刁立明
摘要:針對土木工程施工技術,在介紹其主要特點和現狀的基礎上,以土木工程建設的重要環節——深基坑施工為例,對其施工技術創新進行深入分析,旨在為土木工程的進一步發展提供可靠技術支持。
關鍵詞:土木工程;施工技術;技術創新
土木工程建設是重要的基礎工作,需要用到很多不同的施工技術,為了適應當前對工程建設質量要求的不斷提升,有必要對土木工程施工技術予以創新,不斷探究各類新技術和新理論的應用。
1土木工程施工技術主要特點
施工技術在人類社會快速發展中也得到了一定發展,在漫長的發展歷程中,陳舊的技術措施在近幾年才得到跨越性的改變與發展,尤其是土木工程技術,在近幾年得到了很大的創新與突破。科技發展推動下,不同的新材料和新技術日益涌現,而且也出現了很多的規模巨大且技術復雜的工程。為了良好適應市場發現需求,滿足經濟日益增長的要求,工程的施工技術也在不斷發展和變化。就目前來看,我國正處在經濟發展關鍵時期,工程數量和規模都在不斷增大,這既給施工技術發展帶來了契機,也提出了很大的挑戰。
對于土木工程,其施工主要具有下列特點:第一,固定性,指的是工程的施工地點基本固定,在選定了施工的地點一般不會發生明顯變動;第二,流動性,即施工隊伍與人員頻繁流動,容易產生隱患,管理難度較大;第三,多樣性,指的是不同工程過或不同的分項工程所用施工方法不盡相同;第四,協作性與綜合性,即一項工程的建成需要多個部門和單位的共同努力,另外,工程建設涉及很多不同的專業,有一定綜合性,同時,技術體系比較復雜,需要很大的投資[1]。
2土木工程施工技術現狀分析
部分領域在施工控制上缺少相應的概念及思維方式,標準就更不必提。此外還有一些領域雖然存在一般性標準,而對于創優工程卻缺乏科研方面的準備。提出怎樣的標準對工程長期發展有直接發展,并且也涉及到可操作性方面的問題。然而,應引起注意,應對無經驗借鑒的項目進行全面控制,只有這樣才可以從根本上防止錯誤的發生。由于施工控制涉及到很多領域,特別是材性的分析、反饋分及非線性分析。就目前的實際情況而言,有一般性與應用性之分,雖然如此,還沒有實現系統集成與有價值的分析和應用,此即為施工技術主要弊端之一。
3土木工程施工技術創新——以深基坑施工為例
土木工程項目大范圍和大規模建設,能使施工技術越來越成熟和豐富,不論是工程設計還是施工,為達到預期的建設要求,保證工程質量,相關施工技術都起到了至關重要的作用。工程建設進行會受到很多因素的影響,如地質條件和現場實際情況等,基于此,應積極從施工技術方面著手,努力創新,沖破限制,以此找到最佳的工藝技術。深基坑施工是土木工程施工的重要內容和環節,其技術創新對保證深基坑施工安全、進度和質量都有重要作用與意義,其技術創新表現為以下幾個方面。
3.1支護結構方面
以閉合擋土拱圈為例,采用鋼筋混凝土結構,通過就地灌注而成,采用該支護結構的前提條件是基坑場地允許擋墻結構發生水平方向起拱。該支護結構的矢高應達到基坑邊長的12%以上。整個拱圈由若干二次曲線構成,曲線之間不連接。直接作用于拱圈的壓力可在拱圈中實現平衡[2]。該支護結構無需進入到基坑底面的下部,而且也不需要在全深度范圍內進行配置,能分成多道進行施工,一般每一道的高度為2m。如果基坑場地無法采用這一支護結構,則可采用非閉合形式的拱圈,并在局部設置其它措施,形成混合式的支護結構。當采用拱圈結構時,要加強對滑移與隆起現象的檢查和驗算。在某些實際情況中,還需要通過化學灌漿來形成整體止水帷幕,但即便這樣,這種支護結構的造價也比普通支護結構低,使其在我國很多地區得到廣泛應用。實踐表明,該支護結構的使用相比之前,能降低50%左右的造價。
3.2支撐體系型式方面
對于現在比較常用的基坑支撐體系,若按照形狀與受力性能可以分成以下幾種:單跨壓桿式支撐;多跨壓桿式支撐;雙向多跨壓桿支撐;水平桁架式支撐;水平框架式支撐;豎向斜撐;平面斜角成;井字形撐和斜角撐的相互結合等。支撐體系有很多不同型式,在實際工作中要以基坑的深度、形狀及平面尺寸為依據選擇適宜的形式及施工方法,以保證施工順利完成。某大型建筑工程基坑的支撐體系為環梁和周邊框架充分結合的型式,是現在我國規模最大的環形基坑支撐型式,這種支撐型式能把徑向土壓和水壓都轉化成相應的環向壓應力,確保整個支撐體系都處在安全穩定的狀態,有效限制土體發生的變形[3]。另外,為防止體系由于向上拱而產生失穩的問題,可將體系設計成特殊的鍋底形狀,保證環梁標高不超過基坑的周圈梁。在實際的設計與施工中,需要對溫度應力予以充分考慮。
3.3土體加固方面
對于軟土基坑,尤其是深度相對較大且周圍環境條件比較惡劣的基坑,需在基坑的內部與外部對土體實施有效加固,以此防止變形與隆起,保證坑壁的穩定性,盡可能減少位移。已經得到工程界的認可,對于基坑的支護設計與施工,實際上是對基坑支擋、支撐與加固的充分結合,只有這樣才能實現安全與經濟的根本目標。在土體加固過程中,不僅要利用地基處理技術,而且還要做好基坑降水。以某大型建筑工程為例,在基坑中采用深井泵與真空泵進行聯合降水。完成降水后,對坑底土進行現場實測,發現降水后坑底土實際抗剪強度能提高37%左右,效果十分顯著。
3.4地質勘察要求方面
首先,勘察的范圍要達到基坑挖深的1倍到2倍;在軟土地區,還應進一步擴大。在深大基坑中,需根據周圍下臥層實際情況確定適宜的勘察深度。對于勘察點之間的距離,通常按15-30m嚴格控制,如果基坑的周圍存在既有建筑,則要格外仔細的進行勘查,同時查明地表與地下水實際分布情況,尤其是要注意水土流失與流砂。為準確探明地下情況,可借助地質雷達來掃描檢測[4]。
3.5周邊環境監護方面
首先要對基坑周圍存在的建筑、桿塔、道路橋梁與地下管線進行調查,當發現基坑周圍既有建筑存在裂縫和傾斜時,應廣泛收集相關資料,同時在必要的部位作出明顯標記[5]。之后對不同對象對于地基變形和位移的承受能力進行分析和鑒定,最后制定有針對性的監護方案。監護方案主要有以下三類:其一,適當對支護體系予以加強,對與基坑相距較近的監護對象,適當加深擋墻,也可增加一定的樁長;其二,通過地基補強或結構補強來保護,避免受到基坑施工的干擾和影響;其三,對基坑的坑底與周圍土體實施局部加固處理,將基坑發生的變形控制在允許范圍之內[6]。以上方法需根據基坑的實際情況通過分析和對比選擇。
4結束語
土木工程是一項復雜而系統的工程,涉及很多內容,技術性較強,其施工技術直接決定工程質量與效益。基于此,在實際工作中應對施工技術予以不斷改進和創新,以此在保證施工質量的基礎上,加快施工效率,縮短工期,降低成本,提高工程的整體效益。
參考文獻:
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[6]朱興波. 土木工程建筑施工技術創新探究[J]. 江西建材, 2018(01):72-72.