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Abstract: the development of economy led the rapid rise of the construction market, this paper introduces the concept of civil engineering and field, analyzes the characteristics of the civil engineering construction technology, this paper briefly discussed several civil engineering construction technology, and its developing trend in the field of the prospects.
Keywords: civil engineering; Construction technology; looking
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
随着人类的诞生,土木工程就已产生,有着十分漫长的发展历程。从新石器时代到文艺复兴时期,土木工程不断发展和进步。由于科学发展的滞后,在这段长达两千多年的历史中土木工程的发展也并未出现突破性的飞跃。然而在文艺复兴之后,自然科学有了突飞猛进的发展,从而带动了土木工程实现了历史性的跨越,走上了快速发展之路。时至今日,土木工程已经发展成为一门大型综合性的学科,并出现了许多分支。与此同时,得益于现代社会经济与科技的快速发展,土木工程施工技术也实现了极大的飞跃式发展。
1 土木工程的概念及领域
土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它包含内容广泛,即包括所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动;也包括工程建设的对象,即建造在地上或地下、陆上或水中,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施,例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。
其主要学科分类有:岩土工程、结构工程、结构工程、供热、供燃气、通风及空调工程、防灾减灾工程及防护工程、桥梁与隧道工程等。
2 土木工程施工技术的特点
几年来,随着经济和科学技术的迅速发展,不断涌现了各种环保节能的新材料、新结构,同时,规模浩大、技术复杂的土木工程结构也越来越多,为了适应市场和经济的迅速增长,施工技术也随之不断发展。我国正处在经济高速发展时期,工程建设数量多,规模大,从而带动了我国施工技术的发展。土木工程有其自有的特点,其生产作业与一般的工厂生产组织不同,它每项工程都需要根据工程性质和特点,单独进行施工组织,这导致了工程项目的成败受到施工组织是否科学合理的直接影响。总体而言,土木工程施工具有如下特点:固定性和流动性:固定性体现在工程的不可移动性上,流动性包括作业空间上的的流动和施工队伍的流动;多样性:每个工程各不相同,即便外观结构看似相同也会因水位地质条件和其他施工条件不同造成施工时的差异;协作性和综合性:工程的施工需要建设、设计、施工、监理、材料供应商等多家不同单位配合协作完成,各单位沟通协作对工程的实施影响很大,同时,每个工程都由多个分部工程构成,涉及专业很多,综合性较强;复杂性和易受干扰性:工程建设的技术复杂,管理难度大,易受气候、周围环境等外界因素干扰;一般投资大、生产周期长。
3 土木工程施工技术研究
土木工程施工技术类别繁多,本文主要针对以下几个施工技术,进行了简要讨论。
3.1 软土地基施工与石方爆破施工
3.1.1 软土地基的施工特点: 施工时如果采取措施不当,完工后地基不能满足承载力和变形的要求,则往往会发生路基沉降或临近建筑物地基沉降或建筑失稳,严重时可能造成建筑物的不能正常使用或整体破坏,需要对地基进行加固,加固方法:换土垫层法、砂桩挤密法、强夯法、振冲法、深层搅拌法。
3.1.2 土石方爆破施工
(1)适用环境:开挖时遇到岩石等障碍物、施工现场地下障碍物的清除及旧建筑物和构筑物的拆除等施工时,可采用土石方爆破施工。其主要工序为:打孔放药—引爆—排渣;
(2)特点: 土石方爆破施工费用低、效率高,施工同时伴有有粉尘,对周围建筑或构筑物有震动的危害;在进行旧建筑物、构筑物的拆除,可以采用静力破碎等辅助施工工艺,已降低施工时振动、粉尘等的危害。
3.2 灌注桩施工与墩式基础施工
3.2.1 灌注桩施工:用机械或人工在施工现场的桩位处进行成孔施工,然后将绑扎好的钢筋笼放入孔内,最后浇筑混凝土而成的一种桩基施工方法。其主要特点有: 施工时振动小、噪声低,且能较好地适应地层的变化,但对施工工艺要求较高,施工后混凝土需要较长的养护且不能立即承受荷载。
3.2.2 墩式基础施工:因地形条件或桩径要求,使用人工或机械成孔后浇筑混凝土(或者放钢筋笼、浇筑混凝土)而成的大直径基础。目前,在我国该项多用人工挖孔,故又称大直径人工挖孔桩。其主要特点有: 岩石或坚硬土层为端部的直接支撑,桩身强度和刚度都很大,同时具有较大的承载能力。
3.3 沉井基础施工
沉井是由井壁(侧壁)、刃脚、凹槽、地梁等组成组成的呈矩形或圆形的半封闭式钢筋混凝土结构,多用于重型设备基础、桥墩、水泵站、超高层建筑物的基础等,施工过程:将位于地下一定深度的建筑物或建筑物基础,先在地面以上制作,形成一个上、下开口钢筋混凝土井状结构,然后在沉井内不断挖土,借助井体自重而逐步下沉,下沉到设计标高后,进行封顶,构筑井内底板、梁、梯板等构建,最终形成一个地下建筑物。
3.4 预应力混凝土施工
预应力混凝土是为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现,充分利用高强度钢筋及高强度混凝土,设法在混凝土结构或构件承受使用荷载前,通过施加外力,使得构件受到的拉应力减小,甚至处于压应力状态下的混凝土构件。预应力混凝土结构的截面小、刚度大、抗裂性和耐久性好,能充分发挥钢材和混凝土各自的性能,在土木工程中得到了广泛的应用。其施工方法主要分为先张法和后张法。
3.4.1 先张法施工: 在浇筑混凝土构件前进行预应力钢筋张拉的一种施工方法。其主要施工过程为:浇筑混凝土构件前,对预应力钢筋进行张拉并将张拉后的钢筋临时锚固在台座或钢模上,然后实施混凝土的浇筑过程,待混凝土到达一定强度后放松预应力钢筋,借助预应力钢与筋混凝土两者之间产生的粘结力,到达产生混凝土预压应力的效果。
3.4.2 后张法施工:是一种先制作混凝土构件后进行预应力钢筋张拉的施工方法。其主要要施工过程为:在浇筑混凝土构件时预留张拉孔道,待混凝土达到一定强度后将钢筋拉近孔道,借助张拉机具对预应力钢筋进行张拉,然后用锚具将预应力钢筋锚固在构件端部,最后进行孔道灌浆。
4 发展和展望
随着经济的发展和科学的进步,工程施工时对环境和社会所造成的危害也逐渐降低,以后土木工程施工技术的发展方向主要有以下几个方面:施工时计算机技术得到普遍应用,高性能材料的发展提高了结构的整体性能,建筑施工工业化程度显著提高,空间站、海底建筑、地下建筑的迅速发展,新工艺的出现带动了新结构的产生,新能源和能源多极化等。
无论是在设计阶段还是在施工阶段,施工技术都具有非常重要的作用,这表现在设计意图的实现和表达往往取决于施工技术的好坏。因此,在一定条件下,设计者在进行设计时必须考虑当前技术能否实现其设计对结构、功能方面的要求。就工程施工本身而言,任何一个工程项目都是一个复杂的、综合的系统工程,其施工过程受到多种因素的制约,如地质条件、气候条件、荷载条件、材料性能、现场条件等。同时,施工中还存在着理想与显示的差异。因此,施工技术的控制与管理就是要在施工过程中对施工技术实时进行识别、调整和预测,最终在允许的误差范围之内实现设计最佳目标。土木工程施工管理是工程管理的重要组成部分,其涉及专业类别繁、人员复杂且时间贯穿整个施工过程,难度较大但成果较好,能有效地较少工程的质量安全事故,是施工阶段宏观质量和施工状态宏观安全的保证。
参考文献
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关键词 :土木工程 施工设计 注意问题
1.引言
土木工程施工质量要想得到保证,土木施工设计是关键环节。合理的设计,不但关系到建筑的水平,还与国家基础事业的发展和人民生命财产安全密不可分。同时,在实际的土木工程施工中,高超的设计常常可以优化施工步骤乃至缩短工期。本人结合多年从事土木工程施工设计的经验,下面就土木工程施工设计浅谈几点看法,仅供施工组织者和设计人员参照,希望会有所启发。
2.当前我国土木工程施工设计中需注意的问题
2.1 当前土木工程从业人员自身素质参差不齐。
虽然近年来我国土木工程研究和实践都取得了不少的进步,而且一般的设计单位都拥有一批有着十几年从事结构设计工作经验的工程师和设计人员,他们对工程设计可以讲有一定的掌握。但近年来新型施工技术的出现和土木工程施工管理及设计人员知识水平普遍不高的矛盾越演越烈。这就直接导致了设计和施工的不平衡,因此土木工程从业人员必须通过自学或继续教育培训等途径,对不断发展的土木工程施工技术进行深入学习,了解施工技术发展的国内外最新资讯,拓展对具体施工工艺的掌握;这样才能不断的提高自己的认识水平,增强自己的业务能力,设计出更多在实际施工中有操作性的优质工程,同时广大的施工管理者也要不断提高专业素养,不仅要理解工程设计人员的具体施工要求和设计意图,也要加强对施工进程的控制和把握,只有这样才能更好的实现土木工程施工技术和设计的良性配合。
2.2 当前土木工程施工图合同中,并没有把建筑的深基坑支护设计列入其中。
一般情况下,设计单位依照建筑总平面图上的显示,以及一些相邻建筑物的分布状况,再结合基坑的土质与高度对于深基坑支护设计提出一些相关的改进建议和看法。然后,施工单位负责做好具体的工作,或者是施工单位委托一些专业的设计师进行支护的设计。据了解,目前业内已经有十分专业的计算机应用程序应用在深基坑支护设计中,这就大大的提高了这一设计工作的科学性和精确性。但是目前有很多的工程设计院没有配备,这其中固然有技术风险与经济收益不相称的实际因素。但深入分析,我们可以得出这种先进技术的使用与目前深基坑支护技术的发展是不相符的,主要是与目前城市施工存在的一些现实条件产生严重分歧,这必须引起设计院管理层与设计人员的重视、并尽快加以改进。
2.3 当前在高层建筑的设计中,主要使用的是钻孔灌注桩设计。
一般情况下,设计人员在施工图纸中不会对使用的施工机械进行明确的限定,施工单位可以自由选择施工的机械。而施工单位大部分会从节约经费的角度出发,最后一般都会选择价格低廉实惠的涡锥钻作为工程桩机械。这样的结果就是,工程图上面的标准、规格达不到要求,也难以控制,这样一来,各种问题桩自然而然地就出现了,这种桩的承载能力非常低,容易造成危险因素。目前,其实有一种比较先进的施工技术正在使用当中,那就是旋挖施工技术。这是一种先进施工技术主要的特点是:第一,采用的设备是比较先进的,而施工工艺也是非常一流的,一些人为因素比较少。因此,采用这一技术,成孔的质量得到了很大的提高,而桩孔的垂直问题以及对于孔底清渣问题都能很好地解决。第二,桩的直径与长度相同,每一个桩的承受力都会得到提升,至少提升40%或者50%,这样一来,就解决了机械的高费用问题,使单桩的造价成本有所下降,换算成单位极限承受力,这二者的造价几乎是一样的。第三,如果两个基坑的作业面积是相同或者基本一致的,两台旋挖机的成桩数量与最大密度分布的涡锥成桩数量就是一样的,都是十八根。此外,前者挖掘出来的泥土可以随时装入车里,及时运送到工地,前者的综合效率比后者更高一些。第四,施工现场也是非常干净、整洁的,地面上没有泥土,仅仅用一些清水冲洗就可以好地清理了。
2.4 当前土木工程设计过程中,设计师设计意图有时表述不清。
我们举一个具体的例子,比如,关于一项建筑工程中基础梁筏的前后方向的地梁设计的高度是一样的,根据以往的基础设计,这其中并没有什么问题。但是,如果采用这样的设计方法,在进行施工的时候,一个方向上的地梁位于纵向上的钢筋就要穿过在垂直方向上的地梁,如果地梁的宽度比支座的柱边长更加高的时候,那么,。地梁两个方向上的有效高度就不能得到同时保证。因此,最后就必须把其中一个方向上的地梁抬高5厘米。像这样的问题,在设计的时候会经常遇到,因此,如果在设计人员进行设计的过程把这些问题及时解决,就会减少实际施工的困难,但是一旦工程进入施工阶段,再来解决这些问题就非常困难了。
2.5 当前很多的国家在土木工程设计中,都已应用钢筋机械连接技术。
这种施工技术是一种新型的技术,尽管在工程施工中并没有被规范和例举出来,但是,在很多工程范围中都有广泛使用。这种施工技术目前还没有得到国家的认可,还没有建立相关的工艺约束,因此,设计人员在设计的时候大部分不会使用这种技术。此外,这些先进技术的检测都是具有一定级别的检查单位来进行,然后给出检验结果,在价格方面是比较低廉的,其操作方面也是非常简单、快速的,对于施工单位来说,是有非常大的吸引力的。个人认为,当设计人员遇到这种情况,不能仅仅依照国家颁布的施工工艺来设计,而应该有所变通,对于那些新技术可以进行全面的、准确的评断,看这些新技术是不是能够应用到工程之中。
2.6 当前在土木工程设计中,存在设计单位与施工单位技术交底以及审查图纸等方面配合不到位现象。
个人认为,作为一名合格的土木设计师应该高度重视这种配合,除了可以通过电话确定,也可以通过口头协商,此外,还可以把这些小细节用书面文字的形式例举出来,形成一种比较正式的文件,这样做的主要目的是,可以减少因为专业分工的不一样而导致个人理解上出现偏差而导致错误的施工行为。
2.7当前土木工程设计中,安全使用与维护意识不足。主要表现在两个方面:一是在实际设计工作中对于一些因为环境因素影响,对建筑结构耐久性产生较大影响的因素在设计时很少进行考虑,从而导致土建结构使用寿命偏低或造成结构安全事故,这不单单是设计单位对结构耐久性的忽视,更重要的是工程设计安全意识不足。二是在工程设计规范中,结构安全性设置水平偏低。对于土木工程设计工作来说,结构的安全性非常重要。结构安全性主要表现在对结构安全系数范围的定位、结构构件承载能力的安全性、结构工程的耐久性及结构工程的整体牢固性等方面。目前在我国土木工程设计中,设计规范的安全等级设置相对水平较低,还不能与国外同类设计的水平相比。这就造成工程在施工中不能按照标准进行施工,这也是施工质量不高的一个根本原因。
3. 结束语
总而言之,随着城市化建设的不断加快,土木工程施工技术也得到了进一步的发展,在施工过程各种先进的施工技术被广泛地使用,例如深基坑支护技术、钻孔灌注桩、钢筋机械连接技术等等。土木工程设计者,除了要仔细研究施工图纸,还要尽量考虑到新的施工技术的应用,并不断探索革新。
参考文献:
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关键词:土木工程;施工技术;创新策略;发展
土木工程是人们赖以生存和发展的最基本的生存技术和技能之一,人类漫长的发展历程都离不开土木工程建筑的发展,也离不开相关施工工艺的进步与发展,任何一次施工技术的进步与创新都为人类社会的发展作出了贡献,促进了人类社会文明的进步。在土木工程的施工建设过程中,施工技术是其中十分重要的环节,它体现在工程实践的整个阶段,也对整个工程建造起着决定性作用。对土木工程施工技术进行创新和发展,对工程的施工进度与质量安全提供了重要保障,并且可以提高工程建设的经济收益。
1土木工程施工技术的现状和发展趋势
1.1施工技术现状
从技术理论以及实际工作方面看,实际工作和技术理论出现脱节问题,缺乏创新能力。进行实际施工的时候,需要综合应用各种知识,如,进行非线性分析、实现最优控制、进行反馈分析和施工材料分析等。实际工作中应该进行不断的综合创新以及应用分析,而不仅仅进行应用。此外,没有创新基础性理论以及实用性理论研究,具有传统局限性,未形成系统集成以及有价值的应用创新,对工程技术创新起到了限制作用。同时,工程施工技术具体应用标准也有一定局限性,实际施工过程中,没有做好准备工作、目标不明确以及施工要求不高的现象普遍存在。此外,对施工技术进行创新需要良好管理团队,可是现阶段施工工程管理方面存在很多漏洞,当管理中产生问题的时候,找不到负责管理人员,最后推来推去,不了了之。实际施工中,如果没有重视质量管理,对技术创新带来影响,就会对提升工程质量以及效率非常不利。
1.2土木工程施工技术的科技化、自动化以及生态化发展趋势
将科学技术运用到土木工程的施工建设中可以有效提高工程施工技术的智能化发展,并且能在一定程度上控制工程成本,降低成本投入,实现施工技艺的多元化发展,从而起到提高施工效率的作用[1]。将科学技术运用到工程建设中,对建筑行业的自动化发展起到了促进作用,以前传统的流水线生产模式向工厂化、标准化模式转变,对传统的生产方式进行了优化。很多的施工单位都引进了自动化的生产设备和工具,并使用这些设备工具来进行施工,这在很大程度上促进了施工技术的自动化。社会经济的飞速发展,使人们忽略了环境的保护问题,而只有在保护环境的基础上发展技术才能使建筑行业持续而长久地发展[2]。所以,生态化的施工建设已经成为土木工程建设发展的一个新趋势,成为建筑行业发展最科学的方向。
2土木工程施工技术的创新发展
2.1土木工程施工技术在预应力方面的创新
对土木工程施工的预应力施工技术必须建立在科学发展的体系上,使传统的预应力向现代化预应力转变。预应力放置方面的问题会牵涉到土木工程混凝土施工里。一些跨度大、结构复杂的工程建设对预应力筋的要求会比较特殊,针对这种情况,新型的预应力施工技术进行了创新。而这种创新主要表现在体外预应力是否有粘结体,这样的结构方式是工程建设的重要问题,影响着施工建设的整体进展。预应力在有粘结体的体系中会产生较低的摩擦程度,进而损失也较小;而在没有粘结体的体系中,使用的是单根张拉技术,虽然操作方便,但是摩擦程度强,损失大。
2.2土木工程施工技术在信息技术方面的创新
使用传统的土木工程施工技术已经无法满足现代土木工程建设的需要,为了达到现代土木工程的发展要求,实现对土木工程建设施工效率的有效提高,必须将先进的信息技术结合到土木工程建设中,只有这样才能大大地提高土木工程建设与施工质量[3]。并且,需要加强人才的培养,任用专业的信息人才来对土木工程施工进行深入地研究分析,不断提高他们的综合素质,为土木工程的建设施工提供必要的智力支持。要想实现土木工程施工技术的智能化,必须强化对现代信息技术的运用,如此才能使土木工程施工技术不断提高。
2.3土木工程管理体制的创新
不断发展和创新土木工程的管理体制,是土木工程施工技术不断提高的制度保障,只有科学化的管理体制下才能发展出创新的土木工程施工技术,促进施工技术的改革创新。科学合理的管理方法也能使施工技术不断朝着先进性进步、发展[4]。比如深基坑支挡技术,它能够建立桩与锚、支挡与承重一体化的结构系统。而在传统的管理体制下,这种施工方式产生的效果不十分明显,效率较低,但是通过完善管理体制的创新,改善了这一状况,施工效率得到提高,工程质量也得到了有效保证,还能节约施工成本,实现经济效益的最大化。
2.4土木工程施工技术在设计方面的创新
施工技术是土木工程建设施工中十分重要的环节,扮演着非常关键的角色,其中主要体现在施工设计阶段。根据工程施工的特点,施工设计人员强化在施工设备、施工方式、施工材料等方面的分析与研究,并结合具体的建设施工情况,努力使施工技术达到土木工程施工现场的要求。而施工技术通常会受到自然环境的影响,比如天气情况等,这样施工现场就受到了一定的制约,面对这样的情况,施工设计人员就要努力克服这种制约。于是就需要对施工设计技术进行发展与创新,以加强施工技术在实际中更好地发展作用,从而保证土木工程的工程质量以及工程进度。
2.5土木工程施工技术在深基坑支挡技术方面的创新
在新形势的发展要求下,深基坑支挡技术在一定程度上了进行了创新,主要表现在桩锚支挡体系的运用[5]。在地质环境较差的土木工程建设施工中,常常采取灌注桩体系以及预应力系统。并且针对地下水位的不同,可以采取适合的从国外引进的套管水冲法成锚技术。许多地下支撑墙或者临时支挡的加固桩或者永久性的支挡柱(桩)能够实施承重与支挡的一体化支挡技术方案,这样一体化的支挡和承重系统不仅能够满足承重要求和支挡需要,还可以提高工程的施工进度,实现工程建设的效益最大化。在工程施工技术的支挡技术中,比较科学合理的技术创新要属旋挖施工技术在管控灌注桩施工中的应用,但要注意的是必须保持在利用旋挖灌注桩技术时的成孔质量,尽量减少施工中的负面因素。
2.6新型预应力技术在工程施工技术中的创新
预应力施工技术是土木工程施工技术中一项非常重要的施工方法。主要是因为体外应力是一种在混凝土截面外布置预应力筋的预应力。对应着传统的布置在构建截面里的预应力筋提供的无粘结或有粘结的预应力。这种体外预应力在跨度较大的工程建设、预应力混凝土桥道建设以及特种结构的施工中有所运用。在体外预应力应用中,作为典范的是粘结体外预应力。这一预应力主要的作用范围是管道结构外,因而产生的预应力摩擦相对不大,对后期进行施工维护起到帮助作用。这种施工技术的运用使得在铺设管道的过程中可以实现对管道的有效控制,在体外预应力施工方式中运用得比较多的还是无粘接力的体外预应力体系,这种预应力体系操作起来比较简单方便,单根无粘结摩擦带来的损失较少,体外预应力相较传统的预应力在应用上更加科学化、合理化,能够给工程建设带来更好的经济效益。
3加强创新技术的有效应用
对土木工程来说,其施工技术是否具有先进性,会对工程建设质量、施工企业效益以及工程成本产生直接的影响。所以,进行实际施工的时候,工程施工单位应该改掉传统技术观念,不断进行技术创新,比如,土木工程施工中会应用钢结构、地基以及混凝土等方面的施工技术创新,同时实践中也会接触深基坑支护技术,其中主要包含有钻孔灌注桩过程中采用的旋挖工艺、桩锚支护体系等;对新型预应力技术进行创新、对土木工程自动化进行创新以及改革、对钻孔灌注桩技术进行改革以及创新。对以上这些技术进行不断的创新可以提升建设企业的经济效益,并且新技术对环境保护工作提出的要求更高。工程实际施工中有效应用创新技术,既可以推进建设企业健康发展,同时能够减小环境带来的不利影响。
4结束语
综上所述,土木工程建设属于一项复杂性强、综合性强的工程,它对工程质量和安全的要求非常高,所以也就相应的需要有先进施工技术来进行技术支持。目前我国的土木工程施工技术虽然正在不断地发展和改革中,但飞速发展的社会经济仍对施工技术有着更高的要求和期待。这就需要土木工程行业要在建筑材料、能源利用、施工工艺等方面作出更加深入的探索和研究。
参考文献
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[4]王勍.浅析土木工程施工技术的创新[J].黑龙江科技信息,2014,19(15):234.
关键词:土木工程;施工;技术要点;技术创新
中图分类号:TU74 文献标识码:A
引言:
现今,虽然国民经济的大力发展带动了土木工程的进步,也取得了许多可喜的成果,但是由于起步较晚,所以土木工程施工方面还存在着一些问题。土木工程是人类改造自然的重要技术之一,土木工程施工技术为人类的生产生活提供了基本的生存保障和生产需要。在现代社会中,土木工程已经发展成为具有多分支的综合性大型学科,包括道路、桥梁、工民建筑、水利、铁路、港口等工程在内的多种学科,要想使土木工程更好的服务于社会,就要对土木工程施工技术进行认识,以提高土木工程的工程质量。
一、土木工程施工技术的特点
在科技和经济不断发展的背景下,土木工程全新的、规模较大的施工工程不断增多,整体的施工技术也得到了不断发展,当前我国土木工程施工规模较大、数量较多,土木工程整体施工特点包括:
1、具有较强的流动性和相对固定性
即相同土木工程中施工人员在工作区域内的流动以及整个施工队伍的合理流动;
2、具有综合性
土木工程的完成需要施工、监理、设计和材料供应方等多方进行协调配合;
3、具有受干扰性和复杂性
原因在于土木工程技术应用较为复杂,施工时会收到施工环境、施工气候条件等外界因素的干扰,导致工程施工周期的变化。
二、土木工程施工技术要点
1、深基坑施工技术
现代土木工程施工中,城市高层建筑如雨后春笋般拔起,高层建筑对抗震。地下空间的发掘利用,因此施工过程中对深基坑支挡的技术要求越来越高。深基坑支挡技术在土木工程施工的需求下,在施工技术上有较大的发展和创新。深基坑支挡技术的创新之一是桩锚支挡体系的应用。对于深掘深度较深的土建施工,如果土建施工中的地质条件较差,土质酥松、坑壁土质密度不高,通常采用预应力锚杆和灌注桩体系。针对地下水位上下的不同类型的图层宜采用引进的套管水冲法成锚工艺。土木工程施工中,许多临时支挡的加固桩或地下支撑墙或永久性的支挡桩或支挡柱可以实施支挡与承重一体化的支挡技术方案,一体化的承重与支挡系统既能够满足支挡的需要和承重要求,又能够提高施工速度,节约资源、能源,提高建筑施工工程的社会经济效益。在土木工程施工的支挡技术中,旋挖施工工艺在管控灌注桩施工中也是较为科学合理的技术创新方案,但在利用旋挖灌柱桩施工中必须保证成孔质量,较少施工质量中的不利影响因素。
2、钻孔灌注桩基础施工技术
目前我国高层建筑数量逐渐增多,钻孔灌注桩基础技术随之发展起来,虽然该技术在设计图纸中会体现出来,但钻孔灌注桩基础的施工设备、施工材料、施工工艺还需由施工单位自行选择和应用。这样一来,不但施工材料质量和施工操作规范性得不到保证,桩基础施工质量问题也难以避免。在此情况下,应提高对钻孔灌注桩基础施工的重视,尤其是对该技术的施工材料、设备及施工操作做出明确的、标准化的规范,从而促进钻孔灌注桩基础技术的不断完善和成熟。
3、沉井基础施工
沉井是由刃脚、井筒、内隔墙等组成的呈圆形或矩形的筒状钢筋混凝土结构,多用于重型设备基础、桥墩、水泵站、取水结构、超高层建筑物的基础等,施工过程:施工时首先制作井筒,然后在井筒内挖土,使井筒靠其自重沉入土中。井筒的最下端为刃脚,形状如刀刃,在沉井下沉过程中使沉井切入土中。沉井的外壁为井筒,在下沉过程中起挡土作用,同时靠其自重可以克服筒壁与土之间的摩阻力和刃脚底部的土阻力,使沉井能在自重作用下逐步下沉。
4、预应力施工技术
在土木工程施工技术中,预应力施工技术中的创新之一是体外预应力的发展与应用。体外应力是指预应力筋布置在混凝土截面外的预应力,与传统的布置于构件截面内的预应力筋,所提供的有粘结或者无粘结预应力相对应。体外预应力在大跨度土木工程和预应力混凝土道桥施工和特种结构施工中有一定程度的应用。其中粘接体外预应力是体外预应力应用中的典范之一,这种预应力在管道结构外,产生的预应力摩擦损失较小,便于后期维护检查,同时在管道的铺设过程中便于控制。无粘接力体外预应力体系也是应用较多的体外预应力施工方式,无粘接力体外预应力施工操作简单,单根无粘接摩擦损失相当小,体外预应力比传统的预应力施工更加科学合理,经济效益也更高。
三、施工技术的创新
1、新型预应力技术
体外预应力作为后张预应力体系的重要分支之一,是预应力施工技术的发展和创新,是近年来的热点。顾名思义,体外预应力是指预应力筋布置在混凝土截面外的预应力,与传统的布置于构件截面内的预应力筋,所提供的有粘结或者无粘结预应力相对应。体外预应力现阶段主要应用在特种结构、预应力混凝土桥梁和大跨度建筑工程结构中,形成了两种主要体系。体系一是有粘结体外预应力体系,优点是预应力摩擦损失小,因为孔道管在结构体外,容易检查和控制管道的铺设质量及其水密性;体系二是无粘结体外预应力体系,优点是可采用单根张拉工艺,易于操作,且单根无粘结筋的摩擦损失极小。体外预应力相对于传统预应力体系有很多优点,对工程经济效益有积极影响。
2、深基坑支挡技术发展
由于高层建筑的发展、抗震与人防的需要和地下空间利用的需求,再加上大型深埋设备基础的施工,深基坑支挡问题越来越多。在这些需求和障碍的促进下,深基坑支挡技术在下面两个方面得到了较大的发展,实现是施工技术的创新。第一,桩、桩―锚支挡体系。对于开挖深度大、坑壁土质差的情况,通常采用灌注桩―预应力锚杆体系。引进的套管水冲法成锚工艺适用于地下水位上下的各种类型的土层,但效率不尽人意。第二,支挡与承重结构一体化。用于临时支挡的桩或者地下连续墙和永久性的柱、地下室墙一体化后,施工速度得到提高,投资效果得到加强,资源得到节约,得到良好的技术经济效益。另外,钻孔灌注桩施工中更加先进的施工工艺―旋挖已经投入使用,使成孔质量得到保证,减小认为不确定因素对施工质量的影响。
四、土木工程施土技术的发展方向
1、科技化趋势
科学技术是社会第一生产力。科学技术的发展是现代社会的显著标志,无论是电子计算机技术还是系统工程建造技术的发展都为土木工程的施工技术发展提供了科技保障。因此土木工程施工技术科技化趋势是必然要求也是土木工程建设发展的必由之路。经济社会的发展要求民用建筑在质量保证的同时经济效益也要有所保障,因此建筑工程造价管理是土木工程施工技术发展的追求目标。这就需要采用高级科学技术手段满足工程施工生产需要,充分利用科技推动建筑施工过程的的科技化、机械化、智能化、自动化的不断发展,降低额外支出的人工费、机械费来达到工程造价管理的问题,达到经济效益最大化的目标。
2、自动化趋势
自动化施工技术理念是现代建筑业的发展方向。利用智能型机械设备、电子信息技术管理终端和全自动化控制系统对土木工程的施工转换到智能化、自动化的发展方向是土木工程施工技术创新发展的趋势。运用自动化发展统一、高效、流水线式的施工一体化流程,以标准化、工厂化的成套技术改造建筑业的传统生产方式,提高建筑施工效率和水平,同使减少人为劳力的施工危险,例如运用自动化建筑构件到外部脚手架进行建筑工程作业,保证施工的同时降低安全风险。提高生产效率的同时保证工程的安全顺利进行,因此自动化、智能化的发展土木工程施工技术发展的趋势。
3、生态化趋势
随着社会对自然环境的关注程度日益提高和社会生态化的需要,建筑工程施工与环境的可持续化协调发展成为重要课题。工过程中生态化已经成为各行各业的共同趋势,土木工程施工技术也不例外,生态化的土木工程施工技术也成为建筑行业发展的要求。
在建筑施工中要体现出绿色施工技术,首先要具备绿色施工发展思想,要综合应用土木工程绿色施工技术,达到节能环保、生态平衡、节约建筑生产要素、降低建筑安全生产风险。例如运用新型的节能环保建筑施工机械设备进行施工办公,减少污染和能源损耗;注意充分利用节能环保的建筑材料进行施工,降低工程施工过程中产生的环境污染,充分利用太阳能、风能等新能源,为土木工程项目提供新的科技能源,减少能耗,这也是未来建筑的发展方向;对于光污染和声污染源头进行尽量的降低,达到环保的目的。使得在建筑行业发展经济效益的同时为居民提供良好的、高品质的、绿色的民用建筑,达到建筑建造与环境保护的生态化和谐统一,达到可持续化发展的目标。这也是所有工程建造所追求的是环境与人类社会发展的共同目标。
五、结束语
在当前已修建的土木工程建设中,很多工程在使用的过程中会因为各种因素的影响而使工程整体结构出现损伤或性能降低的情况,这对于保证土木工程的使用安全性是非常不利的,为了提高土木工程的使用性能,延长其使用寿命,就需要不断的研发新的土木工程施工技术,使土木工程的质量得到更大的提高。
参考文献:
[1]刁立明.浅析当前我国土木工程施工技术存在的问题与发展[J].华章,2011.
[2]尚亚伟,应巍.土木工程施工技术发展与展望[J].土木建筑学术文库,2011.
[3]李潮清.建筑施工技术管理及质量问题的处理[J].科技信息(科学教研),2007,(14).
关键词:土木工程;特点;施工技术;创新
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言
土木工程施工技术在工程实践中有着重要的地位,工程施工技术需要在工程实践中体现出来。因此,土木工程施工技术需要新材料、新技术的支持,我们要了解土木工程施工技术的特点,才可以更好的了解建筑类型。土木工程在施工过程中,其施工地点相对来说是固定不变的,施工地点在选定后就不会产生较大的变化,这就是施工的固定性;施工人员在施工的过程中会发生变动,工程施工队伍和作业空间具有流动性;由于建筑类型较多,就要采取不同的施工技术来进行工程施工,这就说明工程施工具有多样性。
一、土木工程施工技术特点
随着社会经济与科学技术的发展,新结构、新材料不断出现,技术复杂、大规模的土木工程结构也越来越多,随之施工技术也相应不断发展。我国正处在经济快速发展时期,工程建设规模大,数量多,促进了我国施工技术的发展。因为土木工程的特点,决定了其生产组织不同于普通的工厂生产组织,每项工程都应该依据工程特点与性质,进行单独施工组织,施工组织是否合理科学直接关系到工程项目的成败,通常来说,土木工程施工具有以下特点:流动性与固定性:流动性包含在同一工程上工人在作业空间上的流动与施工队伍的流动;单件性与多样性:工程各不相同,完全一样的工程几乎没有协作性与综合性、庞大性:需要建设、设计、材料供应商、监理、施工等多家不同单位协作配合完成;易受干扰性与复杂性:管理、技术复杂,易受周围环境、气候等外界因素干扰;投资大、生产周期长。
二、传统土木工程施工技术
1、土木工程基础施工的施工技术
土木工程的基础施工过程中较为常见的基坑开挖技术包括浅基坑的开挖技术和深基坑的开挖技术,如下:
1.1浅基坑的开挖及其支护技术
首先,土方的边坡应以当地的土质、开挖的深度及其方法、边坡的留置时间、坡顶的荷载情况、排水及降水状况以及当地的气候条件等因素为依据进行确定。其次,在土质均匀及湿度正常,基坑或管沟地面的标高高于地下水位,且敞露时间较少时,在挖土深度一定的情况下可不进行放坡和加支撑,但是,开挖深度不可超过相关规定。再次,土质及其湿度适宜,且地质情况相对较好的情况下,当基坑或管沟的底面标高高于地下水位时,开挖深度应不超过5米,且可不加支撑。此外,对于永久性的挖方边坡而言,应根据设计的相关要求进行放坡。最后,在山体整体稳定的情况下,临时挖方的边坡若相对使用时间较长且高度低于10米 时,可以以实际条件设计坡度。浅基坑的土壁支撑技术一般包括灌注桩、板桩、横撑、深层搅拌桩及地下连续墙等。
1.2深基坑的开挖及其支护技术
在深基坑的开挖过程中,为了保证坑基开挖过程中土壁的稳定性,通常采用临时支挡来确保深基坑土壁的稳定性。对于透水挡土支护结构而言,可采用工字钢桩加横挡板、预制桩、双排灌注桩等进行挡土;对于止水挡土结构而言,主要包括了钢板桩、地下连续墙、化学注浆桩以及深层搅拌水泥土墙等结构;对于支撑部分的结构而言,可采用悬臂、锚拉式支护,或土层锚杆、型钢水平支撑等结构。
2、混凝土结构施工技术
混凝土结构施工技术工程施工中最为常见的技术方法。其中预制法和现浇法是混凝土结构施工中常用的两个方法。预制法是在混凝土施工管理结构中逐渐得以人们的认可和应用,预制法具有低成本、高性能的特点,当施工人员采用预制法时,要注意预制膜尺寸的准确性,并严格按照施工顺序进行。而现浇法则要比预制法应用的更早一些,这种方法是通过在施工现场来支模进行浇筑混凝土。
3、钢结构施工技术
它的主要工作是构件的吊装,同时在施工前应该切实做好施工前的准备工作。这项工作涉及场地的清理、道路的修筑、基础的准备、构件的运输、装备的检查等工作。钢构件运送则要按照先后顺序和施工顺序进行,构件运到现场后,应该尽量存放在起吊位置,并用足够支承面的木枕垫底。吊装前应该核准构件位置、标号,同时清除表面污渍,摩擦面应该保持干燥清洁。因为钢结构工程的特殊性,所以有可能会在施工过程中用到氧气、乙炔类焊接工具,因此应该在现场提前准备灭火器,时刻提高警惕防止火灾的发生,做到安全施工。钢结构在施工过程中,关键点还有连接的问题,这方面主要包括焊接、螺栓连接等工作。在处理连接问题时主要分两个部分,其一是选择连接方式,其二是准确确定连接位置,因为一旦连接不当将会对整个结构的整体性产生十分不利的影响,使之成为结构的薄弱点,从而对工程构成安全隐患。
三、土木工程施工技术创新
1、深基坑施工技术
深基坑施工技术指的是为了确保土木工程地下结构的安全与确保基坑周边环境的安全,而采用的对附近环境的支档、加固措施。随着我国高层建筑的渐渐增多,与城市地下空间开发需求的增多,深基坑施工技术渐渐获得业界关注。当前已经研究出一种适合于深基坑支护设计的软件,而其较高费用经济型很差没有得到普及,在这种状况下国家与政府需要加大投入解决深基坑设计的经济性问题,同时鼓励深基坑设计和施工技术的研发。
2、预应力混凝土工程施工
预应力混凝土结构的截面小、刚度大、抗裂性和耐久性好,能充分发挥钢材和混凝土各自的性能,在土木工程中得到了广泛的应用。其施工具体方法主要分为以下三种:
2.1先张法施工
先张拉预应力钢筋,然后再浇筑混凝土构件的一种施工方法主要施工过程是在浇筑混凝土构件之前,张拉预应力钢筋并将其临时锚固在台座或钢模上,然后浇筑混凝土构件,待混凝土到达一定强度、混凝土与钢筋之间有足够的粘结力后,放松预应力钢筋,借助混凝土与预应力钢筋之间的粘结,使混凝土产生预压应力。
2.2后张法施工
是先制作混凝土构件后张拉预应力钢筋的一种施工方法,要施工过程:先制作混凝土构件并预留孔道,待混凝土达到一定强度后,将预应力钢筋传入孔道,利用张拉机具张拉预应力钢筋,然后用锚具将预应力钢筋锚固在构件端部,最后进行孔道灌浆。
2.3粘结预应力施工
是在后张法基础上发展起来,要施工过程:采用表面有涂料、外面包有塑料套管的预应力筋,铺设在模板内,然后浇筑混凝土,待混凝土到达设计要求的强度后,再进行预应力筋的张拉、锚固。
3、钻孔灌注桩基础施工技术
当前我国高层建筑数量逐渐增多,钻孔灌注桩基础技术随之发展起来,尽管该技术在设计图纸中会体现出来,然而钻孔灌注桩基础的施工工艺、施工材料、施工设备还需由施工单位自行选择与应用。这样一来,不仅施工操作规范性与施工材料质量得不到保障,桩基础施工质量问题也很难避免。在此情况下,需要对钻孔灌注桩基础施工加强重视,特别是对该技术的施工设备、材料与施工操作做出标准化的、明确的规范,进而促进钻孔灌注桩基础技术的不断完善和成熟。
结束语
土木工程建设是一项综合性的工程,其对质量和安全性的要求很高,这些都要取决于施工技术。随着土木工程的发展,其施工技术也在不断发展和创新,随着世界科技水平的不断提高,相信土木工程施工技术也会得到不断的创新,并在土木工程施工方面得以推广与应用,进而推动着社会不断向前发展。
参考文献
[1]张雷.土木工程施工技术的创新探究[J].施工管理,2013(3)
[2]周振宇.土木工程施工技术的创新探究[J].工程技术,2013(1)