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关键词:土木工程;施工技术;创新;探究
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言
随着我国经济的快速发展以及人们生活水平的不断提高,我国的建筑业也逐渐的发展起来,土木工程是人类利用自然和改造自然的技术之一,为社会的发展提供了一定的技术支持,但是由于社会发展的需要,对土木工程技术的要求越来越高,近几年,土木工程技术在实际的施工中也取得了一定的成果。
一、土木工程施工技术的创新
土木工程施工技术贯穿于整个工程,在工程中占有非常重要的地位,例如设计人员在进行设计时,要根据施工技术情况选择施工的设备、材料和施工方式等,在施工的过程中,施工现场的施工工序和施工工艺也取决于土木工程施工技术。但是土木工程施工技术在具体的施工实践中受到诸多因素的影响,例如天气条件、工程地址、资源条件等,因此在实践中要克服种种限制,不断创新和突破施工技术,在实践中取得一定的成就,本文以土木工程中深基坑支挡技术、钻孔灌注桩基础施工技术、预应力技术为例,对土木工程施工技术的创新进行探究。
1.深基坑支挡技术
由于在现代社会中,高层建筑越来越多,由于高层建筑对抗震和地下空间的发掘利用的要求更高,因此土木工程中对深基坑支挡技术的要求也越来越高,深基坑支挡技术为了适应社会的发展,满足人类的需要,已经有了较大的创新和改进,主要就是在深基坑支挡技术中应用了桩锚支挡体系,桩锚支挡体系的应用有利于对深度较深的土建工程的挖掘,特别是工程的地质条件较差、坑壁土的密度不高以及土质酥松等情况有较好的作用,如果是地下水位不同的土层要采用引进的套管水冲法成锚工艺。
在土木工程的具体施工中,永久的支撑挡、临时支挡的加固桩和地下支撑墙等在起到支挡作用之外,同时还能起到承重的作用,形成了一体化的承重与支挡系统,这种一体化的承重与支挡系统能够有效的节约资源、能源,提高工作效率,增加工程的社会经济效益。
2.钻孔灌注桩基础施工技术
钻孔灌注桩基础技术也是随着高层建筑的发展逐渐发展起来的,工程的设计人员对钻孔灌注桩基础技术会进行一定的设计,并且充分体现在图纸上,但是在实际施工的时候,钻孔灌注桩基础的材料、施工设备和施工工艺还是要由施工单位自己决定,决定选择什么样的材料、设备和工艺直接影响了钻孔灌注桩基础技术的应用,施工材料的质量和工程施工操作的规范性得不到保障,就会对工程的质量产生一定的影响,因此对于这样的问题,施工单位要积极的采取相应的措施,重视钻孔灌注桩基础施工技术的应用,特别是对钻孔灌注桩基础施工技术的施工材料、施工设备的质量要进行严格的把关,明确操作的规范性,逐渐完善和发展钻孔灌注桩基础施工技术。
3.新型预应力技术
在土木工程中,体外预应力是后张预应力体系的重要组成部分,也是在原有预应力体系的基础上逐渐创新和发展而来的,属于新型的预应力技术。体外预应力与传统的预应力不同,体外预应力就是在土木工程建筑施工中,预应力筋在混凝土截面以外的预应力,而传统的预应力是预应力筋设置在混凝土截面内部的预应力,这两种不同的预应力实现了无粘结或者有粘结的预应力相对应。体外预应力由于自身的特点,目前主要应用在土木工程建筑中结构特殊的建筑、预应力混凝土桥梁以及跨度较大的土木工程建筑中,体外预应力在应用的过程中主要形成了以下几种体系:
首先是有粘结体外预应力体系,这种体系的优点主要是预应力的摩擦和损耗较小,这是因为管道孔的分布位置主要在结构体的外部,这样的分布特点有利于人员进行检查,并且能够有效的控制管道的水密性以及管道的铺设质量;其次就是无粘结体外预应力体系,这种体系的优点是可以在土木工程施工时使用单根张拉工艺,操作起来比较简单,也比较容易控制,并且单根无粘结筋的摩擦损耗较小,总之体外预应力技术与原有的预应力技术相比有很多优点,能够提高土木工程的经济效益。
二、土木工程施工技术创新策略研究
1、开展新型预应力施工技术创新研究
从土木工程现阶段在预应力方面的技术来看,应建立科学的预应力技术体系。从传统的预应力运用情况来看,主要是将预应力筋放置于工程混凝土内部,但是在某些建筑工程跨度大、结构情况相对来说比较特殊的情况下,预应力筋的放置非常重要。而对于新型的体外预应力的研究正是对土木工程施工技术的一大创新之处。在研究中要注意划分为两种主要体系来进行,也即是体外预应力有无粘结体。这两种结构体系都具有良好的价值,在工程施工中都具有自身重要的意义。其中在有粘结体的体系中,其预应力生成的摩擦程度比较低,造成的损失很小;而无粘结体的体系所使用的是单根张拉技术,其操作起来一也相当容易,同时摩擦造成的损失也不大。
2、加强信息技术的运用程度
在网络时代迅速发展的今天,土木工程现行的施工方法显得相当落后,为适应时代要求,提高工作效率与质量,必须将计算机技术引入实际工作当中,通过从单位中选择具有网络技术的人员,进行专门的信息化技术培训,强化其专业方面的知识,让这部分受训人员成为工程施工中的骨干力量,在其带动之下,逐步实现施工技术的智能化、多样化与自动化,只有在现代化先进科学技术的指导下,土木工程施工技术水平才能够得到更进一层的提升。
3、健全管理体制实现技术创新
土木工程施工技术的发展要具备健全的体制,因为科学合理的体制是施工技术得以发展的基础,在建立健全体制的基础上,才能实现技术方面的不断创新与发展。采取科学的管理方法有助于提高施工技术。通过对现有的技术知识充分掌握的前提下,要致力于发掘土木工程的深基坑技术。例如,就深基坑的支挡方面分析,可以逐步建立起桩与锚、支挡与承重的一体化结构体系,因为在以往的施工过程中,传统施工技术效果不明显,达不到令人满意的效果,其效率方面也比较低,通过对新技术的研究可以有效缓解这一现象,对于提高工作效率,加强工程质量,减少工程投入,实现效益最大化具有极大的创新意义。
4、以人为本,注重对施工人员的培训
虽然现在我国的高级工程设计人员的业务能力和国外相比并不弱,但广大施工人员基本的业务素质都很低。这在很大程度上阻碍了施工技术的进一步发展。施工人员是工程建造的实施者,他们业务素质的高低将直接影响着工程的完成质量。所以,注重对施工人员的培训,使每个劳动者都能感受到自身的重要性,提高施工人员的基本素质,这对土木施工技术的改进会起到很大的推动作用。
结束语
我国的国民经济持续快速发展,同时我国土木工程施工技术在诸多领域也已经取得了丰硕的研究成果,但是因为由于研究起步的程度较晚,所以我国土木工程事业的发展至今仍要面对一些难题。土木工程质量的好坏将关系到国计民生,同时也是保证国民经济可持续发展的支柱产业之一,若要想使土木工程相关产业更好地服务于社会建设,就必须迅速了解土木工程发展中的现有问题,同时采取针对性的创新和发展对策,并且不断提高土木工程管理水平与施工质量。
参考文献
[1]翁钊.土木工程施工技术的创新及发展探讨[J].门窗,2013.04:109
关键词:土木工程;现状;发展
1土木工程发展的意义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义从两个方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下开发空间利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究已经取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了巨大的突破,展望未来,土木工程仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
2土木工程的现状
2.1土木工程建设成就巨大
自改革开放以来,我国高层建筑的发展进人了一个崭新的阶段,高层建筑不仅在数量上越来越多,而且在高度上也越来越高。我国将有公路160万km,其中高速公路2.5万km,2010年,全国高速公路将达3万km。
2.2新型建筑材料的开发与应用
近年来,随着高标号水泥的大量生产,钢纤维和玻璃纤维混凝土、聚合物浸渍混凝土等快硬、高强、轻质、复合和节能混凝土的研制,复合、新型墙体材料的开发,钢化玻璃、多功能涂层玻璃、双层中空玻璃等建筑用平板玻璃等的发展,都带来了土木工程的结构形式、设计理论和施工技术等方面的新发展。而从20世纪80年代兴起的碳纤维的应用研究,更是土木工程在这一领域的又一重大突破。国内由吕志涛院士领导的课题组及其他研究机构业已开展利用碳纤维布对钢筋混凝土梁、板、柱进行加固的研究,已取得许多成果,标志着我国在这一领域已处于较为领先的地位。目前,利用碳纤维材料加固修补混凝土结构的技术已在工程中获得应用,其前景非常广阔。
2.3预应力技术的应用
20世纪80年代,我国预应力技术已从单个构件发展到预应力结构的新阶段。预应力技术的应用已扩大到大跨度、大柱网、大开间的多层与高层建筑,连续桥、斜拉桥等桥梁结构,核电站预应力安全壳、大型预应力储仓与储液池,预应力地锚与预应力管桩等特种预应力结构。
预应力技术也是建造大跨度公共建筑、大型会议展览中心及大开间住宅的重要技术,也是高层、超高层建筑和承受特重荷载的结构中不可缺少的关键技术。预应力技术在解决大、高、重、新建筑工程的设计和建造难题中发挥着其独特的优势。
此外,预应力技术还将推动建筑结构的创新,如预应力拉杆替代柱的悬挂建筑结构将获得一定的发展。在公路工程中,预应力技术对解决路面混凝土开裂和减少伸缩缝,提高使用寿命具有良好的应用前景。
2.4土木工程的可靠度理论的研究应用
长期以来,人们一直习惯于以安全系数作为土木工程的评价指标。然而,安全系数只是一个由确定的信息得到的一个定值,它未能考虑设计变量中任何客观存在的变异性,某一特定的安全系数值,对于不同的工程未必具有同样的意义。
考虑实际工程中的不确定因素,对工程进行随机力学分析和可靠度评估具有十分重要的意义。
3土木工程未来的发展趋势
3.1向地下发展
我国城市地下空间的开发尚处于初级阶段,目前已有北京、上海、广州等六个城市建有地铁,已开通的总长度达215公里;设有140个地铁站,北京地铁长度已达41.6公里。现在正在开发地铁的城市,如哈尔滨市、沈阳市等。
3.2防震抗风与减灾
随着超高层、超大跨桥梁和大跨结构等大型复杂结构的兴建,结构设计呈现更长、更高、更柔的发展趋势。许多情况下风荷载和地震荷载已成为结构设计的控制因素。因此大型复杂结构体系抗风抗震的设计理论及其相关问题将被进一步关注。相关的研究课题将包括设计地震动及灾害性风荷载的作用机理;超高层建筑结构体系的抗风与抗震,特大跨度桥梁的结构体系及抗风抗震。
3.3向高空延伸
现在人工建筑物最高的为646m的波兰Gal〕in227kHz长波台钢塔,由巧根钢纤绳锚拉。日本拟在东京建造soo.7m高的千年塔,它在距海约1.25英里的大海中,将工作、休闲、娱乐、商业、购物等融于一体的抗震竖向城市中,居民可达5万人。中国拟在上海附近的1.6公里宽,Zoom深的人工岛上建造一栋高1250m的仿生大厦,居民可达10万。印度也提出将投资50亿建造超级摩天大楼,其地上共202层,高达710m。
3.4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凝胶材料的同时,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。
3.5基于可靠度的结构优化方法的应用研
究将成为土木工程中的一个热门结构优化理论是20世纪60年代建立起来的,目前已在飞机、船舶、机械等制造行业和重要的大型土木工程中得到应用,取得显著的经济和社会效益。但这种优化方法尚未在土木工程中得到普遍应用,优化的要求也未能在规范中得到体现。
4结束语
土木工程未来的发展方向,结构性能的发展、可持续发展等一系列内容。未来的土木工程可能不仅可以抗震、抗风,甚至可以抗暴、抗海啸、防火、防撞、防辐射等。科技的进步,经济的繁荣将带给土木工程发展的春天。
参考文献
关键词 土木工程;发展;探究
中图分类号TU4 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)48-0069-02
0 引言
自从20世纪50年代以来,我国的土木工程一直是处于一个飞速发展的趋势,特别是在近些年,其发展的速度惊人。铁路、桥梁、公路、高楼大厦及各个大型水利工程的建立,这就使得土木工程的领域更加的完善,一些新结、新技术、新材料的运用也使土木工程更加适应现代社会的需要。我国土木工程的发展现状,令各国人惊叹不已。自从改革开放以来,我国的城市的发展处于一个崭新的发展趋势,城市的数量和规模、人口等都有了飞速的发展,所以,这就要求要有更多的建筑来满足发展需要。但是,我国的现在的城市建筑还尚不能满足人们的需要。
1 土木工程的发展现状
1.1近些年来土木工程的成就
自改革开放以来,我国土木工程建设处于一个飞速发展的状态。我国的建筑进入一个崭新的发展趋势,我国的建筑不仅数量多,而且其高度也大。
1.2空间上的开发
伴随着我国城市建设的推进,我国的城市不断扩大,城市建设飞速发展,城市人口急剧增加,有很多城市出现了生存空间拥挤、基础设施落后、用地紧张、环境恶化等现象,这给城市居民带来了极大的影响。为了能够更好的解决上述问题,我国的土木工程建设逐渐在空间上进行发展,主要是向高空及地下发展,从而获得更大的空间。
高层建筑越来越多的受到人们的关注,随着城市进程的不断加快,高层建筑不但在数量上增加了,在高度上也有很大的进展。
地下建筑的开发也越来越多的被人们所关注。其主要原因是地下空间并不需要支付那么多的土地费用。大多地下空间建设在我国的沿海城市,且已趋于成熟,同时,这也是现代化城市的发展趋势。当前一些城市在建设地铁项目,这对于解决交通拥挤问题有着非常大的推动作用,同时也是构建节约型社会的必然要求。
1.3预应力技术的应用
自从上世纪80年代以来,我国的预应技术有了进一步的发展,逐渐从单个构件发展成为预应力结构。在大柱网、大开间、大跨度的多层建筑,斜拉桥、连续桥等桥梁结构,建筑上都用到了预应力技术。预应力技术是建造一些大型的会展中心、公共建筑以及大开间住宅的重要技术。同时,也是一些超高层建筑的首选技术,在遇到一些建造难题时,人们也会首先想到预应力技术。预应力混凝土是建造海洋工程的最佳材料。预应力混凝土的耐久性好,抗震性高,这使得它得到了充分的发挥。此外,预应力技术在海洋油罐、海上防坡堤、海洋采油平台等海洋工程中都得到了很好的运用。
2土木工程的发展趋势
2.1大力发展高层、大跨结构
我们要针对高层钢结构的结构体系与位置的动力特性,进行可靠的评价。研究各类杂交空间结构的体系,革新一些大跨空间的施工方法,大力发展并推广整体提升和地面安装的施工方法,并对钢――混凝土的组合结构进行抗震设计研究。
2.2地下空间的可持续发展
对于地下空间进行开发,主要是改善地层原始分布的状态。为了能够使得地下空间的设计及发展更好,我们要对如下问题进行研究。
1)地下空间的开发和利用对原有的动植物的生态环境产生了极大的影响,从而对地理气候条件产生作用。如果想要恢复先前的环境就必须对其研究和研讨;
2)地下空间的开发及利用改变了地下水的径流路线,原有的补给关系遭到了破坏,而改变了地下水的分布形式,影响了地表的植被生长;
3)地下空间的开发对于原有建筑的安全将产生影响,在进行地下岩石的开发利用时,主要会对其原有的应力分布造成影响,无论采用任何技术都会影响原有建筑物的安全。
因为地面建筑物的结构形式、服务年限不同,所以对建筑物的安全影响也不一致。因此,在进行建筑施工之前,一定要充分地考虑整体建筑与个别建筑的结合方式,并对其进行研究,确保地面建筑物的安全。
2.3扩大对岩土锚固技术的应用
岩土锚固技术的应用领域要不断的进行扩展。岩土锚固技术除了在边坡工程、地下工程、深基坑工程、结构抗浮工程中保持着良好的发展状态外,在桥梁工程、重力坝加固工程、抗地震工程中则有着长远的进展;同时,锚杆锚固机理的技术仍然不成熟,仍然是土木工程界的难点。
2.4发展并应用高性能混凝土
高性能混凝土具有易罐实、不离析、易密实、容易长期保存的性质,并且韧性好、强度高、体积稳定,能够在恶劣的环境下保持原有的特性。
发展高性能混凝土必须采用对环境无害、可持续发展的混凝土技术。在对外加剂和胶凝材料时,要大力研究水泥替代、骨料替代的使用,并且利用废弃物来改善混凝土的性能。提高混凝土的耐久性方法有:用粉煤灰中的细灰或飞灰作硬凝材料;用轧碎的混凝土代替碎石;应用炼铁的一些副产品作为水泥的替代品等。
2.5防震与减灾
随着当前超大跨桥梁、高层建筑和大跨结构建筑物的兴起,结构设计呈现更高、更长的发展趋势。在很多的情况下,地震荷载已经成为结构设计的控制因素。所以大型复杂的结构系的抗震设计及其相对应的问题也得到了进一步的关注。相关的研究包括地震动的作用机理,建筑结构的抗震机理等。
3结论
在如今,我国的土木工程的一些领域已处于世界的前列,但是我国土木工程的总体水平与发达国家之间还有一定的差距。对于未来,我们要加强对新型的建筑材料、结构形式、技术手段进行探究,加强土木工程领域与其他领域的结合,使土木工程这一领域得到更好的发展。
参考文献
[1]丁大均,蒋永生.土木工程概论[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
[2]刘西拉,等.关于我国工程建设技术发展的战略思考[J].土木工程学报版,2005,12,38(12).
关键词:土木工程;特点 ;发展方向
1 土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设 施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究己取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
2 现代土木工程的特点
2.1 建筑材料方面
高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低,有些价格过高,应用范围受到限制,因而尚待作新的探索。另外,对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,虽已取得显著成果,仍继续进展。
2.2 工程地质和地基方面
建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能,不仅直接决定基础的设计和施工,还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择,对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术,目前主要仍然是现场钻探取样,室内分析试验,这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要,急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。
2.3 工程规划方面
以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案,从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大,现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程,例如高大水坝,会引起自然环境的改变,影响生态平衡和农业生产等,这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中,对于趋利避害要作全面的考虑。
3 土木工程的发展趋势
3.1 高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。
3.2 智能土木结构理论的体系构成
传统的土木结构是一种被动结构,一经设计、制造完成后,其性能及使用状态将很大程度上存在着不可预知性和不可控制性,这就给结构的使用和维护带来不便。为了解决这一问题,发展出了在线监测结构,它赋予传统土木结构以在线监测机制,从而为探知结构内部性能打开了窗口,使人员可以方便地了解结构内部物理、力学场的演变情况,这就是结构智能化的第一层次。在在线监测结构的基础上,进一步增加了监测数据的智能处理机制,使得结构具有自感知、自诊断、自推理的能力,从而使结构实现了第二层次的智能化。进一步在结构中引入自适应及自动控制机制,即根据自诊断自推理的成果,由在结构中耦合的作动系统做出必要的反应,从而实现智能控制结构,这就是第三层次的智能化。比如,对结构的开裂、变形行为,结构的锈蚀、老化、损伤行为,以及结构的动力振动行为做出抑制性控制,在更高层次上对结构起到保护和维修作用。可见,在结构智能化演化过程中,按其智能化程度的不同可划分为如下三个层次:第一层次:自感知土木结构,它是智能结构的最低级形式;第二层次:自诊断智能土木结构,具有对前一层次结果的智能化加工处理,包括结构内部力学物理场的自我计算,对结构特定目标参数的自我诊断,以及以做出结构自身行为的应对策略为目标的自我推理等功能。第三层次:智能控制土木结构,它是智能土木结构的最高形式。
3.3 发展高新技术,应用结构健康监测,实现可持续发展
土木工程在实际使用过程中,会出现不同程度的损伤或性能退化,这将影响起承载能力和耐久性,甚至引发严重的工程事故,带来重大的人员伤亡和经济损失,产生严重的社会影响。因此,从建筑建成的一刻起,就要做好健康监测、修复和加固的准备。
随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力分析理论的迅速发展,人们提出了结构健康监测的概念,给土木工程的发展带来革命性的变化。
结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器,自动、实时地测量结构的环境、荷载、响应等,对结构的健康状况进行评估,科学有效地提供结构养护管理的决策依据,确保结构安全运营,延长结构使用寿命。
近年来,大型土木工程特别是大跨度桥梁结构的健康监测技术成为国内外工程界和学术界关注的热点,通过科研和工程技术人员的努力取得了卓有成效的研究成果。国内外近年新建的许多大型桥梁都安装了结构健康监测系统,如我国的上海徐浦大桥、江阴长江公路大桥、东海大桥、香港地区的青马大桥,韩国Seohae桥和Youngjong桥、美国Commodore Barry桥和加拿大Confedration桥等。
像这样,通过发展结构健康监测与安全预警,在第一时间发现建筑可能出现的问题,及时进行修复与加固,既避免了可能出现的建筑事故,也基本解决了建筑过快老化损坏,不得不拆去重修的尴尬局面,及由此造成的大量经济、资源、时间上的浪费,实现建筑使用的可持续发展
4 结语
此外,由于我国是一个发展中国家,经济还不发达,基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中,都应考虑可持续发展。这些专业活动包括:建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设,海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。
参考文献:
【关键词】土木工程涵义 特点 未来发展方向
一、土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设 施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究己取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
二、现代土木工程的特点
(一)建筑材料方面。高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低,有些价格过高,应用范围受到限制,因而尚待作新的探索。另外,对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,虽已取得显著成果,仍继续进展。
(二)工程地质和地基方面。建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能,不仅直接决定基础的设计和施工,还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择,对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术,目前主要仍然是现场钻探取样,室内分析试验,这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要,急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。
(三)工程规划方面。以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案,从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大,现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程,例如高大水坝,会引起自然环境的改变,影响生态平衡和农业生产等,这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中,对于趋利避害要作全面的考虑。
三、土木工程的发展趋势
(一)高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。
(二)智能土木结构理论的体系构成
传统的土木结构是一种被动结构,一经设计、制造完成后,其性能及使用状态将很大程度上存在着不可预知性和不可控制性,这就给结构的使用和维护带来不便。为了解决这一问题,发展出了在线监测结构,它赋予传统土木结构以在线监测机制,从而为探知结构内部性能打开了窗口,使人员可以方便地了解结构内部物理、力学场的演变情况,这就是结构智能化的第一层次。在在线监测结构的基础上,进一步增加了监测数据的智能处理机制,使得结构具有自感知、自诊断、自推理的能力,从而使结构实现了第二层次的智能化。进一步在结构中引入自适应及自动控制机制,即根据自诊断自推理的成果,由在结构中耦合的作动系统做出必要的反应,从而实现智能控制结构,这就是第三层次的智能化。比如,对结构的开裂、变形行为,结构的锈蚀、老化、损伤行为,以及结构的动力振动行为做出抑制性控制,在更高层次上对结构起到保护和维修作用。可见,在结构智能化演化过程中,按其智能化程度的不同可划分为如下三个层次:第一层次:自感知土木结构(Self-sensoryCivilStructure),它是智能结构的最低级形式;第二层次:自诊断智能土木结构(IntelligentSelf-diagnosticCivilStructure),具有对前一层次结果的智能化加工处理,包括结构内部力学物理场的自我计算,对结构特定目标参数的自我诊断,以及以做出结构自身行为的应对策略为目标的自我推理等功能。第三层次:智能控制土木结构(IntelligentControlCivilStructure),它是智能土木结构的最高形式。
(三)发展高新技术,应用结构健康监测,实现可持续发展?
土木工程在实际使用过程中,会出现不同程度的损伤或性能退化,这将影响起承载能力和耐久性,甚至引发严重的工程事故,带来重大的人员伤亡和经济损失,产生严重的社会影响。因此,从建筑建成的一刻起,就要做好健康监测、修复和加固的准备。
随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力分析理论的迅速发展,人们提出了结构健康监测的概念,给土木工程的发展带来革命性的变化。
结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器,自动、实时地测量结构的环境、荷载、响应等,对结构的健康状况进行评估,科学有效地提供结构养护管理的决策依据,确保结构安全运营,延长结构使用寿命。
近年来,大型土木工程特别是大跨度桥梁结构的健康监测技术成为国内外工程界和学术界关注的热点,通过科研和工程技术人员的努力取得了卓有成效的研究成果。国内外近年新建的许多大型桥梁都安装了结构健康监测系统,如我国的上海徐浦大桥、江阴长江公路大桥、东海大桥、香港地区的青马大桥,韩国Seohae桥和Youngjong桥、美国Commodore Barry桥和加拿大Confedration桥等。
像这样,通过发展结构健康监测与安全预警,在第一时间发现建筑可能出现的问题,及时进行修复与加固,既避免了可能出现的建筑事故,也基本解决了建筑过快老化损坏,不得不拆去重修的尴尬局面,及由此造成的大量经济、资源、时间上的浪费,实现建筑使用的可持续发展
四、结语
此外,由于我国是一个发展中国家,经济还不发达,基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中,都应考虑可持续发展。这些专业活动包括:建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设,海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。
参考文献:
关键词:可持续发展;土木工程;发展;优化
在高楼大厦并起、道路四通八达、信息飞速发展的年代,土木工程是人类现代文明的重要组成部分,在改革开放政策的助力下,在群众生活水平的不断提高的背景下,我们迎来了一轮又一轮的基础建设,如何让我们的桥梁、道路、水利工程、建筑物等更具安全性、美观性和持续性,这是值得我们思考的一个问题。如何从可持续发展的视角来促进人与大自然的和谐,如何保证土木工程能够与人、资源以及环境能够协调的发展,文章中将从土木工程材料、设计阶段、施工阶段和使用、拆除阶段四个方面进行优化,旨在让各种工程造福于人类,使生活居住环境得以改善和持续发展。
1 可持续发展的概念与内涵
可持续发展的定义最初是在1972年的联合国人类环境研讨会上提出的,是既满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展。这是一个复杂的系统,既要达到发展经济的目的,又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境,使子孙后代能够永续发展和安居乐业。新的世纪里,不只是经济和自然资源方面的可持续发展有较多的研究,现在各个行业的人才招募和培训等社会领域也相继提出了可持续发展战略,目前,土木工程方面也提出了可持续发展的相关研究,包括土木工程的材料的选择、设计以及施工等各方面可持续发展问题。
2 土木工程可持续发展的现状
随着科学发展观的不断施行和深入,我国各行各业都呈现出一片欣欣向荣的局面。建筑、房地产行业,在科学发展观的正确引领下,可持续发展已经被纳入施工的策略,当前的建筑建设单位以及各承包商都会尽可能的采用先进的技术,尽可能的降低施工时产生的噪音,环境的污染程度尽可能降低,进而达到与人民群众和政府的要求相匹配。但是,据实际调查研究发现,各单位在采用可持续发展的战略是却大部分持有一种被动的、消极的心态,这其中的原因主要是施工方对科学的可持续发展策略还存在怀疑的看法,视角仅限于当前高昂的花销,对科学的管理、先进的技术以及系统的制度体系的认识还不够,不能够正确的认识和用可持续的发展眼光来审视土木工程这一个复杂的、系统的工程体系。
3 土木工程可持续发展的优化
3.1 土木工程材料的可持续发展优化
土木工程材料是指土木工程中使用的各种材料及其制品,它是一切土木工程的物质基础。科学的选择、设计和使用土木相关的工程材料,对整个工程的安全程度、实用性、耐久性以及美观程度和造价多少有着非常重大的意义。传统的土木工程材料,诸如混凝土和砂浆等材料的发明及使用,尽管从某种意义上来讲,给人类的物质文明的发展、文化的发展和人类文明的进步起到了催化剂的作用,但是在材料的生产、使用以及回收的相关程序过程中,不仅消耗的大量的原始自然资源,由于技术的限制,在造成能量浪费的同时还带来了环境污染等有关的负面影响。因此,相关部门和建设单位应该在传统的资源利用基础上,着重开发和利用可再生的资源,大力发展绿色建材,为绿色建材的发明、创新、推广以及投入使用创造良好的条件。
3.2 设计阶段的可持续发展优化
依据系统科学理论,土木工程无论是大的工程还是小的工程,都是一个复杂的系统,在工程的设计阶段主要包括初步设计、技术设计和施工图的设计三个不同的阶段构成,三个阶段缺一不可,三个阶段为相互联系、相互促进和相互制约的关系,每一项土木工程都必须按照这三个阶段的建设程序来进行建造。对整个土木工程进行设计时,不仅对工程项目本身所需要的资源、技术、人员编制进行全面的分析论证,同时还需要对可行的工程设计相关技术、先进的工艺和相关配套的机械设备等进行全面走合的考虑,从土木工程的系统结构出发,全局的考虑系统的功能,即是各种要素对土木工程所起到的不可磨灭的作用,甚至是决定性的作用。在整个设计的过程中,要以可持续发展的策略来探讨设计问题,要求相关的技术人员、策划人员必须对材料的把握、设计的规范性以及最新技术的溯溪程度和运用程度都要有整体的把握思想,同城协调各部门,加强有关可持续发展设计的学习,确保可持续发展的思想在每个阶段、施工项目中得到体现。
3.3 施工阶段的可持续发展优化
土木工程的施工阶段,就是按照工程的设计对计划进行实施,完成最终工程的过程。工程的施工阶段是我们优化可持续发展的一个不可忽视的重要阶段,因为在施工的过程中,无论是诗人、工程材料,还是机械,都不可避免的对人居环境和大自然产生不利的影响甚至破坏性的影响。在施工阶段中,如果坚持科学发展观和可持续发展的发展思想,将会采取有效的措施,避免、减小甚至消除施工过程中产生的噪音、粉尘污染等对生态环境产生影响的因素,积极采取有效的措施,确保材料具有良好使用性能以及材料的可回收利用的同时,为工程的可持续发展添砖加瓦。
3.4 使用与拆除阶段的可持续发展优化
土木工程在使用的过程中会有大量的能量消耗出现,因此,相关设计者应该在使用的过程中考虑到如何降低土木工程本身的能量消耗,相应的增加建筑本身的使用寿命。工程在达到正常的使用设计年限之后,就会面临着淘汰和被拆除的待遇,建筑物一经拆除,建筑工地便会产生较多的建筑废弃物,建筑垃圾会占用大片的国土用地,产生的垃圾物也会急剧的降低周围空气和水的质量,甚至影响当地的环境。所以,在建筑物的拆除过程中,一定要做到对建筑物材料的分类和归类,这样做最直接的影响就是减少废弃物对环境的影响,提高能源的回收再利用比率和建筑材料的综合使用率,增加有关部门的收入。
4 结语
可持续发展的最终目的在于满足当前人类发展的需要,保证不浪费资源、不污染环境,但也不是盲目的追求节省或者铺张浪费,我们寻求的是一种中庸的状态,旨在用最少的投入获得最大的收益。作为土木工程建设人员,在继承传统经典成就的基础上还应该不断的改良和创新,与土木工程相关的各项专业活动都应该考虑可持续发展,重视每项工程的使用寿命,在确保安全的前提下使之尽量延长。
参考文献
[1]邹新峰.谈土木工程的可持续发展[J ]..山西建筑,2009,7.
[2]叶帮清.土木工程中建筑节能重要性探讨,中国高新技术企业,2009, 6.
关键词:土木工程专业;人才培养模式;检测评估能力;教学改革
中图分类号:TU-4 文献标志码:A 文章编号:10052909(2017)02000904
为解决大学生就业难与企业招工难的劳动力市场困境,2014年3月教育部提出建设应用技术类本科院校。在国家构建现代职业教育体系思想指引下,上海应用技术大学的土木工程专业迫切需要以就业为导向,以职业能力培养为本位,以职业技能为核心,以市场需求为目标改革教育模式、教育机制,创新应用型人才培养模式。如何有效巩固我校应用技术人才培养优势,成功实现转型,是我们义不容辞的责任与义务。
上海应用技术大学土木工程专业人才培养目标为:在注重人文与工程素养教育,加强学科基础理论的同时,以施工技术领域的专业技术人才为主要培养目标,强调专业生产技术的实施能力、工程评价能力和综合管理能力等岗位能力的培养,强化实践技能训练,使学生成为具备创新精神和国际视野,具有较强实践能力的高级工程人才。土木工程专业发展定位是:与重点院校错位发展,培养以“本科水平、技术特长”为特征,上手快、后劲足、岗位忠诚度高的高级应用型人才。
学校土木工程专业的本科毕业生就业去向多为建筑施工企业、设计单位、监理单位、建设方等,有部分毕业生在检测类单位从事结构检测鉴定工作,也有一些毕业生在施工单位从事质检工作,在设计单位工作也会遇到加固改造工程,这些岗位均要求人才具备一定的检测评估能力。
检测评估能力是土木工程专业学生工程应用能力培养的落脚点之一,是培养学生创新意识、分析解决问题能力的重要途径。近几年来围绕检测评估能力的培养,土木工程专业建筑工程方向开设了结构试验、房屋维修与加固等课程,交通土建方向开设了道路检测、桥梁检测与加固等课程,成立了无损检测实验室,购置了先进的仪器设备,建设了大型结构实验中心,为培养学生的检测评估能力奠定了良好的基础。但在教学方法上仍然以传统的“知识传递”为主要模式,在学生的能力培养方面注重程度不够,课程体系有待进一步优化。
一、以调研分析为基础,构建基于检测评估能力培养的“理论-实践”课程体系
(一)调研分析
笔者从毕业生走向、企业对人才的能力需求、同类院校办学理念三个方面开展了一些调研工作,得到了一些基本结论。
(1)学校土木工程专业绝大部分毕业生进入施工、房地产等一线企业,就业的第一岗位主要为施工或管理的“技术员”。
(2)生产一线的建筑企业要求学生具备较强的职业能力,具有扎实的力学基础、设计基本理论知识及其应用能力,掌握一定的施工技术,具备一定的管理能力,拥有较强的专业软件运用能力等。希望毕业生经过较短时间的岗位培训后就能独立承担工作任务。地方本科院校土木工程专业核心职业能力可以凝练为识图、制图、测量、建材识别与选择、试验检测、结构设计、施工设计、造价计算、工程软件使用、社会交往、组织管理、创新等 12 项能力[1]。试验检测能力是土木工程专业的核心职业能力之一,依据试验检测结果进行结构状态评估是综合运用专业知识进行分析、判断的过程,是分析问题和解决问题的过程,试验检测评估能力是一种专业综合能力。
(3)从同类院校的办学理念来看,土木工程专业以“工程师”为人才培养的终极目标。培养过程中突出“应用性”和“技术性”[2],将掌握和应用工程技术作为教与学的基本立足点,以职业和岗位需求为导向,以“核心职业能力”培养为目标来组织教学。这一人才培养模式符合工程应用型人才培养的内在基本规律。
(二)能力模块―知识单元―课程体系
分解能力需求,形成能力模块,再逐一分析各个能力模块所对应的具体知识与技能单元,最后归纳出包含该知识与技能单元的课程。试验检测评估能力培养的“能力模块―知识(技能)单元―课程”对应关系见表1。
土木工程专业本科生验检测评估能力[3-4]可分解为基本实验检测仪器操作使用能力、试验加载与量测设备使用能力、土木工程检测技术、工程结构试验技术、房屋鉴定和加固技术、试验数据整理与分析能力、结构状态综合分析判断能力。这7个能力模块共对应31个知识(技能)单元,这些知识(技能)单元分布在8门课程之中,形成了贯穿专业学习全过程的“材料荷载与结构基本知识试验检测技术鉴定与加固技术”课程体系。
二、教学方法与教学改革实践
(一)推进理论结合实践的教学方式
检测评估能力的培养必须将理论与实践紧密结合,了解仪器设备的构造才能讲清楚和学明白其使用方法和试验检测技术,在结构试验课的教学中应推进理论结合实践的教学模式(理论授课+实验操作)。学校新建的结构实验室配备了先进齐全的结构试验仪器和设备,为开展理论+实践的教学方式创造了有利条件,目前基本能做到讲完相关理论知识后组织学生在试验室参观和操作。
(二)建设校企合作的师资队伍
聘请企业专家参与课堂教学,讲授实际工程中的结构检测鉴定、评估加固等综合案例,专职教师与企业教师优势互补,建设校企合作的师资队伍,形成稳定的工程教学团队。专职教师的理论知识比较深厚但工程经验相对较少,企业教师具有丰富的专业实践经验,能教给学生一些非常具体的分析解决问题方法,有助于应用技术能力培养。
(三)实验内容工程化
模拟实际工程条件开展实验教学,进一步缩短实验室教学与实际工程问题之间的距离,实现“上手快”的人才培养目标。例如,“回弹法评定混凝土抗压强度”实验项目,是实际工程检测中最常用的无损检测技术,实验项目完全可以模拟现场检测的情况来设计,利用实验室的混凝土构件,学生分组协作,自行按要求布置测区和测点,操作回弹仪,记录检测数据,进行数据处理和分析,最后在考虑碳化深度的基础上进行回弹值修正,评定混凝土强度。在“简支梁正截面受弯性能试验”进行时,让学生自行粘贴混凝土应变片,安装百分表,连接静态应变仪,试验加载过程中观察混凝土裂缝的发展,并使用裂缝测宽仪读取裂缝宽度,绘制裂缝发展图。这些实验细节的实施真正提高了学生的动手能力和现场应变能力,从而获得岗位能力和科研能力的初步训练。
(四)丰富完善课程资源
根据新的课程体系和教学方案,修订完善课程教学大纲,编写实验指导书。根据实验项目的需要,实施“实验室建设计划”,设计和购置设备仪器,促进教学条件改善。
多媒体教学课件中丰富的图片和视频,可以形象具体地再现工程现场,增加学生的直观感受,培养他们的工程意识。利用 “仿真教学软件”辅助教学更能动态展现立体三维空间的“工程技术”,给学生带来“身临其境”的感觉,达成工程教学预期效果。
三、工程导学,探索以“能力”培养为主导的人才培养方法与模式
“导学工程”是贯穿于专业学习全过程的一种教学组织方式与学生学习模式,是职业能力培养的重要路径。以一个具体工程(如教学楼、办公楼等)为载体,将其设计、建造、维护的每个环节循序渐进分解到每门理论课与实践教学环节之中,以知识的自然递进规律安排教学计划和教学进度。例如,从大二开设的房屋建筑学课程设计开始,指导学生进行“某工程”的建筑方案设计。建筑CAD课程指导学生进行建筑施工图绘制,再经过多门结构设计类课程的大作业或者课程设计逐步进行结构方案设计、荷载统计与计算、结构内力计算、部分构件的配筋计算和截面设计、抗震设计等结构手算内容。结构CAD课程指导学生运用PKPM软件进行结构建模和电算分析,绘制结构施工图,再通过施工与预算课程设计完成工程造价、施工场地布置、施工技术设计等环节,最后还可以虚拟 “某工程”的用途改变(荷载增加)或地点改变(设防烈度提高)等,对其进行虚拟检测、重新分析和能力评估,提出加固或改造方案。毕业设计阶段可以选择完善或深入该工程的全部或部分内容,或以此工程为基础进行科研选题。
在具体的课程教学中,教师应以“导学工程”为指引,合理安排教学内容,以解决“工程问题”为目标来组织教学。教学以完成分阶段的“工程任务”为目标,引入最新的技术与成果,促进“导学工程”的逐步完善。学生在逐步完成“工程”过程中获得职业体验和成就感,更加促进其学习兴趣和动力,从而提高学生的工程实践能力。学校已在2013级、2014级土木工程专业本科教学中开展了“导学工程”的部分内容试运行,明显提高了本科生的学习兴趣,“教”与“学”的目标更加明确,专业能力的培养落到实处,毕业生综合能力的提高还有待进一步考察。
检测评估能力的培养为土木工程专业“导学工程”中的一个环节,我们以此为载体,将这种思路和方法推广到设计分析能力、施工技术能力等的培养过程,探索以岗位能力培养为主导的土木工程专业人才培养方法与模式。
四、结语
国内新建本科院校中有200多所院校开设土木工程专业,所有院校均面临“应用技术类大学”转型的挑战,这些院校均在探索技术应用型人才培养的新模式。十多年来我校在“应用技术型”人才培养方面积累了许多办学经验,文章以检测评估能力培养为载体,提出以能力模块为基础,以岗位需求为导向的土木工程专业应用型人才培养模式,以期为社会培养高水平的土木工程应用型高级技术人才作出积极贡献。
参考文献:
[1]张厚先,何培玲,邵波等.论土木工程专业核心职业能力培养[J].高等建筑教育, 2012, 21(5):1-4.
[2]严欣平.应用技术大学本科人才培养方案设计理念与原则[J].高等建筑教育, 2016, 25 (1):41-45.
[3]蒋田勇,田仲初,张中脊.结构试验课程教学大纲的建设与实践[J].高教论坛,2015(8):24-27.
[4]沈之容.浅谈建筑结构试验课程教学改革[J].教育教学论坛,2015(6):83-84.
Abstract:In order to meet the demand of civil engineering talents in society and businesses, training applied talents of vocational ability, this article taking the inspection evaluation training as an example explores the training method of the application of senior engineering and technical personnel. On the basis of investigation and analysis, the correspondence between “post ability demand ability module knowledge (skills) unit curriculum” is analyzed to construct the theory and practice curriculum system for the training of detection and evaluation ability. Teaching reform refers to the theory and practice of teaching, teaching schoolenterprise cooperation, engineering experiment content, rich sound curriculum resources to promote the realization of ability. Guidance project explores the new talent training mode leading with the “capacity” trainingas.
关键词:土木工程;安全性;耐久性
随着建筑业的快速发展,土建工程的整体安全性和耐久性成了备受关注的话题。目前,房屋建筑、桥梁、水利项目的建筑安全事故频发,导致人员伤亡和财产损失,土建工程结构的安全性与耐久性是结构工程最重要的质量指标,。已经引起了有关部门的足够重视。结构工程的安全性取决于设计与施工水准,土建工程法规和技术标准的合理性能影响到建筑结构的安全性大小,完善法规标准,加强施工技术,有效提高工程安全性和耐久性,是目前土建工程永远不变的研究课题。
1 目前我国土建工程设计现状
我国土建结构的设计与施工规范,忽视了环境因素作用下的耐久性要求,严重程度已经安全水准设置偏低所带来的危害。土建工程的安全性容易受干湿、冻融、土中有害化学介质侵蚀等因素的影响,同时还有钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的耐久性结构的安全性差,主要体现在耐久性、安全系数范围、整体牢固性等几个方面,与结构工程的细致的规范。我国规范的安全度设置水准在正常使用的条件下,很难做到理想的“三正常”,结构的安全设置水准应适当提高。有些安全事故本来是可以避免的,缺陷在于安全性的提法上被掩盖。安全质量标准要与学习发达国家的质量控制技术,增强土建结构工程的设计规范性,提高土木建筑的使用寿命,总体上要比国外同类规范低,设计规范的整体牢固性差,结构构件承载力安全水准设置偏低。土建工程出现事故安全程度的经费投入不足,造价中所占的比重不高。土建结构的使用的延性度上,防止人为因素破坏而造成的整体倒塌尽量避免减轻灾害损失。加强对特殊环境状态下耐久性的基础理论研究,并制定技术规范。
2 土木建筑工程结构的安全性与耐久性设计策略
2.1 合理的设计理念
2.1.1 从法制上确定土建工程的正常使用的要求。既要保障承载能力,还要注重土建结构工程的安全质量,各种制度执行起来要有规范性。防止出现结构的局部破坏而导致大范围倒塌,安全质量事故减少到最低程度,还应以预防为主,通过例行检测及时发现问题。整体牢固性要具有必要的冗余度,增强地震、爆炸等灾害的应对技术,减轻灾害损失。
2.1.2 结构的耐久安全性。 结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系,由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性差,许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀,在材料性能和结构构造等方面,采取防治冻融和盐害的综合措施。
首先编写出相应的设计施工技术文件,混凝土耐久性涉及到原材料和环境等特定条件,安全性规范设计的安全度反映了安全系数的可靠指标。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度,除了结构构件要有足够承载能力外,结构物还要有整体牢固性。对于在土建工程的检测和评估,需要建立相应的法规和标准,认真考察从业机构的资质认证制度,在管理体制上予以规范。尽量减轻灾害损失。
其次是提高高性能混凝土的占有量,减少水泥用量,适应环境保护的需要。结构的安全性是防止破坏安全程度。土建结构的设计要考虑干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水等因素的环境影响。
2.2 严格运行管理措施
2.2.1 强化结可操作性。在设计规范使用上要注意结构耐久性和使用意识。保证土建结构安全性和耐久性时,充分考虑在建成后的使用期限,应该进行定期检测和维护。在法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的考虑安全性和耐久性,合理控制土建结构工程的安全质量,制定操作性的维护费用,用制度和法规来约束安全质量隐患。用科学的管理手段把握土木结构安全性及耐久性。
2.2.2 土建结构工程的检测与维护。使用阶段的维护和修理是提高结构耐久性和使用寿命的重要手段。只有定期检测和维护,很多事故很有可能避免。在不断提高施工操作人员的素质基础上,健全质量控制与质量保证体系,规范结构安全与耐久性的设置水准,从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。
3 调整结构安全设置
3.1 我国结构设计规范的安全设置水准较低,规范的具体规定技术规范或规程符合技术要求,设计与施工的依据要有利于技术进步和创造性的发挥,从施工企业的整体利益出发,在环保等重大原则上提出最低要求,并制定相应的法规,但过去的历史能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求,且历经了较长时间的考验,虽然安全储备较低但也是国内土建科技人员的成就。
3.2 要适当提高安全设置水准。从事的基础设施建设要为今后的现代化莫定基础,要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要
3.3 落实结构设计规范的概率可靠度设计方法。有些土建结构为了满足市场经济多多少少会有一些质的单一。我国的建筑结构设计规范已从20世纪80年代末期起就以抛弃了传统的多安全系数设计方法,从而统一采用以概率理论为基础的可靠度设计方法并已在多领域广泛实施。
参考文献
[1] 郭元裕.农田水利学[M].武汉:中国水利水电出版社,1997.
[2] 颜振良,郑秀君.渠道防渗的几种措施[J].现代化农业,1999.
关键词:建筑防水工程材料应用
中图分类号:TU198文献标识码: A
一、影响建筑工程屋面防水质量设计方面的原因
1)重视排水设计。屋面防水设计必须对排防综合考虑, 如果只重视结构层,而不重视排水或排水不畅, 使屋面局部处于长期的水侵蚀, 则会加速防水材料的老化和霉料, 防水耐久性很短。现状是设计不能根据当地气候条件、暴雨强度和积雪融化在屋面的泄流面积诸多因素, 较准确地计算确定排水管径、位置和数量; 对屋面汇流分区、排水坡度、人沟、檐口的排水处理的表达和示意均概念不清。
2)材料厚度确定。未能按屋面防水等级来确定防水标准、设防层数、材料种类、 每层构造厚度和要求等, 这是屋面防水设计的主要内容,很容易被设计者忽视。
3)材料的选择。人们习惯于传统的做法,设计人员不熟悉新型防水材料的性能, 更不能较实际地按当地气温、日照时间强度和多风、大风的特点选择合适的新型防水建材,甚至会出现物理性能不相适应的聚合材料多层设防,这是目前存在的实际问题。
4)防水基层的问题。为使防水设防材料能同基层牢固结合,消除因温差和荷载等变形对防水层的不利影响, 基层必须平整、无裂缝、光洁, 并有较高强度;找平后的基层宜设分格缝使之变形伸缩。
5)细部节点的构造设计。凸出屋面的排气道、女儿墙、人沟或檐沟、雨水口等处, 细部构造节点受气温、冻融的影响较大, 是防水的最薄弱部位, 稍有疏忽, 防水质量就难以确保和造成短期损坏等现象。
二、屋面防水工程相关施工技术
1)分格缝的做法及设置。应在屋面板的支承端设置分格缝,防水层、屋面转折处与突出屋面的交接处,并应与屋面板缝对齐,因砼干缩结构变形,温差的影响等因素使防水层造成的防水层裂缝,在分格缝处集中,以免板面开裂。
2)屋面找平层做法。屋面采用结构找坡与建筑找坡相结合的做法。先按3%的结构找坡后,再在结构层上用水泥膨胀硅石或1:6水泥炉渣找坡,再做1:2.5水泥砂浆找平层25mm厚,建筑找坡时,一定要找准流水方向,泛水坡度,用鱼线将泄水口与最高点之间打点、拉直、打巴、泄水口处厚度要超过30mm。浇砌时,一定要用尺方和滚筒滚、压赶,使其密实。为了防止卷材下滑,卷材屋面的坡度要小于25°。
3)屋面隔离层的做法。在施工中因地制宜,取长补短。在做卷材防水层施工时,应注意好以下几点:(1)基层上涂刮基层处理剂,要求薄而均匀,一般干燥后,当不粘手才能铺贴卷材。(2)卷材防水层的铺贴一般应由层面最低标高处向上平行屋脊施工,使卷材按水流方向搭接,当屋面坡度大于10%时,卷材应垂直于屋脊方向铺贴。(3)防水层施工温度选择5℃以上为宜。
4)施工屋面板的结构设计及屋面结构设计对自防水的影响应适当考虑板厚,为了避免板端出现塑性铰配足负筋。将适量的微膨胀剂掺入到混凝土,板筋间距缩小,平面刚度变化处及屋面大角配置适量的附加筋,以提高抵抗温度胀缩裂缝、混凝土收缩的能力。
三、屋面防水工程必须遵循的技术要求
1)施工前的技术准备工作。屋面工程施工前,施工单位应组织技术管理人员会审屋面工程图纸,掌握施工图中的细部构造及有关技术要求并根据工程的实际情况编制屋面工程的施工方案或技术措施。这样避免施工后留下缺陷,造成返工,同时工程依据施工组织有计划地展开施工,防止工作遗漏、错乱、颠倒影响工程质量。
2)对施工人员及施工程序的要求。屋面工程的防水必须由防水专业队伍或防水工施工,严禁没有资质等级证书的单位和非防水专业队伍或非防水工进行屋面工程的防水施工,建设单位或监理公司应认真地检查施工人员的上岗证。
四、如何加强建筑防水工程建设
1)转变防水观念、精心设计,加强监管,从源头防漏
⑴增强防水意识,提高防水监管力度。设计人员应提高对防水重要性的认识,纠正低标准低造价防水设计;工程监管部门要制止防水工程的低价发包,杜绝由此带来恶性的压价竞争和牺牲工程质量的怪圈;通过相关法律法规来更加完善和推行质量保证期制度,从而更有利于解决防水市场混乱、工程质量下滑、管理失控等一系列问题。
⑵提高设计人员的防水设计水平。设计人员应具备防水设计资质,并彻实执行防水技术规范,掌握不断出现的新型防水材料的性能、适用范围、使用条件、施工工艺等。
2)严格控制防水材料的质量
在建筑防水工程中尽量使用新型防水材料,在推广和应用新型建筑防水材料的过程中,为了防止和杜绝伪劣产品流入、混进施工现场,必须建立防水材料使用认证管理和施工现场材料复验制度。
3)严格按照施工流程规范操作,从严控制施工质量
⑴施工条件的准备。施工条件成熟与否直接关系到施工的质量。设计的实施、施工的进度、质量都依赖于条件准备是否充分。因此应作好技术准备,如选用专业施工队伍、图纸会审及交底、确定检验项目等,物资准备,尽量不要进行防水层施工;编制施工方案等方面的工作。
⑵屋面防水层各相关层次的施工要求。结构层。应具有较大刚度、整体性好、变形小,最好采用整体现浇板、防水混凝土板,若结构层采用预制装配式板,板缝应用C20细石混凝土填嵌密实,细石混凝土还宜掺加微膨胀剂,当板缝宽度大于30mm或上窄下宽时,板缝内必须配置构造筋。采用涂膜防水层时,板缝上部凹槽应嵌填密封材料。
建筑防水工程的屋面防水是一门综合性、实用性很强的工程技术,是建筑工程的重要组成部分,它对提高建筑物的使用功能和寿命、改善人居环境等,起着至关重要的作用。
【参考文献】