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1土木工程概况
1.1概述
土木工程是建造各种工程设施的科学技术的统称,涉及的内容多,适用范围广。包含了对施工过程中材料、设备合理科学的运用,以及在施工过程中所进行的必要的勘测、设计、保养等技术维修活动,也包括了对各项工作质量的监控,后续防护等工作。
1.2土木工程施工技术的特点
(1)固定性。土木工程的固定性是指在施工过程中一些固定技术,由于所耗材料的特殊性,恢复期等各类时限较为固定,相应的施工技术也较为固定。(2)相对的流动性。施工队伍的在空间,人员上的不断变化,都展现出了土木工程施工技术的流动性。(3)整体性。土木工程无论是从长期施工的前后关联来看,还是从施工人员之间的相互配合,互相合作来看,都显示出土木工程施工技术的整体性。(4)易干扰性。土木工程在施工中极易受到天气等外部环境因素的干扰。(5)高危性。从工作的内容、工作环境来看,高空作业,露天工作,材料多数体积较大,质量较重等都具有一定的危险性。
2土木工程施工技术中存在的问题分析
2.1施工质量较低
施工质量的高低,直接关系到土木工程的可持续发展,也关系到居民的生命财产安全[1]。近年来我国因施工质量产生的问题层出不穷,居民对土木工程相关产业的信任也随之降低。久而久之,问题便陷入了死循环。而究其原因,施工质量低主要是因为:(1)施工者作业精度达不到要求。土木工程工作量较大,工作内容也较为繁琐,它对施工人员乃至管理层面的工作素养,要求都较高.相关工作又需要大量的人力去完成,这就造成了人才质量和工作内容之间的冲突。施工者鱼龙混杂,工作能力参差不齐,往往达不到该工程本应有的精度。(2)管理措施不完善。近年来,土木工程行业的崛起,由于利润巨大,发展前景可观。一时间,投资者蜂拥而至,也逐减变成了滋生的温床。部分官员因为一己之私,让个别竞标者有机可乘,用不正当的手段去与同行里真正有能力者竞争。高层管理者层层克扣,最终到达施工作业现场的资金材料匮乏,低层采购人员只能以次充好,影响工程质量,这从深层次来讲,因为管理措施的不完善,暗箱操作影响正常工程进度。(3)验收标准不规范。我国土木工程的管理体制发展的还不够完善,对工程的验收标准没有做出完善的规定。但规范的工程验收标准,不仅关系到土木工程未来的发展前景,也给了土木工程在施工过程中一道标准,给相关施工人员一点压力,问题也会相应减少一点。因此,制定一个完善的土木工程验收标准,是目前相关工作中需要被认真对待的问题。
2.2施工环境问题
我国环境污染正在加重,造成巨大环境污染的,并不能说只是土木工程[2]。但必须承认,土木工程在施工过程中也会对环境造成一定的污染,工程施工企业在作业过程中,不能一味地追求短期的利益,秉承企图先污染,后治理这种不科学的陈旧思想。
3土木工程施工技术的改进方法
为了提高土木工程的施工技术,让它能够以一种可持续发展的姿态健康的成长下去,可以通过以下方式来改进施工质量,减少对环境的伤害。
3.1加强土木工程工作人员的技术培训
随着现代技术的飞速发展,老一辈“埋头苦干”的方式或许已经不再适合这个恢弘的科技时代,国家需要的是拥有一定技术素养的新型人才,有必要进行工作前的技术培训工作。它不仅是土木工程相关工作人员工作效率的提高,正确科学的使用现代机械设备,能保障工作人员在施工过程中自身的安全,减少不必要的费用支出。
3.2提高施工方案的可行性,减少不必要的资源浪费
土木工程在施工过程中不确定因素较多,施工中应考虑的突发事件相较其他行业而言也较多,在具体的实践过程中,部分设计图纸以及在开工前制定的各种方案与施工现状是完全不同的。并非施工单位或者设计单位哪一方单方面的原因,由于地质,天气等各项不确定因素,导致施工单位不能按原定计划完成。而为了解决这些问题,必须保证施工单位和设计单位有深入的交流和沟通,能及时全面的考虑到各种不可抗力因素。施工单位也需要认真处理各项工作,尽量以最大的努力赶上计划进度,遇到问题及时与设计单位沟通,以减少不必要的资源浪费。
3.3建立有效的监督管理体系
在施工中,上层领导不能徇私枉法,弃制度法律于不顾,以免上行下效,为后期各项问题的出现埋下导火索[3]。当然,这个社会总会遇到一些不可避免的挑战法律底线的渣滓,我们应该做到的是保持自身的立场,坚持不动摇。因而,施工单位就需要建立完善的监督管理体系。一套完善的监督管理体系,多少还是会给一些危害社会的人敲响警钟,从侧面提高土木工程施工的工作质量。
3.4加强环保观念,建立绿色施工制度
政府部门可以通过制定相关的规定,做好对绿色施工的监督管理工作[4]。保护环境同时也是未来每个人都应该努力的方向,绿色施工是一个系统的工程,需要多方面,各行业进行配合协助才能顺利进行的。企业也应该加强对员工环保意识的培训,从心底建立起一个持续发展的意识,工作人员彼此监督,互相督促,共同打造长远发展的绿色明天。
3.5研发高新技术,不断创新发展
土木工程施工过程中所使用的各项设备寿命都比较短,在运作过程中也经常会因为各种意外而产生损伤,这也会大大降低土木工程施工过程中安全性能,为了延长机械设备的寿命,给工作人员一个安全的工作环境,提高施工质量,研发高新技术迫在眉睫。
4结束语
土木工程施工技术是一个不断学习,不断进步,不断发展的过程,我们必须不断改进落后的技术,抛弃不利于施工技术的老旧制度,加强各单位的环保观念,同时,在施工过程中,要保证各部门之间的联系和衔接,提高施工人员的专业素养,努力做到可持续发展,打造出一个全新的土木工程行业。
参考文献:
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[2]郭远方,余宗夏.土木工程建筑施工技术创新研究[J].工程技术研究,2017,(2):234-235.
中图分类号:TV5文献标识码:A文章编号:1006-0278(2012)05-198-01
灌浆施工技术是近几十年才发展起来的一种新型土木工程施工技术,其原理是通过预先在岩石、土壤或者建筑物中设置的钻孔或灌浆管,再利用灌浆机将一定配比的浆液以一定的压力灌注进地基空隙以及钻孔、灌浆管,从而起到加固作用。
一、土木工程灌浆材料
按主要成分的不同可将灌浆施工的浆材分为以下几种:
(一)粘土浆材
粘土浆材往往选用粘土或者亚粘土,具有遇水崩解,吸水膨胀的性质,稳定性、粘结力较好。灌浆部位不同 , 灌浆使用的材料要求也不同纯粘土浆配置起来很简单,只需将土料经过浸泡、搅拌、筛滤净化后拌和而成。而为了保证灌浆效果,很少采用纯粘土浆材,一般要掺入水泥,拌制时要控制好水泥的用量。
(二)水泥基浆材
灌浆水泥一般是以硅酸盐水泥熟料以及适量的二水石膏作为主料 ,经过细细研磨,再辅以性能调节剂混合组成。而水泥基浆的稳定性不好、注入能力有限,容易受水的冲刷而稀释,因而影响了注入效果。
(三)化学浆材
化学浆材的有点包括:1.不分层,无沉淀;2.粘度非常低;3.固化或胶凝时间可以人为控制;4.可用泵灌入裂缝,填充渗漏水,具有原位修复止水结构或单独构建防渗帷幕之功能,特别适用于地下隐蔽工程的施工;5.固化或胶凝时体积收缩很小;6.固化物或胶凝体本身不渗水;7.固化体或胶凝体耐久性良好。
但与此同时,化学浆材也具有毒性高、经济性差、耐久性差的缺点,因而化学浆材一般被用于工程缺陷的修补。
二、灌浆技术施工要求
(一)灌浆压力
灌浆压力直接影响着灌浆施工的效果,灌浆压力受浆材、灌浆方法和地层条件等因素的影响,因而灌浆压力的确定应结合具体施工条件而定。一般的,水泥灌浆压力硬币化学灌浆压力大;深部灌浆压力要比浅部灌浆压力大;渗透系数小的地层要比渗透系数大的地层灌浆压力大。
(二)扩散半径
灌浆施工过程中,浆液的扩散速度直接决定着灌浆施工的质量与进度。
扩散半径与渗透系数、裂隙开度、注入时间、灌浆压力、浆液浓度等因素有关,虽然有一些关于扩散半径的理论公式,但由于实际施工中影响因素太多,一般需要由试验确定。
(三)凝固时间
凝固时间由灌浆材料本身的性质决定,不同条件下的灌浆施工所适合的凝固时间不同,为了调整凝固时间可在浆材中加入速凝剂、分散剂、塑化剂、早强剂等我外加剂来调节浆液的性能从而调整凝固时间。对浆液的要求包括:1.无毒无害,费易燃易爆物品;2.流动性好,可关注性强;3.浆液的凝固时间可自由准确控制;4.浆液对灌浆设备等无腐蚀,易冲洗;5.浆液稳定性好,不易变质,可在常温、潮湿环境下保持本身性质;6.与岩体有着良好的粘结力,凝固时无收缩;7.强度较高,抗冲刷、抗渗性能良好;8.价格实惠经济性强;9.操作简单方便。
三、土木工程灌浆施工方法
前常用的土木工程灌浆施工方法包括以下几种:
1.填充灌浆法。适用于对较大空隙的灌浆,或者地下工程中结构体壁前空后空的灌浆。
2.渗透灌浆法。渗透灌浆法常被用于砂砾层的灌浆施工,渗透灌浆法是在不改变地层结构的基础上,将灌浆材料关注到空隙内。
3.压密灌浆法。压密灌浆法适用于粘性土中的灌浆,做法是以较大的压力将浓度较大的浆液灌注进空隙内,使浆液在高压作用下挤进地层。
4.劈裂灌浆法。劈裂灌浆法适用于颗粒较为细小的粉砂岩土或淤泥中。劈裂灌浆法是以较高的灌注压力,使浆液克服地层中的初始应力再使其克服抗剪抗拉强度,从而在地层中与水发生劈裂作用,进而破坏原有的地层结构,使地层内产生缝隙,或者使地层内原有的缝隙扩大,促使浆液进一步扩散。
5.电动化学灌浆法。电动化学灌浆法的做法是:在施工前在需要加固的地层总按一定的距离将两个电极防止于地层中,将有孔的金属管接到直流电源正极作为灌浆管,将另一端介入电源的负极。接通电源后,灌注压力与电渗方向相同,孔隙中的水流向负极,而孔隙就形成了灌注通道,浆液便可流入地层。
四、总结
随着建筑事业的不断发展,人们对建筑物安全性能的要求逐渐提高,一些新的建筑物为了提升其强度和耐久性需要采取合理的加固措施,而老旧的建筑物为了维持其强度,修补已出现的裂缝空袭,也需要采取加固措施,可见灌浆施工的应用前景和应用领域都十分广阔。目前灌浆施工所采用的粘土浆材、水泥基浆材和化学浆材分别有着各自的缺点,影响了其适用范围,因而在今后的灌浆施工研究中,应着力于开发复合型的、高效、无毒无害的新型灌浆材料,而考虑到工程的经济效益,提升灌浆材料的经济性也十分重要。
参考文献:
[1]何品良.浅谈灌浆施工技术控制[J].建筑·建材·装饰.2009,10(3):122-126.
引言
奥地利著名生物学家L・贝塔兰菲(Ludwig Von Bertalanffy)在《一般系统论中》首次提出了“系统”的概念,我国著名科学家钱学森教授,在其著作《论系统工程》一书中对系统进行了定义:“把极其复杂的研制对象称为‘系统’,即由相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机体,而且这个系统本身又是它所从属的一个更大的系统的组成部分”。土木工程具有多种功能,由多种建筑物组成,结构复杂,涉及因素多,影响范围广,后果影响大,建设周期长,投资额大,是一个非常复杂的人造大系统。土木工程施工是一种创造性的生产活动,它是设计的概念系统向实体系统转变的过程,是改变自然系统的原有状态为人类所需状态的过程;是一个复杂的生产系统。组织、管理、运行这一生产系统是一项系统工程,怎样更好的组织、管理、运行这一生产系统既是研究施工活动的优化决策问题。
常用优化决策的理论及方法
大系统理论
大系统理论是研究复杂系统的一项重要理论。大系统分解协调方法是基于此理论的主要方法之一,它是将复杂的大系统分解为若干简单的子系统,实现子系统局部最优化,然后根据大系统的总任务和总目标,使各子系统互相配合,实现全局最优化。
模拟技术
模拟也叫仿真(Simulation),是将所研究的对象简化成数学模型或逻辑模型,通过计算机加以模仿的技术。只要提供系统的必要输入,即可生成系统对输入的响应,从而揭示系统的运行规律。模拟技术可以通过对系统时间的推进,模拟模型的运行过程,计算出不同条件下的模拟结果,但是它不是优化方法,不能直接产生模拟对象的最优成果。
最优化方法
最优化方法是使用一个包括目标函数和约束条件的简化的数学模型,可以直接求解最优决策。目前常采用的优化方法有线性规划法、非线性规划法、动态规划法、随机规划法、多目标决策技术等。
其它新兴方法
随着各方面科学的发展,近年来在最优决策领域有形成了一些新的方法。包括:模糊决策方法、人工神经网络法、模糊神经网络法、遗传算法、遗传规划法、网络流规划法、耦合法、对策论、存贮论、排队论、灰色理论等等。
无论什么方法都有自己的优点和长处,同时有自己的缺点和不足。对于研究不同系统的最优决策问题,首先要研究被研究系统的特性,然后才能决定采用什么样的方法。一般来说复杂的系统选用单一的方法很难解决问题,或者需要对系统进行很大的简化才能实现使用单一方法进行优化决策,然而得出的结论往往不尽如人意。
土木工程施工系统的特性
土木工程都是建造在特定的空间地理位置上的,其建筑物、构筑物都是固定的,而施工中的物流、人流、资金流就必然是围绕土木工程进行流动的,包括时间和空间的流动;任何两个土木工程可能在某些方面有相同之处,但不可能是完全相同的,每个项目都有其特殊性,所以土木工程的生产过程不可能是重复的和批量的,管理上也不可能有一个统一的标准模式;土木工程的实施都是分阶段的,各个阶段的工作内容也不尽相同;土木工程施工都在天然地基上露天作业,受自然因素影响和制约,也受材料供应、机械设备供应、资金的周转和供应,以及设计变更、施工中发现新问题等等诸多因素的影响和制约。
土木工程施工系统一般为离散的随机性系统。离散型系统是指:系统状态在有限的时间点发生跳跃性的变化,即符合有限状态机原理。随机性系统是指:在给定的条件和活动下,整个施工系统从一个状态转换到下一个状态的时间和结果往往是不确定的,带有很大的随机性。但是,可以遵循某种统计规律,运用数理统计和随机过程理论进行研究。有时为研究方便,在特定条件下可以把随机系统经一定的处理后当作确定性系统来研究。
土木工程施工系统优化决策方法探讨
优化决策方法分析
针对土木工程施工系统,应用某一单一的方法来研究是行不通的,需要寻找和组合一系列的理论和方法来研究才能取得和好的效果。
通过对土木工程施工系统特性和优化决策方法的研究,针对系统的庞大和复杂性应该应用大系统的理论来从总体上着眼,用分解协调的方法来分解优化整体协调寻求最优;针对系统的随机性应该引入概率论与数理统计理论、随机过程理论进行研究;针对系统的离散性和复杂性很难直接建立优化的数学模型的特点应该引入模拟的方法,模拟出不同条件下的不同结果,对模拟的结果和小的容易建模的子系统运用系统工程的最优方法来寻优;针对系统运行中的排队现象,应该引入排队理论来解决;针对系统中需要循环施工特性应该引入循环模拟的方法;针对需要实时控制系统的运行要引入控制理论来实现。
多种理论耦合的优化决策方法
模拟方法选用结合循环运行网络理论、排队理论、概率论与数理统计理论、随机过程理论的随机循环运行网络模拟技术;优化方法选用多目标决策进行优化。优化决策研究方法如下:
应用大系统的理论来从总体上着眼,运用分解协调方法建立循环运行网络模拟模型,在计算机上模拟所有可能条件下的系统结果,对结果进行灵敏度分析寻找出可行的有限个相对较优的施工方案,用多目标决策方法优化出最优的决策方案。在系统运行中需要进行实时控制和优化,要运用控制理论编制随机循环运行网络模拟的模拟程序,来控制模拟和施工过程,实时调整实际施工方案,以使实际施工接近实时最优的理想目标。运用现代项目管理的方法对优化的工程施工方案的实施进行管理。
模拟实验方案
根据具体土木工程施工系统的组成,用分解协调的方法建立起随机循环运行网络模拟模型后要进行模拟实验。模拟不同的方案分析模拟结果,根据结果分析,以保证模拟结果的正确性和方便对结果进行分析为原则,来改进模型,改进算法。反复试验分析最终确定模拟模型和模拟算法。模型和算法确定后要对不同方案进行模拟试验,并分别进行灵敏度分析,实现初步优化,得到待选方案组。
可行性分析
循环运行网络理论是应用于处理复杂循环过程的一项先进的技术。模拟技术是一种把实际复杂系统抽象成数理模型或逻辑模型模拟整个系统过程的技术。大系统理论和系统工程优化方法是解决系统最优问题的具体理论和方法。这三种理论各自都有悠久的历史,并且有很多成熟的应用,但是他们又都有着各自的不可克服的缺点。
循环运行网络的研究起始于对图论的研究,通过图示可以建立循环过程的模型,但不能控制模型的运行,很难得出模型的运行结果。计算机模拟技术可以通过对系统时间的推进,模拟模型的运行过程,计算出不同条件下的模拟结果,但是它不是优化方法,不能寻优。大系统理论是解决复杂问题的思想方法,但是解决具体问题还需要具体的求解方法。系统工程优化方法是数学优化方法,但是遇到复杂的循环往复的实际工程系统它很难做出模型去寻优,即使做出了模型也不能很好的反映实际系统。
然而,这几种理论和技术结合到一起,取长补短就可以很好的应用于工程实际,解决复杂循环施工系统的优化问题。并且可以对实际施工进行实时的和可视化的控制。从而解决了应用单一理论的不可行性。
随着计算机软硬件技术的飞速发展,计算机的功能和运算速度有了长足的发展,这对模拟技术的小步长、大规模的模拟运算提供了保证。计算机的数据库技术、矩阵运算技术解决了大规模数据的存储和运算的难题。计算机图形学提供了对科学计算的可视化技术,它可以对整个系统的模拟过程进行动态可视化仿真,对模型的模拟试验提供了有力的支持。先进的软件系统减轻了编写底层程序代码的大量工作。
综合以上对理论和技术的具体分析,多种理论耦合的优化决策方法是可行的,也是有效的。
结束语
针对不同施工系统选定优化决策方案时要根据具体的工程实际情况分析研究,本文所提到的多种理论相互耦合取长补短的优化决策思想是目前土木工程施工系统优化决策研究的先进的思想方法。三峡工程二期混凝土大坝浇筑开发了计算机模拟系统,可以对各种技术措施进行定量分析,快速比较多种浇筑方案,对混凝土施工进行各种因素的敏感性分析,对工程进度进行实时控制,还可对浇筑过程进行三维动态显示。近年来在全国一些重点工程如龙滩、二滩、三峡、溪洛渡、糯扎渡、拉西瓦等土木工程的坝体工程、地下隧洞工程的施工方案进行过模拟优化的研究,并提出了大量有益的建议和指导。本课题组将本文所提及的该理论,应用于辽宁省某大型引水工程,对施工系统进行了模拟优化,取得了很好的效益。如果工程中能真正的把多种理论耦合到一起,在工程的各个阶段都进行相应的优化决策研究,将会大大提高工程建设领域决策和管理的科学性。
参考文献:
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随着我国经济建设的不断发展,土木工程行业也得到了空前的发展。为了确保工程的质量能够达到一定的标准,从根本上提升题目工程施工项目质量管理是不容忽视的。在管理的过程中,不仅需要不同的企业或单位密切配合,还需要相关的政府部门给予相应的监督管理,这对保证土木工程施工质量起到至关重要的作用。及时发现土木工程施工项目全过程中的问题,分析问题产生的原因,并且提出有效的措施来提高土木工程施工项目管理的水平,对于我国建筑行业的发展,促进我国经济更好更快发展大有裨益。
1 土木工程项目管理中存在的问题
由于在土木工程项目施工过程中所涉及的环节比较繁杂,因而就导致管理起来比较困难。一旦有某个环节管理不到位,就有可能对工程的整体质量带来影响。从我国目前土木工程项目管理的现状来看,其中所存在的问题主要包括以下几种:
1.1 施工质量管理中存在的安全问题
土木工程施工过程中所涉及到的安全管理主要包括场地行为、安全管理以及安全技术管理等几个方面。其中主要管理的内容包括是否有专门的人员对施工场地进行及时清理;在对相关施工设备进行操作指挥的时候,是否能够做到安全正确;施工人员以及管理人员在进入施工场地的时候是否有佩戴安全帽;场地是否具备高空施工作业的安全设备等。简单的说,施工质量管理中的安全问题就是保证工程中设备以及人员的安全问题,由于各个工程项目具有不同的特点,管理人员在制定相应的安全技术措施的时候,也应该充分结合工程的具体情况,针对不同的土木项目施工方法采取不同的施工管理措施。
1.2 土木工程的施工质量不高
土木工程的质量对建筑物的正常使用具有直接的影响,但就我国目前土木工程的施工质量而言,存在着普遍偏低的情况,从而不能达到人们的使用需求,同时,还会对人民的生命安全和财产带来直接的影响。通常情况下,土木工程施工中所反映出现的问题主要包括砖砌体纵横墙与砌筑达不到同步、钢筋成形绑扎的方法不正确、钢筋长度不够和漏放以及砌筑砂浆配合设计不合理等,这些问题都会影响到土木工程的施工质量。
1.3 监理机制尚不完善,监理人员的综合素质偏低
在我国目前一些土木工程施工中,由于承包商没有充分认识到监理工作在工程中的重要性,从而没有建立相关的监理部门,即使有监理部门,其相关的机制也并没有得到完善,加之一些监理人员其本身缺乏实际的经验,综合素质较低,法律意识和合同意识观念淡薄等都会淡化监理部门在土木工程施工中所发挥的作用。此外,土木工程施工中相关的监理部门,应该是贯穿在土木工程的全过程中,但是实际上土木工程的监理范围非常狭窄,仅仅局限于工程的施工阶段,对准备阶段以及验收阶段的监理却并不重视。从而不能对各个环节的质量进行合理控制,不能将问题进行及时解决,从而导致监理市场混乱,起不到应有的作用,严重限制了工程的发展。
2 加强土木工程施工项目质量管理工作的对策
想要使土木工程施工项目质量管理工作从根本上得到提升,就必须针对目前工程项目管理中存在的问题进行有效解决,从而确保土木工程施工项目的质量能够达到一定的标准。
2.1 对土木工程的整体过程进行有效监督
想要从根本上加强土木工程的安全施工管理,首先应该聘请有经验的管理人员来做好施工监理工作,组建高素质的质量管理队伍,有效地监督土木工程的施工设计以及施工的过程。由于各个工程的施工要求不同,先关的监理人员应该根据不同的工程来制定科学合理的管理制度,实现阶段责任制。然而,对于一些较特殊的工程来说,就应该实行分门别类的质量管理工作,从而确保工程的整体质量。
2.2 加强施工的质量管理工作
加强施工的质量管理工作,首先,应该建立健全的控制质量保证体系,将每个环节的质量管理工作落到实处,同时,施工单位应该根据工程的具体需求来建立合理的质量保证系统,编写质量手册,制定质量方针、技术目标,使之更加系统化、完善化。其次,要对施工中的材料和设备进行科学管理。材料是构成建筑产品的主体,工程选材直接关系到工程的质量,因此,对材料的质量控制是不容忽视的。此外,施工机械同样占据着重要的位置,缺少了施工设备的支撑,工程就无法顺利施工,其不仅都对施工项目的进度有直接影响,而且还直接关系到工程的整体质量。因此,对设备的合理选择也是实现工程高质量的一项基础工作。
2.3 提高土木工程施工人员的综合素质
土木施工单位应该对不同的施工人员进行针对性的培训工作,使每一位参与施工的人员都具备相应的施工技术。并且要建立合理的培训考核机制,从而实现对施工人员自身水平的不断提高。同时,还可以采取有效的激励机制来激发施工人员对工作的积极性和主动性,组织有经验的工人参与施工管理和技术研究,只有将施工人员的技术水平提高,才能够促进了施工队伍的稳定,保证工程的施工质量。
3 结语
综上所述,土木工程项目质量管理是一项系统的、贯穿于整个施工过程的管理工作,其实施的效果如何直接关系到工程的整体质量。因此,就要求相关的管理人员在施工管理的过程中,建立完善的管理体系,不断提高监理人员的综合素质,以此来促进项目管理工作的有效实施,为保障施工质量、提高施工企业经济效益、提高施工企业综合市场竞争力奠定良好的基础。
参考文献:
Pick to: civil engineering is the basic industry of a country, the range is very wide, in the current period of our country economy high speed, no space and facilities provided in civil engineering and construction, all life is impossible. Especially in recent years, the rapid increase of urban population in our country real estate industry development is rapid, basic modernized city pattern, all kinds of high-rise buildings, followed by a variety of building disease. Because building materials and construction of geological structure, the influence of such factors as extremely easy to crack formation and penetration in civil engineering and construction, the grouting technology is an effective method for solving this problem. This article will focus on the high-rise building under the background of civil building disease were analyzed, and put forward the ideas and methods of grouting construction technology.
Key words: civil engineering and construction; Grouting technology; Grouting method; The construction of the
中图分类号:TU7 文献标识码:A
建筑行业是我国的支柱产业,在经济发展中起到决定性的作用。建国以后,我国的建筑市场逐渐开放,大大刺激了土木建筑工程的发展,建筑行业占全国固定资产投资的60%,极大的促进了产业链上下游的发展和完善。
为了适应人们对现代化高层建筑的功能需求和质量要求,建筑企业开始在施工技术方面展开竞争角逐,以保证市场竞争力。在这一背景下,土木建筑工程的各项工艺和施工方法也得到了发展,注浆技术的广泛应用,对常见的裂缝、渗漏等问题提出了很好的解决方案。
注浆技术及应用范围分析
注浆技术并不是一个新生事物,它有着悠久的发展历史,其自身的有点在早期的发达国家土木建筑工程中得到了展现。从高层建筑本质上说,注浆技术是利用压力将具有凝胶性质的浆液注入到墙体裂缝中,通过化学和物理反应,完成颗粒或者层面的紧密稳固。当然,这一技术并不只使用在建筑体本身,在岩层或者土层中也得到了很好的应用,因此也是石油勘探、水利施工过程中常用的技术手段。
注浆技术的概念。
注浆技术中用到的浆液可以根据具体需要来调配,特性是可以与所修复的部位产生黏合作用,以颗粒或者层面的拉伸力增加为目的,实现稳固、防水的效果。其特点体现在施工工艺方面,利用压力或者人为强压,在浆液注入之后则利用重力与自身延展性。在操作中所使用到的设备简单,对环境的实用性也很强,正是由于这种工艺简单易操作,同时具有很大的实际作用,所以被广泛推广。
防水防渗是注浆技术的一个重要特点,在一些年代过于久远的土木建筑工程中,由于墙体老化所形成的空隙、蜂窝和腐蚀性坑洞的存在,对建筑自身的安全和使用都是威胁。通过混凝土浆液进行注浆操作,可以做到密实粘连、增加强度,同时也有效的阻止了漏水渗水等问题。
新型高层建筑中,由于每个单元都是独立的,与外界的排水设施存在一定的连接死角和误差,也容易形成渗水现象,同时,新型建筑材料的使用不当或者配合不当,也会因为室内外的温度差形成不同规模的裂缝。这些裂缝之间存在较大的差异,如女儿墙和顶板之间,裂缝的位置并不是对称,所以在进行注浆的过程中要采取劈裂注浆的方法。
2、注浆技术的适用范围。
结合土木建筑工程的实际情况,注浆技术主要用于防止建筑病害,其实用范围涉及到所有的墙体、地基、混凝土层等结构。
土木建筑工程中的混凝土层是最常出现病害的地方,造成不达标的原因主要是由于混凝土内外部温差很大,表面结构受热冷刺激容易发生裂变和粗糙,进而产生渗漏现象。在建筑的地下室、承重墙、承重柱和剪力墙部分较为常见混凝土裂缝;从工程施工角度来说,注浆技术的使用范围更广,凡是涉及到土木工程、岩曾的领域,都可以利用注浆技术解决相关问题。
注浆方法简析
注浆技术的运用是建立在对土木建筑工程病害认识的基础上的,科学及时的实施注浆技术,可以提高建筑的安全性和使用寿命,弥补墙、梁、柱等部分裂缝造成的外观损坏,修缮建筑中渗漏、变形等常见问题。
常用到的注浆方法有一下几种:
高压喷射注浆法。
高压喷射注浆法最早起源于20世纪60年代的日本,是化学注浆法的一种改良,目前在我国已经被广泛的使用。由于高压喷射注浆法具有成熟的借鉴,所以在施工设计规范上也比较完整,利用钻孔机将注浆喷口插入需要灌入的位置,浆液通过高压水流喷出破坏土体,随后形成细小的土料与浆液结合,在离心力和重力的作用下完成搅拌,进而沉淀凝固。这种注浆方法的效果非常明显,比较适用于一些地基软弱的施工项目中,如水利工程防渗、矿山加固与防渗等等。
静压注浆法。
静压注浆法有被称之为劈裂灌浆,主要是利用重力原理,利用比例较大的注浆配料注入,在重力的作用下不断压迫,沿着裂缝空隙自主延伸,同时向两侧施展压力。从侧剖面来看,注浆配料凝固后形成劈裂的状态,实际上起到骨架支撑作用,提高地基以上的承受力。
3、复合注浆法。
复合注浆法是采用高压旋喷和静压注浆相结合的方法,但是不能简单的看作是两种注浆方式的混合,而是通过一定程序进行的新型注浆技术,在顺序和浆液的用量上也要按照一定的标准。如在软土层中,可以先用高压旋喷注浆做成桩体,然后采用静压注浆的方法增强效果,防止收缩。相对来说,符合注浆法所使用的范围更加广泛,对环境的影响更小。
除此之外,在搞成土木建筑工程的病害处理方面,最突出的环节是女儿墙、厨卫间和局部渗漏的问题。女儿墙与楼板之间的缝隙受到周边结构的约束,表面温差和内部温差较大,出现裂缝的几率很高。但是两者的膨胀速度倍率系数明显不同,女儿墙为a=5x10的时候,楼板紧紧为女儿墙的二分之一。
除此之外,由于市场上建材较为复杂,缺乏选用经验的情况下使用伪劣产品,容易造成厨卫渗水情况,而厨卫部分恰好是一个土木建筑单元的水体集中部分,宜采用环氧封闭处理,然后进行水泥注浆处理。
总结
作为我国的经济发展的支出产业,土木建筑工程市场会随着社会需求而发展,同时推动全新的施工技术工艺研究,尤其是新型机械和新型材料的出现,各个学科之间相互渗透融通,这些都会刺激全新的注浆材料、设备和工艺出现。目前,注浆技术在高层建筑的病害处理上发挥着重要的作用,随着高层建筑的增多和需求眼神,这一技术的革新也势在必行。
【参考文献】
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[2]曾沃广.旋喷注浆法在道路基底处理中的应用.科技资讯.2009(03).
0.引言
随着社会的发展和科学技术的进步,新的设计理念、新的建筑材料、新的施工机具、设备的不断出现,施工工艺、施工技术的不断改进,土木工程质量总体水平不断上升。但在一些在建工程和已投入使用的工程中一些质量通病还是时有发生,这些通病大大缩短了建筑物的使用年限,影响了建筑物的使用功能,有的甚至严重影响到建筑结构和使用安全功能。这些由建筑质量通病引发的问题,使人们充分认识到防治 建筑工程质量通病的重要性。
1.土木工程质量通病的原因剖析
1.1工程质量管理方面
工程质量管理制度不够健全、不能按照认真执行各种技术规范和规程认真执行、没有按建筑工程施工质量验收规范进行验收;目前建筑工程承包商施工经验不足,质量意识薄弱,施工技术落后,施工现场管理不到位,缺乏应有的施工常识;开发商、建筑商片面的追求工期和经济效益、以低于工程成本的价格承包工程,在施工中不择手段偷工减料,牺牲施工质量;施工人员,管理人员专业素质差,缺乏责任心,施工各个工种之间不能很好协调配合,专业工种各自为政,造成工程施工效率很低;土木工程施工手段较为落后,仍然是以手工操作为主,工程施工过程中同时进行操作的专业工程多、使用的建筑构配件规格、建筑材料品种繁杂等都是引起工程质量通病的因素。例如,在施工过程中,违背施工秩序,有些工程主体施工结束后,水、电、消防等其它专业队伍才开始进行施工,严重破坏了主体结构。施工组织不合理,各专业工种相互打扰,破坏,严重降低了施工质量。还有对混凝土搅拌站的管理重视不够、相关的制度不健全,造成混凝土配比计量偏差过大,严重影响了混凝土的强度,降低了工程质量,成为影响结构安全的质量通病。因此,要消除工程质量通病,提高工程质量,首先就要从加强质量管理入手。
1.2工程设计方面
由于没有根据实际情况精心选用建筑构配件,设计人员没有责任感,不合理的设计构造,不健全的质保体系等原因,使工程设计留下了产生质量通病的隐患。例如,在钢筋混凝土框架梁板节点处,梁上部负弯矩钢筋配置太多,且排放不合理,柱筋对钢筋实际排放位置的影响,钢筋净距不满足规范要求,导致混凝土浇筑困难,振捣不实,强度降低等质量通病的发生。
1.3土木工程质量方面
土木工程的施工的好坏直接影响到建筑物的质量,由于建筑工程施工设计的面非常广泛,所以,影响工程质量的因素也比较多。例如施工组织设计,施工场地,施工器具,和施工的技术手段都影响了工程项目的施工质量。
1.4新材料推广使用方面
新材料,新工艺给建筑工程的施工技术和工程质量的提高和发展,是大家有目共睹的。新材料的使用是施工工艺得到了进一步的创新和完善,避免了很多质量通病的产生。但是还应该看到,由于选用不符合地区特点或者技术还未成熟,没有经过实验验证,而盲目的引进高新技术,反而给施工工程带来新的质量通病。例如,以前曾经使用过的加气混凝土,他的吸湿性能特别强,在寒冷地区,潮湿后受冻。便导致了墙体的损坏。所以在对新材料的推广和应用方面一定要多加谨慎,要经过有关部门要以科学的方法进行考察论证后再投入使用和推广。
2.防止土木工程质量通病的预防措施
2.1加大工程质量管理是防止质量通病的保障
(1)质量第一,预控为主。治理通病重在预防,要增大有关管理人员对质量通病认识,加大对质量通病的了解。在企业内,要广泛宣传工程质量通病对建筑工程的不利影响,让工作人员在施工过程中,杜绝质量通病的产生,将其扼杀在摇篮里。(2)施工管理企业要建立健全施工质量管理的规则规定,完善质量保证体系。做到每个施工分项的每个施工部位都能责任到人,每项的检查都留有记录,让各项工作具有可追查性。以制度作为保障,加强施工过程中的质量控制。(3)要重视对所有材料的搅拌和计量。严格按照搅拌管理制度进行操作和实施,对所有施工材料要计量准确,采用重量比。要对试配要求的高的混凝土,砂浆等事先进行试配,配比合格后,便可进行施工。(4)严格的按照国家有关的质量检收标准来对工程进行质量验收。施工企业要严格的执行三检制度,并按照验收,签字的程序进行,对于那些验收不合格的工程,坚决不让它进入下一个施工程序。(5)建筑企业要着重培养从业人员的专业素质,提高施工管理人员和施工者的专业技术水平。在施工过程中,管理者以及操作者要掌握防控通病的主要方法, 能严格按批准的施工组织设计、施工方案和技术措施进行精心管理和操作,做到内行指导外行,降低质量通病发生的可能性。在施工组织设计方面,要保证施工方案和技术措施统筹兼顾,各专业工种间无缝隙配合。(6)在开始施工之前,建设企业要提前设置项目管理机构,并且配套设置工作人员,并且制定有关的规章制度,来使施工过程中的管理工作规范化。
2.2合理化的工程设计是防止质量通病产生的前提
(1)建设单位为了降低建筑成本,提出很多违反国家规定的规范时,设计人员要坚决拒绝,严格执行国家有关技术标准,避免产生质量通病。(2)施工设计要详细,避免很多重要的施工部分不确定,使建筑公司难以进行施工,阻碍施工进程。(3)设计单位要严格按照国家要求的标准对图纸进行审查,检测施工设计中存在的质量通病问题,并进行修改。这就要求设计施工单位应该建立健全质量保障体系,降低质量通病发生的可能性。(4)加强对相关设计人员的专业培养,提高他们的专业知识水平,使其增强避免质量通病的决心。
2.3提高施工质量是防止质量通病的关键
要想提高工程质量,首先要遵守建筑工程质量技术操作的规范,并且按照规定施工。比如外墙面在粉刷前要增加水泥砂浆进行勾缝;外墙上的所有施工孔洞应该用砂浆嵌铺密实;砌体工程施工时,要有皮树杆来控制水平,这个水平控制线是为了方便水电,装饰,消防等工种的施工。其次,拥有一个专业化水平高的,合作能力强的施工团队也是有必要的,这样可以提高施工效率,保证施工质量。组建一支专业化程度高的技术管理团队。
3.结语
从上面的分析可以看出,只要施工单位提高职业道德,增强质量意识,下定决心从工程质量管理,工程设计,工程质量,新材料的应用四个角度来了解工程质量通病发生的原因,并且在施工前、中、后都做好预防措施,就能在施工过程中,严厉杜绝土木工程质量通病的产生。与此同时,工程质量通病的防治工作也会到达一个新的高度。
正文:
1、土木工程安全管理
安全管理起源于国外的生产实践,在自然发展阶段中,安全管理只是被动不式的应急管理,土木工程安全管理是以安全文化为核心,施工项目确立以后就要建立一整套符合项目工程特点的安全生产管理制度,建立健全安全机构和各项规章制度,施工单位要严格按照国家及行业的有关规定,培养安全专业人才,依法管理安全生产,严格执行安全规章制度和安全技术规程,安全技术措施在开工前应根据施工图编制。
2土木工程安全管理存在问题
2.1施工存在安全隐患
要搞好工程施工现场的安全工作首先要提高员工的安全意识。但目前在工程现场的安全工作中,一方面管理人员缺少责任安全意识,作为工程现场安全生产第一负责人的项目经理一味为完成项目进度,而对安全施工的态度不明确,安全施工意识不强;另一方面工程施工现场的施工人员安全意识淡薄,没有把安全施工摆在工作重心,没有正真意识到安全施工的重要性。由于从管理层面到施工人员都缺乏安全施工的意识导致现场施工安全措施没有做好,管理有没有跟上,都存在着侥幸的心理。处理某些问题,一贯是凭借以往的经验来来对施工现场的安全问题进行管理,为现场施工带来很多安全隐患。
2.2施工人员整体素质较低
现阶段,我国的建筑业施工人员中,总共有 3000 多万人。其中农民工加大概占到了 59%,甚至有的施工现场其农民工比例可以达到 95%,很多农民工在上岗之前严重缺少对安全生产知识以及法律法规的了解学习,施工人员的自我保护意识与法律意识淡薄,再加上有些单位只是一味的追求经济效益,从而忽视了对施工现场人员的安全生产教育。
2.3监管落实不到位
在现阶段的安全监督管理工作中,仍然存在着一些形成注意,对于施工现场的安全问题只是口头上说,并没有落实到位,或者有些安全监督工作人员只是注重做好一些外在的安全工作。对于一些实际的安全监督问题,安全监督部门不仅要对施工现场的安全现状实施调查,同时还要和安全管理中的资料相对照,也只有这样才可以更加深入的了解工程现场的安全状况。还要特别强调的是,企业安监部门在对施工现场的管理与跟踪检查中,必须重视对隐患的治理。
3、改善我国土木工程施工阶段安全管理的对策
3.1强化有关安全文化的建设
企业文化非常重要的组成部分即为安全文化的建设,它为企业安全管理的核心,同时也是单位安全生产管理迈向深层次发展的需要,企业安全文化的建设对于加速企业安全的科学发展有着十分重要的意义。安全施工、安全生产应该为企业安全文化最为核心的内容,它是明确与指导企业安全管理的工作方向与目标指南,能激发出全体员工主动配合与积极参与企业的安全管理。建立健全安全教育的培训机制,全面贯彻以人文本的生产理念,将施工人员作为培育出安全文化的立足点与对象,搞好安全教育的培训工作,提升员工的安全文化素质,积极引导员工养成良好地安全行为习惯。
3.2加强责任意识与安全教育,提升现场施工安全与员工的安全意识施工单位的安全工作要贯彻至工程项目的始终,贯彻至技术、工期以及质量的所有要素中,在所有的要素组成过程中,如果忽略了安全问题,将有极大的可能性出现安全事故。施工单位要始终坚持做到安全生产,以人文本。所谓施工安全无小事,要始终将施工安全工作作为工作的重中之重,高度重视企业的安全生产工作,切实贯彻落实国家的相关法律法规,以此进一步提升建筑施工现场文明施工与安全生产的责任感与意识。强化责任制,充分落实安全施工的安全生产职责,强化现场施工的安全管理工作。强化施工工作人员的安全意识,这对于现场施工的安全来说有着非常重要的作用。要做好安全生产首先就要对工程管理人员以及施工人员的有关安全教育的培训,以提升现场施工人员以及管理人员的安全意识。当自身的安全意识提升了,那么安全施工其可能性才会增大,更能杜绝安全事故的发生。
3.3落实责任生产安全制度责任
生产安全制度为施工现场的安全管理工作提供了一个基础保障,它是建筑施工企业落实安全生产的根本。所以在建筑施工企业必需建立健全安全生产的制度,在具体的施工现场施工过程中要确实把落实安全生产制度放在安全生产的核心。对于负责安全生产的责任人员要采取责任到人,权责明晰化、具体化,安全生产从安全生产的管理抓起,做好责任工作的跟踪检查,出现对于现场施工的安全工作做的很差的个人或组织,必须要依据责任要求实施责任追究。
3.4规范操作确保安全生产质量
通常情况下,现场施工的操作技术与安全事故的发生有着密切的联系,规范的施工技术操作在安全生产工作中具有重要的作用。所以,作为现场施工管理人员要切实提高施工人员对规范的操作技术重视。加强现场的施工技术操作的专项治理工作,将操作技术进行统一规范,坚决杜绝因为技术原因致使安全事故的发生。首先,加强对施工组织的设计方案的考证,必须做到实事求是,从施工现场的实际出发,对于施工现场有可能会出现的各种情况,充分做好专项的安全技术方案,以保障施工的安全 ;其次,脚手架的搭设一定要规范 ;最后,将模板支撑系统的拆除与搭设工作规范好。
3.5利用层次分析法对各因素进行统计处理,建立判断矩阵。矩阵的内容包括建筑安全生产法律法规体系不完善、建筑安全生产监督机制不健全、建筑安全生产激励机制不足够、建筑安全生产教育不充分、责任不落实、意识不到位、基础不扎实、素质不合格、操作不规范。针对这些因素,施工阶段必须增强法制宣传、组织法制教育、完善法制建设,加强安全生产监管、提高安全生产意识、提高执法力度,要明确激励目标、提高激励标准、完善激励机制。增加宣传力度、明确宣传教育目标,实行安全生产目标管理,建立健全安全网络体系。施工阶段要不断实行安全生产惩罚制度,明确素质要求,提高从业门槛,建立操作规范的体系,建立健全规章制度。
3.6在施工阶段安全管理过程中,要认真学习并熟悉有关法律、法规的规定,完善法制建设,提高执法力度;提高安全意识,加强安全监管。依据制定的具体条款,逐项检查落实;坚持领导负责制,层层建立安全生产责任制,总结正反两方面的经验,由专职安全生产管理人员在施工过程中进行现场监督,更好地保证安全管理工作顺利进行;加强职业教育,营造安全文化环境。具体要做到试行一线班组长培训上岗制度,推进一线人员持证上岗制度,开展建筑职工职业技能培训鉴定。
结语
除了以上措施,还要增加宣传力度,建立健全安全网络体系,落实经费,实行目标安全管理。将安全生产教育作为重要的基础工作来抓,工人进场时应该组织安全三级教育,职工全员都要参与到安全生产管理体系中。要准确及时地对危险源进行识别和有效的控制,现场指挥人员和施工人员要高度重视本区域安全动态,监理针对现场实际情况进行比较,应采取有效措施,保证人身和机械设备的安全。
工程施工实习实训主要包括施工技术的模板工程、钢筋工程、混凝土工程、砌体工程的操作性实训和现场管理的单位工程施工组织设计两大部分,它是土木工程专业培养方案中的专业关键必修课,是实践性、综合性都很强的课程,有别于其他选修类别的课程。然而,目前我国土木工程施工类课程教学普遍存在着较大的困难和问题,主要表现为如下几方面。
1.教学内容滞后于现行规范、工程实践。土木工程施工教材内容陈旧,技术落后,没有与时俱进,紧跟现行法律和规范,贴近工程实践,没有形成较好的课内课外相结合的有层次的互动式的施工类课程教学体系。例如,2009年国家出台了《建筑施工组织设计规范》(GB/T50502-2009),尽管是推荐性规范,但是在《土木工程施工》教材中讲述的仍然是50年代施工组织设计内容。
2.在课堂教学方法和教学手段方面。由于土木工程施工课程的实践性、综合性和理论跨度大等特点。施工课基本是采用课堂教学方式,以教师讲授为主,这样传统的教学模式非常陈旧,没有调动起学生的学习积极性,教学效果一般较差。尽管有的教师运用多媒体教学手段,收集大量的图片、动画资料,然而,由于时间与空间的限制,学生也很难观察到施工的全过程。
3.施工生产管理实训方法和手段方面。土木工程专业是一个实践性很强的工科类专业,实践教学环节效果的好坏对毕业后学生适应社会工作及动手操作能力尤为重要。现在全国高校土木类院校的培养方案实习分为施工生产实习3周,毕业实习3周,条件好的学校有3周的实训,以老师根据教学安排事先联系好实习单位,在规定时间内集中组织学生到工地去参观、见习,由现场技术人员和老师对工程概况及施工技术进行讲解,然后由学生自己去寻找实习单位,这种放羊式的教学方法,使得实践环节流于形式,效果极差。
4.在实习实训教学环境方面。实习实训教学资源的不足是长期困绕《土木工程施工》实践教学质量提高的难题。时代的发展和科技的进步对实验教学提出越来越高的要求,对学生创新思维和实践能力的培养需要一种趋于个性化的教学,需要占用更多的实验、实习实训教学资源。而这种矛盾可通过仿真技术的应用得以缓解,运用计算机仿真技术软件,可模拟环境情境,学生通过仿真实习实训后,对实训的整体到局部建立起直观感性认识,学生可不受实际实训条件和时间限制进行实验、实习实训方案设计。虚拟仿真技术和实际情境实验结合的模式可合理有效配置教学资源,解决实践课时少的问题,改善教学条件,形成多元化的教学环境[4]。
二、土木工程施工实习实训教学内容和方法
针对以上土木工程施工教学的现状,对土木类学生进行市场调研,采取一系列教学措施,利用仿真技术在施工实习实训中的3D技术和教学调研取得的成果带到课堂上,采取“理论实践一体化”教学方法,以实践技能教学为主线,重视理论联系实际的教学原则,是提高学生综合执业能力和技能的有效的教学方法。
1.加快虚拟仿真实训教学的规范化和标准化建设。2003年我系申报了我校教学科研项目《以软手段模拟硬设备开展多媒体辅助混凝土结构实验教学的研究》,现已获批。该项目研究的主要目的就是要研制一个适合土木工程专业实训教学的实验教学软件,越来越注重虚拟仿真技术实训教学的应用研究。基于虚拟仿真技术具有人机交互,寓教于乐,直观形象,便于记忆,实现互联网,场景逼真体验等优点,规范化、标准化的实训教学引入虚拟现实将大大激发学生的学习兴趣,增强求知的渴望和好奇心,避免传统教学模式课程教学机械、沉闷的现象[5]。
2.利用虚拟仿真技术进行施工安全控制。由于土木工程施工过程的复杂性和危险性,建筑企业从业人员流动性大、安全意识差等情况已经成为建筑企业保证工程质量、安全施工、安全管理的一个十分棘手的问题。土木类施工实训实习多数高等院校都是把实习生安排到与建筑施工企业校企结合的工程项目。而工程项目现场安全隐患较多,一般建筑企业都不愿意学生在现场实训过程中的亲自动手操作,加上目前法律法规不够完善,最害怕实习生在建筑施工现场出现安全事故。目前虚拟现实技术主要应用在课堂讲解演示与试验实践教学环节中,而利用它进行施工过程安全控制,规范施工企业安全生产管理,提高建筑施工企业安全生产管理水平,预防和减少减少安全事故的发生,实现标准化安全管理,这也是将虚拟现实技术用于安全管理的基础[6]。
3.注重VR系统设计和实训师资培养。虚拟仿真技术(Virtualreality,简称VR)又称灵境技术,是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。VR系统的建设和发展,师资队伍建设是关键,讲授土木工程施工这门实践性极强的专业课,除了需要系统的专业理论外,还要有一定的施工实践经验。而培养出既熟悉工程施工专业知识,又有较好的计算机应用能力的实训指导教师是开展虚拟仿真技术的必要条件。开展虚拟仿真实训实验,在实训之前要做好充分的准备工作,进行实训教学科学周密的策划设计过程,更需要实训指导教师在教学理念和教学能力上具备创新能力。利用学校青年教师工程实践培训机会,首先安排拟讲授施工课的青年教师到施工企业信息管理中心兼职锻炼,时间不少于一年,弥补实践经验的不足。与此同时,可考虑与企业合作进行虚拟仿真实训教学软件开发和设计,力争构建具有工程特色的土木工程施工课程教师队伍,即双师型的施工课教师队伍,以满足施工授课的需要。
4.实习实训前做好充分准备。施工生产实习实训前由教研室充分论证做好实施方案,采用集中和散点方式,时间安排从大三第六学期末的倒数第三周开始,至第七学期第二周结束,其问包含一个暑假,共计十周左右时间,学生可在此期间灵活安排完成生产实习任务。在实习之前,除了实习指导教师会安排学生按照实纲的要求完成实习各项任务外,土木工程施工任课教师还会专门为学生布置部分工作,即要求每个实习实训小组(3~5人),根据自己的实习内容制作一份多媒体课件,内容主要是在施工实习过程中,学生认为比较新的施工材料、工艺以及施工管理方法和措施。开课前提交给任课教师,并随时准备在土木工程施工理论授课时讲授。通过此种形式锻炼了学生总结工程实践经验的能力,培养了学生的团队意识,同时学生提交的多媒体课件还丰富了任课教师的教学素材和内容,及时更新的案例会更加吸引学生的注意力,有利于改善教学效果。
在科学技术飞速发展的带动下,各种新的工艺技术和建筑材料不断涌现,并且得到了日益广泛的应用和推广,土木工程灌浆材料的种类也在不断增加,比较常见灌浆材料包括:
1.1粘土浆材
一般情况下,粘土浆材多选择粘土或者亚粘土,具有良好的吸水特性,遇水直接崩解,粘结力和稳定性强。在土木工程建设中,不同的建筑需要灌浆的部位也有着很大的差别,因此在对灌浆材料进行选择时,应该区别对待,对粘土浆材进行合理配置,经浸泡、搅拌及筛滤处理后,进行拌合。而从大量的实践经验分析,为了对灌浆效果进行有效控制,应该尽可能减少纯粘土浆材的使用,可以在其中加入适量的水泥,以提高粘土浆材的实际应用效果。
1.2水泥基浆材
水泥基浆材是土木工程中一种非常重要的灌浆材料,主要是选择硅酸盐水泥熟料以及二水石膏等原料,经研磨粉碎后,添加相应的减水剂、膨胀剂、速凝剂等辅助材料,所形成的一种混合浆液水泥。这种浆材水泥粒径小,能够有效满足土木工程中对于灌浆材料质量和性能等方面的要求,能够有效减少和避免水泥灌浆中出现的开裂现象,提升浆液的质量和强度。
1.3化学浆材
与上述两种浆材相比,化学浆材具有自身独有的特性,通常不分层,不存在沉淀物,而且粘度较低,能够人为控制浆液的固化时间。在进行裂缝灌浆施工时,可以进行原位修复止水,适用于一些地下隐蔽工程。不过,化学浆材存在一定的缺陷,不仅成本相对较高,而且存在一定的毒性,一般用于工程缺陷的修补。
2土木工程灌浆施工技术
在土木工程灌浆施工中,其技术要点主要体现在以下几个方面:
2.1灌浆压力
灌浆压力实际上可以看做是浆液地层中扩散的动力,对于灌浆施工的加固和防渗效果有着巨大的影响,应该得到足够的重视。在对灌浆压力进行确定时,应该结合现场勘查数据,掌握施工现场的地质地形状况,对灌浆材料、灌浆方法等进行明确,同时立足土木工程的实际情况和设计施工要求,确保灌浆压力能够满足灌浆施工的质量要求。从灌浆材料方面考虑,化学浆材所需的灌浆压力小于水泥基浆材;从地层深度考虑,浅部地层所需的灌浆压力小于深部地层;从渗透系数考虑,渗透系数越大,则所需的灌浆压力越小。
2.2扩散半径和有效扩散距离
在土木工程灌浆施工中,浆液的扩散半径和有效扩散距离对于灌浆质量和灌浆效率有着直接的影响,同时其在其他因素的影响下,也会产生相应的变化。假如地层渗透系数、注入时间以及灌浆压力增大,则扩散半径也会随之增大,而假如浆液浓度降低,扩散半径与有效扩散距离同样会相应增加。在对扩散半径和有效扩散距离进行计算时,可以结合相应的理论公式,然后在工程实践中进行检测,充分考虑多方面的影响因素。
2.3凝固时间
作为浆液自身的特性参数,浆液的凝固时间通常是固定的,不过根据工程的需要,可以通过添加膨胀剂、速凝剂、分散剂等,对浆液的性能进行改善,改变其凝固时间。通常情况下,标准浆液的凝固时间在数秒到数小时之间,而且其凝固属于瞬时行为,在凝固前,浆液的粘度性能不会出现很大的变化。考虑到不同土木工程对于灌浆材料的不同要求,以及浆材本身的优点和缺陷,在实际应用中,通常都会对浆体性能进行改善,以适应不同工程的要求。通常理想的浆液必须保持较低的初始粘度,能够有效控制其注入性和流动性,方便进行灌注施工,同时,应该能够对浆液的凝固时间进行调整和控制,确保其能够在合理的时间范围内完成凝结。另外,在对浆液进行灌注施工时,应该注浆管道、注浆设备等的选择,在保证无污染、无腐蚀性的同时,也要方便进行清洗。
3土木工程灌浆施工方法
在土木工程灌浆施工中,根据灌浆目的,可以将灌浆方法分为加固灌浆和堵水防渗灌浆两种,而充分考虑各方面的影响因素后,灌浆施工方法可以细分为以下几种:
3.1填充灌浆法
主要是通过填充的方式,利用专业注浆设备,将配置好的浆液注入到介质的空隙或者裂隙中,对介质进行改善和加固。在土木工程中,填充灌浆法适用于地下工程结构体壁灌浆,以及存在洞穴或者大裂隙的岩土体工程灌浆施工。
3.2渗透灌浆法
在部分特殊的土木工程中,由于地层条件相对固定,为了不改变土体的总体特性,需要直接将浆液填充到岩土地层的裂隙中。对此,通常会采用渗透灌浆法,向地层深处进行渗透灌浆。该方法适用于砂砾层土体的灌浆施工。
3.3压密灌浆法
压密灌浆法需要借助强大的压力进行灌浆施工,其浆液浓度相对较大,在施工中容易在注浆管的两端形成浆泡,必须通过外部施压的方式,才能确保浆液进入地层,多适用于粘性土层。
3.4劈裂灌浆法
指在低渗透系数、高压力的作用下,浆液直接通过地层,在地层内产生水利劈裂作用,对地层中原有的空隙进行拓展,使得浆液能够进入地层中,实现灌浆施工的目的。
基础工程施工主要包括土石方工程和各类工程下部基础的分部工程施工。一般的士方工程包括场地平整、基坑(槽)及管沟开挖、地坪填土及基坑回填等。深基础是桩基础、墩基础、沉井基础、沉箱基础和地下连续墙等。深基础承载力高、变形较小、稳定性好。而其施工技术复杂、造价较高、工期较长。
1、坑槽土方施工
土方边坡与土壁支撑。在场地狭小地段施工时,无条件放坡,需要采用支撑放坡。基坑排水与降水。在地下水位较高的透水土层中进行基坑开挖施工,因其坑内外的水位差较大,可能出现潜蚀、流砂、管涌、突涌等渗透破坏现象,造成边坡或基坑坑壁失稳。为确保施工安全,一定要对地下水进行有效地处治。在基坑工程施工中,对地下水的治理通常是封堵地下水和进行降水。
降水方法一般有明沟排水、井点降水、喷射井点和电渗井点等。
(1)明沟排水。在开挖基坑内(或外)设置排水沟,并按地下水量的大小,每隔20m-40m设置一个集水井,基坑内的积水及地层中渗出的水经排水沟流向集水井,再用水泵把集水井中的水抽出,使基坑保持干燥,这种方法施工简便,成本较低,所以,应用比较广泛。
(2)井点降水(即轻式型井点)。井点降水法是在拟建工程的基坑四周埋设能渗水的井点管。井点排列为线状或环状,看基坑形状确定,间距为0.8m-2.4m,并与集水总管用螺纹胶管或塑料管连接,总管与真空泵或射流泵连接。
(3)喷射井点。这是运用循环高速水流出现的负压将地下水吸出。井点管分内管、外管,高压离心泵输出的高压循环水流从内、外管间隙流到管底,从内管四周的进水孔流入,再经喷嘴喷到混合室。因其喷嘴处的断面缩小,喷射水流速加快(一般流速高达30m/s以上),高速水流喷射之后,在喷嘴喷射出水柱的周围形成负压区。四周的地下水经滤管被吸入、经混合、扩散后随循环水流从内管进入水箱。喷射井点间距通常为2m-3m,每套井点总管数要控制在30根左右。在井点管安装结束后,要进行试抽,及时消除漏气和“死井”。井点孔口地面以下0.5m~1.0m深度要采用黏土进行封口。
喷射井点一般适用在渗透系数很小的含水层和降水深度很大(8m-20m)的降水工程。它的优点是降水深度较大,地面管网敷设复杂,工作效率较低,成本较高,管理非常困难。
(4)电渗井点。电渗井点降水是运用轻型井点和喷射井点的井点管作阴极,在土中埋设金属棒为阳极,在电动势作用下构成电渗井点抽水系统。在接通直流电后,在电场作用下,土中的带正电荷的水分子从正极流向负极,带负电荷的黏土微粒向阳极方向移动,通过电渗和真空抽吸的双重作用,强制黏性土中的水向井点管汇集,由井点管汲取排出,使地下水水位逐渐下降。
2、深基础施工
2.1桩基础
桩的施工法分为预制桩和灌注桩两大类。预制桩的施工主要有锤击法、振动法、压入法和射水法。锤击法是在桩基施工中采用最常用的沉桩方法。以锤的冲击能量克服土对桩的阻力,使桩沉到预定深度。通常适合在硬塑、软塑黏性土。在用于砂土或碎石土有困难时,要辅以钻孔法及水冲法。常用桩锤有蒸汽锤、柴油锤。压大法沉桩无噪声、无振动、成本低,常用压桩机有80t及120t两种。射水法为锤击、振动两种沉桩方法的辅助方法。灌注桩的施工主要工序是成孔及灌注混凝土。
2.2墩基础
墩基础是在人工或机械成孔的大直径孔中浇筑钢筋混凝土制成,我国多用人工开挖,也叫大直径人工挖孔桩。直径在lm-5m之间,多为一柱一墩。墩身直径大,强度和深度都很大,多穿过深厚的软土层直接支承在岩石或密实土层下。
人工开挖为避免塌方导致事故,需制作钢筋混凝土护壁,每开挖一段,浇筑一段护壁,不然需对每一墩身事先施工围护,之后才能开挖。
2.3沉井与沉箱基础
沉井为圆形、长圆形或矩形的钢筋混凝土筒状结构。施工中首先要在地面浇筑井筒,在筒内挖土使其下沉。如果是在深水中,先在岸边筑好井筒,并加做临时的底板,浮运到预定的下沉位置后,拆除底板使其下沉。沉到预定深度后,用混凝土填实井内部,作为构筑物的基础;或只在底部浇筑钢筋混凝土底板。沉箱是有顶无底的箱型结构。施工时借助输入工作室的压缩空气,以阻止地下水的渗入,方便工人进入室内挖土,限制下沉深度和工人在室内连续工作的时间。沉井主要有刃脚、井壁、横梁、封底等几部分。在通常情况下,沉井下沉的施工主要分为:下沉前的准备、沉井下沉、接长井壁、沉井封底等阶段。
2.4地下连续墙
地下连续墙通常用于施工条件较差的情况,其工程质量在施工期间难以直接用眼睛观察,若出现质量事故其返工处理非常困难。
3、结构工程施工
(1)砌筑工程施工
砌筑工程使用材料一般是砖、石或砌块及起黏结作用的砂浆。砌筑砂浆有水泥砂浆、石灰砂浆和混合砂浆。建筑用脚手架是砌筑过程中堆放材料和工人进行操作的临时性设施。根据搭设位置分为外脚手架和里脚手架两类。按材料可分为木脚手架和金属脚手架。
(2)钢筋混凝土工程施工
钢筋混凝土工程施工包括钢筋工程、模板工程和混凝土工程施工
①钢筋工程。一般包括钢筋的冷加工、成型、绑扎安装;以及钢筋的连接等。直条钢筋的长度一般只有9m-12m,若构件的长度不小于12m时,就要进行钢筋的连接,钢筋连接的方式,一是绑扎搭接连接、二是焊接连接、三是机械连接。
(1)控制好对施工图纸的设计环节。施工图纸是工程的正常施工的前提,如果在设计环节就不过关,那么在将来的施工过程中就更无法有效的保证工程的质量了。因此,在施工之前要加强对图纸的设计环节的控制。对设计图纸的目的以及设计的内容进行全面的掌握和了解。在对图纸的审查阶段,不仅要确保设计的图纸没有错漏现象,还要根据施工过程来考虑图纸是否具有现实操作性,是否适应施工需求。还要积极的对图纸进行进一步的优化,使其更好的在施工过程中发挥作用。
(2)控制好施工所需材料的质量。原材料是工程正常施工的基础,必须对材料的质量进行严格的控制。当材料进场时,要仔细的对材料的实物进行严格的检查,检测材料的规格、性能及质保书等,看这些材料是否符合规范要求。对于一些重要的材料如钢筋、水泥等,要重点进行检查,还要进行复查。另外,施工材料中还会有一些易碎、易潮等需要小心保管的物品,这就要求在搬运和存放这些材料时要多加注意,保证材料质量的最好发挥。
(3)严格控制分部工程及分项工程。在工程的施工过程中,必须严格的控制每一个环节,当发现施工过程中的问题时,要及时的调整与纠正,从根本上排除安全隐患。对工程的质量控制是涉及工程从准备到竣工整个过程之中的,而且在竣工后还要做好对工程的养护环节。通过全面的质量控制,就能有效的排除质量隐患,从而保证工程的正常实施与运作。
2.做好施工规划管理
在土木工程的施工过程中,施工规划管理发挥着重要的作用,是对土木工程进行有效的质量控制及管理的重要环节。在我国有很多工程所出现的质量问题都是由于施工规划不当造成的。因此,在工程施工前,施工单位中的相关技术人员必须对工程进行严格的规划工作,合理的规划施工场地,合理的存放施工材料,合理的运用施工设备,并合理的安排对设备的养护工作,为工程的正常施工奠定坚实的基础,有效的保证施工准备阶段的质量安全,为整个工程的施工安全提供保障。
3.设置合理的质量控制点
在对工程进行分析的阶段,施工单位要根据在土木工程中需要重点控制的环节设置合理的质量控制点,这样在施工过程中,就能通过加强对控制点的质量控制来对整个工程进行质量控制。在我国,很多土木工程的施工单位在设置质量控制点时都存在不合理现象,主要包括两方面的原因:①施工单位中相关的人员技术水平有限,不能根据工程的实施来设置合理的质量控制点②一些施工单位为了减少设置控制点的时间而套用其他的质量控制点,这样在施工过程中,就无法根据控制点来对工程进行良好的质量控制,导致一些质量安全隐患没有根除,从而造成工程的质量问题。因此,在设置质量控制点时,相关的施工单位要结合所要施工的项目的实际情况来设置合理的质量控制点,这样才能保证施工中的质量因素都能在掌控范围内,从而保证总的工程的施工质量。
4.培养专业的人才
在对土木工程的施工质量进行控制的过程中,不断培养专业人才具有重要的意义。施工单位要对施工过程各个环节中的专业的人才进行定期的培训,提高他们的专业素养,能够更好的设计图纸、监查原材料及设置质量控制点等,各司其职,将各个环节的质量问题都能及时的发现与纠正,从而整体上提高施工的质量。另外,加强人才培养,还能增强施工单位的市场竞争力,促进单位的不断发展。随着社会的不断发展,施工单位必须不断加强人才的培养,使他们的观念能够与时俱进,从而能够在施工过程中采用新材料、运用新技术、探索新方法,不断提高施工效率,有效保障施工质量。