土木工程施工技術(shù)問題及創(chuàng)新探究

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摘要:土建施工是眾多工程建設(shè)環(huán)節(jié)中的重要施工項(xiàng)目，如果遇到尺寸大、水化熱量高、導(dǎo)熱性能差等大體積混凝土結(jié)構(gòu)，容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。為了保證土木工程施工過程中不出現(xiàn)裂縫、病害、支護(hù)、軟土地基等問題，應(yīng)重視施工技術(shù)的應(yīng)用，關(guān)注土建施工問題的控制，避免施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)上述病害問題，以提升土建結(jié)構(gòu)的承載力。文章分析了土木工程實(shí)際施工中存在的問題，并對(duì)施工技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞:土木工程;施工技術(shù);問題總結(jié);創(chuàng)新研究

1項(xiàng)目分析

1.1項(xiàng)目特點(diǎn)

隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的大力發(fā)展，帶有多層地下室的高層建筑項(xiàng)目比比皆是。項(xiàng)目實(shí)施中，土建施工經(jīng)常采用新的施工工藝，由于高層建筑包含整體承載力要求，且層高相較于傳統(tǒng)項(xiàng)目略高、土建區(qū)域的工程地質(zhì)條件不良等特點(diǎn)，因此，高層建筑施工均采用深基坑支護(hù)施工技術(shù)對(duì)基坑進(jìn)行穩(wěn)固。

1.2應(yīng)用技術(shù)方案

為保證深基坑支護(hù)、裂縫防控、大體積結(jié)構(gòu)澆灌等重要環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，土建施工建材均應(yīng)采用符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的材料。在深基坑支護(hù)施工環(huán)節(jié)，為保證支護(hù)效果，應(yīng)嚴(yán)格按專家論證通過的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案、基坑工程施工方案組織實(shí)施。為推動(dòng)土建施工裂縫防控技術(shù)的發(fā)展，土建施工準(zhǔn)備階段應(yīng)將各種施工方法進(jìn)行對(duì)比研究，選擇合適的施工方法。土建結(jié)構(gòu)的大體積混凝土澆筑應(yīng)采用分層澆筑方法，以保證不出現(xiàn)溫度應(yīng)力造成的混凝土裂縫，延長(zhǎng)工程耐久性。在施工前，施工項(xiàng)目部應(yīng)會(huì)同技術(shù)人員和施工員全面分析施工難點(diǎn)和病害問題，商討切實(shí)可行的施工方法，最終保證技術(shù)應(yīng)用達(dá)到土建施工的預(yù)期目標(biāo)，積累更全面的施工技術(shù)方案。

2土木工程施工技術(shù)中存在的問題

2.1深基坑支護(hù)的施工問題

在土建施工環(huán)節(jié)，為保證深基坑項(xiàng)目的施工質(zhì)量，會(huì)采取支護(hù)方案強(qiáng)化地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以保證技術(shù)應(yīng)用具有針對(duì)性，避免出現(xiàn)深基坑坍塌事故。

（1）忽視土壓力計(jì)算。支護(hù)技術(shù)是指土建施工所涉及的地下結(jié)構(gòu)建設(shè)工作，為杜絕基坑坍塌、滑坡等工程安全問題的出現(xiàn)，同時(shí)為保證施工人員的人身安全，以此為核心內(nèi)容需要進(jìn)行支護(hù)施工。但施工前期，技術(shù)部往往忽視土壓力計(jì)算，導(dǎo)致支護(hù)方案的選擇與要求不匹配，最終造成支護(hù)效果不佳。

（2）忽視支護(hù)結(jié)構(gòu)承載力分析。防止基坑變形的支護(hù)需要根據(jù)土木工程現(xiàn)場(chǎng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)方案，因支護(hù)施工風(fēng)險(xiǎn)性大，同時(shí)具有區(qū)域性與針對(duì)性等特點(diǎn)，忽視結(jié)構(gòu)承載力分析，容易造成施工過程的風(fēng)險(xiǎn)性問題。具體土建施工過程應(yīng)根據(jù)基坑工程實(shí)際開挖深度，并結(jié)合項(xiàng)目整體結(jié)構(gòu)的要求以及工程周邊環(huán)境的具體情況，對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載力以及周邊環(huán)境的影響進(jìn)行計(jì)算及監(jiān)測(cè)。

2.2樁基礎(chǔ)施工存在的問題

任何項(xiàng)目的土建施工環(huán)節(jié)如遇軟土地基容易出現(xiàn)病害，因此，在進(jìn)行技術(shù)分析前應(yīng)著重分析樁基礎(chǔ)施工中存在的問題，通過總結(jié)施工難點(diǎn)或病害問題，為技術(shù)應(yīng)用提供創(chuàng)新應(yīng)用的依據(jù)。

（1）軟土地基問題容易對(duì)土建結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。軟土地基密度小、含水量大，完成土建項(xiàng)目施工應(yīng)壓實(shí)、填充、固結(jié)等，以保證土建項(xiàng)目的質(zhì)量。目前，施工環(huán)節(jié)常出現(xiàn)的病害是沉降，其原因是軟土地基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不高，不進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工的創(chuàng)新容易導(dǎo)致縱面下沉，最終影響土建施工質(zhì)量，無法保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（2）軟土地基容易造成塌陷病害。發(fā)生在土建施工環(huán)節(jié)的地基塌陷，與軟地基處理、沉陷防治效果密切相關(guān)。施工中遇到濕陷性問題不進(jìn)行壓實(shí)，忽略縫隙填充，影響項(xiàng)目樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)可造成工程塌陷。

（3）忽視排樁設(shè)計(jì)導(dǎo)致裂縫頻出。出現(xiàn)裂縫的原因很多，其根本原因多為排樁施工問題導(dǎo)致。面對(duì)土建沉陷病害不加以防治，直至導(dǎo)致地基施工的垮塌，因此，為避免施工出現(xiàn)病害，樁基礎(chǔ)施工應(yīng)重視質(zhì)量，施工環(huán)節(jié)對(duì)常見的沉陷病害有瞬時(shí)沉陷、固結(jié)沉陷等進(jìn)行分析，并重點(diǎn)進(jìn)行加固。

2.3裂縫防控技術(shù)存在的施工問題

裂縫防控技術(shù)的應(yīng)用目的是將裂縫問題控制在源頭。

（1）承載能力問題。承載力較低導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，這是重要問題，土建結(jié)構(gòu)澆灌前期要對(duì)項(xiàng)目荷載進(jìn)行規(guī)劃和計(jì)算，不同層、不同結(jié)構(gòu)的混凝土澆灌應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目規(guī)定的荷載方案進(jìn)行施工，同時(shí)，在澆灌結(jié)束后，土建內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)凝結(jié)，此時(shí)若橫向作用力與垂直作用力無法相互抵消，土建結(jié)構(gòu)容易膨脹而出現(xiàn)裂縫。

（2）土建施工環(huán)節(jié)澆灌荷載突增的情況下，結(jié)構(gòu)無法承載突增荷載亦會(huì)出現(xiàn)裂縫，承重墻沉降導(dǎo)致裂縫，承重墻下部基礎(chǔ)地基建設(shè)不良或遇到軟土結(jié)構(gòu)造成結(jié)構(gòu)形變量過大，最終造成施工沉降裂縫。

（3）施工過程若存在溫度差會(huì)導(dǎo)致裂縫。完成混凝土澆灌后，土建項(xiàng)目的外部與內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)溫差，通常情況下，外溫度會(huì)高于內(nèi)溫度。當(dāng)溫差在可控范圍內(nèi)，不會(huì)出現(xiàn)裂縫；高溫季節(jié)未及時(shí)進(jìn)行保養(yǎng)，因溫度過高出現(xiàn)結(jié)構(gòu)膨脹，最終出現(xiàn)裂縫。

3土木工程施工技術(shù)創(chuàng)新

3.1深基坑支護(hù)技術(shù)創(chuàng)新

深基坑支護(hù)是為了避免基坑施工受到地質(zhì)環(huán)境影響造成施工延誤，以此為創(chuàng)新研究背景。具體方案如下：（1）“放坡”開挖無須支護(hù)，是傳統(tǒng)土建施工采取的方案，通常分為“不分級(jí)放坡”和“分級(jí)放坡”，如圖1所示。不同形式的“放坡”應(yīng)用應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目要求進(jìn)行選擇。（2）排樁圍護(hù)技術(shù)。技術(shù)剖析與應(yīng)用探析環(huán)節(jié)，是為提高支護(hù)施工質(zhì)量。因?yàn)椤胺牌隆笔┕o法滿足深基坑施工要求，因此，應(yīng)采用排樁圍護(hù)等技術(shù)方案。支護(hù)項(xiàng)目施工環(huán)節(jié)嚴(yán)格要求施工人員按相應(yīng)的施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行排樁應(yīng)用，以保證支護(hù)施工質(zhì)量。采用連續(xù)排樁的方式進(jìn)行支護(hù)，在排樁中關(guān)注灌注漿，提升排樁的穩(wěn)定性。對(duì)于水位較高的基坑，排樁圍護(hù)過程應(yīng)關(guān)注排水施工，避免出現(xiàn)積水腐蝕。

3.2樁基礎(chǔ)施工技術(shù)創(chuàng)新

為保證樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量，避免病害造成施工問題，要重視新技術(shù)的應(yīng)用，具體方案如下：（1）強(qiáng)夯法。樁基礎(chǔ)施工最常見的方法是強(qiáng)夯法，利用“重載夯機(jī)”對(duì)軟土地基區(qū)域進(jìn)行反復(fù)錘擊，在重力的作用下提高回填土密度。施工環(huán)節(jié)應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目要求設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)施工方案，完成強(qiáng)夯法施工的工藝步驟設(shè)計(jì)。同時(shí)，施工部門要聯(lián)合技術(shù)部門將夯錘、起重設(shè)備、脫鉤裝置運(yùn)送場(chǎng)內(nèi)，科學(xué)布置夯擊點(diǎn)位，保證樁基礎(chǔ)施工的整體質(zhì)量。（2）深度法。選擇深度加固法應(yīng)確定軟土地基的含水量，根據(jù)含水量的不同設(shè)計(jì)施工工藝，若需要對(duì)其輔助灌注處理，則對(duì)樁基進(jìn)行定位，完成樁基定位后用儀器調(diào)節(jié)高程比例，用攪拌機(jī)完成固化劑攪拌，利用轉(zhuǎn)盤進(jìn)行噴漿，然后開啟灌注泵裝置，將攪拌后的固化劑進(jìn)行灌注。

3.3混凝土施工技術(shù)創(chuàng)新

高層建筑施工技術(shù)在傳承中創(chuàng)新，諸多施工企業(yè)早已關(guān)注和應(yīng)用超長(zhǎng)無縫混凝土施工技術(shù)。之所以這項(xiàng)技術(shù)備受認(rèn)可，是因其采用混凝土補(bǔ)償收縮原理，通過在其中加入膨脹劑的方式改變了防水方式，也改變了施工技術(shù)措施。即：將原有、傳統(tǒng)的柔性外防水方式改成混凝土結(jié)構(gòu)自防水方式；將原本采用的后澆帶施工技術(shù)改成加強(qiáng)帶施工技術(shù)。這項(xiàng)新興施工技術(shù)，超長(zhǎng)無縫混凝土與間歇式施工方法相結(jié)合，好處是施工便捷、減少造價(jià)成本、合理縮短工期。值得一提的是：這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)施過程中，施工人員需要做好施工縫的預(yù)留和處理工作。例如，墻體水平施工縫在澆筑前，施工人員必須清除表層浮漿，隨后立即用水對(duì)其進(jìn)行沖洗。待潔凈后，施工人員應(yīng)先澆筑一層同配比的水泥砂漿，再澆筑混凝土。

3.4墻體模板施工技術(shù)創(chuàng)新

在安全、建筑高度、施工質(zhì)量等因素的限制下，高層建筑項(xiàng)目在實(shí)際建造過程中已發(fā)現(xiàn)耗資多、建設(shè)及拆卸困難、施工效率低等諸多問題。為了降低出問題的概率，施工企業(yè)負(fù)責(zé)人應(yīng)以墻體模板施工技術(shù)為突破口，通過創(chuàng)新的方式，進(jìn)一步提高模板性能。也就是說，相關(guān)人員需要對(duì)古老的剪力墻體系施工的各類技術(shù)進(jìn)行整合，爭(zhēng)取研發(fā)出一種可減少鋼材使用量、提高施工效率、降低工作難度的新型墻體施工工藝。在現(xiàn)澆筑樓板的周圍打出多個(gè)孔洞作為受力支撐點(diǎn)，采用與之配套的提升方式。通常情況下，施工人員可選用支撐點(diǎn)下部懸掛粗鋼筋的方式來充當(dāng)?shù)鯒U，底端采用液壓升降穿心式千斤頂，啟動(dòng)油泵后，液壓千斤頂成動(dòng)力裝置，使其可以順著吊桿向上、向下爬，并且可以帶動(dòng)上部模板作上下升降，最終安全、順利地完成墻體施工任務(wù)。

3.5裂縫防控技術(shù)創(chuàng)新

3.5.1裂縫機(jī)理分析

裂縫防控技術(shù)應(yīng)針對(duì)裂縫機(jī)理進(jìn)行研究，對(duì)不同裂縫形成的原因進(jìn)行控制，體現(xiàn)施工技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

①材料微觀結(jié)構(gòu)?；炷羶?nèi)部結(jié)構(gòu)空隙不同容易造成結(jié)構(gòu)病害，產(chǎn)生此問題的原因是振搗時(shí)間不足。因振搗過程無法對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行觀察，導(dǎo)致氣泡或孔洞現(xiàn)象的出現(xiàn)。澆灌完畢后混凝土?xí)a(chǎn)生水熱反應(yīng)并進(jìn)行固結(jié)，固結(jié)過程會(huì)完成表面收縮，因收縮速度過大容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)病害。

②材料問題。土建施工材料有鋼結(jié)構(gòu)材料和混凝材料。按照施工方案完成樓板鋼筋捆扎后，需要同步進(jìn)行混凝土澆灌，此環(huán)節(jié)若混凝土材料中砂石使用量錯(cuò)誤會(huì)出現(xiàn)裂縫。其原因是土建結(jié)構(gòu)對(duì)防水性能有一定要求，正常會(huì)在預(yù)拌混凝土中配制一定比例的防水材料，以提高其防水性能，部分承建單位因投入資金預(yù)算不足，會(huì)將預(yù)拌料中的防水材料使用密度更小的砂石替換，因此，導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。圖2為混凝土內(nèi)部裂縫的發(fā)展過程。

3.5.2施工技術(shù)創(chuàng)新

針對(duì)土建施工過程存在的裂縫問題，應(yīng)重視裂縫防控技術(shù)的應(yīng)用，根據(jù)成因不同采取不同的技術(shù)處理。

①因材料導(dǎo)致的土建施工裂縫，應(yīng)保證鋼筋籠敷設(shè)數(shù)量，重視鋼筋籠捆扎質(zhì)量，并重視預(yù)拌材料質(zhì)量，科學(xué)設(shè)計(jì)混凝土預(yù)拌材料的配比，避免因材料低質(zhì)造成裂縫。

②重視土建施工質(zhì)量控制。土建施工環(huán)節(jié)應(yīng)控制減水材料使用，其原因是過多使用減水材料會(huì)導(dǎo)致硅酸鹽水泥失效，從而降低土建結(jié)構(gòu)的密合穩(wěn)固性，選用配比合理的混凝土進(jìn)行澆灌，將裂縫防治落實(shí)在源頭。

③微量使用膨脹劑。如果土建施工工期在冬季，為保證膨脹效果符合裂縫防治要求，需要對(duì)預(yù)拌料中微量添加膨脹材料，彌補(bǔ)氣溫低造成的收縮病害。

④因沉降導(dǎo)致的裂縫應(yīng)重視控溫處理。針對(duì)土建結(jié)構(gòu)內(nèi)外部溫度差進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)動(dòng)處理，如果土建項(xiàng)目在夏季進(jìn)行施工，完成澆灌后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，減少裂縫出現(xiàn)，降低裂縫補(bǔ)救成本。養(yǎng)護(hù)技術(shù)合理后依然出現(xiàn)裂縫，可利用表面處理方法進(jìn)行防控。

⑤沉降控制。避免軟土地基沉降形變導(dǎo)致裂縫，應(yīng)做好方案設(shè)計(jì)。項(xiàng)目開工前期，應(yīng)針對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行勘察，通過地基加固提升對(duì)土建結(jié)構(gòu)的承載力，防控環(huán)節(jié)應(yīng)采用模板加強(qiáng)縫隙控制。

4結(jié)語

隨著建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，提高施工質(zhì)量和安全管理是土木工程建設(shè)的重要內(nèi)容，應(yīng)從土木工程施工技術(shù)研究入手，對(duì)施工各環(huán)節(jié)進(jìn)行全面分析，深入探討施工技術(shù)問題，改進(jìn)和創(chuàng)新施工技術(shù)，提高施工水平，為工程整體建設(shè)水平的提高做好技術(shù)性工作。

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作者:金昊鵬 單位:安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院