淺論土木工程施工技術

摘要：經濟的發展帶動了建筑市場的迅速崛起，本文介紹了土木工程的概念和領域，分析了土木工程施工技術的特點，簡要討論了幾種土木工程施工技術，并對其領域的發展方向進行了展望。

關鍵詞：土木工程 施工技術 特點 領域

近年國內的土木工程事業在施工控制中已經取得了較好的成果，但整體上講，我國土木工程還有待進一步的發展，隨著國際聯合工程結構建設項目增多，對施工的控制和施工力學的發展，需要在實踐中，總結反省，思考存在問題的解決方法

一、土木工程的概念及領域

土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統稱。它包含內容廣泛，即包括所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工、保養維修等技術活動；也包括工程建設的對象，即建造在地上或地下、陸上或水中，直接或間接為人類生活、生產、軍事、科研服務的各種工程設施，例如房屋、道路、鐵路、運輸管道、隧道、橋梁、運河、堤壩、港口、電站、飛機場、海洋平臺、給水和排水以及防護工程等。其主要學科分類有：巖土工程、結構工程、結構工程、供熱、供燃氣、通風及空調工程、防災減災工程及防護工程、橋梁與隧道工程等。

二、土木工程施工技術的特點

近年來，隨著經濟和科學技術的迅速發展，不斷涌現了各種環保節能的新材料、新結構，同時，規模浩大、技術復雜的土木工程結構也越來越多，為了適應市場和經濟的迅速增長，施工技術也隨之不斷發展。我國正處在經濟高速發展時期，工程建設數量多，規模大，從而帶動了我國施工技術的發展。土木工程有其自有的特點，其生產作業與一般的工廠生產組織不同，它每項工程都需要根據工程性質和特點，單獨進行施工組織，這導致了工程項目的成敗受到施工組織是否科學合理的直接影響。總體而言，土木工程施工具有如下特點：固定性和流動性：固定性體現在工程的不可移動性上，流動性包括作業空間上的的流動和施工隊伍的流動；多樣性：每個工程各不相同，即便外觀結構看似相同也會因水位地質條件和其他施工條件不同造成施工時的差異；協作性和綜合性：工程的施工需要建設、設計、施工、監理、材料供應商等多家不同單位配合協作完成，各單位溝通協作對工程的實施影響很大，同時，每個工程都由多個分部工程構成，涉及專業很多，綜合性較強；復雜性和易受干擾性：工程建設的技術復雜，管理難度大，易受氣候、周圍環境等外界因素干擾；一般投資大、生產周期長。

三、土木工程施工技術研究

1.軟土地基施工與石方爆破施工。軟土地基施工特點：往往不能滿足承載力和變形能力的要求，施工時如果采取措施不當，往往會發生路基或建筑物地基失穩或嚴重下沉，造成建筑物破壞或不能正常使用，需要進行加固，加固方法：換土墊層法、強夯法、振沖法、砂樁擠密法、深層攪拌法、堆載預壓法、化學法等；土石方爆破施工：適用環境：開挖時遇到巖石，施工現場地下障礙物的清除、舊建筑物和構筑物的拆除，施工的工序：打孔放藥、引爆、排渣；特點：施工費用低、效率高、有震動和粉塵危害，對舊建筑物、構筑物的拆除，還可以采用靜力破碎等配合施工工藝，是拆除在低震動、低粉塵、無公害的情況下進行。

2.灌注樁施工與墩式基礎施工。一是灌注樁施工是在施工現場的樁位處用機械或人工成孔，然后在孔內放入鋼筋籠、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：干作業成孔、泥漿護壁成孔、套管成孔、人工成孔、爆擴成孔等。其特點：能適應地層的變化、施工時振動小、噪聲低、工藝要求較高、施工后混凝土需要養護且不能立即承受荷載。二是墩式基礎是在人工或機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。目前，我國多用人工挖孔，故又稱為大直徑人工挖孔樁。墩式基礎特點：端部直接支撐在巖石或堅硬土層上，樁的強度和剛度都很大，有較大的承載能力。

3.沉井基礎施工。沉井是由刃腳、井筒、內隔墻等組成的呈圓形或矩形的筒狀鋼筋混凝土結構，多用于重型設備基礎、橋墩、水泵站、取水結構、超高層建筑物的基礎等，施工過程：施工時首先制作井筒，然后在井筒內挖土，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，在沉井下沉過程中使沉井切入土中。沉井的外壁為井筒，在下沉過程中起擋土作用，同時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.預應力混凝土工程施工。預應力混凝土結構的截面小、剛度大、抗裂性和耐久性好，能充分發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：先張拉預應力鋼筋，然后再澆筑混凝土構件的一種施工方法主要施工過程是在澆筑混凝土構件之前，張拉預應力鋼筋并將其臨時錨固在臺座或鋼模上，然后澆筑混凝土構件，待混凝土到達一定強度、混凝土與鋼筋之間有足夠的粘結力后，放松預應力鋼筋，借助混凝土與預應力鋼筋之間的粘結，使混凝土產生預壓應力。二是后張法施工：是先制作混凝土構件后張拉預應力鋼筋的一種施工方法，要施工過程：先制作混凝土構件并預留孔道，待混凝土達到一定強度后，將預應力鋼筋傳入孔道，利用張拉機具張拉預應力鋼筋，然后用錨具將預應力鋼筋錨固在構件端部，最后進行孔道灌漿。三是粘結預應力施工：是在后張法基礎上發展起來，要施工過程：采用表面有涂料、外面包有塑料套管的預應力筋，鋪設在模板內，然后澆筑混凝土，待混凝土到達設計要求的強度后，再進行預應力筋的張拉、錨固。

四、發展和展望

隨著經濟的發展和科學的進步，工程施工時對環境和社會所造成的危害也逐漸降低，以后土木工程施工技術的發展方向主要有以下幾個方面：施工時計算機技術得到普遍應用，高性能材料的發展提高了結構的整體性能，建筑施工工業化程度顯著提高，空間站、海底建筑、地下建筑的迅速發展，新工藝的出現帶動了新結構的產生，新能源和能源多極化等。無論是在設計階段還是在施工階段，施工技術都具有非常重要的作用，這表現在設計意圖的實現和表達往往取決于施工技術的好壞。因此，在一定條件下，設計者在進行設計時必須考慮當前技術能否實現其設計對結構、功能方面的要求。就工程施工本身而言，任何一個工程項目都是一個復雜的、綜合的系統工程，其施工過程受到多種因素的制約，如地質條件、氣候條件、荷載條件、材料性能、現場條件等。同時，施工中還存在著理想與顯示的差異。因此，施工技術的控制與管理就是要在施工過程中對施工技術實時進行識別、調整和預測，最終在允許的誤差范圍之內實現設計最佳目標。土木工程施工管理是工程管理的重要組成部分，其涉及專業類別繁、人員復雜且時間貫穿整個施工過程，難度較大但成果較好，能有效地較少工程的質量安全事故，是施工階段宏觀質量和施工狀態宏觀安全的保證。

總之，土木工程施工技術在近幾十年雖然有了飛速發展，但是土木工程施工至今仍以手工操作、半機械作業為主，勞動效率大大低于其他產業部門，還屬于勞動力密集型的產業，現代土木工程施工技術的發展方向，除了要有滿足當前土木工程建設需要而與之配套的施工技術，還要向高效率、無公害、高質量、機械化、智能化、高技術含量、信息化的方向發展。