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摘要:土木工程一般涉及面广,工程量大,投资较多,技术复杂,施工周期较长,无论哪个环节出现偏差,均可能对工程质量和效益埋下隐患,尤其是直接关乎施工质量的施工技术,必须要求施工人员予以熟练掌握和规范操作。本文主要对土木工程施工技术及创新相关问题进行了简要分析。
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
土木工程施工具有流动性、固定性和多样性的特点,施工技术是施工中所必须运用的,对工程建设和工程质量产生重要影响的各种工艺的总称。随着土木工程建设的发展和进步,施工技术取得了创新与发展,并在工程建设中得到了运用,取得了良好的经济社会效益。
一、土木工程施工技术突出特点
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:第一,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[1];第二,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;第三,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、土木工程现状
1、我国土木工程历年来的建设成就
自改革开放以来,我国土木工程建筑行业一直保持着快速发展的速度,与现代科学技术的不断发展,我国的更紧密的与世界先进水平的建设,在过去,只有在发达国家有高层建筑,我国主要城市不断出现。据不完全统计,中国目前的水平超过100米高的建筑已经超过了500,200米或更多的高楼超过50多个建筑,超过300米高的高层建筑已经超过20个。
此外我国基础设施建设速度也引起了全世界的关注。我国已经建立了公路通车里程160万公里,其中包括30000公里的公路,中国铁路通车里程达到75000公里,总长度超过1000公里的青藏铁路是创造了世界,建筑的立面最困难的世界建筑奇迹,和日本的施正荣Haixia桥,海带桥在丹麦,法国诺曼底大桥人类建筑史的一个负载。
2、当前新型建筑材料的研发及实际应用情况
高新建材的使用造成的土木工程行業结构、设计理念和施工技术的大的变化。主要体现在应用钢纤维在优质水泥、玻璃纤维增强混凝土,如高分子浸渍混凝土应用的实际建设高新建筑材料。他们表现出快速硬化高新材料,强度高,重量轻,如传统的建筑材料和节能复合没有优势。
除了在大型建筑物经常使用玻璃幕墙材料也是新兴高科技产品,早期有钢化玻璃,现在更多的使用是一种多功能镀膜玻璃,双中空玻璃平板玻璃,等。自上世纪进入实用阶段,碳纤维材料也取得了重大突破,用碳纤维布加固混凝土构件多种加固方法,已进入实际应用阶段的实验阶段。这些高科技材料的直接结果是使用传统的土木工程结构,设计理论和施工有很大的变化。
3、预应力技术的应用发展情况
预应力技术,自1980年代以来,发展已进入一个新阶段。现在的大跨度公共建筑、大型会展中心和超高层建筑用来承受沉重的负荷转换结构、重梁和其他核心结构已经使用预应力作为一个关键技术。预应力技术解决问题在大型建筑物的设计和施工。此外,在公共场合道路基础设施如预应力技术也必须使用,解决高速公路路面混凝土开裂的技术,减少伸缩缝,提高道路的使用寿命,具有良好应用前景的影响。特殊用途,预应力技术也发展。深水石油钻井平台、桥梁和海岸防波堤通常用于预应力混凝土,比传统的混凝土抗裂性好,耐久性更好的优势,他们可以扮演传统的混凝土没有的有效性。
4、土木工程技术在地下建设中的应用
地下工程建设在我国近十年的发展,缩短与国外技术的差距。目前在20多个大中城市地铁系统规划和实施,通过这些项目的实施,我国地下空间技术得到了快速发展和提升。当前我国的地下工程施工方法已达到国际先进水平的主要覆盖瓦法,盾构法、沉管法、灌浆法、等,这些方法的使用在我国地下空间开发,和地下工程的实施提供了具体的实践经验。
三、新型施工技术的应用
施工技术不管是在设计阶段还是在施工阶段,都具有及其重要的作用,它往往会决定设计者设计思想能否被实现。就拿施工本身而言,任何一个工程项目,它的施工过程都受到材料性能、地质条件、现场条件、荷载条件、资源状况和气候条件的影响。如若发展新型的施工技术,则就必须创新,必须从限制的方面着手,突破制约,实现优化。
1、深基坑支挡技术发展
随着城市化进程的加快,高层建筑的发展、抗震与人防的需要以及地下空间利用的需求,同时再加上大型深埋设备基础的施工,深基坑支挡问题也越来越突出。在这些需求和障碍的促进下,深基坑的支挡技术在下面两个方面得到了较大的发展,也促使施工技术的不断创新发展。
第一,支挡和承重结构一体化。因为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,使得施工速度得到了提高,投资效果得到了加强,进而使得资源得到节约,取得了良好的技术经济效益和社会效益。值得一提的是,钻孔灌注桩施工中更加先进的施工工艺——旋挖桩也已经投入使用,这使成孔质量得到保证,同时也减少了不确定因素对施工质量的影响。
第二,桩锚支挡体系。对于开挖深度大、坑壁土质差等情况,通常采用灌注桩—预应力锚杆这种体系。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,该工艺都能够适用,但是效果不太令人满意,施工效率也比较低。
2、新型预应力技术
体外预应力混凝土结构是指预应力筋布置在混凝土构件截面以外的预应力结构,是现代预应力结构体系的一个重要新兴分支,其概念及方法产生于法国,由Engene?Freyssinet完成了体外预应力的首次应用,与之相对应的即为传统的将预应力筋布置在构件截面内部的一般预应力混凝土结构。体外预应力现阶段主要应用在特种结构、预应力混凝土桥梁大跨度建筑工程结构中,这就形成了两种常见的体系。
体系一是指无粘结体外预应力体系,它的优势在于采用单根张拉工艺,容易操作并且单根无粘结筋的摩擦损失相对很小,几乎可以忽略。体外预应力相对于传统预应力体系有相当多的优点,这对工程经济效益有着积极影响。
体系二是指有粘结体外预应力体系,它的优点在于预应力摩擦损失小,这是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水密性。
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。
4、绿色施工技术
土木工程作为人类较为复杂、大型的劳动创造活动,其对于资源的需求和环境的危害也是非常明显的,随着人类低碳环保理念的增强以及人类可持续发展的呼声越来越高,土木工程环保节能技术的发展与创新就显得尤为重要,更为重要的是当前世界低碳经济的发展已经成为社会经济发展的主流趋势,土木工程建设事业只有与社会及经济的发展保持一致才能确保发展的正确性、科学性。
结束语
总之,土木工程施工是一项涉及内容多、专业性较强、技术要求高的复杂工作,无论是其施工质量,还是使用效益,均离不开施工技术,因此我们可以通过分析其技术应用现状,对其技术创新和发展趋势加以探讨和展望,以此为施工技术的不断进步提供些许帮助,进而推动土木工程健康发展。
参考文献
[1]丁红霞.关于土木工程施工技术的探讨[J].江西建材,2013.
[2]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.
[3]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.
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
土木工程施工具有流动性、固定性和多样性的特点,施工技术是施工中所必须运用的,对工程建设和工程质量产生重要影响的各种工艺的总称。随着土木工程建设的发展和进步,施工技术取得了创新与发展,并在工程建设中得到了运用,取得了良好的经济社会效益。
一、土木工程施工技术突出特点
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:第一,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[1];第二,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;第三,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、土木工程现状
1、我国土木工程历年来的建设成就
自改革开放以来,我国土木工程建筑行业一直保持着快速发展的速度,与现代科学技术的不断发展,我国的更紧密的与世界先进水平的建设,在过去,只有在发达国家有高层建筑,我国主要城市不断出现。据不完全统计,中国目前的水平超过100米高的建筑已经超过了500,200米或更多的高楼超过50多个建筑,超过300米高的高层建筑已经超过20个。
此外我国基础设施建设速度也引起了全世界的关注。我国已经建立了公路通车里程160万公里,其中包括30000公里的公路,中国铁路通车里程达到75000公里,总长度超过1000公里的青藏铁路是创造了世界,建筑的立面最困难的世界建筑奇迹,和日本的施正荣Haixia桥,海带桥在丹麦,法国诺曼底大桥人类建筑史的一个负载。
2、当前新型建筑材料的研发及实际应用情况
高新建材的使用造成的土木工程行業结构、设计理念和施工技术的大的变化。主要体现在应用钢纤维在优质水泥、玻璃纤维增强混凝土,如高分子浸渍混凝土应用的实际建设高新建筑材料。他们表现出快速硬化高新材料,强度高,重量轻,如传统的建筑材料和节能复合没有优势。
除了在大型建筑物经常使用玻璃幕墙材料也是新兴高科技产品,早期有钢化玻璃,现在更多的使用是一种多功能镀膜玻璃,双中空玻璃平板玻璃,等。自上世纪进入实用阶段,碳纤维材料也取得了重大突破,用碳纤维布加固混凝土构件多种加固方法,已进入实际应用阶段的实验阶段。这些高科技材料的直接结果是使用传统的土木工程结构,设计理论和施工有很大的变化。
3、预应力技术的应用发展情况
预应力技术,自1980年代以来,发展已进入一个新阶段。现在的大跨度公共建筑、大型会展中心和超高层建筑用来承受沉重的负荷转换结构、重梁和其他核心结构已经使用预应力作为一个关键技术。预应力技术解决问题在大型建筑物的设计和施工。此外,在公共场合道路基础设施如预应力技术也必须使用,解决高速公路路面混凝土开裂的技术,减少伸缩缝,提高道路的使用寿命,具有良好应用前景的影响。特殊用途,预应力技术也发展。深水石油钻井平台、桥梁和海岸防波堤通常用于预应力混凝土,比传统的混凝土抗裂性好,耐久性更好的优势,他们可以扮演传统的混凝土没有的有效性。
4、土木工程技术在地下建设中的应用
地下工程建设在我国近十年的发展,缩短与国外技术的差距。目前在20多个大中城市地铁系统规划和实施,通过这些项目的实施,我国地下空间技术得到了快速发展和提升。当前我国的地下工程施工方法已达到国际先进水平的主要覆盖瓦法,盾构法、沉管法、灌浆法、等,这些方法的使用在我国地下空间开发,和地下工程的实施提供了具体的实践经验。
三、新型施工技术的应用
施工技术不管是在设计阶段还是在施工阶段,都具有及其重要的作用,它往往会决定设计者设计思想能否被实现。就拿施工本身而言,任何一个工程项目,它的施工过程都受到材料性能、地质条件、现场条件、荷载条件、资源状况和气候条件的影响。如若发展新型的施工技术,则就必须创新,必须从限制的方面着手,突破制约,实现优化。
1、深基坑支挡技术发展
随着城市化进程的加快,高层建筑的发展、抗震与人防的需要以及地下空间利用的需求,同时再加上大型深埋设备基础的施工,深基坑支挡问题也越来越突出。在这些需求和障碍的促进下,深基坑的支挡技术在下面两个方面得到了较大的发展,也促使施工技术的不断创新发展。
第一,支挡和承重结构一体化。因为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,使得施工速度得到了提高,投资效果得到了加强,进而使得资源得到节约,取得了良好的技术经济效益和社会效益。值得一提的是,钻孔灌注桩施工中更加先进的施工工艺——旋挖桩也已经投入使用,这使成孔质量得到保证,同时也减少了不确定因素对施工质量的影响。
第二,桩锚支挡体系。对于开挖深度大、坑壁土质差等情况,通常采用灌注桩—预应力锚杆这种体系。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,该工艺都能够适用,但是效果不太令人满意,施工效率也比较低。
2、新型预应力技术
体外预应力混凝土结构是指预应力筋布置在混凝土构件截面以外的预应力结构,是现代预应力结构体系的一个重要新兴分支,其概念及方法产生于法国,由Engene?Freyssinet完成了体外预应力的首次应用,与之相对应的即为传统的将预应力筋布置在构件截面内部的一般预应力混凝土结构。体外预应力现阶段主要应用在特种结构、预应力混凝土桥梁大跨度建筑工程结构中,这就形成了两种常见的体系。
体系一是指无粘结体外预应力体系,它的优势在于采用单根张拉工艺,容易操作并且单根无粘结筋的摩擦损失相对很小,几乎可以忽略。体外预应力相对于传统预应力体系有相当多的优点,这对工程经济效益有着积极影响。
体系二是指有粘结体外预应力体系,它的优点在于预应力摩擦损失小,这是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水密性。
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。
4、绿色施工技术
土木工程作为人类较为复杂、大型的劳动创造活动,其对于资源的需求和环境的危害也是非常明显的,随着人类低碳环保理念的增强以及人类可持续发展的呼声越来越高,土木工程环保节能技术的发展与创新就显得尤为重要,更为重要的是当前世界低碳经济的发展已经成为社会经济发展的主流趋势,土木工程建设事业只有与社会及经济的发展保持一致才能确保发展的正确性、科学性。
结束语
总之,土木工程施工是一项涉及内容多、专业性较强、技术要求高的复杂工作,无论是其施工质量,还是使用效益,均离不开施工技术,因此我们可以通过分析其技术应用现状,对其技术创新和发展趋势加以探讨和展望,以此为施工技术的不断进步提供些许帮助,进而推动土木工程健康发展。
参考文献
[1]丁红霞.关于土木工程施工技术的探讨[J].江西建材,2013.
[2]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.
[3]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.