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【摘 要】文章文章主要结合我国国情以及社会需要,分析了土木工程的现状,并指出了土木工程发展的趋势,旨在为我国土木工程的发展提供些许参考意见。
【关键词】土木工程;现状;发展趋势
一、土木工程概述
土木工程施工是为了将工程设计师的建设思想、建设意图和建筑构思转化为实际建筑工程的过程。从古至今,任何一项工程项目,如古代的穴居巢穴、现在的保障性安居住房、城市下水管道和城市高架桥道路等,都需要通过土木工程施工来实现。
土木工程从新石器时代出现开始,到文艺复兴时期,这是土木工程的起步阶段,土木工程施工受制于科学技术水平,土木工程施工技术并没有取得很大的突破。在文艺复兴以后,科学技术随着自然科学的发展也不断的变得先进,这也使得土木工程施工技术取得了巨大的飞跃,土木工程施工技术进入高速发展的时期,到现今,土木工程施工技术仍在不断的高速发展。
在我国,自从改革开放以后,土木工程施工技术得打了快速的发展,尤其是在市政工程建设方面,土木工程施工技术的发展促进了一大批政府主导建设的安居保障性住房的高质量和高速度建造。
二、土木工程的发展现状
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业结构、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、灌漿法、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、我国土木工程施工新技术的应用
1、新型预应力技术
新型预应力技术是在工程结构受应力的影响下进行改进的,该技术是对体外预应力的应用与发展,体外应力主要指的是预应力筋分布在钢筋混凝土结构截面之外的预应力,与传统的土木工程施工技术相比,新型预应力技术能够提供有粘结或无粘结预应力的相互对应,能够减少应力对结构的影响。体外预应力在预应力混凝土道桥施工中、跨度较大的土木工程施工中、特殊结构施工中等都得到广泛的应用,而且效果极佳。通过在实践中应用分析,该施工技术的使用具有便于操作、减小预应力摩擦带来的损失等优点,能够有效的提高土木工程施工质量,而且,对工程使用寿命的延长也有着一定的作用。
2、深基坑支护技术
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,深基坑支护问题越来越多。在这些需求和障碍的促进下,深基坑支护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。
2.1桩、桩—锚支护体系。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;
2.2支护与承重结构一体化。用于临时支护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,减小不确定因素对施工质量的影响。
3、钻孔灌注桩基础施工技术
钻孔灌注桩基础施工技术的施工关键要点有四点:一是注重钻孔机的安装与定位。钻机位置的偏差不能大于2cm,可使用千斤顶等机架使钻头、固定钻杆、护筒中心、重滑轮在同一直线;二是压入套管。压入套管的垂直度主要取决于挖掘开始阶段5-6m深时的垂直度;三是钻孔。首先是保证开孔质量,在压好护筒的基础上做好垂直度与中线,避免出现偏斜现场。其次是在采用冲击式或冲抓式钻机施工时,要注意因为震动所产生的影响因素。最后是钢筋笼和灌注混凝土。除了按照预定的顺序一个个进行时,还要避免相互之间的干扰,一般可以采取从中央向两边施工,以避免钻桩震动所引起的桩身上抬。四是灌注混凝土。要保证灌注质量除了严格清理孔、端正摆放钢筋笼并加固外,还需要注意在灌注混凝土时不能中断,否则很容易出现断桩的现象。
【关键词】土木工程;现状;发展趋势
一、土木工程概述
土木工程施工是为了将工程设计师的建设思想、建设意图和建筑构思转化为实际建筑工程的过程。从古至今,任何一项工程项目,如古代的穴居巢穴、现在的保障性安居住房、城市下水管道和城市高架桥道路等,都需要通过土木工程施工来实现。
土木工程从新石器时代出现开始,到文艺复兴时期,这是土木工程的起步阶段,土木工程施工受制于科学技术水平,土木工程施工技术并没有取得很大的突破。在文艺复兴以后,科学技术随着自然科学的发展也不断的变得先进,这也使得土木工程施工技术取得了巨大的飞跃,土木工程施工技术进入高速发展的时期,到现今,土木工程施工技术仍在不断的高速发展。
在我国,自从改革开放以后,土木工程施工技术得打了快速的发展,尤其是在市政工程建设方面,土木工程施工技术的发展促进了一大批政府主导建设的安居保障性住房的高质量和高速度建造。
二、土木工程的发展现状
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业结构、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、灌漿法、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、我国土木工程施工新技术的应用
1、新型预应力技术
新型预应力技术是在工程结构受应力的影响下进行改进的,该技术是对体外预应力的应用与发展,体外应力主要指的是预应力筋分布在钢筋混凝土结构截面之外的预应力,与传统的土木工程施工技术相比,新型预应力技术能够提供有粘结或无粘结预应力的相互对应,能够减少应力对结构的影响。体外预应力在预应力混凝土道桥施工中、跨度较大的土木工程施工中、特殊结构施工中等都得到广泛的应用,而且效果极佳。通过在实践中应用分析,该施工技术的使用具有便于操作、减小预应力摩擦带来的损失等优点,能够有效的提高土木工程施工质量,而且,对工程使用寿命的延长也有着一定的作用。
2、深基坑支护技术
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,深基坑支护问题越来越多。在这些需求和障碍的促进下,深基坑支护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。
2.1桩、桩—锚支护体系。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;
2.2支护与承重结构一体化。用于临时支护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,减小不确定因素对施工质量的影响。
3、钻孔灌注桩基础施工技术
钻孔灌注桩基础施工技术的施工关键要点有四点:一是注重钻孔机的安装与定位。钻机位置的偏差不能大于2cm,可使用千斤顶等机架使钻头、固定钻杆、护筒中心、重滑轮在同一直线;二是压入套管。压入套管的垂直度主要取决于挖掘开始阶段5-6m深时的垂直度;三是钻孔。首先是保证开孔质量,在压好护筒的基础上做好垂直度与中线,避免出现偏斜现场。其次是在采用冲击式或冲抓式钻机施工时,要注意因为震动所产生的影响因素。最后是钢筋笼和灌注混凝土。除了按照预定的顺序一个个进行时,还要避免相互之间的干扰,一般可以采取从中央向两边施工,以避免钻桩震动所引起的桩身上抬。四是灌注混凝土。要保证灌注质量除了严格清理孔、端正摆放钢筋笼并加固外,还需要注意在灌注混凝土时不能中断,否则很容易出现断桩的现象。