吳磊 沈建強(qiáng) 李俊

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、流動性和多樣性。固定性是指施工地點(diǎn)相對固定,一般在選定施工地點(diǎn)后,不會產(chǎn)生很大的變動;流動性是指施工隊(duì)伍的流動性和在同一工程上施工人員作業(yè)空間的流動;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)。

1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,同時要考慮預(yù)制樁吊運(yùn)時可能會受到的沖擊和振動。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,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?，F(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、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。處理連接問題時分兩個部分,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)對整個結(jié)構(gòu)的整體性會產(chǎn)生不利影響,成為結(jié)構(gòu)的薄弱點(diǎn),構(gòu)成安全隱患。

2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)力相對于傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力體系有很多優(yōu)點(diǎn),對工程經(jīng)濟(jì)效益有積極影響。

3結(jié)語

土木工程建設(shè)是一個綜合的大工程,且對安全性要求高,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。

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