土木工程施工技术及创新
2014-09-24李少杰吴响响
孙秀梅 张海燕
摘要:近年来,伴随着我国经济社会的飞速发展,建筑行业也迎来了发展的黄金时期,土木工程建设也开始得到了推动。对于土木工程建设而言,土木施工技术具有十分重要的价值和作用,技术水平的高低直接决定了施工质量的好坏,对施工单位的经济利益造成了影响,同时也关系到社会的建设以及国家经济的发展。本文针对土木工程施工技术及创新进行研究。
关键词:土木工程施工技术 创新
中图分类号:TU74文献标识码: A
在土木工程建设中,工程实践经验先于理论,由于一些客观条件过于复杂,很难反映出室内实验和理论分析,除了工程实践揭示新问题。土木工程,确保材料不仅对人类生活、生产,并极大地促进科学技术的进步,与此同时,这是一个不断发展的学科,土木工程施工技术也扩散了新材料、新技术。其中,建筑工程施工技术进步幅度也比较大,主要表现为创新发展的模式。随着各类现代化生产管理技术更新换代,建筑工程施工管理的核心就表现为如何促进施工技术的创新以及逐步完善,来促进建筑工程项目经济效益双重提升目标的同步实现。
一、土木工程施工的发展轨迹
各类建造工程科学的统称是土木工程。土木工程施工所包含的技术活动包括的种类有工程施工使用的原材料、施工时使用的设备、施工设计、施工保养维修、施工勘测等方面的内容,工程施工对象范围比较广泛,即可以在陆地上同时也可以在陆上或水中,土木工程设施是一种为人类生产生活提供便利的基础服务设施。
土木工程施工发展历程几乎是和人类进化发展同时进行的,具有深远的历史。最初的发展从新石器时代到文艺复兴时期。经过这一场时期的发展后,一直到现在,土木工程应用于各行各业,并且土木工程技术随着文艺复兴时期的发展,施工技术有了更多的创新,土木工程也有了较大的飞跃,渐渐也进入了高速发展的时期。比如在道路工程、桥梁工程 、水利工程程、铁路工程、建筑工等大型工程项目中,土木工程技术就是在各类工程项目的建设中不断得以发展和提高,在实践中不断地壮大。改革开放之后,社会经济的高速发展,我国土木工程技术同时也得到了巨大的飞跃,土木工程技术表现出了高超的建设水平,建筑的一些工程项目可以与国际先进技术相媲美。比如,为奥运会做准备的“鸟巢”、“水立方”等建筑,体现了我国土木工程施工技术的最高水平。从这个角度讲土木工程施工技术对高质量的工程产品有着很大的指导作用。伴随着科技的进步,我们对土木工程的施工技术的要求则会越来越高,为了满足我们未来的发展需求,就要不断的创新施工技术,并将其应用到土木工程施工建设中去。
二、我国传统施工技术
土木工程传统的施工技术贯穿与工程的建设的始终,土木工程建设的方法也随着结构形式、地基基础、材料、外界环境的不同而产生变化。
2.1 地基基础施工
地基基础施工的最主要方法是桩基础施工它,在设计时主要可以分为两类处于极限状态设计,它们分别是正常使用极限状态以及承载能力极限状态。同时根据建筑物的规模、功能特征和以及差异变形的适应性和桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度,要按照不同的设计等级进行施工,具体的标准可以参照《桩基施工规范》。
按照承载性状划分,基桩通常有两种类型,即我们通常所说的摩擦型桩以及端承型桩,摩擦型桩又分为摩擦桩和端承摩擦桩,而我们又将端承桩分为端承桩和摩擦端承桩这两种类型。摩擦桩在承载能力处于极限状态中,桩顶竖向荷载是由桩侧摩阻承受的,端阻力几乎可以忽略;端承摩擦桩在极限状态下,桩顶竖向荷载则是由桩侧阻力承受主要部分。端承桩在极限状态下,桩顶竖向荷载则是由桩端阻力承受,而桩侧阻力就可以忽略不计;摩擦端承桩则是由桩端阻力承受大部分的竖向荷载。按照其成桩的方法分类,可以分为非挤土桩、挤土桩和部分挤土桩这三种,制作基桩的材料并非是单一的,主要可以分为木桩、混凝土桩、钢桩等类型,不同类型和不同材料桩的施工方案和适宜的基础同时也有所不同。,选择桩型,这是桩基础施工中首先应该确定的。
2.2 混凝土结构施工
根据施工中浇制混凝土的地点分为现浇法和预制法这两种。现浇法则主要是在施工现场支模浇筑混凝土,这是大多数建筑物采用的方式,他的应用很早同时他的范围也将更为广泛。预应力混凝土施工中,可以根据张拉预应力筋的顺序可以分为先张法和后张法这两种方法。预制法则是而非施工现场浇筑混凝土,预制混凝土有着成本低廉以及性能卓越等特性,在建筑业里也颇受欢迎。在使用预制法施工时,应该保证保预制模的尺寸准确,同时在施工时也应严格按照顺序进行。
2.3 钢结构施工
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要按照施工顺序进行,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,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,应该准备灭火器,时刻提高警惕防止火灾的发生,安全施工。
钢结构在施工过程中,关键点还有连接的出来,主要有焊接、螺栓连接等。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,因为一旦连接不当会对整个结构的整体性会产生十分不利影响,成为结构的薄弱点,从而构成安全隐患。
三、土木工程技术的创新
在土木工程的设计阶段以及施工过程中,施工技术起到十分重要的作用,也关系到工程功能的实现与否。在土木工程建设过程中,施工技术的应用以及效果还与众多因素有关,包括施工条件、施工现场情况以及地质条件等。因此为了能够让土木工程技术更好的适应工程的建设环境,保障工程的建设质量以及建设单位的利益,有必要对施工技术进行进一步的改进,实现其创新和发展。以下主要以深基坑支护技术、新型预应力技术作为基础,对施工技术的创新进行分析和探讨。
(1)深基坑支护技术
随着国家经济的发展以及科学技术的提高,建筑事业也不断得到了推动和发展,这也使得高层建筑的数量日益增加。人们的思想和观念在随着社会变化和进步的同时也发生了变化,对于建筑工程的需求不再仅仅满足单一的目标,而是对其抗震、人防以及地下空间设计开始加大了关注和重视力度,这也使得深基坑支护技术不得不加以改进和发展。为了满足这些日益增加的要求,保证工程的建设质量,深基坑支护技术开始向创新的方向进行发展。在施工过程中,可能会存在开挖深度大以及坑壁土质差的现象,这时候一般采用灌注桩预应力锚杆体系。对于套管水冲法成锚技术而言,其应用范围相对较大,一般是用于地下水位上下的一系列 类型的土层,然而其效果一般较差,施工效率相对较低。而对于支护以及承重结构一体化而言,在施工过程中,一般应用在临时支挡桩或者地下连续墙、永久性柱和地下室墙一体化之后,其具有较好的施工效果,能够显著增加工程的施工效率和速度,在节省了资源的同时还保障了施工单位的收益。另外,在钻孔灌注桩的施工过程中,引进了旋挖技术,其出现大大提高了成孔的质量,并减少了不确定因素对工程的施工影响,旋挖技术是施工技术创新以及发展的结果,在未来的土木工程施工中将会得到更加广泛的应用。
(2)新型预应力技术
在施工技术中,体外预应力是预应力施工的发展和创新,在目前广泛应用在土木工程施工中,其施工方法内容是,在混凝土的截面外布置预应力筋,并与传统在截面内布置的预应力筋相对应。在目前,新型的预应力技术主要应用在一些特种结构、大跨度建筑工程结构以及预应力混凝土桥梁结构中,存在两种主要的结构体系,并有着各自的功能和作用。其中一个体系是存在粘结体外预应力体系,其预应力摩擦损失相对较小;而第二个体系则是不存在粘结体 外预应力体系,其操作方法相对简单,能够进行单根张拉工艺,在单根无粘结筋的摩擦损失上几乎接近于零。
结语:总而言之,土木工程施工技术理论的不断完善是在其技术水平不断提高的基础产生的同时土木工程建设也是一项综合性的工程,它对质量和安全性的要求也是很高,这些都要取决于施工技术。
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)
李少杰 吴响响
摘要:土木工程的施工技术对于土木工程建设具有很重要的作用。施工技术的恰当不仅仅可以保证工程施工质量还可以帮助缩短工期提高工程施工效益。因此施工技术在土建工程的发展过程中同样取得了很大的发展。
关键词:土木工程;施工技术;创新
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言
土木工程建设是一个综合的大工程,且对安全性要求高,因为这联系着人们的生命财产安全,因而施工技术至关重要。在土木工程施工过程中,还存在一定的问题,比如理论研究不能适应工程建设的需要,缺少验收标准和规范,管理体制问题等。要想解决这些问题,其中一个办法就是发展施工技术,在过去的土木工程建设中,人们总结了大量宝贵的经验,也在教训中得到启示,因而施工技术也在不断发展和创新,这将给加快土木工程发展很大的帮助。
一、土木工程概述
严格意义上来讲,土木工程施工建设涉及的内容很多,在建筑行业中得到了广泛了发展与使用,对于土木工程专业来讲,不仅仅要求其相关工作人员要具备相应的专业知识,还要具备完善的施工技术技巧以及其他相关专业知识的学习与掌握。就目前而言,土木工程施工已经在多项工程建设中有所发展,并逐渐成为建筑施工行业的重点。
二、传统的施工技术
1、地基基础施工
地基在进行建筑施工时,有着严格的标准与界定,所以在进行地基处理时,要不断的加强其稳定性与强韧性,增强其使用强度,保证在任何情况下,地基所承受的建筑物都不会出现裂缝或是施工质量问题。在进行地基检查测试的过程中,要采取沉降观测法进行有效的合理检测。常用的地基处理方法有:换填基层法、强夯法、沙石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤压桩法和土挤密桩法等。
2、混凝土结构施工
严格意义上来讲,混凝土结构施工有很多种,按照不同的划分,其结构施工也是有所不用的,按照浇制特点可以分为预制和现浇两种,预制由于其自身成本较低,性能较好,因此在建筑行业中将被广泛运用,它并非是在施工现场进行的一种结果施工作业,而是在施工现场外进行的。现浇混凝土这种施工作业方式是最早的结构施工作业,它主要是采用现场支模浇筑的方式进行混凝土施工作业,可以在现场进行尺寸的测量,便于更好的在建筑使用中发挥功效。
3、钢结构施工
钢结构施工的主要工作是构件的安装,在施工前要切实做好准备工作,包括场地清理、道路修筑、基础准备、构件运输、检查装备等。钢构件运送先后顺序要按照施工顺序进行,构件运到现场后,应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标号、位置。并清除表面,摩擦面要保持干燥清洁。考虑到钢结构工程的特殊性,可能会在施工过程中用到氧气、乙炔类焊接工具,所以要准备灭火器谨防发生火灾。同时高空作业人员在进行登高作业前,一定要仔细检查安全带是否正确佩戴,挂绳是否安全牢固,挂钩有否出现松动,如果发现安全带出现任何质量问题,必须立即更换,并在检查合格后方可进行登高作业。在高空作业过程中,安全带的挂钩必须时刻挂设在临时固定在钢梁侧面的钢丝绳上。
钢结构在施工过程中,关键点有还有连接的出来,主要有螺栓连接、焊接等,铆接因为其灵活性的限制而逐渐被淘汰。同时关键点还包含构件预制的尺寸和连接斜面的角度,控制不好,连接点会出现很大的缝隙,所以在钢构件在预制加工的过程中一定要注意检查和核实,保证构件的尺寸和斜面角度符合技术规格书和设计要求,避免在安装过程中出现不合格部位和不合格产品。在处理连接问题时分两个部分,一是选择连接方式,二是准确确定连接位置,如果连接不当对整个结构的整体性会产生不利影响,成为结构的薄弱点,构成安全隐患。
二、新型施工技术
施工技术无论是在设计阶段还是在施工阶段,都具有非常重要的作用,往往决定设计者设计思想的实现与否。就施工本身而言,任何一个工程项目,其施工过程都受到地质条件、材料性能、荷载条件、现场条件、资源状况和气候条件的限制。要想发展新型的施工技术,实现创新,必须从这些限制方面着手,突破制约,实现优化。下面仅针对深基坑支挡技术新发展和新型预应力技术两方面进行探讨。
1、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。
2、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。
三、土木工程施工技术创新策略研究
1、开展新型预应力施工技术创新研究
从土木工程现阶段在预应力方面的技术来看,应建立科学的预应力技术体系。从传统的预应力运用情况来看,主要是将预应力筋放置于工程混凝土内部,但是在某些建筑工程跨度大、结构情况相对来说比较特殊的情况下,预应力筋的放置非常重要。而对于新型的体外预应力的研究正是对土木工程施工技术的一大创新之处。在研究中要注意划分为两种主要体系来进行,也即是体外预应力有无粘结体。这两种结构体系都具有良好的价值,在工程施工中都具有自身重要的意义。其中在有粘结体的体系中,其预应力生成的摩擦程度比较低,造成的损失很小;而无粘结体的体系所使用的是单根张拉技术,其操作起来一也相当容易,同时摩擦造成的损失也不大。
2、加强信息技术的运用程度
在网络时代迅速发展的今天,土木工程现行的施工方法显得相当落后,为适应时代要求,提高工作效率与质量,必须将计算机技术引入实际工作当中,通过从单位中选择具有网络技术的人员,进行专门的信息化技术培训,强化其专业方面的知识,让这部分受训人员成为工程施工中的骨干力量,在其带动之下,逐步
实现施工技术的智能化、多样化与自动化,只有在现代化先进科学技术的指导下,土木工程施工技术水平才能够得到更进一层的提升。
结束语
总而言之,现阶段的土木工程施工中已经广泛的应用了深基坑施工技术等新技术,并且为社会创造力良好的社会效益和经济效益。实践证明,对现有技术的创新是非常有必要的。通过对施工工艺的创新减少建设过程中的污染物,通过对建筑材料加工工艺的创新提升材料质量,同时通过对节能环保等方面的施工技术创新,充分利用各种可再生自然资源,减少对不可再生资源的消耗,从而使整个施工过程真正做到可持续发展。
参考文献
[1]李明燕.土木工程施工技术及创新[J].城市建设理论研究(电子版).2014(2).
[2]齐健东.浅谈土木工程施工技术及创新[J].科技创新与应用,2014(10).
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