土木工程的施工特点范文

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一、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。

二、目前我国土木工程存在的问题

1、现如今工程管理体制存在的问题。主要存在的问题是多头管理，管理责任不能落实，缺乏对施工控制的高度重视，对特大型工程前期研究不够，对工程的解剖不够细 致。要想解决这类问题，唯一的办法就是实现设计、施工总承包的管理思想，使管理责任明确并得到落实。强调施工单位应采取主动控制，使责、权、利能够达到系 统的统一。

2、现如今如何能使理论研究适应工程建设的需要，由于施工控制涉及多个学科领域，特别是非线性分析、反馈分析、最优控制、系统识别、材性分析等，目前既有一般性基础理论的研究，又有应用性理论的研究，但缺乏系统的集成和有价值的应用。

3、现如今工程应完善验收标准与规范。有一些领域对施工控制缺乏概念和思维方式，更无标准可言。也有一些领域有一般性的标准，但对大多的创造第一的工程仍缺少 足够的科研准备。对于施工控制的标准如何提出，不仅涉及到长期发展问题，也涉及到一个可操作性的问题。但有一点就是要对没有经验借鉴的工程必须全面贯彻施工控制，避免出现重大决策错误。

三、传统施工技术

土木工程传统的施工技术贯穿在工程的建设中，方法也随着结构形式、材料、地基基础、外界环境的不同而变化。下面主要针对地基基础的施工、混凝土结构施工和钢结构施工进行介绍。

1、 地基基础施工

桩基础施工是地基基础施工的最主要方法，在设计时分为两类极限状态设计，分别是承载能力极限状态和正常使用极限状态。 根据建筑规模、功能特征和对差异变形的适应性以及桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度，要按照不同的的设计等级进行施工，具体参照《桩基施工规范》。

按承载性状划分，基桩有两种类型，即摩擦型桩和端承型桩，摩擦型桩又分为摩擦桩和端承摩擦桩，端承桩又分为端承桩和摩擦端承桩。摩擦 桩在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载是由桩侧摩阻承受，端阻力可以忽略；端承摩擦桩在极限状态下，桩顶竖向荷载则是由桩侧阻力承受主要部分。端承桩在极 限状态下，桩顶竖向荷载由桩端阻力承受，桩侧阻力可以忽略不计；摩擦端承桩则是由桩端阻力承受大部分的竖向荷载。按照成桩方法分类，还有非挤土桩、挤土桩 和部分挤土桩三种，制作基桩的材料也不是单一的，主要分为木桩、混凝土桩、钢桩等，不同类型和不同材料桩的施工方案和适宜的基础亦有所不同。

在桩基础施工中，不仅要主要单根桩的施工质量，还要综合考虑，特别是群桩基础，要考虑避免不均匀沉降。预制桩吊运 时单吊点和双吊点的设置，按照吊点跨间正弯矩与吊点处的负弯矩相等的原则进行布置，同时要考虑预制桩吊运时可能会受到的冲击和振动。桩基础施工中钻孔灌注 桩的主要步骤是：桩定位放线、钻机就位并校正垂直度、钻孔清土、灌注并搅拌混凝土、制作安放钢筋笼、成桩验收并进行质量检验。

2、混凝土结构施工

按照施工中浇制混凝土的地点分为预制法和现浇法。预制法是在别处而非施工现场浇筑混凝土，预制混凝土以其低廉的成本、出色的性能，成为建筑业的新宠。在使用预制法施工时，要确保预制模的尺寸准确，并严格按照施工顺序进行。现浇法则是在施工现场支模浇筑混凝土，是大多数建筑物采用的方式，应用更早更广泛。

3、钢结构施工

钢结构施工的主要工作是构件的吊装， 在施工前要切实做好准备工作，包括场地清理、道路修筑、基础准备、构件运输、检查装备等。钢构件运送先后顺序要按照施工顺序进行，构件运到现场后，应尽量 存放在起吊位置，并用足够支承面的木枕垫底。吊装前应该核准构件标号、位置。并清除表面，摩擦面要保持干燥清洁。考虑到钢结构工程的特殊性，可能会在施工 过程中用到氧气、乙炔类焊接工具，所以要准备灭火器谨防发生火灾。

钢结构在施工过程中，关键点还有连接的出来，主要有螺栓连接、焊接等，铆接因为其灵活性的限制而逐渐被淘汰。处理连接问题时分两个部分，一是选择连接方式，二是准确确定连接位置，如果连接不当对整个结构的整体性会产生不利影响，成为结构的薄弱点，构成安全隐患。

四、土木工程施工技术存在的问题

理论研究还不能适应工程建设的需要，由于施工控制涉及多个学科领域，特别是非线性分析、反馈分析、最优控制、系统识别、材性分析等，目前既有一般性基础理论的研究，又有应用性理论的研究，但缺乏系统的集成和有价值的应用。

缺少验收标准与规范。一些领域对施工控制缺乏概念和思维方式，更无标准可言。也有一些领域有一般性的标准，但对大多的创造第一的工程仍缺少足够的科研准备。对于施工控制的标准如何提出，不仅涉及到长期发展问题，也涉及到一个可操作性的问题。但有一点就是要对没有经验借鉴的工程必须全面贯彻施工控制，避免出现重大决策的错误。

综上所述，施工技术不仅应该考虑机械设备的配置、劳动力、工序的安排，还应该考虑最终完成的结构具有最小的残余内力和变形。在土木工程的建设施工过程中，施工的技术与设计的配合与施工的质量密切相关。施工工序的安排应该综合考虑人、财、物以及结构的施工特征。土木工程，也必当立足长远，走出一条可持续发展之路。可持续发展是在不牺牲后代并满足其需要能力的条件下，满足当前的需要。要寻求一种最合理的中间状态，既要保证建筑有足够的创意，也要追求完美的技术经济指标，以最少的投入获得最大的效益。建设者，在传承前人辉煌成就的同时，不断进行创新改良，实现可持续发展。

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在现代经济的作用下，土木工程市场逐渐扩展，这从根本上刺激了现代土木工程专业教育教学模式的转变。我国土木工程专业人才培养模式基于传统教育模式的影响，培养目标定位于应试技能、知识的实现，专业设置上缺乏专业交叉，教学模式采用“说教”、教师单向授课方式等，这种人才培养模式严重阻碍了市场环境下人才模式的形成，虽然近年来素质教育的推行、教育体制改革的实施在一定意义上促进了教学课程的更置，但是，就教学模式实践效果来看，土木工程专业人才的培养模式仍具有一定缺陷，因此，必须进一步改善人才培养模式。

一、现代土木工程特点

在现代市场经济的刺激下，土木工程越来越表现出个性化和综合性的特征。一方面，土木工程是一项系统性、规模化的工程，其包括勘探设计、施工、验收等环节，各环节中涉及到材料、设备、管理、技术等多方面的知识，需要运用地质勘探、工程测量、土力学、工程学、经济学、管理学、计算机等多种知识与技能实现，这就要求土木工程人员具备综合性、专业性的知识以及技能。另一方面，每一项土木工程都存在自身的内在结构、环境特征、技术要求等，这就要求具有规范化的标准进行支持，但是，就现阶段土木工程理论研究来看，其并不具备相应的技术、设备、监理、设计、施工等行业标准，这就需要土木工程设计人员、施工人员、管理人员等具备相应的技术经验，并根据各项土木工程的个性特征，进行规划、设计、施工等。现代土木工程的特点具体可以从以下几个方面体现：

1.建筑材料方面。随着现代土木工程的不断发展，越来越多的新材料逐渐应用到工程建设领域，如铝合金、镁合金等已经获得了广泛的应用。但是由于这些材料的成本稍高，所以在应用的过程中受到不同程度的限制，如何促进其更有效的应用仍然需要我们不断的探索。同时，在钢材和混凝土的强度方面也取得了一定的进展，并且在实际工程建设中得到了良好的验证。

2.工程地质和地基方面。在土木工程建设过程中，地质和地基是影响工程使用功能发挥的主要因素，同时也决定了工程基础设计是否科学合理等，尤其是对于地下工程来说更是十分重要。因此在土木工程的地质和地基勘察技术方面也在不断地进步，当前主要以现场钻探取样、室内分析为主，虽然在勘察的准确性方面有一定的保证，但是仍然不够完善，这也是需要我们在日后的工作中需要不断研究和探索的主要项目。

3.工程规划方面。在以往的土木工程规划工作中，大多是同时提出多个施工规划方案，通过分析和对比从中选择最佳方案。然而，现代土木工程建设的规模不断增加，仍然使用传统的评价方案在效率方面受到限制，所以必须要依靠现代科学技术，运用系统工程的理论和方法促进工程规划效率的提升。对于特大型的土木工程，如水坝等，对于自然环境和生态平衡会产生一定的影响，所以更加需要通过科学的理论和方法对其进行有效的规划，做到趋利避害，才能保证土木工程的持续发展。

4.工程设计方面。在土木工程的设计方面，越来越多的注重其经济性和安全性，同时也更加关注工程的美观性，所以在确定工程的荷载值和材料的强度值方面已经开始引入概率统计方法，对于自然界的各种因素从时间和空间上进行全面的分析，同时加强对材料弹性模量、强度的分析，促进土木工程结构的不断优化。同时，计算机技术也为各种计算和优化提供了必要的方法和技术，这也促进了土木工程设计效率的提升。

5.工程施工方面。

随着土木工程规模的不断扩大，工程施工所应用的设备、机械等也逐渐向着大型化、自动化的方向发展，而且自动化程度正在不断的增强，能够满足各种不同环境下的作业需求。在施工组织设计与管理方面，也有着较为科学的理论体系做基础，能够提高作业效率的同时，缩短工期、降低造价，促进土木工程经济效益和社会效益的增加。

二、土木人才的知识、能力与素质结构

在土木工程特点的作用下，土木工程人才必须具备相应的知识、技能与素质，为土木工程建设提供最强的支持力。

其一，知识结构：专业性知识与综合性知识的集合。土木工程的特点决定了土木工程人才不仅具备专业性的知识理论，如数学、力学、勘探知识等，而且要具备相关的社会人文知识，如经济、文化、法律、宗教等。其二，能力结构。理论联系实际的能力：由于土木工程没有标准性参照，在施工过程中，只能依据经验对个性工程进行设计与建设，因此，要求土木工程人员将理论知识转移到实践之中，根据不同的工程利用不同的原理。计算机能力：在信息技术的刺激下，面对复杂的土木工程，土木工程人员必须具备强硬的计算机能力，运用计算机设计、优化与选择方案，模拟结构试验，进行数据传输等。社会组织能力：土木工程的规模性特征，不仅要求实现工程内部人力资源的优化，而且要协调施工集团与社会之间的关系，尤其在一些关键性的利益问题上，需要土木工程人员发挥纽带链接的作用，因此，要保证土木工程正常施工，必须具备一定的社会组织能力。其三，素质结构。人文素质：土木工程影响到社会、环境、资源等各个因素，这就要求土木工程人员树立可持续发展的观念，提升社会责任感，端正自身行为，以此保证土木工程综合效益的实现。职业素质：土木工程施工环境差、工作负荷大，这就对工作人员的职业素质以及个人素质提出了更高要求，因此，工作人员必须以良好的职业道德和个人精神，来支撑土木工程质量的实现。

三、土木工程专业人才的培养模式的完善途径

土木工程的特点对现代土木工程人才的培养提出新挑战，专业型、复合型的社会人才为改善人才培养模式提供了标准参照，因此，在教育教学中，要以调整课程结构、转变教学模式、关注操作实践等手段，来实现人才的培养。

1、优化课程体系

系统性、专业性的课程体系是展开教学的基础。在传统教学中，土木工程专业课程设置具有狭隘性，其仅仅涉及到建筑工程、岩石工程、交通工程、桥梁建筑等，虽然具有较强的专业性，但是，其综合性不强，因此，在课程设置中，要进行综合性知识的设置，并以专业走向为标准，加强专业课程的选择。其一，落实基础教学。基础知识是学生展开深度学习的基础，在课程设置中，尤其在低年级教育中，要以全面化的知识丰富学生的认识，不仅要开设专业课程，而且要将经济学、法律、管理学等相关性的课程融入其中，促使学生适应土木工程综合性的特征。其二，提升专业教学。在土木工程个性化特征的影响下，学生的专业能力、理论联系实际的能力被提升，这就要求关注专业教学与实践教学，以专而精的专业课程提升学生的专业知识和技能，使学生了解土木工程师可能遇见的问题，并尽可能提出相应的解决方案。

2、精选教学内容

土木工程教学内容较多，这提升了学习难度，在教学中，要做到重点教学，避免眉毛胡子一把抓。其一，选择重点内容。在内容选择中，要将实用强的内容作为首选，如勘探技术、施工设计、建筑工程等，舍弃那些与生活实际相距较远的内容，这不但减少了教学容量，而且增强知识的实用性。其二，创新教学内容。市场环境下，土木工程特点发生了显著变化，注入了一定的新元素，而且这些元素在今后将继续影响土木工程发展，因此，在教学中，要将这些内容补充到教学之中，如计算机技能、市场发展趋向、勘探新技术等，以便于学生应对将来的土木工程市场。

3、转变教学模式

传统的教学模式基于教师力量的发挥，而并没有关注到学生的主体性，这就影响了学生学习积极性的提升，再者，单一的知识型、技能型教学，使得能力和素质教育被放置于教育教学的边缘，这就造成学生片面化的发展，进而不能适应土木工程综合性的要求，因此，在教学中，必须转变教学模式，关注学生的主体地位，坚持素质教育。其一，多模并用，强化实践。在基础知识学习中，强化学生的自学能力，以问题教学方式，激发学生思考，并针对学生提出的问题进行解答；在技能教学中，关注学生的实践能力，以综合性大作业、专业性设计等，增强学生对知识理论的理解力；以案例教学、试验教学、场景教学等方式，提升学生的理论知识应用能力；以专题讨论、专家讲座、研究小组等形式，提升学生的合作力、言语表达力、展示力；以竞争活动、课外实践、培训实习等方式，促使学生获得直接经验。其二，以生为本。学生个体差异性突出，在教学中，要根据学生的能力特征、兴趣爱好、思维走向等进行多元化教学，既要关注学生的最近发展区，提升学生的基础掌握能力，又要把握学生的个性特征，通过层次化教学、一对一教学、辅导教学、小组教学、个性评价等方式，促使不同层次的学生获得能力性和素质性的发展，进而实现全体学生的发展和学生发展的全面性。

4、注重专业教学的实践性教学

实践应用教学在当前土木工程专业人才的培养中具有重要的作用，是促进土木工程展业人才适用于当前建设实际的基本前提。突破传统的教学模式，结合现代科学技术及教学规律，建立具有一定实践性的课程设计，根据培养目标机能力为中心，构建相辅相成的教学体系，凸显教学过程中的创新、基础和综合相结合的现代教学特点。首先，一定要精心设计理论及专业课程建设，在生产实习中，可以将学生分为不同的工程建设组，由专门的教师带入实际的进行教学，在实际的土木工程建设过程中，调度学生，讲解施工过程的具体问题。通过学生自身的总结和领悟，才能够更好的促进其专业基础知识的强化，并形成科学的专业思维。其次，对当前土木工程建设的人才需要进行科学的调研，根据实际来进行专业人才的培养，一方面提高了学生的社会适应力，另一方面提高了现代土木工程建设领域的专业人才建设。

四、现代土木工程发展趋势

1.工程中使用的原材料逐渐向高性能材料发展

钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展，美国、日本、俄罗斯等国开始将屈服点为700N/mm2以上的钢材列入了规范。高性能的混凝土及其它复合材料也在向轻质、高强、良好的韧性和工作性方向发展。

2.环境工程

在工程建设中，土木工程与环境工程融为一体，环境问题尤其是气候变异的影响越来越受到重视。海水上升、水污染、沙漠化等问题均与人类的生存发展息息相关，同时也和土木工程有着必然的联系。因此，工程建设过程中的噪音、振动等都是土木工程师必须要考虑的主要问题。

3.发展高新技术，应用结构健康监测，实现可持续发展

近年来，随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力分析理论的迅速发展，推动了土木工程的革命性变化。结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器，科学有效地提供结构养护管理的决策依据，这就延长了结构的使用寿命，也基本解决了建筑过快老化损坏，实现建筑使用的可持续发展。

总结：

适应于现代土木工程个性化和综合性的特点，现代土木工程人才培养模式必须转变传统的教育教学模式，关注学生学习主体性的发挥，以培养专业型、复合型、技能型学生为目标，通过调整课程结构、优化教学内容、实践人本教学、加强实践训练等方式，来实现现代土木工程专业人才的培养。

参考文献：

[1]林峰，顾祥林，何敏娟. 现代土木工程特点与土木工程专业人才的培养模式[J].高等建筑教育，2011（01）

[2]王琰，周戒. 对现代土木工程专业教育的几点探讨[J].高等建筑教育，2012（02）

[3]郭子雄，陈颖.加入WTO后我国土建类专业人才培养面临的挑战[J].高等建筑教育，2010（09）

[4]范孟华，张海燕，孔德志，张慧，岳建伟.土木工程专业课程体系与培养模式的研究[J].高等建筑教育，2009（12）

[5]徐芳.职业资格制度和职业能力导向教学[J].广东职业技术师范学院学报，2010（06）

[6]李红健，赵阳.试论现代土木工程的特点及发展趋势[J].城市建设理论研究，2012（10）

[7]俞可刚.现代土木工程的特点与未来土木工程的发展[J].祖国·建设版，2013（01）

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随着现代社会经济的不断发展，科学技术生产力对土木工程的影响力越来越强，促进了现代土木工程的多元化发展，因此对土木工程的专业人才也提出了更高的要求。首先我们就现代土木工程的发展特点进行简要的分析。

一　现代土木工程的发展特点分析

较之以往，现代土木工程的一个最明显的发展特点便是科学技术的明显提高，计算机软件的应用为土木工程的发展创建了更为广阔的发展平台。因此土木工程的在发展中展现出现代化、多元化及科技化的特点。就当期形式而论，土木工程的信息技术的迅速发展，专业化的程度加强，对建设工程师的要求明显的加强，不仅要具备较强的施工管理能力，同时要跟上时代的需求，及时的吸收当前的建筑领域的信息，利用科学技术建设具有现代特点的土木工程项目。所以，对于土木工程专业人才的培养具有更加严格的要求。

二　土木工程专业人才的培养模式探讨

现代土木工程的发展需要要求专业人才的多样化，不仅需要掌握基本的理论知识，同时还要有较强的实际技术应用能力。特别是对于高新技术的运用，需要大量具有一定创新能力和雄厚的基础的专业人才。而在我国的高校教育中，土木工程建设的专业人才培养在思想观念和培养模式中还存在一定的缺陷，大部分学生的知识结构及素质能力等还不够完善。因而在教育过程中，势必要建立起系统的专业人才培养体系，强化学生的实践能力，扩展专业知识面。

（1）加强工程教师的专业性建设

培养具有加强应用能力的专业性人才，关键是具有专业的师资团队。加强教师队伍的素质结构和展业特色，培养双师型教师是当前土木工程专业人才培养的必然前提。具体来说可以通过以下步骤强化师资队伍建设：一方面，教师考取注册资格证书参与建设实际，教师可以通过注册结构工程师、建造师和造价师等资格证书，获取参与实际的资格，在教学之余深入实际的参与土木建设工程工作，通过自身的实践，再结合理论知识，教导学生才能更加具有科学性。另一方面，通过引进工程单位的专业技术人才入校教学，企业的技术人才具有长期的实践操作经验，通过学校的理论培养，形成一套可操作性较强的教学体系，提高专业人才的实践与理论结合运用的能力。

（2）注重培养学生的工程意识

教师团队是软实力，强化学生自身的工程意识是加强工程建设人才的根本。注重培养应用型人才，提高学生求真务实和严谨规范的精神态度的基础上，注重学生创新能力的培养。应用性人才是指具有一定的工程建设知识结构且能够较好的运用于实际的专业人才，是围绕工程一线及生产一线的实际形成的。在工程课程设计及建材建设中，要重视基础和实用等要素，也要加强对科学体系的高度关注。要突出对应用型人才的基本知识的熟练掌握和灵活运用，注重实践教学环节。

（3）设置科学的教学体系

在现代土木工程建设教学中，要培养高素质的专业人才，必须要注重教学体系的科学性建设。在教学内容及课程体系方面，必须要深入学生实际和土木工程建设实际，建立基础模块与专业模块相结合的现代教学体系。首先，在教学内容上就要强调实用性，引进现代的建设理论，及时调整教学内容，删除不必要的理论与陈旧的技术内容，引入现代化的建设技术和管理规范知识。其次，建立专业的课程模块内容，结合当前土木工程行业的实际情况，进行教学模块的建设，根据高校的师资力量建立操作性较强的课程设计，并保证教学过程中的软硬件设施建设。

（4）注重专业教学的实践性教学

实践应用教学在当前土木工程专业人才的培养中具有重要的作用，是促进土木工程展业人才适用于当前建设实际的基本前提。突破传统的教学模式，结合现代科学技术及教学规律，建立具有一定实践性的课程设计，根据培养目标机能力为中心，构建相辅相成的教学体系，凸显教学过程中的创新、基础和综合相结合的现代教学特点。首先，一定要精心设计理论及专业课程建设，在生产实习中，可以将学生分为不同的工程建设组，由专门的教师带入实际的进行教学，在实际的土木工程建设过程中，调度学生，讲解施工过程的具体问题。通过学生自身的总结和领悟，才能够更好的促进其专业基础知识的强化，并形成科学的专业思维。其次，对当前土木工程建设的人才需要进行科学的调研，根据实际来进行专业人才的培养，一方面提高了学生的社会适应力，另一方面提高了现代土木工程建设领域的专业人才建设。

最后，利用现代化的科学技术手段，在教学中利用筑CAD、工程项目管理类的P3、PROJECT、PKPM设计软件、监理通2004等，提高专业人才的专业能力培养。

三　结语

综上所述，现代土木工程的专业应用人才培养模式建设，是一项比较庞大而复杂的工程，需要通过结合当前土木建设的发展实际，通过多方面的不断努力，结合高校的人才培养体系建设，才能培养具有较高素质的现代土木工程专业人才。只有坚持教学改革，强化师资队伍建设，并结合当前实际建立具有理论与实践相结合的教学体系，与时俱进的进行教学内容的修订，才能较好的实现专业人才培养的理想。

参考文献

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0 引言

随着我国钢产量突飞猛进的增长，国家也同时推出了合理利用钢材、积极采用钢结构的政策，钢结构行业在我国取得了长足的发展，钢结构已被广泛地应用于土木工程。土木工程结构常用到两种材料，即钢筋混凝土以及结构钢，对于土木工程来说，不仅要从结构特性的角度考虑，还要考虑施工的成本有效性以及施工有效性。钢结构体系另一个优点是它是一个理想的悬臂施工体系。构件腹板开孔和空腹钢铁托架的适当使用能为管道和其它供电线路提供通道，从而增强其审美吸引力，同时降低楼层高度。由于钢材高的重量一强度比，钢架已被用来增加楼层或扩展现有的混凝七建筑结构。

1 土木工程中钢结构的特点

1.1 强度

一般来说，结构构件承受或者容纳作用效应的能力是由材料的强度来决定的。可以利用有关的国家标准来确定结构钢的构件性能，这些标准中列出了钢结构可使用的材料。不过并不是全部的钢种都有所有的强度级别，因此如果是一个特定的建筑钢结构设计，那么对钢种类型和强度级别的选择就非常重要。

1.2 刚度

振动、变形等适用性参数由构件的刚度来决定，进而由结构体系的刚度来决定。结构体系的实际刚度又由其构件和连接件的分布来决定。不过简单说来，构件的刚度由材料的几何截面特性以及材料的弹性模量来决定，结构钢的弹性模量通常为200GPa。而普通密度抗压强度在20-40Gpa范围内的混凝土其弹性模量通常在20-28GPa范围内；即使对于高强度混凝土来说，其弹性模量也不过在40-45GPa之间，由此可见，钢结构的钢性是混凝土的十倍及五倍左右，所以钢结构的刚性有着显着的优势。

1.3 延性

延性指的是某种材料拉伸的过程中无断裂的塑性变形能力。一般情况下延性是结构设计中，特别是抗震设计中比较重要的特性参数，地震中幸存的建筑物直接依赖于主要结构框架经历大的非弹性变形时的滞后耗能性。钢结构可以说是目前使用最广泛的、韧性最好的工程材料之一。

1.4 韧性

衡量材料断裂前吸收能量以及塑性变形的能力的指标就是韧性。它可以抵抗缺口部位的不稳定裂纹的扩展。韧性通常表示钢结构在制造、安装以及使用过程中可以承受比较大的工业变形，是钢结构一个很重要的特点。正是因为钢构件的韧性才使其在弯曲、剪切、冲孔、锻造、钻孔等制作过程中降低了产生裂纹的可能性。钢结构足够的断裂韧性是必须具备的，特别对受到交变荷载以及冲击荷载的建筑结构来说更要具备此特性。钢结构的断裂韧性对于温度条件很敏感，并且随着温度的减小而降低。

整体由上可知，无论是从刚度、强度还是在延性方面，钢结构都要优于钢筋混凝土，并且钢结构可以比较容易建构出有异国风情的建筑形式，通常钢结构系统可以提供最佳的设计灵活性以及最大的空间利用率。

2 钢结构的缺点

当然，每种材料都不是完美的，所以钢结构的应用和施工也存在着一定的缺点，其主要表现为以下几个方而：

2.1 材料缺点

尽管钢结构的刚度要远远大于混凝土，但是对于一个给定的负载，钢结构的构件截面刚度则要小于与其对比的混凝土结构，这主要是因为钢的强度优势导致其构件的尺寸相对较小。因此要提高这些构件的稳定性，就要增加型钢的尺寸或者采取填充混凝土以及外包混凝土的措施，以提高截面的刚度。

2.2 市场环境

2.2.1 设计力量较薄弱。在设计建筑结构时要注意结构的功能要求是不是属于钢结构合理的应用范围。通常在设计较高承载力需要使用钢结构时，要考虑用不适合继续承载的巨大变形为结构设计的极限状态为准则。

2.2.2 钢结构生产未形成体系。只有在大规模生产的情况下才可以体现出钢结构的优越性。并且目前钢结构的生产标准、价格标准以及质量标准都没有统一，国家标准以及监管机制方面也都有一定的欠缺，因此很多设计师以及开发商都相对比较茫然。

2.2.3 价格问题。由于钢结构的生产未形成体系，因此钢结构的价格比较高。虽然钢产量近年有大幅度的提高，但是人均产量仍然相对较低，钢材仍是我国国民经济中比较贵重的材料，而混凝土的价格优势就体现出来了。

2.2.4 钢结构的使用年限。混凝土结构号称永不损坏，但是钢结构一般的使用寿命只有五十年，如果钢结构用在住宅建筑中，那么人们想到自己花费终身积蓄而购买的房子只能住五十年，会让很多人丧失购买的欲望。不过随着保险业的发展，住宅寿命问题应该相对容易解决。

3 钢结构施工安装要点

3.1 选材与连接

钢材通常分为板材、型材、金属制品以及管材四大类。土木工程中的建筑钢材通常采用普通的低合金钢、优质碳素结构钢以及普通碳素钢等，碳钢的塑性比较低，但是硬度强度比较高。在钢结构中，柱子截面一般多为箱形截面或者宽翼缘“工”字形，另外还有“十”字形截面等等；梁多数是焊接或者轧制的“H”型钢梁，如果要求特殊也可以符合截面，在安装前要对主要的焊接接头做焊接工艺的试验，定出焊接的格料和各项参数。梁与梁之间、梁与柱之间的连接，可以采取焊接连接或者高强螺栓连接，要注意高强螺栓的连接孔位的精度。

3.2 钢构件的堆放以及选择安装机械地点

通常情况下安装结构的用地面积应为结构占地面积的1.5倍。依照安装流水的顺序，从中转堆场配套运送至现场的钢构件要采用装卸机械把其安置于安装机械的回转半径内。如果因为运输的原因造成了构件的变形，则在施工现场就要加以矫正。一般钢结构的安装采用的是塔式起重机，臂杆长度要有够的覆盖面，并且起重能力要相应足够，从而满足各种不同部位构件的起吊要求。钢丝绳容量也要能满足起吊的高度要求；起吊速度有足够的档次可以满足安装要求。在多机作业的情况下，臂杆的高差要足够，以避免不安全的碰撞，保证安全运转。

3.3基层处理

首先把金属的表面清理干净，然后再做除锈。手工处理先用钢丝刷反复刷打，再用精砂布打磨，使得表面光亮、平滑，然后再用棉纱或者纱布把打磨下的锈粉和浮灰清理干净。如果表面腐蚀严重，则用钢丝刷和铲刀处理，大面积的锈蚀则可以用砂轮机来配合清理。

3.4 涂防锈漆、刮腻子

在涂漆前要保证金属表面的干燥，如果有水份则要立即擦干。施涂时要刷细、刷满、涂刷到位，并且要注意铆孔内不能有涂料涂入。待到防锈漆干燥后，采用和油漆配套的腻子把构件的表面缺陷刮平。可以在腻子中加入适量的红丹粉或者厚漆，从而增加其干硬性。在腻子干燥后要打磨平整，并清理干净。如果堆放的时间太长，则要再做一次涂刷。

4 结语

对于土木工程的结构来说，不仅要从结构方面还要从经济效益方面考虑，钢结构的使用，使建筑构件和性能完整结合，可以抵抗一些不良因素的影响，确保了建筑物的安全。

参考文献：

[1]李国强，陆烨，何天森.钢结构在现代住宅中的应用[J].工程建设与设计，2005（2）.

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1基坑护壁工程设计

1.1设计采用参数

1.1.1基坑护壁

超载：采用10kN/m2；上部软土层符合平均厚度5.8m。采用的土层力学参数见表1。

1.1.2降水井

渗透系数K=15m/d（1.736×10-4/s）；

含水层厚度H=24m。

为保证基坑水位降低满足护壁人工挖孔桩及基础筏板施工要求，在基础底面以下1m，取水位降低值S=6.6m；

式中：F为基坑的平面面积；X0为降水井影响半径。

2.2设计原则方法及主要成果

2.2.1设计方法

（1）基坑护壁工程。

采用库伦土压力公式法进行了多种土层的土压力计算。稳定部分：进行极限平衡条件下的抗倾覆稳定，核算满足临时工程稳定，安全系数≥1.2；结构分析部分：按悬臂法计算桩的内力；配筋计算：因受力方向单一，故按圆形截面钢筋混凝土结构计算，以当量矩形截面配筋进行核算；锚杆设计：根据每根锚杆承受的土体作用力（抗拔力），按照灌浆锚杆确定抗拔长度，安全系数控制为≥1.4～1.5。

（2）基坑降水。

按无压完整井环形井点系统计算。

2.2.2人工挖孔桩加放坡开挖、挂网抹水泥沙浆方案

（1）人工挖孔桩部分。

该方案布置了三类桩，设计桩距均为2.5m，根据实际情况可进行适当调整桩径：一类桩、二类桩为1.2m；三类桩为1.0米，桩护壁层厚度10cm；桩长：由桩顶标高-1.5m算起，一类桩长12.7m，二类桩长12.5m，三类桩长9.6m；桩的数量：一类桩31根，二类桩47根，三类桩10根，总共88根。为节约工程投资，桩顶高程以上1m布置砖砌体挡土墙。为使各桩形成整体受力，布置0.8m×0.5m的混凝土圈梁，梁面标高-1.5m，梁底标高-2.0m（未包括梁底垫层厚10cm）。桩间护壁方式根据地质条件分为3种情况，即较好，较差，差。针对不同情况确定不同的处理方式：较好部位多数在砂石层区，抹30～50mm厚M15水泥砂浆；较差部位多数在软土层区，采用挂钢筋网，抹平均50mm厚M15水泥砂浆。钢筋网加强筋为准12@1200×1200，分布筋为准6@200×200；差的部位或局部垮塌部位可能发生在软土层区和砂石区松软湿润甚至有渗水的部位，对其进行局部砌砖保护或插入钢筋立模现浇混凝土。

为了减少坑壁土体内部的积水和含水量，在两桩护壁处埋设准25塑料排水短管，一般1～2根，根据实际情况可作增减。护壁顶部地面设置排水沟，排水沟旁一定范围的地面抹M10水泥砂浆，以便地面排水。

为保证施工安全，护壁顶部设置准40钢管架设栏杆。

（2）放坡开挖挂网抹水泥砂浆护坡部分。

钢筋网抹水泥砂浆护坡工程应与基坑开挖同时进行。为保证坡度满足设计要求，保证平整度，在靠近设计边坡附近，应停止使用大型机械开挖，必须采用人工开挖，以免过分扰动边坡土体，造成塌方。钢筋网可以采用制好的成品，其规格为准1.8@25，在钢筋网外面布置准12钢筋，间距@500×500～1000×1000，将准12钢筋与钢筋网焊牢或绑牢，在钢筋交叉处设置准12～16插筋，插入坡面内深度一般为0.5～1.2m，如发生无法打进时，可以适当调整打入位置，然后抹平均50～100mm厚M15水泥砂浆，砂浆应封盖钢筋网和固定钢筋，不应使其外露。对个别估计可能发生局部垮塌的部位，可根据情况用砌砖保护或者立模现浇混凝土加以保护。为保证排除坑壁土体中的集水或渗透水，可布置准25塑料短管排水，短管伸入土体10～50cm左右，纵横间距一般为2～3m，个别部位可以增设排水管。

坡顶与人工挖孔桩区段一样，也要布置排水沟，并在地面一定范围抹水泥砂浆。安全栏杆设置位置距坡顶边缘的距离应在0.5～1m左右，以免栏杆受力后引起坡顶垮塌。

（3）降水井的布置和排水。

降水井深度为23m，其中沉淀管长2.5m，过滤管长5m，经计算共设14个降水井。布置1＃号、2＃、3＃、4＃降水井，降水井紧靠护壁桩，距离0.5～1m；布置5＃、6＃、7＃、8＃降水井，降水井距开挖坡口线0.5～1m；布置9＃、10＃、11＃、12＃降水井，该井距坡口0.5～1m；北面布置13＃、14＃降水井。

地面排水采用沿四周明沟和管线排水方式，根据业主指定的排水口位置，设置沉砂池6个。

3施工方案

3.1降水井施工

施工工序：①放井位；②人工挖深坑埋护井圈；③机械凿井至设计标高；④下预制井管；⑤填反滤料封孔口；⑥活塞洗井；⑦空压洗井；⑧试抽水。

排水系统共建了7个沉砂池及两个临时沉砂池，其中3号及6号沉砂池用砖砌明沟将水排向出水口。

3.2人工挖孔

施工工序：①挖孔②支模③校中④绑扎护壁钢筋⑤浇筑护壁混凝土⑥拆模，再挖下一节直至设计孔深⑦钢筋制作安放⑧桩芯混凝土浇筑。

3.3桩间护壁

桩间护壁采用铺设电焊网，施工工序：①清挖到位②铺网③焊接钢筋④初抹水泥砂浆⑤二次补抹。砂石层铺网前，增加泼洒纯水泥浆。

3.4喷锚施工

（1）土层边坡施工工序：①清坡到位②锚杆施工③钢筋铺设④喷射混凝土⑤灌浆；

（2）砂石边坡施工工序：①清坡到位②铺设、焊接护坡钢筋③初喷混凝土④锚杆施工⑤加焊锚杆连接钢筋⑥二次喷射混凝土⑦灌浆。

4适当调整设计方案

（1）由于局部大量地表水渗漏，而且土建施工削坡超挖，边坡过陡、机械冲击等原因造成了局部垮塌。根据现场实际情况，及时将原挂网抹水泥砂浆护坡调整为锚喷支护；

（2）对于桩间土体流失造成空洞的情况采用清土至稳定土体，浇筑钢筋混凝土承重拱梁，上部做成砖砌挡墙，并将空洞回填砂石反滤料；

（3）饱和松散的坡面土体采用人工清除松散土，回填反滤砂石料、覆盖土工布，再铺钢筋网的办法处理；

（4）对于上部松散土，水量又较大的区段，采用支模现浇混凝土的办法进行护坡和堵水。

5工程效果

5.1进度方面

在工地情况复杂多变，地表水处理困难重重，交叉施工干扰较大的情况下，参建各方共同努力，克服了重重困难。该工程比计划工期提前完成并一次性通过验收。

5.2质量方面

该工程的主要目的是保证主体工程顺利施工。主体工程已完成，基坑处理工程已顺利完成使命，在主体工程施工时未产生任何负面影响。

5.3施工安全方面

在人工挖孔桩施工中，地表水是对施工安全的最大威胁。由于采取了抽、引、堵、截一系列措施并进行科学管理，加之对护壁圈混凝土施工的严格把关，从而取得了该工程在保证质量、工期的前提下，未出现任何人身伤亡事故。

5.4施工方案调整

在工况条件改变后，对施工方案及时地进行了调整。从目前实际效果证明方案调整是科学合理的。

5.5降水效果

从护壁工程开始至主体工程施工降水效果证明，该工程降水井的数量及布置满足了工程要求。

6对深基坑支护设计与施工的几点体会

（1）必须制定一套合理可行的护壁方案。

一套合理可行的护壁方案设计是至关重要的。该工程的边界条件在选定方案的实施中，地表水的影响极大，如果不是及时进行了方案的调整，一成不变地按原方案实施，势必造成较大损失。因此，一套合理可行的护壁方案是深基坑支护设计方案成功实施的前提，而且方案必须充分结合现场实际情况，因应不同条件选用不同的方法灵活处理。

（2）大胆采用逆向思维设计。

由于该工程地表水的影响，边界条件比较恶劣，根据以往的经验，我们大胆提出采用了逆向思维设计，将对比方案选定几个，反推其边界条件，选择最安全的方案实施。在实施过程中尽力保证设计要求的边界条件，最终满足了工况运行要求。

（3）与业主及参建各方紧密配合，加强施工管理。

工程建设本身就是一项庞大复杂的系统，科学管理是使这套系统良好运作的唯一手段。由于本工程情况较以往类似工程变化较大，施工单位的压力特别大，一旦管理不好，一则质量难以保证，二则易出事故，三则投资增加。我们要求施工单位严格按质量体系文件要求进行每一步工作，对每一步工作事前都进行了详细的计划，在实施过程中注意观察分析，发现问题立即研究解决，从而做到了忙而不乱。同时我们积极介入方案的研究讨论到编制论证再到优化定案。

结语