土木工程施工技术与应用综述
土木工程施工技术与应用综述
【摘 要】目前，由于土木工程施工时间长、工艺复杂，从而在施工过程中施工工序对结构内力存在一定的影响。针对这一特殊情况，文章首次提出根据施工不同阶段定义结构形态，并从力学的角度分析施工过程存在残余应力和残余变形的必然性，指出了施工工序的不同时其残余应力和变形的差异，明确了施工力学研究内容及方法，进一步提出对特殊结构进行施工控制的必要性，并根据大量土木工程实践，提出了解决问题的方法和途径。
【关键词】土木工程；施工技术；力学应力
1. 土木工程施工技术的现状
工程控制理论最早应用于军事工程和航天工程。近几十年来，随着现代控制理论、大系统理论、智能化控制的出现，这一理论不仅仅局限于高尖端的技术领域的应用，其已逐步应用到社会、经济、规划、管理等社会生活的各个领域。日本是较早将工程控制理论应用到土木工程的国家，特别是应用在地下工程中隧道、盾构以及大跨度桥梁的施工上。利用工程控制理论，主要是对工程中关键位结构的应力、挠度等参数进行测试，通过对测试结果的分析，最后返回现场指导施工。
上世纪90年代，随着我国大量工程项目的出现，人们越来越意识到施工过程的控制对工程质量、安全的重要作用，提出了对地下工程进行信息化施工、对高层建筑进行施工力学分析、对大跨空间结构寻形分析、对桥梁工程进行施工控制的思想和方法。特别是在桥梁施工的应用方面，较为系统的利用现代控制理论进行施工控制，取得了不少成功的经验，在地下工程中，尽管没有引人施工控制概念，但仍是按照工程控制理论的思想指导施工，总结出“理论导向、经验判断、严密监控、适度反算”的信息化施工理论。在高层建筑的施工中，已经开始考虑混凝土材料的收缩、徐变对施工的影响。
国外土木工程施工控制技术的研究和应用主要存在以下问题：
（1）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。
（2）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。