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摘要:改革开放的不断深入与实施,经济建设的快速发展与前进,对于建筑施工行业而言,更是一种挑战又是一种机遇,施工技术在土木工程建设中具有重要的作用,有利于保证工程质量,提高施工效益。文章介绍了地基基础、混凝土结构、钢结构等传统的土木工程施工技术,并分析了土木工程施工技术的创新与发展,其中包括深基坑支挡技术和新型预应力技术,希望能够引起人们对土木工程施工技术的进一步关注。
关键词:土木工程;施工技术;创新;深基坑支挡技术;新型预应力技术
0 前 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。
1 传统土木工程施工技术
施工技术贯穿于土木工程建设的全过程,对工程建设产生重要的作用。传统施工技术是在人们不断总结经验的基础上而产生的,在工程建设中得到了广泛的运用,具体来说,主要包括以下几种施工技术。
1.1地基基础施工技术
桩基基础施工是主要的方法,具体的施工工艺按照《桩基施工规范》进行,桩基分为摩擦型桩和端承型桩,前者在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载由桩侧摩阻承受,端阻力可以忽略,后者桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受主要部分。在施工的时候,需要综合考虑多方面因素,包括单根桩施工质量,桩群基础,并且需要避免不均匀沉降。
1.2混凝土结构施工技术
混凝土浇筑方法包括预制法和现浇法,预制法并不在施工现场浇筑,其性能良好,成本低廉,在施工中的运用越来越广泛。现浇法在施工现场支模浇筑混凝土,是目前运用得最为广泛的方式。
1.3钢结构施工技术
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。
2 土木工程施工技术的创新
施工技术在设计阶段和施工阶段都起着重要的作用,并且还关系到设计者的设计思想能否实现。对于土木工程建设来说,其施工技术的运用和运用效果还往往受到地质条件、施工条件、施工现场条件等因素的制约。为了更好的适应这种情况,提高工程建设效益,有必要推动施工技术的创新与发展。下面将以深基坑支挡技术和新型预应力技术为例,来对施工技术的创新进行进一步解释说明。
2.1深基坑支挡技术
伴随着建筑行业的发展,高层建筑的数量越来越多,为了满足抗震的需要、人防的需要、地下空间利用的需要、深基坑支挡问题越来越多,为了应对这些问题,提高工程建设质量,深基坑支挡技术取得了发展和进步,这实际上是深基坑技术的创新。第一、桩、桩 - 锚支挡体系:在施工过程中,对于开挖深度大、坑壁土质差的情况,常常采用的是灌注桩 - 预应力锚杆体系。采用套管水冲法成锚工艺,其使用范围十分广泛,对于地下水位上下的各种类型的土层,该工艺都能够适用,但是效果不得令人满意,施工效率也比较低;第二、支挡与承重结构一体化:在施工过程中,用于临时支挡的桩或者是地下连续墙和永久性的柱、地下室墙一体化之后,能够取得良好的施工效果,不仅加快了施工速度,还节约了资源,取得良好的效益。此外,在钻孔灌注桩施工过程中,旋挖这一先进的施工工艺已经得到了运用,不仅保证了成孔的质量,还使得人为不确定因素对施工带来的不利影响大大减少,是施工技术的创新与发展,将来在施工中值得进一步推广和运用。
2.2桩基技术
混凝土灌注桩具有适用于任何土层、承载力大、对周围环境影响小等特点,因而发展最快。目前已施工的混凝土灌注桩桩径达3m、孔深达104m。在灌注桩施工中国内还研究应用了后压浆技术,即成桩后通过预埋的注浆管用一定压力将水泥浆压入桩底和桩侧,使之对桩侧底泥皮、桩身和桩端底沉渣、桩周底土层生充填胶结、加筋、固化效应。采用后压浆技术后,可减少桩体积40%,成本降低效果显著。
(1)沉管灌注桩在振动、锤击沉管灌注桩基础上,研究了新的桩型,如新工艺的沉管桩、沉管扩底桩(静压沉管夯扩灌注桩和锤击振动沉管扩底灌注桩)、直径500mm以上的大直径沉管桩等。先张法预应力混凝土管桩逐步扩大应用范围,在防止由于起吊不当、偏打、打桩应力过高、挤土、超静水压力等原因而产生的施工裂缝方面,研究出了有效地措施。
2.3 新型预应力技术
体外预应力是预应力施工技术的创新与发展,近年来在施工中得到了广泛的运用,该技术具体的施工方法是:预应力筋布置在混凝土截面外,与传统的布置在截面内的预应力筋相对应。现阶段,该技术主要运用于特种结构、预应力混凝土桥梁结构、大跨度建筑工程结构当中,形成了两种主要的结构体系,并发挥着各自重要的作用。体系一是有粘结体外预应力体系,预应力摩擦损失十分小;体系二是无粘结体外预应力体系,能够采用单根张拉工艺,操作十分简单,并且单根无粘结筋的摩擦损失十分小。
2.4深基坑支护技术
为适应不同坑深和环境保护要求,在支护墙方面发展了土钉墙、水泥土墙、排桩和地下连续墙等。
(1)土钉墙 费用低、施工方便,适宜于深度不大于15m、周围环境保护要求不十分严格的工程,因此,土钉墙和复合土钉墙近年来发展十分迅速,在软土地区得到应用。
2.4.2地下连续墙 宜用于基坑较深、环境保护要求严格的深基坑工程。近年在北京中银大厦施工中,基础外墙采用封闭式三合一型(防水、护坡、承重)800mm 厚的地下连续墙,深度达30米,在施工中要采取实施可拆式锚杆等特殊措施,与锚杆,降水,土方同步进行,解决了地下连续墙的锚固问题。
(2)预应力地下连续墙作为一个新趋势,也得到了研究与应用。预应力地下连续墙可提高支护墙的刚度30%以上,墙厚度可减薄,内支撑的数量可减少。由于曲线布筋张拉后产生反拱作用,可减少支护墙地变形,支护墙裂缝少,提高了抗渗性。因此,在解决了设计和施工工艺之后,预应力地下连续墙会得到一定地发展。
(3)内支撑H 型钢、钢管、混凝土支撑皆有应用,布置方式根据基坑形状有对撑、角撑、桁(框)架式、圆环式等,还可多种布置方式混合使用。圆环式支撑受力合理、能为挖土提高较大的空间。深、大基坑土方开挖目前多采用反铲挖土机下坑,以分层、分块、对称、限时的方式开挖土方,以减少时空效应的影响,限制支护墙的变形。
3 结束语
总之,土木工程建量的保证和建设效益的提高离不开施工技术的运用。当前在施工过程中仍然存在着一些问题与不足,例如管理体制不完善,管理工作不到位、验收标准和规范不完善等等,要想在土木工程施工中妥善的解决这些问题,其中的一种重要手段就是总结相关的施工经验,推动施工技术的创新与发展,只有这样,才能促进土木工程施工技术的创新,提高土木工程建设的质量和效益。[ID:000365]
参考文献:
[1]吴磊,沈建强,李 俊.土木工程施工技术及创新[J].科技资讯,2012,7(8).
[2]徐芸.我国土木工程施工技术的新发展[J].山西建筑,2012,38(10).·212·
[3]杜国锋,赵彦.土木工程施工系列课程立体教学模式的探索[J].高等建筑教育.2006(02)
[4]赵俊鸿.论土木工程施工课程的实践教学[J].科技信息(学术研究).2007(05)
[5]张潞.地方本科院校《土木工程施工》教学方法研究[J].科技情报开发与经济.2009(02)
[6]席永慧,徐伟,顾浩声,应惠清.土木工程施工课程教学改革探讨[J].高等建筑教育.2009(01)
[7]祝彦知.“土木工程施工”课堂教学及实践教学的改革与实践[J].中国电力教育.2010(21)
摘要:改革开放的不断深入与实施,经济建设的快速发展与前进,对于建筑施工行业而言,更是一种挑战又是一种机遇,施工技术在土木工程建设中具有重要的作用,有利于保证工程质量,提高施工效益。文章介绍了地基基础、混凝土结构、钢结构等传统的土木工程施工技术,并分析了土木工程施工技术的创新与发展,其中包括深基坑支挡技术和新型预应力技术,希望能够引起人们对土木工程施工技术的进一步关注。
关键词:土木工程;施工技术;创新;深基坑支挡技术;新型预应力技术
0 前 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。
1 传统土木工程施工技术
施工技术贯穿于土木工程建设的全过程,对工程建设产生重要的作用。传统施工技术是在人们不断总结经验的基础上而产生的,在工程建设中得到了广泛的运用,具体来说,主要包括以下几种施工技术。
1.1地基基础施工技术
桩基基础施工是主要的方法,具体的施工工艺按照《桩基施工规范》进行,桩基分为摩擦型桩和端承型桩,前者在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载由桩侧摩阻承受,端阻力可以忽略,后者桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受主要部分。在施工的时候,需要综合考虑多方面因素,包括单根桩施工质量,桩群基础,并且需要避免不均匀沉降。
1.2混凝土结构施工技术
混凝土浇筑方法包括预制法和现浇法,预制法并不在施工现场浇筑,其性能良好,成本低廉,在施工中的运用越来越广泛。现浇法在施工现场支模浇筑混凝土,是目前运用得最为广泛的方式。
1.3钢结构施工技术
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。
2 土木工程施工技术的创新
施工技术在设计阶段和施工阶段都起着重要的作用,并且还关系到设计者的设计思想能否实现。对于土木工程建设来说,其施工技术的运用和运用效果还往往受到地质条件、施工条件、施工现场条件等因素的制约。为了更好的适应这种情况,提高工程建设效益,有必要推动施工技术的创新与发展。下面将以深基坑支挡技术和新型预应力技术为例,来对施工技术的创新进行进一步解释说明。
2.1深基坑支挡技术
伴随着建筑行业的发展,高层建筑的数量越来越多,为了满足抗震的需要、人防的需要、地下空间利用的需要、深基坑支挡问题越来越多,为了应对这些问题,提高工程建设质量,深基坑支挡技术取得了发展和进步,这实际上是深基坑技术的创新。第一、桩、桩 - 锚支挡体系:在施工过程中,对于开挖深度大、坑壁土质差的情况,常常采用的是灌注桩 - 预应力锚杆体系。采用套管水冲法成锚工艺,其使用范围十分广泛,对于地下水位上下的各种类型的土层,该工艺都能够适用,但是效果不得令人满意,施工效率也比较低;第二、支挡与承重结构一体化:在施工过程中,用于临时支挡的桩或者是地下连续墙和永久性的柱、地下室墙一体化之后,能够取得良好的施工效果,不仅加快了施工速度,还节约了资源,取得良好的效益。此外,在钻孔灌注桩施工过程中,旋挖这一先进的施工工艺已经得到了运用,不仅保证了成孔的质量,还使得人为不确定因素对施工带来的不利影响大大减少,是施工技术的创新与发展,将来在施工中值得进一步推广和运用。
2.2桩基技术
混凝土灌注桩具有适用于任何土层、承载力大、对周围环境影响小等特点,因而发展最快。目前已施工的混凝土灌注桩桩径达3m、孔深达104m。在灌注桩施工中国内还研究应用了后压浆技术,即成桩后通过预埋的注浆管用一定压力将水泥浆压入桩底和桩侧,使之对桩侧底泥皮、桩身和桩端底沉渣、桩周底土层生充填胶结、加筋、固化效应。采用后压浆技术后,可减少桩体积40%,成本降低效果显著。
(1)沉管灌注桩在振动、锤击沉管灌注桩基础上,研究了新的桩型,如新工艺的沉管桩、沉管扩底桩(静压沉管夯扩灌注桩和锤击振动沉管扩底灌注桩)、直径500mm以上的大直径沉管桩等。先张法预应力混凝土管桩逐步扩大应用范围,在防止由于起吊不当、偏打、打桩应力过高、挤土、超静水压力等原因而产生的施工裂缝方面,研究出了有效地措施。
2.3 新型预应力技术
体外预应力是预应力施工技术的创新与发展,近年来在施工中得到了广泛的运用,该技术具体的施工方法是:预应力筋布置在混凝土截面外,与传统的布置在截面内的预应力筋相对应。现阶段,该技术主要运用于特种结构、预应力混凝土桥梁结构、大跨度建筑工程结构当中,形成了两种主要的结构体系,并发挥着各自重要的作用。体系一是有粘结体外预应力体系,预应力摩擦损失十分小;体系二是无粘结体外预应力体系,能够采用单根张拉工艺,操作十分简单,并且单根无粘结筋的摩擦损失十分小。
2.4深基坑支护技术
为适应不同坑深和环境保护要求,在支护墙方面发展了土钉墙、水泥土墙、排桩和地下连续墙等。
(1)土钉墙 费用低、施工方便,适宜于深度不大于15m、周围环境保护要求不十分严格的工程,因此,土钉墙和复合土钉墙近年来发展十分迅速,在软土地区得到应用。
2.4.2地下连续墙 宜用于基坑较深、环境保护要求严格的深基坑工程。近年在北京中银大厦施工中,基础外墙采用封闭式三合一型(防水、护坡、承重)800mm 厚的地下连续墙,深度达30米,在施工中要采取实施可拆式锚杆等特殊措施,与锚杆,降水,土方同步进行,解决了地下连续墙的锚固问题。
(2)预应力地下连续墙作为一个新趋势,也得到了研究与应用。预应力地下连续墙可提高支护墙的刚度30%以上,墙厚度可减薄,内支撑的数量可减少。由于曲线布筋张拉后产生反拱作用,可减少支护墙地变形,支护墙裂缝少,提高了抗渗性。因此,在解决了设计和施工工艺之后,预应力地下连续墙会得到一定地发展。
(3)内支撑H 型钢、钢管、混凝土支撑皆有应用,布置方式根据基坑形状有对撑、角撑、桁(框)架式、圆环式等,还可多种布置方式混合使用。圆环式支撑受力合理、能为挖土提高较大的空间。深、大基坑土方开挖目前多采用反铲挖土机下坑,以分层、分块、对称、限时的方式开挖土方,以减少时空效应的影响,限制支护墙的变形。
3 结束语
总之,土木工程建量的保证和建设效益的提高离不开施工技术的运用。当前在施工过程中仍然存在着一些问题与不足,例如管理体制不完善,管理工作不到位、验收标准和规范不完善等等,要想在土木工程施工中妥善的解决这些问题,其中的一种重要手段就是总结相关的施工经验,推动施工技术的创新与发展,只有这样,才能促进土木工程施工技术的创新,提高土木工程建设的质量和效益。[ID:000365]
参考文献:
[1]吴磊,沈建强,李 俊.土木工程施工技术及创新[J].科技资讯,2012,7(8).
[2]徐芸.我国土木工程施工技术的新发展[J].山西建筑,2012,38(10).·212·
[3]杜国锋,赵彦.土木工程施工系列课程立体教学模式的探索[J].高等建筑教育.2006(02)
[4]赵俊鸿.论土木工程施工课程的实践教学[J].科技信息(学术研究).2007(05)
[5]张潞.地方本科院校《土木工程施工》教学方法研究[J].科技情报开发与经济.2009(02)
[6]席永慧,徐伟,顾浩声,应惠清.土木工程施工课程教学改革探讨[J].高等建筑教育.2009(01)
[7]祝彦知.“土木工程施工”课堂教学及实践教学的改革与实践[J].中国电力教育.2010(21)