时间:2023-03-23 15:21:24
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇土木工程土建论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
二、隔震控制技术
(一)隔震控制技术原理
在土木工程的建设当中,隔震控制技术就是对由地震所产生的振动对建筑的整体结构的隔离作用。工程中的防震体系基本都设置在工程结构的最底部和基础工程顶面之间,使得上部的结构和基础相分离。通过隔震体系来隔离地震波所产生的向上冲击力,延长工程结构的基本周期,从而降低建筑物的地震反应,是的工程整体的加速度变下,通过隔震系统来分担地震所产生的能量,以此来达到减震的作用。通过地震的反应图谱可以看出,随着周期的变大,加速度的反应谱慢慢的减小,通常在底层建筑的刚度很大,所以说周期变短,在发声振动的时候,输入其中的加速度很大,要是采用相应的措施来增加和延长工程结构的基本自震周期,让其还礼场地中的卓越周期,让工程结构的基频处在地震产生高能量的频段以外,通过这种方式可以有效的降低建筑物输入的加速度。通过地震的反应谱可以看出,当周期变大的时候,反应的位移将会增加。
(二)对橡胶支座的运用
当前用在建筑防震中的橡胶支座是由橡胶片与薄片增强钢板,通过粘合和硫化加工而成的,通过现代化橡胶的化工技术的加工制造。它在水平方向上的刚度比较低,而在垂直方向上的刚度很高。这种规格的橡胶支座最早是在桥梁施工中被应用。建筑和桥梁施工所应用的橡胶支座在结构上基本是相同的,都有相同的结构动力学的标准和要求,也同样的具有耐久性、稳定性以及包含防火在内的耐受性等,在地震产生的能量冲击下,橡胶支座会隔离建筑体在水平方向的运动分量,而在垂直方向上基本保持不动。通过这种方法不但可以隔离因为地铁或者是公交所产生的高频率的振动,同时还可以防止工程结构不会受到地震或者是其他原因产生振动的影响。
(三)铅芯橡胶支座运用
土木工程中铅芯橡胶支座主要应用在叠层上,橡胶支座中间的圆形孔当中加入铅之后制成的,这是对橡胶支座技术中的一大改进。因为铅具有较低的屈服点以及很高的可塑性能力,可以使铅芯橡胶支座中的阻尼比达到25%~35%之间。铅芯它具有提升支座吸收能量的能力,保证支座具备湿度的阻尼,同时还具有增加支座的原有刚度。控制风反应能力以及抵抗微震的作用。
三、耗能减震技术
(一)耗能减震技术原理
土木工程中的结构耗能减震技术主要是在结构中的某部位安装耗能设施,经过耗能设施产生的摩擦,产生弯曲的弹性滞回的形变耗能或者是吸收地震中输入结构的能量,以此来降低主体结构当中的地震反应,有效的预防了结构产生的损坏或者是倒塌,以此来达到减震和控震的目的。而在装有耗能装置的底部结构我们称之为耗能减震结构。工程中的耗能减震结构都具备明确的减震机理、减震的效果较为明显。安全性能较高、经济较为合理、技术较为先进以及试用的范围较为广泛等特点。
(二)常用的摩擦设施
摩擦耗能器是依据摩擦做工所产生的能量的原理而制成的,当前应有很多种的不同的构种类的摩擦耗能器,例如Pall型的摩擦耗能器、限位摩擦耗能器以及摩擦筒制震器,摩擦滑动对应的摩擦节点在剪切铰耗能器等多种耗能器,摩擦阻尼的种类非常多,但是都具有较强的滞回的特性,滞回环为矩形,耗能的能力较强,工作的性质相对稳定。
(三)钢弹可塑性耗能器
运用软钢具备优良的屈服性能,运用其进入弹性的可塑范围之内的优良滞回特性,当前我国已经研发出来很多种的耗能装置,比如加劲阻尼设施、锥形的钢耗制震器、圆形或者是方框形的钢耗制震器、双环耗能节能器,加劲圆环状耗能器以及低屈服点的钢耗制震器等等,这种耗能器具备优良的滞回性能以及稳定性能,耗能的能力较大,长期稳定可靠而且不会受到环境和温度的影响。
(四)粘弹性阻尼器
所谓的粘弹性阻尼器就是通过粘弹性以及约束性钢板相互交替结合而成的,它是一种主要和速度相关联的减震装置。比较常见的粘弹性阻尼器主要是由两个T型的约束钢板,通过一块矩形的钢板夹在其中而成,T型的约束性钢板和中间的钢板产生了相对性的运动,使得弹性的材料产生一种往返型剪切滞回形变来提升结构中的阻尼,消耗输入其中的振动能量,以此来减小结构当中的振动反应。当前。消能减震技术有着非常广泛的应用,它不但适用在新建的结构中,同时又可以用已经存在的建筑抗震的加固和维修当中。到目前为止,已经逐渐开始采取消能减震的技术,其中涉及到的国家有二十多个,比较早的在土木工程中运用消能减震技术的国家有新西兰、美国等发达国家。在最近几十年以来,各个国家对土木工程中的结构减震的控制和实验研究一直在不断的进行,并且在隔震支座的功能和改进方面有着较好的效果,并研制出了较多的隔震系统中的新型材料和部件,并通过大量的实验证明了结构减震控制是可以有效的起到隔震的作用。
2常用的无损检测技术
2.1回弹法
回弹法是表面硬度法的一种应用,主要通过测定混凝土表面硬度来推定抗压强度。回弹仪由瑞士的E.Schmidt于1948年发明,其原理是用一个弹簧驱动的重锤,通过传力杆弹击混凝土表面,测出重锤的回弹值来推定混凝土强度。英国的Kolek论证了混凝土强度与压痕直径的关系,并用试验验证了回弹值与压痕直径的关系。而现在主要是通过试验归纳直接建立混凝土强度与回弹值之间的经验关系曲线。回弹法在我国的应用始于20世纪50年代,后经大量的研究与实践应用,提出了适合我国实情的测强曲线及技术规程。该方法仪器构造简单、测试方法易于掌握、携带便利、费用低廉、检测效率较高。因而广泛应用于检验混凝土的均匀性、对比混凝土质量是否达到特定要求、初步判断混凝土质量出现问题的区域、推定混凝土的强度。
2.2超声波检测法
超声波是以波的形式在弹性介质中传播的机械波,其频率高于20kHz,具有指向性好、对各种材料的穿透力强等特点,因此能应用于绝大部分材料。Sokolov于20世纪30年代开始了超声波检测的研究,40年代脉冲回波探伤仪器的问世,标志着超声波检测技术的应用成为现实。我国超声波检测技术应用于土木工程领域,始于20世纪50年代从英国引进UCT-2型混凝土超声检测仪。超声波在传播过程中,随着传播距离的增加,其能量将逐渐减弱,即超声波衰减,其衰减程度与材料性质有关,如晶粒大小、缺陷密集程度等等。此外,在两种介质界面超声波将发生反射、透射和散射。因此,这些反射、透射或散射波在一定程度上携带有受检对象厚度、内部缺陷及其所在位置等等信息。再有,超声波在介质中的传播速度(声速)与介质的密度、配比(混凝土材料)等强度因素有关,所以声速又与材料的强度联系在一起。超声波检测技术应用于土木工程,必须解决两个关键问题:超声波的发射和接收(超声换能器);寻找接收信号与检测项目的相关性(数据处理)。国内外学者和工程技术人员为此做了大量研究工作,取得了丰富的研究成果,形成了比较成熟的测试技术,编制了相应的检测鉴定标准与规范。总体上可以概括为以下三个方面:
(1)超声波
的类型和产生超声波技术的发展。目前可以根据需要发射不同类型的超声波如纵波、横波、瑞利波或兰姆波(导波),而超声波产生技术也由压电陶瓷发展到电磁超声、激光超声、相控阵列、磁致伸缩超声技术[5]。Wardany等用超声瑞利波检测了建成于1959年位于加拿大东部的两个水工混凝土结构近表面的损伤情况,两者使用了不同的混凝土粗骨料材质。李东生等则用超声兰姆波检测了钢筋混凝土结构界面脱粘分层情况,并分析了界面分层长度与兰姆波能量衰减之间的关系。
(2)数据处理与储存方法的发展
早期只是对声速参量进行相关性分析,检测数据也不易存储,随着数字技术、计算机技术的发展,信息数据的存储极为方便,超声成像技术也有了快速发展,并把振幅、频率或波形逐渐纳入相关性数据分析的行列。
(3)检测技术的综合应用
结合其它检测方法对材料、构件或结构厚度、强度、缺陷等进行检测。Kheder等利用纵波超声回弹综合法对混凝土构件强度进行了现场检测。Beatrice等综合超声检测、硬度计、湿度计等方法对那不勒斯的一座建于19世纪初的古老建筑的木屋架构件的刚度、强度、内部缺陷等进行了检测。Machado等则用超声波间接法实现了对营运中的海上木结构构件弯曲刚度和强度的检测。沈先华利用超声波检测技术结合斜率法对某混凝土孔灌注桩缺陷进行了定性与定量评价。周茗如等联合应用超声检测、人工敲击和应变分析法对大型钢管混凝土结构中混凝土与钢管壁粘结情况的检测评价。
2.3声发射法
声发射现象指的是物体因受外力或内应力的作用,在其内部缺陷处将产生应力集中而发生塑性变形,储存大量的应变能,一旦裂纹产生或裂纹扩展,部分应变能就会以瞬时弹性应力波的形式向外释放的现象。因物体内部裂纹的产生或扩展而产生的声发射现象的弹性波频率低,人们就做了大量的工作去研究如何能“听”到这些声发射现象,不仅要能“听”到,而且要能知道在哪个地方发生、原因是什么、什么时间发生、危害有多大?这就是声发射检测。声发射检测起源于20世纪50年代德国凯赛尔的研究,他首先发现金属材料在变形中会产生声发射现象,提出了声发射不可逆效应即凯赛尔效应。随后,其他国家的研究人员进一步探明了塑性变形的声发射机制———位错。1964年,美国率先将声发射检测技术应用于北极星导弹舱的检测并获得成功,此后该项技术得到快速发展。我国于1973年建成第一套声发射试验装置,并先后研制了多种型号的声发射检测仪。直到80年代,随着其它基础性研究和计算机技术的发展,基于小波分析和神经网络的声发射检测技术才得以迅速发展。Rusch于1959年开启了对混凝土声发射信号研究的大门,并指出了混凝土材料凯赛尔效应的极限应力范围。1970年Green对混凝土的弹性模量、泊松比和劈裂抗压强度等进行了声发射实时监测,并提出了可以应用声发射技术对混凝土破坏的全过程实施监测。我国的董毓利等对混凝土受压全过程声发射特性进行了研究,并分析了声发射信号首次产生及其后的强弱与试件应力变化之间的关系。陈兵等依据声发射信号振幅分布特性,将声发射信号划分为不同区段,建立了声发射信号与混凝土内部不同破坏机理之间的关系。如今,声发射已应用于建筑、桥梁等混凝土结构的动态检测和完整性评价,并在市政工程、桥梁、房屋建筑等工程中,声发射技术也已成功地应用于混凝土框架、板的检测。声发射技术不仅在声发射理论及数据处理方面有了大的发展,而且声发射仪也从早期的模拟式单通道声发展到目前的全数字化、全波形的多通道声发射仪。然而,由于混凝土材料自身的复杂性,依然还有很多问题未能解决,如混凝土声发射的机理、声发射信号与混凝土力学参数间的相关性、混凝土的凯赛尔效应等等。
2.4声振检测法
声振检测法是指在外激励作用下受检对象产生机械振动,通过对振动特性参数的分析来评价其力学特性的检测技术。在实际工程应用中,又分化出两种方法:声波反射法(低应变法)和冲击回波法。声波反射法根据检测测量方法的不同也存在不同的应用,但在土木工程中应用较多的是单点激振单点测量的整体响应检测。这种检测方法的检测原理是一维杆应力波理论,因而适用于对棒状结构如梁柱等的检测,土木工程中则多用于对基桩的完整性检测。单点激振单点测量的整体响应检测方法的优点是既经济又简便易行,缺点是:
(1)不能检测出基桩的水平缺陷。
(2)只能对缺陷做出定性的评价,很难做到定量评价。
(3)只能检测等直桩,对变截面桩、扩底桩易引起误判。
(4)数据处理难度大,如降噪和反演分析。另外,这种检测方法应用于对基桩的完整性检测还有几个问题亟需解答:
(1)弥散效应和横向惯性效应
一维应力波理论的边界条件要求弹性应力波波长要大于两倍的杆径及杆的长径比大于5,否则会由于弥散和横向惯性效应而产生三维问题。
(2)桩土相互作用对检测结果影响
一维应力波理论要求杆是自由的,而实际工程中,桩是处于半无限的土体介质中,如果依然用一维应力波理论进行数据分析,检测结果是否可靠。
(3)多处缩径桩的检测
截面的变化,就会引起广义波阻抗的变化,弹性波会在该截面发生反射,所以对多处缩径桩,弹性波就会在缩径截面间来回反射,声振检测技术的另一种应用形式是冲击回波法。1983年美国Cornell大学的Sansalone与美国国家标准局(NIST)的Carino首次提出冲击回波法应用于对混凝土结构的缺陷检测。在1984年的国际混凝土无损检测会议上,加拿大的马尔霍察认为冲击回波法是“最有发展前途的现场检测方法之一”。此后,Sansalone等利用FFT方法进一步将冲击回波法由时域分析转换到频域分析,推进了冲击回波法的应用与发展。如今,冲击回波法已广泛的应用于混凝土和沥青混凝土结构的内部缺陷和厚度探测,特别是扫描式冲击回波测试系统的问世。冲击回波法是一种单面反射检测技术,具有方便、快捷和直观的优点。其检测原理为:在受检结构的表面施加冲击力,以产生瞬态低频应力波(含有纵波、横波和面波),应力波向结构内部传播,遇到缺陷和外部边界时来回反射,引起结构表面产生相应的微小位移响应,并由安装在表面的拾振器来采集这种响应数据,最后通过对信号的频谱分析(主要是纵波)来测定受检结构的弹性波速或结构厚度。冲击回波法能精确检测厚度在2m以内的混凝土厚度及其内部缺陷(如空洞、蜂窝、离析等)。此外,它还可以检测钢筋混凝土结构保护层厚度、内部缺陷的位置、开放性表面裂缝深度及混凝土强度等。我国对冲击回波法也做了大量的应用研究。如周先雁等用冲击回波法对桥梁箱梁孔道灌浆质量进行了检测,根据P波在钢绞线和空洞处的不同反射特性判断孔道内部是否存在缺陷。傅翔等对隧洞混凝土衬砌厚度进行了冲击回波法测量,并对混凝土的固结灌浆效果和分层浇注黏结质量进行了检测。
2.5红外热成像检测法
20世纪60年代,美国就已经开始对红外热成像技术应用进行研究,20世纪70年代末,红外热成像技术已被用于诊断建筑物的热损耗、屋顶渗水、围墙缺陷以及查找路面的次表面缺陷等。我国在这方面的研究起步较晚,到90年代初才有学者将红外热像诊断技术和土木工程结合起来,对建筑物的热损耗、建筑材料缺陷的探测和建筑外墙施工质量等进行了初步的应用研究[24]。红外线是介于可见红光和微波间的电磁波,它的波长范围在0.76~1000μm之间,而其中只有3~5μm和8~14μm的波段能很好地透过,红外探测仪正是利用这个波段来实现探测。任何高于绝对零度的物体都会辐射红外线,而物体内部存在的裂缝或缺陷会改变物体的热传导,使物体表面的温度分布不均匀。红外热成像技术是借助红外热像仪探测物体各部分辐射的红外线能量,由物体表面的温度场分布情况形成热像图来直观的显示材料、结构物等内部缺陷的一种非接触式的无损检测技术,也被称为红外扫描测试技术。它可以检测出物体内部缺陷的位置,并具有快速、非接触、大面积地扫查检测物表面,而不损伤检测物,且结果直观形象,易于实现自动化和实时观测的优点。红外热像检测应用于土木工程,前景十分广泛,研究的热点集中在对红外热像获取的热源的改进、缺陷深度、大小的定量化研究以及如何把研究成果运用到复杂的实际工程当中,并发展了一些新的技术,如锁相热成像和红外断层成像技术。
2.6雷达检测法
工程探地雷达是用频率介于10~2000MHz的宽频脉冲电磁波来确定工程结构或介质分布的技术。雷达监测的工作原理是利用发射天线向受检体发射宽频带短脉冲形式的电磁波,该电磁波进入介质内部后,经内部界面反射后回到表面,再由接收电线接收回波信号。由于电磁波在介质中传播时,其路径、电磁场强度及波形随所通过的介质的电性性质及几何形态发生变化,因此反射回波携带有受检体内部结构信息,就可依据接收到的反射回波的双程走时、幅度、相位等信息对目标介质结构进行准确描述。探地雷达无损探测技术可用于混凝土内部缺陷、钢筋的分布检测,公路工程中路面结构层厚度检测,裂缝和裂缝扩展的识别。其优点是:探地雷达法可迅速对被测结构进行扫描,适用于结构物大面积快速扫测。
2.7其它检测技术
由麦克斯韦的电磁感应理论可知,钢筋混凝土结构中的钢筋能够影响电磁场,因此可以利用磁测法来检测钢筋的位置或混凝土包覆层的厚度。文献介绍了英国相关标准对磁测法的认识:磁测法对配筋少的混凝土构件,能得到满意的结果;而对于配筋多的构件,其它钢筋的影响不能忽略,而当温度低于0℃时,效果相反。相应于磁测法,还有电测法。电测法主要是用来估计现场混凝土中钢筋锈蚀程度和测量混凝土路面厚度的一种无损检测方法。文献还介绍了微波吸收技术。微波是一种电磁波,具有电磁波的反射、衍射和吸收等性质,而水对微波有吸收性,因此被用于测定混凝土的湿度。
3总结与展望
应用于土木工程中的无损检测方法很多,各自都有其优缺点,在选择时要根据场地、条件、材质及施工工艺,并能对缺陷的种类、性质等有充分的估计后,才能选择出合适的检测方法。同样的。对检测结果的评价,要尽量综合更多的信息,要清晰无损检测结果只能作为评定质量或剩余抗力的依据之一,不能仅凭检测结果做出片面的结论。伴随着建筑业的发展,土木工程领域不断面对新结构、新材料和新施工工艺,这给无损检测技术在土木工程中的应用提出新的挑战,概括起来有四个方面:
(1)无损检测理论的发展要适应实际的需要;
(2)绿色、环保、节能;
随着土木工程建设规模的不断扩大,其在我国社会经济建设中的作用也日益凸显出来。土木工程建设具有建设周期长、投资大等特点,近几年随着土木工程建筑项目的不断扩增,在促进土木工程建设发展的同时也引发了许多问题,其中最为明显的便是土木工程建设过程中的节能问题。土木工程建筑建设需要以节能减排为目的,尽可能地提高资源利用率,这样才可以促进土木工程建筑的绿色可持续发展。
1土木工程建筑施工中节能减排的重要性
就我国当前能源消耗情况来看,建筑行业的能源消耗在总能源消耗中占比最大,其中建筑工程施工材料,如水泥、钢筋等是我国能源消耗的主要组成部分。为了有效减缓能源紧缺问题,就需要切实加强节能减排。就我国建筑行业发展情况来看,在能源利用率上始终比较低,这对环境造成了严重危害,同时加剧了能源紧缺问题。因此,在土木工程建筑施工中实施节能减排的措施是极为重要的[1]。
2当前土木工程建筑节能措施实施中存在的问题
2.1节能减排技术水平较低
近几年,人们对环境保护与能源利用愈加重视,很多建筑工程都采用了节能减排技术,但就实际土木工程建筑施工情况来看,很多工程虽然实施了节能减排技术,但并未达到预期的节能减排目标,这很大一部分原因是因为节能减排技术水平较低,无法全面落实。实际上,土木工程建筑施工的节能减排是一项极具综合性与专业性的工程,涉及多个方面,因此,在土木工程建筑施工中采用节能减排技术需要一个长期的过程,在施工的各个环节都需要落实建筑节能技术[1]。就我国当前建筑节能减排情况来看,相较于建筑技术,节能减排技术水平较为落后,影响了节能减排技术的应用效果。
2.2对节能型住宅建筑缺乏正确认识
很多建筑工程的开发商都未能正确认识到节能减排的重要性,对节能型住宅建筑缺乏正确认识,使得在工程施工过程中未能及时采用节能减排技术。一些建筑工程开发商为了谋取经济效益,盲目采用较为流行的欧式风格建筑或是美式风格建筑形式,这些建筑形式在节能方面与我国实际的节能建筑要求有很大的差距,这直接影响了节能减排技术的应用。此外,很多建筑工程在实际施工时都未能充分利用当地能源,这在一定程度上造成了能源浪费。
2.3节能减排体制与管理上存在不足
建筑工程施工前最为重要的便是工程设计环节,在进行工程设计时,需要将建筑节能减排理念充分地应用到设计中,然而就我国当前大部分的设计单位来看,很多建筑工程设计单位在节能减排体制与管理上都存在不足。建设节能型住宅建筑是一项集综合性与专业性于一体的工程,涉及多个方面,许多各专业互相协作,但是很多建筑设计单位在设计时都处于独立,建筑节能热工计算由暖通专业单独完成,建筑节能排水由排水专业单独完成,各专业间缺乏沟通协调,这直接影响了建筑节能的系统性[2]。各专业的节能要求不同,如果缺乏沟通协作,那么很有可能会导致建筑节能停留在理论上,无法真正地发挥其优势。
3土木工程中建筑节能减排的措施
3.1建立健全建筑节能技术管理体制
当前,很多建筑工程都未建立建筑节能技术管理体制,开发资源节约型的政策尚未全面建立,这使得很多建筑工程都疏于监督管理,导致节能减排技术未能真正地得到落实。由于缺乏行之有效的建筑节能减排技术管理体制,建筑节能工作在开展时常会受到各种因素的阻碍,建筑节能工作进展缓慢[1]。因此,建筑工程单位需要切实加强建筑节能技术管理体制的建立健全,通过制定完善的建筑节能法规与标准,对建筑工程施工进行约束,确保节能减排技术可以在建筑工程中得到全面落实。
3.2提高对土木工程建筑节能的认识
很多建筑单位在建筑工程节能减排上都存在认识误区,认为建筑施工节能减排措施是建筑工程开发商与国家政府部门需要考虑的事情,与建筑单位并不存在明确的关系,这是这样的认识误区,导致很多建筑单位未能提高对土木工程建筑节能的重视程度,这在很大程度上加剧了环境恶化与资源紧缺问题。因此,政府部门需要切实加强对土木工程建筑施工节能减排知识的宣传,提高社会各界对建筑施工节能减排的重视程度,使其可以正确认识建设节能型住宅建筑的意义。通过节能减排的知识宣传,人们可以正确认识建筑节能减排的意义,认知到建筑施工的节能减排与每个人都是息息相关的,同时,还需要引导群众正确认识节能减排,节能减排是在保证施工质量,保障房屋基本居住条件与安全条件的前提下,充分利用能源,使用新型建筑施工技术与施工材料,最大限度地降低建筑能源消耗,提高能源利用率,促进建筑工程的绿色可持续发展[2]。
3.3提高资源利用率
建筑工程节能减排的开展需要依托于新型技术与新型材料,相关建筑工程研发人员需要坚持技术创新,积极开发新型技术与新型材料,提升建筑的品质与性能,科学充分地利用当地资源,提高资源利用率,最大限度地降低不必要的浪费,实现资源的高效率化。建筑工程人员需要科学选择节约型资源的技术新途径,降低资源消耗量,尽可能少地利用不可再生资源,使用清洁能源代替,这样可提高资源的利用率[1]。此外,在建筑工程施工过程中,还需要尽可能多地使用高性能材料产品,这样可以为资源利用提供保障。建筑结构材料在具有基本的强度与持久性性能的同时,还需要具有较好的保温隔热性能,这样可以有效降低能源消耗。同时,建筑施工过程中要坚决抵制污染性材料,严格控制有害物质排放,避免建筑废物污染环境。
3.4加强对专业技术人员和施工人员的培训
建筑节能技术的实施需要高专业技术水平的人才辅助,建筑单位需要切实加强对专业技术人员与施工人员的培训,提高其专业素质。通过专业知识的培训,提高施工人员与专业技术人员的节能意识,使其可以全面掌握节能技术并将节能技术应用到实际施工过程中,这样更有利于建筑节能技术的研究与应用。
4结论
随着人们环保意识的不断增强,土木工程建筑的节能减排问题愈加受到人们的重视,建筑理念进一步更新,节能与环保作为衡量节约型住宅建筑的重要指标,对于建筑工程的建设有着重要的导向作用。就当前我国建筑工程节能技术的应用情况来看,在土木工程建筑施工节能措施上仍存在着一定的问题,这就要求建筑单位能够根据实际情况,优化施工方案,将节能减排技术充分地应用到施工的各个环节中,促进绿色建筑的可持续发展。
作者:闫斌 单位:黑龙江省九州方圆建筑规划设计有限公司
一是合理选择水泥:水泥的选择在大体积混凝土施工过程中,占据着十分重要的地位,水泥品牌和类型的不同,有着不同的内部组织,那么配置混凝土的性能也会出现较大的差异,一般情况下,如果有开裂问题出现于大体积混凝土浇筑初期,主要原因就是混凝土内部温度的升高和收缩。通过合理选择大体积混凝土的水泥材料,严格控制配合比,并且将外加剂适当添加过来,促使水泥和水的用量得到减少,水化热现象引起的收缩变形就可以得到有效减少;普通硅酸盐水泥虽然有着较高的早期强度,但是有着较大的水化热反应;相较于普通水泥,矿渣水泥有着更低的热度,但是会产生较为严重的干缩和渗水现象,并且会有硬度收缩问题发生于后期。火山泥在后期有着较大的收缩程度,并且需要花费较多的成本。综合考虑,我们将粉煤灰水泥应用过来,同时,将膨胀剂添加进来,这样水灰比和水灰量就得到了降低,对水化热现象进行了有效的控制,避免裂缝出现。
二是混凝土的浇筑和捣注:结合工程的具体情况,对整体浇筑和分段浇筑方式进行选择。在浇筑的过程中,需要将分区定点、循序渐进以及一个坡度的原则给贯彻下来,结合混凝土泵的坡度,将两道振捣点分别设置于上层和下层。在混凝土的卸点设置第一道,促使上部振实问题得到解决;在混凝土的坡脚设置第二道,这样下部混凝土密实度就可以得到保证。在浇筑的过程中,需要对一个部位进行选择,标高符合设计要求之后,然后将连续浇筑模式应用到坡面。完成了混凝土的分段浇筑工序之后,可以将二次振捣或者表面挤压工序应用到混凝土的初凝阶段,将表面积水给排除掉,并且利用木拍来反复挤压,避免有表面裂缝问题出现,促使大体积混凝土的防水性能得到全面提高。通常情况下,选择在夜间来进行大体积混凝土的浇筑,这样新旧混凝土之间的温度差距就可以得到有效减少。
三是对钢筋的位置适当调整:通过对钢筋的配置方案进行适当调整,可以对大体积混凝土中温度的传递分布筋进行增加,以便及时传递内部的热量,避免增高内部热量。一般情况下来讲,在钢筋配置设计过程中,通常将配筋率不改变以及上下皮配筋差异的方案给应用过来,也就是将不同的钢筋分别应用到没有柱板带的地方和有柱板带的地方;因为大体积混凝土的厚度在1m左右,为了更快的散热,可以将25钢筋设置于底皮钢筋和顶皮钢筋之间,在温度分布筋方面,保证每平方米一根,在上下连接中,利用的是搭接焊的方式。通过这样的分布,可以在较大程度上减小钢筋的直径以及钢筋之间的间距,这样混凝土的收缩程度就得到了减少,采用上下搭接的方式,还可以迅速散发中间的热量,避免出现裂缝问题。
四是减少约束力:首先是对内部约束力进行减少,因为温度应力是大体积混凝土内部约束的主要来源,那么为了减少内部约束,就需要对温度应力进行降低。在上文中,已经提到了一些措施来减少温度应力。此外,还可以将一些保温方法给应用过来,如暖棚法、覆盖法、蓄水法等等。这些保温方法都经过了大量的实践,可以有效控制混凝土的内部温度,促使其与外部温度之间的差异得到减少。其次是对外部约束力进行减少,为了减少外部约束力,主要是对地基对混凝土结构约束力进行减少。通过研究发现,如今通常是对滑动层进行设置,以便促使地基对混凝土约束力进行减少。具体来讲,滑动层指的是将沥青油毡层或者砂垫层设置于大体积混凝土和地基之间。通过设置滑动层,可以促使地基对大体积混凝土的约束得到有效减少,混凝土地块的自由变形不受影响,这样可以避免出现裂缝问题。
五是大体积混凝土的养护:在大体积混凝土的施工过程中,养护工序也非常重要。通过养护,可以促使混凝土的温度与湿度符合相关要求,对混凝土的内外温差进行有效控制,以便正常发展混凝土强度,避免有裂缝问题产生。在养护大体积混凝土的过程中,在保湿保温的基础上,还需要保证降温速度维持在一个较为缓慢的水平。另外,在夏季施工的过程中,通常将蓄水保护或者流水保护的方式给应用过来,冬季施工过程中,则需要利用麻袋进行覆盖,并且将碘钨灯应用到侧面进行养护。蓄水法指的是将双层麻袋覆盖于大体积混凝土的表面,并且浇水湿润。在不同情况下,混凝土的养护时间也存在着较大的差异。如果采用的是硅酸盐水泥或者矿渣硅酸盐水泥,那么就需要保持在一周以上;如果混凝土具备了抗渗要求,或者将缓凝型外加剂掺加了过来,那么就需要保证在两周以上。
二、土木工程和房建工程质量保障措施
做好土木工程和房建工程的质量保障工作并不容易,需要我们考虑的问题是多方面的,因此,我们也必须从各方面入手综合把握土木工程和房建工程的质量保障工作,只有如此才能切实做好质量保障工作,具体来说,我们可以从管理到合同,再到经济措施等三方面针对土木工程和房建工程进行必要的质量管理。
(1)做好相应的管理工作。管理在任何一个工程项目施工中都必不可少,土木工程和房建工程因为其规模大的特点更是应该加强管理工作,为质量保障工作打好基础,具体来说,我们可以从以下几个细节做好管理工作:
1、方案的制定。任何一个工程在施工前都必须做好相应的方案制定工作,这是确保工程顺利进行的前提,同样也是确保工程质量的前提,在制定相应的工程方案时,我们需要考虑的内容有很多,施工人员、施工设备、环境因素、技术措施、成本价格等都需要我们事先进行考虑,然后综合各个要素制定出最为合理的建设方案,进而指导后期工程的顺利进行。
2、做好细化管理。当前细化管理在各行各业中都有所涉及,同样的,我们也可以把细化管理运用到土木工程和房建工程中来,正是因为土木工程和房建工程规模大,设计内容多,所以我们才难以进行整体的管理,而细化管理恰恰解决了这一问题,细化管理把整个的工程细分为很多小的项目,然后再针对这些细节进行管理就容易多了,当然在细化管理的过程中我们必须参考建设图纸,严格按照图纸规定的来进行管理和审核。
3、严格施工技术。具体来说和施工质量联系最为密切的还是施工技术,因此,我们就必须确保在施工中施工技术的准确性,再进一步就是说再选择施工团队时要确保该施工团队具备施工的能力,能够准确无误的进行施工,避免素质低下的施工人员进行施工,另外,在具体的施工中我们也应该做好具体的监控工作。
4、保障施工设备。设备也是施工中必不可少的一部分,在施工中我们会用到各种各样的施工设备,这些施工设备的状态也决定了工程质量的优劣,因此,我们也需要确保这些施工设备一直保持良好的工作状态。
5、确保施工人员素质。施工人员的素质不仅仅包括其专业素质,其本身的素养对于整个工程来说也是意义重大的,一个高素质的施工人员能够尽职尽责的完成本身的工作,而素质有待提高的施工人员则很可能因为松懈造成不必要的质量问题。
(2)做好相关合同的签订和保管。合同在建筑工程施工中是至关重要的,在土木工程和房建工程施工中我们会和各种各样的施工团队和合作方产生各种各样的问题,这些问题的出现很多情况下无法解决都是因为没有相关合同作为依据,可见合同对于工程的重要性;除此之外,合同对于工程的质量保障工作也是极为重要的,在施工前签订必要的质量保障合同,一旦发现施工中存在和合同不相符的工程项目,就可以以合同为依据责令施工方进行整改,确保工程的质量,另外,在一些材料的选购和器械的租赁上也应该签订必要的合同来进行管理,这样不仅方便我们对于整个工程的掌控,还能够确保材料的质量和器械的正常工作。
(3)经济手段的合理利用。一个工程项目的顺利进行离不开资金的支持,对于土木工程和房建工程这样的大型工程来说更是离不开资金,并且还需要充足的资金来支持整个工程项目的运行,比如我们在材料的购买时如果没有资金的话就难以买到合格的材料,甚至可能存在以次充好的现象,最终影响到工程的质量;此外,对于工程施工现场中的工人来说更是需要我们确保具备足够的资金来发放工资,一旦没有工资的话也就无法确保施工人员的顺利施工。
传统的土木工程实验教学属于理论教学的一部分,并按其分类,每个实验项目相互独立,缺乏目标性、整体性、层次性、系统性、创新性及综合性,导致实验教学内容更新滞后。实验的基础理论知识决定了实验仪器种类和型号,由于实验内容更新滞后,导致实验仪器也未能得到及时更新。
2.重视理论教学,轻视实验教学
受多种因素的制约,目前国内很多高校重视土木工程的理论教学,轻视实验教学环节。有的将实验课程的成绩计入到理论教学的成绩当中,有的甚至不统计实验课程的成绩。多数学生认为实验课程不重要,只是走一个程序而已,只要“照猫画虎”完成操作步骤即可,并没有真正将实验与工程实际相结合,所学知识也难以致用。
3.传统教学方式单一,使学生丧失实验操作的主动性
土木工程在实际教学过程中,通常是先进行理论教学,然后再安排具体的实验操作,学生在课堂上学到的知识不能及时体现在实验课程的教学中。教师在实验教学开展之前,就设计好试验加载方案,编写出非常详细、具体的实验指导书,调试好试验仪器,规定好实验步骤、测试方法,并设计出实验数据记录表格等。而学生只需要按教师规定好的步骤进行加载并读取数据,就可以得出早已预知的结论。这种实验教学方法使学生丧失了主观能动性。
4.传统考核方式单一,不能体现学生对实验知识的掌握程度
大多数实验课程的成绩仅凭一份实验报告来决定。同组成员所得到的实验结果是相同的,所以,实验报告也是大致相同,组内成员的成绩也都差不多。实验报告不能客观考察每一个学生对实验内容掌握的程度。
二、“模拟地震环境下结构模型加载
实验”项目介绍实验项目开设的初衷是为了加强素质教育,培养学生的实际动手能力和创新能力,要求学生在学习理论力学、结构力学、材料力学、结构抗震课程之后,自行设计一个结构受力体系,并进行加载,以提高学生学习的积极性,发挥学生的创造力和想象力,加深对结构抗震课程的理解,加强对动手能力的培养,达到学以致用的目的。在整个课程的实施过程中,还要求学生们集思广益,发扬集体智慧和团结协作精神。2008年汶川地震后,社会对抗震知识的需求大为增强,对相关人才的需求更甚。因此,土木工程系依据教学大纲自创了模拟地震环境下结构模型加载实验项目。2009年,依托该实验项目,学校成功举办了“山东省第三届结构设计竞赛”,学校的参赛队获得一等奖1项,二等奖2项。2010年,该项目被确定为学校实验教学改革的一般项目。2012年10月,该实验教改项目顺利通过验收。2011年,依托该实验项目选拔的参赛队伍在“山东省第四届结构设计竞赛”中获得二等奖和三等奖各1项,验证了模拟地震环境下结构模型加载实验台应对不同结构模型的适应性。
三、实验项目总体设计方案
1.实验仪器设备、材料
实验采用土木工程系自主研发的“结构抗震模型加载实验台”。该试验台主要由控制系统、动力系统、实验台面以及防护架等组成。
2.实验教学方法
采用了研究式、讨论式和互动式的教学方式。研究式教学:学生通过查阅教材、期刊文献,收集与实验内容相关的文献,进行结构模型设计。有利于启发学生的科学思维和自主创新意识。讨论式教学:采取以学生为中心,研讨结构模型设计方案,锻炼学生自主设计、自主搭建和自主完成实验的能力,深受学生欢迎。互动式教学:课程开始首先由任课教师给学生们讲解,发放实验任务书、材料和工具。在讲解中,着重讲清实验的目的、意义、任务和要求,制作过程中要注意的问题和加载方法。之后,各小组讨论方案,进行结构模型的设计和制作。在这个阶段,每天都安排教师答疑。由于实验活动是分组、分散进行的,而且每组又基本上是以寝室为单位,学生们的制作活动基本是在寝室内进行,因此,教师有时到寝室走访,帮助学生解决制作中的问题。
3.实验组织形式
以小组为单位,每小组4人~5人。每个小组的成员要求动手能力强、组织能力强、创新能力强的学生各1名,这样可以达到能力互补、相互学习的目的。
4.实验成绩评定
建立了一套科学、规范的实验考核方法,兼顾实验过程和实验结果,合理运用了多种考核评价方式。结构最大承载力与所耗材料重量之比(比强)以大为佳,占50%;实验结果与理论计算结果的相似程度,占10%;结构造型美观,占20%;实验报告完成情况,占20%。
5.实验激励机制
实验项目采用“金字塔”模式的激励机制。首先面向全校学生开放本实验项目,同时为校级结构设计竞赛选拔人才。每年约有50个小组参加校级结构设计竞赛。校级竞赛中选出2个~3个小组参加省级结构设计竞赛。省级结构设计竞赛获得一等奖的小组参加国家级结构设计竞赛。该激励机制已经显现出良好的实践教学效果:中国石油大学(华东)通过该实验项目选拔培养的学生在历届山东省大学生结构设计竞赛中获得一等奖1项、二等奖3项、三等奖3项,并有一支参赛队伍于2010年代表中国石油大学(华东)参加第四届全国大学生结构设计竞赛。
四、锻炼实践能力,培养创新意识,启发探究性思维
实践能力的锻炼包括两个方面:一是亲自动手制作模型,这是大学生进入大学后首次制作的模型,需要相互配合,集体完成一件作品。二是理论知识与实践相结合,是一个知识活化的过程。在实验过程中,教师鼓励学生创新,重视创新意识的培养。制作开始时,学生们知道结构形式大致有三角形、梯形、拱形等几种,但对于杆件如何搭建成结构并没有概念。通过方案讨论才形成了结构的形象,再把结构制作出来,这个过程本身就是一种创新行为。其次,鼓励学生进行结构形式的创新,不要受之前几种结构形式的禁锢。第三方面是计算工作的创新,这是较高层面上的创新活动。虽然计算理论和方法是学过的,但是在计算模型的建立,以及已知条件的选取,近似和简化方面,仍然需要创新思维。《实验项目指导书》提供了探究性内容的引导和要求。
土木工程专业的建筑方案设计课程是在房屋建筑学课程基础上,讲解现行建筑设计规范、不同类型建筑设计原理和设计方法,通过具体的设计专题,培养学生正确的设计思维,更好地掌握建筑工程的设计方法。虽然土木工程专业房屋建筑学课程包含了关于建筑设计的知识,但内容只有4学时,而毕业设计环节中涉及建筑设计的环节为4-5周。如果没有建筑方案设计课程的内容对房屋建筑学课程中的设计知识做进一步的深化和完善,那么学生将严重缺乏建筑设计方面的知识,从而影响毕业设计的进度和质量。因此,开设建筑方案设计课程,从课程内容上完善了土木工程专业建筑学知识的内容体系。
1.2课程设置保证了土木工程专业建筑学类课程之间的关联性和延续性
目前,土木工程专业开设的建筑学类的课程有建筑制图、房屋建筑学、计算机辅助设计、建筑美术等课程。这些课程的开设较为独立,彼此之间缺乏关联性,缺少过渡和呼应。建筑方案设计课程的开设可以将这些建筑类的课程统筹和协调起来,加强课程之间的相互联系。通过学习建筑制图和房屋建筑学课程,学生掌握了建筑制图的标准和要求、建筑细部的构造要求及浅略的建筑设计知识。在此基础上,开设建筑方案设计课程,通过讲解理论性的设计原理和方法、进行具体题目的实践设计,可以进一步让学生开拓视野、掌握正确的设计方法,能够独立地分析、解决设计问题。在建筑方案设计课程之后开设计算机辅助设计和建筑美术课程,可以有助于学生运用建筑美学原理强化建筑平、立面设计,并通过计算机技术准确的将设计方案转化为二维或三维图形,形成更直观的建筑表达效果,加强学生对空间的理解和组合能力。因此,开设建筑方案设计课程,有助于加强土木工程专业建筑学类课程之间的关联性和延续性。
1.3课程开设有助于土木工程专业应用型高素质复合型人才的培养
在工程设计领域,建筑、结构和设备是紧密结合的三个部分,建筑设计控制着建筑室内外空间的舒适度和建筑外立面的艺术效果,结构设计在此基础上实现建筑的安全和稳定,设备从水、电、空调三个方面来实现建筑使用的舒适度。这三个部分合作的好坏决定了建筑设计成果的优劣,因此作为土木工程专业的学生应当掌握建筑设计和设备设计的知识,以实现三方在实施工程项目时能合作共赢。当前,建筑行业的竞争日益激烈,在这种大趋势下,更加迫切要求土木工程专业的学生掌握相关的建筑设计知识,适应社会的需求。因此,开设建筑方案设计课程有助于拓宽和提高学生的知识面和理论素养,有助于培养应用型高素质复合型人才。
2建筑方案设计课程在教学过程中出现的问题
1)、老师在上课过程中的理论课时偏多,造成了学生实践设计课时偏少,从而无法实现老师一对一的辅导学生,师生之间的交流偏少,学生学习较为被动。同时,在实践课时中,学生之间的相互交流也较少,很多学生都是闷着头自己做。2)、学生在实践设计中,不善于查阅资料,缺少分析问题、解决问题能力。例如在设计过程中,任务书中只规定了每种房间的面积,房间具体的开间和进深尺寸要由学生确定。很多学生在确定房间开间和进深尺寸时,不考虑房间的使用功能,只凭空想随意确定,最后设计出来的房间完全无法满足使用功能的要求。其实只要学生站在使用者的角度去考虑房间的使用对尺寸的要求,并查阅相关的设计规范或建筑设计资料集,都能够确定较为合适的尺寸。3)、学生在进行建筑设计时偏重建筑平面设计,忽略立面设计。在设计过程中,学生往往花费大量的时间进行建筑平面的设计,导致没有太多时间进行建筑立面的设计。同时,由于缺少一定的建筑美学基础,学生设计出来的建筑立面比较简单、呆板。最终出来的图纸往往是平面设计达到了深度要求,立面只是在平面的基础上生成的,毫无美感可言。
3建筑方案设计课程的教学改革措施
3.1转变教学思路和教学形式,重新定位老师和学生在教学中的角色。
土木工程专业的建筑方案设计课程应该由传统的以老师为主体的偏重理论教学的思路转变为以学生为主体、老师为主导、以实践设计为主线、理论与实践相结合的教学思路。教学形式由以老师集中的理论授课为主的转变为以学生进行多个专题的实践设计为主要内容,理论知识的讲授穿插在各个设计专题中。在新的教学思路和教学形式下,老师角色由传统的教学主体转变为学生设计过程中的协助者、引导者,在学生完成各个设计专题的过程中一对一的辅导学生,针对不同学生出现的不同问题做具体的指导,启发和引导学生独立地解决问题;学生的角色由传统的知识被动接受者转变为教学中的主体,能够主动地根据老师下达的设计任务书,查阅相关资料、制定设计进度安排,并进行实践设计,最终完成专题设计的任务。在整个教学过程中,老师和学生的关系是平等的,老师和学生共同研究学习,一起合作解决问题。
3.2采取启发式、案例式的教学方法,拓展学生的思维
土木工程专业的建筑方案设计课程中理论教学部分可采取启发式、案例式的教学方法,来拓展学生的思维,提高学生发现问题、分析问题的能力。启发式的教学方法主要是通过老师引导学生发现并把握设计中的主要矛盾,选择可行的解决方法,寻找设计的切入点。通过启发式的教学方法,可以充分调动学生的主观能动性,发挥学生的创造力,启发学生从不同角度思考、分析、对比不同方案的优劣,为提高设计能力打下基础。参观加实例分析的案例式的教学方法可以加深学生对设计专题相关知识的印象。老师通过方案图片介绍多个相关建筑设计实例,研究其功能组织、立面细部做法、建筑形体与色彩等方面的内容,引导学生讨论分析各个方案的设计思路及其优缺点,不仅能够让学生全方位的了解设计专题,同时也能提高学生分析问题的能力。除了通过图片展示开展案例式的教学,也可以将上课地点移至真实的建筑空间内,更直观地从功能设计、形态设计、空间设计等进行详细的分析和讲解,让学生更直接的接触和感受建筑空间,并进行对比分析。
3.3教学内容应选择适合土木工程专业的设计专题,严格控制设计进度
土木工程专业的建筑方案设计课程作为专业选修课,从深度和广度上无法与建筑学专业的建筑设计课程相提并论,因此课程内容应以大量性建筑作为设计专题以培养学生具备建筑设计的基础知识。同时,在设计过程中,应当将现行的建筑设计标准和规范最大限度的融入教学和设计中,不仅能够端正学生严谨和规范的设计态度,也能够培养学生在设计过程中查阅规范的良好习惯。此外,在设计过程中,老师对设计构思的过程要进行层层控制,严格检查各阶段设计草图,以实现学生在每个设计阶段都能有所收获。为保证设计质量,老师要严格按照设计控制学生的设计进度,,学生的最终成绩也应涵盖学生平时的表现。
中图分类号:TU974 文献标识码:A
1引言
随着时代的快速发展,资源过度消耗,国土的紧张性致使土地综合利用效率进一步加大,高层建筑的建设已经成为城市发展的主体。然而,建筑物的数量和高度在不嘣黾邮保其施工难度加大,技术要求更严格,涉及到的专业领域更广。若要高质量高效率的完成施工项目,需要全面分析目前土木工程的近况。
2高层建筑的施工特点
当高层建筑的层数和高度增加到一定程度时,它的功能适用性、技术合理性和经济可行性都将发生质的变化。与多层建筑相比,在设计上、技术上都有许多新的问题需要加以考虑和解决。
高层建筑的工程量、劳动量大增,工序增多,各专业工种交叉作业,施工管理和协调控制复杂;由于高层建筑的体积、面积很大,施工准备阶段需大量采购各材料、配件及机具设备,工作量很大;庞大的建设规模,需要的工期一般为2-3年及其以上;建设周期长,则可能面临新工艺、新材料、新技术带来的风险;由于层数多、高度大,高处作业多、垂直运输量大,易在城市施工现场造成安全事故。因此在高层建筑中,需要一体化的施工管理组织协调机构,需要严格控制施工质量。
3关于高层建筑土木施工的质量控制
3.1建筑裂缝的产生及预防
裂缝是高层建筑工程中普遍存在的问题,对施工质量有严重的影响。裂缝由多种原因形成,其种类也比较多,有稳定的,有闭合的,还有动态和静态的。无疑,考虑到整个施工过程,需要最大可能的来解决裂缝的产生。
建筑工程裂缝的治理,应根据建筑的特点确定措施,先判明开裂原因,对造成影响开裂的因素进行处置后,在进行裂缝处理。在设计时,可采取的预防措施有:降低荷载作用和间接作用;释放作用效应;提出建筑材料和构配件的体积稳定性和变形能力的要求;提高建筑构配件及其连接或材料抗裂性能。
具体方法包括“降”、“放”、“限”、“抗”等方面的技术措施。同时,对混凝土后期的养护也能减少裂缝的产生,后期混凝土表面易干燥收缩产生裂缝,若给予适宜温度和湿度保持其结构的湿润,就能有效解决这一问题。具体施工的时候,应结合这两种方法,以提高施工质量。
3.2建筑混凝土浇筑的强度控制分析
混凝土浇筑是建筑过程中至关重要的环节。其一,要采用先进的浇筑方法和技术,当浇筑的面积过大时,需要进行建筑层的预冷却处理,使混凝土和水温之间的温度差控制在25摄氏度左右,浇筑结束之后,还要定期关注温度的变化情况,记录数据,二次浇筑时把握好时间,在第一层混凝土将要凝结还未凝结之前进行,同时,控制好振捣器的使用力度和范围,使得裂缝或空洞刚好没有产生;其二,不合理的浇筑顺序将会引起严重的后果,所以必须根据建筑的施工特点明确合理的浇筑顺序。在整个浇筑过程之中,结点处于很关键的部位,所以其质量的可靠性、牢固性需要现场监理人员的严格检查。
由于施工时间的限制、裂缝的不可避免,必须重视混凝土后期的养护工作。完全依赖于混凝土自身的质量并不能保证其后期面临问题不会发生,所以,混凝土的浇筑离不开专业人员的养护工作,定时检测记录数据,并及时实施养护措施,保证混凝土后期的安全可靠性。
4高层建筑施工质量的影响因素及控制措施
4.1高层建筑施工质量的影响因素
市场经济下的激烈竞争,必然对新时期建设项目的组织、施工提出更高的要求。然而,以往组织施工中,组织者受限于传统思维,缺乏创新,致使工程质量的缺陷,经济效益不明显。
4.1.1重建不重管
其一,在高层建筑当中,需要使用到各种各样的机械设备,由于设备的性能和技术参数决定着施工的进展,在使用设备之前需做好检查,使用之后需保管和养护。一旦忽视检查工作或偷懒觉得影响不大,将导致隐患的发生,后果不堪设想,例如,一台三脚架的质量出现问题,而前期后期的检查出现漏洞,施工过程中则会出现坍塌现象,甚至严重到人员伤亡。因此,机械设备需要相关人的严格管理,避免因机械问题而出现的事故。其二,在一个工程项目中,管理人员到操作人员若不能严格遵守规章制度,不重视技术规范或操作规程,走走形式,将给实际操作带来安全隐患。一旦操作失误,不但影响工程质量和进度,还可能造成人员伤亡。其三,安全措施管理的缺失,负责安全的相关人员责任缺失,在实际操作中,很少组织或不组织安全知识教育,再则,防护措施不到位,消防措施虚设,诸多原因留下了安全隐患。
4.1.2工程质量监督漏洞
由于不重视某些周围环境因素,致使工程质量监督中通常会出现建筑周边环境的监控不到位,比如施工过程中,在进行基坑施工的时候忽略了地下室这一影响因素,将会导致塌方现象的出现,给施工作业带来非常严重的影响。此外,由于对周边环境的考虑不周到,实际操作中可能会出现地下水结构的破坏的情况,使得土质变的酥松,最终引起土质承载能力的下降。所以,施工前要全面了解周围的环境,综合考虑各种影响因素或潜在的影响因素,做好预防措施和应对策略,并及时记录工作,防止问题再次发生。
4.2提高高层建筑施工质量的控制措施
4.2.1加大建设过程中的监管力度
对涉及到管理缺陷的问题上,具体分析,逐个进行解决。第一,机械设备的检查和维护要配备专门人员负责,施工之前进行严格安全检查,确保其正常工作,施工过程中也要定时检查以防损坏,施工后期及时检查和养护工作,保证设备在使用时完好无损。第二,强化建筑行业的自我规范监管体制,严格遵循相关的规章制度,建立多部门的联合协调运作机制,相互协作和监督。第三,加强安全意识教育,出台创新性的安全监管手段,将安全生产的主体责任落实到位。总之,管理措施的改进确保整个建筑工程有条不紊的进行。
4.2.2引进先进技术和高端人才
先进的技术和高端的人才,刺激建筑行业向专业化、现代化方向迈进。在高层建筑的施工管理过程中,管路人员的专业素养决定质量管理的有效性、先进性。对当前建筑过程中文化程度相对较低的操作人员而言,理论基础的缺乏和现代化专业培训的制约,都将影响工程的建设,人才储备显得尤为重要。此外,要关注技术革新,引进先进的施工技术和设备,在当前现代化进程不断推动发展背景下,落后就会淘汰,及时引进来确保工程质量和效率的进一步提高。
5结论
高层建筑的起点高度或层数,各国规定不一,且多无绝对、严格的标准。目前,中国规定接近20层的为中高层,30层左右接近100米称为高层建筑。其在城市发展中优势逐渐突出,能够节约城市土地,缩短公用设施和市政管网的开发周期,从而减少市政投资,加快城市建设。但是,高度的增加必然引起施工难度的增加,高层建筑的建造往往涉及到广阔的专业内容,其结构的复杂化,考验着施工技术。
参考文献
中图分类号:U414 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)46-0115-01
一、土木工程施工中的质量控制
质量是企业的生命,施工企业搞好工程施工质量,必须从企业生存发展的需要出发。要实现质量目标,就从以下方面着手:
按企业质量体系的要求,在全过程中贯彻企业的质量方针和目标。每项工程在招标时都对质量有具体的标准,在施工过程中必须依据企业自身的质量方针和目标以及具体标准,制定质量创优规划并认真实施。项目质量必须满足工程施工及验收规范和工程质量检验评定标准的要求,分项工程未经检验或已检验评为不合格的,严禁转入下道工序。
总而言之,施工质量控制的方法很多,关键是要紧紧围绕质量目标,严格贯彻质量标准。坚持质量管理控制过程,从工序抓起,遵循科学的控制方法,落实岗位责任,加强责任心,就一定能把施工质量控制好。
二、工程施工过程中的管理问题
土木工程施工管理是施工企业对所实施的工程项目进行全过程、全方位的规划、组织、控制与协调的生产行为。不断发展的土木工程施工管理标准对施工企业提出了更为严格的要求,以往在施工项目管理上陈旧的管理思想、管理方式和管理方法不断得到改变。
1.1 建筑工程施工质量不高
建筑工程的施工质量不但影响到建筑物的正常使用,而且关系到人民生命财产安全。在重特大安全事故频发的现实状况下,建筑工程施工质量已成为全社会各方普遍关注的问题。
1.2 合同管理不规范
由于我国建筑市场不成熟,即使制定的合同条件存在“不平等条款”,施工企业也会接受,而企业为了盈利,往往会影响工程质量;合同违约现象严重,在施工过程中,施工方为了需要,临时随意修改合同条款,严重影响工程建设的市场秩序;缺少合同的规范管理,合同管理人员法律意识淡薄,增加了企业的法律风险。
1.3工程监理面窄,且素质低下工程监理人员素质较低,经验匮乏,合同意识和法律意识淡薄,承包商往往将工程监理当作质检员,限制了工程监理在控制工程质量中的作用;工程监理的范围狭隘,监理应贯穿于建筑工程施工建设的始终,并且根据其发现的问题提出可行性的建议,从而保证工程顺利进行,但目前工程监理仅限于施工阶段;工程监理市场不规范,施工单位随意压价,工程监理为了能够得项目而勉强接受,抑制了工程监理的积极性,不但难以起到工程监理应有的作用,也使监理市场十分混乱,限制了监理事业的发展。
三、施工过程现场的安全问题分析
施工过程现场安全在施工过程中十分重要,不仅要对经济要素停止思索,最关键的是要把握好平安指数,争取从材质和外形停止创新。比如固定脚手架扣件、脚手板时需求添加装自锁、保险销等平安安装;根本设备要全面,项目工程中的作业区、高空作业都必需要设置取围挡、平安网停止封锁,规则作业人员必需戴平安帽;做好场地的清算工作,维持整洁的环境;在作业区采取电子监控以维持平安次序。施工人员需求运用有效的平安又挪动便当的平安带,在操作时盲目遵照规程以保证高空作业平安。施工过程中运用到的设备、器件等需求经过两个阶段,即设计、制造。首先,必需要积极推进施工机械的更新调整,维护施工设备的平安性能,保证正常运用;其次,应该制定科学的装置计划,确保施工工具、器械可以正确装置,发挥出应有的运用性能。比如在设计混凝土强迫式搅拌机构造时,需求运用全封锁式,将动力开关、开盖系统构成联锁,在开盖状态下不搅拌,在搅拌过程中制止开盖。再如在设计吊运混凝土运用的吊斗时,都需求对吊具装置相关的平安安装。
针对生产过程中已知的或已出现的危险因素,采取一切必要的消除和控制的技术性措施,以及为了实行安全生产对作业场所和施工作业人员采取必要的防护和保护的技术性措施。坚持安全检查,消除事故隐患,促进增强安全生产意识。检查方式应该是定期检查、专业检查、季节检查、经常检查相结合,检查的内容要包括查思想,查制度、查隐患、查措施、查教育培训、查事故处理等。通过检查发现问题,分析原因,进行整改,使安全生产在持续改进中得到有效控制。
四、工程施工中项目成本问题及应对策略
工程项目是施工企业的“窗口”,生产和管理的基点,经济效益的源泉。以工程项目管理为中心,提高项目的运作质量,是施工企业生存和发展永恒的主题。工程项目管理中的项目 成本管理直接制约着项目的经营成果。
项目成本管理是承包人为使项目成本控制在计划目标之内所作的预测、计划、控制、调整、核算、分析和考核等管理工作。它是施工企业成本管理的核心内容,是在项目施工过程中运用必要的技术与管理手段对物化劳动和劳动消耗进行计划、组织和监督的一个系统工 程,从项目中标开始到施工准备、现场施工,直至竣工验收的每个环节,贯穿于项目施工的全过程和各个方面。
五、施工过程中的环境公害问题
随着人民生活条件的改善,人们对生活环境的要求也在逐步提高,土木工程项目施工对城市所造成的环境公害也逐渐暴露出来。正如其他的工业生产一样,土木工程施工也给城市带来了日益严重的环境问题,诸如粉尘、有害气体、噪声、强光、固体和液体废弃物、杂乱的施工现场、高空坠落物、地震以及其他偶然事故等,都不同程度地对城市居民在生理上和心理上造成了伤害。从我国现行的有关环境保护的法律法规来看,均对城市中的土木工程施工的公害问题有不同程度的涉及。对于城市土木工程建设的承包商来讲,遵守这些法律法规是至关重要的。
参考文献
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[2] 胡寅.土木工程的施工管理问题分析.现代商贸工业.2007年04期
[3] 崔艳梅.给予动态规划的土木工程施工组织设计方法.山东交通学院学报.2005年01期
Abstract: Along with the process of China's modernization, civil engineering industry has become an important part of economic development, to the quality of management of civil engineering construction requires higher. This paper has mainly discussed the construction and management of quality problem in civil engineering and how to improve construction quality management measures.
Key words: civil engineering; common problem; problem discussion
中图分类号:TU71
一、土木工程质量问题概述
我们此处提到的品质问题具体的是说,建筑项目大多存在的品质问题,其种类非常多。而且导致问题的要素也有非常多。其品质问题会在一定程度上对其使用有一定影响,比如不能长久地使用,而且还会对相关人员的人身以及财产等带来非常大的不利作用。在实际活动中,我们常会发现各种形式的品质问题,而这些问题让我们非常的头疼,主要是因为其带来的后果之恶劣。在众多的担忧方中,使用者受到的影响最大。首先不但要耗费大非常多的资金进行维修活动,其次,无法有效地使用。所以,当今时间段要认真的分析项目品质问题,结合其构成要素探索合理的应对方法,争取从最根源上应对问题。
一定程度上质量通病在土木工程工程中是普遍存在的,分析这些质量通病,他们带有某些共性,对工程有着不同程度的危害,但也并不是建筑房屋出现的所有问题都被称作质量通病。结合分类规定的差异,问题通常可以划分成许多不同的种类,总体上讲存在两大类别,分别是新生性质量通病和陈旧性质量通病两种。其中第一种是说随着工艺的发展,因为各种新的工艺的使用而出现的各项不利现象,此类现象通常是无法提前预知的,或者是不易于处理的,必须随工艺的发展来不断的寻求解决办法。如,在推行装配式建筑中,出现了板接缝处渗漏等。后一种问题,具体的讲就是指持续具有的,通过多次处理仍未获取成效的问题,因为施工工艺等的限制,其并未得到合理的处理。比如最常见的下水道出现严重的堵塞现象。由于行业不断的前行,并且出现了非常多的全新的建筑工艺以及物资,在已有的问题无法有效应对的前提下,又出现了许多全新的问题。这就在无形中给建设工作增添了许多难度,因此,当前形势下,认真的开展品质控制活动具有非常显著地意义,接下来深入的分析相关问题的构成要素以及应对方法。
二、我国土木工程施工与管理现状
随着我国市场经济的不断扩展和基础设施建设的力度加大,土木工程施工管理已成为企业管理工作的重中之重,对施工的整体进度、整体质量等,施工管理都发挥着很大的作用。根据土木工程施工的特点,工程施工项目管理工作的最终目的是保证工程施工的质量,同时又要对施工成本、施工进度等进行规范和科学的管理,保障土木工程施工工作的顺利进行,进而不断提高施工企业的效益。然而,目前我国土木工程施工与管理中还存在着许多的问题,如不合理的管理模式,通过行政和硬性指令等手段进行管理;对施工过程的管理重视不足,施工管理体系不完整,缺少必须的理论验证,这样的土木工程施工项目管理方法是不符合土木工程企业发展的要求的,也不利于我国土木工程行业施工技术水平的提高、整体竞争力的加强以及长远发展;在工程建筑市场继续发展和渐渐走向成熟的情况下,企业内部的竞争也在慢慢的增大,从土木工程企业方面来看这将是一个十分巨大的挑战。
三、土木工程施工管理中存在的主要问题
1、工程招标管理存在很多问题。目前,总体来说在我国的土木工程施工招标管理中存在以下主要问题:第一、招标过程中存在比较严重的弄虚作假的情况,在个别行业和地区,地方保护主义色彩浓厚,招标过程缺乏公平公正,这在一定程度上对施工项目的招标质量有很重大的影响;第二,招标的价格与实际的价格存在落差,价格不太合理,存在着明显的不正当竞争的现象。这些在招标中存在的问题,就会对以后的施工过程造成不利影响,施工单位就可能因此而偷工减料,不遵守施工规范,从而从整体上影响建设工程的质量。
2、施工的进度问题。在土木工程建设项目的建设阶段会对工程施工的工作进度和消耗时间有总体的计划,严格按照施工规划进行施工就可以保证土建施工项目按时完工,不至于对以后的检查、交付造成不利影响。然而土木工程项目施工过程中常常受到多种因素的制约,又因土木工程项目一般来说都比较的庞大,其施工过程持续的时间就会较长,出现延误工期的情况就会时有发生,导致这一情况主要原因是由于施工过程中由于工人的技能、施工的技术以及资金的流通等原因,也可能是施工过程中管理不当所造成。
3、施工技术问题。施工技术在施工过程中具有非常重要的作用,它决定了土木工程建设的设计,在一定情况下也决定了施工项目的质量能否达到预期。现在土木工程施工的技术都已经有了明确的技术指标、操作流程和管理规范,然而在施工过程中影响施工质量的不稳定性因素依然存在,施工过程中存在这众多的复杂的技术问题,施工技术管理还存在着缺陷,特别是常常容易会忽视一些外界和内在的因素的对施工技术造成的影响。
四、针对问题开展的应对方法
4.1 认真地把控建设物资的品质,对于不达标的物资要也退回厂商,在使用的时候,要按照先检查后使用的顺序来进行。在实际活动中可以按照如下的一些内容来开展活动。
4.1.1 结合当前的具体国情,对于一些成本太低的项目进行必要的提升,此举可以起到一定的提升品质的作用。最近几年,经济发展速度非常快,不过由于受到一些不利要素的影响,一些项目的造价还是按照旧有的模式进行,在今后里对这些工程根据我国经济的发展水平可给予适当提高。
4.1.2 严格控制材料的选购渠道。施工材料要从正规厂家采购,质量要经过严格检测,要择优选购,对于质量不摸底的建筑材料、制品或设备等不予采购。
4.1.3 对购入的材料在使用前要进行严格的检测。
4.2 切实提升建设工艺水平
从我国目前统计得知,由于施工原因造成的工程质量通病占据质量通病80%左右。因此提高施工企业的施工技术水平,施工人员素质,对减少工程质量通病,有着十分重要的意义。
4.2.1 提高施工人员的技术水平,让施工人员对工程质量通病有一个科学的认识,科学分析,掌握工程质量通病形成的原因并有效预防。
4.2.2 改善施工工艺,对现有的施工工艺进行科学的改进,使之更加有效的减少施工中质量通病,对某些容易形成工程质量通病的施工工艺或工程部位增强管理力度。
4.3 认真开展设计活动
不合理的设计也是导致问题的一个关键的要素。作为工程技术人员要切实做好工程质量分析工作,系统研究。对于由于设计欠佳而可能引起工程质量通病问题的进行认真的研究,合理改进。在工程设计方面,当施工图完成之后向施工人员作好技术交底工作,并仔细听取他们的意见,根据他们的意见和建议对图纸中的不足之处进行改进,使设计切合实际。作为设计人员时常要深入一线工地,加强理论知识的学习和研究,积累设计经验外,最大限度的将工程设计做到尽善尽美,从而降低因设计不当而引起的工程质量通病问题。
五、完善土木工程施工与管理质量的建议
首先,为了避免人为的原因对土木工程施工中造成的不利影响,应当追究土木工程施工过程中管理人的责任,实行责任制,将施工项目的管理落实到具体的单位或者个人,使其各施其职,使以往金字塔式管理的管理结构得以改变,细化分工,在授权范围内行使管理职权,保证施工项目的能够协调有序的进行。
其次,施工企业应根据土建项目的质量要求建立自己的切实可行的施工项目质量保证体系,系统规范的保障施工质量;对于土木工程的施工进度要采取切实可行的进度计划,完善工程项目的招标,规范施工中的分包行为,对分包者的施工项目和工作进度采用合同的方式明确及承担责任;同时重视施工环境并加以严格控制,对土木工程施工的现场的管理要得到加强,采用先进的技术和优质的施工材料,加强监管等措施将施工对环境造成的影响降到最小。