时间:2022-08-03 03:01:19
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(一)缺乏统一的工程成本控制机制
我国土木工程成本控制工作开展中,一直没有建设统一性的土木工程成本控制机制,该问题也是我国土木工程项目管理工作开展中最为突出的问题。很多建筑企业并没有认识到土木工程成本控制工作开展的重要性,认为土木工程成本控制工作开展并不能为建筑企业带来实际性的利益,同时还需要建筑企业投入一定的人力、物力和财力资源,所以对于土木工程成本控制工作开展更多是针对工程结算阶段,而对成本预算与材料采购、施工阶段工程成本控制都没有给予一定程度重视。这些阶段土木工程成本控制力度较差,不仅会提高土木工程项目建设成本投入,同时还有可能导致施工阶段应用劣质的施工材料,以偷工减料的行为获取更多的经济效益,从而严重损害了土木工程项目建设施工质量。一些建筑单位甚至还认为,只有在建设规模较大的土木工程项目中需要进行工程成本控制工作落实,降低了对小型工程项目工程成本控制重视程度,从而对小型土木工程项目建设施工进度和施工质量造成了非常不良影响。以上问题出现都是因为我国建筑领域没有建立统一性的土木工程成本控制机制,各个阶段的土木工程成本控制工作开展严重脱节,影响了土木工程成本控制的整体性。土木工程成本控制不仅仅是业主单位需要承担的责任,土木工程项目建设施工单位、设计单位都需要承担相应的责任。因为工程成本控制机制不够健全和完善,参建单位在土木工程成本控制方面缺乏有效的沟通和交流,所以参建单位在进行工程成本控制时,更多的是以自身角度出发,考虑的是如何通过工程成本控制为自己创造出更多的经济效益,使得工程造价整体管理目标很难有效实现。
(二)缺乏有力的工程管理管理监管机制
虽然随着建筑领域的不断发展建筑企业自身管理水平的不断提升,也逐渐认识到了土木工程成本控制工作开展的重要性,并且将土木工程成本控制列为土木工程项目日常管理中的重要内容,但是在土木工程成本控制工作实际落实中,土木工程成本控制工作是否严格履行了我国相关法律法规的要求、土木工程成本控制目标是否具备一致性,以及土木工程成本控制工作开展是否会对工程建设施工质量和施工进度控制造成一定损害,这些问题都没有通过专业机构进行验证,也就表示土木工程成本控制工作开展的严谨性和有效性并没有得到良好的保障。现阶段,有土木工程建设施工质量较大引发的不良事件常有发生,这些建筑企业中虽然设置了专门的工程成本控制部门,但是工程质量问题仍然没有有效避免。很多建筑企业不能在施工合同规定的施工周期内完成土木工程项目建设的全部内容,而且施工中没有融入绿色生态化理念,导致工程项目建设施工对周围区域环境的破坏。而且一些土木工程项目还不能在工程合同规定时间周期内完成施工工作,土木工程项目建设施工对周围区域生态环境造成了严重污染。这些不良问题出现都是因为工程成本控制工作开展没有进行有效的监督,导致工程成本控制工作开展没有严格依据相关程序和规定,对建筑企业经济效益和社会名誉都造成了非常不良影响。
(三)缺乏工程成本控制人才
我国建筑行业的发展速度非常惊人,各个区域都有大量的土木工程项目投入建设,土木工程项目建设规模也在逐渐提升。但是实际调查了解到,我国高质量的工程成本控制人才数量较少。想要从事工程成本控制工作,工作人员必须要经过长时间专业性的培训,并且要考取相应的从业资格证。工程造价专项性管理人员综合素质要求更高,要求工作人员必须具备高级造价工程师的职称,当然具备该职称的工程成本控制人员薪资待遇也是非常可观的。在高薪资的吸引下,很多以往没有经过专业培训、从业经验的工作人员盲目性的考取职称。而且一些综合素质较为良好的工程成本控制人员在实际工作中并没有将自身的专业素质良好呈现出来,甚至在利益的吸引下工程成本控制人员应用岗位职权谋取不法经济效益,违背自己的职业道德底线,不但使土木工程成本控制的重要作用不能良好呈现出来,而且对土木工程项目建设施工质量控制造成了非常不良影响。
二、提升土木工程项目成本控制的有效措施
(一)将成本控制贯穿于整个土木工程
建筑企业需要将成本控制贯穿于整个土木工程项目建设施工中去,无论是在土木工程建设前期策划阶段、建设施工阶段还是在后期结算阶段,对成本控制都需要给予较高的重视程度。
1.土木工程设计阶段成本控制分析
土木工程项目设计阶段设计人员会通过丰富的专业知识,结合现行土木工程项目设计规范,对土木工程项目进行详细化、全面化的设计。工程项目设计就是土木工程项目建设的灵魂所在,想要强化土木工程项目成本控制,就必须要从土木工程项目设计阶段入手。设计阶段落实成本控制对提升土木工程项目建设整体成本控制力度有着积极影响,主要体现在以下两个方面:土木工程项目设计对加强工程项目建设投资限额有着积极影响,土木工程项目设计阶段对外部造型以及结构类型的选择都会对土木工程项目建设资本投入产生一定影响。土木工程项目设计阶段加强工程造价可以取得良好的成效,投入产出效果非常明显。成本控制工作人员需要与设计单位更多的进行沟通和交流,利用价值工程对土木工程项目设计方案进行综合比对,最终选择其中经济性较为良好的土木工程项目设计方案。此过程中需要注重对土木工程项目设计单位的设计资质进行审核,一定要选择优质的设计单位。
2.土木工程施工阶段成本控制分析
土木工程项目施工阶段成本控制是非常重要的,同时也是土木工程项目管理成本控制的关键所在。虽然在此阶段土木工程项目成本投入节约的可能性较低,但是如果忽略了土木工程成本控制,很有可能导致工程项目建设成本投入超过预期设想,提升土木工程造价。土木工程施工阶段成本控制,工作人员需要从施工组织以及施工技术应用等众多角度入手。要根据土木工程项目施工量控制要求合理进行施工方案的编制。要组织会议对成本控制责任进行明确落实,将土木工程施工阶段成本控制责任落实到个人头上,使参与土木工程项目建设施工的全体人员都可以明确成本控制工作开展的重要性,积极主动参与到成本控制工作中去。要注重土木工程项目建设资源的合理配置,在避免对土木工程项目建设施工质量和施工进度造成不良影响的前提下,对各项建设资源投入进行严格控制。不能存在某一施工环节人力资源投入过多,致使土木工程成本投入增加。施工阶段成本控制必须要从全局考虑,对成本控制目标进行深入分析,分析施工进度控制计划编制的科学性。成本控制工作人员在对工程索赔问题进行处理时,一定要非常严谨,对索赔依据的合法性进行审核,严格依据施工合同内的众多条款以及国家相关法规完成工程索赔处理,使得施工合同签订双方都承担起自身的责任和义务。
(二)建设并落实工程成本控制监管机制
土木工程项目建设施工中需要应用施工设备和原材料众多,而且施工原材料的市场价格并不是一直保持不变的,会根据建筑市场供应情况出现一定的价格波动,因而需要提升土木工程项目建设施工成本控制力度。要注重成本控制监管机制的建设,体制建设过程中土工工程项目建设施工单位、监理单位都需要参与,结合市场经济体制发展的实际情况,以及市场发展趋势进行成本控制监管建设,使得土木工程管理中成本控制可以逐渐操着规范化的方向发展。
(三)提高成本控制工作人员的综合素质
土木工程成本控制工作人员需要树立良好的终身学习意识,及时吸收外界先进的土木工程项目成本控制理念,使得自身的成本控制理念可以随时展而转变。成本控制工作人员不仅要掌握高超的财务预算能力以及丰富的土木工程成本控制经验,同时还需要加强对成本控制相关法律法规的认知程度,对土木工程项目设计、施工材料应用以及具体施工有深入的了解,在成本控制工作中灵活应用多种理论知识和成本控制技能。建筑企业对成本控制工作人员综合素质提升也需要给予相应的重视程度,要坚持引进来和走出去的原则。将企业中学习能力较为良好、有上进心的成本控制工作人员送往外界进行培训,或邀请成本控制领域中具有代表性或者比较著名的人员到企业进行培训,促进我国土木工程成本控制整体水平提升,为我国土木工程建设领域更好发展奠定良好基础。
总之,要想使得工程成本控制在土木工程建设中充分发挥积极作用,保证土木工程顺利实施并且按期完工,保证土木工程的整体质量,就必须将工程成本控制贯穿于土木工程建设全过程;同时,要建设并落实工程成本控制监管机制,还要提高工程成本控制人员的综合素质,使我国工程成本控制工作迈向一个新的高度。
作者:张军 单位:西安铁路职业技术学院
参考文献:
Abstract: the development of economy led the rapid rise of the construction market, this paper introduces the concept of civil engineering and field, analyzes the characteristics of the civil engineering construction technology, this paper briefly discussed several civil engineering construction technology, and its developing trend in the field of the prospects.
Keywords: civil engineering; Construction technology; looking
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
随着人类的诞生,土木工程就已产生,有着十分漫长的发展历程。从新石器时代到文艺复兴时期,土木工程不断发展和进步。由于科学发展的滞后,在这段长达两千多年的历史中土木工程的发展也并未出现突破性的飞跃。然而在文艺复兴之后,自然科学有了突飞猛进的发展,从而带动了土木工程实现了历史性的跨越,走上了快速发展之路。时至今日,土木工程已经发展成为一门大型综合性的学科,并出现了许多分支。与此同时,得益于现代社会经济与科技的快速发展,土木工程施工技术也实现了极大的飞跃式发展。
1 土木工程的概念及领域
土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它包含内容广泛,即包括所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动;也包括工程建设的对象,即建造在地上或地下、陆上或水中,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施,例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。
其主要学科分类有:岩土工程、结构工程、结构工程、供热、供燃气、通风及空调工程、防灾减灾工程及防护工程、桥梁与隧道工程等。
2 土木工程施工技术的特点
几年来,随着经济和科学技术的迅速发展,不断涌现了各种环保节能的新材料、新结构,同时,规模浩大、技术复杂的土木工程结构也越来越多,为了适应市场和经济的迅速增长,施工技术也随之不断发展。我国正处在经济高速发展时期,工程建设数量多,规模大,从而带动了我国施工技术的发展。土木工程有其自有的特点,其生产作业与一般的工厂生产组织不同,它每项工程都需要根据工程性质和特点,单独进行施工组织,这导致了工程项目的成败受到施工组织是否科学合理的直接影响。总体而言,土木工程施工具有如下特点:固定性和流动性:固定性体现在工程的不可移动性上,流动性包括作业空间上的的流动和施工队伍的流动;多样性:每个工程各不相同,即便外观结构看似相同也会因水位地质条件和其他施工条件不同造成施工时的差异;协作性和综合性:工程的施工需要建设、设计、施工、监理、材料供应商等多家不同单位配合协作完成,各单位沟通协作对工程的实施影响很大,同时,每个工程都由多个分部工程构成,涉及专业很多,综合性较强;复杂性和易受干扰性:工程建设的技术复杂,管理难度大,易受气候、周围环境等外界因素干扰;一般投资大、生产周期长。
3 土木工程施工技术研究
土木工程施工技术类别繁多,本文主要针对以下几个施工技术,进行了简要讨论。
3.1 软土地基施工与石方爆破施工
3.1.1 软土地基的施工特点: 施工时如果采取措施不当,完工后地基不能满足承载力和变形的要求,则往往会发生路基沉降或临近建筑物地基沉降或建筑失稳,严重时可能造成建筑物的不能正常使用或整体破坏,需要对地基进行加固,加固方法:换土垫层法、砂桩挤密法、强夯法、振冲法、深层搅拌法。
3.1.2 土石方爆破施工
(1)适用环境:开挖时遇到岩石等障碍物、施工现场地下障碍物的清除及旧建筑物和构筑物的拆除等施工时,可采用土石方爆破施工。其主要工序为:打孔放药—引爆—排渣;
(2)特点: 土石方爆破施工费用低、效率高,施工同时伴有有粉尘,对周围建筑或构筑物有震动的危害;在进行旧建筑物、构筑物的拆除,可以采用静力破碎等辅助施工工艺,已降低施工时振动、粉尘等的危害。
3.2 灌注桩施工与墩式基础施工
3.2.1 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。
3.2.2 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。
3.3 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。
3.4 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。
3.4.1 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。
3.4.2 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。
4 发展和展望
随着经济的发展和科学的进步,工程施工时对环境和社会所造成的危害也逐渐降低,以后土木工程施工技术的发展方向主要有以下几个方面:施工时计算机技术得到普遍应用,高性能材料的发展提高了结构的整体性能,建筑施工工业化程度显著提高,空间站、海底建筑、地下建筑的迅速发展,新工艺的出现带动了新结构的产生,新能源和能源多极化等。
无论是在设计阶段还是在施工阶段,施工技术都具有非常重要的作用,这表现在设计意图的实现和表达往往取决于施工技术的好坏。因此,在一定条件下,设计者在进行设计时必须考虑当前技术能否实现其设计对结构、功能方面的要求。就工程施工本身而言,任何一个工程项目都是一个复杂的、综合的系统工程,其施工过程受到多种因素的制约,如地质条件、气候条件、荷载条件、材料性能、现场条件等。同时,施工中还存在着理想与显示的差异。因此,施工技术的控制与管理就是要在施工过程中对施工技术实时进行识别、调整和预测,最终在允许的误差范围之内实现设计最佳目标。土木工程施工管理是工程管理的重要组成部分,其涉及专业类别繁、人员复杂且时间贯穿整个施工过程,难度较大但成果较好,能有效地较少工程的质量安全事故,是施工阶段宏观质量和施工状态宏观安全的保证。
参考文献
[1] 候德义.土木工程施工技术发展和展望[J].科技风.2010(9)
[2] 杨伟国.探究土木工程施工技术及其未来发展[J].城市建设理论研究. 2011(34)
[3] 窦海东. 浅论土木工程施工技术[J]. 城市建设理论研究. 2011(23)
中图分类号:S969文献标识码: A
引言
近几年以来,随着经济的快速发展,从而带动了现代建筑工程的快速发展。现代建筑工程的快速发展,而直接导致了对现代建筑工程的施工技术要求不断规范化、不断严格化。影响混凝土施工技术的因素非常多,对于当前的混凝土施工情况来讲,只有解决对混凝土施工技术产生的影响因素,并且对建筑工程施工过程进行控制,将混凝土施工技术进行严格规范化,才能使混凝土施工技术不断提高,使土木工程中的混凝土施工技术得到一个长期足够的发展。从而适合时代的发展,适合现代化对于混凝土施工技术提出的严格要求。
一、对于混凝土的阐述
所谓混凝土,主要指的是由石头、砂子、水泥与水资源按照固定的比例研究调制而成的,用于土木工程与建筑施工过程中大面积使用的一种材料。对于混凝土的特点而言,商品混凝土具有可连续作业、容易成型、较大的输送能力的特点,对比其它的建筑材料具有无法比拟的多种优势。混凝土的运输速度很快,可使现代混凝土在土木工程中的施工作业较之传统的土木工程施工建设节省了不少时间,快速有效地提高了工程的竣工期。
在现代社会中,混凝土主要在各种高层、超高层或者中小层建筑中广泛应用。商品混凝土的推广,为当今混凝土施工技术在土木工程建筑过程中提供了极大便利。所以,在土木工程施工建设的过程当中所进行的质量控制必须予以高度重视,并且严格按照国家所规定的要求来进行施工作业。为了防止因为混凝土质量问题所产生的各种安全隐患的发生,对于那些无法在质量上满足国家规定的要求以及工程施工质量要求的混凝土,坚决不能投入土木工程建筑中使用。
二、影响混凝土施工技术的因素及控制措施
在土木工程施工过程中,往往在各个方面存在着许许多多的问题。那么,对于如何解决这些存在的问题,并且积极高效地避免因为这些问题对在混凝土施工技术的过程当中所产生的工程质量问题,是当前土木工程中混凝土施工技术研究的主要方向。
1、配制混凝土的比例
在混凝土的配制过程当中,常常会因为混凝土生产者的生产技术存在局限性、或者混凝土生产者责任意识的不完善,而使生产出来的混凝土存在着质量上的问题,难以满足现代土木工程混凝土施工的需要。所以,对于生产的混凝土的配制比例,我们要在国家安全规定的范围内进行严格的要求。通常情况下来讲,混凝土的强度对于进行土木工程建筑竣工后的质量产生了重要的影响。而混凝土强度的大小取决于混凝土生产者进行混凝土施工过程的配合比,因而对于混凝土施工过程中的配合比应该在国家安全规定的范围内,尽可能地保证其科学性、合理性、以及准确性。同时,在进行多次混凝土的比例调配实验之中,必须要从经济最大化的前提出发,追求科学性以及合理性,以满足土木工程工作进行的需要以及竣工后工程的耐久性。所以,施工方对于提交的混凝土实际材料,要进行严格的抽检以及对比程序,保证土木工程工作的合理性。
2、拌制混凝土
在土木工程的实际施工过程当中,往往会出现混凝土施工人员没有对拌制混凝土的材料进行控制以及重复核算的情况。从简单意义上来讲,进行一项建筑工程的施工作业,必须要保证混凝土的质量。因而,在混凝土进行拌制的过程中,常常会因为混凝土拌制人员本身技术上的局限性以及对混凝土拌制科学性的理解不当,致使加入的水过多。过量地加入水拌制后的混凝土,本身残留的多余水分会在混凝土硬化以后形成水泡。蒸发的水泡将使混凝土产生许多气孔,继而大幅度降低混凝土的强度。所以,对于拌制混凝土,需要在合理并且足够科学的范畴内控制好混凝土拌制的时间及所加入混凝土拌制水分的多少。这样才能拌制出性能优越,并适合土木工程建筑施工的混凝土。
3、混凝土的养护和浇筑
对于土木工程中混凝土施工技术而言,对混凝土进行的养护和浇筑在很大一部分程度上将会影响到施工混凝土的质量。因而,在进行建筑工程施工的过程中,要注重对混凝土的养护浇水。同时,浇水量的多少直接控制着混凝土的强度。所以,必须在科学的范畴内进行混凝土的养护浇水工作。另一方面,模板的质量也直接制约着混凝土的质量。所以对于当前社会中进行土木工程施工工作的模板,要选用干净平整、且拼缝密实的模板。拆模的时候,需要首先确定浇筑的混凝土材质是否达标,并且具有足够的支撑力与钢筋结合;其次需要注重的一点就是,对混凝土要进行合理的振捣。合理的振捣对混凝土的强度也起到了很大的作用,能使工程结构安全有效。
4、混凝土施工材料的控制
对于混凝土的施工材料,一般是由施工人员进行控制的。合格的混凝土主要是由足够的水泥质量、存放的时间以及存放的环境三者共同构成的。所以,进行建筑工程的施工人员,必须合理有效地对混凝土的施工材料进行管理和分配,从而使混凝土的质量达到国家安全规定的标准。进而从混凝土的施工材料的控制上,使混凝土的质量达到标准。
5、混凝土所产生的裂缝问题
在建筑工程的施工过程当中,往往会出现因为气候、环境、以及人为因素的影响,造成施工工程各部分出现不同程度的裂缝,进而影响土木工程施工作业的进度。所以,对于可能出现的气候恶化、环境变坏等各种因素,必须在土木工程施工进程中予以主要考虑,从而达到控制混凝土的结构和裂缝宽度的效果。
三、混凝土施工技术强化
1、创新
创新,就是指在混凝土施工技术中对施工的工艺和方法进行创新之外还要对混凝土材料和添加剂进行创新研究工作。混凝土施工工艺的创新在近年来比较流行,例如在我国很多大型结构物中应用的薄壁浇筑法、伸缩缝浇铸法等等。这些新技术新方法一方面能够有效的减少常规施工技术给现代混凝土构件带来的施工隐患;另一方面又能大幅提高工程施工进度节约原材料。
我们一方面搞施工技术创新,另一方面我们要开发研制新型混凝土材料以适合不同条件环境下对混凝土材料的要求。近年来我国已经研发出很多防水混凝土、高强度混凝土、高伸缩性混凝土、水下混凝土等,这些混凝土的研制成功标志着我国对各类复杂工程结构都有了一定的施工能力。
2、交流
所谓交流,不单单指混凝土施工中各个施工环节的交流工作,同时也是国内外同行业之间的交流工作,通过各种交流的手段来整体提升混凝土施工的质量。在施工过程中,混凝土施工技术人员要与操作人员进行及时的交流,做好技术交底工作。同时技术人员和总工程师等也要进行交流,做好图纸和浇筑工艺的交流工作。我国现在与外国先进混凝土施工企业联系并不多,这样也会制约我国的水泥混凝土施工技术的发展。
结束语
总之,混凝土施工技术对整个工程影响至关重要,不仅直接影响着混凝土结构的使用性能,还关系着整个工程的安全质量,在施工前清楚了解有关混凝土结构的知识和各种问题的成因,对症下药,及时采取相应措施加以解决,从而有效保证施工的质量,以其实现提高混凝土的结构安全使用年限的目的。
参考文献
[1]周先林.建筑工程中混凝土施工技术分析[J].现代商贸工业,2011,(16).
[2]谢文利.土木工程混凝土施工技术探讨[J].产业与科技论坛,2012,(11).
引言
纵观人类文明史,土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中,土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时,随着社会和科技的发展,建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化,所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异,节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合,建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用,谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。
一、土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究己取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
二、土木工程的发展现状
我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过,且发展很快,尤其在近年来,发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。
截止2000年底,我国铁路运营路程已达6.78万公里,居世界第4位,亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时,我国也在积极建造高速铁路,武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外,磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就,伴随着桥梁类型的不断翻新,主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平,己跨入世界水平先进行列。目前,我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座,重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面,50年间全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面,我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。
三、土木工程的发展趋势
(一)高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。
(二)计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。
(三)环境工程
环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。
(四)建筑工业化
建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。
(五)空间站、海底建筑、地下建筑
早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少,人类把注意力也越来越多地转移到地下空间,21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层:除在青函海底隧道的中部设置了车站外,还建设了博物馆。
(六)结构形式
计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。
(七)新能源和能源多极化
能源问题是当前世界各国极为关注的问题,寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求,应当予以足够的重视。
此外,由于我国是一个发展中国家,经济还不发达,基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中,都应考虑可持续发展。这些专业活动包括:建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设,海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。
参考文献: