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中图分类号:TU74文献标识码: A
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,新的施工技术也随之而发展。土木工程是一种综合性的改造自然的重要技术,土木工程施工技术是人类的生产生活基本的生存保障和生产需要。随着经济的发展和人类社会的进步,土木工程已经演变为成为复杂的多分支学科,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,从而需要新的技术来适应各个方面的发展及衍生。
一、存在的问题
1、理论研究还不能适应工程建设的需要,由于施工控制涉及多个学科领域,特别是非线性分析、反馈分析、最优控制、系统识别、材性分析等,目前既有一般性基础理论的研究,又有应用性理论的研究,
但缺乏系统的集成和有价值的应用。
2、缺少验收标准和规范。一些领域对施工控制缺乏概念和思维方式,更无标准可言。也有一些领域有一般性的标准,但对大多的创造第一的工程仍缺少足够的科研准备。对于施工控制的标准如何提出,不仅涉及到长期发展问题,也涉及到一个可操作性的问题。但有一点就是要对没有经验借鉴的工程必须全面贯彻施工控制,避免出现重大决策的错误。
3、管理体制的问题。主要存在的问题是多头管理,管理责任不能落实,缺乏对施工控制的高度重视,对特大型工程前期研究不够,对工程的解剖不够细致。要想解决这类问题,唯一的办法就是实现设计、施工总承包的管理思想,使管理责任明确并得到落实。强调施工单位应采取主动控制,使责、权、利能够达到系统的统一。
二、土木工程施工技术研究
1、软土地基施工与石方爆破施工
软土地基施工特点:往往不能满足承载力和变形能力的要求,施工时如果采取措施不当,往往会发生路基或建筑物地基失稳或严重下沉,造成建筑物破坏或不能正常使用,需要进行加固;加固方法:换土垫层法、强夯法、振冲法、砂桩挤密法、深层搅拌法、堆载预压法、化学法等;土石方爆破施工:适用环境:开挖时遇到岩石,施工现场地下障碍物的清除、旧建筑物和构筑物的拆除;施工的工序:打孔放药、引爆、排渣;特点:施工费用低、效率高、有震动和粉尘危害,
对旧建筑物、构筑物的拆除,还可以采用静力破碎等配合施工工艺,是拆除在低震动、低粉尘、无公害的情况下进行。
2、钻孔灌注桩施工技术
钻孔灌注桩基础是当前高层建筑施工普遍采用的一种方式,它由相关建筑设计人员进行设计,但由于图纸设计中很少将相对应的施工器材详细明确,因此施工方经常会根据自己的观念来进行选择。多数施工企业为了节省资金成本采用涡锥钻来进行工程桩钻孔。但此机械是以个体单机作为单位,对设计图纸上要求的工艺指标做不到完美体现。故经常造成桩的承载力无法达到最优,使得诸多问题桩产生,且无法对工作过程中的污水、烂泥进行及时处理,影响作业环境,造成
施工进度缓慢。
(1)干作业成孔灌注桩施工技术干作业成孔灌注桩是利用成孔机具,在地下水位以上的土层中成桩的工艺,适用于黏土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层等土质。目前常采用螺旋钻机成孔,它是利用动力旋转钻杆,使钻头的螺旋叶片旋转削土体,土块沿螺旋叶片上升排出孔外。
(2)泥浆护壁成孔灌注桩施工技术泥浆护壁成孔灌注桩是利用原土自然造浆或人工造浆护壁,并通过泥浆循环将被切削的土渣排除而成孔,再吊放钢筋笼,水下灌注混凝土成桩,它不论在地下水位高或低的土层皆适用。
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、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,因此土木工程施工术呈现出科技化、自动化、生态化的新趋势。
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。
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。
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。
四、结束语
总的说来,土木工程施工技术在近几十年虽然有了飞速发展,但是土木工程施工至今仍以手工操作、半机械作业为主的综合大工程,劳动效率大大低于其他产业部门,还属于劳动力密集型的产业。土木工程的安全性要求高,人们的生命和财产安全都被联系着,所以施工技术至关重要。这就要求新的施工技术不仅要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。
参 考 文 献
[1]段树金主编. 土木工程概论. 北京:中国铁道出版社,2010.
[2]湖南大学等四院校合编.土木工程施工.北京:中国建筑工业
出版社,2010.
[3]叶列平主编.土木工程科学前沿.北京:清华大学出版社,2011.
关键词:土木工程;施工技术;技术特点
目前我国推行绿色可持续发展的经济模式,鼓励发展绿色产业。建筑业作为传统行业,施工过程中的粉尘颗粒污染、噪音污染等,严重制约其发展前景,如果不加以改进和完善技术,将对我国经济转型产生极大阻碍。因此,建筑行业必须提高重视,改变传统的施工模式,提高施工质量,努力解决施工过程中带来的种种问题,为人们提供优质生活建筑的同时,也提供优质的服务,实现传统建筑业的良好转型。近年来,随着经济和科技的发展,为建筑业提供了新的技术,但土木工程技术当下仍存在很多发展问题,施工技术仍不成熟,有待提高和注入新的力量。所以,着眼于当前土木工程施工技术存在的弊端,积极整改,是推动我国建筑行业健康可持续发展的重点工作。
1土木工程简介
1.1土木工程基本概念
土木工程专业可以说是近年来个各大高校的热门专业,越来越多的人选择这个专业,也为建筑行业储备了足够的人才力量。但很多人对土木工程的概念并不了解,只知道它跟建筑有关。简言之,土木工程是培育复合型工程技术人才,为各类建筑工程服务,提供工程技术,是建筑工程领域的一个技术统称。它是一门知识涉猎极广的专业,涉及流体力学、工程力学、建筑学、地质学、工程测量等多门学科知识,除了掌握这些专业知识,还有具备较强的空间想象力和动手能力,是一门比较复杂的专业。运用多种技术对人们的生活、科研活动、军事活动的各种设施,进行设计施工,为人类创造更好更完善的物质设施。
1.2土木工程施工技术
土木工程施工技术是应用于建筑物,针对建筑物在建设过程中给予所需要的各种施工技术、工艺和具体方法,是土木工程专业必修的一门专业课程。它具有较强的实践性和应用性,是学生将所需理论知识应用于实践的重要学科。土木工程施工技术具有固定性、工程复杂性和技术多样性等基本特点。这种技术具有地点和技术的固定性,这种工程一旦开始实施,地点是不变的,同时过程中的基本技术也是不变的,确保了工程的稳定性。除此之外,工程的复杂性决定的应用技术的多样性,很多建筑工程会受气候、地势等诸多自然环境因素的影响,因此,需要具备多样性的施工技术应对各种复杂情形,确保项目顺利进行。
2目前我国土木工程施工技术方面存在的问题
我国土木工程近年来虽得到较快的发展,各方面技术也比较趋于成熟,但随着城市化进程的加快和市场需求的日新月异,注重效率而忽视质量的情况时有发生,施工技术方面暴露的问题也日渐显现出来。接下来,笔者将列举我国目前土木工程施工技术方面存在的问题。
2.1管理制度问题
目前中国的建筑工程,通常有很多领导在指挥操作,一个工程项目被多个人合伙承包,就会出现多个平级的管理人员,另外,企业为了降低人工管理成本,很多重要岗位都是一人身兼多职,导致管理混乱,施工过程无序,常出现意见不一致的情况。除此之外,一个完整的建筑工程施工周期较长,通常需要分期进行,每个阶段设置需完成的工作任务和目标,但目前大多数工程并没有形成规范的体制,缺乏阶段性的概念,大都是以季度为周期或因天气等原因随意延长工期,导致工程施工混乱,没有具体的制度引导,缺乏主要的工作重点,导致工作效率低下,工期常不能如期进行。
2.2技术问题
技术问题包含两方面,一方面是实施技术的人才,目前全国培育土木工程专业的本科及专科院校数量之多,但真正走向岗位并对这向工作得心应手的人才少之又少,原因在于学校对学生人才培育任务的失误,只偏重于培育学生的理论知识,而忽视实际技术操作,学生缺乏应对新情况的能力,致使我国真正的高级土木工程人才严重缺失。另一方面是新技术的应用,现在大多数的企业由于资金原因,仍在沿用传统的工艺,而缺乏新技术的引用,只注重产后结果而忽视过程,严重的粉尘颗粒污染,给环境带来的极恶劣的影响,经济效益与生态效益严重失衡。
2.3工程验收标准问题
对于土木工程我国目前还没有成熟的管理体制,很多程序缺乏有效的制度管理。例如工程验收,缺乏阶段性的评估验收,由于工期的不定时,验收只注重后期结果,对于过程中产生的问题缺少参与性和具体意见指导。
2.4理论体系问题
由于我国目前土木工程正处于发展阶段,很多理论还不成熟,缺乏很多成熟的理论支撑正在发展中的诸多建设工程。建筑工程中涉及理论知识众多,反馈理论、系统分析、材料分析、最优控制等诸多理论知识,然而目前所研究的理论只是基于基础,缺乏具体指导性的理论体系。
3新形势下对土木工程施工技术相应的整改措施
3.1重视人才培育,加强对现有人才的技能培训管理
①各大开设土木工程专业的高校,应该重视人才培育,及时调整教学任务,调整学习重点,注重培育学生的实践动手能力,把理论与实践紧密结合,健全校内实训基地,为学生提供专业的实践场地,同时与企业加强合作,为学生推荐良好的实习基地,深入现场学习技术,对这项工作加深认知和掌握更多的实际操作经验,培育更多符合国家标准的土木工程专业人才。②作为企业应该加强对现有员工的技能培训,完善培训管理体制,做到既有效又具备规范性。定期组织培训学习活动,讨论工作中遇到的问题并提出自己的相关见解,让枯燥的工程工作变得更有活力。此外,企业还应聘请优秀专家,莅临现场指导,为员工讲解传授最新技术和绿色生态工程意识,既提高员工技能又提升绿色生态意识,推动建筑工程的可持续化发展。
3.2创新技术,同时加强工程机械设备的管理
科技的发展给我们的生活带来了很多的便利和惊喜,有了高耸入云的摩天大楼,有了穿越地下的便捷交通,有了方便生活的高原铁路,这一切的便利都得益于新技术的开发和应用,因此,新形势下我们还应继续研究新的技术,完善现有的土木工程施工技术,引进国外优秀的技术,让我国现有的技术更优。同时加强工程机械设备的管理,在整个工程建设中,机械设备是确保工程顺利进展的基础,因此,在工程中既要确保设备的质量,做好定期的维护保养,还要做好设备的成本管理,选用质优价廉的设备机械,做好预算,为巨大的工程项目节省开支。
3.3加大科研力度,完善现有理论体系和验收标准,健全管理体制
国家应该加大科研力度,完善现有的理论体系,为施工提出更多可行性的指导体系理论,细分施工过程,注重每一个阶段的发展,并设立相应的验收标准,建立明确的监管制度,责任到人,分阶段进行验收,确保每个阶段的良好实施,既保证工期尽快按时完成不拖延又提高工程的质量。同时,健全管理体制,制定严格的管理制度,加强管理减少人为因素干扰工程质量,明确每个岗位人员的具体职责,保证各个施工环节的有效进展。
3.4确立可持续发展绿色经济理念
建筑行业作为对环境污染较严重的企业,应该及时调整发展战略,转变发展思路,迎合当下社会发展需求,推动我国经济的良好转型,实现生态效益和经济效益的统一。将可持续发展绿色经济理念融入到土木工程施工过程,需要企业选用绿色生态的建筑材料,安装消音设备和除尘设备,净化工程施工过程,让建筑行业向绿色产业发展,让城市更美好。
4结语
总之,土木工程施工技术对一个工程的良好完成意义重大,在工程设计和实施阶段都起着关键的作用。因此,面对一个偌大的工程项目,一定要有一个成体系的施工技术支撑,才能保证工程施工的安全性和可行性,确保工程每个环节的顺利实施。所以,为了推动我国建筑业的良好发展,必须尽快完善土木工程施工技术日益凸显的问题,优化人才队伍,提升科技含量,实现传统建筑业的转型,推动建筑业的生态化发展。
参考文献
[1]刘虹艳.土木工程施工技术及创新的研究[J].江西建材,2017(05):64~65.
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[3]刘江.关于土木工程建筑施工技术及创新的探究[J].科技创新与应用,2016(32):263.
[4]吴治安.土木工程施工中钢结构技术的应用[J].居业,2016(04):111+113.
[5]张俊峰.浅谈基于创新原则的土木工程施工技术[J].江西建材,2015(03):55.
[6]吴潇杭,钱杭伟.土木工程施工管理中存在的问题分析[J].中华民居(下旬刊),2013(07):222~223.
【关键词】土木工程;施工技术
前言
土木工程的英文是Civil Engineering ,直译是民用工程,它是建造各种工程的统称。它既指建设的对象,即建造在地上,地下,水中的工程设施,也指应用的材料设备和进行的勘测,设计施工,保养,维修等专业技术。
一、土木工程施工技术的特点 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。
二、工程中的建筑结构
建筑工程就是兴建房屋规划,勘测,设计,施工的总称。
房屋建筑一般包括十个部分:(1)埋在地下的基础和地下室(2)承载外力并把力传到基础的柱子,楼板,梁,框架墙,屋盖及支撑体系(3)四周的饿维护结构和中间的隔墙(4)房屋内外的装饰(5)控制环境的供暖,通风,空气调节,照明,防火隔声等系统(6)楼梯间,电梯或自动扶梯等垂直传输系统(7)闭路电视,电话,计算机网络等通讯体系(8)电力系统(9)卫生设备和给水排水系统(10)垃圾处理系统。
Pier Luigi Nervy说过:建筑结构说穿了,不过就是受力体的反力与内部应力如何与外力达到平衡。建筑首先要解决,也是必须要解决的问题就是受力的问题。我们把解决这个问题的学科称为建筑力学。建筑力学有可以分为:静力学,材料力学和结构力学三大力学体系。建筑力学是讨论和研究建筑结构及构件在荷载和其他因素影响的工作状况,也就是建筑的强度,刚度,稳定性。在载荷作用下,承受载荷和传递载荷的建筑结构和构件会引起周围的物体对它们的作用,同时物件本身受载荷作用而产生变形,并且存在着破坏的可能性,但是结构本身就具有一定的抵抗变形和破坏的能力,而结构的承载能力的大小是与构件的材料,截面的几何尺寸,受力性质,工作条件和构造情况有关。而这些关系都可以由力学关系式通过计算而得以解决。
三、土木工程施工技术研究
1.软土地基施工与石方爆破施工 软土地基施工特点:往往不能满足承载力和变形能力的要求,施工时如果采取措施不当,往往会发生路基或建筑物地基失稳或严重下沉,造成建筑物破坏或不能正常使用,需要进行加固,加固方法:换土垫层法、强夯法、振冲法、砂桩挤密法、深层搅拌法、堆载预压法、化学法等;土石方爆破施工:适用环境:开挖时遇到岩石,施工现场地下障碍物的清除、旧建筑物和构筑物的拆除,施工的工序:打孔放药、引爆、排渣;特点:施工费用低、效率高、有震动和粉尘危害,对旧建筑物、构筑物的拆除,还可以采用静力破碎等配合施工工艺,是拆除在低震动、低粉尘、无公害的情况下进行。
2.灌注桩施工与墩式基础施工 (1)灌注桩施工是在施工现场的桩位处用机械或人工成孔,然后在孔内放入钢筋笼、浇筑混凝土(或者直接浇筑混凝土)而成的一种施工方法。成孔工艺:干作业成孔、泥浆护壁成孔、套管成孔、人工成孔、爆扩成孔等。其特点:能适应地层的变化、施工时振动小、噪声低、工艺要求较高、施工后混凝土需要养护且不能立即承受荷载。 (2)墩式基础是在人工或机械成孔的大直径孔中浇筑混凝土(或者放钢筋笼、浇筑混凝土)而成的大直径基础。目前,我国多用人工挖孔,故又称为大直径人工挖孔桩。墩式基础特点:端部直接支撑在岩石或坚硬土层上,桩的强度和刚度都很大,有较大的承载能力。
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:
(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)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。
(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。
四、结束语
总之,土木工程施工技术在近几十年虽然有了飞速发展,但是土木工程施工至今仍以手工操作、半机械作业为主,劳动效率大大低于其他产业部门,还属于劳动力密集型的产业,现代土木工程施工技术的发展方向,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。
参考文献:
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