淺論土木工程施工技術(shù)

摘要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了建筑市場(chǎng)的迅速崛起，本文介紹了土木工程的概念和領(lǐng)域，分析了土木工程施工技術(shù)的特點(diǎn)，簡(jiǎn)要討論了幾種土木工程施工技術(shù)，并對(duì)其領(lǐng)域的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：土木工程 施工技術(shù) 特點(diǎn) 領(lǐng)域

近年國(guó)內(nèi)的土木工程事業(yè)在施工控制中已經(jīng)取得了較好的成果，但整體上講，我國(guó)土木工程還有待進(jìn)一步的發(fā)展，隨著國(guó)際聯(lián)合工程結(jié)構(gòu)建設(shè)項(xiàng)目增多，對(duì)施工的控制和施工力學(xué)的發(fā)展，需要在實(shí)踐中，總結(jié)反省，思考存在問(wèn)題的解決方法

一、土木工程的概念及領(lǐng)域

土木工程是建造各類(lèi)工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。它包含內(nèi)容廣泛，即包括所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)維修等技術(shù)活動(dòng)；也包括工程建設(shè)的對(duì)象，即建造在地上或地下、陸上或水中，直接或間接為人類(lèi)生活、生產(chǎn)、軍事、科研服務(wù)的各種工程設(shè)施，例如房屋、道路、鐵路、運(yùn)輸管道、隧道、橋梁、運(yùn)河、堤壩、港口、電站、飛機(jī)場(chǎng)、海洋平臺(tái)、給水和排水以及防護(hù)工程等。其主要學(xué)科分類(lèi)有：巖土工程、結(jié)構(gòu)工程、結(jié)構(gòu)工程、供熱、供燃?xì)?、通風(fēng)及空調(diào)工程、防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程、橋梁與隧道工程等。

二、土木工程施工技術(shù)的特點(diǎn)

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，不斷涌現(xiàn)了各種環(huán)保節(jié)能的新材料、新結(jié)構(gòu)，同時(shí)，規(guī)模浩大、技術(shù)復(fù)雜的土木工程結(jié)構(gòu)也越來(lái)越多，為了適應(yīng)市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)，施工技術(shù)也隨之不斷發(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，從而帶動(dòng)了我國(guó)施工技術(shù)的發(fā)展。土木工程有其自有的特點(diǎn)，其生產(chǎn)作業(yè)與一般的工廠生產(chǎn)組織不同，它每項(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，這導(dǎo)致了工程項(xiàng)目的成敗受到施工組織是否科學(xué)合理的直接影響?？傮w而言，土木工程施工具有如下特點(diǎn)：固定性和流動(dòng)性：固定性體現(xiàn)在工程的不可移動(dòng)性上，流動(dòng)性包括作業(yè)空間上的的流動(dòng)和施工隊(duì)伍的流動(dòng)；多樣性：每個(gè)工程各不相同，即便外觀結(jié)構(gòu)看似相同也會(huì)因水位地質(zhì)條件和其他施工條件不同造成施工時(shí)的差異；協(xié)作性和綜合性：工程的施工需要建設(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，各單位溝通協(xié)作對(duì)工程的實(shí)施影響很大，同時(shí)，每個(gè)工程都由多個(gè)分部工程構(gòu)成，涉及專(zhuān)業(yè)很多，綜合性較強(qiáng)；復(fù)雜性和易受干擾性：工程建設(shè)的技術(shù)復(fù)雜，管理難度大，易受氣候、周?chē)h(huán)境等外界因素干擾；一般投資大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)。

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(kāi)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。一是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。二是墩式基礎(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：一是先張法施工：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。二是后張法施工：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。三是粘結(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、發(fā)展和展望

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步，工程施工時(shí)對(duì)環(huán)境和社會(huì)所造成的危害也逐漸降低，以后土木工程施工技術(shù)的發(fā)展方向主要有以下幾個(gè)方面：施工時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)得到普遍應(yīng)用，高性能材料的發(fā)展提高了結(jié)構(gòu)的整體性能，建筑施工工業(yè)化程度顯著提高，空間站、海底建筑、地下建筑的迅速發(fā)展，新工藝的出現(xiàn)帶動(dòng)了新結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生，新能源和能源多極化等。無(wú)論是在設(shè)計(jì)階段還是在施工階段，施工技術(shù)都具有非常重要的作用，這表現(xiàn)在設(shè)計(jì)意圖的實(shí)現(xiàn)和表達(dá)往往取決于施工技術(shù)的好壞。因此，在一定條件下，設(shè)計(jì)者在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮當(dāng)前技術(shù)能否實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)、功能方面的要求。就工程施工本身而言，任何一個(gè)工程項(xiàng)目都是一個(gè)復(fù)雜的、綜合的系統(tǒng)工程，其施工過(guò)程受到多種因素的制約，如地質(zhì)條件、氣候條件、荷載條件、材料性能、現(xiàn)場(chǎng)條件等。同時(shí)，施工中還存在著理想與顯示的差異。因此，施工技術(shù)的控制與管理就是要在施工過(guò)程中對(duì)施工技術(shù)實(shí)時(shí)進(jìn)行識(shí)別、調(diào)整和預(yù)測(cè)，最終在允許的誤差范圍之內(nèi)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)最佳目標(biāo)。土木工程施工管理是工程管理的重要組成部分，其涉及專(zhuān)業(yè)類(lèi)別繁、人員復(fù)雜且時(shí)間貫穿整個(gè)施工過(guò)程，難度較大但成果較好，能有效地較少工程的質(zhì)量安全事故，是施工階段宏觀質(zhì)量和施工狀態(tài)宏觀安全的保證。

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(mén)，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。