对土木建筑工程施工技术现状及创新分析

齐明明 李伦光

(郑州市第一建筑集团有限公司，河南 郑州 450000)

对土木建筑工程施工技术现状及创新分析

齐明明 李伦光

(郑州市第一建筑集团有限公司，河南 郑州 450000)

土木工程施工是建设中常遇到的工程建筑设施的施工技术的统称，它既指建筑物建设的对象，即建设施工在地面上下及水中的多样工程建设，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术，土木工程对对国民经济建设和人民生活具有重要影响，人类的一切活动都离不开土木工程。工业、农业、交通、通讯、教育等各项事业，都离不开土木工程。诸如工厂、矿井、铁路、公路、桥梁、商店、住宅、医院、学校、农田水利等工程建设，统称基本建设，都是土木工程的“用武之地”。是一门不断发展的学科，土木工程的进步不仅为人类生产、生活提供了最基本的物质保障，而且大大地推进了相关科学和技术的进步。而土木工程施工是以各工种工程( 如基础工程、砌筑工程、钢筋工程、模板工程、混凝土工程、结构安装工程、防水工程、装饰工程等) 的施工技术为研究对象，研究主要工种工程的施工工艺和施工方法，以保证能够选择适合具体施工对象的施工方案和制定保证质量、安全的技术组织措施。

传统施工技术 工程建设 技术创新

1、建筑施工技术现状及特点

随着经济和科学技术的发展，新材料、新结构不断出现，大规模、技术复杂的土木工程结构也越来越多，施工技术也相应随之不断发展。我国正处在经济高速发展时期，工程建设数量多，规模大，促进了我国施工技术的发展。由于土木工程的特点，决定了其生产组织与一般的工厂生产组织不同，每项工程都需要根据工程性质和特点，单独进行施工组织，施工组织是否科学合理直接影响到工程项目的成败，一般来说，土木工程施工具有如下特点：固定性和流动性：流动性包括施工队伍的流动和在同一工程上工人在作业空间上的流动；多样性和单件性：工程各不相同，完全一样的工程几乎没有庞大性和协作性、综合性：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；复杂性和易受干扰性：技术、管理复杂，易受气候、周围环境等外界因素干扰；投资大、生产周期长。土木工程传统的施工技术贯穿在工程的建设中,方法也随着结构形式、材料、地基基础、外界环境的不同而变化。下面主要针对地基基础的施工、混凝土结构施工和钢结构施工进行介绍。

1.1 地基基础施工

桩基础施工是地基基础施工的最主要方法,在设计时分为两类极限状态设计,分别是承载能力极限状态和正常使用极限状态。根据建筑规模、功能特征和对差异变形的适应性以及桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度,要按照不同的的设计等级进行施工,具体参照《桩基施工规范》。

按承载性状划分,基桩有两种类型,即摩擦型桩和端承型桩,摩擦型桩又分为摩擦桩和端承摩擦桩,端承桩又分为端承桩和摩擦端承桩。摩擦桩在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载是由桩侧摩阻承受,端阻力可以忽略;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,桩顶竖向荷载由桩端阻力承受,桩侧阻力可以忽略不计;摩擦端承桩则是由桩端阻力承受大部分的竖向荷载。按照成桩方法分类,还有非挤土桩、挤土桩和部分挤土桩三种,制作基桩的材料也不是单一的,主要分为木桩、混凝土桩、钢桩等,不同类型和不同材料桩的施工方案和适宜的基础亦有所不同。在桩基础施工中,首先要确定选择桩型。

在桩基础施工中,不仅要主要单根桩的施工质量,还要综合考虑,特别是群桩基础,要考虑避免不均匀沉降。预制桩吊运时单吊点和双吊点的设置,按照吊点跨间正弯矩与吊点处的负弯矩相等的原则进行布置,同时要考虑预制桩吊运时可能会受到的冲击和振动。桩基础施工中钻孔灌注桩的主要步骤是:桩定位放线、钻机就位并校正垂直度、钻孔清土、灌注并搅拌混凝土、制作安放钢筋笼、成桩验收并进行质量检验。

1.2 混凝土结构施工

按照施工中浇制混凝土的地点分为预制法和现浇法。预制法是在别处而非施工现场浇筑混凝土,预制混凝土以其低廉的成本、出色的性能,成为建筑业的新宠。在使用预制法施工时,要确保预制模的尺寸准确,并严格按照施工顺序进行。现浇法则是在施工现场支模浇筑混凝土,是大多数建筑物采用的方式,应用更早更广泛。预应力混凝土施工中,根据张拉预应力筋的顺序还分为先张法和后张法。

1.3 钢结构施工

钢结构施工的主要工作是构件的吊装,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。

钢结构在施工过程中,关键点还有连接的出来,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。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。

2、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。

2.1 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。首先，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。其次，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。

2.2 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。

3、结语

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。除了要有满足当前土木工程建设需要而与之配套的施工技术，还要向高效率、无公害、高质量、机械化、智能化、高技术含量、信息化的方向发展。

TU75

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1007–6344（2015）01–0126–01