土木工程施工技術(shù)及創(chuàng)新

郭雁靈

在土木工程施工技術(shù)中，工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)先行于理論，因?yàn)橛行┛陀^情況過于復(fù)雜，很難如實(shí)反映室內(nèi)實(shí)驗(yàn)或理論分析，另外只有進(jìn)行工程實(shí)踐才能揭示新的問題。土木工程不僅為人類生活、生產(chǎn)提供了物質(zhì)保障，而且大大推進(jìn)了科技的進(jìn)步，同時(shí)這是一門不斷發(fā)展的學(xué)科，因而土木工程施工技術(shù)也在不斷涌現(xiàn)新材料、新技術(shù)。

一般來說，土木工程施工具有以下特點(diǎn)：固定性、流動(dòng)性和多樣性。固定性是指施工地點(diǎn)相對(duì)固定，一般在選定施工地點(diǎn)后，不會(huì)產(chǎn)生很大的變動(dòng)；流動(dòng)性是指施工隊(duì)伍的流動(dòng)性和在同一工程上施工人員作業(yè)空間的流動(dòng)；多樣性是指各種工程的不同，從建筑類型到施工設(shè)施和施工方法都有不同的特點(diǎn)。

一、傳統(tǒng)施工技術(shù)

土木工程傳統(tǒng)的施工技術(shù)貫穿在工程的建設(shè)中，方法也隨著結(jié)構(gòu)形式、材料、地基基礎(chǔ)、外界環(huán)境的不同而變化。下面主要針對(duì)地基基礎(chǔ)的施工、混凝土結(jié)構(gòu)施工和鋼結(jié)構(gòu)施工進(jìn)行介紹。

1.1 地基基礎(chǔ)施工

樁基礎(chǔ)施工是地基基礎(chǔ)施工的最主要方法，在設(shè)計(jì)時(shí)分為兩類極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，分別是承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。根據(jù)建筑規(guī)模、功能特征和對(duì)差異變形的適應(yīng)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(shè)計(jì)等級(jí)進(jìn)行施工，具體參照《樁基施工規(guī)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(tài)下，樁頂豎向荷載是由樁側(cè)摩阻承受，端阻力可以忽略；端承摩擦樁在極限狀態(tài)下，樁頂豎向荷載則是由樁側(cè)阻力承受主要部分。端承樁在極限狀態(tài)下，樁頂豎向荷載由樁端阻力承受，樁側(cè)阻力可以忽略不計(jì)；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?jǐn)D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(chǔ)亦有所不同。在樁基礎(chǔ)施工中，首先要確定選擇樁型。

在樁基礎(chǔ)施工中，不僅要主要單根樁的施工質(zhì)量，還要綜合考慮，特別是群樁基礎(chǔ)，要考慮避免不均勻沉降。預(yù)制樁吊運(yùn)時(shí)單吊點(diǎn)和雙吊點(diǎn)的設(shè)置，按照吊點(diǎn)跨間正彎矩與吊點(diǎn)處的負(fù)彎矩相等的原則進(jìn)行布置，同時(shí)要考慮預(yù)制樁吊運(yùn)時(shí)可能會(huì)受到的沖擊和振動(dòng)。樁基礎(chǔ)施工中鉆孔灌注樁的主要步驟是：樁定位放線、鉆機(jī)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(yàn)收并進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。

1.2 混凝土結(jié)構(gòu)施工

按照施工中澆制混凝土的地點(diǎn)分為預(yù)制法和現(xiàn)澆法。預(yù)制法是在別處而非施工現(xiàn)場澆筑混凝土，預(yù)制混凝土以其低廉的成本、出色的性能，成為建筑業(yè)的新寵。在使用預(yù)制法施工時(shí)，要確保預(yù)制模的尺寸準(zhǔn)確，并嚴(yán)格按照施工順序進(jìn)行。現(xiàn)澆法則是在施工現(xiàn)場支模澆筑混凝土，是大多數(shù)建筑物采用的方式，應(yīng)用更早更廣泛。預(yù)應(yīng)力混凝土施工中，根據(jù)張拉預(yù)應(yīng)力筋的順序還分為先張法和后張法。

1.3 鋼結(jié)構(gòu)施工

鋼結(jié)構(gòu)施工的主要工作是構(gòu)件的吊裝，在施工前要切實(shí)做好準(zhǔn)備工作，包括場地清理、道路修筑、基礎(chǔ)準(zhǔn)備、構(gòu)件運(yùn)輸、檢查裝備等。鋼構(gòu)件運(yùn)送先后順序要按照施工順序進(jìn)行，構(gòu)件運(yùn)到現(xiàn)場后，應(yīng)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(yīng)該核準(zhǔn)構(gòu)件標(biāo)號(hào)、位置。并清除表面，摩擦面要保持干燥清潔?？紤]到鋼結(jié)構(gòu)工程的特殊性，可能會(huì)在施工過程中用到氧氣、乙炔類焊接工具，所以要準(zhǔn)備滅火器謹(jǐn)防發(fā)生火災(zāi)。

鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中，關(guān)鍵點(diǎn)還有連接的出來，主要有螺栓連接、焊接等，鉚接因?yàn)槠潇`活性的限制而逐漸被淘汰。處理連接問題時(shí)分兩個(gè)部分，一是選擇連接方式，二是準(zhǔn)確確定連接位置，如果連接不當(dāng)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的整體性會(huì)產(chǎn)生不利影響，成為結(jié)構(gòu)的薄弱點(diǎn)，構(gòu)成安全隱患。

二、新型施工技術(shù)

施工技術(shù)無論是在設(shè)計(jì)階段還是在施工階段，都具有非常重要的作用，往往決定設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)思想的實(shí)現(xiàn)與否。就施工本身而言，任何一個(gè)工程項(xiàng)目，其施工過程都受到地質(zhì)條件、材料性能、荷載條件、現(xiàn)場條件、資源狀況和氣候條件的限制。要想發(fā)展新型的施工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，必須從這些限制方面著手，突破制約，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。下面僅針對(duì)深基坑支擋技術(shù)新發(fā)展和新型預(yù)應(yīng)力技術(shù)兩方面進(jìn)行探討。

2.1 深基坑支擋技術(shù)發(fā)展

由于高層建筑的發(fā)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(shè)備基礎(chǔ)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(jìn)下，深基坑支擋技術(shù)在下面兩個(gè)方面得到了較大的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)是施工技術(shù)的創(chuàng)新。

第一，樁、樁—錨支擋體系。對(duì)于開挖深度大、坑壁土質(zhì)差的情況，通常采用灌注樁—預(yù)應(yīng)力錨桿體系。引進(jìn)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。第二，支擋與承重結(jié)構(gòu)一體化。用于臨時(shí)支擋的樁或者地下連續(xù)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(qiáng)，資源得到節(jié)約，得到良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。另外，鉆孔灌注樁施工中更加先進(jìn)的施工工藝—旋挖已經(jīng)投入使用，使成孔質(zhì)量得到保證，減小認(rèn)為不確定因素對(duì)施工質(zhì)量的影響。

2.2 新型預(yù)應(yīng)力技術(shù)

體外預(yù)應(yīng)力作為后張預(yù)應(yīng)力體系的重要分支之一，是預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，是近年來的熱點(diǎn)。顧名思義，體外預(yù)應(yīng)力是指預(yù)應(yīng)力筋布置在混凝土截面外的預(yù)應(yīng)力，與傳統(tǒng)的布置于構(gòu)件截面內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋，所提供的有粘結(jié)或者無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力相對(duì)應(yīng)。體外預(yù)應(yīng)力現(xiàn)階段主要應(yīng)用在特種結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁和大跨度建筑工程結(jié)構(gòu)中，形成了兩種主要體系。體系一是有粘結(jié)體外預(yù)應(yīng)力體系，優(yōu)點(diǎn)是預(yù)應(yīng)力摩擦損失小，因?yàn)榭椎拦茉诮Y(jié)構(gòu)體外，容易檢查和控制管道的鋪設(shè)質(zhì)量及其水密性；體系二是無粘結(jié)體外預(yù)應(yīng)力體系，優(yōu)點(diǎn)是可采用單根張拉工藝，易于操作，且單根無粘結(jié)筋的摩擦損失極小。體外預(yù)應(yīng)力相對(duì)于傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力體系有很多優(yōu)點(diǎn)，對(duì)工程經(jīng)濟(jì)效益有積極影響。

三、結(jié)語

土木工程建設(shè)是一個(gè)綜合的大工程，且對(duì)安全性要求高，因?yàn)檫@聯(lián)系著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，因而施工技術(shù)至關(guān)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(yīng)工程建設(shè)的需要，缺少驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，管理體制問題等。要想解決這些問題，其中一個(gè)辦法就是發(fā)展施工技術(shù)，在過去的土木工程建設(shè)中，人們總結(jié)了大量寶貴的經(jīng)驗(yàn)，也在教訓(xùn)中得到啟示，因而施工技術(shù)也在不斷發(fā)展和創(chuàng)新，這將給加快土木工程發(fā)展很大的幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]尚亞偉，應(yīng)巍.土木工程施工技術(shù)發(fā)展與展望[J].土木建筑學(xué)術(shù)文庫，2011.

[2]刁立明.淺析當(dāng)前我國土木工程施工技術(shù)存在的問題與發(fā)展[J].華章，2011.

（作者單位：石家莊建設(shè)集團(tuán)有限公司）