土木工程技術(shù)創(chuàng)新闡述

高凡丁

摘要 ：土木工程施工在我國(guó)的建筑類施工中起著重要的作用，在施工中的地位也越來(lái)越重，土木工程關(guān)系到我國(guó)城市建設(shè)發(fā)展水平和建筑業(yè)的發(fā)展，鐵路建設(shè)是土木工程施工的重要內(nèi)容，只有加強(qiáng)土木工程技術(shù)的創(chuàng)新才能推動(dòng)我國(guó)鐵路建設(shè)不斷發(fā)展。本文著重對(duì)土木工程施工的創(chuàng)新手段進(jìn)行了深入闡述，表現(xiàn)了加強(qiáng)土木工程技術(shù)創(chuàng)新對(duì)土木工程施工發(fā)展起到的重要作用。

關(guān)鍵詞 ：土木工程 施工技術(shù)

前言

土木工程的英文是Civil Engineering ，直譯是民用工程，它是建造各種工程的統(tǒng)稱。它既指建設(shè)的對(duì)象，即建造在地上，地下，水中的工程設(shè)施，也指應(yīng)用的材料設(shè)備和進(jìn)行的勘測(cè)，設(shè)計(jì)施工，保養(yǎng)，維修等專業(yè)技術(shù)。

一、土木工程施工技術(shù)的特點(diǎn)

隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新材料、新結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，大規(guī)模、技術(shù)復(fù)雜的土木工程結(jié)構(gòu)也越來(lái)越多，施工技術(shù)也相應(yīng)隨之不斷發(fā)展。我國(guó)正處在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展時(shí)期，工程建設(shè)數(shù)量多，規(guī)模大，促進(jìn)了我國(guó)施工技術(shù)的發(fā)展。由于土木工程的特點(diǎn)，決定了其生產(chǎn)組織與一般的工廠生產(chǎn)組織不同，每項(xiàng)工程都需要根據(jù)工程性質(zhì)和特點(diǎn)，單獨(dú)進(jìn)行施工組織，施工組織是否科學(xué)合理直接影響到工程項(xiàng)目的成敗，一般來(lái)說(shuō)，土木工程施工具有如下特點(diǎn)：固定性和流動(dòng)性：流動(dòng)性包括施工隊(duì)伍的流動(dòng)和在同一工程上工人在作業(yè)空間上的流動(dòng)；多樣性和單件性：工程各不相同，完全一樣的工程幾乎沒(méi)有龐大性和協(xié)作性、綜合性：需要建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、材料供應(yīng)商等多家不同單位配合協(xié)作完成；復(fù)雜性和易受干擾性：技術(shù)、管理復(fù)雜，易受氣候、周圍環(huán)境等外界因素干擾；投資大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)。（一）樁基施工技術(shù)。土木工程中的樁基施工要求施工人員要合理的選擇適合樁型進(jìn)行施工，還要充分的考慮好單樁和群裝的選擇，以達(dá)到單樁基施工質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，如果施工用的是群樁，就要想到地基會(huì)不會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題；在進(jìn)行預(yù)制的樁基吊運(yùn)時(shí)，要充分的考慮因吊運(yùn)對(duì)樁基產(chǎn)生的強(qiáng)烈沖擊感和振動(dòng)感；施工人員還要有效的進(jìn)行對(duì)樁基鉆孔和混凝土的灌注工作，對(duì)樁基完成了定位放線和校正以及鉆機(jī)的垂直效果、鉆土和清土、混凝土的灌注攪拌、制作安放鋼筋籠、校驗(yàn)等一些工作后，就要對(duì)施工的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，查看是否達(dá)到施工的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

（二）混凝土構(gòu)造技術(shù)施工也是常見(jiàn)的鐵路施工方法。施工中的預(yù)制方法和現(xiàn)行澆灌是混凝土的施工機(jī)構(gòu)中比較常見(jiàn)的施工方法。預(yù)制混凝土方法是混凝土在逐漸的施工管理中被廣泛認(rèn)可的應(yīng)用，預(yù)制的方法具有成本低廉、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，在使用預(yù)制混凝土構(gòu)造技術(shù)時(shí)要首先考慮預(yù)制工具的大小尺寸并且要嚴(yán)格按照施工的規(guī)范操作進(jìn)行。現(xiàn)澆的施工方法比預(yù)制的施工方法應(yīng)用時(shí)間更早，這種方法在施工的現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)支模對(duì)其澆筑。

二、工程中的建筑結(jié)構(gòu)

建筑工程就是興建房屋規(guī)劃，勘測(cè)，設(shè)計(jì)，施工的總稱。

房屋建筑一般包括十個(gè)部分：（1）埋在地下的基礎(chǔ)和地下室（2）承載外力并把力傳到基礎(chǔ)的柱子，樓板，梁，框架墻，屋蓋及支撐體系（3）四周的餓維護(hù)結(jié)構(gòu)和中間的隔墻（4）房屋內(nèi)外的裝飾（5）控制環(huán)境的供暖，通風(fēng)，空氣調(diào)節(jié)，照明，防火隔聲等系統(tǒng)（6）樓梯間，電梯或自動(dòng)扶梯等垂直傳輸系統(tǒng)（7）閉路電視，電話，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等通訊體系（8）電力系統(tǒng)（9）衛(wèi)生設(shè)備和給水排水系統(tǒng)（10）垃圾處理系統(tǒng)。

Pier Luigi Nervy說(shuō)過(guò)：建筑結(jié)構(gòu)說(shuō)穿了，不過(guò)就是受力體的反力與內(nèi)部應(yīng)力如何與外力達(dá)到平衡。建筑首先要解決，也是必須要解決的問(wèn)題就是受力的問(wèn)題。我們把解決這個(gè)問(wèn)題的學(xué)科稱為建筑力學(xué)。建筑力學(xué)有可以分為：靜力學(xué)，材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)三大力學(xué)體系。建筑力學(xué)是討論和研究建筑結(jié)構(gòu)及構(gòu)件在荷載和其他因素影響的工作狀況，也就是建筑的強(qiáng)度，剛度，穩(wěn)定性。在載荷作用下，承受載荷和傳遞載荷的建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)件會(huì)引起周圍的物體對(duì)它們的作用，同時(shí)物件本身受載荷作用而產(chǎn)生變形，并且存在著破壞的可能性，但是結(jié)構(gòu)本身就具有一定的抵抗變形和破壞的能力，而結(jié)構(gòu)的承載能力的大小是與構(gòu)件的材料，截面的幾何尺寸，受力性質(zhì)，工作條件和構(gòu)造情況有關(guān)。而這些關(guān)系都可以由力學(xué)關(guān)系式通過(guò)計(jì)算而得以解決。

三、土木工程施工技術(shù)研究

1.軟土地基施工與石方爆破施工 軟土地基施工特點(diǎn)：往往不能滿足承載力和變形能力的要求，施工時(shí)如果采取措施不當(dāng)，往往會(huì)發(fā)生路基或建筑物地基失穩(wěn)或嚴(yán)重下沉，造成建筑物破壞或不能正常使用，需要進(jìn)行加固，加固方法：換土墊層法、強(qiáng)夯法、振沖法、砂樁擠密法、深層攪拌法、堆載預(yù)壓法、化學(xué)法等；土石方爆破施工：適用環(huán)境：開挖時(shí)遇到巖石，施工現(xiàn)場(chǎng)地下障礙物的清除、舊建筑物和構(gòu)筑物的拆除，施工的工序：打孔放藥、引爆、排渣；特點(diǎn)：施工費(fèi)用低、效率高、有震動(dòng)和粉塵危害，對(duì)舊建筑物、構(gòu)筑物的拆除，還可以采用靜力破碎等配合施工工藝，是拆除在低震動(dòng)、低粉塵、無(wú)公害的情況下進(jìn)行。

2.灌注樁施工與墩式基礎(chǔ)施工 （1）灌注樁施工是在施工現(xiàn)場(chǎng)的樁位處用機(jī)械或人工成孔，然后在孔內(nèi)放入鋼筋籠、澆筑混凝土（或者直接澆筑混凝土）而成的一種施工方法。成孔工藝：干作業(yè)成孔、泥漿護(hù)壁成孔、套管成孔、人工成孔、爆擴(kuò)成孔等。其特點(diǎn)：能適應(yīng)地層的變化、施工時(shí)振動(dòng)小、噪聲低、工藝要求較高、施工后混凝土需要養(yǎng)護(hù)且不能立即承受荷載。 （2）墩式基礎(chǔ)是在人工或機(jī)械成孔的大直徑孔中澆筑混凝土（或者放鋼筋籠、澆筑混凝土）而成的大直徑基礎(chǔ)。目前，我國(guó)多用人工挖孔，故又稱為大直徑人工挖孔樁。墩式基礎(chǔ)特點(diǎn)：端部直接支撐在巖石或堅(jiān)硬土層上，樁的強(qiáng)度和剛度都很大，有較大的承載能力。

3.沉井基礎(chǔ)施工 沉井是由刃腳、井筒、內(nèi)隔墻等組成的呈圓形或矩形的筒狀鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，多用于重型設(shè)備基礎(chǔ)、橋墩、水泵站、取水結(jié)構(gòu)、超高層建筑物的基礎(chǔ)等，施工過(guò)程：施工時(shí)首先制作井筒，然后在井筒內(nèi)挖土，使井筒靠其自重沉入土中。井筒的最下端為刃腳，形狀如刀刃，在沉井下沉過(guò)程中使沉井切入土中。沉井的外壁為井筒，在下沉過(guò)程中起擋土作用，同時(shí)靠其自重可以克服筒壁與土之間的摩阻力和刃腳底部的土阻力，使沉井能在自重作用下逐步下沉。

4.預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的截面小、剛度大、抗裂性和耐久性好，能充分發(fā)揮鋼材和混凝土各自的性能，在土木工程中得到了廣泛的應(yīng)用。其施工具體方法主要分為以下三種：

（1）先張法施工：先張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，然后再澆筑混凝土構(gòu)件的一種施工方法主要施工過(guò)程是在澆筑混凝土構(gòu)件之前，張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋并將其臨時(shí)錨固在臺(tái)座或鋼模上，然后澆筑混凝土構(gòu)件，待混凝土到達(dá)一定強(qiáng)度、混凝土與鋼筋之間有足夠的粘結(jié)力后，放松預(yù)應(yīng)力鋼筋，借助混凝土與預(yù)應(yīng)力鋼筋之間的粘結(jié)，使混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。

（2）后張法施工：是先制作混凝土構(gòu)件后張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的一種施工方法，要施工過(guò)程：先制作混凝土構(gòu)件并預(yù)留孔道，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，將預(yù)應(yīng)力鋼筋傳入孔道，利用張拉機(jī)具張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，然后用錨具將預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固在構(gòu)件端部，最后進(jìn)行孔道灌漿。

（3）粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工：是在后張法基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)，要施工過(guò)程：采用表面有涂料、外面包有塑料套管的預(yù)應(yīng)力筋，鋪設(shè)在模板內(nèi)，然后澆筑混凝土，待混凝土到達(dá)設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度后，再進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉、錨固。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，土木工程施工技術(shù)在近幾十年雖然有了飛速發(fā)展，但是土木工程施工至今仍以手工操作、半機(jī)械作業(yè)為主，勞動(dòng)效率大大低于其他產(chǎn)業(yè)部門，還屬于勞動(dòng)力密集型的產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代土木工程施工技術(shù)的發(fā)展方向，除了要有滿足當(dāng)前土木工程建設(shè)需要而與之配套的施工技術(shù)，還要向高效率、無(wú)公害、高質(zhì)量、機(jī)械化、智能化、高技術(shù)含量、信息化的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]段樹金主編.土木工程概論.北京：中國(guó)鐵道出版社，2005.

[2]關(guān)于土木工程施工的探討.