對土木建筑工程施工技術現狀及創新分析

齊明明 李倫光

(鄭州市第一建筑集團有限公司，河南 鄭州 450000)

對土木建筑工程施工技術現狀及創新分析

齊明明 李倫光

(鄭州市第一建筑集團有限公司，河南 鄭州 450000)

土木工程施工是建設中常遇到的工程建筑設施的施工技術的統稱，它既指建筑物建設的對象，即建設施工在地面上下及水中的多樣工程建設，也指所應用的材料、設備和所進行的勘測設計、施工、保養、維修等技術，土木工程對對國民經濟建設和人民生活具有重要影響，人類的一切活動都離不開土木工程。工業、農業、交通、通訊、教育等各項事業，都離不開土木工程。諸如工廠、礦井、鐵路、公路、橋梁、商店、住宅、醫院、學校、農田水利等工程建設，統稱基本建設，都是土木工程的“用武之地”。是一門不斷發展的學科，土木工程的進步不僅為人類生產、生活提供了最基本的物質保障，而且大大地推進了相關科學和技術的進步。而土木工程施工是以各工種工程( 如基礎工程、砌筑工程、鋼筋工程、模板工程、混凝土工程、結構安裝工程、防水工程、裝飾工程等) 的施工技術為研究對象，研究主要工種工程的施工工藝和施工方法，以保證能夠選擇適合具體施工對象的施工方案和制定保證質量、安全的技術組織措施。

傳統施工技術 工程建設 技術創新

1、建筑施工技術現狀及特點

隨著經濟和科學技術的發展，新材料、新結構不斷出現，大規模、技術復雜的土木工程結構也越來越多，施工技術也相應隨之不斷發展。我國正處在經濟高速發展時期，工程建設數量多，規模大，促進了我國施工技術的發展。由于土木工程的特點，決定了其生產組織與一般的工廠生產組織不同，每項工程都需要根據工程性質和特點，單獨進行施工組織，施工組織是否科學合理直接影響到工程項目的成敗，一般來說，土木工程施工具有如下特點：固定性和流動性：流動性包括施工隊伍的流動和在同一工程上工人在作業空間上的流動；多樣性和單件性：工程各不相同，完全一樣的工程幾乎沒有龐大性和協作性、綜合性：需要建設、設計、施工、監理、材料供應商等多家不同單位配合協作完成；復雜性和易受干擾性：技術、管理復雜，易受氣候、周圍環境等外界因素干擾；投資大、生產周期長。土木工程傳統的施工技術貫穿在工程的建設中,方法也隨著結構形式、材料、地基基礎、外界環境的不同而變化。下面主要針對地基基礎的施工、混凝土結構施工和鋼結構施工進行介紹。

1.1 地基基礎施工

樁基礎施工是地基基礎施工的最主要方法,在設計時分為兩類極限狀態設計,分別是承載能力極限狀態和正常使用極限狀態。根據建筑規模、功能特征和對差異變形的適應性以及樁基問題可能造成建筑破壞或影響正常使用的程度,要按照不同的的設計等級進行施工,具體參照《樁基施工規范》。

按承載性狀劃分,基樁有兩種類型,即摩擦型樁和端承型樁,摩擦型樁又分為摩擦樁和端承摩擦樁,端承樁又分為端承樁和摩擦端承樁。摩擦樁在承載能力極限狀態下,樁頂豎向荷載是由樁側摩阻承受,端阻力可以忽略;端承摩擦樁在極限狀態下,樁頂豎向荷載則是由樁側阻力承受主要部分。端承樁在極限狀態下,樁頂豎向荷載由樁端阻力承受,樁側阻力可以忽略不計;摩擦端承樁則是由樁端阻力承受大部分的豎向荷載。按照成樁方法分類,還有非擠土樁、擠土樁和部分擠土樁三種,制作基樁的材料也不是單一的,主要分為木樁、混凝土樁、鋼樁等,不同類型和不同材料樁的施工方案和適宜的基礎亦有所不同。在樁基礎施工中,首先要確定選擇樁型。

在樁基礎施工中,不僅要主要單根樁的施工質量,還要綜合考慮,特別是群樁基礎,要考慮避免不均勻沉降。預制樁吊運時單吊點和雙吊點的設置,按照吊點跨間正彎矩與吊點處的負彎矩相等的原則進行布置,同時要考慮預制樁吊運時可能會受到的沖擊和振動。樁基礎施工中鉆孔灌注樁的主要步驟是:樁定位放線、鉆機就位并校正垂直度、鉆孔清土、灌注并攪拌混凝土、制作安放鋼筋籠、成樁驗收并進行質量檢驗。

1.2 混凝土結構施工

按照施工中澆制混凝土的地點分為預制法和現澆法。預制法是在別處而非施工現場澆筑混凝土,預制混凝土以其低廉的成本、出色的性能,成為建筑業的新寵。在使用預制法施工時,要確保預制模的尺寸準確,并嚴格按照施工順序進行。現澆法則是在施工現場支模澆筑混凝土,是大多數建筑物采用的方式,應用更早更廣泛。預應力混凝土施工中,根據張拉預應力筋的順序還分為先張法和后張法。

1.3 鋼結構施工

鋼結構施工的主要工作是構件的吊裝,在施工前要切實做好準備工作,包括場地清理、道路修筑、基礎準備、構件運輸、檢查裝備等。鋼構件運送先后順序要按照施工順序進行,構件運到現場后,應盡量存放在起吊位置,并用足夠支承面的木枕墊底。吊裝前應該核準構件標號、位置。并清除表面,摩擦面要保持干燥清潔。考慮到鋼結構工程的特殊性,可能會在施工過程中用到氧氣、乙炔類焊接工具,所以要準備滅火器謹防發生火災。

鋼結構在施工過程中,關鍵點還有連接的出來,主要有螺栓連接、焊接等,鉚接因為其靈活性的限制而逐漸被淘汰。處理連接問題時分兩個部分,一是選擇連接方式,二是準確確定連接位置,如果連接不當對整個結構的整體性會產生不利影響,成為結構的薄弱點,構成安全隱患。

2、新型施工技術

施工技術無論是在設計階段還是在施工階段,都具有非常重要的作用,往往決定設計者設計思想的實現與否。就施工本身而言,任何一個工程項目,其施工過程都受到地質條件、材料性能、荷載條件、現場條件、資源狀況和氣候條件的限制。要想發展新型的施工技術,實現創新,必須從這些限制方面著手,突破制約,實現優化。下面僅針對深基坑支擋技術新發展和新型預應力技術兩方面進行探討。

2.1 深基坑支擋技術發展

由于高層建筑的發展、抗震與人防的需要和地下空間利用的需求,再加上大型深埋設備基礎的施工,深基坑支擋問題越來越多。在這些需求和障礙的促進下,深基坑支擋技術在下面兩個方面得到了較大的發展,實現是施工技術的創新。首先，樁、樁—錨支擋體系。對于開挖深度大、坑壁土質差的情況,通常采用灌注樁—預應力錨桿體系。引進的套管水沖法成錨工藝適用于地下水位上下的各種類型的土層,但效率不盡人意。其次，支擋與承重結構一體化。用于臨時支擋的樁或者地下連續墻和永久性的柱、地下室墻一體化后,施工速度得到提高,投資效果得到加強,資源得到節約,得到良好的技術經濟效益。另外,鉆孔灌注樁施工中更加先進的施工工藝—旋挖已經投入使用,使成孔質量得到保證,減小認為不確定因素對施工質量的影響。

2.2 新型預應力技術

體外預應力作為后張預應力體系的重要分支之一,是預應力施工技術的發展和創新,是近年來的熱點。顧名思義,體外預應力是指預應力筋布置在混凝土截面外的預應力,與傳統的布置于構件截面內的預應力筋,所提供的有粘結或者無粘結預應力相對應。體外預應力現階段主要應用在特種結構、預應力混凝土橋梁和大跨度建筑工程結構中,形成了兩種主要體系。體系一是有粘結體外預應力體系,優點是預應力摩擦損失小,因為孔道管在結構體外,容易檢查和控制管道的鋪設質量及其水密性;體系二是無粘結體外預應力體系,優點是可采用單根張拉工藝,易于操作,且單根無粘結筋的摩擦損失極小。體外預應力相對于傳統預應力體系有很多優點,對工程經濟效益有積極影響。

3、結語

土木工程建設是一個綜合的大工程，且對安全性要求高，因為這聯系著人們的生命財產安全，因而施工技術至關重要。在土木工程施工過程中，還存在一定的問題，比如理論研究不能適應工程建設的需要，缺少驗收標準和規范，管理體制問題等。要想解決這些問題，其中一個辦法就是發展施工技術，在過去的土木工程建設中，人們總結了大量寶貴的經驗，也在教訓中得到啟示，因而施工技術也在不斷發展和創新，這將給加快土木工程發展很大的幫助。除了要有滿足當前土木工程建設需要而與之配套的施工技術，還要向高效率、無公害、高質量、機械化、智能化、高技術含量、信息化的方向發展。

TU75

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1007–6344（2015）01–0126–01