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摘要：在土木工程施工技术中,工程实践经验先行于理论,因为有些客观情况过于复杂,很难如实反映室内实验或理论分析,另外只有进行工程实践才能揭示新的问题。近些年以来，伴随着我国经济社会的飞速发展，建筑行业也迎来了发展的黄金时期。然而，在土木工程的施工过程中，安全事故频频发生并且呈现上升趋势。本文针对土木工程施工技术及创新进行研究。供同行参考。
关键词：土木工程；施工技术；技术创新
中图分类号： S969 文献标识码： A
引 言：一般来说,土木工程施工具有以下特点:固定性、流动性和多样性。固定性是指施工地点相对固定,一般在选定施工地点后,不会产生很大的变动;流动性是指施工队伍的流动性和在同一工程上施工人员作业空间的流动;多样性是指各种工程的不同,从建筑类型到施工设施和施工方法都有不同的特点。
一、传统施工技术
土木工程传统的施工技术贯穿在工程的建设中,方法也随着结构形式、材料、地基基础、外界环境的不同而变化。下面主要针对地基基础的施工、混凝土结构施工和钢结构施工进行介绍。
1. 地基基础施工
桩基础施工是地基基础施工的最主要方法,在设计时分为两类极限状态设计,分别是承载能力极限状态和正常使用极限状态。根据建筑规模、功能特征和对差异变形的适应性以及桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度,要按照不同的的设计等级进行施工,具体参照《桩基施工规范》。
按承载性状划分,基桩有两种类型,即摩擦型桩和端承型桩,摩擦型桩又分为摩擦桩和端承摩擦桩,端承桩又分为端承桩和摩擦端承桩。摩擦桩在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载是由桩侧摩阻承受,端阻力可以忽略;端承摩擦桩在极限状态下,桩顶竖向荷载则是由桩侧阻力承受主要部分。端承桩在极限状态下,桩顶竖向荷载由桩端阻力承受,桩侧阻力可以忽略不计;摩擦端承桩则是由桩端阻力承受大部分的竖向荷载。按照成桩方法分类,还有非挤土桩、挤土桩和部分挤土桩三种,制作基桩的材料也不是单一的,主要分为木桩、混凝土桩、钢桩等,不同类型和不同材料桩的施工方案和适宜的基础亦有所不同。在桩基础施工中,首先要确定选择桩型。
在桩基础施工中,不仅要主要单根桩的施工质量,还要综合考虑,特别是群桩基础,要考虑避免不均匀沉降。预制桩吊运时单吊点和双吊点的设置,按照吊点跨间正弯矩与吊点处的负弯矩相等的原则进行布置,同时要考虑预制桩吊运时可能会受到的冲击和振动。桩基础施工中钻孔灌注桩的主要步骤是:桩定位放线、钻机就位并校正垂直度、钻孔清土、灌注并搅拌混凝土、制作安放钢筋笼、成桩验收并进行质量检验。
2 .混凝土结构施工
按照施工中浇制混凝土的地点分为预制法和现浇法。预制法是在别处而非施工现场浇筑混凝土,预制混凝土以其低廉的成本、出色的性能,成为建筑业的新宠。在使用预制法施工时,要确保预制模的尺寸準确,并严格按照施工顺序进行。现浇法则是在施工现场支模浇筑混凝土,是大多数建筑物采用的方式,应用更早更广泛。预应力混凝土施工中,根据张拉预应力筋的顺序还分为先张法和后张法。
3. 钢结构施工
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。
钢结构在施工过程中,关键点还有连接的出来,主要有螺栓连接、焊接等,铆接因为其灵活性的限制而逐渐被淘汰。处理连接问题时分两个部分,一是选择连接方式,二是准确确定连接位置,如果连接不当对整个结构的整体性会产生不利影响,成为结构的薄弱点,构成安全隐患。
二、新型施工技术
施工技术无论是在设计阶段还是在施工阶段,都具有非常重要的作用,往往决定设计者设计思想的实现与否。就施工本身而言,任何一个工程项目,其施工过程都受到地质条件、材料性能、荷载条件、现场条件、资源状况和气候条件的限制。要想发展新型的施工技术,实现创新,必须从这些限制方面着手,突破制约,实现优化。下面仅针对深基坑支挡技术新发展和新型预应力技术两方面进行探讨。
1. 深基坑支挡技术发展
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,深基坑支挡问题越来越多。在这些需求和障碍的促进下,深基坑支挡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。
第一,桩、桩—锚支挡体系。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。第二,支挡与承重结构一体化。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,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,减小认为不确定因素对施工质量的影响。
2.土木工程施工技术的现状
工程控制理论最早应用于军事工程和航天工程。近几十年来，随着现代控制理论、大系统理论、智能化控制的出现，这一理论不仅仅局限于高尖端的技术领域的应用，其已逐步应用到社会、经济、规划、管理等社会生活的各个领域。日本是较早将工程控制理论应用到土木工程的国家，特别是应用在地下工程中隧道、盾构以及大跨度桥梁的施工上。利用工程控制理论，主要是对工程中关键位结构的应力、挠度等参数进行测试，通过对测试结果的分析，最后返回现场指导施工。
上世纪90年代，随着我国大量工程项目的出现，人们越来越意识到施工过程的控制对工程质量、安全的重要作用，提出了对地下工程进行信息化施工、对高层建筑进行施工力学分析、对大跨空间结构寻形分析、对桥梁工程进行施工控制的思想和方法。特别是在桥梁施工的应用方面，较为系统的利用现代控制理论进行施工控制，取得了不少成功的经验，在地下工程中，尽管没有引人施工控制概念，但仍是按照工程控制理论的思想指导施工，总结出“理论导向、经验判断、严密监控、适度反算”的信息化施工理论。在高层建筑的施工中，已经开始考虑混凝土材料的收缩、徐变对施工的影响。
国外土木工程施工控制技术的研究和应用主要存在以下问题：
2.1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。
2.2缺少验收标准与规范。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。
2.3管理体制问题。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。
三、结束语
土木工程建设是一个综合的大工程,且对安全性要求高,因为这联系着人们的生命财产安全,因而施工技术至关重要。在土木工程施工过程中,还存在一定的问题,比如理论研究不能适应工程建设的需要,缺少验收标准和规范,管理体制问题等。要想解决这些问题,其中一个办法就是发展施工技术,在过去的土木工程建设中,人们总结了大量宝贵的经验,也在教训中得到启示,因而施工技术也在不断发展和创新,这将给加快土木工程发展很大的帮助。
参考文献 ：
[1] 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.
[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.
关键词：土木工程；施工技术；技术创新
中图分类号： S969 文献标识码： A
引 言：一般来说,土木工程施工具有以下特点:固定性、流动性和多样性。固定性是指施工地点相对固定,一般在选定施工地点后,不会产生很大的变动;流动性是指施工队伍的流动性和在同一工程上施工人员作业空间的流动;多样性是指各种工程的不同,从建筑类型到施工设施和施工方法都有不同的特点。
一、传统施工技术
土木工程传统的施工技术贯穿在工程的建设中,方法也随着结构形式、材料、地基基础、外界环境的不同而变化。下面主要针对地基基础的施工、混凝土结构施工和钢结构施工进行介绍。
1. 地基基础施工
桩基础施工是地基基础施工的最主要方法,在设计时分为两类极限状态设计,分别是承载能力极限状态和正常使用极限状态。根据建筑规模、功能特征和对差异变形的适应性以及桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度,要按照不同的的设计等级进行施工,具体参照《桩基施工规范》。
按承载性状划分,基桩有两种类型,即摩擦型桩和端承型桩,摩擦型桩又分为摩擦桩和端承摩擦桩,端承桩又分为端承桩和摩擦端承桩。摩擦桩在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载是由桩侧摩阻承受,端阻力可以忽略;端承摩擦桩在极限状态下,桩顶竖向荷载则是由桩侧阻力承受主要部分。端承桩在极限状态下,桩顶竖向荷载由桩端阻力承受,桩侧阻力可以忽略不计;摩擦端承桩则是由桩端阻力承受大部分的竖向荷载。按照成桩方法分类,还有非挤土桩、挤土桩和部分挤土桩三种,制作基桩的材料也不是单一的,主要分为木桩、混凝土桩、钢桩等,不同类型和不同材料桩的施工方案和适宜的基础亦有所不同。在桩基础施工中,首先要确定选择桩型。
在桩基础施工中,不仅要主要单根桩的施工质量,还要综合考虑,特别是群桩基础,要考虑避免不均匀沉降。预制桩吊运时单吊点和双吊点的设置,按照吊点跨间正弯矩与吊点处的负弯矩相等的原则进行布置,同时要考虑预制桩吊运时可能会受到的冲击和振动。桩基础施工中钻孔灌注桩的主要步骤是:桩定位放线、钻机就位并校正垂直度、钻孔清土、灌注并搅拌混凝土、制作安放钢筋笼、成桩验收并进行质量检验。
2 .混凝土结构施工
按照施工中浇制混凝土的地点分为预制法和现浇法。预制法是在别处而非施工现场浇筑混凝土,预制混凝土以其低廉的成本、出色的性能,成为建筑业的新宠。在使用预制法施工时,要确保预制模的尺寸準确,并严格按照施工顺序进行。现浇法则是在施工现场支模浇筑混凝土,是大多数建筑物采用的方式,应用更早更广泛。预应力混凝土施工中,根据张拉预应力筋的顺序还分为先张法和后张法。
3. 钢结构施工
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。
钢结构在施工过程中,关键点还有连接的出来,主要有螺栓连接、焊接等,铆接因为其灵活性的限制而逐渐被淘汰。处理连接问题时分两个部分,一是选择连接方式,二是准确确定连接位置,如果连接不当对整个结构的整体性会产生不利影响,成为结构的薄弱点,构成安全隐患。
二、新型施工技术
施工技术无论是在设计阶段还是在施工阶段,都具有非常重要的作用,往往决定设计者设计思想的实现与否。就施工本身而言,任何一个工程项目,其施工过程都受到地质条件、材料性能、荷载条件、现场条件、资源状况和气候条件的限制。要想发展新型的施工技术,实现创新,必须从这些限制方面着手,突破制约,实现优化。下面仅针对深基坑支挡技术新发展和新型预应力技术两方面进行探讨。
1. 深基坑支挡技术发展
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,深基坑支挡问题越来越多。在这些需求和障碍的促进下,深基坑支挡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。
第一,桩、桩—锚支挡体系。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。第二,支挡与承重结构一体化。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,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,减小认为不确定因素对施工质量的影响。
2.土木工程施工技术的现状
工程控制理论最早应用于军事工程和航天工程。近几十年来，随着现代控制理论、大系统理论、智能化控制的出现，这一理论不仅仅局限于高尖端的技术领域的应用，其已逐步应用到社会、经济、规划、管理等社会生活的各个领域。日本是较早将工程控制理论应用到土木工程的国家，特别是应用在地下工程中隧道、盾构以及大跨度桥梁的施工上。利用工程控制理论，主要是对工程中关键位结构的应力、挠度等参数进行测试，通过对测试结果的分析，最后返回现场指导施工。
上世纪90年代，随着我国大量工程项目的出现，人们越来越意识到施工过程的控制对工程质量、安全的重要作用，提出了对地下工程进行信息化施工、对高层建筑进行施工力学分析、对大跨空间结构寻形分析、对桥梁工程进行施工控制的思想和方法。特别是在桥梁施工的应用方面，较为系统的利用现代控制理论进行施工控制，取得了不少成功的经验，在地下工程中，尽管没有引人施工控制概念，但仍是按照工程控制理论的思想指导施工，总结出“理论导向、经验判断、严密监控、适度反算”的信息化施工理论。在高层建筑的施工中，已经开始考虑混凝土材料的收缩、徐变对施工的影响。
国外土木工程施工控制技术的研究和应用主要存在以下问题：
2.1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。
2.2缺少验收标准与规范。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。
2.3管理体制问题。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。
三、结束语
土木工程建设是一个综合的大工程,且对安全性要求高,因为这联系着人们的生命财产安全,因而施工技术至关重要。在土木工程施工过程中,还存在一定的问题,比如理论研究不能适应工程建设的需要,缺少验收标准和规范,管理体制问题等。要想解决这些问题,其中一个办法就是发展施工技术,在过去的土木工程建设中,人们总结了大量宝贵的经验,也在教训中得到启示,因而施工技术也在不断发展和创新,这将给加快土木工程发展很大的帮助。
参考文献 ：
[1] 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.
[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.