土木工程施工技术及发展趋势的探讨

摘要：现代城市的结构和发展和施工的多方面要求，共同决定了施工技术的同步发展和应用。加强土木工程施工技术的研究是十分必要的。本文结合多年来的工作经验，对土木工程施工技术进行了研究，具有重要的参考意义。

关键词：土木工程；施工技术；发展趋势

中图分类号：TU71文献标识码： A

在土木工程施工技术中，工程实践经验先行于理论，由于有些客观情况过于复杂，难以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提示新的问题。土木工程不仅为人类生活、生产提供了物质保障，而且大大推进了科技的进步，同时这是一门不断发展的学科，因而土木工程施工技术也在不断地涌现新材料、新技术。

1.土木工程的施工技术

1.1深基坑支护设计

对于建筑的深基坑支护设计,就目前而言,一般并不包括在施工图合同内容中。设计单位根据建筑总平面图所标定的、相邻既有建筑物或构筑物的分布情况,结合基坑侧壁的土质和高度,在旋工图上提出有关支护的原则性意见和建议;具体的工作则由施工单位自行解决或另行委托专项支护设计。

据了解,目前已经有专业的计算机应用程序在深基坑支护设计中得到应用,只是相当比例的设计院没有配备;这其中固然有技术风险与经济收益不相称的实际因素。但这种现状与当今深基坑支护技术的发展趋势、以及城市施工现场条件严重背离,对设计人员消化吸收新的支护技术尤其不利,应当引起设计院管理层与设计人员的重视、并尽快加以改进。

1.2钻孔灌注桩基础

高层建筑普遍采用的钻孔灌注桩基础的设计,通常设计人员在施工图上一般对施工机具的选用并未加以明确限定,任由建设单位选择;而建设单位从节省造价的出发点考虑,最终选择的工程桩成孔机具多是涡锥钻,且实质上是以个体单机为单位的涡锥钻。结果导致施工图上标明的工艺指标难以做到严格控制,不可避免地出现较多数量问题桩,桩承载力也不能充分形成;至于工作面的整洁更是无从谈起,烂泥污水充斥基坑,施工进度缓慢。

事实上,更加先进的施工工艺———旋挖———已经投入应用;考察新技术开发区某些施工现场,由于采用了先进进口旋挖机具:

（1）设备和旋工工艺先进、人为不确定因素很少,使成孔质量得到了充分保证,桩孔的垂直度、孔底清渣程度等各项指标非常令人满意。

（2）对比于同桩径、同桩长的涡锥成孔桩,单桩极限承载力一般要提高将近百分之四十至五十(静压检验数据),这足以抵消因机具费用较高而增加的单桩造价;折算成单位极限承载力造价,则两者接近或持平。

（3）对比某两个基坑作业面面积相近的工地,两台旋挖机具日成桩数与最大密度排布的涡锥成桩数量相当(均为18根),而且前者提出的泥土即时可以装车运出工地,综合效率高于后者。

（4）施工现场异常整洁,地面无泥,只有少量的清水可很容易地有组织排除。基于以上的对比,本人认为,旋挖成桩工艺的先进性十分明显;设计人员应该在施工图上明确对先进施工机具的选择。同时又因为旋挖成桩单桩成本较高,应注意提出较全面的对比数据,以说服建设单位接受。

1.3砌体工程施工

原则：对孔、错缝、反砌。 砌筑施工时，砌块应底面朝上砌筑（反砌—易于铺放砂浆和保证水平灰缝砂浆的饱满 度这也是确定砌体强度指标的试件的基本砌法），从转角或定位处开始砌筑，内外墙应同时砌,纵横墙交错搭接；对孔错缝搭砌，个别情况下无法对孔砌筑时，可错孔砌筑，但搭接长度不应小于90㎜。若不能保证此长度应在灰缝中设拉结钢筋。砌体临时间断处应砌成斜槎，斜槎长度不应小于高度的2/3。若留斜槎有困难，除转角处外也可砌成直槎，但必须采用拉结网片或其他措施，以保证连接牢靠。砌体的灰缝应做到横平竖直、砂浆饱满，严禁用水冲浆灌缝。

（1）组砌方法应正确，上、下错缝，交接处咬槎搭砌，掉角严重的空心砖不宜使用。

（2）水平灰缝不宜大于15mm，应砂浆饱满，平直道顺，立缝用砂浆填实。

（3）空心砖墙在地面或楼面上先砌三皮实心砖，空心砖墙砌至梁或楼板下，用实心砖斜砌挤紧，并用砂浆填实。

（4）空心砖墙按设计要求设置构造柱、圈梁、过梁或现浇混凝土带。

（5）各种预留洞、预埋件等，应按设计要求设置，避免后剔凿。

（6）空心砖墙门窗框两侧用实心砖砌筑，每边不少于24cm。

（7）转角及交接处同时砌筑，不得留直槎，斜槎高不大于1.2m。

（8）拉通线砌筑时，随砌、随吊、随靠，保证墙体垂直、平整、不允许砸砖修墙。平灰缝厚10～20mm，垂直灰缝15～30mm；缝宽应在30mm以内，用C20细石混凝土灌实。缝宽超过130mm时，用砖镶砌。

2.土木工程的发展趋势

2.1进一步发展高层、大跨结构，钢结构将得到加速发展，相关的问题将成为研究热点：

(1)大跨结构体系及关键技术，大型复杂结构体系的现代设计理；

(2)针对高层钢结构的体系与布置、结构的动力特性、结构的可靠性评价、结构的空间稳定、各种设计荷载和钢结构可靠度的比较研究；

(3)研究和开拓各类杂交空间结构体系和巨型网格结构体系；

(4)研究各类大跨空间结构的实用分析方法，包括结构临界荷载的分析方法，结构实用抗震分析方法，常用曲面风载体型系数的计算等；

(5)革新大跨空间结构的施工方法，发展和推广空间结构的高空悬挑安装法及地面安装、整体提升或顶升的施工安装方法；

2.2大力发展高性能混凝土

美国混凝土学会将高性能混凝土定义为具有易灌实、易密实，不离析，能长期保持优越的力学性质，早期强度高、韧性好，体积稳定、在恶劣环境下使用寿命长等所要求性能的匀质混凝土。1992年里约热内卢召开的地球峰会将“可持续发展”定义为“与地球生态系统相协调的经济活动”。指出对环境无害的混凝土技术的基础赖以建立的3个主要支柱是对混凝土原材料的节约、混凝土耐久性的提高以及混凝土技术从简约法到整体法的转变。

因此发展高性能混凝土必须采用可持续发展的、对环境无害的混凝土技术，在研制各种外加剂和胶凝材料的同时，更应大力研究骨料替代、水泥替代和矿物掺料的使用等利用废弃材料来改善混凝土的性能，提高其耐久性的方法。如：采用轧碎的废弃混凝土代替碎石，用粉煤灰中的飞灰或细灰作硬凝材料；采用炼铁副产品高炉矿碴代替水泥；用粉煤灰及高炉矿碴作水泥的混合料或混凝土的矿物掺料等。

2.3预应力混凝土材料及技术

预应力混凝土材料及技术本身将有所创新和发展，并将推动新材料、新技术、新理论及新设计方法不断涌现。其应用研究将主要体现在以下几方面：

（1）混凝土将继续朝高强、高性能方向发展；免振混凝土、密筋混凝土可能在结构中试用；

(2)大直径、大截面钢绞线的研制、生产；超过2000级的高强钢绞线也可能推出；镀锌、环氧涂层钢绞线将被采用；不锈钢绞线的应用将有大的增长；耐久、轻质(重量只有钢材的20%)、更高强(>2000)的高性能纤维加强塑料筋将较多地获得应用；碳纤维加劲塑料()、玻璃纤维加劲塑料、芳纶纤维加劲塑料。

(3)新型无粘结预应力筋及体外预应力配筋将得到开发和应用；

(4)预应力混凝土结构的耐久性、抗火、抗震、抗爆等性能研究及它们的设计方法研究；

(5)预应力混凝土与钢筋混凝土的结合，预应力混凝土与纤维混凝土的结合以及其它材料的结合；

(6)预应力轻混凝土的发展和预应力混凝土结构的计算理论的完善以及预应力混凝土结构的拆除、重建方法以及预应力作为结构加固和调整内力的措施的研究； (7)发展和推广现代预应力空间结构体系，一是研究和推广应用预应力技术来提升结构刚度，调整结构风力的分布，如预应力网格结构、预应力斜拉网格结构；二是研究通过预应力技术来形成新的空间结构，如张弦梁结构、张拉整体结构和索穹顶结构等。

3.结束语

新世纪，我国的经济将继续快速发展，因此，土木工程建设将继续增长，建设高潮不会突然停止，但会有起伏，也不会无限期地延续下去，不过，还将延续相当长一段时间。譬如，为迎接西部大开发，甘肃省集中力量，全方位地加强基础设施建设，即大搞土木工程，近期全面加快公路、铁路、机场、水利、能源、天然气管道、通讯、广播等建设，2000年固定资产投资将首次突破400亿元。

参考文献：

[1]教富英.试论工民建施工的工序质量控制[J].中国高新技术企业,2007(8).

[2]薛剑锋,林建华.高层建筑设计中建筑师与结构师的协作[J].重庆建筑大学学报(社会科学版),2000(3).

[3]贾瑞庆,龚靖.工民建质量事故分析之一[J].东北电力学院学报,2001(3）.