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中图分类号:S969.1文献标识码: A
0引言
GPS测量方法及自动化监测和数据处理管理系统等。
20世纪20年代以来.国际上相继发生了圣佛朗常规地面测量方法主要是指用常规测量仪器(经纬仪、西斯(美国)、马尔巴塞(法国)、瓦伊昂特(意大利)、板测距仪、水准仪)测量角度、边长和高程的变化来测定桥和石漫滩(中国)等跨坝事件.加拿大的魁北克桥和变形。它们是目前测量的主要手段.能够提供整体变形我国重庆彩虹大桥、广东韶关特大桥坍塌等事件,给相状态,适用于不同的精度要求、不同形式的变形和不同关国家带来了惨重的灾害和巨大的经济损失。科学技的外界条件。常规地面测量方法的完善与发展.其显著术的进步和社会经济的发展.加快了工程建设的进程.进步是全站型仪器的广泛使用.尤其是全自动跟踪全各类水工建筑物,地下建、构筑物,大型桥梁,高层建筑站仪(RTS,RoboticTotalStations),也称测量机器人.物等将越来越多.建筑物的安全就显得十分重要。为了可以进行一定范围内无人值守、全天候、全方位的自动检查各类工程建筑物及其地质构造的稳定性.变形监监测,其监测精度可达到亚mm级。
1土木工程建筑物变形监测技术地面摄影测量技术在变形监测中的应用虽然起步:
合理设计土木工程建筑物变形监测技术方案是变较早,但是摄影距离不能过远.绝对精度较低。近几年形监测的首要工作。纵观国内外数10年变形监测技术发展起来的数字摄影测量和实时摄影测量为摄影测量的发展历程.土木工程建筑物变形监测方法主要有常技术在变形监测中的应用开拓了非常广阔的前景.使规地面测量方法、特殊的测量手段、摄影测量方法、摄影测量方法越来越广泛的应用于大型工程建筑物当中。
2 土木工程建筑物变形分析与预报技术
现代科学技术的发展和计算机应用水平的提高。使各种理论和方法为变形分析和变形预报提供了广泛的研究途径。由于变形体变形机理的复杂性和多样性。
必须采用有效模型来逼近、模拟和揭示变形体的变形规律和动态特征。为工程设计和灾害防治提供科学的依据。变形分析的研究内容涉及到变形数据处理与分析。变形物理解释和变形预报的各个方面。通常可将其分为变形的几何分析和变形的物理解释两部分。
2.1变形的几何分析方法
变形的几何分析是对变形体的形状和大小的变形做几何的描述.其目的在于描述变形体变形的空间状态和时间特性。其主要方法有:
1)时间序列分析(autoRegressivemovingAver.
age):变形观测中在测点上所获取的观测量通常组成一个离散的随机时间序列.为此可以采用时间序列分析法建立P阶自回归q阶滑动平均模型ARMA(p、q)。一般认为采用动态数据系统(DynamicDataSvs―
tern)法或趋势函数模型+ARMA的组合建模法较好。
2)频谱分析法:对于具有周期性变化的变形时间序列(如大坝的水平位移一般都具有周期性)。可采用付立叶(Fourier)变换将时域信息转到频域进行分析,通过计算各谐波频率的振幅。找出最大振幅所对应的主频。揭示变形的变化周期。
3)卡尔曼滤波法:若将变形体视为一个动态系统.系统的状态可用卡尔曼滤波模型即状态方程和观测方程描述。状态方程中若含监测点的位置、速率和加速率等状态向量参数.则为典型的运动模型.这种模型特别适合滑坡监测数据的动态处理.也可用于静态点场、似静态点场(如变形监测网)在各周期观测中显著性变形点的检验识别。该法的优点是有严密的递推算法.不需要保留使用过的观测值序列.而且可把模型的参数估计和预报结合在一起。该法是一种变形的动态几何分析方法.应用时需注意初始状态向量及其协方差阵以及动态噪声向量协方差阵的确定.采用自适应卡尔曼滤波可较好地解决后一问题。
4)人工神经网络法:当变形量与影响因子之间是一种非线性、非确定性的复杂关系,人工神经网络法将生物特征用到工程中.用计算机解决大数据量情况下的学习、识别、控制和预报等问题,是新近发展起来的一种行之有效的方法。以影响因子作为神经网络的输入层.以变形量作为输出层.中间为隐含层的三层反传(BackPropagation)模型(简称BP网络模型)最为成熟.网络拓朴结构(每层特别是隐含层的节点数确定)、反传训练算法、初始权选取和权值调整、步长和动量系数选择、训练样本质量、训练收敛标准等是重要的研究内容。此外.将小波分析与人工神经网络相结合的小波神经网络组合预报方法.将人工神经网络与专家系统相结合建立变形、预报的神经网络专家系统也极有应用前景。
5)小波分析法:小波理论作为多学科交叉的结晶在科研和工程中被广为研讨和应用.被誉为“数学显微镜”.它能从时频域的局部信号中有效地提取信息。利用离散小波变换对变形观测数据进行分解和重构.可有效地分离误差.能更好地反映局部变形特征和整体变形趋势。与付立叶变换相似。小波变换能探测周期性的变形。将小波分析法用于动态变形分析.可构造基于小波多分辨卡尔曼滤波模型。将小波的多分辨分析和人工神经网络的学习相结合.建立小波神经网络组合预报模型,可用于线性和非线性系统的变形预报。
2.2变形的物理解释方法变形物理解释的任务是确定变形体的变形和变形原因之间的关系,解释变形的原因。其主要方法有:
1)统计分析法:以建立回归分析模型为主.通过分析所观测的变形(效应量)和影响因子(原因量)之间的相关性。来建立荷载一变形之间关系的数学模型。统计分析法具有“后验”的性质,是目前应用比较广泛的变形成因分析法。
2)确定函数法:确定函数法中以有限元法为主。它是在一定的假设条件下,利用变形体的力学性质和物理性质.通过应力与应变的关系来建立荷载与变形的函数模型,然后利用确定的函数模型预报在载荷作用下变形体的可能变形。确定性模型具有“先验”的性质.比统计模型有更明确的物理概念。但往往计算工作量较大.并对用作计算的基本资料有一定的要求。
3)混合模型法:它是统计模型和确定性模型的进一步发展.对那些与效应量关系比较明确的原因量用有限元法(FEM,FiniteElementMethod)计算。而对另一些与效应量关系不很明确或采用相应的物理理论计算成果很难以确定它们之间的函数关系的原因量(比如温度,时效),则仍用统计模式,然后与实际值进行拟合而建立的模型。例如.林兵(1998)采用混合模型分析坝体形态得到了较好的效果。反分析是仿效系统识别理论。将正分析成果作为依据。通过一定的理论分析,借以反求建筑物及其周围的材料参数.以及寻找某些规律和信息。及时反馈到设计、施工和运行中去。
结束语
几何变形分析和物理解释的综合研究将深入发展,以知识库、方法库、数据库和多媒体库为主体的安全监测专家系统的建立是未来发展的方向.变形的非线性系统问题将是一个长期研究的课题。
参考文献
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)03-0080-02
1991年,我国即开始了专业学位教育。与学术型学位不同,专业学位旨在培养具有扎实理论基础,并适应具体实践工作需要的应用型高层次专门人才。就建筑与土木工程全日制专业学位而言,其作为一种全新的人才培养模式,与学术型硕士和在职专业学位工程硕士相比存在较大差别,过去对学术型及在职专业学位研究生的培养经验不能够完全照搬过来。目前,针对本专业硕士学位研究生培养方案,许多高校仅仅是在既有学术型培养方案基础上进行学位课程设置的改动,忽视了实践环节,致使专业学位特色不鲜明。现有的培养方案及培养环节并不能适应实践需求,以提高研究生解决问题和实际操作能力。针对具体的教学方法、教学内容、授予学位的标准和要求等方面,现行的培养方案并没有突出两种学位的差异性,针对性不强。针对建筑与土木工程全日制专业学位,其培养方案应着重强调培养研究生的科研实践能力,以及在实践工作中发现问题、分析问题和解决问题的能力。
本文基于土木工程行业需求及土木工程学科特点,明确建筑与土木工程专业学位研究生培养定位与目标。通过优化课程体系、创建创新实践基地、设立创新基金、实行校企双导师制、强调企业参与质量评价等举措,以完善培养环节、优化培养流程,进而提高研究生知识层次、理论水平、实践能力和创新精神,达到提升教育水平和教育质量的目的。
一、制定明确合理的培养计划
建筑与土木工程专业学位研究生教育旨在培养土木工程专业领域具有坚实的基础理论和宽广的专业知识,具有较强的解决实际问题的能力,能够承担专业技术或管理工作,具有良好职业素养的高层次应用型专门人才。在制订本专业学位培养方案时,应面向工程实践,突出理论教学与科研实践的紧密结合。基于土木工程专业特点,以某一具体建设工程为例,包含了建设工程的前期决策、工程勘察与设计、工程项目的建造、工程投入使用与后期维护等重要环节。针对上述不同环节,需要具备不同专业技能的土木工程专业技术人才。如在工程建设的前期决策阶段,需要有工程造价、工程项目管理等专业背景的技术人才;在进入工程具体建设期,则需要具有土木工程施工背景的技术人才;在工程投入使用及后期维护阶段,则需要工程检测评估、工程结构维修加固等专业背景的技术人才。因此,有必要针对土木工程结构设计、建造、使用三个阶段的特点,制定相应的培养定位及目标。
二、建设面向工程实践的学位课程体系
本专业学位的课程体系建设应考虑理论学习与工程实践相结合,根据学科研究背景与企业实际生产需求,开展校企合作,一方面可培养实践应用型人才,另一方面可提升企业技术创新能力。在确保本专业学位课设置基本标准的前提下,结合创新实践基地,针对不同企业实际工程需要,由校企双方共同确定选修课程内容,突出因材施教和差异化特点,充分体现本学科专业学位研究生课程体系的前沿性与实践性,培养研究生实践创新能力。全日制建筑与土木工程专业学位课程体系如下图所示。
根据培养目标,面向工程实践,专业特色课程的设置如下图所示。
三、创建研究生创新基地
基于学科特点,研究生创新基地的建设可与施工企业、设计院或工程检测企业合作,实施产学研合作模式,创建研究生创新基地。依托设计院,研究生可参与设计方案制定,熟悉大型分析软件的使用,学习复杂结构的计算分析,了解设计规范的应用与工程表达;依托施工企业,研究生可参与施工企业的生产、科研和管理工作;依托工程检测企业,研究生可参与工程检测方案制定,对检测结果进行计算与评估,对工程病害进行分析与处理。通过上述专业实践,培养面向社会需求的土木工程设计师、土木工程建筑师、土木工程检测师。
四、实施“校企双导师制”
健全与完善导师遴选与考评制度,实行导师退出机制。以加强师资队伍建设为核心目标,解放思想,淡化“唯科研成果论”的做法。一方面,基于校内导师现有科研项目、经费等情况,合理选聘专业学位校内导师。加强对导师的遴选与考核,并实施导师退出机制,确保专业学位校内导师的质量。另一方面,从合作企业中聘请具有丰富实践经验的高级工程师作为企业导师,以充实导师队伍,弥补校内导师实践经验不足的缺点。以“导师负责制”为基础,努力推进“双导师制”,实现校内、校外导师共同负责专业学位研究生的培养模式。
五、建设研究生培养评价体系
根据本专业学位培养目标,从专业学位研究生生源质量抓起,制定合理培养方案并严格执行,切实实施实践基地建设和研究生工作实践,严格论文选题与实践相结合,严把中期考核环节,细化考核指标,对培养过程进行全程跟踪与考评。在培养评价体系中,引入校外企业评价机制,结合校内、校外评价结果,完善培养评价体系。与此同时,对本专业学位毕业生的就业质量和职业发展进行跟踪与回访,建立就业发展数据库,为调整和完善培养环节提供参考依据。
综上所述,针对土木工程学科特点,结合企业需求与本学科发展方向,明确全日制建筑与土木工程专业学位培养定位与目标,从培养方案的制定、课程体系的建设、创新实践基地的建设、培养评价体系与考核机制的建设等方面,完善专业学位培养环节,优化培养模式,进而提高培养质量。重点突出课程体系建设与创新实践基地建设,全面实行校企双导师制,不断提高研究生解决实际技术问题的科研攻关能力与创新能力。
参考文献:
[1]常宝英.对全日制硕士专业学位研究生教育的几点思考[J].中国现代教育装备,2011,(1):170-172.
虽然我国建筑事业已经取得了不错的发展,建筑技术和设计方面水平都得到了不断提升,但建筑结构设计中还是存在一些问题需要设计师去注意并解决,只有不断纠正和解决结构设计中的问题才能保证建筑结构的稳定性,保证建筑工程质量。下面就结合工作实际中遇到的一些问题做如下探讨。
一、 地基承载力深度修正的问题
设计不超过 20 层的高层、多层建筑时,我们经常直接选择桩基的基础形式,其实在非软弱土地区,应首先探讨采用天然地基的可行性,以利于降低基础造价,合理地确定地基承载力值就显得尤其重要,《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)规定:地基承载力特征值应按下式进行修正:fa=fak+ ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5),而在地基承载力值的组成中,深度修正部分占有较大的比重。这对于主裙楼一体结构,在进行主楼地基承载力计算时,因
裙楼基础的有利及不利影响,如何合理地确定用于深度修正的深度值 d 尤为重要。规范在 5.2.4 条条文说明中这样规定“对于主体结构地基承载力的深度修正,宜将基础底面以上范围内的荷载,按基础两侧的超载考虑,当超载宽度大于基础宽度的两倍时,可将超载折算成土层厚度作为基础埋深,基础两侧超载不等时,取小值。”这就要求设计人员在进行具体工程设计时,应根据此条的要求,结合工程实际情况合理地确定承载力深度修正所采用的埋深
值 d,但设计人员对此认识却并不一致,经常有困扰。最常见的是高层主楼带地下车库这种类型,典型的简图。
(1)当高层主楼采用筏板或箱型基础时,在主楼纵、横两个方向上,若 B1、B2 均大于 2B0,才能考虑裙楼荷载对地基土产生的超载作用,将超载折算成土体厚度 d2,(两侧超载不同时,取小值),此时 d=d0+d2,若 b1、b2 中有一值大于 2B0,而另一值小于 2B0 时,或均小于 2B0 时,裙楼荷载作为超载折算为土体厚度 d2,当 d=d0+d2≥d1 时,取 d=d1,
当 d=d0+d2
(2)当主楼采用柱下独立基础加防水板的形式时,则靠近地下室一侧的基础可考虑土的超载作用,d 的取值同 1,但主楼内的其他基础的埋深 d=d0。 合理确定用于深度修正的基础埋深值 d,从而确定主体结构的地基承载力值 fa,这样才能使结构的基础设计达到合理、经济,最优化。
二、 主次梁节点设计问题
我们在工程设计的计算过程中不可避免地会出现主次梁相交的情况,时常会发现框架主梁扭矩很大,抗扭承载力不足,有些处理办法就是将次梁与主梁相交处设为铰接,释放扭矩,但这样处理是否合理,与实际的受力情况是否一致呢?个人以为:作为梁端铰接,就是要保证梁端有一定的转动能力;固接,就是要限制梁端的转动能力;而实际上没有完全的铰接也没有完全的固接,梁端铰接不能随意地人为设置。
设置铰接梁,是允许此梁在两端形成朔性铰而产生裂缝,但是不会破坏,就是说形成朔性铰之后,此梁由超静定变成静定结构,结构设计一般都是超静定结构。这样一个破坏不会对整个结构体系影响很大,才能满足结构安全的冗余。如果主次梁截面相差较大,支座主梁对次梁约束不大的情况下可以设定为铰接,即使为铰接,《混凝土结构设计规范》10.2.6条对此做出了规定,要求上部配置构造钢筋,且构造钢筋截面面积不得小于下部钢筋的 1/4,;如果主次梁截面相差不大,次梁高度只比主梁少50 mm,这时候就不能完全忽略主梁对次梁的约束了,这种情况是最容易出现框架主梁配筋超筋、抗扭承载力不足。如何处理,首先我们应该考虑加高框架梁解决配筋超筋,加宽框架梁解决受扭不满足,如果条件所限不能加宽,那才可以看能不能铰接次梁了,但这里的铰是指的假想铰,而是要保证支座负筋首先屈服,造成内力的卸载和重分布,分布后达到和铰接类似的受力情况,此时的铰接就得要从构
造措施上进行保证,现行国家标准图集《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(11G101-1)第 86 页针对非框架梁(即次梁)的配筋构造做出了明确的示意。
结构设计最重要的原则是:结构设计建模要立足于结构自身,主要力学模型要与实际构件接近,以保证计算结果能够真实反映结构状况,这样才能保证结构的安全。
三、 地下室嵌固端的选择问题
在有地下室的结构设计时,地下室的顶板是否作为上部结构的嵌固是很重要的。这不仅仅是关系到计算结构的内力的大小,而且在某些工程中会整体结构成为一个超限建筑,对结构设计造成难点。 嵌固的概念,这里所说的嵌固应该是强度嵌固而非力学嵌固;力学嵌固―― 完全刚性的固定,嵌固点以下刚度无穷大,嵌固点无平动、转动,实现了完全的约束。而强度嵌固―― 柱的塑性铰出现在地上一层的下端,而不是出现在梁柱节点两侧的梁上,即强梁弱柱.实现的方法:(1)增大梁的抗弯能力;(2) 增大地下室柱顶的抗弯能力;(3)满足规范的各项要求。嵌固端所在层楼板要求连续,这样才能保证水平地震力的传递。实际工程中常遇到地下室顶板开洞,甚至是大面积的开洞,此时必须要与建筑专业配合,避免将洞口设在主楼周边,开洞面积不宜大于嵌固端层楼板面积的 30%,同时将洞口周边楼板加厚,以满足刚性楼板的要求。工程中还会碰到当地下室顶板的标高不一致的情况,以下沉式广场为代表,如果地下室顶板与地上一层高差小于层高的 1/3,则只要地上一层的侧向刚度能满足规范要求,则地下室顶板可作为嵌固端,即使高差稍稍超过 1/3 层高,也可将主楼周边一跨的楼板适当抬高以满足高差,不过需进行加强处理:有错层部位加大梁的刚度,在错层处楼板加腋,以保证水平剪力的传递路径。
四、 结语
建筑结构设计是建筑工程的开端,其需要设计师具有扎实理论功底和创新思维,以及严谨的设计工作态度。对于结构设计中出现的问题,设计师要积极采取相应的措施进行解决,保证建筑结构设计的合理性和科学性,以此来保证建筑结构的稳定性和建筑工程质量,推动建筑行业的不断向前发展。
参考文献
1、引言
当前我国正处在城镇化和工业化快速发展的重要时期,面临着来自各方面的挑战和矛盾,其中能源问题已经成为了影响发展进程的重要问题之一。而据有关资料统计,无论是在发达国家还是发展中国家,建筑能耗在总能耗中所占的比重达到了25%~40%。因此开展建筑节能领域的研究,加强土木工程建筑节能措施的贯彻落实具有重要的现实意义。
建筑能耗主要是指建筑消用能耗,具体来说包括采暖、热供和照明等方面。而土木工程建筑节能主要是指在确保居住地方的舒适环境之下,在恰当的使用和技术进步的基础上,通过一些途径比如经济结构上的合理化以及科学的管理模式,加上对新型保温材料的采用 从而有效地降低建筑能耗。一般来说,土木工程建筑物具有寿命长、稳定性高等特点,建成之后就比较难改变其主体结构和基本功能设施,所以要想对建筑物进行节能改造是很困难的,因此需要在土木工程建筑开始建设之前就要充分考虑其本身的能耗问题,并采取相应的措施才最大限度地降低建筑物的能耗,包括建筑物的设计、构造的处理和相应的环境控制设备系统等方面。只有这样,才能既发挥出建筑本身的功能,又减少对居住环境的影响,实现可持续发展的目标。
2、我国建筑节能方面的主要问题
2.1 对建筑节能的认识和重视程度不够
这是目前一个普遍存在的问题,在很大程度上制约和影响了我国建筑节能措施的应用范围和节能目标的实现。在房地产行业快速发展的大环境下,我国大部分城市的土木建筑发展迅速、层出不穷,然而有的开发商对建筑节能的认识不够,导致其不够重视,主观积极性也不够高,这在一定程度上影响了建筑节能领域相关措施的推广和技术进步。另一方面,有的开发商在自身经济利益的趋势下,盲目地追求建筑本身样式上的新奇,过分注重建筑风格,使得很多建筑脱离了当地的实际情况和自然条件,造成了建筑物在节能方面的局限性和相关无法弥补的不足。
2.2 建筑节能技术还存在一定的不足
应该说建筑节能本身是一项综合性和专业性很强的系统工程,涉及到多个学科的多方面的知识,对其相关理论和技术的研究也是一个相对长期的过程。建筑节能贯穿于土木功能建筑的全过程,包括设计、施工、维护、材料、人员、装备等。一方面我国在建筑节能方面起步较晚,这不光使得我国在建筑节能的技术上与发达国家存在较大的差距,并且这种差距在短时间内还会越来越大,同时也造成了国民对建筑节能的认识程度还有待提高,需要继续大力宣传和普及建筑节能方面的知识。另一方面,我国从事建筑节能的研究人员和施工管理人员还比较缺乏,专业人员不足使得相应的科研成果较少,而施工管理人员的缺乏又造成了建筑节能监管的不到位。这些都在一定程度上严重制约了我国土木建筑节能领域的发展和应用。
3、开展土木工程建筑节能的几点措施
3.1 加大宣传力度,普及建筑节能知识
目前我国大多数人对土木建筑节能在认识上存在的一定的误区,认为建筑节能往往是开发商或者一些单位部门应该考虑的事情,并且往往是以牺牲个人的生活标准和层次为代价。这种错误的认识不但严重影响了建筑节能的理念在我国的传播,为营造建筑节能氛围制造了障碍,还在一定给建筑节能工作的开展和节能措施额影响带来了诸多不便。为此,我们要加大宣传的力度,树立以人为本的观念,普及建筑节能知识。建筑节能不是要降低建筑标准和使用水平,因此将建筑节能片面地理解为“低标准”和“简易房”的认识是完成错误的。相反,建筑节能是国家大力提倡和开展的一项能源政策,它不光适应了社会发展对能源提出的新要求,而且是构建社会主义和谐社会、实现可持续发展目标的重要途径。建筑节能主张在保证居住条件和环境安逸舒适的基础之上,采取新技术新方法,科学合理地利用能源,降低和避免一些不必要的能源消耗。这不仅降低了生活成本,还从侧面提高了我们的生活层次和质量。
3.2 加快技术创新,开展建筑节能措施的研究
土木工程建筑节能技术的实现要紧紧依靠发达的科学技术,充分利用现代技术创新,只有这样才能在最短时间内提高建筑的性能和节能水平,达到国家可持续发展的技术指标,真正做到建筑过程中不浪费,实现资源的最大利用程度,保护能源。从建材的选择开始,就要考虑到节能性,在建筑过程中,建材的使用等要尽量选择技术含量最高的方案,节约材料的消耗,争取在建筑过程中少用甚至不用不可再生的资源,充分利用绿色能源。利用性能良好的建筑能源,是现实能源高效利用的前提和保障。节能建材要求具有相当的强度和耐性,并且能够实现良好的保温隔热效果。在建筑中使用的水管等都要求配备防水,隔声等专用功能。要实现土木工程建筑节能,坚决不能使用具有污染性的建材,清洁能源是首选,土木工程施工过程中,要严格控制有毒有害物质的排放。
3.3 加强管理机制,确保建筑节能措施的落实
国家制定了一些列的建筑节能指标,并且也有配套的法律法规进行监控和控制,但是由于建筑节能提出时间较短,国内仍然存在着执行不力,监管不严的问题。国家也未能建立完善的节能技术创新鼓励和扶持政策。目前我国的土木工程建筑节能进程比较缓慢,这很大程度上是由相应的法制体系和鼓励政策决定的。所以,制定推进土木工程建筑节能政策成了当务之急。当然,还需要严格按照法律法规执行相应的节能标准,政府对现有的建筑节能法律体系进行完善,并建立强大的监督约束体系。抓紧建设政策扶持和技术服务支持体系。结合我国国情,吸收利用国外的建筑节能成功经验。对于那些提前实现我国建筑节能标准或是超额完成建筑节能要求的施工单位给予物质上的奖励和政策上的扶持。国家可以设定相应的节能建筑标志制度。
4、结束语
在土木建筑中提倡使用节能措施不仅能够提高人们的生活水平和层次,加快社会经济发展,还能够改善大气环境,降低环境污染,极大地缓解当前能源消耗上的紧张局面,实现人类社会的可持续发展。我们不仅要认识到在建筑节能领域与发达国家的巨大差距,加快技术创新,还要大力普及节能措施,使新技术及时惠及人们的生活。
参考文献:
新形势下,随着现代化科技的蓬勃发展,以及建筑工程规模的不断扩大,促使建筑工程项目在技术管理和成本控制的研究工作越来越受到人们的普遍关注和重视。在建筑工程项目的施工过程中,加强对技术管理和施工成本的有效控制,对于建筑工程项目的进度、造价、质量及控制等具有极为重要的影响。为此,本文通过结合建筑工程项目中技术管理与成本控制所涉及的一些内容情况展开讨论,现具体分析如下。
一、建筑工程项目技术管理的相关内容
(一)建筑工程项目加强技术管理的重要作用
一般情况下,建筑工程项目的技术管理是在按照施工合同约定的工期、质量等要求的基础上,通过对工程项目的施工准备阶段、施工阶段和竣工后阶段等过程实行技术管理,以达到最大限度控制工程造价的重要手段。通过建筑工程项目技术管理,能够有效控制施工准备阶段各种原始资料的调查分析、施工组织设计的编制、图纸会审等,能够保证施工过程中施工方案编制与实施的合理性、施工技术选用的准确性、财务管理的高效性,从而实现返工及返修损失的降低,施工方案和技术的优化,为工程项目高质量高效率按期完成起到关键性作用。具体来说包括以下三个方面。一是为整个工程项目能够按照科学技术及其发展规律进行施工要求提供保障,保证了施工的正常进行;二是通过逐步提高工程项目的管理水平及施工人员的素质技能,为工程项目能够预见性地发现并处理各种隐患提供了必要支持;三是通过充分发挥工程项目的人力、物力和财力,为工程项目降低工程造价、保证质量、提高经济效益和社会效益等具有很大帮助。
(二)建筑工程项目加强技术管理的对策分析
1、建立健全建筑工程项目的质量管理制度
从建筑工程项目的质量管理来看,一般包括了明确各部职责和工程质量目标;细分工程质量目标到各施工部门,并做好详细交底;工程项目实行全过程的质量监管和控制;定期监测相关的产品质量等内容。为此,施工管理人员在建立健全建筑工程项目的质量管理制度时,为确保制度的全面性、有效性和可执行性,应该从这几个方面入手,努力构建完整的施工质量管理制度体系,从而确保施工质量管理制度能得到充分发挥。
2、认真落实施工图纸的审核工作
施工图纸的审核工作,是实行技术管理的一个重要环节。主要包括对图纸设计意图的理解、施工关键部位的准确等。施工企业要在工程项目中标后做好项目范围的识别和相关的责任工作,并在工程项目施工前对图纸加以核实。通过沟通和交流,促使施工单位与监理单位能够尽快了解设计方对施工项目的设计意图与质量要求,从而保证施工材料和设备的选择、施工进程的规划等工作的准确性,此外,通过认真落实施工图纸的审核工作,还能够对施工过程中的未知因素加以及时控制和管理。
3、明确施工技术管理的职责,提高技术管理水平
在建筑工程项目中,施工单位还应该将技术管理的责任落实到个人。可以通过建立健全施工管理责任岗位制,让施工人员明确各自的责任,并通过完善施工技术管理奖惩制度,对马虎作业、操作不规范的人员进行相应的惩罚,对在技术管理中表现突出的员工实行奖励,激发施工人员的积极性,树立正确的责任意识,从而实现技术管理水平的提高。此外,施工单位还可以通过组织技术管理人员学习施工现行规范和验收规范等方式,让技术管理人员明确各个工程项目的各个环节的技术要求及质量标准,组织技术管理人员参与技术培训、交流及演练等,进一步提高对工程项目的管理能力。
4、提高建筑工程项目技术资料的管理能力
在建筑工程项目中,技术资料不但起到了指导施工和保证工程质量的重要作用,同时,还是施工单位在进行改建、维修及管理等方面的重要依据。因此,施工单位在要求和提高技术资料管理人员方面,应该尽量从以下几个方面着手。包括:(1)认真落实技术管理人员的执业资格、岗位职责与资料管理流程的规范工作,技术管理须持证上岗,并严格按照技术资料管理制度进行管理;(2)依据《建设工程文件归档整理规范》及相关规定,确保技术资料填写标准。包括施工资料的编辑、整理、收集等各个方面;(3)落实施工计划和记录方面的管理,促使风险管理、成本管理、进度管理和质量管理等能得到有效控制,预防和减少潜在的施工隐患。
二、建筑工程项目实现成本控制的有效途径
(一)制定科学、合理的施工方案,优化施工组织设计
在建筑工程项目中,施工方案的制定和采纳,直接影响到工程项目的工期、设备和材料的选择等。为此,施工单位可以从施工方案的制定上,优化施工组织设计,实现施工成本的有效降低。首先,施工单位应在准确了解工程项目的前提下,通过组织专家对投标文件的施工组织设计进行审查并制定施工方案;其次,施工单位应该在节省成本投入、获取最高效益和保证工程质量的前提下,从多个方案中筛选出最优方案,最后针对方案进行材料采购及施工等。例如在工程项目的临时设施搭建时,通过专家审查等工作后,可以从自建、租用或两者结合等方向出发制定方案,根据成本、工期等不同进行筛选。
(二)重视对建筑工程项目各种费用的控制和利用
建筑工程项目的费用支出主要包括人工费、材料费和机械使用费等,施工单位可以从以下几方面加强对工程费用的控制和利用。在人工费方面,要使施工人员树立正确的成本意识,让施工人员转变观念,有意识地减少浪费,并将安全生产、文明施工与零星用工依据5%~10%的比例实行包干,同时,对用工数量实行成本控制等;在材料费方面,可以通过ABC分析法将施工材料按一定金额进行划分,合理安排采购批量和批次,同时,施工单位应该充分了解市场价格变动,控制材料买入成本,合理组织运输,降低运输成本,此外,可以实行限额领料制度、加强现场材料管理和改进施工技术,控制材料用量;在机械使用费方面,则需要在严格按照清单采购机械的前提下,充分利用现有设备,做好维护工作。
(三)加强施工现场的管理
在加强施工现场管理方面,对于安全事故多发区,可以采用24小时不间断监管的方式及设备,并通过安排专业技术能力强、高度负责的人员进行施工现场的监管工作,进一步预防和减少不必要的安全隐患。同时,可以通过技术管理奖惩制度的完善和严格执行,让全体施工人员加强安全意识,从根本上消除因施工人员马虎作业等引起的安全事故,确保工程项目的顺利进行。
(四)加强控制施工合同中的各类条目
加强施工合同中的各类条目的控制力度,包括合同变更、索赔等,可以通过及时与设计方、监理方和施工单位进行沟通并达成协议,进行合理变更或索赔。在合同签订完毕后,施工单位应该做好合同文件、补充协议、工地会议纪要、工作联系单等管理工作,以免因合同问题而给工程项目带来不必要的成本支出。
三、结束语
总的来说,在建筑工程项目中加强技术管理和成本控制,关系到施工企业的技术、经济、质量、安全等问题。对于帮助施工企业赢得更多的经济效益和良好的社会效益,同样具有极为重要的作用。
参考文献:
一、土木工程的概念及特征
1.概念
土木工程在我国有很早的发展历史,中外学者对之都有一定程度的研究,由于各自的观点及研究方向不同,学者们对其下的概念也并未统一。笔者在总结以往学者研究成果的基础上,也有自己的见解。土木工程,顾名思义,实乃土、木二者结构所造工程之意。说得最直观一点就是修房造屋、建桥铺路。早期的土木工程用到的材料无非就是木、石、土三种材料,直到后来科技的发展,土木工程行业才引进了钢筋混泥土以及高分子化学材料等。因此,笔者认为:土木工程是是指应用各种建筑材料所进行的建设工程的总称,它不但包括整个勘察、设计、施工的过程,而且包括工程建设的成果,如公路、桥梁、楼房、地下设施等等。土木工程的发展,既方便了普通居民的生活,同时也方便了我国军事领域各种设施的发展。在发展的过程中,土木工程也呈现出自己独有的特征。
2.特征
(1)勘察、设计、施工过程的复杂性。一项工程在进行建造之前,需要进行工程建造地址的前期勘测工作,在这一阶段需要反复勘测地址,考虑各种有利和不利因素,特别是遇到复杂地质条件时,勘测工作需要特别仔细,不得有半点马虎大意。工程在进行施工之前,应当由专门的设计机构进行设计,设计主要是以图形、模型和图纸的方式展现出来。在设计阶段,需要充分考虑建造物的承重结构、外形图案以及避免恶劣天气的方案,如避雷针的设计。一个优秀的建筑物,必然有一个特别好的勘测、设计和施工,三者缺一不可。
(2)选取建筑材料的独特性。土木工程离不开材料的选取,特别是现代建筑行业的发展,传统的材料已经不能满足其需要。很多外形独特,功能特别的建筑物对建筑材料的选取也有特别的要求,如隔音玻璃的使用、高强度轻薄型材料的使用以及超轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料的应用等等,无一不表明土木工程行业建筑材料选取的独特性。然而,高质量的建筑材料必然要高昂的价格,同时,也并不是所有的高质量的建筑材料都适合所有的建筑物,因而,我们应当继续探索,善于发现新生事物,使得土木工程行业能够发展得更好。
(3)建筑对象的广泛性。土木工程建造的对象特别多,主要包括陆地和海洋。陆地的建筑又分为地上和地下。地上主要有公路、铁路、房屋、隧道以及峡谷之间的桥梁等等;地下的建筑如地下管道、管线、地下军工厂、地下实验场等等。土木工程海洋领域如围海造田、海上桥梁、海底电缆及管道等等设施。无论是陆地还是空中,土木工程技术都发挥了应有的作用,可见,其对象非常的广泛。
二、土木工程的历史发展状况
1.古代土木工程发展状况
我国古代的土木工程比较发达,在时间上有一个很大的跨度,它起始于公元前5000年,直到17世纪中叶,这期间经历了大约7000年时间。著名的万里长城、都江堰水利工程、赵州桥等古建筑都是我国古代土木工程发展留下的宝贵遗产。虽然那时的发展水平有限,古建筑没有应用到一点现代科技因素,但至今仍巍然屹立。它们的存在表明了我国古代土木工程行业发展水平之高,不只是在国内,即便与国际相比也毫不逊色。
2.近代土木工程的发展状况
近代土木工程的大发展大致时间是17世纪中叶到20世纪中叶,大约历经了300年时间。在这一发展期间,人们开始倾向于研究人造建筑材料并应用到建筑行业中来,人造材料的应用逐渐占据了主流地位,大有取代传统材料之势。随着人造材料的大量应用,传统的建造理念已经被彻底颠覆,人们不再迷恋于长期建造经验,开始注重科学建造理念的培养。建造技术方面,大型机械设备开始应用,各种新的施工方法也开始应用,人们开始尝试挑战复杂的建筑环境,著名的埃菲尔铁塔就是这一时期建成,直到今天依然是世界奇迹。
3.现代土木工程发展状况
20世纪中叶是现代土木工程发展的起始时间。现代土木工程完全依托于现代科学技术的发展。各种新型建筑机械大量应用到建筑行业中来,如高分子化学材料、高强度钢筋混泥土、高强低合金钢等等应用非常广泛。在设计构图方面,大型计算机的运用增强了建筑设计运算和绘图的能力,力学分析与计算更加科学化。高难度的施工作业已经不再是不可逾越的鸿沟,如高原冻土、海底隧道等在前人想都不敢想象的事情,如今变为现实。
三、土木工程未来发展前景
随着科技不断地进步,我国改革的浪潮势如破竹。在科技与改革双重作用下,我国的经济突飞猛进,经济的发展又推动了建筑行业的发展。展望未来,城市化的进程逐步加深,这为土木工程的发展提供了契机,我国将面临空前的建设。在建设大潮下,如何站稳脚跟,并于国际接轨,是土木工程行业面临的一大挑战。作为新世纪的一代,我们能够在这样一个大环境中施展才干、向国际水平发起冲击是十分幸运的。然而,如何把握世纪之交时土木工程学科的发展趋势,开创具有中国特色、具有国际一流水平的土木工程学科的新纪元,是对我们跨世纪一代人的严峻考验。随着土木工程行业的发展,地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的,而人口增长的速度是不断加快的。因此,人类为了争取生存,会不断地拓展土木工程的领域,未来土木工程发展的必然趋势是:向高空、地下、海洋、沙漠、太空等领域发展。这样的发展领域看似遥远,实际非常的迫切。因为地球的承载能力是有限的,而人口不断呈上升趋势,人们为了生活必然要大兴土木,长此以往,地球将超限,威胁人类的生存。为了缓解这一紧张态势,人类不得不考虑向另外的方向发展。另外,由于自然灾害频发,对土木工程提出了新的课题,对于如何有效避免灾害袭击,成了土木行业的一大考验。未来的土木工程不仅要求具备抗震、抗洪、抗风等性能,而且要求具备抗暴、抗海啸、防火、防撞、防辐射等性能。相信随着科技的发展,土木工程所面临的难题都将迎刃而解。
中图分类号:TU-0 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2014)10-
土木工程从远古时期就已经存在,由原始的伐木采石,建造出模仿天然掩蔽物的人类居住场所,到新时期的超高层建筑、水利工程、超高长跨度桥梁,土木工程的发展与变化,代表了人类发展的历程。在历史的发展过程中,土木工程的理论、分析手段、施工技术、地基处理都有了更多的发展与突破。21世纪人们生活水平不断提高,而经济飞速发展为土木工程带来了更多的要求,所以根据土木工程发展现状,分析未来土木工程发展方向,是非常重要的工作。
1.土木工程发展意义
土木工程的根本含义是征服大自然,通过人力实现自然界带来的效果。随着各项土木工程技术的发展,各种高层建筑拔地而起,桥梁、水利工程、公路使人们的生活更加便利。土木工程是提高人类居住环境与交通的核心产业,提高土木工程建设水平,完善土木工程发展体系,实现社会、环境、经济共同发展的根本性目标,是土木工程发展的重点。人类需要良好的生存空间,舒适的生活环境,为了获得更好的居住环境,更加优秀的土木工程技术将不断出现。
2.土木工程发展现状
为了明确土木工程未来发展趋势,必须明确土木工程发展现状,通过现状分析出土木工程的特点。
2.1土木工程理论发展
土木工程发展由两方面组成,分为土木工程理论与设计,理论是土木工程的基础,设计是通过实际证明理论的过程,只有成熟的理论作为基础,才能使土木工程设计真正的得到进步。土木工程理论由力学、计算机、统计学等多种学科组成,必须通过多个学科的综合知识体系,确保土木工程理论的可靠性。近年来计算机技术不断成熟,土木工程也进行了飞越式的提升,根据道路、桥梁、建筑等土木工程,分别开发了多种模拟施工计算软件,这些软件为土木工程设计的突破带来了很大支持。信息化进行不断加速,而土木工程的相关资料与技术可以快速传播与交流,我国土木工程通过网络吸收每个国家优势的理论与技术,并且在网络上交流先进的土木工程理论。
2.2土木工程设计发展
土木工程设计摆脱了传统设计的缺陷,全面分析了土木工程的环境、经济、安全等因素。新型材料、结构、工艺、施工方法不断出现,人类可以将土木工程的规模扩大化,高层建筑也在不断增长,超高层、超跨度复合结构体施工技术也在不断成熟,土木工程设计逐渐向长、高、柔方向发展。土木工程设计建立在基础理论上,随着土建项目要求更加复杂,土木工程设计也需要更加多样化,只有及时吸收新技术,把握住新优势,才能使土木工程设计更加优秀。目前,土木工程设计已经得到了很好的发展,在受力、形式方面比较成熟。
2.3土木工程施工发展
施工发展主要体现在材料、设备、工艺这三个方向,其中材料中发明了复合高强钢材、碳纤维、玻璃纤维、双层玻璃、镁合金、镀膜玻璃、铝合金、节能混凝土等新型建筑材料,新型材料在许多建筑中得到应用,也为大型土木工程建设提供物质基础。工程实施设备更加自动化、科学化、机械化,通过新型施工机械,可以使大规模土木工程得以实现,有效提高土木工程建设发展速度。在城市地下工程中,也出现了各种不同的施工工艺,例如明挖、暗挖、盖挖、盾构、沉管、冻结、注浆等工艺技术,为地下空间开发打下了坚实的基础。
虽然我国土木工程在理论、设计、施工中得到了很好的发展,但是技术水平与发达国家相比还存在一定不足,为了提高我国土木工程发展水平,必须加强新型结构、新型材料、新型技术的研究与应用,将土木工程理论与技术完美结合,帮助土木工程收获更大的成果。
3.土木工程未来发展趋势
社会经济水平不断提高,大型城市与超大型城市数量飞速增长,人们对生活空间的作用提出了许多要求,寸土寸金已经成为城市居民的共识。为了应对日益增长的人口基数,高层、超高层建筑数量不断增加,有限的城市空间得到了极大的应用,已经成为城市发展的主要建筑体系,受到社会各界的重视。城市飞速扩张的同时,不仅仅对生存空间提出了要求,也对电力、能源提出了许多要求。大型水利工程建设、矿产资源开发、石油、天然气的运输,都是城市经济发展的重要影响因素。所以在我国建设大型公共土木工程,是非常重要的国家建设项目。我国能源分布较广,一般在西南地区存在较多的能源储备,所处地区地形特征较为复杂,并且山区、高原、丘陵等环境较多,导致资源开发较为困难。为了提高大型土木工程建设速度,实现水利工程建设、矿产资源开发等工程项目,采取大跨度桥梁与隧道是工程建设的关键因素。
从以上几种发展形式来看,未来的土木工程将逐渐应用于高层建筑施工、水利工程建设、矿产资源开发、能源运输等工程之中,通过大跨度桥梁与超长隧洞,改变自然环境带来的阻碍,实现更加快速的经济发展。通过精密的理论研究、新型工程材料、先进施工工艺,实现大跨、复杂结构、高层的土木工程建设,逐渐将大型土木工程普及到工程建设中,这就是未来土木工程的发展方向。
4.结语:
我国土木工程部分领域已经在世界中名列前茅,但是土木工程理论、设计、施工中还存在一些问题。为了提高我国土木工程建设水平,需要积极学习发达国家土木工程技术,合理运用土木工程技术,实现经济腾飞发展。在未来的土木工程研究中,需要加强结构形式、建筑材料、施工工艺等探索与研究,也需要加强土木工程理论与技术的融合,实现更大的突破。
参考文献:
[1] 任秋荣,叶龙,李向召.土木工程发展现状及趋势[J].制造业自动化,2011(12):150-152.
中图分类号:G642文献标志码:A文章编号:10052909(2012)06006802一、土木工程专业的培养目标
根据《高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲》[1]可知,土木工程专业培养掌握土木工程学科的基本理论和基本知识,能在房屋建筑、隧道与地下建筑、公路与城市道路、铁道工程、桥梁、矿山建筑等的设计、施工、管理、咨询、监理、研究、教育、投资和开发部门从事技术或管理工作,具有初步的项目规划和研究开发能力的高级工程技术人才。
二、土木工程专业与建筑设备工程的联系
房屋建筑是土木工程内容之一,而建筑设备工程是房屋建筑中不可缺少的组成部分,必须与建筑、结构相互配合才能发挥建筑物的应用功能。各种建筑设备工程都离不开管道,在建筑物中要安装这些管道,不可避免的要穿越墙体、楼板和基础,土建施工中要预留穿过楼板的孔洞,如果没预留,临时凿洞,既浪费劳动力又影响施工质量,这些说明了土木建筑工程与设备工程之间有着密不可分的关系,土木施工技术人员必须对设备工程知识有一定的掌握和了解。
三、土木工程专业建筑设备工程课程内容在教学中存在的问题
(一)课程内容与土木工程专业联系不大,与专业其他课程有重叠
建筑设备工程是土木工程专业的一门应用性专业技术课程。学生学习的目的在于掌握建筑设备工程技术的基本知识和基本理论,具有综合考虑和合理处理各种建筑设备与建筑主体之间关系的能力,从而能做出适用、经济的建筑设计。该课程并不要求土木专业学生掌握建筑设备工程技术的理论基础和相关各类工程的设计计算。如在课程中,设置了室内给排水管网、室内供热管网,以及通风管道等有关建筑设备工程设计计算的内容,这些内容是建筑环境与设备工程专业的核心内容,而对于土木工程专业,根据专业培养目标,不要求学生具有建筑设备工程设计的能力。
此外,课程中对流体力学、传热学、电工学基本知识的讲述占用了一定篇幅,这三门课是建筑设备工程的专业基础,这些知识的学习有助于学生掌握建筑设备基本知识,而该课程本身内容较多,且在土木工程专业开设的流体力学和电工学课程中已有讲述,课程中这部分内容的设置既占用了学习时间又分散了学习精力[2]。
(二)课程中与土木工程专业有关的内容范围较小
根据专业培养目标,土木工程既包括房屋建筑工程也包括桥梁隧道工程,因而与土木工程有关的设备工程既有房屋建筑内的设备工程,也有与桥梁道路有关的室外设备工程。现有的《建筑设备工程》教材主要包括建筑给排水、供暖工程、通风空调、电气照明等内容。这些内容主要是房屋建筑内的设备工程,只涉及了与土木工程专业有关的部分内容,而对于与房屋建筑外的土木工程有关的设备工程没有讲述。如课程中涉及到供暖工程,只讲述了室内采暖,没有室外采暖管网的布置敷设以及施工安装等内容,而这些内容涉及到管沟的建造以及与室外构筑物、交通线路、各种管道的相互协调等,与土木工程有一定联系,有助于培养学生的专业技能。
12高等建筑教育2012年第21卷第6期
王利霞土木工程专业建筑设备工程课程内容改革研究
(三)课程中关于各种系统工程施工图识读的内容较少
对土木工程专业而言,建筑设备工程课程重点应放在建筑设备与建筑主体结构的关系,以及建筑设备与建筑施工技术的结合上,而建筑设备工程施工图能充分反映这两个方面的内容。在现有的教材中,具有专业针对性的教材很少,各种专业使用的建筑设备工程教材内容基本相同,教材中没有完整的室内外给排水施工图、室内外供热管网施工图、空调和通风系统施工图,以及这些图纸的识读方法,教材中关于各种建筑设备工程施工与土建施工相互配合的内容也较少。土木专业的学生看不懂设备施工图,在施工过程中难以实现设备与结构、建筑外形的相互协调。
四、土木工程专业建筑设备工程课程内容改革建议
(一)删去各个系统水力计算内容,删去课程中流体力学和电工学相关知识
建筑设备工程课程涉及内容繁杂,包括采暖、通风空调、室内给排水、燃气供应以及相应的专业基础知识—热工流体知识。内容几乎涵盖了建筑环境与设备工程专业的所有内容。内容非常多,而建筑设备工程课程对于土木专业来说并非主干课,教学时数较少,因而在较少的时间要学习较多的内容,教师和学生都很吃力,且效果不佳。因此,对于土木工程专业,应删去供热、给排水、通风空调系统的水力计算以及流体电工等专业基本知识和内容。
(二)增加室外管网的布置敷设及施工内容
建筑设备工程包括各种管网,如给排水管网、供热管网、通风空调管网、燃气管网等。建筑设备工程与土木工程的联系主要体现在各种管网布置、敷设及施工与土木工程的相互协调上,这些内容也应该作为建筑设备工程的主要内容之一。教材不仅要讲述室内管网的布置敷设,而且还应增加室外管网布置敷设及施工安装等相关内容。
(三)将各种设备工程的施工方法和施工图的识读作为重点内容
土木工程专业学生学习建筑设备工程主要应强调应用型知识,在教材中,应向学生提供必要的数据、施工方法、常见质量通病及预防措施、验收规范要求等知识,应把施工方法及施工、土建的配合作为重点内容,在教材中应增加各种系统的施工图,强化学生的识图能力。
五、结语
在土木专业中,建筑设备工程是一门应用性的专业技术课,针对该课程内容多、课时少的特点,以及结合土木工程专业要求,对现有教材内容进行适当增减,突出重点内容,编写出专业针对性强的教材,以培养土木专业学生具有协调建筑结构与设备施工的能力。
纵观土木工程发展史,土木工程建设在和自然斗争中经历了古代、近代和现代3个历史时期,从最初的萌芽时期和形成时期到如今的发达时期和成熟时期。从最初的简陋住房到如今的多功能超高型建筑,可以说,土木工程业已经发生了翻天覆地的变化。进入21世纪以来,随着科技的发展和人民生活水平的提高,土木工程行业越来越成为国民经济发展的支柱产业,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。
1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。
2土木工程的发展现状
自从20世纪中叶第二次世界大战结束以来,土木工程业取得了飞速的发展,这时期的土木工程拥有良好的现代科学技术,先进的工程设施体系和持久耐用的建筑材料,并且随着计算机技术的不断提高,也为土木工程的发展注入了新鲜的血液,为此当今的土木工程呈现出以下几个特点:①工程功能化;②交通高速化;③施工过程工业化;④理论研究精密化。为了适应时展的需要,世界各国都建造了很多标志性建筑,例如我国上海的环球经融中心大厦,楼高492米,还有中国台湾的台北101大厦高508米,它们的出现都是当代土木工程师们智慧的结晶,如今,我国新的高楼大厦、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、新技术被大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。
3土木工程的发展趋势
3.1高性能材料的发展
随着未来科学技术的不断发展,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。单一的材料将难以满足要求,复合材料也就应运而生,另外,材料的功能也将从单一的功能向多功能方向发展,并且为了适应土木领域的可持续发展,材料的使用也必须节能和环保。
3.2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,信息和智能化技术将全面引入土木工程,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。计算机技术的引入将对土木工程领域的发展产生巨大的改善,其主要有四个方面的改善,分别为信息化施工、智能化建筑、智能化交通、土木工程分析的仿真系统。人们通过计算机技术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。
3.3环境工程
进入21世纪以来,环境问题已经越来越成为人们关注的热点话题,气候问题更是对人们的生产生活产生了巨大的影响,为了更好地满足人与自然协调发展,坚持可持续发展战略,土木工程与环境工程必将融为一体不可分割,城市综合症、雾霾、土地荒漠化、气候变异、冰川消融、海水上升等一系列问题无不与土木工程息息相关,对于当代土木工程师来说,如何有效合理地解决大型乃至超大型建筑建设对环境的污染等问题,必将是土木工程师们在未来重点研究和思考的课题。
3.4建筑工业化
随着建筑业体制改革的不断深化和建筑规模的持续扩大,建筑业发展较快,物质技术基础显著增强,但从整体看,劳动生产率提高幅度不大,质量问题较多,整体技术进步缓慢。为确保各类建筑最终产品特别是住宅建筑的质量和功能,优化产业结构,加快建设速度,改善劳动条件,大幅度提高劳动生产率已是未来发展的必然趋势,为了适应土木建筑领域快速高效的发展,实现建筑工业化是必然的趋势。它的发展有四个重要方向:建筑设计标准化、构配件生产施工化,施工机械化和组织管理科学化。
3.5海底建筑
2010年4月26日,随着中国大陆第一条海底隧道厦门翔安海底隧道建成通车,中国海洋这片美丽而又神秘的领域,在中国土木工程师伟大的探索与创新下,逐渐揭开了面纱,在今后的几十年甚至几百年,海底建筑将会是一种全新的建筑形式,有效利用海底空间是未来土木工程发展的一个必然趋势,同时也对土木行业提出了巨大的挑战。目前在全球范围内,较为出名的海底建筑有马尔代夫的海底餐厅、迪拜的水铁饼酒店,相信在不久的将来,一定会有更多奇特的海底建筑出现。
3.6结构形式
随着当今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。土木工程中一些复杂的结构工程的计算将得到解决,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。
3.7新能源和能源多极化
土木工程管理是将建筑的设计、规划、建设、竣工、验收等步骤结合起来,实现人与自然的完美融合工程的管理建设。随着我国的改革开发,我国的经济体制发生变化,土木工程促进我国建筑工程的快速发展,为我国的经济建设提供了良好的技术支持。随着现代科技的快速发展,人们逐步拓展现有的施工方式,拓展建筑规模,提升科技水平,改变造型,创新发展符合现代人们的审美设计方案。在土木工程施工过程中,运用有效的建筑新材料,提升土木工程施工的质量合理性。传统的土木工程施工管理已经无法适应现代的经济建设发展需求,需要以良好的土木工程项目管理创新思想,不断提升土木工程技术的开发和利用,运用现代科技,创新完善土木工程的各类技术手段和发展趋势,不断提升土木工程时代经济脉搏,以有效的土木工程项目管理标准方法,提升土木工程项目管理水平。
1土木工程知识经济的快速发展要求
伴随着人类社会的快速发展,人们对于现代知识发展的需求逐步改变。从资本主义国家中分析实际的发展状况,明确实际知识产业的发展标准形式,明确GDP增长水平,明确知识技术对于推进国家发展的重要意义。但土木工程在现代建筑工程发展管理中还处于基础类学科,以原传统工程知识基础,固有的施工方式,为人们提供良好的物质和技术创新内容。知识经济产业的发展动向:伴随着科技发展的创新,知识经济社会已经逐步改变着我们的生活,推进人类文明发展的步伐。从资本主义主义时展开始,知识产业的发展实现GDP经济的增幅。土木工程建筑是一个建筑工程中的基础类学科,具有自身固有的忒单,是国民经济发展的重要基础元素,是可以推动相关行业发展的重要纽带。通过土木工程项目的实施发展管理,实现土木工程专业技术水平的快速提升,稳定各个地区行业经济的支柱产业发展水平,提升土木工程项目的综合技术管理,确保土木工程项目符合实际工程发展的需求。
2土木工程项目实施发展管理的有效解决对策方案
2.1建立良好的知识产业规划发展标准,提升土木工程人才的快速培养
土木工程建设过程中需要加强多方面专业人才的综合培养,其中包含职业素质水平的培养,专业技能的培养。分析土木工程实际施工的整体培养过程你和学习目标,从实际专业角度出发,准确的判断实际培养的职业素质和职业道德建设标准。按照实际有效的定期开发标准,定期组织施工人员进行知识交流分析,激发员工对于知识学习的热情,提升土木工程项目管理技术培训课程的热度,实现土木工程员工之间技术上的实时沟通,这是有利于土木工程项目整体施工管理的,可以提升土木工程管理的实时性和准确性。
2.2加强土木工程专业物料的制度监督控制管理,确保材料的安全性
土木工程中,按照国家规定施工用料的基本要求,从源头上分析可以有效提升建筑用料的质量目标价值。施工企业需要做好有效的建筑用料采购和质量检测工作,矜持有效的公开公正管理,拒绝暗箱操作,裙带关系,防止因为私利影响土木工程施工材料的质量。按照土木工程整体施工管理各个阶段的材料使用情况,对相关的账务进行分析,明确建筑用料的来源和去处,明确物料损毁情况,对物料的质量水平进行严格的划分,避免物料质量下降不足,造成责任划分不明确的现象,确保建筑用料的安全合理性。
2.3严格的规范土木工程建筑施工的标准,确保施工质量标准反馈的真实性
按照土木工程建筑施工的管理标准,将土木工程监理单位与建立单位的利益关系进行分割,避免因为利益关系问题,造成施工质量管理实施过程受到影响。载工程的建设中,需要严格的管控施工标准,严格的遵照有效实施和检验的过程,对工程质量进行合理的把控,明确土木工程项目管理的阿全性标准。
2.4制定完整详细的施工技术实施方案,对整体施工进行管理控制
建筑施工过程中,往往在各个步骤涉及多方面的内容,其跨度长、时间不确定性因素多。为了有效的提升整体施工有效实施发展计划水平,需要根据施工计划标准进行相关参考工程的数据分析,充分考虑建筑施工过程中可能产生的各类风险问题,对施工质量、施工造价、施工成本、施工工期等因素进行分析,综合考虑施工实施方案的合理性,尽可能以科学有效的施工管理标准要求实施。施工计划书、施工方案都需要从施工整体的发展需求进行管理和把握,确保施工技术实施方案的完整性和合理控制性。
3结语
综上所述,土木工程项目管理中需要对项目管理涉及的各个方面的内容进行细致的研究,以可持续稳定发展为经济战略前提,培养优秀的专业技术人才,提升经济价值,创新发展科技研究成果,提高环保节能功效,优化产业发展管理模式,提升每一个项目中每一个环节的管理质量,实现土木工程的项目可持续性管理。
作者:吴杰 单位:浙江五洲工程项目管理有限公司
参考文献
土木工程是一个国家建设和发展中的重要内容,它涉及了很多方面,比如说桥梁、公路等。可以说一个国家发展的速度和程度跟这个国家的土木工程发展休戚相关。我国的土木工程业发展速度还是比较迅速的,但是不管什么行业的发展都不可能是一帆风顺的,在中国几十年的探索和改革中,土木工程方面的发展也取得了一定的成就,科技的发展是土木工程发展的重要保障和根本动力。为了进一步加快我国土木工程的发展,还要加大对土木工程的研究力度。
1、土木工程概述
土木工程对于一个国家的发展是至关重要的,然而,土木工程具体指的是什么、涉及到了哪些方面的内容并不是所有人都了解的。其实,土木工程就是指公路、桥梁这些工程的总称,并且土木工程本身涉及了很多方面的内容,主要包含了工程建筑材料分析、建筑设备的应用以及建筑施工前的地质勘探。土木工程不是单单的过程设计,它的内容是非常丰富的,而且是层次多样的、结构和门类比较复杂的学科。
土木工程对于我们每个人都不陌生,它跟人们的生活是休戚相关的,而且关系着国家的建设和发展。可以这样说,如果没有土木工程就没有我们今天这样便利的、高质量的生活。土木工程展现人们生活的很多方面,比如说四通八达的交通、居住和办公的高楼大厦以及跨黄河长江的大桥。同时,土木工程给人们的生活提供了很多保障,主要体现在农民可以利用灌溉设施解决农田干旱的问题;城市中的排污管道给城市人民提供了环境保障。
2、土木工程发展的现状
2.1土木工程的理论发展分析
土木工程工程的发展也涉及到了很多方面,其中土木工程理论就是其中非常关键的一个内容。土木工程理论发展是土木工程设计和项目实施的基础环节,占据着关键的地位,土木工程理论是土木工程设计的重要的理论支撑,只有拥有坚实的土木工程理论基础,才能保证土木工程设计得到最大程度地发展。而土木工程理论也涉及了很多方面的内容,它涵盖了工程力学、统计学、计算机科学等重要内容。特别是计算机科学的发展与应用,使土木工程业得到了极大的发展。并且随着信息化进程和信息交流地不断加快,也都推动了土木工程业的发展。
2.2土木工程的设计发展分析
土木工程设计是土木工程发展中非常重要的一个环节,随着土木工程的不断发展,对土木工程设计也提出了更高的要求,土木工程设计已不再是仅凭经验而进行的时代了,更趋向于要全面地考虑土木工程的环境、经济以及安全等因素来进行土木工程设计。随着建筑环境(包含建筑材料、结构、施工方法等)不断改变,人类会面临越来越大规模的土木工程建设,并且对土木工程设计会提出更严格的要求,其中在结构设计方面呈现出更长、更高、更柔的发展趋势。土木工程设计是依靠一定的土木工程理论而进行的,随着土木工程的发展趋向于复杂化,土木工程设计也会发生很大地改变。要运用新技术、新优势来做好土木工程的设计。
2.3土木工程的施工发展分析
土木工程理论和设计最终都要通过土木工程施工来体现,土木工程施工是一个不容忽视的环节。而土木工程施工的发展主要体现在施工材料、设备以及施工工艺方面,在土木工程中,施工材料在不断地更新,越来越多的新型材料被广泛地应用到土木工程中,比如说玻璃纤维增强塑料、双层中空玻璃、各种节能混凝土等材料,这些材料给我国大型土木工程的实施提供重要的保障;而土木工程实施的设备也在不断地向自动化方向发展,设备的自动化不仅提高了施工的效率,同时也为一些操作难度大的过程实施提供了可能。
总之,我国的土木工程业在理论研究、工程设计以及工程施工等方面已经取得了一定的成绩,但是与那些发达的国家相比还存在一定的距离。因此,我国要逐渐地加大土木工程的研究力度,推动我国土木工程业可以迅速发展。
3、土木工程的未来发展趋势
3.1信息化趋势发展
加快信息化建设是我国新时展的目标,信息化建设是利用计算机技术、网络通信技术、智能信息处理技术、自动化控制技术等进行改造。信息化建设可以使一些传统下难实现的工程得以顺利实施,信息化技术将全面革新设计技术和施工技术,信息化建设大大地推动了土木工程业的发展。信息化的社会背景为建筑的兴起提供了更为广阔的空间,对信息资源和对使用者的信息服务进行了优化组合。
3.2高性能材料的广泛应用
随着科技地不断发展和新能源的不断开发,使得越来越多的高性能材料得以广泛地应用到土木工程中,比如说高标号水泥、玻璃纤维混凝土、聚合物浸渍混凝土以及复合型节能混凝土,还有新型的墙体材料的开发,这些高性能材料的应用使得土木工程在结构、设计理论以及施工技术方面得到了新的发展。并且土木工程中钢材也将朝着高强度、良好塑性以及可焊性等方向发展。总之,高性能材料的应用是未来土木工程的一个重要发展趋势。
3.3土木工程向地下、海洋、沙漠扩展
随着建筑业的迅速发展,建筑空间资源已经成为限制建筑业发展的一个重要因素。开发空间资源是解决建筑空间资源紧张的非常有效的途径,在我国可开发的空间资源有地下空间、沙漠、海洋以及宇宙空间。其实,我国在土木工程发展过程中已经在逐渐地开发这些空间资源了,比如说现行的地铁、地下停车场都是利用地下空间的体现,而且我国也正在开发海洋和沙漠资源,同时我国在探索太空方面也取得了一定成绩,所以说我国土木工程的未来发展趋势是向地下、海洋以及沙漠等空间发展。
3.4建筑多样化及城市建筑立体化
我国土木工程正在朝着多样化和城市建筑立体化的方向发展,由于材料学和工程力学的发展,推动了土木工程向着多样化的方向发展,为了解决能源紧缺、环境保护、交通溶度等问题,越来越多的建筑结构形式产生。
随着城市人口的密度逐渐地增加,交通拥挤和用地紧张等问题也逐渐显现出来,为了解决城市用地问题就需要发展立体建筑,也就说城市高层建筑会越来越多,但是高层建筑的建设对施工技术和设计的要求更高,所以要加快土木工程各项技术的发展。
结语
总而言之,在信息化和科技化时代的大背景下,土木工程的发展不仅局限于建筑物本身的安全性和经济性,更需要考虑到建筑物给人们的生活带来的舒适感受,将建筑变得更加人性化和智能化。这就要求我国要加大对土木工程的研究力度,要不断地推进土木工程的理论、设计以及施工的发展,而且要把握土木工程的未来发展趋势,尽可能地从发展趋势入手,保证我国土木工程可以顺利地、快速地发展。
参考文献
中图分类号:E271 文献标识码: A
引言
土木工程作为建筑工程中的一个重要组成部分,加强其技术创新是社会发展的必然要求。建筑工程是一个技术含量高的综合性学科,里面含有几十个分部分项工程,每个项目都有其相应的技术要求。不同的项目其技术力量的发展可以为后续的施工工序带来较大的影响。因此建筑工程施工技术创新不是一个单一的工作,而是贯穿于整个工程建设的全过程,做好技术创新对工程建设的进行、工作效率的提高、公司利益的最大化都有较大的意义。
一、土木工程施工技术的重要性概述
(一)推动工程的生产效率
土木工程的施工技术在自动化。机械化和智能化的辅助作用下,能够降低不必要的人工费用管理成本,以及机械费用,使工程施工技术在科技发展的推动下,使经济效益最大化,把科学技术作为第一生产力,渗入到各个施工环节中去,提高土木工程的生产效率。
(二)推动建筑工程施工自动化进程
土木工程的施工技术是工程项目建设施工的关键环节,施工技术的创新,促进了土木工程的飞跃,进入了高速发展的时期,传统的建筑施工并不能满足当前建设工程的发展需要,因此,自动化便成了建筑业发展的主要方向,比如互换性和流水线的活动,工厂化和标准化的成套技术等,都为我国的建筑自动化提供了必要可行的途径。
(三)促进能源节约的重要手段
土木工程的施工技术是人类生产力发展的重要方法之一,随着人类对生存环境的关注度加强,社会生态化的需要日益重要,在建筑施工过程中生态化已经成为必然趋势,施工技术的发展创新和改进应时顺势,在土木工程的过程中,施工技术可以充分利用现有资源,得用节能环保材料,运用自动化技术,防止工程施工过程中产生污染环境和破坏生态的不利因素的发生,力求做到节能减排,促进生态平衡。
二、土木工程发展中存在问题的原因
(一)理论知识的缺乏以及科技投入的欠缺
严格意义上讲:土木工程指的是一切与水、土相关的建筑规划与工程施工活动,土木工程设计领域广泛,包括非线性分析、最优控制、系统识别、反馈分析等一系列内容,是一项非常复杂的活动,需要对其投入很大的精力进行研究。但目前我国对土木工程的研究还停留在个别的基础理论以及应用技术上,对关于土木工程的系统性科学理论与集成管理理论的研究存在着明显的不足,这就使我国的土木工程技术水平相对于世界水平来说依然有所欠缺。系统性、科学性的理论指导对土木工程施工技术的发展十分重要,这也恰恰是我国在土木工程领域最缺乏的部分,因此理论知识的缺乏以及科技投入的欠缺成为了我国土木工程发展的一大限制性因素。
(二)土木工程验收标准与规范不完善
目前我国土木工程的验收标准以及施工规范还不是很完善,旧有的一般性的验收标准以及施工规范,由于其指导理论的不完善,已经无法适应社会的发展,这时,深入的科学研究在土木工程领域里开始变得重要起来。由于我国土木工程的验收标准以及施工规范缺乏系统性和科学性,其中一些甚至已经脱离了实际,这就使得这些标准无法继续满足社会的需要,因而无法促进土木工程的发展。
(三)土木工程管理体制不完善
土木工程由于其工程量大、施工周期长、所需的劳动力多、投资量大、材料设备耗用量大等特点,使得我国对其实行的管理工作变得十分复杂,同时有由于我国对土木工程领域的研究的欠缺,导致了我国在这一领域的发展并不是十分的迅速,并且一直无法形成一套完整的管理体制。管理体制不完善导致土木工程中出现的问题逐渐增多,尤其是由于目前实行的承包制工程施工形式所导致的多头的管理问题显得尤为严重。
三、土木工程施工创新技术的应用
(一)科学监理技术的应用
在土木工程的技术创新中,监理技术的创新是一个重要的方面,并且也是必不可少的一个过程,对于土木工程来说具有很大的促进作用。通过实施科学的监理技术,从而保证土木工程施工技术的真正落实,并且在实际的工程中良好的开展和应用。在土木工程中,科学监理技术是一个非常重要的管理手段,土木工程若没有必要的管理技术,就会想一盘散沙,那么要进行施工技术的创新就是天方夜谭。
(二)低碳建筑技术的应用
低碳建筑技术是土木工程施工中创新技术的一项重要要求,也是现代建筑的发展趋势。在完善资源评估和技术评价体系基础上,开展此项技术,应用新能源与可再生资源,在建筑领域实现低碳甚至是零碳排放。在建筑领域应用新技术,改变当前碳基主导型的建筑电力消耗结构。目前,太阳光电、光热和采光遮阳、通风等建筑技术的融合应用促进了低碳产业体系的发展。
(三)信息技术的应用
当今的世界处于科学技术快速发展的年代,信息经济时代改变了传统的管理模式,并且应用于各个领域。信息经济时代的“技术创新”必将导致“技术观”的转型,传统的土木工程技术由于其局限性,难以满足新技术的要求,因此,土木工程的施工需要融合信息技术才能够更加满足于市场发展的需求。建筑工程技术人员要重新思考与分析新技术的对象、目的和结果等问题,形成新的建筑施工信息技术观。
四、施工技术的发展方向
(一)环保方向发展
建筑施工设计的目标,设计的进程和施工的整个过程,都必须考虑到对生态环境的影响,尽量减少污染,减少能量的消耗,选择适当环保的建筑材料和技术设备。
1.降尘的技术创新
传统的降尘措施是采用洒水车来清洗工地的路面和洒水湿润,但是这种需要花费大量的人工和水量,并且效果不是很好。
灰尘的途经主要现场的灰土太多,在起风或者有车辆经过的时候,就会飞起而形成灰尘。最有效的突进就是在现场对裸土进行覆盖或者绿化种植,将这些松散的土体进行固化,同时还可以美化现场的环境。
2.降噪的技术创新
工地噪音的主要来源是大型的施工机械和设备运行发出的声音。因此在新型的施工技术中,应该采取从源头上降低噪音:即选用噪音低的设备,而且可以加装降噪器和稳定设备的基础来减少噪音产生,特别是对于木方$钢筋等加工机具,可以采用设置隔音棚内作业的方式来降低噪音。还可以在现场设置噪音检测点,随时监测工地噪音的情况,来及时对相关工序进行调整安排。
3.建筑垃圾的技术创新
建筑工地往往会产生较大的垃圾,按照状态可以分为固体垃圾、液体垃圾、气体垃圾等。处理这些垃圾需要较大的成本,且由于工程建设时间较长,这些垃圾的处理也成了一个长久性的难题。
我们可以根据垃圾类型的不同,采取回收利用和掩埋、固化等方式,将其进行处理,可以减少成本的投入,而且可以形成长久的处理方式。
(二)复杂化方向发展
目前,我国的建筑业处于迅猛发展的阶段,传统的机械制造、运输、园艺、地质勘察、冶金等活动也不断被应用于建筑施工设计中。因此,这些外沿学科的相应的技术形态也被纳入了建筑技术体系,无限扩张了建筑施工技术的外延,体现了建筑施工技术的包容性和综合性,而复杂性是建筑施工技术综合性和包容性积累的结果。
(三)高新技术方向发展
建筑施工技术的高技术化发展基本的表现形式是新技术革命成果向建筑领域的进行全方位和多层次渗透,凸显了现代特征。这样的渗透推动者建筑施工技术体系内涵与外延的快速拓展。出现了功能多元化、驱动电力化、布局集约化、控制智能化、操作初械化、结构精密化、运转长寿化的高新技术化发展趋势。新技术是建筑施工高新技术化发展的一个基本的形式,研究主要包括有空间结构技术、开发建筑节能技术、建筑地下空间技术等。尤其是计算机的应用更是大大提高了建筑施工工程的建设技术、信息服务和科学管理的水平。
结束语
土木工程施工技术在工程实践中有着重要的地位,其建设是一项综合性的工程,尤其对质量和安全性要求很高,这些都取决于施工技术。近年来,随着土木工程行业的发展,创新施工技术从多角度、全方位、立体化等方式应用于土木工程行业中,并融合世界建筑行业先进施工技术与先进科技,进一步促进了施工技术的发展,基本可以满足现阶段我国土木工程行业的需求。因此,在土木工程的发展中,施工技术也必须进行不断的发展和创新,完善施工工艺,提升设计水平,强化控制管理等,为土木工程施工技术的创新提供丰润的发展环境及深远的发展空间,在满足社会需要的同时,推动社会的发展。
参考文献: