需进行地基加固处理，选用桩基础结构等，但无论采用的是哪种桩基础，都要注意基础结构参数的优化。

2.4 防腐安全设计

钢结构的防腐安全设计工作极为重要。本项工程防腐安全设计如下：①选用耐候钢为主要材料，并要求材料厂家对钢材进行热浸镀锌处理，涂抹必要的防锈底漆；②由于本项工程具有一定美观度要求，因此，在钢结构中，使用部分铝制或锌质材料，这些活泼性金属容易与周围物质发生缓慢的化学反应并表现出腐蚀性，因此，施工单位决定通过“涂层法”进一步提升钢结构的耐腐蚀性，即在材料表面均匀涂抹黏性好、电阻大、疏水性好的防腐材料；③针对钢结构主体的地下部分，施工单位采用了“阴极保护法”提升防腐性能，即在地下结构表面附加较活泼的金属材料，从而取代钢材进行化学反应，达到防腐的效果。

3 土木工程地基加固技术分析

3.1 换填法

换填法作为地基加固方法中最普遍常见的方法之一，主要应用于地表是软土层的地理环境。软土层顾名思义土层比较松软，土壤的湿度和黏性大，施工中为了增加土壤的硬度，往往采用换填的施工方法，即在实际的施工中将地表层的软土挖出，将挖出空置的部分充填进坚硬的土块和石头，这样将土石和软土进行置换，以此来达到为地基加固、改善地基承载力特性的目的。换填法具体的施工还要根据环境制定具体的施工方法，比如换土垫层法、强夯置换法、振冲置换法、碎石桩法以及EPS轻填法等。换土之后的地基相比较于原来的地基，具有荷载力高、硬度高、不易变形等优点，形成性能良好的人工地基，更加适合土木工程的施工建设[3]。

3.2 加筋地基技术

土木工程是一个复杂而系统性的工程，每个环节之间的联系都很紧密。所以在施工时每一个环节都必须得到质量上的保证，以确保最后的建筑是一个合格并且坚固的建筑。如果其中的某一项环节没有得到保证，那么一定会在建筑在显现出来，甚至会出现安全隐患。所以为了确保施工的安全性，工程技术人员需要对每一个环节进行审核以保证环节的正确性。在施工过程中可以使用多项技术的有效融合来对某一块土地进行施工加固，也对后续的建筑施工提供保障。为了安全性能够得到保证，在对地基加固时的技术及方法就变得十分重要，尤其是加筋地基加固技术的使用，这项技术是一项目前使用比前两项技术更多的一项。加筋地基加固技术是在土地中加入一种抗拉材料来增加地基地坚固性，相比与前两者更加倾向于用现代的新技术来加固地基。这种新材料也没有让施工人员失望，抗拉材料能有效增加地基地坚固性以及稳定性。在使用这种技术方法时不需要太多的复杂的工艺以及技术手段，在具体的施工过程中也可以使用难度不大的方法对其进行落实。抗拉材料不是指一种专门的材料，而是具有抗拉强度能力的材料都成为抗拉材料，施工人员可以根据土地的具体情况使用不同的抗拉材料。最简单的就是选择一些土工合成性材料融合到地基中来增强坚固性。土工材料与土地有较好的结合性，还具有较好的防水性以及隔离性能。本身就能对地基起到很好的加固作用，所以是一种较好的材料。还有一种方法就是将钢筋放入土地中，拉筋能够与土地有一个良好的摩擦作用，当拉筋与土地形成良好的摩擦之后，这种摩擦力可以增强拉筋与土地的连接性，拉筋与土地形成一种新的土地结构，加强了土地的稳定性。施工人员还可以将锚放入土地中作为拉筋加固剂。这种方法也是比较常见的，不仅可以增强土地的稳定性也可以增强土地的承载能力。目前这种技术因为其自身的优势以及对土地无污染等有点被广泛地利用在各个地基建设中。施工人员根据土地结构可以在土地中插入土钉，可以作为一种加固方式来使用，施工人员再合适的位置上插入土钉，可以分担地基承载力来弥补地基强度不高的问题。最后还可以使用在不稳定低级周围种树的方法，利用树的树根来对土地进行加固，最好的是使用虞树，虞树树根长、强硬能够对土地起到很好的加固作用。

3.3 植筋施工技术

植筋加固法主要在房屋建筑结构中较为常见，一般是在浇筑和振动混凝土过程中，在结构柱钢筋和部分墙拉筋脱落而墙体本身没有支撑环的情况下应用。该加固法通过植入和固定钢筋，然后使用黏合剂将拉杆牢固粘合和固定于混凝土上，能够更好地保证连接质量，进而提高混凝土结构和填充墙完整性，提高整体承载能力。植入加固法在实际中的应用有以下要点：①钻孔。这个施工环节中先根据设计要求标识出钻孔位置、型号，然后利用冲击电钻在确定位置钻孔。孔深及孔径要根据国家设计规范相关要求确定，确保符合设计标准要求。②清孔。这是植筋加固技术应用的一个必要环节，也是确保植筋加固施工质量的重要措施，因此钻孔完成后应及时进行清孔。③钢筋除锈。钢筋是植筋加固的重要材料，如果其本身质量存在问题就会影响加固施工质量，因此植入前要对钢筋上的锈迹及污迹地进行清洁处理，以增强钢筋粘接锚固性能。④注胶。使用专用注胶工具从孔底部开始进行注胶，施工中要注意尽量排出孔内空气。⑤植筋。植筋加固法的最后一个环节，应根据设计要求按照规范流程进行施工，要根据钻孔截图情况合理选择植筋方法，以确保施工质量。

3.4 化学强化技术

科学技术是先进的生产力，施工人员需要提升专业的素质，选择用科技来提升技术水平。比如应用化学强化技术来实现强化地基稳定性的目的，就可以在土壤中适当加入化学物质，使得土壤起化学反应，减小土壤之间的空隙，加强土壤内部的连接，使得土壤形成一个坚固的整体。化学强化可分为注浆法和深层搅拌法。注浆法主要是通过注浆的孔缝向土壤中加入化学物质，使得土壤获得加固。深层搅拌法主要是将水泥、石灰、水、还有其他材料有效融合，使混合之后的物质进入到土层之中，从而提高地基地承载能力。

4 结语

当前，我国土木工程建设的重要性日益凸显。本文在分析以往土木工程施工实例的基础上，通过对土木工程结构与地基加固技术应用设计科学合理的分析，发现其具有不可或缺的重要性，因为其不仅可以极大地增加相关设计方案的使用价值，还为以后相关工作的顺利进行提供了重要的依据。所以，在土木工程建设中，应重视优化土木工程结构设计和地基加固技术。现阶段我国正在推进旧物改造工程，随着土木工程使用寿命的增加，经常会出现一些因为自身材料老化、天灾而产生的损坏情况，同时建筑物本身也可能会有一定的质量问题，不仅影响了用户的财产安全，还关系到用户的生命安全。土木工程地基也经常会出现不均匀沉降强度降低、基础松动的问题。为保证住宅的质量安全，必须对土木工程结构和基础进行加固和修复。