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2灌浆施工技术在严重漏水情况下的应用
地基漏水在土木工程施工过程中是很常见的现象,但是如果是严重漏水现象,那么最可能的原因就是在施工过程中出现重大失误,严重漏水现象在岩溶地区施工中尤为常见。因此,在进行岩溶地区施工的时候,可以采取膜袋灌浆方法,但是在采用这种方法的时候,一定要注重膜袋的质量和选择,要选择高质量且耐磨性很强的膜袋,例如聚丙烯膜袋、尼龙膜袋等。灌浆过程中,将水泥浆装在膜袋中,水泥浆在膜袋中相互挤压就会使其水分降低,进而提高其凝结速度。此外,还要严格控制填充材料的砾石和泥浆配比,将水泥泥浆与砾石混合起来,这样才能达到更好的灌浆效果。在狭窄的地方要加大粒料的使用量,使其形成桥架,采用巧匠在中途阻塞住缝隙,进而堵死整个通道[2]。
2.土木工程建筑创新施工技术
2.1深基坑支护施工技术
深基坑支护施工技术的出现主要是因为城市当中各种大型以及超高层建筑的涌现,其中深基础施工是保证大型和高层建筑施工质量的关键。深基坑工程主要包括了岩土工程勘察与工程调查、支护结构设计、基坑开挖与支护施工、地层位移预测与周边工程保护、施工先创量测与监控5个方面。目前,针对不同的施工要求深基坑支护方法也越来越多,包括混凝土灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、深层搅拌桩、钢板桩等。所以在具体的土木工程当中,科学设计预计处理深基坑支护结构,并且采用安全合理的支护技术措施保证深基坑施工十分重要。土木工程深基坑支护结构的作用就是在基坑挖土期间能够达到挡土、挡水的作用,保证基坑开挖与基础施工顺利进行,同时不会对周边建筑物、道路等产生影响。部分支护结构可以重复利用,而部分支护结构会埋在地下,因此支护结构既要保证施工安全,又需要经济合理。几种常用的深基坑支护技术:钢板桩支护、深层搅拌水泥桩支护、地下连续墙、土钉墙、土层锚杆支护、锚喷网支护等。在具体的应用当中,钢板桩由于施工工艺较为简单应用较广。
2.2新型预应力技术
关于新型预应力技术,需要着重描述的应该是体外预应力[3]。与体内预应力结构相比,体外预应力的施工要求更低。考虑到体外预应力的特殊性,即体外材料不能够与预应力结构发生共振,一定要保持其单独振动。这是因为当体外预应力发生共振时,很容易导致预应力筋的弯折疲劳。在预应力技术当中,设置预应力结构十分重要,并且要根据不同的工程特点设计出不同的施工工艺流程。在具体的结构设计当中,要充分了解土木工程的特点以及荷载性能,制定出一个合理的预应力施工方案。
2.3钻孔灌注桩基础施工技术
灌注桩施工比较简单,可以采用机械钻孔或者是人工挖孔的方式,不需要使用大型机械,并且不会产生较大的噪音、振动以及挤压周围土体带来的危害,其经济成本也低于地下连续墙低。一般情况下,当基坑深度达到8-14m时,可以采用排桩。柱列式灌注桩的工作比较可靠,但是需要注意的是帽梁整理拉结作用,特别是在基坑边角处,帽梁应高连续交圈。当要求灌注桩需要起到抗水防渗作用时,应该保证桩间与桩背的深层防水搅拌桩或者是旋喷桩的作用。如果施工周边环境保护要求较为严格时,为了有效降低排桩的变形,应该在软土地区对基坑底部沿灌注桩周边或者是部分区域用水泥搅拌桩等进行加固,有效保证被动区的抗力。随着钻孔灌注桩逐渐在土木工程中的使用广泛,在加强技术的同时应该对使用到的机械设备、施工材料等作出更加细致明确的规范,保证钻孔灌注桩基础施工技术更加完善。
3.土木工程建筑施工技术未来发展
3.1产业化
将土木工程变成产业化,是未来建筑行业发展的趋势之一[5]。借助产业化的发展模式其中大大减少了人工作业与人工强度,实现更加高质量的流水线作用。这种产业化模式需要相应技术的支持,将建筑施工变成一体化作业,形成一种标准化的施工技术代替原有的人工施工。借助产业化,使用更加先进的施工设备与技术,在提高建筑施工效率与质量的基础上降低人工施工危险指数,更有利于实现科学管理。
3.2生态化
低碳理念与低碳经济的不断渗透,土木工程施工本身就与环境存在一定的矛盾性,解决这种矛盾实现土木工程施工与环境的和谐发展这就成为了建筑施工的未来发展方向之一。充分站在环境保护的角度,在最大限度之内减少对环境的破坏、对环境的污染。因此,就需要从方方面面做起。首先是从建筑材料,加大研发力度向节约型、环保型建筑材料方向发展,同时从施工机械设备方面进行优化,提供施工效率尽量减少能源的消耗。同时从废物利用的角度考虑尽量少产生工业废料,在此基础上加强对工业废料的再利用,有效节约资源。同时建筑技术方面肯定也会再次得到一定的创新,更好的作用于具体的土木工程建设当中。
钢结构采用的材料相对比较简单,一般也都是成材,在进行加工的时候也比较便捷,在土木工程钢结构施工的过程中,一般会选择精确度相对很高的构件,这样在施工时,施工人员就可以在施工现场进行构件的拼装,使用螺丝进行安装就可以,不仅使施工更加的方便,又使施工的周期缩短,同时,钢结构在安装完成后,再重新进行改装的过程也是比较便捷的。
1.2钢结构的节能环保性较高
在建筑领域中,能源的消耗比较大,土木工程项目也不例外。但是钢结构在土木工程中的应用可以有效的控制这一点,钢结构的施工主要是以钢筋为主要材料,而钢筋具有可回收性,因此,在建筑物拆除之后,大部分的钢结构都是可以回收利用的,这就有效的降低了能源的消耗情况,也避免了对环境的再次污染。
2钢结构在土木工程中施工技术要点
2.1充分的做好钢结构施工前的准备工作
在土木工程进行钢结构施工前期,监理人员要充分的做好施工前的准备工作,不仅要对工程图纸进行仔细认真的了解,同时还要详细的了解工艺流程,充分的掌握施工过程中会遇到哪些技术难点。此外,还应该对图纸进行仔细、认真的研究,对图纸中可能出现的一些问题要及时的向上级报告,针对出现的问题,要及时的进行解决,确保钢结构施工过程中不会出现失误。
2.2塔吊在钢结构施工中的使用技术
在土木工程项目的整个施工过程中,塔吊对钢结构的施工有着重要的影响,在钢结构施工的过程中,对于存在一些不同程度的起重幅度、不同重量的物体,塔吊对其都有着很强的适应能力。一般情况下,钢结构施工都采用的是内爬式塔吊,可以从整体上降低钢结构的使用成本。
2.3焊接技术在土木工程钢结构施工中的应用
在进行土木工程钢结构施工时,具有工程总量大、形式复杂、质量要求较严格、施工周期相对较短等特点,焊接作业对土木工程钢结构的施工质量有着决定性作用,直接的影响了整个土木工程项目的安全性与稳定性。随着科学技术的不断变化发展,土木工程的高层钢结构的空间定位已经可以做到,高层焊接技术的误差值限制在9mm之内,施工效果比较明显。
2.4吊装技术在土木工程钢结构施工中的应用
吊装技术在土木工程钢结构施工的应用有着重要的影响。在进行吊装作业的时候,吊装质量的好坏、吊装速度的快慢对整个钢结构施工都有着决定性的影响。因此,在进行土木工程钢结构施工前期,要对吊装的分布区域与施工工艺有计划的制定出来,在进行吊装作业设计过程中,要全面的考虑整个土木工程结构施工的平面设计图、建筑物的立体构造、建筑内部的构造形式、塔吊的使用数量与位置分配、以及工程施工环境等等方面的因素,从而全面的展开综合性、系统性的设计分析。
3提高土木工程钢结构施工质量的分析
3.1加强钢结构施工的设计与技术指导
钢结构施工技术管理体系要不断的完善,要严格的保证钢结构施工的质量,要根据相关规定的标准对施工方案进行严格的审查,对于施工现象的工作人员是否是持证上岗的情况也要严格的审查,对于钢结构施工的整体过程进行有效的技术指导,对于钢结构的安装与连接过程也要进行有效的把控,避免偏差过大的现象出现,确保钢结构在施工的过程中能够正常、顺利的进行。另外,还要根据钢结构的建筑自身的特点提出合理的施工方案,有效的施工流程、以及精准的施工参数等。还要聘请一些比较专业的人员,对施工人员进行技术培训,从而使施工人员的技术水平不断的提高,保证钢结构施工能够有效的、高质量的完成。
3.2科学、合理的采用施工设备
施工单位要根据土木工程钢结构的施工特点,将质量较好的钢结构施工设备有效的在土木工程中应用,不仅要满足钢结构施工的技术要求,操作性较强,同时,还要满足工程施工成本节约的目的。对需要进入施工场地的设备要严格的检查,对于设备的质量证书与实际的功能都要进行严格的审查,决不能因为价格低就选择使用,要严格的确保工程配用设备的质量水平。
3.3确保钢结构构件质量检查工作的有效性
随着钢结构在土木工程施工中广泛应用,钢结构构件的加工过程也在也在不断的发展,但是,对于钢结构构件的质量确不能符合标准,这就要求土木工程施工企业在钢结构构件进入施工场地时,要对其质量进行严格的检查工作,对构件的尺寸大小、检验报告等等都要详细的检查,对于钢结构施工过程中构件质量要严格的把控,从而使钢结构施工质量可以有效的提高。
3.4对施工质量安全进行严格的监管
土木工程项目的有效施工,对人民群众的生命财产安全有着重要的保证,在土木工程钢结构施工的过程中,要确保施工的质量安全监管工作,一是,在钢结构施工中要特别注重施工的安全性,对施工人员进行不定期的安全教育与技术培训,并且,在施工的过程中设置防护网、安全带等一些安全的防护措施,施工的工作人员也必须每人都佩戴安全帽;二是,工程的施工质量安全,在整个施工过程中,要不间断的对施工质量与施工效果进行有效的检查,防止在施工的过程中出现问题,尽可能的避免施工质量安全事故的发生几率。
混凝土时一种由不同材料组成的非均质体,外部载荷和环境的影响会引起内部产生的初始应力,内部转移,扩散等复杂的现象,因此,混凝土在施工时会出现裂缝问题。大体积混凝土的特点是混凝土浇筑面和浇筑量很大,混凝土浇筑完毕时由于水泥水化热的影响会使混凝土内部的最高温度在很短时间内达到最大,这时,如果混凝土内外温差超过25℃,那么在升温和降温阶段就容易发生表面裂缝和收缩裂缝。裂纹按照深度不同可分为表面裂纹和深度裂纹。表面裂纹一般危害较小,深度裂纹的危害相对来说危害就比较大,有时可能会破坏混凝土结构的完整性和稳定性。根据其他方面,裂缝的原因可分为温度变化引起的裂缝、地基变化引起的裂缝、设计原因引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、施工工艺的优劣引起的裂缝等。大体积混凝土产生的裂缝一般为温度原因产生的裂缝,一方面是由于混凝土内部的原因:大体积混凝土由于水泥水化热导致混凝土内部温度很高,党混凝土表面的温度和气温相差较大时就会产生温度收缩裂缝。混凝土的膨胀系数为每摄氏度0.00001,温度每变化10℃,混凝土会产生0.01%的先膨胀或收缩。另外如果混凝土被约束变形,在结构中会产生应力,混凝土具有抗拉强度即温度裂缝性能,当应力超过混凝土的这种性能时,地基就会变形产生裂缝。由于地基不均匀的沉降的垂直或水平方向的位移产生了额外的应力结构,除了混凝土结构的抗张强度,从而导致结构开裂。为了防止钢筋锈蚀,应根据规范控制裂缝宽度进行设计,采用适当的保护层厚度。还有施工工艺的优劣引起的裂缝,在施工过程中,对混凝土的施工工艺的要求是比较高的,如果在施工过程中施工工艺部规范,在后期使用中产生裂缝的可能性会增大。
1.2大体积混凝土在施工过程中遇到的其他问题
首先,在施工过程中,大体积混凝土的浇筑和振捣过程中,应保证在每一处混凝土初凝以前就被上了一层新的混凝土覆盖并振捣完毕,而且还应考虑结构的大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响。其次,在大体积混凝土的养护阶段,要注意控制混凝土的内外温差,这就要求应注意保持适宜的温度和湿度,以此来促进混凝土强度的正常发展和防止产生混凝土裂缝并阻止其发展。大体积混凝土的养护不仅要满足强度增长的需要,还要通过控制伤工的温度来防止因温度变形引起混凝土的开裂。最后,大体积混凝土在拆模时,混凝土的温差不得超过20℃。
2大体积混凝土产生裂缝的原因分析
2.1混凝土自身收缩的影响
混凝土收缩现象就是其在空气中硬结时体积较小的现象。在不受外力的情况下,混凝土的这种变形受到外部约束时,将在混凝土中产生拉应力,导致混凝土开裂。在硬结初期主要是水泥石水化凝固硬结过程中产生的体积变化,后期主要是混凝土内部自由水分的蒸发而引起的收缩变形。
2.2水泥水化热的影响
在水泥的水化过程中(主要是浇筑后的5-7天左右),水泥会放出大量的热,由于混凝土内外表面的散热条件不尽相同,因此混凝土中心的温度很高,而外部温度不高,这就导致了混凝土内外的温度梯度,内部产生压应力,表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。
2.3混凝土材料的影响
混凝土的裂缝主要是受本身的收缩受到的约束而产生的拉应力超过其抗拉强度而产生的。混凝土本身的收缩由其自身材料所控制,混凝土的材料包括泥土和水、砂石、外加剂和掺合料等。混凝土的收缩值和强度值因水泥种类和水泥的用量不同而不同,我们所关注的水泥细度问题中,水泥越细混凝土就越容易裂缝。砂石的含量越高混凝土也越容易裂缝,这是因为骨料表面所带的泥份阻碍了骨料和水泥浆之间的粘结程度,弱化了界面结构,因而导致了混凝土抗拉强度的降低。另外实验结果表明,掺加化学外加剂的混凝土的干缩值较大,且不同的化学外加剂对混凝土的干缩值影响不同。此外,结构设计和施工过程中的一些因素也对大体积混凝土产生不同程度的影响。
3对大体积混凝土产生裂缝问题的处理措施
混凝土的裂缝问题直接决定了施工效果的优劣,直接关系到工程的质量和经济效益,所以裂缝问题的解决在施工工程中相当重要,但是它又是施工过程中避免不了的土木工程现象,不过对其进行处理的办法还是有的。
3.1恰当选择原料
在骨料的选择上,可按照施工条件,尽量选择大粒径的中粗砂、有良好级配的石子。这样既可以减少用水量,也可减少相应的水泥用量和混凝土的收缩和泌水现象。对于水泥的选择,大体积混凝土产生裂缝的主要原因是水泥化过程中释放了大量的热。因此,在大体积混凝土施工过程中应尽量使用低热或者中热的水泥,并尽可能地降低混凝土中的水泥用量,从而降低混凝土温度的上升,提高混凝土硬结后的体积稳定性。还可以通过适当增加活性细掺料代替水泥来保证减少水泥用量后混凝土的强度和坍塌度不受损失。在掺加外加料和外加剂方面,适当掺加粉煤灰可减少水泥用量,从而降低水化热,但掺加量不可大于掺加适量的减水剂,这样可有效增加混凝土的流动性,且能提高水泥的水化率,增强混凝土的强度,从而降低水化热,明显延缓水化热的释放速度。
3.2防止水泥热化
水泥热化会导致大体积混凝土的裂缝问题,因此,需对水泥热化进行防止,比如,精心设计配合比;增配构造设计,提高抗裂性能等。
3.3施工质量的控制措施
在大体积混凝土施工质量的控制上,原材料环节的质量控制非常重要,首先要对水泥进行编号,其次要对粗骨料和细骨料中的颗粒含量进行严格的级配,最后就是要对一些外加剂和骨料含水量等多加注意。认真做好施工过程中的技术层面的工作,对实际问题要认真分析,适当调整各种材料的配比技术,应和具体的施工设备的变化而改变具体的施工措施。
Abstract: the civil engineering construction is a comprehensive project, and the high safety requirement, because it connected with people's life and property safety, and construction technology is very important. In recent years, with the rapid economic and social development of our country, the construction industry will usher in a golden period of development. However, in civil engineering construction process, safety accident occurred frequently and showed a rising trend. This paper studies the construction of civil engineering technology and innovation, for reference.
Keywords: Civil Engineering; construction technology
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012
前言
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涌现新材料、新技术。近年来,土木工程发展的势头迅猛,虽然我国土木工程领域现在仍处于起步阶段,但是对于施工技术的要求也将逐步提高,提升施工过程中的技术水平是势在必行的。在土木工程施工过程中,还存在一定问题,比如理论的研究不能适应工程建设需要,缺少验收标准和规范,管理体制存在缺陷等问题。要想解决这些问题,其中方法之一就是发展工程技术,在过去的土木工程建设中,大家总结了很多宝贵的经验,施工技术也在不断的发展之中,这将为加快土木工程发展提供非常大的帮助。
一、传统的土木工程施工技术分析与研究
土木工程传统的施工技术贯穿在工程的建设中,方法也随着结构形式、材料、地基基础、外界环境等的不同而变化。
1、地基基础施工。桩基基础施工是地基基础施工最主要的方法,在设计时有两种极限状态设计,分别是承载能力的极限状态和正常使用的极限状态。按承载的形状划分,基桩分为两类,即摩擦型桩和端承型桩,摩擦型桩又可以分为摩擦桩和端承摩擦桩,端承桩又可以分为端承桩和摩擦端承桩。按照成桩的方法分类,还可分为非挤土桩、挤土桩和部分挤土桩三种,制作基桩所使用的材料也不是单一的,主要有木桩、混凝土桩、钢桩等,不同类型和不同材料桩基桩的施工方案和适宜基础也有所不同。
在桩基的基础施工中,首先要确定所选择的桩型。预制桩吊运时有单吊点和双吊点的设置,按照吊点跨间的正弯矩与吊点处负弯矩相等的原则来进行布置,同时需要考虑预制桩在吊运时可能会受到的冲击和振动。桩基基础施工中钻孔灌注桩主要的步骤是:桩定位放线、钻机就位并且校正垂直度、钻孔清土、灌注并搅拌混凝土、制作安放钢筋笼、成桩验收及进行质量检验。
2、混凝土结构的施工。按照施工中浇制混凝土的地点可以分为预制法和现浇法。预制法是在非施工现场浇筑混凝土,预制混凝土因其低廉的成本、出色的性能,成为建筑业新宠。现浇法则是在施工现场进行支模浇筑混凝土,是大多数建筑物所采用的方式,应用更早且更为广泛。在预应力混凝土的施工中,根据张拉预应力筋顺序可分为先张法和后张法。
3、钢结构的施工。钢结构施工主要工作是构件的吊装,在施工前要做好细致的准备工作,包括清理现场、道路的修筑、基础准备、构件的运输、检查装备等。钢构件运送的先后顺序要按照施工顺序来进行,构件运送到现场后,应尽可能的存放在起吊位置,并用足够支承面的木枕作为垫底。吊装前应该核准构件的标号、位置。清除表面时摩擦面要保持干燥清洁。考虑到钢结构工程存在特殊性,可能会在施工的过程中用到氧气、乙炔类等焊接工具,所以需要准备灭火器以防发生火灾。钢结构在施工的过程中,还要注意连接的出来,主要有螺栓连接、焊接等,铆接因其灵活性的限制逐渐被淘汰。
二、新型的土木工程施工技术分析与研究
随着科技和经济的发展,逐渐出现了一系列新型的施工技术。对于施工本身而言,任何一个工程项目,地质条件、材料性能、荷载条件、现场条件、资源状况和气候条件都会对施工有所限制。要想发展新型施工技术,必须从这些限制的方面着手,突破制约,从而实现优化。
1、深基坑支护技术。随着经济的飞速发展,高层建筑、地下商城,地铁等工程越来越多,这就对深基坑工程技术提出了更高要求。深基坑支护的设计在深基坑工程中占有非常重要的地位。深基坑支护技术已在下面两个方面得到了较大发展,实现了施工技术的革新。 (1)对于开挖深度大、坑壁土质差等情况,通常采用灌注桩—— 预应力锚杆体系。引进的套管水冲法使成锚工艺适用于地下水位上下各种类型的土层,但效率并不尽人意。(2)支挡与承重结构一体化。用于临时支挡桩或者地下连续墙及永久性的柱、地下室墙一体化后,施工的速度得到很大程度的提高,投资效果也得到加强,资源得到了节约,并且实现了良好的技术经济效益。
2、钻孔灌注桩基础技术
在高层建筑施工过程中,钻孔灌注技术占据重要的地位,它决定了整个施工的质量和安全问题。选择施工机具时,通常涉及人员不会在图纸上明确的规定用什么机具,一般由建设单位自己来决定。在过去,建设单位通常选择涡锥钻,但使用时经常不能达到所要求的工艺指标,最后致使出现了很多问题。针对传统技术存在的缺陷,更先进的施工工艺“旋挖”出现并且投入了应用。旋挖机具有很多优点,首先它采用先进的设备及施工工艺,减少了人为因素影响,因而保证了成孔质量;其次,对于建筑单位通常考虑的成本问题,同样指标的成孔桩,旋挖成孔桩单桩承载能力比涡锥成孔桩提高了近半成左右,折算成成本之后,两者成本不相上下。最后,相同的时间内两者成桩数量接近,旋挖工艺施工现场更容易处理,工作效率也更高。
此外,还可发展高层建筑成套施工技术,起重机整体吊装技术以及计算机控制的千斤顶多点同步提升技术。越来越多的研究者将眼光放在劲性钢筋混凝土结构、超高层钢结构与膜结构,且金属焊接和检测技术将成为未来发展的一个重点技术。开发建筑绿色节能产品,发展节能、环保、智能的建筑技术也将越来越受到关注。
三、我国土木工程施工技术存在的问题及解决办法
我国土木工程施工技术在一些领域中已取得一定的成果,但就整个土木工程领域来说, 还处在刚刚起步阶段。随着我国具有国际水平的超级工程结构建设不断增多,施工控制及施工力学也将不断的走向成熟,并且将不断的应用到工程建设之中为工程建设服务。我国土木施工技术的理论研究现在还不能适应工程建设需要,由于施工控制涉及众多学科领域,特别是非线性分析、反馈分析、最优控制、系统识别、材性分析等,目前除了一般性的基础理论研究,还有应用性的理论研究,但缺少系统集成及有价值的应用。
土木工程施工过程中遇到的这些问题,是直接产生建筑施工事故的原因,因而要想做到防患于未然,就必须要从源头抓起,要保质保量的进行施工。提高施工队伍整体水平、建立完善的安全机制、改进生产管理方法、加大建筑施工的质量监察力度等。要采取适当措施来解决这些问题。建立完善安全制度,提高施工的质量,保障人民生命和财产安全,提高环保施工的水平,保护环境在施工的过程中,我们要遵守相关的法律法规。采用先进高效施工技术,减少灰尘、固液废弃物和有害气体排放,降低噪音,避免打扰到周围人的生活,使用先进的施工机械设备,提高资源利用率,选用优质环保质的结构材料,减少反光,保证工程的质量。
四、结语
总而言之,在土木工程施工技术中,工程实践经验先行于理论,因为有些客观情况过于复杂,很难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揭示新的问题。施工技术不断的发展和成熟很大程度上提高了建筑的质量,加快了整个施工的速度,降低了施工的成本,从整体上提高了工程施工的经济效益及社会效益。从多个方面、各个角度来进行施工技术的掌握,可以确保土木工程项目顺利的进行,只有不断的提高土木工程施工中的技术水平,才可以使施工效果达到最佳的状态。
参考文献:
[1]潘红芬.当前土建工程施工中的技术问题探究[J].建材发展导向(下),2012,(11).
一、引言
随着我国经济的稳步增长和基础建设规模的加入,建设项目的规模越来越大、结构形式日益复杂,对土木工程学科管理的科学性、精确性要求越来越高。实现土木工程的信息化、智能化、可视化和集成化成为土木建筑工程项目管理现代化的要求和本领域的探究热点。虚拟现实技术(VirtualReality,VR)是综合性和集成性极强的高新技术,在军事、医学、设计、艺术、娱乐等多个领域都得到了广泛的应用。土木工程中的虚拟现实技术涉及土木工程领域的各个学科,已显示出一定的实用性,技术潜力十分巨大,应用前景非常广阔[1。
二、虚拟现实技术及其特征
虚拟现实技术,又称灵境技术,是20世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术。它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支,大大推进了计算机技术的发展。VR技术是把抽象、复杂的计算机数据空间转化为直观的、用户熟悉的事物。它的技术实质在于提供一种高级的人机接口。利用VR技术所产生的局部世界是人造和虚构的,并非是真实的,但当用户进入这一局部世界时,在感觉上和现实世界却是基本相同的。因此,虚拟现实技术改变了人和计算机之间枯燥、生硬和被动的目前状况,给用户提供了一个趋于人性化的虚拟信息空间。它以模拟方式为使用者创造了一个实时反映实体对象变化和相互功能的三维图像世界,在视、听、触、嗅等感知行为的逼真体验中,使参和者可直接参和和探索虚拟对象所处环境的功能和变化,仿佛置身于现实世界中。一个身临其境的虚拟环境系统是由包括计算机图形学、图象处理和模式识别、智能接口技术、人工智能技术、多传感器技术、语音处理和音像技术、网络技术、并行处理技术和高性能计算机系统等不同功能、不同层次的具有相当规模的子系统所构成的大型综合集成环境。所以,虚拟现实技术是综合性极强的高新信息技术。虚拟现实技术具备以下三个方面的特性。
1.沉浸性
虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理心理特征,由计算机产生逼真的三维立体图像,使用者戴上头盔显示器和数据手套等交互设备,便可将自己置身于虚拟环境中,成为虚拟环境中的一员。使用者和虚拟环境中的各种对象的相互功能,就如同在现实世界中的一样,一切感觉都是那么逼真,有一种身临其境的感觉。
2.交互性
虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎自然的交互,使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互,而且能够通过非凡头盔、数据手套等传感设备进行交互。使用者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能,就能对虚拟环境中的对象进行考察或操作。
3.多感知性
由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置,因此,使用者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知,从而达到身临其境的感受。
三、虚拟现实技术在土木工程中的应用
1.虚拟现实技术在土木工程中的应用前景
在土木工程中,长期以来人们不得不用抽象的概念表示非常丰富的内容,如用平面图、剖面图、立面图等平面图形成一些规定的符号来表示三维的立体建筑,用比较抽象的图形和精练的语言来描述复杂的场景,以传递大量的信息。但这一种信息处理和传递方式受到信息接受者所从事的职业、知识结构及理解能力的影响,交流起来非常困难。
VR技术的发展为我们克服这一困难提供了极其有效的手段。用虚拟现实既能表示真实的世界,也可以表示虚拟的世界。表示真实世界时,可以突破物理空间和时间的约束,做到能“超越现实”;在表示虚拟世界时,又能使其中的虚拟物体表示出三维逼真感,以达到身临其境的感受,最后形成一种“人能沉浸其中、超越其上、进出自如、交互功能的三维信息空间”。VR技术为用户提供了一种新型的人机接口,它利用计算机生成交互式三维环境,不仅使参和者能够感受到景物或模型的逼真存在,并且对参和者的运动和操作做出实时准确的响应。
2.虚拟现实技术在土木工程中的应用领域
由于具有上述的优势特征,虚拟现实技术在土木工程中得到了广泛的应用,并且具有广阔的应用前景。现阶段,虚拟现实技术在土木工程中的应用主要有以下几个方面[2。
(1)在虚拟施工过程和施工结构计算中的应用[3
在实际工程施工中,复杂结构施工方案设计和施工结构计算是一个难度较大的新问题,前者难点关键就在于施工现场的结构构件及机械设备间的空间关系的表达;后者在于施工结构在施工状态和荷载下的变形大于就位以后或结构成型以后。
基于虚拟现实的复杂结构施工方案设计是指利用虚拟现实技术,在虚拟的环境中,建立四周场景、结构构件及机械设备等的三维CAD模型(虚拟模型),形成基于计算机的具有一定功能的仿真系统,让系统中的模型具有动态性能,并对系统中的模型进行虚拟装配,根据虚拟装配的结果,在人机交互的可视化环境中对施工方案进行修改。复杂结构施工涉及的因素较多,起重机的布置位置、高度,缆风绳着力点的选择,构件堆场的位置,起重机的开行路线,构件起吊路线等,都是施工方案设计必须考虑的新问题。若对这些新问题考虑得不够,则工程施工的进度、成本等都会受到影响,甚至导致平安事故的发生。
建筑结构施工前往往要对施工方案进行受力状态复核。如在大跨空间结构施工中,不仅要考虑施工过程的平安性、可行性,还要考虑结构本身在施工过程中平安性、可靠性。某展览中心,钢结构屋盖支承在钢桅杆上,桅杆两端为锥形,和下部混凝土结构铰结。为了减小钢桁架的变形,更为了维持结构的稳定,在钢屋盖桅杆和混凝土之间,采用了一系列的斜拉索(前索、背索、稳定索)和撑杆,形成一个稳定的结构体系。在钢结构的施工中,不同的支撑方案、不同的拼接方案,在结构的不同部位会引起不同的效应,而随着连接杆件的安装,这些施工阶段的应力将残余在结构部位上,并影响到最终的结构受力平安性;并在结构就位过程中,有可能失稳和变形。这就需要进行施工过程的精确分析。用虚拟现实技术可以对不同的方案,在短时间内做大量的分析,从而保证施工方案最优化。
(2)在工程项目招标投标中的应用
建筑业是我国的支柱产业,建筑市场的过度竞争已是长期的事实。现代建筑工程项目的运作,业主处于绝对有利的地位。在有限的时间内,如何使业主和评标的专家很好地了解招投标文件的编制和被认可的程度直接关系到承包商有没有中标的机会。因此,承包商在注重投标文件的技术可行、报价合理的同时,也非常注重投标文件的包装。尤其是大型工程、国家重点工程和国际工程的招标投标,往往在项目企划阶段就已经开始这方面的运作[4。
借助虚拟仿真系统,把不能预演的施工过程和方法表现出来,不仅节省了时间和建设投资,而且不用项目经理的现场答辩,方案的优劣就一目了然。这无疑大大增加了承包商中标的几率。
(3)在可视化计算领域的应用
可视化计算将是今后一个重要的发展方向。在科研中,人们会碰到大量数据,为从中得出有价值的规律和结论,需要对庞大的数据量进行认真分析。对科学计算取得的数据进行可视化加工或三维图形显示,可通过交互改变参数来观察计算结果的全貌及其变化,实现参数化及可视化计算,虚拟现实技术产生了飞跃式的发展。
在运用有限元法进行结构分析时,利用虚拟现实技术则可以通过颜色的深浅给出三维物体中各点力的大小,用不同颜色表示出不同的等力面;也可以任意变换角度,从任何点去观察。还可以利用VR的交互性能,实时修改各种数据,以便对各种方案及结果进行比较。这样就使工程师的思维更加形象化,概念更易于理解。把可视化计算技术应用于超大型复杂结构的设计、工程控制和结构分析中,将增强计算软件的前后置处理能力。例如,在桥梁工程控制和结构分析的可视化计算中,倒退(拆)分析结构倒拆动态演示、结构理想施工线型显示、施工阶段主梁形心线的设计曲线和实测拟合曲线的显示、前进分桥结构拼装动态演示、施工预告图形显示、主梁内力图显示、危险截面应力分布图显示等等。更重要的是能借助图形或图像来进行实时动态地控制结构的重分析和获取施工控制数据,同时能实时动态演示和控制设计和施工的过程。
四、结语
虚拟现实技术在不断发展,专用于计算机图形和多媒体信息处理的高性能DSP芯片可使处理能力提高上百倍,三维图形算法和参数化建模算法等可使虚拟现实技术更加成熟。目前,虚拟现实技术还有很多不完善的地方,尤其在土木工程的探究方面,我们应努力建设虚拟现实技术实验室,开发有价值的虚拟现实工程系统,使其在工程设计、施工、管理和可视化计算等方面得到更广泛的应用。
参考文献
[1张跃.土木工程中的虚拟现实技术[N.科技日报.1997年6月23日.
前言:建筑施工技术的优化一直是我国建筑工程建设发展的关键环节,主流发展方向。在此基础上以深基坑施工技术为研究对象,对其在土木工程中的应用进行研究,从理论上能够进一步完善当前我国土木工程施工技术体系的建设,在实践上能够就深基坑施工技术的实践应用提供优化建议,以进一步强化深基坑施工技术在土木工程中的应用作用,为我国土木工程施工质量的提升起到促进的作用,具有重要的研究价值和意义。
一、深基坑
随着我国建筑工程的逐渐发展,在建筑建设的过程中对建筑的整体需求性逐渐提升,对应的建筑施工标准和施工技术也得到了拓展和改善。在此基础上提出了深基坑建筑概念。根据我国住房和城乡建设部的关于《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》中对深基坑的概念定义为:第一,开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程;第二,开挖深度虽未超过5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程[1]。
二、深基坑施工技术在土木工程中的应用
深基坑施工技术就是对深基坑实施具体的建筑施工,其中包含基坑支护体系设计与施工和土方开挖等工程内容[2]。因此,可以说深基坑施工技术是一项综合性较强的施工技术。由于深基坑施工技术的种类较多,其在实际工程施工的过程中需要根据施工技术的焦点和施工的具体内容选择合理的深基坑施工技术,这样才能够从根本上保障土木工程施工的准确性,在优化施工质量的同时保障整体土木工程施工的安全性。就当前深基坑施工技术在土木工程中的应用来看,其主要包含以下几种深基坑施工技术:
第一,简易基坑支护技术。简易基坑支护技术主要是采用短柱横隔板支撑和临时挡土墙支撑两种技术用于现场深基坑的基础施工。详见图1。
第二,斜柱支撑支护技术。斜柱支撑主要是指在深基坑施工的过程中沿着深基坑的边缘进行柱状打设,在柱状的内侧支设挡土板实现斜撑支顶,夯实内侧挡土板,实现深基坑支护施工操作。详见图2。
第三,锚拉支撑支护技术。锚拉支撑深基坑施工技术是沿着基坑边缘打设柱状,在柱状内科支设挡土板,在柱状上端使用拉杆拉紧,夯实挡土板内侧基土[3]。详见图3。
三、深基坑施工技术在土木工程中应用优化建议
(一)做好完善的前期时腹ぷ
在土木工程中应用深基坑施工技术必须对其前期的准备工作进行处理,进而为整个施工的开展提供技术保障。在前期准备过程过程中需要注意一下几点内容:
第一,注意定位钻孔前的准备工作。在定位钻孔前必须按照图纸的施工要求,精准的对施工钻孔的桩位实施整置确定,保障中心点的准确性;
第二,注意施工前提的地质结构测量工作。在实施设计坑施工技术前必须对施工场地的地质结构实施精准的测量,进而保障施工的安全性和准确性;
第三,就钻孔机设备实施前期检查。在深基坑钻孔前必须对使用的钻孔设备实施检测,明确管道孔的位置,提高施工钻孔的精确度。
(二)施工前护筒的准备工作
在土木工程中应用深基坑施工技术前必须按照其施工环节对其护筒的准备工作进行处理。护筒是保障钻孔准确、安全的关键,在实际工程设计和处理的过程中必须对埋设护筒的施工技术实施控制。例如,钻孔灌注桩保护管的设定必须是6mm厚度的钢板制作而成,在其加工高度上也必须根据现场的地质条件对其进行严格的控制,这样才能够从根本上保障整体土木工程施工的安全性。此外,在深基坑施工前护筒准备工作中还需要对对护筒的衬垫位置和嵌入的深度等进行控制,进而保障护筒预埋的准确性,为后期现场人员的安全提供保障。而且在实际工程施工的而过程中深基坑护筒的设定需要在其顶部放置溢出纸浆孔,以保障施工场地的洁净度。
(三)优化深基坑钻孔施工
钻孔施工标志着深基坑施工正式进入施工阶段,在钻孔施工的过程中必须对其进行严格的技术控制,这样才能够保障施工的准确性,为后期灌注水下混凝土的处理提供技术保障。在钻孔施工前对其内衬垫进行处理,在提升钻杆高度的同时保障内衬垫铺设的准确性,当开始实施钻孔时控制渗透衬垫的位置,进而开始慢慢钻探进入,实现钻孔施工。此外,钻孔施工的过程中施工人员需要根据经验结合地质条件对钻速实施控制,保障土壤施工需求的同时,还必须保障施工的安全性。对于黏土、软土、砂土等采用不同的钻速,以保障钻孔施工的准确性。
(四)灌注水下混凝土技术优化
未来在土木工程中应用深基坑施工技术的过程中必须对其灌注水下混凝土施工技术进行优化,可以通过控制一下几点对该项施工技术实施具体的优化:
第一,确定调放钢筋笼的准确性,严格按照设计要求和设计方案对整体材料进行技术处理;
第二,就施工需求对第一批浇筑混凝土的数量、质量进行严格的控制,并且保障浇筑能够实现泥浆排放管道处理;
第三,保证土木工程现场施工低孔管的具体保持在30CM~50CM之间,进而保障深基坑施工的准确性;
第四,就土木工程深基坑施工现场混凝土灌注来看,其在实际施工的过程中必须保障混凝土灌注的连续性,并且保障桩基灌注的连续性,必要的时候可以增加0.5s的灌注时间。
总结:深基坑施工技术作为土木工程施工中一种常用的技术,其在实际工程应用的过程中必须注重施工技术细节,实现基础技术控制,进而充分发挥深基坑施工技术在土木工程施工中的作用,为土木工程施工提供技术保障。
参考文献:
施工技术在土木工程中占据着重要地位,无论是在前期的设计阶段,还是在施工阶段都起到决定性作用,可以说施工技术是土木工程的生命线。施工技术的不断发展和成熟提高了建筑质量,加快了施工速度,降低了施工成本,整体上提高了工程施工的经济效益与社会效益。近年来,土木工程各项技术发展势头迅猛,但是由于一些保守的思想和周围环境、条件的问题,一些技术并没有得到很好的应用。
一、关于在土木工程中实施的传y性的施工技术
通常情况下传统的土木工程施工技术具备的特点一般是固定与流动性以及多样性。固定性是指施工地点的选择上,通常选定施工地点大部分时候是不会变动的;流动性是指土木工程中的施工队流动性强及同个工程中施工技术人员工作的空间一般为流动性;多样性一般是由于建筑类型与施工施法不同而使各种工程有所不同。
二、现今土木工程的施工技术的表现情况
1.工程验收标准不规范 在控制施工领域方面缺少意识形态并且没有足够的运用科研成果作用于工程中。工程在施工控制中标准不是很明确以及涉及可操作性有所问题。因此一定需要注意的是全面控制没有经验借鉴的工程从而避免错误决策的发生。
2.工程理论与实际施工情况不适合 施工控制基本上涉及面与领域很广,在非线性和材料的分析中以及最优控制与反馈进行分析等相关领域有一定的重要性。应用性理论及基础理论的研究一般为现今主要研究的方向。而土木工程内部存在着弊端以及没有相应的系统性集成运用与有价值方面的应用。
3.工程施工管理不够规范化 管理体制中存在着多方面的管理以及管理责任并未全面落实以及未做好特大型工程的前期研究与忽视施工控制等等的问题。那么解决此类问题就要采取实现设计以及施工总承包的管理思想相关的的措施进行共同统一管理。
4.工程施工技术应用方面广泛 土木工程所涉及到的一般都是多种类型的工程建设而不同的的工程,质量要求不同,但是都需要实用与安全有效的施工技术。
5.在桩基工程中 桩基施工是地基基础施工的基础技术,必须重视桩型选择,对每个关键环节进行控制,包括单桩和做好桩基定位放线以及钻孔灌注等方面工作。
6.在钢结构工程中 要做到螺栓连接无误从而保障焊接牢固,确保钢结构的稳定性。
7.在混凝土结构中必须严格遵循施工顺序精确把握模板的尺寸,保证混凝土结构安全稳定性。
三、关于土木工程施工的技术创新方式方法
1.土木工程施工技术创新中的新型预应力
更好的发展土木工程施工预应力施工技术就需要建立科学合理性的体系关把实现土木工程施工技术由传统预应力向现代预应力方向改变作为发展目标。相应的新型的预应力施工技术主要针对的是土木工程中建设跨度大以及结构复杂性而采取的技术。而体外预应力的创新一般体现在有无粘结体上。
2.在土木工程施工中需要强化信息技术在各方面的运用
现代信息技术融入到土木工程施工技术中是影响土木工程的施工质量以及工程施工的效率的主要方面。就必须选择专业强的网络方面的人才并相应的提升他们的专业方面的综合素质,进而使施工人员在工程施工中发挥其能力。
3.完善管理方面的体制进一步促进施工技术的创新
在科学合理的管理体制下才能更全面的发展土木工程技术的创新,进而土木工程施工技术的有效发展。深基坑技术的创新需要专业知识的引导。利用深基坑支挡技术就可以更好的完成支挡与承重及桩与锚的一体化结构体系的建立了。
4.土木工程施工技术设计创新
施工设计的人员依据不同工程及施工特点进行培训对施工设备及材料等专业知识,这样可以土木工程的施工技术更好的在施工现场发挥作用。
5.新型预应力技术在土木工程施工技术中的创新
在大跨度土木工程以及预应力混凝土道桥施工或是特种结构施工中,相关的体外预应力发挥其自身的作用。体外预应力一般在管道结构外与传统的预应力小的摩擦方面运用。
四、土木工程施工技术的发展前景
1.土木工程施工技术的科学性的发展
土木工程的有效发展一般都是为了实现更高层次的经济效益。的主要动力。只有施工技术有了创新性的发展以可以更全面的提高在土木工程中的施工技术,从而在保障工程质量前提下减少生产成本提高施工人员的工作效率。
2.自动化已经成为土木工程施工技术未来的发展方向
现今建筑行业的发展方向一般为自动化作业。科技的提升会推动建筑行业的自动化发展,因此建筑活动中也逐渐渗透了互换性。推动企业变革式的生产的方式从而提高施工效率。
3.土木工程的施工技术逐渐向生态化发展
土木工程节能全新性的发展主要表现在施工建设阶段注重对环境的保护,促进自然与建筑的融合。
综上所述,为了更好的适应时展的脚步以及有效的发展中国的土木工程,就需要科学合理提升土木工程相关的施工技术,并不断的对其技术进行科学创新,新土木工程的特点是综合性强和涉及工程内容多以及专业技术要求很高,所以本文着重分析了土木工程相关施工技术及技术创新方法等并阐述了相关发展的方向与未来发展的趋势,在保障土木工程质量的同时,科学合理的发展土木工程的施工技术,从而更全面的促进土木行为稳定快速的发展。
参考文献
[1]陈国臻.水泥土桩深基坑支护设计探讨与施工[A].江苏省公路学会优秀论文集(2006-2008)[C],2009.
案例教学法是在教师的指导下,根据教学目的要求,将采集到的教学和工程实践中的真实事例加以典型化处理而形成的一种特定的教学案例,组织学生对案例的调查、阅读、思考、分析、讨论和交流等活动,引导学生自主探究性学习,以提高学生分析和解决实际问题能力的一种教学方法。其基本思想是培养学生独立思考和主动学习的能力。
在《土木工程施工技术》课程的教学活动中,采用案例教学能改变传统的灌输式的教学方法,充分调动学生的学习积极性,使学生的思维空间得到开拓,提高了学习兴趣;使学生学会用所学的理论知识分析和解决实际工程问题的方法。
一、土木工程施工技术课程的传统教学方法
土木工程施工课涉及施工技术专业知识面广,而且量多,许多技术性的东西,如涉及到施工工艺的流程,施工机械的性能和操作过程,施工器具的构造和工作状态,施工技术应用的运行过程等实际操作的内容,课堂教学内容繁杂,没有规律可循更难以用一条主线相连,跳跃性大,从而导致学生对教材的理解不深,容易出现前面学、后面忘的情况。
《土木工程施工》是土木工程专业、工程管理专业非常重要的专业课程,具有很强的实践性、综合性和社会性,与工程实践联系紧密,知识更新的速度很快,土木工程施工中很多技术问题的解决、施工方案的优选和管理制度的拟定,均需紧密结合工程特点和社会环境,集政治、经济、技术、管理、法律法规于一体,涉及到有关学科的综合运用和各种矛盾的综合处理。要求学生掌握土木工程各主要工种的施工工艺,掌握施工方案拟定的基本方法,具有分析和处理各种施工技术问题的能力。因此,如何将所学的内容与实际工程联系起来,学会用所学的理论知识分析和解决实际工程问题的方法,成为该课程教学成败要解决的关键问题。
“粉笔+黑板”仍是目前许多课堂教学的主要方法,这种传统的方法相对来说,教学环境一成不变,教学手段呆板枯燥,课时效率低。在教学活动中主要采用“教师讲,学生听;教师写,学生抄的满堂灌”的教学方法。学生在先修了力学、地基基础、建筑材料、钢筋混凝土结构、钢结构、测量学及房屋建筑学等课程的基础上,通过对各施工工艺过程的了解来合理选用施工方案,分析、解决土木工程施工中出现的问题。按照传统的教学方法教学,很难解决以上问题,也是无法满足现代教学要求。
二、土木工程施工技术课程案例教学的步骤
1.案例的引入及准备。教师根据教学计划安排和教学进度的要求引入教学案例,案例教学是以案例为基本教学材料,将学习者引入工程实践的情境中。教学案例应具有很强的实践性;要蕴涵工程实践的理论、原则与原理和方法;要具有新颖性、讲究时效性、背景要清晰等特征。在完成理论课的讲解后,教师将相关案例发给学生,给学生较充足的课外时间准备相关的材料。
2.案例分析讨论。案例分析讨论是案例教学中的中心环节。学生通过分析案例,找出问题的主要原因,提出问题的各种可能性,并根据案例中提供的相关资料进行比较判断,做出决策。案例分析的过程是学生或师生间讨论的过程,教师要善于在讨论过程中启发引导。
例1.某大体积混凝土的浇筑方案选择(具体案例材料略)。案例涉及的问题很多,在选用施工浇筑方案时,要根据已知工程特点、技术水平和设备条件从技术、组织、管理、经济等方面进行全面分析、综合考虑,以确保施工方案在技术上可行,有利于提高工程质量,在经济上合理,有利于降低工程成本,并进行多方案的技术经济比较,从中选择最佳的方案。
这就要求学生在课前进行详细的资料搜集和准备。在讨论的过程中,学生可以先将各种可能性的方案尽可能罗列出来,然后结合案例中提供的有关信息进行针对性的分析、讨论。
例2、某基础工程施工时人工降水方案的选择。教师给出该工程的水文地质条件和基础结构的某些参数,要求学生结合所学的人工降低地下水位的方法进行分析。合理选用人工降水方案。此题就要求学生弄懂并灵活运用所学的知识,结合工程条件查阅相关的技术标准和相关的文献、资料来进行方案选择。
在案例教学中,学生的学习在讨论与争辩中进行。学生充当主角、中心与主动的学习者。教师的角色是指导者和推动者,其角色定位是要领导案例教学的全过程。课堂上教师要领导案例讨论过程,不仅要引导学生去思考,去争辩,做出决策和选择,解决案例中的特定问题,进而从案例中获得某种经历和感悟,而且要引导学生探寻特定案例情景复杂性的过程及其背后隐含的各种因素和发展变化的多种可能性。
3.案例归纳总结。案例讨论后要做简短归纳总结,从案例讨论中引申出一定的结论,为后续的课堂理论教学提供准备。教师在总结过程中,讲明案例中的关键点,以及讨论中存在的不足和长处;但不宜对错误的观点简单地否定,以免挫伤学生的积极性;讨论结果可以是多元化。在总结中,要揭示出案例中包含的理论,强化以前讨论的内容,提示后续案例,达到突出教学重点,回归教学目的。
三、案例教学法的特点
1.突出实践性。学生对未来的工作和社会角色充满了向往和好奇,学生在校园内就能在教师的指导下,参与未来工作,深入案例、体验案例角色,接触并学习到大量的社会实际问题,实现从理论到实践的转化。这有利于激发学生学习的兴趣,提高学生学习的主动性、自觉性。学生的参与意识大大增强,教学效果十分理想。
2.较强的综合性。案例教学的综合性首先表现在案例较之一般的举例内涵丰富;其次是案例的分析、解决过程也较为复杂,学生不仅需要具备基本的理论知识,而(下转第130页)(上接第128页)且应具有审时度势、权衡应变、果断决策之能力。案例教学的实施,需要学生综合运用各种知识和灵活的技巧来处理。
3.深刻的启发性。案例教学,不存在绝对正确的答案,目的在于启发学生独立自主地去思考、探索,注重培养学生独立思考能力,启发学生在案例的阅读、思考、分析、讨论中,建立起一套适合自己的完整而又严密的逻辑思维方法和思考问题的方式,以提高学生分析问题、解决问题的能力,进而提高素质。
4.过程的动态性。在案例教学中,学生必须对案例材料,进行认真分析和思考,讲出自己的思考和结论,并与他人展开争辩。学生是教学的主角,既可以从自己和他人的正确决策和选择中学习,也可以从出现的错误中学习,即从模拟的决策过程中得到训练,增长才干。通过这样的师生互动、生生互动,学生学到的知识就不再是书本上的教条,而是活的知识以及思考问题、解决问题的方法和能力。
四、案例教学法应注意的问题
1.案例教学不是举例。虽然案例教学和举例教学都要通过一定的事例来说明一定的道理,都是为一定的教学目的服务的。但这两者是有区别的:第一,在教学中地位不同,案例在案例教学中占中心地位,如运用知识、培养能力等教学任务;而举例在一般教学活动中则居次要地位。第二,目的不同,案例教学是把学生放在实际的环境中,让其通过对周围环境和事件本身的分析、讨论、交流,做出正确的判断和决策,提高分析问题和解决问题的能力;而举例是使一个较难理解的理论通俗易懂。第三,二者的进行主体不同,案例教学是组织学生进行自我学习、锻炼能力的一种手段,学生属于主要地位;而举例则是辅助教师说明问题的一种手段,教师属于主要地位。第四,涵盖的范围不同,前者涵盖面更为广泛和有效,具有真实性、完整性、典型性、启发性;后者不一定有这些特点。
2.案例教学应该和其它教学方法并举。土木工程施工技术案例教学所采用的只是一个个具体的孤立的实际工程,不能代替系统理论学习。而且案例教学也并不排斥和限制其他教学方法的同时使用。除了案例教学外还有问题式教学、情境式教学、随机访问教学、发现式教学、讨论式教学、合作教学等等;但每一种教学方法都有它的优缺点和特定的适用条件,没有一种是完美的、具有普遍适应性的教学方法。教师要根据课程性质、教学内容和学生的特点,常常应多种方法集成并用,创造性地进行教学设计,恰当地运用必要的现代教育技术和信息资源,努力提高教学质量。
3.案例教学中应充分调动学生的积极性。案例教学并不单纯是一种教学方法,它实际上是以教学内容的变化为前提条件的。案例教学也并不单纯是一种教授法,它实际上也是以学生行为的转变为前提条件的。要充分调动学生的积极性,只有学生积极主动参与案例教学过程,案例教学的目的才能得以实现。如果学生仍然热衷于自己先前被动学习的角色,把自己置身于教学过程之外,只是作为一个旁观者,案例教学也就失去了意义。
五、结束语
案例教学法是一种启发学生研究实际问题,注重学生智力开发及能力培养的现代开放式教学方法,它有着传统教学方法所不具备的特点。在《土木工程施工技术》课程的教学中运用案例教学法,有利于学生实践能力的提高和理论知识的掌握。教师要根据教学大纲、教学内容和学生的特点,选择适当的教学方法,创造性地进行教学设计,培养符合社会需要的工程技术人才。
参考文献:
Abstract: This paper discusses the current situation of the development of civil engineering technology in China, the related technical problems in civil engineering is discussed, hoping to improve the technical level of civil engineering in china.
Keywords: Civil Engineering Technology
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:
土木工程施工技术的特点:
随着经济和科学技术的发展,新材料、新结构不断出现,大规模、技术复杂的土木工程结构也越来越多,施工技术也相应随之不断发展。我国正处在经济高速发展时期,工程建设数量多,规模大,促进了我国施工技术的发展。由于土木工程的特点,决定了其生产组织与一般的工厂生产组织不同,每项工程都需要根据工程性质和特点,单独进行施工组织,施工组织是否科学合理直接影响到工程项目的成败,一般来说,土木工程施工具有如下特点:固定性和流动性:流动性包括施工队伍的流动和在同一工程上工人在作业空间上的流动;多样性和单件性:工程各不相同,完全一样的工程几乎没有庞大性和协作性、综合性:需要建设、设计、施工、监理、材料供应商等多家不同单位配合协作完成;复杂性和易受干扰性:技术、管理复杂,易受气候、周围环境等外界因素干扰;投资大、生产周期长。
二 、熟悉土木工程施工管理.技术管理
(一)项目技术负责人,负责实施技术岗位责任制度和技术披露制度,每一个程序前必须进行技术澄清,填补了技术交底记录。
项目经理举办专业工程师完成施工日志。”项目经理应被记录并保存详细的日志,日志的建设包括以下几个方面:网站建设,网站的一些建筑,混凝土施工队伍,负责人在现场,建筑材料和设备,根据情况。操作方法或技术交底,气候,施工现场的检验和测试状态及建设中的问题。
(二)工程建设过程中,项目负责分配劳动力从现场,进度管理,使用机械和施工安全工作,并保存相关记录。项目经理是负责每周举行定期会议。总结上周的工作进度,发现实际进度与计划工程之间的差距,安排本周工作。项目总总结上周的施工质量。下一步,质量管理的建议和要求。
(三)在建设过程中,执行自检。互检。交接检验,检验的特殊系统,施工队质检员自检合格的每个程序,填写后自检表,由相关行业监测后认可的项目检查,审查,检查合格,执行程序。不合格的程序必须返工前再验收合格,可执行程序,该项目通过建立检查制度,完整的质量检查表,工程质量和加强控制混凝土浇筑混凝土施工,必须填写。
施工过程中的设计变更,由专业工程师负责。根据质量计划[合同变更管理”部分的规定,及时传达给各出口业务及相关建筑队。
三、施工技术分析与研究
施工技术无论是在设计阶段还是在施工阶段,都具有非常重要的作用,往往决定设计者设计思想的实现与否。就施工本身而言,任何一个工程项目,其施工过程都受到地质条件、材料性能、荷载条件、现场条件、资源状况和气候条件的限制。要想发展新型的施工技术,必须从这些限制方面着手,突破制约,实现优化。下面仅针对深基坑支挡技术新发展和新型预应力技术两方面进行探讨。
(一)、深基坑支挡技术发展。由于高层建筑的发展、抗震与人防的需要和地下空间利用的需求,再加上大型深埋设备基础的施工,深基坑支挡问题越来越多。在这些需求和障碍的促进下,深基坑支挡技术在下面两个方面得到了较大的发展,实现是施工技术的革新。
桩、桩———锚支挡体系。对于开挖深度大、坑壁土质差的情况,通常采用灌注桩———预应力锚杆体系。引进的套管水冲法成锚工艺适用于地下水位上下的各种类型的土层,但效率不尽人意。
支挡与承重结构一体化。用于临时支挡的桩或者地下连续墙和永久性的柱、地下室墙一体化后,施工速度得到提高,投资效果得到加强,资源得到节约,得到良好的技术经济效益。另外,钻孔灌注桩施工中更加先进的施工工艺———旋挖已经投入使用,使成孔质量得到保证,减小认为不确定因素对施工质量的影响。
(二)、新型的预应力技术。体外预应力作为后张预应力体系的重要分支之一,是预应力施工技术的发展和革新,是近年来的热点。体外预应力现阶段主要应用在特种结构、预应力混凝土桥梁和大跨度建筑工程结构中,形成了两种主要体系。体系一是有粘结体外预应力体系,优点是预应力摩擦损失小,因为孔道管在结构体外,容易检查和控制管道的铺设质量及其水密性; 体系二是无粘结体外预应力体系,优点是可采用单根张拉工艺,易于操作,且单根无粘结筋的摩擦损失极小。体外预应力相对于传统预应力体系有很多优点,对工程经济效益有积极影响。
(三)灌注桩施工与墩式基础施工
1、 灌注桩施工:用机械或人工在施工现场的桩位处进行成孔施工,然后将绑扎好的钢筋笼放入孔内,最后浇筑混凝土而成的一种桩基施工方法。其主要特点有: 施工时振动小、噪声低,且能较好地适应地层的变化,但对施工工艺要求较高,施工后混凝土需要较长的养护且不能立即承受荷载。
2、 墩式基础施工:因地形条件或桩径要求,使用人工或机械成孔后浇筑混凝土(或者放钢筋笼、浇筑混凝土)而成的大直径基础。目前,在我国该项多用人工挖孔,故又称大直径人工挖孔桩。其主要特点有: 岩石或坚硬土层为端部的直接支撑,桩身强度和刚度都很大,同时具有较大的承载能力。
3、沉井基础施工
沉井是由井壁(侧壁)、刃脚、凹槽、地梁等组成组成的呈矩形或圆形的半封闭式钢筋混凝土结构,多用于重型设备基础、桥墩、水泵站、超高层建筑物的基础等,施工过程:将位于地下一定深度的建筑物或建筑物基础,先在地面以上制作,形成一个上、下开口钢筋混凝土井状结构,然后在沉井内不断挖土,借助井体自重而逐步下沉,下沉到设计标高后,进行封顶,构筑井内底板、梁、梯板等构建,最终形成一个地下建筑物。
4、 预应力混凝土施工
预应力混凝土是为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现,充分利用高强度钢筋及高强度混凝土,设法在混凝土结构或构件承受使用荷载前,通过施加外力,使得构件受到的拉应力减小,甚至处于压应力状态下的混凝土构件。预应力混凝土结构的截面小、刚度大、抗裂性和耐久性好,能充分发挥钢材和混凝土各自的性能,在土木工程中得到了广泛的应用。其施工方法主要分为先张法和后张法。
4.1、先张法施工: 在浇筑混凝土构件前进行预应力钢筋张拉的一种施工方法。其主要施工过程为:浇筑混凝土构件前,对预应力钢筋进行张拉并将张拉后的钢筋临时锚固在台座或钢模上,然后实施混凝土的浇筑过程,待混凝土到达一定强度后放松预应力钢筋,借助预应力钢与筋混凝土两者之间产生的粘结力,到达产生混凝土预压应力的效果。
4.2、 后张法施工:是一种先制作混凝土构件后进行预应力钢筋张拉的施工方法。其主要要施工过程为:在浇筑混凝土构件时预留张拉孔道,待混凝土达到一定强度后将钢筋拉近孔道,借助张拉机具对预应力钢筋进行张拉,然后用锚具将预应力钢筋锚固在构件端部,最后进行孔道灌浆。
四、结束语
一项工程的顺利施工依赖于多种因素。在土木工程的施工过程中,加强深基坑支护技术、钻孔灌注桩基础技术、钢筋机械连接技术、高性能混凝土、计算机控制技术等技术方面要严格把控,才能够不断的提高土木工程的施工质量。总之,土木工程施工技术在近十年虽然有了飞速发展,但是土木工程施工至今仍以手工操作、半机械作业为主,劳动效率远低于其它产业部门,还属于劳动力密集型产业,现代土木工程施工技术的发展方向,除了要有满足当前土木工程建设需要而与之配套的施工技术,还要向高效率,高质量的方向发展。
参考文献
[1]向中富,《桥梁施工控制技术》,人民交通出版社,2001年
[2]徐君兰,《大跨度桥梁施工控制》,人民交通出版社,2000年
[3]陈国臻.水泥土桩深基坑支护设计探讨与施工[A].江苏省公路学会优秀论文集(2006-2008)[C],2009.[4]杨孟林.建筑施工技术管理浅析[J].新疆农垦经济,2010,(4).