浅谈土木工程施工技术及创新

　摘要

随着城市化进程的逐渐加快，我国的道桥工程也在不断增多，这在提高所在区域交通运输能力的同时，也对区域经济的发展产生了巨大的推动作用，但想要将道桥工程的这种综合效用充分的发挥出来，必须要有较高的施工质量作为保证。而能够对道桥工程施工质量造成影响的因素相对较多，其中最为关键的一环就是材料因素，特别是混凝土材料，如果不能对相关施工技术进行合理的应用，非常容易在道桥工程当中出现各种各样的质量问题，进而影响工程使用的安全性和高效性。因此，还需要相关领域针对混凝土施工技术的具体应用进行深入的分析和研究。本文结合实例详细的分析了建筑工程钢筋混凝土施工技术，对混凝土施工过程中比较容易出现的问题进行了研究，及其在施工过程中的质量管理与控制，和对于土木工程施工技术的创新与研究，以促进我国建筑行业的进一步发展。

　关键词：混凝土；施工质量；施工技术

　前言

钢筋混凝土渐渐被人们认为是具有良好可模性、可塑性、整体性、耐久性，同时又有较低维护成本、容易获取等诸多优点的一种融合了主流的两种材料即钢筋、混凝土优点的材料。但是此时人们发现了许多会影响钢筋混凝土结构优良耐久性的因素，使现有结构不能达到预想使用周期。混凝土碳化，特别是氯化物污染引起的腐蚀破坏严重威胁耐久性。产生冻融现象通常是由于施工进行中未实施有效的处理方式，会从钢筋混凝土的强度提升得到体现，对混凝土的安全和持续使用造成不良影响。

在土木工程实际的施工建设的过程中，混凝土是的施工属于土木工程中最为重要的环节，混凝土材料的性能的选择和实施对于土木工程来说起到了决定性的作用，需要进一步加强对混凝土的质量控制力度。并注重混凝土施工中的先进的技术上的使用情况，从而从整体上保障土木工程的施工的状况。从我国混凝土建设现状来看，整体建设水平还没有达到完美状态，还有很多问题需要解决。因此混凝土施工施工安全的问题给施工安全带来了很大的威胁，所以需要结合在工程的实际应用中的情况来全方面多角度的分析混凝土在施工中的技术性质的应用，从而从整体上出发来保障土木工程的施工的质量。

伴随着我国的经济上的不断发展和进步，我国土木工程的发展状态也十分的良好，建设规模和强度显着提高。因此对于土木工程施工的质量以及效果上提出了更高的需求。然而土木工程内容涉及的面广，其中包含的内容较多。由于土木工程的施工技术直接影响到工程的质量，总是采用传统的施工技术，不仅无法对质量上进行保障，还会给工程带来隐患。因此，在解决如下的情况的时候，应该重视对土木工程施工的技术和技巧中的应用。

　一、基本理论概述

　　（一）钢筋混凝土概述

钢筋混凝土材料共同发挥作用是因为组成的两种材料——钢筋及混凝土力学性能不同而又能依照一定准则相互结合而同时包括两种材料中的优势。混凝土可以具有较高的抗压强度，但在抗拉强度上的表现不足，钢筋的抗拉强度和抗压强度在工程应用中都排在了前面，抗火能力就不尽人意，处在大气中会更常发生锈蚀。

两者结合即可因为混凝土硬化后混凝土与钢筋之间产生了粘结力，形成一种造价相对低廉而性能较为优秀的材料，扬长避短。粘结力的组成部分如下：分子力(附着力)、摩擦阻力和机械咬合力，所起到的最主要的作用。

自19世纪以来钢筋混凝土结构经历迅猛发展，已成为在世界上最广为应用的一种结构形式，无论是工民建、桥梁隧道、道路等众多领域都缺少不了它的身影。

（二）混凝土施工技术特点及优势

混凝土施工技术的内涵在于，就是围绕混凝土施工而建立的一种技术体系建设，包括混凝土施工中的几个环节，包括配料、搅拌、浇筑和养护。目前，该技术在国内道路和桥梁建设中得到广泛应用，其中最鲜明的特点以及优点的表现如下：

首先，由于混凝土在凝固前一般都处于流体状态，具有较好的塑性和流动性，可以有效地应用于路桥工程建设，有效满足相关设计要求，有效降低可能出现沉降和路面裂缝等问题。在数十年的工程应用中都具备良好的表现，很好的满足了使用上的需求。

其次，混凝土的主要构成的成分有水泥、骨料、水和各种外加剂按一定比例制成的，由于这些材料容易获得且价格低廉，在路桥建设工程中使用可以有效降低成本。混凝土浇在经历了浇筑成型之后，所需要实施养护方法也非常的方便，可以有效控制工程维护成本。

第三，混凝土材料的优点还体现在能够负重较大的载荷、具备强劲的稳定性能以及结构强度较大等等，更能满足路桥工程的需要，如果能够科学的配比混凝土的材料的材料组成比值，质量就会有保障。应用于路桥工程施工，同时在提升桥梁建筑中的强度、使用寿命以及载荷的能力上有较好的表现

最后，在国内，由于混凝土的施工在诸多的建筑场合中已经屡见不鲜，各种形式和功能的原材料，如缓凝剂、减水剂、防冻剂和早期增强剂等添加剂正在从市场上衍生出来。结合此时的应用场景之下，能够正确的使用好混凝土施工技术，不仅可以提高路桥工程创造防冻、防水等多项功能，还可以大大提高工程设计规划的灵活性，提高工程施工质量。获得质量上更多改进

　二、混凝土施工过程易出现的问题及原因

　　（一）混凝土强度降低

冬季混凝土施工中防治冻害造成强度降低是其中占比较重的环节。

1、冻害降低强度

不同预养护期的混凝土在当处于不同的低温的时长中的时候引起的对强度上的影响都是不相同的。冻害引起的混凝土内部裂缝明显延缓和破坏强度发展，尤其是经历的长时间的冷冻会明显延迟并破坏强度的发展。

（1）降低混凝土早期性能

数据表明，在低温条件下注入混凝土会使初始沉降时间和最终沉降时间增加，但是延长初始沉降时间并不像延长沉降时间那样明显。在低温下，混凝土表面的水蒸气冷凝成水，从而增加了周围混凝土的水灰比，并降低了混凝土的强度和表面的不渗透性。如果混凝土过早经历冻结，结构将被破坏，强度将在稍后阶段丧失。强度的降低随冷冻时间变快而越来越大。新浇筑的混凝土的强度损失一般在表3.1展示情况。

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（2）降低混凝土抗压强度

不得不承认混凝土浇筑后立即受冻是一种无论处于何种气象条件、选取何种配合比混凝土，无论相隔多少时间进行正温养护，都会有抗压强度普遍损失40~50%的结果。

（3）降低混凝土抗拉强度

浇筑后立即冻结的混凝土会导致拉伸强度降低多达40％，这会影响混凝土的抗裂性以及混凝土与钢筋之间的粘合强度。尽管已经改进了混凝土和钢筋，但是钢筋上的裂纹和生锈以及混凝土塌陷是常见的。

（4）降低混凝土耐久性

混凝土温度应力的产生因为处于低温的必要条件下，结果是引起混凝土表面出现裂缝。同时由于不可避免的荷载作用使裂缝逐渐增大，以致抗裂、抗冻、抗水渗及耐久性诸多性能得到牵连而降低。

2、影响强度成因分析

钢筋混凝土受冻胀和冻融交替作用的影响，不断累积损伤的结果就是发生冻融破坏。而针对钢筋混凝土耐久性的间接影响来说冻融环境会明显影响钢筋的腐蚀过程。

（1）自身影响因素

水灰比对混凝土的孔隙率和孔隙结构有直接影响，增加它会增加开口的总体积和饱和度，增加平均水平孔径，导致冻结。在熔化过程中，水压和渗透压均增加，因此会降低混凝土的抗冻能力。

含气量会对混凝土抗冻害性造成影响主要是可以混合空气供应剂以达到对混凝土含气量的特定要求，并使混凝土的抗冻害性能较未添加时增加约8至10倍。

饱水状态孔隙饱水程度同冻融破坏程度辅车相依，不分彼此。通常认为受冻时容易破坏的原因正是混凝土具有较大含水量。

水泥的种类对特定部位的相对体积及其耐寒性有一定的影响，即硬化率的变化。

（2）环境因素

在实际的混凝土结构设计中，许多因素发挥作用，例如物理、机械层面以及化学层面的因素。因此，对混凝土的耐用性实施研究的时候，将需要进行多因素的研究。应力环境是钢筋混凝土结构在荷载作用下的重要环境因素。

（3）荷载和冻融循环同时作用

人们深入研究在同时荷载和冻融循环的影响下混凝土的抗冻性。使用可承受弯曲载荷的普通砂浆或混凝土样品包装样品同时承受荷载和冻融。事实证明，这种方法对混凝土的破坏速度要比单独进行冻融时的破坏速度快得多。

　（二）混凝土出现裂缝

会导致混凝土开裂的原因不可枚举，以下仅谈论部分原因。如水泥水化热、外部温度及混凝土收缩等。这要求人们在冬季施工项目中进行科学有效防护，以免混凝土结构裂缝出现。

1、混凝土裂缝限制标准

混凝土过度开裂导致钢筋内部腐蚀严重，不可避免地对耐久性产生负面影响，同时过度开裂容易破坏结构外观，引起用户焦虑。

2、裂缝成因分析

(1)水泥水化热

定义是水泥遇到水分后产生的一种放热反应，而这种水化热无法散发，会使混凝土内部温度明显高于外部温度，温差过大而引起温度应力，严重影响性能。混凝土结构具备天然的散热性能。然而在实施浇筑工作的第四天左右其内部温度会迅速提升致使内外温差扩大，而这种温度变化程度的不同对混凝土结构所承受的变形应力作用显著，应力差一旦出现负值因此在这个过程中常见的会出现裂缝。在混凝土老化的过程中，每单位时间从混凝土中释放的水泥水化热增加。

(2)外部温度

如水泥的热水化，运输环境，在冷空气的模板结构中，对其结构上的维护以及散热以及浇筑过程中出现的高温，会直接影响到温度上的变化。因此最终的温度会以各种方式受到外部温度不同程度影响。

(3)混凝土收缩

处于各种外力共同作用下，混凝土的自发变形受外部因素的限制而出现拉应力，裂缝产生正是由于混凝土拉伸应力超过拉伸强度极限。在生产过程中，裂纹分为三种类型：塑性收缩、干燥收缩和温度收缩。混凝土在硬化初期的体积变化的主要的因素是因为存在水泥的收缩，在发展的后期，水分被过度蒸发，从而有干塑性产生裂缝这一问题。

　（三）钢筋混凝土构件中钢筋锈蚀原因

一贯来讲，钢筋锈蚀的前提正是混凝土碳化。通常早期混凝土都处于一个基本pH＞12.5的高碱环境，必然走向混凝土碳化这样一条道路，会产生一个表面出现钝化膜保护钢筋的良好结果，使钢筋不易受到锈蚀。然而出现裂缝后，空气中的CO2和H2O争先恐后钻入缝隙和碱性物质发生必然的中和反应。pH降低意味着钝化膜存在的必要条件被破坏，把钢筋直接暴露于空气下，万事俱备，必会锈蚀，并且出现诸如混凝土保护层开裂、结构耐久性降低等不良后果。

随着全球温室效应的增强，CO2等高吸热气体在空气中的比例逐年提高，由于暴露在自然环境中，钢筋混凝土结构的碳化问题越来越严重。自上世纪六十年代以来，已有许多发达国家对混凝土结构耐久性和碳化这一恒久的命题展开了调查。中国在八十年代才开始关注碳化导致钢筋锈蚀问题，对此方面起步较晚。

国内外学术界、工程界极为关注钢筋混凝土结构的过早腐蚀问题，探索了何种防腐技术对这种现象能有效地避免，使建筑物达到设计使用寿命。人们发现足够的保护层厚度是可以有效减缓环境中有害离子向钢筋表面扩散的，降低对钢筋腐蚀的速度。如果不符合规范要求，则会容易得到结构表面开裂的结果，这种情况尤其容易发生在锈蚀的钢筋上。

　　三、混凝土结构的施工技术研究

结合丰富的施工经验能够知晓，混凝土施工的环节中需要重视搅拌、配置以及对施工的稳定进行管理，最后浇筑完成之后需要对防裂保护。

　（一）搅拌技术

混凝土搅拌技术不仅仅对于施工者的经验有更高的要求，同时对施工者的经验和技巧也会有更高的要求，混凝土搅拌中会受到多方面的因素的影响的作用，对最终效果影响较大，因此施工人员需要对影响混凝土质量的因素进行细心的研究和排查工作。它可以提前影响混凝土搅拌过程，需要多方面的考虑，严格按照搅拌过程控制搅拌过程，最终保障混凝土的高品质。同时，在搅拌过程中要对于操作的时间需要严格进行控制，应该分时间的来观测混凝土的及时的状态包括流动的状态等来调整搅拌时间。混凝土搅拌完成后，必须立即清除混凝土，防止出现过分凝结的情况发生。

（二）配置技术

混凝土浇配置技术要求施工者具备较高的职业素养以及技术上的需求，混凝土的配比质量会直接对最后凝结的质量产生最终的影响，所以在混凝土材料的施工过程中，必须严格按照相关的工序和施工标准进行。结合组成部分的具体经验，需要对施工环境中的气候特别是温度上有足够的把握，在一定程度上微调组成部分的比例。在施工过程中，必须遵循精确的原则，如水泥、沙子、胶水等必须保证数值的准确性，并严格按比例工艺施工。

　（三）温度控制技术

总所周知混凝土在实施搅拌中会伴随着热量的产生，因此为了控制混凝土结构的温度，优先的需要考虑其质量的问题，从配比上来进行结构控制，以减少搅拌过程中的热量。例如，在混凝土结构预设散热装置，在完成的浇筑的过程之后，向管道内注入冷水，混凝土内部的余热被凝结水的流动带走。通过降低混凝土内外温差，从而能够在浇筑完成的凝结过程中最大可能的保障质量的稳定。

（四）浇筑技术

混凝土浇筑是其结构成型中最重要的一环。浇筑前，应该查找相关的技术指标要求、钢材和其他设备进行分析检测，以确保质量。在浇筑时，应该严格遵守不间断的理念，一层一层的来完成混凝土的浇筑的工作。浇筑之后，现场的施工人员需要结合技术要求和项目的规划中的明确规定来保护好浇筑现场，并且按照要求来清理现场的污染物。

　（五）养护技术

养护其实就是减少混凝土裂缝的发生，从而最大限度上的降低了裂缝出现的可能，属于混凝土施工中不可缺少的施工过程。一般说来，固化应在浇注完成后的一到两个小时内进行。此外，养护的工作不仅仅在浇筑环节才使用，在浇筑混凝土和拆除模板后，需要二次实施混凝土养护，从而保障浇筑的最高质量。常用的维护方法是喷水，喷水必须遵循特定的频率要求，并没有固定的要求，具体的频率要根据施工中的环境的情况以及施工中的温度和湿度来参考，原则上每周一按照规定执行到维护规则。泛滥、覆盖和尾水养护属于常见的集中维护方式。

　（六）防裂技术

防裂技术对于保护混凝土结构来说是最重要的技术，要想全面的提升混凝土的抗裂方面的能力，必须从以下几个点来考虑。除上述方法外，还可通过添加辅料，在混凝土搅拌阶段加入国家允许使用的材料，可有效缓解混凝土自收缩的比例，如无机纤维、金属添加纤维等可提高抗拉强度提高混凝土的抗裂性，从而多角度全方面的提升混凝土结构的强敌和耐用性能。

　四、提高预拌混凝土技术质量管理的方法

　　（一）做好预拌混凝土的验收工作

由于混凝土验收是保障混凝土施工效果的最有力的保障措施，需要结合预拌混凝土的实际的情况，来实现对验收工作的合理化建设和安排，组织好具备专业技能的从业人员来完成施工作业的验收工作。预拌混凝土的验收过程所涉及到的因素是多种多样的。每次作业，如施工单位的选择、材料供应商、预拌混凝的实际的质量，都必须严格遵守规范和审批标准，在审批工作完成后，对预拌混凝土的质量和性能进行评估。进行测试以确保满足指定的要求您应该。满足实际施工要求时即可使用。后续工作打下了良好的基础，提高了工程建设的效率。

　（二）预拌混凝土的试件留置

试件在预拌混凝土质量检验上存在巨大的意义，因此在混凝土试件的留置以及保留样本检测的时候，必须严格的执行相关规范和标准进行各项操作。对于混凝土试件的保存工作主要的为以下三个步骤。一、预拌混凝土试件的选择应在交货后的前10分钟内完成，同时要求样品和交货时间不超过30分钟，这样做才能够最大限度的表彰喊他的浇筑的质量。二是样本的选择和使用要按照随机性原则，在选择特定样本时，样本量要调整到总量的25%左右。才能够说明检测结果具备代表性。其次，在检验混凝土样品时，所选样品的数量应为预制混凝土的两倍，并应避免重复筛选。

（三）浇筑的质量控制方法

（1）预制混凝土的相关企业的施工和操作的要求必须严格的按照国家标准或者行业的要求来实施，有效控制混凝土中不同的材料的添加的种类以及对量方面进行控制，必须严格控制所有原材料的质量，避免在混凝土施工中使用劣质原材料。防止破坏混凝土质量。混凝土预拌正式开始前，各方面，根据实际情况，计算各添加原料的量，必须保证混凝土中所有的原材料都需要满足使用强度、节能、环保上的需求，保证生产设备和控制系统不能稳定工作。预拌混凝土必须严格按照配合比进行组装，以保证混凝土的质量。

（2）施工单位需要重视混凝土施工的全过程的管理工作，从混凝土施工开始时的材料选择、建筑以及后期的保养工作上都需要有充分的监管的过程，并且建设专门的混凝土施工的监督小组，对于施工的过程进行严格管理和检查。使混凝土材料质量满足施工实际需要。混凝土浇筑工作正式开始前，施工单位就需要校核预拌混凝土的质量，核对混凝土批次清单，检查混凝土强度等级，测试混凝土坍落度。从而从根本上保障了混凝土的质量需求。

（3）为了从根本上保证浇筑混凝土的质量，防止结构收缩开裂，需要对整个结构进行定期维护保养。混凝土浇筑完成后1一到两个小时内可进行结构表面养护。

　五、土木工程施工技术创新研究

　　（一）新型预应混凝土施工技术

国内所使用的传统的土木工程施工上，尤其在混凝土的浇筑中存在很多的严重问题得不到解决。施工过程中混凝土开裂是难点。造成混凝土开裂的因素是多方面的，受力不平衡、材料的选择不合规矩、混凝土搅拌不恰当或者施工步骤不合格等都是造成混凝土开裂的主要因素。目前，我国针对这一问题进行了具体的技术创新。选择研究出一种全新的混凝土材料的预应技术，才能够保障混凝土具备更好的强度和硬度上的要求，并且加强其使用寿命。因此，有助于解决传统混凝土技术浇筑中所导致的开裂的情况发生。新的预应力混凝土实现施工主要有两种典型的方式。这两种方法都对于原来的方式进行了创新。对传统的工艺和施工过程进行改良，从而促进了国内建筑行业中的快速的发展。

　（二）防水、防渗工程施工技术上的创新

对于土木建筑，需要进行雨水和集水等防水和防渗漏工作。因此在工程项目的实施具体环节中，部分建筑物会因自然气候和人为因素等原因造成积水，还会出现积水渗漏会直接影响到工程的质量。在进行建筑物的维护和实施的过程中，过长的使用年份会破坏混凝土面层，从而失去的防水的功能，雨水会渗入房屋或建筑材料中，导致了建筑物的无法正常的运行。采用。因此，必须重视民用建筑防水和防护问题的处理。对此，国内也在不断创新，以不断提高土木工程的施工技术，来提高建筑物的防水的能力，减少因为漏水导致的财产的损失。防漏问题的解决方案可以从防水材料的角度来考虑。防水材料的选择上要注意合理性。在项目施工的过程当中，施工人员需要严格的检测防水材料的选择和使用情况，选用优质的防水材料进行工程施工。同时，必须结合施工人员的工艺，最大限度地发挥材料的性能，全面的加强建筑物建成之后的防漏能力。目前，在国内的土木建设行业当中，要积极学习国外先进的防水防洪技术，综合国内的实际的施工的现状，使这些技术在我国土木工程中得到合理应用。

（三）创新管理机制

在进行土木工程施工中，所涉及到的施工的工作类型是多种多样的，因此在施工材料以及方式上的选择也非常的多。众多的工程实例可以促进土木工程施工技术的创新。可以对新的技术以及新的材料进行积极的探索和开发工作，结实际中的工程应用来进行使用对技术进行调整。同时，创新施工管理机制，建立一套合理的管理标准，帮助土木建设工程在资源的配置上实现更加合理的配置过程，从而全面的提升施工的效率、加强技术的管理以及实现创新活动，从而降低了施工人员的工作的难度，杜绝所存在的不合理情况。例如，对施工人员进行配组之后在进行任务的分配，检查日常工作完成情况，对未达到规定工作目标的团体或个人进行处罚，有效调节员工对工作的认知。

　总结

总的来说，由于土木工程具备其自身的特殊性，施工单位在技术的改进和材料的选择上也应该结合实际的工程质量以及施工操作的应用需求。此外，为了促进技术的有效性，需要不断的对工程的施工过程进行创造和革新，全面的改进施工的方式以及实现投资过程，适当引进新设施，不断学习国外先进技术。在我国传统技术的基础上，我们不断深入研究，从而全面提高整个土木工程的质量。

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　致谢

感谢老师在此次论文撰写过程中所给予我的耐心指导。无论是前期论文方向和题目的确定，还是写作过程中的资料查找、论文修改意见等都凝聚了老师辛勤的汗水。正因为有了老师的精心指导，我的论文才能够如期完成，感谢老师的无私付出。借此机会，我向帮助过我的老师表示最真诚的感谢和最诚挚的祝福，祝你们身体健康、万事如意。