土木工程结构设计与地基加固技术探讨

2020-11-26夏力宁

商品与质量 2020年7期

夏力宁

青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司山东青岛 266100

土木工程建设时，需要充分意识到地基加固技术和结构设计的重要性，应根据施工现场的实际情况，制定完善的解决措施。不断优化施工方案，全面提升土木工程项目整体质量，从而推动建筑工程项目的健康发展。

1 土木工程结构设计的基本原则

为了全面提高土木工程结构设计整体质量，需要设计人员在进行设计过程中严格遵循以下原则：首先，确保结构设计具备完整性。在设计过程中，设计人员应充分重视工程结构完整性。当设计存在着一些问题时，直接影响了整体施工质量，对建筑使用安全性造成一定威胁。设计人员应全面分析土木工程整体结构元件，分析可能存在的工程结构薄弱点。根据工程设计的质量要求以及规范要求，对土木工程整体结构进行合理性设计，确保土木工程结构设计方案具备安全性以及可靠性。其次，核算的高效性。在进行土木工程结构设计时，设计人员应做好建筑预先图表设计工作。在制定完善的建筑图表工作时，需要设计人员保障所用的数据信息内容具备详细性以及准确性。在细致分析数据信息以后，针对结论开展精确、科学的整理工作，保障建筑图表的高效性和精炼性。针对工程结构设计中存在的节点问题，需要施工人员详细研究，不断优化和讨论，根据原因制定完善的解决措施，有效的提高核算图表整体的准确性[1]。

2 土木工程常用加固技术

2.1 截面加固

截面加固的原理就是在原混凝土构件的外部再浇筑一层混凝土，同时增加钢筋的含量，通过提升截面面积来达到提高构件承载力的目的。在应用截面加固法进行施工的过程中，工作人员必须对构件的受力情况进行详细了解，明确施工阶段中的薄弱之处，这样可以有效提升工作人员的施工效率和施工质量。在截面加固的过程中，加配筋是最主要的加固形式，施工单位为提升配筋工作的效率和质量，就必须要先明确钢筋间距，之后结合土木建筑工程的实际情况增加截面尺寸，借此有效提升构件的荷载能力和刚度，延长其使用寿命。但是截面加固法也存在一定的不足之处，首先该方法的施工周期长且湿作业多，对于施工人员的专业素养有着较高的要求；其次，工作人员在应用截面加固法对土木建筑进行加固之后，土木建筑的薄弱层很容易出现偏移问题。鉴于此，施工人员应结合工程项目的实际情况，采用合理的方法处理截面。

2.2 粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法的受力原理可理解为粘贴钢板发挥钢筋受拉作用，为保证钢板与混凝土构件的有效粘结，在施工过程应注意：

①对温度环境的要求：当现场环境温度高于35℃时，采取经试验验证的可靠措施保证粘钢胶的粘贴质量。当温度低于5℃时，采用低温固化型的结构胶粘剂或采取加温措施；②对湿度环境的要求：应控制环境相对湿度在70%以下，以保证胶粘剂固化；③对混凝土的要求：为有效发挥钢板与混凝土的粘结受力，混凝土强度等级需不低于C15，混凝土表面的正拉粘结强度不低于1.5MPa。④对防火要求：当加固构件有防火要求时，需按《建筑设计防火规范》进行防火处理。⑤对粘钢胶用量的要求：为有效散发粘钢胶反应热，需控制粘钢胶拌合量[2]。

2.3 外包钢加固法

是加强角部或两个面包钢结构构件的方法，是常规方法中使用更广泛的方法，并具有干、湿式外包钢种形式。这种加固方法既可以适用于加固混凝土柱，梁，桁架弦腹杆，也可以适用于加固烟囱和其他混凝土结构。该加固方法的优点是可以在混凝土构件的横向增加和截面的尺寸小小纵向增加的两种情况下，使混凝土构件的强度和承载能力大幅增加，结构简单，现场施工简便，受力更加可靠。该方法的缺点是粘贴钢板使用量大，加固和维修的费用相对较高。

2.4 粘贴钢板加固法

该方法的优点是在加固的混凝土构件的外部粘贴钢板，主要用来有效提高混凝土结构的强度和承载能力，相当于在体外配筋。优点是几乎不发生形状和使用空间的改变，对于正常使用的简单结构，对生产和生活影响不大，合适的期间可以提高承受静力的结构构件的承载能力和在正常环境的挠曲，但是要求工作环境相对温度不高于60℃，相对湿度小于70%，工作环境的加固保证构件的本身没有任何化学腐蚀。

2.5 裂缝修补的方法

该法主要通过修补构件的裂缝，恢复构件的使用功能和其耐久性，裂缝修补的方法主要包括常见的表面处理法，填充法和裂缝灌浆法等，裂缝的种类及其产生主要原因和裂缝填充和修补的宽度不同，所需要选用的修补方法也不同，表面处理法对于细小的裂缝可以进行裂缝修补，灌浆法主要适用于裂缝深度深宽度小的裂缝，特别适用的是裂缝受力较大的裂缝[3]。

2.6 碳纤维加固

碳纤维加固就是通过应用碳素纤维对土木建筑结构进行加固。碳纤维加固技术有着其他加固技术无法比拟的优点，首先该技术的施工成本较低，因此应用该技术可有效提升建筑工程的施工效益；其次，碳纤维是一种强度非常高的材料，同时具备较强的抗腐蚀性，因此应用碳纤维加固技术对土木建筑结构进行加固能让其不会轻易受到外界因素的影响；最后，碳纤维是一种比较轻巧的材料，工作人员使用该材料进行施工能有效提升工程施工效率。通过应用碳纤维加固技术对土木建筑结构进行加固，能有效解决土木建筑渗水问题，大幅提升工程项目的总体质量。