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当前环境保护理念的进一步深化,土木工程施工中,其对于节能环保的要求也随之提高,在这一形势下,绿色环保技术获得了较为普遍的应用,对于实现节能环保目标有着重要作用[1]。所以土木工程施工中,施工技术人员需要切实意识到绿色环保技术的重要性,科学应用这一技术,进而实现提高整体施工质量以及效率的目标,促进社会发展进步[2]。当前如何提高绿色环保技术应用的有效性已经成为企业及有关部门研究重点,需要在确保整体施工效果的同时切实实现节约资源、保护环境这一目标,提高社会及经济效益。
1土木工程施工中节能绿色环保技术应用意义
1.1有利于土木工程施工发展当前土木工程施工中,有关单位逐渐树立了节能环保意识,并对节能绿色环保技术进行了应用,这一技术不但能够提高施工质量,同时对于土木工程建筑行业健康持续发展也有着重要作用。节能环保技术有着其特殊的优势特征,应用期间能够有效节约资源,降低工程造价,同时还可以为后续工作的展开打下坚实基础,加快施工进度,进而促进土木工程施工的有序展开[3]。实际施工中,节能绿色环保技术的应用对于施工项目的有序展开有着重要作用,同时对于降低成本以及提高施工整体效率都是有利的,能够将能源消耗降到最低。科学技术的发展进步,节能环保技术作为一种先进技术,对于工程施工质量有着决定性作用,所以为了能够提高工程施工质量以及整体成效,合理应用节能环保技术势在必行。再加上施工时间的增加,这一技术的应用更为显著,能够使成本投入减少以及能源消耗降低等优势获得充分展现,进而提高经济效益。
1.2有利于满足人们生活需求通过对节能环保技术有效应用,能够使人们日益增长的物质生活需求获得充分满足,但与此同时工程项目也会对环境带来不利影响[4]。土木工程施工中,节能环保技术对于缓解污染以及促进资源利用率的进一步提高有着重要作用,同时还可以进一步实现环境生态保护目标,能够促进环境恶化现象的有效改善,促进人们生活质量以及生活水平的进一步提高。
2土木工程施工中节能绿色环保技术存在的问题
2.1节能环保意识缺乏社会经济的发展进步,土木工程行业也取得了一定进展。一些施工单位表示,在建筑工程当中应用节能环保材料以及技术,会使其工程成本增加,经济效益会随之受到影响,因此新技术以及材料的应用受到了一定约束,依旧研究传统施工模式展开工作。部分施工单位只是依照自身既往经验展开各项操作,因此工作过程中很容易产生偏差以及错误现象,同时还会造成资源以及材料浪费。部分施工人员表示,节能环保技术的应用使传统施工流程产生了变化,并且对于土木工程的发展产生了不利影响[5]。当前人们对于节能环保意识的认知相对淡薄,而最近几年人们生活质量以及水平的提高,其增加了对于环境保护的重视程度,但是依旧存在部分人员只是对居住环境进行重视,因此不管是对节能技术的推广还是应用都造成了严重阻碍。
2.2建筑材料节能性差建筑材料在土木工程中有着重要的作用,并且建筑物材料质量会对居住舒适程度以及建筑物性能产生直接性影响。对于质量较高的建筑材料,其可以有效提高建筑物隔水隔热以及保温保湿性能,而对于不符合相关标准的建筑材料,这些功能则会受到约束,同时还会使建筑使用成效受到影响。部分施工单位应用廉价建筑材料旨在促进自身经济利益的进一步提高,忽视了建筑物质量,因此居住者生命安全以及身心健康都受到了严重影响,环境污染突出,同时还会在一定程度上对建筑节能环保材料发展造成严重阻碍[6]。
2.3管理机制不够全面在我国,建筑节能环保技术发展较为环保,并且管理机制缺乏系统性和完善性。再加上建筑单位其环保意识相对较差,缺乏对于工人的管理,因此很容易造成建筑材料浪费。节能环保技术管理及时的完善性会对这一技术的合理应用产生直接性影响,同时若政府扶持力度较小,也会对节能环保技术的应用造成阻碍。再加上一些部门政策尚未健全并且没有进行明确规定,检查力度较小,因此一些施工单位其并没有切实应用环保建筑材料,进而使节能环保技术的发展受到了严重影响。
3土木工程施工中节能绿色环保技术探析
3.1门窗绿色环保技术门窗在土木工程中是关键的组成部分,在安装过程中需要在确保门窗通风采光的同时提高其保温性能,进而实现御寒目标,尽可能降低对于天然气以及煤炭资源的应用,减少能源消耗,落实节能减排原则。门窗施工过程中,绿色节能技术的应用,需要合理选择门窗材料,并尽量使用节能环保玻璃,防止太阳直射,进而使房屋采光性获得确保。在此期间还需要严格控制产品质量,依照相关要求和标准展开操作,保证玻璃以及门窗等能够和节能环保要求充分符合,进而促进施工的顺利展开。不仅如此为了能够促进自然光利用率的进一步提高,设计过程中需要对门窗朝向进行思考和设计,使门窗保温以及隔热性能获得充分确保,对于北向阳台,门窗设计过程中需要使门窗密闭性获得充分确保。
3.2外墙节能技术在土木工程施工中,外墙采暖能耗相对较高,为了能够进一步实现节能目标,对外墙节能技术推广应用就显得极为必要。科学合理应用外墙保温技术,能够对室内墙壁潮湿等一系列问题的产生进行有效避免,同时还可以使温度获得有效维持,对建筑物主体进行合理保护,具体应用过程中,要立足于新技术以及新材料层面尽可能增加建筑物使用期限,促进人们生活舒适度的进一步提高,并将能源损耗降到最低。通过应用外墙节能技术,对于减少热桥问题产生极为有利,同时还可以对后期施工起到促进作用,不会对建筑物正常结构产生不利影响。
3.3景观结构节能技术无论是哪一类型建筑,都需要对景观结构设计加以关注。景观设计过程中需要对各种问题进行兼顾,不仅需要确保舒适性和美观性,还需要使其环保性以及安全性获得充分确保。小区景观结构中,可以将其分为休闲区以及人文景观,进而使建筑物和景观结构之间能够相辅相成,和周围环境维持在融洽状态。在设计过程中,要依照建筑物功能对景观结构节能技术合理应用,例如对于道路景观设计,其区分需要将道路功能作为依托,并将高大树木种植于人行道,对于为了美化环境所设置的道路,则可以设计草坪,防止对人们视野产生影响,减少安全事件产生。
3.4屋顶节能技术土木工程当中,屋顶节能技术主要包括隔水、隔热、保温等,当前对于常见的土木工程其屋顶一般都是实行混凝土浇筑,这一浇筑方式很容易对屋顶保温以及隔热性能产生不利影响。尤其是在夏季太阳直射时,室内温度则会在较短时间里升高,冬季则会迅速降低。而对于屋顶节能技术,其可以对这一问题的产生进行有效避免。因此施工过程中对保温以及隔热性能良好的节能技术加以应用极为必要,也可以将保温以及空气隔热层铺设于屋面,最大程度减少昼夜温差,进而人创造出舒适环境。此外这一技术的应用还可以有效降低能耗,进而实现节能减排目标。
3.5太阳能节能技术科学技术水平的发展进步,太阳能节能技术的发展速度随之加快,太阳能有着能量大、无污染以及适用范围广等特征,并且这一可再生能源在土木工程施工中有着较高的应用效果。通过对太阳能节能技术合理应用,能够切实将其转换为热能和电能,并且太阳能建筑、太阳能发电技术、太阳能热水器等都是较为常见并且普遍应用的太阳能节能技术,这一技术在诸多领域都取得了普遍应用,对于减少环境污染有着重要的作用。土木工程施工过程中,可以在屋顶对这一技术合理应用,进而实现绿色环保目标。
3.6风能节能技术应用风能为循环自然资源,其使用便捷,无污染并且具有可再生特征,所以风能是一种全新的可再生环保资源,通过有关设备将风能转换为建筑电能,并在绿色环保施工中加以应用,能够有效弥补太阳能在绿色环保施工技术中存在的缺陷和不足,进而使其低能耗功能获得充分展现。
3.7绿色节能环保控制技术为了能够使绿色节能环保技术的有效性获得确保,对于有关施工单位来说,落实其技术控制极为关键,需要立足于施工材料、人员、程序以及机械等层面确保绿色节能环保整体成效。首先需要将建筑绿色节能结构防护落到实处,避免后续施工影响建筑绿色节能结构。例如在门窗以及照明施工过程中,需要严格依照有关规范和标准展开各项操作,使其整体效果获得确保,并且在施工完成之后要及时展开质量检查工作。建筑装饰装修工程中,施工机械能耗相对较低,要求尽可能选择并使用能耗较低的施工器械,并对施工流程、工序等进行合理安排,进而促进工作质量以及工作成效的进一步提高,实现降耗环保。与此同时,应用绿色节能环保材料工程中,进场前要充分落实质量检验,保证施工材料能够充分符合相关标准,避免由于质量不合格材料的应用而造成材料浪费现象。除此之外,施工单位要积极组织施工人员参与相关教育培训中,大力宣传并弘扬绿色节能环保,强化工作人员自身环保意识和环保能力,进而为绿色节能环保打下坚实基础。
4土木工程施工中节能绿色环保技术应用策略
4.1科学选择施工材料在切实意识到节能绿色环保技术重要作用之后,施工单位则要对其应该用加以重视,在施工期间科学应用过绿色以及无污染施工材料,同时对土木建筑工程材料的应用情况进行关注,尽可能对质量不符合标准的材料进行避免。购进施工材料过程中,要由专门人员检查材料质量、性能以及质检标志等,确定施工材料充分符合质量标准之后则可以购买,进而达到节能环保目标,促进工程施工水平和整体质量的有效提高。
4.2合理制定施工方案土木工程具有复杂性,不管是设计还是施工过程中其所涉及领域相对较多,同时也是影响土木工程的重要因素,所以土木工程施工具有动态性、复杂性特征,各种因素都会对施工的展开产生影响。对此相关负责人员则要依照施工进度、技术、施工环境以及质量要求等制定施工方案和计划,保证节能环保技术和施工方案之间的融合渗透,并使其现实作用获得充分展现[7]。不仅如此对于施工负责人来说,还需要对资源以及人员的合理配置加以关注,进而对资源浪费进行有效避免。
4.3研发新型环保技术建筑行业中,为了能够提高整体效果,及时创新完善极为必要,建筑节能的创新和科学技术的支持息息相关,因此有关企业及部门则要注重资金投入,为国家高水平高技术人才培养做出贡献,进而推动土木工程节能环保技术的发展进步。当前,我国土木工程节能环保技术发展缓慢并且水平缓慢,需要及时吸收借鉴发达国家技术,并积极交流,和我国建筑环境特征相结合,进而确保节能环保技术的完善性和有效性。
4.4墙体以及地面节能施工建筑工程施工中,建筑墙体施工极为关键,因此墙体节能就显得尤为重要,墙体施工中,为了能够进一步实现墙体节能目标,需要对墙体隔热以及保温工作加以关注,并对墙体施工材料进行合理选择,确保其质量能够符合相关标准和要求,并具有一定的保温以及隔热性能,进而达到墙体节能效果[8]。除此之外还需要增加对于地面节能的重视程度,并做好防潮工作,可以通过铺设防潮保护层减少地面和空间的接触,提高防潮综合效果。在选择室内外地面材料的过程中,要尽可能选择蓄热系数较低材料,并展开科学设计和施工,进而实现防潮效果,同时对于提高建筑室内温度也是极为有利的,能够提高保温成效,推动地面节能施工的有序展开,使节能需求获得充分满足。
4.5合理控制生产污染土木工程施工期间,因为施工内容复杂多样,施工期间通常处于外部环境,因此很容易产生尘土飞扬以及水泥飞溅等现象,严重污染人们生活环境,同时还会对人们身心健康以及生命安全造成严重威胁,所以对于施工单位来说,需要对此进行充分重视并在施工现场做好防控工作。同时施工期间,沙石搬运过程中要及时设置隔离罩,对于污染严重位置,则需要及时铺设挡板,尽可能对水泥以及尘土污染等进行避免。工程结束后,小组人员要及时清理施工现场,并处理污染物,科学控制垃圾沉积问题,垃圾处理期间若需要使用火工,则要尽可能选择使用无污染天然气,最大程度减少有害气体排放。
5结束语
综上所述,在土木工程施工过程中,节能绿色环保技术的应用,能够对环境污染以及资源浪费现象的产生进行有效避免,并且对于促进土木工程施工质量以及整体效率的进一步提高也有着非常重要的作用,有利于土木工程建筑行业的持续稳定发展。节能绿色环保技术应用期间,施工人员环保意识薄弱,施工材料、设备与节能绿色环保技术要求不符等问题不可避免,为了能够使其应用效果获得充分保证,吸收借鉴新型技术并合理应用就显得极为必要,对于降低能耗有着重要作用。同时还需要严格遵循绿色理念,强化对于绿色建筑的宣传推广并及时创建节能体系,进而实现能源节约目标,促进土木工程质量的整体性提高。
作者:胡誉焜 单位:潍坊科技学院
土木工程施工论文2
一、引言
随着计算机与互联网的发展,当今社会已经进入了互联信息时代。由此,土木工程领域也产生了很多新型学科,基于智能化发展的现代智能土木工程技术越来越受到国内外学者的密切关注[1]。智能土木工程是指利用智能材料,进行智能设计,开展智能施工,完成智能结构,并进行智能化的运维与防灾减灾。在每个阶段,“智能”的体现各不相同,如在智能材料的运用方面,主要依托于材料领域的革新,新型高性能得以涌现,进而运用到土木工程领域。而在智能结构领域,主要以土木工程结构为对象,打造高度智能化的智能结构体系,智能施工更多种多样。本文主要以智能材料、智能结构和智能施工为研究对象,分析了三者基本概念和当前应用,同时指出其局限性,并对未来发展作出了展望。
二、智能材料研究现状与应用
材料科学领域不断发展革新给土木工程领域带来了新的机遇。智能材料的概念在20世纪90年代被提出[2],依托这一理念,建筑材料的性能与功能已经不再像过去一样仅仅考虑其强度、刚度等基本性能,同时对材料有了更高的要求,包括需要材料具有对环境感知能力、外力破坏下的记忆能力、不同环境下的适应能力,自我诊断和修复能力。同时,要求材料具有可调节性能,当前智能材料主要分为感知型智能材料、记忆型智能材料、自适应智能材料、自诊断与自修复智能材料。
(一)感知型智能材料传统建筑材料往往只能被动适应外部环境,在后续的运营过程中无法具备感知能力,这就导致当外部环境发生较大变化时,原有材料无法再满足使用要求,或者发生脆性破坏。基于此需求,一系列的感知型智能材料应运而生。例如,通过在混凝土当中添加光导纤维的光纤维混凝土,或设置传感器的智能混凝土,如图1所示。通过在混凝土中设置传感器可让混凝土具备感知能力,提高混凝土材料的智能性,进而起到实时监测混凝土状态变化,对材料变形做出提前预警,预防脆性破坏等[3]。
(二)记忆型智能材料一个建筑物使用年限往往较大,如何保证建筑在设计使用年限内具备良好的物理力学性能同样是关键的问题,而形状记忆合金的自我记忆和修复功能较好的提升建筑物的稳定性和耐久性,与这一需求契合度较高。形状记忆合金具备形状记忆效应和超弹性,具有比一般金属更大的变形恢复能力,会在温度变化下逐渐恢复变形,这也就是所谓的记忆性能[4]。基于这一理念,力学记忆合金等材料也在不断发展与应用当。图2为形状记忆合金垫层材料,通过在建筑当中应用形状记忆合金材料,可以有效提高建筑结构的抗震性能。
(三)自适应智能材料当前建筑不仅要满足正常使用功能,同时其舒适度的需求也在不断提升,这就要求建筑材料能够主动适应环境,能够有更好的采光性能与温度调节能力,如全息玻璃幕墙,智能调光玻璃幕墙、太阳能屋顶等[5]。全息玻璃幕墙,智能调光玻璃幕墙如图3所示,该类幕墙具备自适应能力和吸热能力,能够智能调节亮度、温度,适应不同环境和不同人群的需求,而太阳能屋顶能够吸收太阳能,有效节约能耗,降低碳排放,符合绿色可持续发展理念,同样是未来发展的一个趋势所在。
(四)自诊断与自修复材料区别于常规产品,建筑产品由于其体量大和不可移动性,导致其维修较为困难。如果材料本身具备自我修复能力,则能够进一步提升建筑产品的适用性和耐久性,这一类可自诊断和自修复的材料包括压电材料、自修复聚合物等。压电材料如图4所示,该材料在受到外力作用时,会产生一定量的电压,通过对电压的量测,即可分析建筑变形比例,诊断建筑结构的病害。自修复聚合物是指能够自我进行修复的新型材料,将自修复聚合物应用于建筑领域,能够极大地提高建筑结构的安全性和耐久性,同时降低后期维护成本。总体来说,智能材料在土木工程当中的应用越来越广泛,这对提高土木工程结构的安全性、舒适性、耐久性和抗灾害性能意义重大,且能够降低土木工程结构后期维护成本。不过目前智能材料由于性能较为单一,成本高昂,应用较为受限,但是从长期的发展来看,智能材料的应用占比一定会越来越高,越来越多的智能材料将会被研发,并运用到土木工程领域当中。
三、智能结构研究现状与应用
基于智能材料的运用,土木工程结构的智能化也逐渐成为研究热点。与传统土木工程结构相比,土木工程智能结构通过传统土木工程与智能材料、自动控制、信息技术等的交叉和融合,使其不仅具有传统土木工程结构的安全性、舒适性和耐久性,还具有自感知、自适应、自控制和自修复特性。智能土木工程结构在大跨桥梁结构领域、道路工程领域、建筑结构、海洋平台结构等领域都有较大应用[6]。相较于智能材料的点状式运用,智能结构更倾向于将多个智能材料的点集进行并联,形成一个高度智能化的结构系统。智能结构在智能材料的基础上有了更高端的应用,此类结构除了具备常规结构基本的力学性能之外,还可以感知环境,提前预警,进行结构损伤识别并实现自我修复等功能。智能结构的核心思想为仿生体系,通常包括主结构、用于环境与自身监测的传感器,用于调节的控制与驱动器,智能土木工程结构如图5所示。智能结构通常可分为材料耦合式智能结构和传感器嵌入式智能结构[7]。对于前者而言,此类结构尽可能材料本身性能,以材料变化体现结构变化,同时进一步通过调节器与驱动器来进行自我调整与修复。后者通过将传感器植入结构当中,并在外部连接各类硬件设备,以实现结构的智能监测、预警、优化和调整,这种方法无需再次直接分析结构原有物理力学相关性能,可直接越过传统结构,实现结构的智能化发展与应用。总体来说,智能土木工程结构的核心理念即结构层面的检测、诊断、预警、修复。目前,发展将上述全部功能集成于一身的土木工程智能结构还很困难,但具有其中某项或某几项智能特性的土木工程结构已得到广泛和深入的研究。智能土木工程是减灾防灾的前沿问题,同时对于一些特殊结构,如超高层建筑、跨海大桥等,智能结构系统在结构健康监测与控制、结构损伤破坏预警等方面都表现出了良好的应用前景。
四、智能施工研究现状与应用
智能建造施工是一种创新的建造方式,该方式将信息技术与建筑施工有机融合,通过在施工阶段充分利用前沿技术,提高土木工程施工信息化水平,改进施工管理方式,提高施工水平,从而实现建筑施工质量安全控制和成本控制。智能建造施工技术主要包括BIM技术、GIS技术、物联网技术等[8]。
(一)BIM技术BIM(buildinginformationmodeling)技术通过对施工项目进行系统性建模和信息化表达,可形成建筑项目全信息5D模型指导施工,在施工前,可通过三维漫游和施工模拟进行场地布置优化和工期优化。在施工期间,可实时通过模型展示项目下一阶段施工要点,实现高效信息化管理,同时可以通过碰撞检验,对建筑机电设备进行优化,避免在后期施工阶段出现碰撞而返工,该技术应用前景十分广泛。
(二)GIS技术GIS技术(geographicinformationsystems)作为一种空间信息系统,近年来发展迅速[9]。该技术以地理空间数据为基础,可实时提供动态和多空间的地理信息。在建筑领域,该技术可实现建筑施工的各阶段信息共享、建筑项目场地内三维可视化、建筑施工精细化管理和安全风险管理。同时GIS技术可与BIM技术有机结合,实现土木工程3DGIS呈现,同时大大拓展BIM技术的应用领域和周期,进一步提升建筑施工的智能性。
(三)物联网技术物联网技术起源于传媒领域,可通过信息传感设备,以约定协议,将物体连接互联网,进而通过信息的交换和频繁通信,实现物体的识别、定位、跟踪和监管[10]。在建造施工领域,物联网技术可实现人力、机械和物体的泛在连接。通过信息传感设备将物体的信息进行交换传输,实现建筑施工的实时追踪、监控。同时物联网技术赋能全生命周期管控的工地系统的出现,使得建筑施工的管理更加科学高效。除此之外,智能建造施工还包括人工智能技术和大数据与云计算技术等一系列信息技术。土木工程施工阶段是土木工程建设的核心阶段,以往的土木工程施工往往存在着各主体沟通复杂、施工组织设计不合理、施工周期长且不稳定的问题,伴随着施工的智能化,势必推动建造施工的安全、文明、规范和高效,从而提高土木工程的行业水准。五、结语智能土木工程是一个宏观的概念,其智能性不仅体现在智能材料、智能结构和智能施工上,还包括智能设计、智能运维、智能防灾减灾等。可见,“智能”在土木工程的任何一环均可得到发展与体现。虽然目前智能土木工程的案例还比较有限,土木工程智能性还较为单一,但是未来土木工程必然向智能化方向发展,从而打造行业规范化、信息共享高效化的智能土木工程产业群。
作者:龙丽芳 单位:广东理工学院
土木工程施工论文3
在我国建筑工程中,土木工程比例愈发大,人们生产、生活与土木工程的关系愈发密切。在土木工程中,钢筋混凝土是非常常见且重要的施工材料,能增强土木工程荷载力并防控风险事故,让工程结构更加安全、可靠。但是当前,无论是土木工程施工还是投入应用阶段都非常容易出现裂缝,作为高发性工程病害,需要掌握具体类型与成因,加强施工裂缝控制,具有深远意义。
1工程概况
某A工程是多功能综合性大楼,集娱乐、餐饮、购物、人防等为一体。主体是框剪结构,高度为75m,总建筑面积为74587m2,总占地面积为12000m2,整体为L造型,平面最大面积为134.98m×76m,土建造价为1.56亿元。某A工程地下室1层,裙楼7楼,层高在4.6~5.7m之间。主体塔楼为27层,选用2.3m的筏形基础,7层转换层选用钢筋混凝土梁,7层以上楼层高为3.3m。某A工程获得当地文明施工样板工地称号。目前,某A工程需要面对的裂缝控制问题为。第一,筏基大体积混凝土施工过程中存在的温度裂缝问题,需要进行抗裂计算并制定有效的综合技术方案。第二,地下室外墙的收缩裂缝问题,要深入分析原因,为后续混凝土长墙施工提供科学指导。第三,主体塔楼三、四层存在的贯穿性裂缝问题,要深入分析原因,为四层以上同区域楼板提供一定指导。
2土木工程施工裂缝的类型
2.1温差裂缝混凝土内外部温差变大,非常容易产生温度裂缝。土木工程施工周期长、工程量大,易受多种因素影响,如天气变化带来的温度变化,非常容易出现混凝土裂缝。特别是完成浇筑作业后,若未采取合适的保温措施,会加大混凝土内外结构差异,内部结构不能适应外部条件变化,从而产生裂缝等问题[1]。
2.2收缩裂缝立足于实际可知,在混凝土裂缝中,间接裂缝比重非常大。其中,收缩裂缝较为常见。当前混凝土收缩裂缝主要分为以下几类。第一,胶凝裂缝。水泥胶体固化时,晶体也会产生相应的固化反应,铝酸三钙胶体体积变小。从广义角度进行分析,就是混凝土材料收缩,是不受外界因素影响的自主收缩,其渗透于胶体水化到凝固全程,是产生间接作用的主要原因。第二,干燥裂缝,混凝土湿润或振捣时,游离水出现并让混凝土中出现微小孔道。随着孔道张力加大,混凝土中的水分收缩。时间越长,游离水渗透挥发性越强,引发表层收缩。振捣后,水泥浆体多,骨料少,加快收缩速度,引发裂缝[2]。
2.3承载裂缝从荷载角度进行分析,混凝土结构构件需要从墙、板、柱、梁等部位承受相应的力,此类基本构件构成的框架,如剪力墙、筒体等也会对混凝土结构构件施加一定力。从荷载内力角度进行分析,主要分为拉、剪、弯及其复合受力等。同时,还有疲劳、冲切等特殊受力,不同受力形式会产生不同类型的裂缝。例如,受压裂缝。柱、基础等需要承受着垂直荷载,当压力达到或超过最大抗压强度时,混凝土构件遭到破坏。在此类压力影响下产生的裂缝,会顺延主压应力并将混凝土分成纵向的柱体,产生二次破坏。受压裂缝会先出现短、小且不持续的裂缝,呈纵向状态。此类裂缝经过延伸形成一片,朝着侧面膨胀,最终让混凝土剥落、破碎、压溃。
2.4结构性裂缝土木工程施工过程中出现结构性裂缝的主要原因是,结构应力超过最大承受范围,最终引发裂缝,降低混凝土结构强度与稳定性。当前,结构性裂缝主要分为两类,第一类是脆性破坏,具有一定潜伏期并呈现出突发性状态。产生裂缝后,会对结构产生较为严重的影响,需要施工人员高度重视。第二类是塑性裂缝,随着时间推移,裂缝由小变大,要求施工人员采取科学的补救措施。相较于脆性裂缝,此种裂缝危害性比较低。2.5沉降裂缝混凝土浇筑后,材料颗粒逐渐脱落,受钢筋、混凝土阻隔影响,混凝土与颗粒各自独立。当前,沉降裂缝主要分为两类。第一类是表面龟裂裂缝;第二类是纵向裂缝。不同裂缝具有不同深度,需要针对性处理。
3土木工程施工裂缝的成因
3.1材料因素首先,前期进行混凝土配比时,粗骨料中的针片状石粒较多,若处理不当或未经处理会增大混凝土孔隙。材料配比中,若水泥比例大、细骨料颗粒直径较大,处于夏季高温环境中非常容易产生裂缝。同时,不同类型的骨料拥有不同尺寸的颗粒、收缩性,若土木工程施工实际与混凝土材料配比存在较大差异,也会引发裂缝。其次,选择混凝土材料时,若选择不当也会产生裂缝。以水泥材料选择为例,如果选用低热水泥等,水灰配比越高,混凝土裂缝越严重。最后,要严格控制沁水,以免混凝土搅拌不匀,降低混凝土的稳定性与可靠性,引发裂缝。此外,粉灰土物质越多,混凝土强度与承载力越低[3]。
3.2设计因素从设计角度进行分析,土木工程施工过程中非常容易存在重视建筑外观,忽视设计合理性等问题。多余设计会导致部分区域需要承担较大应力,从而产生混凝土裂缝。过长设计导致建筑结构的承重板变薄,在较大压力下出现穿透性裂缝。产生此问题的原因是。第一,钢筋保护层设置不当或未做好混凝土加固处理,导致后期出现结构、沉降裂缝等。第二,未开展配套维护、处理工作,受多种因素影响,如高温、降雨等产生收缩性裂缝、第三,混凝土凝结过程中,水分大幅蒸发,加大混凝土表层的温度差,需要承受较大压力,最终引发裂缝。
3.3温度因素产生温度裂缝的主要原因是,第一,土木工程建设区域的温差较大,再加上受季节变化影响,温差加大。若土木工程施工周期长,施工过程忽视混凝土温度控制或未采取相应的控制措施,配比不科学、养护不到位,会产生温度裂缝。第二,混凝土结构与水泥会产生一定热能,影响施工温度,产生温度裂缝。3.4技术因素土木工程施工时,需要做好混凝土质量检测工作,若施工人员未明确检测参数,仅凭经验行事会降低混凝土质量。除此之外,施工人员技术水平低、工作态度敷衍以及技术选择不合理,也会影响土木工程施工,影响技术交底工作,产生相应裂缝[4]。
3.5养护因素要重点关注混凝土运输与养护。一方面,运输时会出现混凝土分层、离析等现象,混凝土到达现场后需要进行二次搅拌并检测其坍落度,如果坍落度不符合施工标准,应用此类混凝土会引发裂缝问题。另一方面,结束混凝土结构施工后,若建设单位未开展养护工作,随着时间推移,会影响混凝土强度、抗渗性,进而破坏混凝土的稳定性,最终产生不同程度的裂缝。
4土木工程施工中裂缝处理的有效措施
4.1合理选择混凝土材料,科学配比土木工程施工过程中需要科学控制混凝土材料配比,要求施工人员根据现场实际明确工程参数,控制水、水泥、粉煤灰等材料的用量。当前,多以择TYPEI、TYPEV等为参照物,如表1所示,按照工程实际、标准数值进行调配。同时,还要加强材料质量控制。例如,要选择收缩性不强的水泥并将其强度控制在一定范围内,要求水泥强度高于混凝土强度,但是不能超过一个等级。要控制粗骨料中的针片状石粒比例,若土木工程施工处于高温环境下,要通过洒水调控骨料温度。
4.2优化工程设计,提高施工质量要重点关注土木工程结构设计,采用科学方法、制定有效方案持续优化工程结构,提高工程施工质量。要将安全性放在首位上,站在工程整体立场上,保证建筑工程功能能正常发挥作用,严格遵守国家强制性标准与施工标准。不同类型的土木工程要选择不同的设计方案,应做好现场环境调查工作,搜集充足的数据资料,根据工程特征进行针对性设计,以此控制工程裂缝。同时,要根据地形地质、气候、土壤等条件设计工程图纸。除此之外,还要进行仿真模拟,通过模拟结果优化设计[5]。
4.3加强温度控制,减轻压力土木工程施工过程中,进行浇筑作业时,必须加强混凝土温度与厚度控制,以免后期出现严重的裂缝问题。施工人员可利用遮阳板调控温度,一般情况下,若混凝土规格与施工要求差异较大,会让混凝土温度产生较大变化,降低工程质量,形成裂缝。浇筑前,应做好水管埋设工作,利用水循环调控温度。还要考虑气候因素,根据气候变化选择合适的施工方法,实现施工目的。
4.4加强技术控制,提高技术水平要选择合适的裂缝处理方法,第一,修补方法。想要控制混凝土裂缝、提高处理水平,应选择修补方法。此方法操作简单、效果好,但是仍具有一定限制。修补法仅适用于未对土木工程结构产生影响的裂缝,以结构安全为前提。运用修补法能提高裂缝修复效果,既能维持土木工程结构的稳定性,也能提高美观性,非常简单实用。第二,加固方法。此种方法对技术提出较高层次的要求,需要操作人员具备专业知识与丰富经验。运用时,操作人员必须掌握工程方案并提交加固申请,通过审核后才能处理裂缝。加固法既能提高裂缝修复水平,还能增强混凝土结构的可靠性、稳固性[6]。能提高土木工程施工质量,符合施工要求。第三,灌浆方法。相比于上述两类方法,此种方法的复杂性、系统性更强。操作方法繁琐,要求多。运用此种方法前,需要先确定裂缝位置以及影响程度。进行混凝土配比前,需要前后两种材料相同,制作修复浆液,利用压力设备将其输入到裂缝中,凝固后快速处理表层。此种方法效果极佳,能推动后续施工有序进行。
4.5做好养护工作,提升基层质量要加强混凝土养护,要求养护人员严格遵守工程养护标准、操作流程等,在混凝土凝固2d后拆除模板、覆盖薄膜。要将养护周期控制在28d左右,日养护周期多于15h,定期洒水,控制混凝土温湿度[7]。其中,以基层养护为重点。不能用乳化沥青透层代替薄膜,要及时、精准覆盖,保证薄膜湿度合理。若环境过于干燥会产生裂缝,应定期补水,增强混凝土强度与耐久性。在此过程中需要注意,相比于普通混凝土,粉煤灰混凝土搅拌物对温度要求更高,需要提高养护水平。通过水养护措施提高混凝土强度,防控裂缝。如果混凝土中加入了膨胀剂,要提高水分比例,采用直接洒水、设置湿砂层等方法,在表层覆盖塑料薄膜,能推动水分渗透并控制外溢,提高保湿效果。若混凝土需要长期暴露于高温环境中,会降低混凝土性能,产生裂缝。可以设置自动喷淋管,加强保湿养护[8]。
5结语
综上所述,土木工程施工裂缝会降低工程质量,产生安全风险。既影响着工程后期应用,也影响着建筑企业口碑。施工过程中,常见温度裂缝、结构裂缝、收缩裂缝等,要优化工程结构设计、科学配比、控制温度、选择合适的处理方法并提高养护管理水平,立足于工程实际建设完善、高效的裂缝处理体系,推动土木工程施工有序开展,增强土木工程的稳定性与可靠性,保障我国国民的生命安全。
参考文献:
[1]佟建楠.土木工程建筑中混凝土裂缝施工处理技术探讨[J].住宅与房地产,2021(22):221-222.
[2]王凯.论土木工程建筑中混凝土裂缝的施工处理技术[J].甘肃科技纵横,2022,51(02):43-45.
[3]刘挺玮.土木工程建筑中混凝土裂缝的施工处理技术探讨[J].门窗,2019(02):63+65.
[4]臧鹏.浅谈土木工程建筑中混凝土裂缝的施工处理技术[J].居舍,2021(16):33-34+86.
[5]夏少锋.土木工程建筑中混凝土裂缝的施工处理技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2019(13):123.
作者:张玉兰 单位:甘肃第六建设集团股份有限公司