摘 要：高层建筑的出现，使得建筑基层结构荷载能力的要求越来越高，传统的建筑基层结构已经无法满足建筑施工的要求，因此，如何加强建筑基层结构的荷载能力是现今建筑施工者首要的讨论课题。而在工程建造过程中选用混凝土结构垫墩能够有效增大建筑基层结构的荷载能力，保证建筑工程的整体质量。本文就工程建造过程混凝土结构垫墩的选用进行了细致的分析，仅供同行参考。
关键词：工程建造；混凝土结构；垫墩
建筑基层结构的荷载能力决定了建筑结构的稳定性和整体性，因此，对于一个完整的工程建筑来说，选择具有高荷载能力的建筑基层结构组成部件就显得尤为重要。随着我国城市化建设的发展，高层建筑不断增多，这就使得工程建筑在施工的过程中，对于整体性和稳定性的要求也逐渐的提高，基于此，工程建筑对于建筑基层结构的荷载力要求也随之提高。而混凝土结构垫墩能够有效的加强建筑基层结构的荷载力，保障建筑的稳定性和整体性，从而提高建筑的整体质量。
1 混凝土结构垫墩与钢结构垫墩性能的比较
1.1 垫墩受力性能的比较
在建筑施工中，混凝土结构垫墩与钢结构垫墩的受力性能各有不同，两者在运用的过程中既有优势又有劣势，因此，要根据不同的建筑结构选用合适的建筑基层结构垫墩。与混凝土结构垫墩相比，钢结构垫墩所具有的优势为：自重较轻。在实际的应用中，钢结构垫墩对于建筑地基的荷载力要求较低；自身承载力好。钢结构垫墩本身具有很好的荷载能力，这就使得其在实际的应用中能够承受更多的压力。其所具有的劣势为：在施工的过程中，不可将垫墩做得太过，如果做得过高，就会使得垫墩竖向钢板出现弯曲变形现象，从而造成钢结构垫墩及其相关的建筑基层结构失去稳定性；除此之外，钢结构的主要构成材料为钢，以焊接来进行连接，因此，钢结构垫墩本身的施工工艺就较复杂，施工难度也相对较大，如果焊接过程中出现一点失误，那么就会使得钢变形，使得钢结构的稳定性丧失。
与钢结构垫墩相比，混凝土结构垫墩所具有的优势为：垫墩高度要求低。与钢结构垫墩的高度要求比起来，混凝土结构垫墩的高度要求相对宽松，而且在相应的范围内，混凝土垫墩的高度越高则垫墩本身的强度、可承受冲击力与剪切能力就越强；除此之外，其施工工艺也相比较简单，施工难度也相应较低。但是混凝土结构也存在一定的弊端，混凝土垫墩在预制完成之后，垫墩成品很容易出现问题，因此要对成品进行有效的养护，而且养护的期限必须控制在28天，不可多也不可少，只有养护得当，才能够保障混凝土结构垫墩具有较强的荷载力。
1.2 耐久性能的比较
钢结构垫墩在耐久性能方面较混凝土结构垫墩具有个多的优势，其具有更好的抗疲劳性能，在实际应用中，可以很好的承受来自外部的冲击力、压力以及剪切作用力，因此，钢结构垫墩的使用寿命都很长。但是值得一提的是，钢结构垫墩在实际的使用过程中，要进行有效的防腐工作，防止垫墩出现腐蚀的现象，从而使得垫墩的荷载能力降低，影响到建筑基层结构的稳定性。
而混凝土结构垫墩相比于钢结构垫墩来说，在耐久性上有一定条件的限制。之所以这样说，是因为混凝土结构垫墩在使用之前需要进行预制工作，在完成成品之后要进行为期28天的保养工作，然后才能够将成品正式投入使用。混凝土结构垫墩在施工中必须要做好施工质量管理，必须要保证保养的质量，才能够保障其的耐久性，相反，如果做不到这两点，那么垫墩的耐久性就会下降，其使用寿命也不会很长。
2 垫墩的具体选取措施
2.1 垫墩布置的基本原则
首先垫墩的布置要符合场地地基的承受力要求。地基的承受力是地基的最大承载力，垫墩的布置不能够超过地基的极限承载力，也就是说，在保证土体不受损害的情况下，垫墩的布置可以达到地基的最大承载力，但是却不能够超过。其次垫墩的布置要符合垫墩自身承载力的要求。垫墩的布置不能够超过垫墩自身的承载力，如果垫墩的布置超过了其自身的承载力，就会使得垫墩出现变形，这样就会使得建筑基层结构出现失衡的现象。再次便于施工。垫墩的布置要能够利于施工，也就是垫墩的制作要简便，运输要方便，而且垫墩在布置的过程中要考虑到后续工作的进行，垫墩的布置不能够影响到后续工作的开展。例如：对于采用SPMT小车装船的结构而言，垫墩的布置要保证小车能顺利通过，保证结构物下方有足够的操作空间等。
2.2 确定垫墩形式
垫墩形式的确定要根据地基的具体承受力情况和垫墩上部承载力情况进行裁定，对于垫墩形式的选取要遵循成本优化的原则，也就是说要节约成本开支，可优先考虑使用混凝土结构垫墩。如果上部结构的支反力过大，地基承载力较为薄弱，混凝土垫墩将不适用。
3 混凝土垫墩的使用范围
3.1 使用范围概述
混凝土垫墩的使用有一定的局限性，当支反力过大时，混凝土垫墩的强度将不能满足要求：由于影响混凝土垫墩强度的因素有很多，因此确定混凝土垫墩的最大承载力是实际工作中的困难由以上的计算过程可知，影响混凝土垫墩强度的决定性因素，是其自身的抗冲切能力而影响混凝土垫墩抗冲切承载力的因素主要有：
3.1.1 混凝土垫墩上方柱的规格和钢板的尺寸。混凝土垫墩的上方要预埋钢板，要注意柱的尺寸和钢板的尺寸的符合度。当柱的尺寸和钢板的尺寸相适应时，那么就可以将钢板当做是刚性结构；但是当柱的尺寸与钢板的尺寸不相符时，则不可以将钢板当做刚性结构。当柱的尺寸十分小时，则会使混凝土上方的受压面积变小，这样就会对混凝土的冲切利变大。
3.1.2 混凝土垫墩的高度要保持在一定的范围之内，不可以超过规定的高度标准，混凝土垫墩的高度在有效高度中越大，则其抗冲切能力就越强，其使用寿命就越长。
3.2 混凝土结构垫墩最大承载力分析
综上所述，影响混凝土强度的决定性因素是其自身的抗冲切承载力。对于立柱底面长边尺寸和短边尺寸相差不多的结构，可以设计成底面为正方形的垫墩，并能求出混凝土垫墩抗冲切时的最大承载能力：当支反力低于此承载能力时，认为可以采用混凝土垫墩，然后验算混凝土局部受压，并配置钢筋。
结束语
随着城市现代化发展进程的不断加快，高层建筑与多层建筑结构越来越多，对于建筑结构整体性要求也逐步提高。在目前的建筑工程项目中，整体性的高低好坏不仅关系着建筑物的整体质量，更是直接关系到人民生命和财产安全。因此在工程施工中做好建筑物整体性要求显得十分重要，混凝土垫墩作为提高建筑物荷载力的常用方法，在施工中越来越受到人们的重视与关注。
参考文献
[1]杨胜，郑茂尧，阮庆，孙宁，翟新涛.镍矿项目中的场地布置与垫墩设计[A].第十四届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集（下册）[C].2009.
[2]希哲.土力学地基基础[M].清华大学出版社，2004.
[3]GB-2002.混凝土结构设计规范[S].2002.
查看全文
false