对土木工程施工技术创新的分析

郭春亮 于新昭 张丽丽

【摘 要】随着现代社会的高速发展，我国土木工程技术得到了巨大的飞跃，在实行改革开放后，土木工程技术表现出了高超的建设水平，其中一些已经达到了国际先进水平。本文探讨了土木工程施工技术的特点以及施工技术的创新，有一定的参考价值。

【关键词】土木工程；施工技术；创新

前言

土木工程的施工技术在工程施工的各个阶段都占有重要地位，在设计过程中，设计者必须根据土木工程施工的技术选择施工设备、工程材料、现场施工方式；在具体施工过程中，土木工程施工技术决定了现场施工的工序、施工工艺等。但土木工程施工技术也受现场的气候条件、施工现场的载荷、地址、资源等条件的限制。因此要克服现场施工过程中的气候、资源、地质条件等等限制，才能实现施工技术的创新和突破，才能在实际应用中取得成功。

1.土木工程施工技术中的深基坑支挡技术创新

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.土工工程施工技术中新型预应力技术

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111。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。

3.土木工程施工技术的重大变化及创新

土木工程施工技术的重大变化及创新首先体现在工程材料正朝向轻质、高强、多功能化的方向发展。

（1）传统材料的性能改善及品种增加。砌体材料的创新和发展方向是努力改善其传统性能，力求因地制宜地合理使用，如增加强度、增加延性、改进形状和模数大小、改善孔型、增加空洞率、减轻自重等。此外，改进砂浆成分和性能也是发展趋势，如采用以矿渣作细骨料的轻质砂浆，以掺聚合物拌和水泥形成的高粘结砂浆等。混凝土材料应用很广，且耐久性好，但其强度（比钢材）低，韧性差，建造工程笨重而易开裂。目前常用的混凝土强度可达C50-C60（强度为50N/mm2―60N/mm2），特殊工程可达C80-C100，今后将会有C400的混凝土出现，而常用的混凝土可达C100左右。为了改善韧性，加入微型纤维的混凝土，塑料混合混凝土正在开发应用之中。对于钢材，主要问题是易锈蚀，耐火性差，必须研制生产耐锈蚀（甚至不锈）的钢材，生产高效防火涂料用于钢材及木材。

（2）化学合成材料的广泛应用。目前，化学合成材料主要用于门窗、管材、装饰材料，今后的创新和发展方向一是扩展用于大面积围护材料及结构骨架材料；二是改善建筑制品的性能，包括保温、隔热、隔声、耐高温、耐高压、耐磨、耐火等新的需求；三是在深入研究、开发其受力和变形的性能后广泛用于抗力结构，国外已有经聚合物处理的碳纤维钢筋和碳纤维钢绞线，可用于混凝土结构。

（3）组合材料的大力开发。用两种或两种以上材料组合，利用各自的优越性开发出高性能的便于使用的建筑制品，应该成为21世纪土木工程的一个重要特征。目前，用钢材和混凝土做成的压型钢板楼盖、组合梁、组合柱已在高层建筑和大跨桥梁中广泛应用；今后，利用层压技术把传统材料组合起来形成各种具有建筑装饰、受力、热工、隔音、绝缘、防火等方面新性能的复合材料，用于屋面、墙体乃至结构构件，是建筑业创新和发展的新方向。

4.土木工程施工技术发展的新趋势

当今土木工程施工的基本原则是经济效益最大化、生态效益最大化、质量效益最大化，因此现代土木工程施工技术的难度不断增大，建筑规模不断增大，因此土木工程施工技术呈现出科技化、自动化、生态化的新趋势。

4.1土木工程施工技术发展的科技化趋势

由于现代的土木工程施工要求经济效益最大化，因此工程造价是左右工程技术发展的重要参数之一。工程造价推动土木工程施工技术必须采用新的高科技技术满足日益增长的生产需要，利用科技推动施工过程的的自动化、机械化和智能化等发展，用以降低不必要的人工费、机械费等，使工程施工技术在科技的推动下多层次渗透，将科学技术作为第一生产力，提高土建工程施工效率。

4.2土木工程施工技术发展的自动化趋势

自动化是现代建筑业的发展方向，它力图把互换性和流水线引人到建筑活动，以标准化、工厂化的成套技术改造建筑业的传统生产方式。从建筑构件到外部脚手架等都可以由工业生产完成，标准化的实施带来建筑的高效率，为我国今后的建筑施工技术的统一化提供了可能。

4.3土木工程施工技术发展的生态化趋势

土木工程施工技术是人类改造和利用大自然的重要方法，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，施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。在施工过程中注重环境保护和能源节约是未来长时间内土木工程施工技术发展的重要趋势。土木工程施工技术要充分利用节能环保的建筑材料，要防止工程施工过程中产生的污染环境和对环境不利的事件发生，尽可能选用低污染、低能耗的建筑材料和技术设备，力求建筑与环境与自然和谐共存。

结语与展望

总之，土木工程施工技术在深基坑支挡技术创新和新型预应力技术创新上都有了较好的应用，并为社会创造了较好的经济效益和社会效益。未来，土木工程施工技术的发展趋势呈现出高科技化、自动化和生态化。展望土木工程施工技术还应当在建造材料上作进一步的创新和研究。提高化学建造材料在实际工程中的应用，研究高性能的混凝土等基础建材，通过材料的升级提高建筑的质量和寿命。土木工程施工技术应当在开发节能环保和智能化上进行创新，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。

参考文獻：

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