土木工程发展趋势

土木工程发展趋势（精选十篇）

土木工程发展趋势 篇1

一、建筑工业化

新中国成立前, 我国的建筑一直都是由手工建造完成。新中国成立后, 我国开始进行大规模的经济建设, 此时建筑机械化也随之得到深入发展, 但手工操作还是施工的主要方式。由此可见, 工业化是我国未来建筑业发展的主要任务和主要趋势。而要想实现建筑工业化, 就必须充分了解建筑产品所具有的多样化问题, 然后再据此实现生产的标准化, 同时建立一套适应我国社会发展的管理体系, 并做到区域化和专业化。此外, 还可以适当运用新材料和新工艺, 以确保建筑质量。

二、新能源和能源多极化

目前, 能源问题已经成为世界关注的一个重要问题, 寻找新能源已成为人类亟待解决的一个重大课题。而与此同时, 人们对土木工程的要求也越来越高。两者之间的矛盾是显而易见的。就目前来看, 我国还是一个发展中国家, 经济发展水平相对落后, 基础设施方面的建设还不能充分满足人民的需求, 在土木工程方面更是如此。而土木工程往往事关民生大计, 因此, 应不断寻找新能源和实现能源多极化, 以推动土木工程的发展来满足人民的生产和生活需求, 同时使我国的国民经济实现可持续发展。

三、发展应用高性能混凝土

高性能混凝土不仅具有密实度强、强度高、不离析、韧性好和可以长期保存等优点, 而且还能够在恶劣的环境中保持其基本特性。但是, 在开发和应用高性能混凝土时, 要注意采用对人类和环境没有危害的配合材料和工艺, 以实现混凝土的可持续发展。如, 使用外加剂时, 要先对水泥的替代情况进行研究, 然后再确定可以替代的外加剂, 从而达到提高混凝土基本性能的目的;又如, 采用C40以上高强度混凝土的预制构件 (预应力钢绞线空心板) , 可实现大跨度楼面、屋面的特定荷载及抗震要求。一般而言, 混凝土的抗压强度愈高, 其抗磨性能就愈好, 而低水灰比的高强混凝土相对较为耐磨, 表面混凝土致密是提高其耐磨性的必要条件。因此, 在土木工程中适当发展和应用高性能混凝土, 以提高建筑质量。

四、钢骨混凝土及钢结构的发展

现今, 土木工程已不仅仅是狭义的砖瓦、砂石、混凝土结构, 而是向多元化、多性能、多范畴的建筑结构材料发展。随着我国市场经济的高速发展及建筑品位的提升, 高层及超高层建筑体系越来越多, 纯钢筋混凝土结构的物理特性已满足不了超高层及大框架结构的力学性能, 取而代之的是钢骨混凝土结构及钢结构。钢骨混凝土结构和钢结构在可控变形及强度方面表现出力学性能的优势, 且构件的工厂化、标准化生产及预拼装满足了结构构件连接的精度要求, 体系化的安装提高了施工速度, 带来了可观的经济效益。目前, 标准化工业厂房、大跨度空间结构、超高层公共建筑以及桥梁等越来越多的建筑工程采用钢结构满足其建筑及结构要求。因此, 从结构自身力学性能的优势及钢材作为可再利用资源的优势来讲, 钢结构的建筑体系必将获得更大、更广的发展空间。

五、防震与减灾

随着高层建筑和大跨度结构建筑的不断兴起, 人们对建筑结构防震减灾性能的要求也越来越高。从长远发展来看, 地震荷载必然成为建筑物结构设计中必须重视的、至关重要的一个因素。我国是一个多地震国家, 但国内1976年以前建造的建筑物几乎没有考虑抗震设防, 早期的抗震规范也只规定了地震基本裂度7度以上地震区的设防。一次性拆除所有老建筑是不现实的。为了使老建筑满足相应的防震抗震要求, 可按照现行抗震规范对其进行抗震和耐久性加固。

六、岩土锚固技术的应用领域不断扩大

岩土锚固是通过埋设在地层中的锚杆, 将结构物与地层紧紧地连在一起, 依赖锚杆与周围地层的抗剪强度来传递结构物的拉力或使地层自身得到加固, 从而增强被加固岩土体的强度, 改善岩土体的应力状态, 保持结构物和岩土体的稳定性, 从而达到预防和治理地质灾害的目的。在设计理论方面, 岩土锚固技术的应用更注重岩土的稳定性、工程结构的安全性;在施工方面, 新工艺、新机具已开始在某些工程中崭露头角。如今, 岩土锚固技术已经在许多土木工程中得到了运用, 锚杆锚固机制的相关研究也已成为土木工程研究领域的一个重要课题。但是, 目前岩土锚固技术的技术标准主要还是经验性的, 在设计和施工中存在许多盲区, 因而这一技术还需要不断完善。

七、结论

土木工程现状与发展趋势分析 篇2

【摘要】本文重点分析了土木工程的特点、发展现状、土木工程创新技术以及发展趋势，希望能够给读者提供一些借鉴和参考。

【关键词】土木工程;特点;现状;发展

一、前言

社会发展的进程中，土木工程都起到了重要的助推作用。从土木工程当前的发展来看，已经取得了很大的成绩，也发挥着极其重要的作用。

二、现代土木工程的特点

现代土木工程的特点是：为适应各类工程建设高速发展的要求，人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密、现代化的建筑物。既要求高质量和快速施工，又要求高经济效益。土木工程规模的扩大和施工设备的多样化、大型化、自动化，建筑施工也朝着机械化方向发展。组织管理系统工程的理论和方法日益走向科学化;工程设施的建设也趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样，不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率，而且可以解决特殊条件下的施工作业问题。

三、土木工程的发展现状

土木工程的发展主要可以分为天然材料、砖瓦材料、钢铁材料以及混凝土材料四个阶段。早期人们的土木工程的研究仅仅局限于泥土、木材以及石料等天然材料。我国在公元前十一世纪开始出现砖瓦的制造，这种就地取材进行加工的建筑材料在结构力学方面要明显优于传统的泥土和木材，因此逐渐被广泛应用，直至18～19世纪，在长达两千多年时间里，砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料。直到17世纪70年代开始使用生铁、19世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋，这便是土木工程的发展第二次飞跃。19世纪代，波特兰水泥制成后，混凝土问世了。19世纪中叶以后，钢铁产量激增，随之出现了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料，其中钢筋承担拉力，混凝土承担压力，发挥了各自的优点。20世纪初以来，钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各个领域。从30年代开始，出现了预应力混凝土。预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力，大大高于钢筋混凝土结构，因而用途更为广阔。土木工程进入了钢筋混凝土和预应力混凝土占统治地位的历史时期。

四、土木土程施工技术研究

1、地基基础施工技术

地基基础施工技术是建筑工程建设的首要工序，地基基础施工的质量控制是是保证工程建设质量的关键、核心，是民用建筑施工质量控制的基础。地基基础施工技术主要的方法是桩基基础施工，桩基分为摩擦型桩和端承型桩。

2、钢结构施工技术

钢结构施工技术是现代民用建筑工程建设中的重要材料应用技术。由于炼钢技术与成型制造工艺日趋发展，民用建筑工程建设中钢结构工程建设不断增加。钢构件按照施工顺序运送到现场后，要注意用有足够支撑面的木枕进行垫底，并且存放在钢结构的起吊位置。在施工前要切实做好准备工作，包括基础准备、检查装备、场地清理、道路修筑、构件运输等。钢结构施工的主要工作是构件的吊装，吊装前应该保持构件摩擦面干燥清洁并核准构件位置、标号。另外施工过程中用到氧气、乙炔类焊接工具时要注意防火设备的购置。

3、混凝土结构施工技术

现代土木工程的未来发展趋势 篇3

【摘 要】现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境，成为人类社会现代文明的重要组成部分。本文论述了土木工程的涵义、现状及未来的发展趋势。

【关键词】土木工程；现状；发展趋势

0.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。

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。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。

2.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。

3.土木工程的发展趋势

3.1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。

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，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。

3.3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。

3.4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。

3.5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。

3.6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。

3.7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。 [科]

【参考文献】

[1]段树金.土木工程概论[M].北京：中国铁道出版社，2005.

[2]刘西拉.等.关于我国工程建设技术发展的战略思考[J].土木工程学报版，2005.12，38（12）.

土木工程发展现状与趋势探讨 篇4

土木工程是人类作用于自然环境的重要生产活动。随着经济的迅猛发展,城市的高楼大厦拔地而起,四通八达的公路贯穿各个省市,各种桥梁、水利工程坚如堡垒,土木工程业已成为国民经济的重要发展支柱。但是,随着人口急剧膨胀,高楼逐渐增多,城市规模不断扩大,土木工程的建设和发展也带来了一些弊端,如:土地资源紧张,生态环境破坏严重,产生大量的固体垃圾,交通拥挤,生存空间不足等等问题。如何解决以上问题,完善土木工程的建设和发展,使居民生活质量进一步提高,实现经济、社会、环境统一协调发展,是目前土木工程的关注热点。

1 土木工程发展现状

随着人们对建筑要求的不断提高,需要建构高层、大规模,甚至是大跨度的建筑,并且要求既要满足工程进度以及质量的要求,同时也需要保证成本的控制。目前,土木工程的发展现状总体概况如下。

1.1 土木工程理论的发展

随着科学技术的不断发展和进步,与建筑相关的学科,包括:力学、结构动力学、统计学等等学科的不断发展和进步,为土木工程的发展提供了重要的理论基础和技术支持。信息化的不断普及和深入发展,大型计算机在土木工程上的充分应用,包括结构抗力计算到极限状态理论、材料特性结构分析等,使得土木工程在强大的理论基础之上快速、全面地提升和进步。

1.2 建筑设计的发展

随着土木工程的不断发展和进步,使用概率统计来设计和分析各种数据,如:荷载值、材料强度值。通过对风力、阳光、地震等不同自然情况的综合分析,结合工程的选址、结构体系等实际情况,进一步研究出可靠度极限状态的设计,得到工程的应力情况和力学性能等,以确保其满足现代土木工程的需要。随着土木工程理论的不断深入和技术的逐步发展,土木工程的设计和规划已经改变了以往凭借经验设计工程方案的惯例,特别是大规模的土木工程,运用了系统工程的理论和方法,趋利避害地全面考虑土木工程的安全、环境、经济等所有因素。

1.3 土木工程施工的发展

1)建筑材料的发展。

复合材料高强钢材等全新建筑材料在土木工程中得到了不断发展和应用。如:碳纤维、铝合金、镁合金、镀膜玻璃、双层中空玻璃、玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)、各种节能混凝土等新型工程材料已在工业和民用建筑中得到广泛使用[1],它们在强度和耐久性上表现出优越性,为高层、大跨和结构复杂的大型土木工程建设提供了重要物质基础。但是,这些材料也有其缺陷,如:有些弹性模量偏低,有些成本太高,应用范围比较窄,所以还需要进一步研究。

2)土木工程实施工艺的发展。

工程实施的设备、工具不断地向自动化、机械化、科学化发展,如:同步液压千斤顶、直升机安装技术、滑模等先进技术的出现,使得大规模的、高层的、复杂的土木工程不断发展并得以实现。预应力技术是施工工艺中最为突出的技术之一,可以应用在大跨度、大开间等多层和高层建筑,还可应用于核电站、预应力储仓、桥梁结构、公路工程等等。

随着应用系统工程的理论和方法不断应用于组织管理中,推进了土木工程的科学快速发展。并且,工程逐步趋向结构和构件标准化和生产工业化,使得土木工程的发展逐步实现节约成本、提高工程效率等需求,对于以往不能实现的施工工程,现在也可以实现。

鉴于以上土木工程的发展,虽然有了很大的进步,但是在这个人口剧增、交通拥挤、生态环境破坏严重的社会发展趋势之下,可以用来建筑的土地越来越少,促使土木工程不得不快速、科学地发展,才能满足社会发展需要。

2 土木工程发展趋势

2.1 精密化的理论研究

未来土木工程的理论发展趋势集中在力学,利用物理、化学、计算机技术对土木工程的不断应用,重点为解决数学分析与处理。现阶段,有些领域还不够完善,比如:对于结构复杂的、流体介质等受力分析,需要进一步精密研究。对于土木工程中复杂的数值问题,还需要专门化的数学来解决。土木工程的信息化,可以模拟更复杂的施工情况。

2.2 土木工程的空间发展

1)向高空发展。

随着人均建筑面积不断缩小,人类努力开发所有可开发的土地资源,因此土木工程发展趋势是不断向高空和地下发展。向高空发展,近年来已经取得初步进展,我国已有了500 m以上的高层建筑[2],波兰227 Hz长波台的钢塔成为世界上最高的建筑。不断地在大中小城市出现的摩天大楼,更能说明向高空发展成为土木工程建筑物的必然发展趋势。

2)向地下发展。

对于可开发的建筑资源,不仅有地上的高空资源,还有地下空间可以利用。在北京、上海等各大城市相继开通了地铁,对于土木工程在地下空间的应用,是一个良好的开端。不仅充分利用了地下土地资源,而且还缓解了地上交通拥堵的问题。随后,地下停车场、地下隧道、安装管道用的微型隧道等等的地下空间实现了综合应用。日本东京八重洲的地下街,是目前世界上最大的地下街。莫斯科切尔坦沃小区地下商业街,是目前深度最深的地下街,深度可达100 m。并且,GPS(卫星全球定位)、RS(遥感)、G飞(地理信息系统)不断地在地下空间开发中得以应用。但是,随着这些高空和地下空间的不断发展,也带来了一些新的问题,如:地震荷载、地下水流向的改变、原有地层应力的改变、生态环境的破坏等等。因此,如何实现高空和地下空间的可持续开发和利用是一个重要研究课题。

3)向沙漠、海洋、太空发展。

未来建筑空间的延伸,也不只局限于陆地上,也可以向沙漠、海洋、太空发展。对于沙漠化越来越严重的地球来说,开发沙漠资源是必然的趋势。可以通过输水管道、人工河等工程,实现沙漠的改造工程,将是未来的沙漠中土木工程的一大趋势。

拓展海洋空间,也是未来土木工程的一大发展空间。现已有非常成功的例子,如:阿拉伯联合酋长国首都迪拜在海上建造七星级大酒店,工程极其宏伟。洪都拉斯即将在海上建造城市型大游船,包括医院、超市、旅馆、饭店、娱乐场所、飞机跑道等等。我国上海的外滩,也逐步实现拓岸工程[3]。

地球的资源是有限的,随着人口的发展,人均居住面积会越来越少,所以美国、前苏联、中国等国家,不断研究走向月球、走向太空,建立太空试验站,以期望在未来开发地球以外的新的土地资源。

2.3 土木工程材料的发展

土木工程的施工材料不仅要求质量高、安全性高、使用寿命长,而且随着生态型建筑理念的发展,对建筑材料造成污染、资源浪费等问题上要求更高,需要发展新型的、高新技术、生态建筑材料,以适应人和自然环境的协调发展。

1)生态建材的发展。

为了实现绿色建筑,在保证工程质量的前提下,选用生态建材是最首要和有效的途径。比如选用环保材料、净化材料、可再生材料、循环使用材料等等成为未来发展的趋势。生态建材的发明和使用,大大提高了人们居住品质,减少对环境的破坏,有效降低建筑垃圾的产生,避免建筑材料的浪费,实现用最少的资源实现最高的品质要求。新型生态材料的使用,在节水节电上进一步优化,节省资源,实现人与自然的可持续发展。

2)抗震强度高的钢材。

随着高层建筑、大跨度结构建筑的不断增多,对抗震材料的要求也越来越高。因此,要求建筑结构使用的钢材逐渐向高强度化、极厚化、低屈服比、低屈服点等方向发展。日本的建筑抗震效果较好,值得借鉴。他们研究的具有高抗震设计的低屈服比和低屈服点的钢板,它们是采用调整化学成分和改建热处理工艺等方法制成。生产出来的低屈服点钢材可辅助结构和减震控震装置。当地震发生时,首先达到屈服点开始变形,吸收了地震能,从而防止主体结构的破坏。高强度的抗震材料的使用,不仅可以减少钢材的使用量,还为抗震提供了安全保障,是未来钢材发展的趋势。

3)智能化的混凝土。

目前使用的高性能的混凝土,具有体积稳定性好、强度高、工作性强、耐久性好等等优点。这些混凝土,具有高抗渗性、抗腐蚀性、抗冻性等优势,所以它们能够在恶劣的环境下较长时间的使用。最新设计的混凝土甚至可以使用100年或者200年以上。随着科学的不断进步和发展,智能化的混凝土将成为未来发展的趋势。智能化混凝土工程材料是指混凝土工程材料能够接受某些环境信息,自觉地进行逻辑判断,同时做出能够相适应的混凝土相关材料[4]。这种智能性的混凝土材料,可以根据工程的需要,维持和调整混凝土的性质,比如:流动性、保水性、粘聚性等,这样可以防止建筑受到侵害,或者对破坏进行修补,或者当有危险时也可以警报。这种智能化的混凝土是未来建筑材料发展的关键技术,但目前还比较昂贵,研究的人也不多。相信随着信息科学、生命科学的不断进步,智能化材料也将逐渐进入到土木工程的市场。

2.4 土木工程信息化的发展

近年来,信息化已经普及,并且逐渐带动工业的信息化,必然也会对土木工程造成较大影响。土木工程的信息化包括智能信息处理技术、计算机技术、自动化控制技术、网络技术等等,这些信息化技术不断渗透到土木工程中,并且涵盖了土木工程的全过程,不仅限于设计和施工,还有工程的物业管理、物流管理、设备维护和建筑全方位的实时监控等等各个方面。也可以利用计算机模拟管道空间布线,也可以利用信息化技术实现大型设备的整体吊装、大型桥梁悬索受力的控制、高温高压的焊接控制、建筑物的爆破等等。

我国正处于土木工程大力兴建时期,而随后的30年后,将进入建筑物的维护时期,这就需要我们将土木工程信息化做大做强,才能为今后的建筑物的维护、监控等耗费较大的工作做足准备,土木工程的全程信息化具有重要意义。

相信土木工程在科学进步和人类智慧的共同发展下将会不断地前进,并将实现一个又一个飞跃,未来的土木工程将更好地为人类服务,再创高峰。

摘要：探讨了土木工程发展的现状及未来趋势,从建筑理论、未来发展空间、新型建筑材料和土木工程的信息化等方面进行了阐述,对于促进土木工程的发展具有参考意义。

关键词：土木工程,理论,发展趋势,材料

参考文献

[1]庄实磊.浅谈土木工程的特点与发展趋势[J].黑龙江科技信息,2012,15(11):272.

[2]武月刚.浅谈土木工程建设发展前景的几点思考[J].科技致富向导,2012(3):156.

[3]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,2011,33(5):151-152.

土木工程专业就业发展趋势调查报告 篇5

·前言

大学生进行职业素养培训是大学生大学学习的一个重要内容，现代企业要吸纳的人才要求各方面的素质都必须过硬，而不仅仅是要求专业技能。职业素养培训就是让大学生在大学阶段就能了解甚至是树立起职业人的理念，熟悉社交礼仪、树立敬业精神，做好人生职业规划，强化专业技能。

·土木工程

土木工程为国民经济的发展和人民生活的改善提供了重要的物质技术基础，对众多产业的振兴发挥了促进作用，工程建设是形成固定资产的基本生产过程，因此，建筑业和房地产成为许多国家和地区的经济支柱之一。我们通过上网及查阅有关资料发现：建筑无论是在中国还是在国外，都有着悠久的历史，长期的发展历程，它伴随着科学的发展而发展，人们对居住环境越来越舒适的要求，又促使了相关科学的发展。土木工程是一门古老的学科，它已经取得了巨大的成就，未来的土木工程将在人们的生活中占据更重要的地位。理论的发展，新材料的出现，计算机的应用，高新技术的引入等都将使土木工程有一个新的飞跃。

一、调查主题（题目）

土木工程专业就业发展趋势。

二、调查的目的（重要性）

通过调查及有关人员的讨论，使我们对土木工就业及自身的发展有一个清

（填表说明：请您在认可项前面划“√”）

年级班级＿＿＿＿＿＿联 系 人＿＿＿＿＿＿ 电话 ＿＿＿＿＿＿ 1.您实习单位的性质：

()国家机关()事业单位()国有企业()民营企业()合资企业()独资企业

2.您觉得现在就业单位需要人才的类型：

()应用型人才()复合型人才()创新型人才()既懂理论又会操作的人才()综合素质高的人才

3.您实习单位对本专业人才的需求：

A．需求量大B．一般般，需求量不大

C．只需要个别能力较强的 D．几乎不考虑招聘新人 4.您认为您所实习的单位2016年预计人才需求情况：

A、1～3人 B、3～5人

C、5～10人 D、10～20人 E、20人以上 5.请问主要是哪些岗位需要招聘员工呢？

A、施工员（）

B、设计师（）

C、设计助理（）

D、施工管理（）

E其他（说明）（）

6.您所实习的单位通过何种途径招聘人才：

A．人才交流会 B．网络招聘 C．平面媒体招聘 D．委托招聘 E．其它方式（请说明）

7.您所在单位对新引进的人才薪金待遇（人民币）：

A．1000元以下 B．1000—2000元 C．2000元以上

8.您认为用人单位在对土木工程专业人才需求上有区分一本，二本，三本，公办与民办吗？如有请具体说明为什么？

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 9.请问您认为在校大学生在哪方面能力上应有所提高？

收了回来，我的小伙伴丹曾也通过我们的专业课老师—林冉联系上了大四的两个班的同学，也顺利的把问卷收了回来，我也通过我的朋友联系他的朋友联系上了土木工程大四的学生，顺利的把问卷收了回来哦。

6.发现问题：

在我们收集齐问卷后，发现我们的问卷没有200张，这也是我们的疏忽，也是我们没有考虑周全，在发放的过程中难免会有问卷的损失，还有就是在发放问卷的最后时刻，发现有二十多张问卷发不出去，一是因为：认识的人不多，所以渠道就宅，发放问卷就苦难，所以发放问卷就困难，工作量就打，耗时就长，7.解决问题：

对于这种单一的发放方法，就必须人缘要广，渠道要多，所以我们就要扩大我们的交友圈，我通过我的朋友认识了他的朋友，也就完成了我的问卷，还有就是在收集问卷的时候发现我们的问卷少了十多张，所以我们临时去复印十多张调查表，然后又通过我们各自的朋友完成了问卷调查。所以说我们在做任何事情的时候就要多想一点，工作起来就要少累一点

8.心得体会：

发放问卷真的是太累了，不过收货颇多，他把我们不常联系的朋友又联系在了一起，收获还是蛮多的，这件事不仅仅锻炼了我们的交际能力，还让我们明白，团队合作的重要性。

2.您觉得现在就业单位需要人才的类型：

()应用型人才()复合型人才()创新型人才()既懂理论又会操作的人才()综合素质高的人才

3.您实习单位对本专业人才的需求：

A． 需求量大 B．一般般，需求量不大

C．只需要个别能力较强的 D．几乎不考虑招聘新人

6.您所实习的单位通过何种途径招聘人才：

A．人才交流会 B．网络招聘 C．平面媒体招聘 D．委托招聘 E．其它方式

7.您所在单位对新引进的人才薪金待遇（人民币）：

A．1000元以下 B．1000—2000元 C．2000元以上

第一，以诚待人、以责人之心责己、以恕已之心恕人。对别人要抱着诚挚，宽容的胸襟，对自己要怀着自我批评，有过必改的态度。与人交往时，你怎样对待别人，别人也会怎样对待你。好比照镜子一样，你自己的表情和态度，可以从他人对你流露出的表情和态度中一览无遗。你若以诚待人，别人也会以诚待你。你若敌视别人，别人也会敌视你。最真挚的友情和最难解的仇恨都是由这种“反射”原理逐步造成的。因此当你想修正别人时，你应该先修正自己。你想别人怎么对你，你就应该怎么对人。你想他人理解你，你就要首先理解他热。

第二，培养真正的友情。如果能做到第一点，很多大学时的朋友就会成为你一辈子的知己。在一起求学和寻求自身发展的道路上，这样的友谊弥足珍贵。交朋友时，不要只去找与你性情相近或只会附和你的人做朋友。好朋友有很多种：乐观的朋友、智慧的朋友、脚踏实地的朋友、幽默风趣的朋友、激励你上进的朋友、提升你能力的朋友、帮你了解自己的朋友、对你说实话的朋友等等。此外，大学时谈恋爱也可以教你如何照顾别人，增进同情心和自控力，但恋爱这件事要一切随缘，不必为了谈恋爱而谈恋爱。

第三，学习团队精神和沟通能力。社团是微观的社会，参与社团是步入社会前最好的磨练。在社团中，可以培养团队合作的能力和领导才能，也可以发挥你的专业特长。但更重要的是，你要做一个诚心诚意的服务者和志愿者，或在担任学生工作时主动扮演同学和老师之间沟通桥梁的角色，并依次锻炼自己的沟通能力，为同学和老师服务。这样的学习过程也不会

1其实也没有什么，统计数据过程中我们也有统计错的地方又去改，统计数据最重要的还是心细。慢慢来我们统计200份花了1个半小时就统计好了。统计数据都说是“针线活”我们统计了这次数据发现还真是.七、调查总结

(一)：土木工程专业就业类型。

1,单位性质；

以民营企业为主，2,工作岗位；

施工等较低的职位就业人数多。

3，人才需求；

社会企业需求较大，但人才匹配度较差。

（二）：本专业就业工资待遇水平。

1，基本工资;多数1000--2000元之间。

2，福利待遇；

福利，奖金等不丰富。

（三）：招聘本专业相关单位对大学生的就业要求。（1）冷静、自信、应变能力强。（2）有较强的与人沟通能力。（3）有协作精神和协调能力。（4）有工作热情，能带动其他人。（5）思想品德端正，诚实可靠。

3先’，构建和谐社会”，把握好在剩余的一年大学生活中应该发展的方向，培养语言交流与沟通能力，努力学习、积极锻炼，为全面建设小康社会，为构建和谐社会，为中华的和平之崛起积极准备。通过这次的调查，使我加深了对如下知识的了解： 就当前就业市场分析，据询问2012级学长，目前整体来说缺乏人才，现场施工技术人员，包括测量、绘图、实验、公路检测、高速铁路、地铁施工等方面的技术人员相当缺乏，尤其缺乏具有较高综合素质的人才。

新的就业市场逐渐开放。目前，铁路工程、公路工程、房建工程相互渗透、相互交叉，市场全部开放，凡是有资质的企业都可以承揽相应的工程。根据资料显示，中铁系统、中交系统、中建系统、中国水利水电系统以及地方建筑企业不断进人铁路、公路、房建等各个领域的建设，所占市场份额也不断扩大。例如，中建八局承揽了吉林省全部高速铁路的建设工程，上海四建在上海地铁项目中也占有一定比例等。这些都是潜在着的新就业市场。

各单位招聘人才的数额也逐渐增加，例如中铁、中建系统所属的工程局每年计划招聘人数都在1000人左右，其中工程技术人员所占比例达80%左右的比例。

九、同时也认识到一些自身的缺点：

1、唯我独尊的傲慢观念

2、漫无边际的空话恶习

3、无可奈何的慵懒惰性

4、追求虚荣的浪费行为

5习使，要懂得公平竞争，要懂得体谅别人.我们要积极的心态来扫除成功路上的障碍，达到胜利的彼岸。

（四）、努力完善自己的思想道德

当今大学生都是“90后”，而社会对“90后”的评价一直比较差，根据我们这次的调查，社会对大学生的思想道德的现状也不是很满意。因而我们要加强自己在思想道德方面的素养。首先就应该从小事做起，“勿以恶小而为之，勿以善小而不为”。从不丢纸屑乱吐痰做起，从公共场合不说脏话做起，从文明用语礼貌做事做起。其次便是积极的参加公益活动，参与公益活动会在潜移默化之中提高我们的思想道德素养。再次便是多看这方面的书籍，这样便会提高我们的思想境界，从深层次提高我们的思想道德素养。

（五）、提高人际交往能力

所谓“下者劳力，中者劳智，上者劳人。”可见一个人的人际交往能力是多么的重要。同样现在的大学生的交际能力对未来的事业和生活起了重要的作用。学问好不如做事好，做事好不如做人好。因此大学生的交际能力的强弱直接与他的人生成败有重要关系。在学校中多参加社交活动，对提高我们的人际交往能力有很大的帮助，因为在

社交活动中我们会遇到各种各样的人，我们要灵活应对这些人，其次就是尽量多当些学生干部，这样应对各种事时会有更多的经验。

水利工程发展趋势初探 篇6

关键词：水利工程；水资源平衡；开发；利用；经济建设

中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：1674-0432（2011）-03-0270-1

1 水利工程的基本内涵和特点

水利工程主要是指通过充分开发利用水资源，实现水资源的地区均衡，防止洪涝灾害而修建的工程。由于自然因素和地理因素的影响，各个地区的气候不同，河流分布也不同，这就造成全国水资源分布严重不均匀，比如西北地区为严重缺水地区。为了满足全国各地人民的生产生活需要，我们大力修建水利工程，实行南水北调等工程，一方面可以防止洪涝灾害的发生，另一方面可以满足缺水地区人们的生产生活用水需要。

水利工程的主要特点主要有：①水利工程的修建要从全局考虑，具有很强的系统性；②修建水利工程，可能会破坏当地的生态环境、自然景观或者对自然植被的破坏等；③工作环境很恶劣，条件复杂，要考虑到当地的水文地质条件，还有受力承受强度等问题；④水利工程造福于人民群众，有很好的群众基础；⑤水利工程规模比较大，耗资巨大，技术要求高，工期较长。

2 目前水利工程的发展现状

我们讲水利工程的发展现状，主要是将我国的水利工程建设情况。总的来说，我国的水利工程建设持续发展。水利工程项目不断增加，灌溉面积不断扩大，解决了很多地区的饮水困难的问题，提高了水利工程项目的供水能力。水利工程事业的不断发展有利于保证国家和社会安定，有利于促进我国的社会主义现代化经济建设，有利于改善生态环境，避免自然灾害的发生。具体的可以从以下几点说明：

2.1 节水灌溉事业稳步发展

随着我国水利工程的大力兴建，为农村的节水灌溉事业提供的便利条件，有利于促进我国农业的发展，提高农业生产水平。

2.2 农村饮水困难问题得到了初步解决

修建水利工程，帮助了很多缺水地区的人民解决了饮水问题。改善了农业发展条件，提高了农民的生活水平，有利于加快调整农业产业结构的步伐，从而促进社会主义新农村的建设。

2.3 防洪能力得到进一步的提升，水土保持工作也在稳步进行

通过修建大型的水电站，可以提高泄洪能力，控制水流，避免洪涝灾害的出现。大力种植保持水土的植被，减少水土流失，扩大绿化面积，全方位治理水土流失问题；

2.4 农村的水利水电项目得到不断发展

农村很多地区都在进行良种实验、推广先进的技术、防止虫害对粮食作物的侵袭等基本建设，有利于加快现代化农业发展的步伐；

2.5 水利工程信息化建设、法制建设等工作稳步推进

为了适应当今社会经济的快速发展，追随网络时代的潮流，水利工程的信息化建设和法制建设也在不断的完善和发展。

3 水利工程未来的发展趋势

从水利工程的特点和目前我国水利工程的发展现状来看，水利工程的修建已经成为了社会经济发展的重要组成部分。随着我国人口的不断增长，可用淡水资源不断减少，能源短缺等情况的不断出现，改变这种现状，大力修建水利工程，合理开发利用水资源已经成为我国经济持续发展必须要面临的问题。在未来的几十年内，水利工程的发展趋势主要是：

3.1 在防止洪涝灾害的工作中，要坚持工程措施和非工程措施紧密结合，注重水利工程的后期管理

加强河岸的绿化面积建设，禁止滥砍滥伐，防止水土流失。充分发挥水电站的作用，提高泄洪能力和蓄水能力，根据不同的情况做出不同的决策。

3.2 水资源的开发利用朝着综合性和多元化的方向发展

人们的水资源利用不仅包括农业用水和生活用水，还有工业用水。我们在工业生产的过程中，要注意对污水的处理，净化污水，节约水资源。在农业方面，采用滴灌技术，使水资源能够被植物充分吸收利用。

3.3 水利工程的作用不断的得到延伸

水利工程不仅要满足人民日益增长的生活需求和工业需要，更加注重保护和改善生态环境。水利工程不仅可以减少洪涝灾害，还可以为人们的生活用电提供方便。如三峡大坝也是一种旅游资源，可供游人旅游参观，为附近人们带来一定的经济效益。水利工程的建设，坚持生态效益、社会效益和经济效益相结合。

3.4 修建水利工程时要注意环境保护，减少生态破坏

在水利工程的修建过程中，注意转移一些动植物或者人文景观，减少因为修建水库而造成的生態平衡被破坏，文物被掩埋等问题，减少经济损失。

因此，修建水利工程是国家的经济命脉。随着社会的可持续发展，我们要通过修建水利工程来合理调节水资源的分配，实现区域平衡，从而为后代子孙造福，促进人和自然和谐发展，更好的构建社会主义和谐社会。

参考文献

[1] 刘红.水利工程的发展趋势与需要[J].黑龙江水专学报,

1994,(02).

[2] 董哲仁.水利工程对河流生态系统的胁迫与补偿[A].中国水利学会2003学术年会论文集[C].2003.

[3] 屠鹤鸣,唐宝瑛,陈亮.发挥水利工程功能 改善水环境质量[J].水资源保护,1991,(04).

浅谈土木工程的发展趋势及应用 篇7

自上个世纪五十年代起, 我国的土木工程建设就一直在发展之中, 土木工程工作人员不断研究相关理论与方法, 并将其他科学技术有机地引进到土木工程建设中, 以促进土木工程的发展。目前, 我国土木工程的发展势头迅猛, 无论是在结构设计、工艺创新、材料应用等方面, 都处于快速发展阶段。

在我国, 土木工程产业一直是支持国民经济的重点产业, 它对国家建设公路、铁路、桥梁、高楼大厦等都有发挥着重要的作用, 并在所有工作人员的共同努力之下, 已经取得了一定的成果。如, 至2010年, 我国高速公路总里程已经超过了7.0万千米, 铁路总路程也达到8.5万千米, 其中典型的铁路为青藏铁路, 这是举世闻名的高原铁路, 为我国青海与西藏地区的人员输送、贸易交流发挥着桥梁的作用;我国对桥梁工程的建设与研究一直没有停止过, 并已经建成很多坚实、有效的桥梁。我国已经可以自主设计、管理并建设大型桥梁。其中, 南浦大桥等大跨度桥梁的建成, 标志着我国土木工程已经进入一个新的发展阶段;随着我国城市人口规模的不断扩大, 急需更多的高楼大厦以满足人们的居住需要。根据2011年相关调查人员的统计, 我国目前已建成多种规格 (100m、200m、300m) 的高层建筑共计越10600栋左右, 其中上海金茂大厦应用混凝土钢结构为主要结构, 大大提高了建筑工程的质量。这栋大厦的建成也是我国土木工程巨大发展潜力的一个体现。

2. 土木工程未来发展趋势

2.1三S系统应用发展

三S系统由HS遥感技术、GIS地理信息技术系统与GPS全球定位技术系统构成, 可实时、整体、动态的对地展开判别观测、应用分析, 因此在土木工程领域该系统发挥了显著的优势作用, 同时具备广阔的发展提升前景。数字化城市发展理念的提出正是基于这一三S系统发展而来, 也就是说其综合了遥感、GIS、遥测、多媒体、网络与仿真虚拟技术对城市各项功能机制、基础设施展开自动采集、发挥决策辅助作用并实施动态化管理监测, 很明显, 当前数字化城市便是以该类数字化的处理信息技术、通信网络技术作为发展背景的科学服务技术系统。其逐步推广与科学应用势必将我国城市运营与规划建设推向崭新的高度, 促进其发展水平的持续提升。

2.2单机方式顺序科学转变至网络协同控制与并行设计

就复杂大型的项目工程来说, 其很有可能需要较多设计部门、众多成员的共同参与, 同时还需要良好的协同合作并提供在线咨询服务, 还可由不同地域分布的分支设计机构、设计人员、协作部门单位应用多样化平台软硬件与设计方式在相应规定时段内良好完成。为有效解决该类复杂系统问题应良好的应用开发土木工程设计的协同并行技术。另外, 智能化建筑工程与检测结构亦是土木工程基于信息化发展背景的未来发展的趋势。项目管理与电子数据同样是土木工程实现信息化发展的趋势, 工程建设施工是当今土木工程应用计算机技术的重要领域, 基于系统复杂工程在施工阶段中由报价投标、预算到签订管理合同、评定分析质量直至竣工验收各阶段均需要进行大量数据信息的处理, 整体施工单位控制与辅助管理均会被纳入至辅助计算机施工技术体系中。依据电子化数据查阅管理系统的应用便利性, 当前国外开发研究出了无线电双向通讯设备并广泛用于现场工地的互通联络与基于GPS科学技术创建人机通讯高效便利设备。当前土木工程领域信息技术的跨越式发展已经令国际承包商真正跨越了地域壁垒, 实现了共享式、协同式、智能化的行业发展。

3. 我国土木工程的应用趋势

我国正处于社会主义初级阶段, 各种基础设施、专业设施还在不断建设之中, 土木工程理论与方法的应用, 对此将发挥积极的促进作用, 以提高工程建设质量与效率。但是随着我国社会的建设与经济的发展, 我国环境污染、资源消耗等问题也在逐渐加剧, 致使土木工程的应用与发展在面临机遇的同时, 也需要接受挑战。

3.1土木工程理论与其他科技领域知识紧密结合

近几年来, 我国经济发展迅速, 人们的生活水平不断提高, 对社会设施的需求量越来越大, 同时对建筑工程功能、质量等的要求也越来越高, 这就需要土木工程工作人员打破传统的观念模式, 积极研究创新的工作方法, 将土木工程理论与其他科技领域的知识紧密结合, 发展成为一种新型的、综合的土木工程理论体系, 并指导土木工程向着地下、海洋、沙漠等空间延伸, 以解决国家土地资源紧张的问题, 并提高土木工程建设的效率。

3.2信息技术的应用促进土木工程的智能化发展

目前, 信息技术基本上已经渗透到各个领域, 发挥着重要的作用。因此, 在土木工程的应用过程中, 信息技术是促进土木工程发展不可忽视的技术之一。土木工程人员将利用信息技术建立工程管理信息化系统, 将与工程相关的人、事、物等信息都输入计算机, 控制一些较难的、较复杂的施工过程, 形成智能化的控制与管理模式;另外, 信息技术、计算机技术等还可以应用到工程施工中, 以提高自动化机械设备的工作效率, 使土木工程的建设最大程度地避免施工事故, 提高施工效率, 降低成本花费, 提高施工单位的效益。

结语:我国经济、科技等的发展, 有效地促进了土木工程的发展, 使其施工方法、施工材料、施工结构等都在发生着日新月异的变化, 尤其是机械自动化设施的运用, 更加促进了土木工程向着智能化方向发展, 从而为我国的社会基础设施的建设提供更加坚实的基础。但是, 由于我国还处于社会主义初级阶段, 很多技术与工艺的应用还不是很成熟, 需要土木工程工作人员加快研究脚步, 科学合理地利用自然资源, 并坚持可持续发展与以人为本原则, 大力推广绿色循环建设模式, 使土木工程向着现代化、智能化以及绿色化方向发展, 促进我国社会、经济与环境的和谐发展。

摘要：在现代化的建设中, 土木工程起到重要的作用, 并随着社会、经济与科技的发展, 相关工作人员对土木工程的研究越来越深入, 将其与各种先进技术有机地融合在一起, 形成现代化的土木工程产业, 并且已经成为促进我国经济发展的支柱产业。本文主要针对土木工程的发展现状进行研究, 并探讨土木工程的应用趋势, 以为相关工作者提供一些参考。

土木工程的现状与未来发展趋势综述 篇8

人们的衣食住行都离不开土木工程, 工程对于国民经济的发展有着巨大的推动作用。人民生产生活中的公路、铁路、水利设施、房屋等都与土木工程息息相关。因此为了推动人类社会文明的发展, 促进我国的经济繁荣和发展, 对土木工程建设进行进一步的完善, 本文对土木工程的现状与未来的发展趋势进行了综述, 希望能够通过分析土木工程的发展现状, 来对土木工程的未来发展趋势进行把握。

1. 土木工程的现状

1.1 我国的土木工程发展迅速

我国的经济正处于飞速发展的时期, 土木工程这是国民经济的一个重要组成部分, 因此土木工程获得了迅速的发展。具体而言, 土木工程的发展最多的体现在交通工程和高层建筑领域中。我国的城市化进程正在不断加快, 城市用地资源紧张推动了高层建筑的发展。当前我国已经拥有了1000栋以上超过100米的建筑, 超过2万栋的高层建筑, 这些都离不开土木工程的推动, 因此可以说土木工程在社会发展的过程中发挥着重要的作用。与此同时在交通建设领域也离不开土木工程, 作为经济发展的基础, 我国的道路交通建设发展迅速, 道路桥梁、铁路、公路的数量不断增加, 交通网络四通八达。我国桥梁、公路和铁路的施工质量也在不断提高, 进一步提高了行车的安全性, 减少了交通事故[1]。土木工程在我国交通事业的发展中起到了重要的作用。

1.2 引进了新型的建筑材料

当前我国的土木工程不断引进新型的建筑材料, 推动了土木工程施工质量的提高。为了进一步节约成本、提高质量, 在土建工程中越来越多应用到了新型的建筑材料, 来代替传统的建筑材料。例如水泥材料就被高强度、快硬的混凝土材料所代替, 涂层玻璃、钢化玻璃、碳素纤维等新型建筑材料在土木工程中用的越来越广泛。

1.3 应用预应力技术

在土木工程结构加固中越来越多的应用到了预应力技术, 特别是多层建筑。应用预应力技术能够对结构服役现象进行改善, 并对建筑结构施加压应力, 从而使建筑物的内应力得到增强[2]。

1.4 结构设计的不断完善

土木工程的核心因素就是结构设计, 为了提高土木工程的整体施工质量, 必须不断完善土木工程的结构设计。随着时代的发展, 风荷载荷和地震载荷正在成为土木工程结构设计的关键, 土木工程结构设计正朝着增加长度、高度和增强柔韧性的方向发展。

2. 土木工程未来的发展趋势

2.1 土木工程将逐渐走向信息化

随着信息技术的普及, 土木工程也将走上信息化的发展道路。土木工程的信息化建设主要包括计算机技术、智能信息处理技术、网络通信技术和自动化控制技术。通过信息化建设能够改进土木工程的施工方法, 对整个施工过程进行科学的监督管理, 进一步降低施工成本、提高施工质量。

未来土木工程的各个环节都将被信息化建设所覆盖, 包括竣工验收、施工、图纸、地形勘探、土木工程设计等等。信息技术能够实现高难度的土木工程施工, 例如高层建筑的垂直控制和大体积混凝土结构控制。通过遥感技术、全球定位系统和地理信息系统的结合, 监督和调控土木工程施工的全过程将成为可能[3]。

2.2 土木工程将逐渐走向自动化

土木工程将在信息化技术的推动下向自动化的方向发展。土木工程的实时现场动态控制实现后, 土木工程的自动化监理和自动化施工将成为可能。未来还将在土木工程施工中引进流水线作业理念, 将成套的施工技术引进施工过程, 使标准化成产成为可能, 极大的提高施工的效率。

2.3 土木工程将逐渐走向生态化

土木工程的本质就是人们对现有的自然环境进行改造和利用。在时代发展的过程中, 环保理念也将对土木工程的发展产生更大的影响。土木工程在对自然环境进行改造和利用的过程中也必须注重生态环境的保护。当前对节能环保材料的推崇证明了生态化、绿色化是土木工程发展的一个重要趋势。通过应用绿色施工工艺和节能环保材料, 能够减少施工中的环境污染。

2.4 土木工程将走向科技化

科技将成为推动土木工程发展的一个强大力量, 通过应用科学技术能够推动土木工程的智能化和自动化。新的材料和技术能够给土木工程的发展带来强大的后劲和广阔的发展空间, 高热混凝土、大体积混凝土结构施工等技术的应用正说明了这一点。

2.5 土木工程将走向多向空间

随着土地资源的日益紧缺, 人们不断寻找着新的生存和发展空间, 土木工程施工将向着多向空间的方向发展, 向沙海洋、高空、地下等方向发展。当前的城市地铁的发展是土木工程向地下发展的一个实例, 地下商业街、地下停车场的数量也会越来越多。与此同时城市高层建筑的数量也在不断增加, 土木工程建设将逐渐走向高空化, 对土地资源和空间进行充分的利用。迪拜在海上建设了迪拜大厦, 预示着土木工程将向广阔的海洋拓展, 从而对海洋的空间资源进行合理的利用, 缓解用地紧张的局面。

3.结语

人们的生产和生活都离不开土木工程, 土木工程对我国的经济发展起到了重要的推动作用, 并获得了长足的发展, 体现出良好的发展趋势。随着科学技术的不断发展和新材料、新技术和新理念的不断涌现, 土木工程将进一步向着多向化、生态化、科技化和信息化的方向发展, 推动国民经济的进一步发展。

参考文献

[1]方从严, 刘宁, 秦忠国.结构系统可靠度优化初探[J].河海大学学报 (自然科学版) .2013 (03)

[2]吴刚, 安琳, 吕志涛.碳纤维布用于钢筋混凝土梁抗弯加固的试验研究[J].建筑结构.2011 (07)

骨组织工程的发展趋势 篇9

在世界范围内, 由于创伤, 肿瘤和感染等原因造成的骨缺损每年都在折磨着众多的患者。自19世纪以来, 人们一直采用骨移植术, 通过植入自体骨, 异体骨和人工骨替代材料来修复大范围骨缺损。然而这些材料都各自存在着不可忽视的缺陷。这些骨移植材料, 分别有来源有限, 排异反应, 与宿主骨的力学性能不匹配, 以及使用寿命等方面的问题, 导致它难以达到令人满意的骨修复效果。骨组织工程在这种背景下应运而生, 给骨修复带来新的期盼。

1985年生物力学专家Y.C.Fung向美国科学基金会 (NSF) 申请建立一个工程研究中心, 名称为“活组织工程中心” (Center for Engineering of Living Tissues) [1], 然而当局并没有批准他的申请。1993年, Langer和Vacanti在Science上首次发表了题为“Tissue Engineering”[2]的论文, 并提出了组织工程的基本含义:应用工程学和生命科学的基本原理和技术, 在体外构建具有生物功能的人工替代物, 用于修复组织缺损, 替代失去功能或衰竭的组织、器官的部分或全部功能。而骨组织工程就是利用细胞生物学和工程学原理, 研究开发修复和改善损伤骨组织形态和功能的生物替代物的一门科学, 其发展速度在组织工程领域中是最快的。

骨组织工程基于种子细胞+生长因子+支架材料的概念, 其中支架材料一方面作为种子细胞和生长因子的载体将其运送至缺损部位, 另一方面还给新骨生长提供支撑的作用, 是骨组织工程的关键, 同时也是全世界研究力量投入最多的地方。由于组织工程细胞相关标准需长期的论证和安全性验证, 近年用自体细胞的组织工程策略备受关注[5]。

1 支架材料需满足的条件

Scott在最近的综述[3]中提出了支架设计的4F准则:形状诉求 (Form) 、性能诉求 (Function) 、功能诉求 (Formation) 和可植入性 (Fixation) 。形状诉求是指支架材料必须能够完全填充复杂的三维缺陷, 并且可以诱导再生组织填充整个缺陷;性能诉求是指支架材料必需拥有相应的性能 (主要是力学性能) , 可以在缺失组织得到修复之前暂时起到缺失组织的作用来满足日常活动的需求;功能诉求是指支架材料能够通过释放生长因子和提供合适的环境来促进组织再生;可植入性指的是支架材料可以在外科手术中植入人体, 并起到预期的功效。其中形状诉求是一个三维的几何学问题, 可以通过CT (Computed tomography) 和MRI (Magnetic resonance) 等方法来实现;而可植入性同时是一个几何学和力学要求, 支架材料必须可以固定在骨缺陷中, 并且提供和适的表面以满足缝合以及固定的需要。这两个要求相对简单, 而性能诉求和功能诉求就要复杂得多。

对于骨组织工程中的支架材料来说, 性能诉求主要指的是力学性能要求, 即支架的力学性能必须与环境组织的力学性能相匹配:太软的支架不足以支撑人体的日常活动需求, 而太硬的材料也会带来负面的影响, 如骨组织的吸收等。虽然与周围环境中组织的力学性能相匹配可以作为衡量支架材料力学性能是否合格的标准, 然而组织的力学性能是相当复杂的。由于天然骨组织的特性, 其力学性能并不能简单的定义为强度或模量, 因为首先对于不同的骨组织来说模型是截然不同的, 包括线性弹性、非线性弹性、粘弹性等;其次即使对于某种特定的骨组织来说通常也需要同时采用许多不同的模型来进行模拟。因此, 为了满足力学性能匹配的要求, 支架材料必须满足一系列相当复杂的力学要求, 同时也必须满足骨的各向异性[4]。除此以外, 考虑到支架材料的力学性能会随着降解而缓慢的丧失, 一个在植入时满足要求的支架很有可能会在植入一段时间后丧失其应有的支撑能力, 从而导致手术的失败。

另一方面支架材料的功能诉求要求其必须能够促进组织的再生, 而组织再生的情况会受到三方面因素的影响: (1) 材料表面的性状与细胞的相互作用; (2) 支架材料对生长因子释放的调控; (3) 支架的物质传导作用。20世纪90年代Robert Langer等人就已经研究了调节材料与细胞的相互作用对促进组织再生的效果[6], 特别是最近20年来该领域取得了诸多进展。在这段期间, 人们通过研究发现磷酸钙表面是具有骨传导功能的, 有利于骨沉积[7], 此外, Kokubo, Murphy等人也在金属钛和聚合物表面通过生物矿化地方法制备出了骨传导涂层[8~12]。支架的物质传导作用主要是指自体组织在支架内的渗透和扩散作用, 以及氧气在支架中的渗透和扩散作用。在自体组织的渗透方面, 目前已经有Hollister等人的计算, 他们的计算主要针对的是骨组织在支架中的扩散和渗透常数[13~15]。相比较而言, 关于支架中氧的传导研究就更加丰富一些, Domm[16]和Malda[17]等人的研究证明环境中较低的氧分压有利于软骨细胞的生存和软骨组织的再生, 反之, Utting[18]等人证明较高的氧分压有利于成骨细胞的繁殖。此外, 骨髓基质干细胞也受到环境中氧分压的影响, Robins[19]等人发现低的氧分压有利于骨髓基质干细胞分化为软骨细胞, 同时D’Ippolito[20]发现低的氧分压对成骨细胞有抑制作用。

尽管人们对合格的骨组织工程支架材料提出了一系列要求, 却无法说清楚一个具体的支架需要满足什么样具体的性能指标, 这是一个需要将来研究以填补的空白。而要弄清楚这些具体的问题一方面需要弄清楚复杂的天然骨组织的分子水平结构和性能, 另一方面需要研究现有支架材料在大型动物模型中的作用。脱细胞技术处理好了, 细胞外基质 (ECM) 支架也是国内外努力的一个重要方向[4]。

人工支架材料从其制造工艺上看可以分为两种:预设计支架 (Designed Controlled Scaffold) 和非预设计支架 (Non-Designed Controlled Scaffold) [3], 在本文中将详细介绍这两种支架材料。

2 预设计支架材料

预设计支架顾名思义就是支架的结构和性能在设计阶段决定。而一个满足4F准则的支架通常是有着多变的外形和复杂的微观结构的材料, 所以这一阶段通常往往需要经过复杂的计算才能完成。

支架的外形设计相对比较容易, 可以由CAD[21~24] (Computer-Aided Design) 或者IBD[25~27] (Image-Based Design) 来进行, 但是微观结构的设计就十分复杂。因为支架微观结构的改变必然会同时带来力学性能, 渗透性/扩散性的变化, 而且一者的增强必然会带来另外一者的减弱[28], 于是要达到要求的性能就必须仔细寻找微观结构设计的平衡点。于是如何在这两者之间找到平衡就成了该领域研究的焦点课题。有众多的研究人员通过均一化理论对其进行了计算和模拟[29~33]。Scott[34~37]等人通过求解局域方程得到局域的特征变量, 将特征变量与微观结构整合进而得出支架材料的有效性能指标。

与此同时, 另外一部分学者采用了非均一化方法对固定微观结构下材料的有效性能指标进行了计算。Anderson和Knoth-Tate[38]采用计算流体力学在软件Fluent的帮助下求解了支架微观孔道内的流体速率。Adachi等人[39]把支架材料的降解和骨组织的再生放在同一个模型中进行考量, 得出了预测支架力学性能随时间变化的模型。

通过上述的支架结构设计的方法, Lin等人[37]设计并制造出多孔的钛腰椎融合器, 该融合器可以承受正常人体脊柱所承担的应力, 并且其性能的各向异性与人体实际情况相吻合 (图1) 。

对于预设计支架来说, 为了保证设计的结构和功能在实际产品中得到完全的体现, 只能采取一种制造工艺——喷涂成型, 又叫做非固态成型 (SFF, SolidFree-Form Fabrication) 。所谓喷涂成型是指通过喷涂法一层一层将事先已经设计好的整个三维外形以及内部结构堆积出来, 然后通过其他的手段将刚刚成型的支架形状和结构固定, 这一过程涉及到喷涂沉积技术、激光聚合技术、激光烧结技术和结构印刷技术等等技术领域。

由于喷涂技术对材料的制约, 现在SFF法所使用的材料主要是聚合物, 陶瓷, 还有聚合物/陶瓷的复合材料。目前已经有很多相关的工作了, 例如Langer小组通过甘油和癸二酸缩聚制备出聚甘油癸二酸 (PGS, poly (glycerol-sebacate) ) [40,41], 拉伸强度超过0.5MPa, 切变模量为0.282MPa, 可以承受200%的弹性形变。该支架具有不错的生物相容性, 植入体内仅仅会引起微弱的炎症反应, 通过表面腐蚀可以再35天的时间内完全降解。无论是力学性能还是降解性能都可以通过调节材料的合成条件来控制。Hutmacher, Teoh[42,44]等人通过熔融沉积成型的方法合成出了PCL和PCL/磷酸三钙 (TCP) 陶瓷的复合材料。Zein等人制造出PCL的支架材料, 空隙率可以在48%和77%之间调节, 模量可以在4MPa到77MPa之间调节, 屈服强度强度在0.4MPa到3.6MPa之间。Liu[45]等人发明了一种低温喷涂的方法制备出了PLLA/TCP和PLGA/TCP复合材料的支架, 孔隙率为74~81%, 模量为17~23MPa, 屈服强度在0.75MPa到1.4MPa之间。SFF法制备出的支架的孔道直径往往有数百个微米, 如Lee等人[46]利用光固化制备的PPF支架具有直径为500~900μm的孔道, 孔隙率为30~63%, 模量为15~40MPa。另外一个小组中, Lee等人[47]制备出具有300μm直径孔道的PPF支架, 模量在200MPa到588MPa之间, 极限强度为27~129MPa。

3 非预设计支架材料

同预设计支架材料不同, 非预设计支架材料在制备以前并没有一个具体的性能和结构上的设计, 它制备的准则是仿生。人们都试图通过研究天然组织本身来模拟构建适宜的支架结构, Curry在上世纪70年代广泛研究了矿化的生物材料, 出版了权威著作“Bone”[48]。基于仿生矿化的原理, 清华大学崔福斋组通过自组装方法制备出的纳米晶羟基磷灰石/胶原 (n HAC) 在成分和结构上都与天然骨组织十分接近[49]。Nature Materials曾发表评论说:他给出实验证明了骨矿化胶原的分级结构理论, 开辟了用仿生自组装制造生物材料的新途径[50]。在前人工作的基础上, 人们认识到适合骨组织工程的支架材料必须具有良好的生物相容性, 适中的力学性能, 降解速率与自体骨组织再生速率相匹配, 还要有合适的空隙率和孔径。

现阶段常用的骨组织工程支架材料主要有:生物陶瓷, 天然高分子和合成高分子, 三种材料最典型的代表分别是:羟基磷灰石, 壳聚糖和聚乳酸。羟基磷灰石 (HA, Ca5 (PO4) 3 (OH) ) 是一种钙—磷基陶瓷, 在医学及牙科领域已经应用了20多年。由于它和骨骼中磷灰石的化学成分和晶体结构基本相同, 所以在植入人体后可以与人体骨骼结合, 并逐渐被自体骨替代, 具有良好的生物相容性和骨引导性。壳聚糖又称几丁聚糖是甲壳经过脱乙酰基而得到的一种天然阳离子多糖, 具有良好的生物相容性, 可降解性和成膜性, 广泛应用于医药、食品、化工和环保等行业。聚乳酸是一种具有优良的生物相容性和可生物降解的聚合物, 经FDA批准用作医用手术缝合线和注射用微胶囊、微球及埋植剂等制剂的材料。

为了制备出具有合适力学强度和孔隙度以及孔径、孔形状的支架材料, 人们发展出许多的方法, 这些方法都集中在“造孔”上。这些方法包括:溶剂浇铸-粒子沥滤法、气体发泡法、乳液冷冻干燥法、静电纺丝法、和相分离法等。

溶剂浇铸-粒子沥滤法 (SCPL, Solvent-casting and particulate leaching) 是一种简单且最常用的支架材料制备方法。该方法是将水溶性盐例如氯化钠, 柠檬酸钠粒子均匀分散在可生物降解聚合物的溶液中, 并将混合溶液浇铸到模具中, 在溶剂通过蒸发或冻干被除去后, 滤除盐粒子, 得到多孔的海绵型支架。气体发泡法 (GF, Gas foaming) 是将将固体聚合物放入高压气氛中, 使气体渗入聚合物块并达到饱和。然后通过热力学不稳定性使气体迅速地从聚合物基体中释放出来, 导致气泡在材料内部生成, 由此形成多孔支架。乳液冷冻干燥法 (EFD, Emulsion freeze drying) 是指将由聚合物溶液和水构成的乳液迅速冷冻, 然后冷冻干燥除去有机溶剂和水得到多孔支架材料, 清华大学崔福斋[51]等人利用EFD法制备出具有良好生物相容性和骨传导性的n HAC/PLA支架材料 (图2) 。静电纺丝法 (Electrospinning) 诞生于19世纪, 是将聚合物溶液或熔体注射到电场中, 使聚合物液滴表而带电, 在电场力的作用下被迅速拉伸, 同时溶剂挥发, 形成纤维。Hong J.H.[52]等人利用该方法制备了直径100nm, 比表面积1000m2/g的纤维。相分离法 (PS, Phase separation) 是先将聚合物溶解在温度较高的溶剂中, 然后降低溶液温度使液—液或固—固相分离, 通过升华除去富溶剂的一相, 得到多孔聚合物支架。

非预设计支架材料往往具有非常精细的内部结构, 具有数个微米或是纳米尺度的微观结构, 与预设计支架材料的数百微米的孔道结构相比更加有利于细胞的生长和组织的再生。然而, 非预设计支架材料的制备过程往往是不能做到完全可控的, 因此支架材料的可重复性比较差, 难以做到批量生产。

4 骨组织工程临床应用策略

对于骨组织工程而言, 无论支架材料如何选择, 离进入实际的应用都有着相当长的距离。原因在于, 对于种子细胞的来源, 储存和运输, 还有体外培养等等相关的具体操作事宜上还没有明确的标准, 欧盟和FDA正在制定相关的标准, 其中欧盟预计需要5年的时间。这也就是说, 最少在将来的5年中骨组织工程无法真正的得到临床应用。然而, 现阶段的临床应用中仍旧可以使用骨组织工程的概念, 并且遵循现有FDA的标准, 这些理念更容易得到FDA的批准。 (1) 支架材料+生长因子/药物

BMP2是常用的骨生长因子, Chen等人成功的将BMP2复合在胶原纤维的支架材料中, 通过动物实验证明, 4到12周以后获得了相当出色的修复效果[53]。Karageorgiou等人通过将BMP2和丝素支架的复合显著的增加了成骨能力[54]。此外, Lee等人将BMP2与纤维蛋白复合并控制BMP2的局部稳定释放, 在获得良好成骨效果的同时成功的避免了组织排斥反应[55]。Kamakura等人合成了磷酸八钙支架材料并复合了BMP2在大鼠颅骨模型上获得了成功。除了BMP2之外, 常用的骨生长因子还有BMP4。Han等人往大鼠颅骨破损处植入复合了BMP4的支架材料并在8周以后观察到了大量的新骨生成[56]。

(2) 支架材料+自体骨髓细胞/自体血浆

利用自体骨髓细胞和自体血浆代替种子细胞, 既可以回避掉种子细胞带来的种种困扰也可以有效地达到组织修复的效果。Bina[57]等人将聚已内酯—磷酸三钙支架材料同富血小板血浆复合, 用于骨缺损修复获得了很好的效果。杨新明[58]等人利用浓集自体骨髓基质干细胞和支架材料复合开展了治疗早期股骨头坏死的实验。目前也已经有多例利用字体骨髓基质干细胞复合支架材料治疗颅骨缺损的案例。

5 展望

从现阶段的发展看来, 无论是预设计支架还是非预设计支架都各自取得了很大的进展, 并且自成一套体系, 然而也都各自存在着许多的问题。

对于预设计支架来说, 需要更加精密的结构设计来更加精确地满足性能设计提出的要求, 单纯的周期性结构并不能真正的反应天然组织的形态。并且现有的预设计支架的孔道结构太过粗糙, 不利于细胞增殖和组织再生, 需要改进SFF法的精度, 需要更加精密的仪器。与此同时目前SFF所用的材料太过单一的现状也亟需改善, 开发出更多的生物相容性更好的可以利用SFF法成型的材料用于骨组织工程势所必行。

对于非预设计支架来说, 虽然支架材料拥有很精细的微观结构, 甚至是“微观—介观—宏观”的多级结构, 有利于组织的再生, 然而这种支架的可重复性不高。此外, 这种支架在力学性能上往往很难完全满足日常活动的需要。将预设计支架和非预设计支架的概念结合在一起, 以期获得二者的长处避免二者的缺点, 获得理想的支架材料。

从生物学角度来说, 对细胞与材料相互作用的理解越深刻, 在支架材料的设计上才会有更加明确的标准。因此, 这方面的研究也应当是一个骨组织工程的关键课题。而且近几年来干细胞越来越多的应用到组织工程领域中, 对于干细胞作用和局限性的理解也会帮助支架的设计, 并最终有助于组织的再生和修复。

纳米科技的发展也对骨组织工程造成了很大的影响, 研究材料在纳米尺寸内的精细结构对细胞在繁殖分化等等方面上的影响也是一个热门课题。在仿生学, 支架设计乃至最终的临床应用上都有很大的意义。

摘要：自从提出组织工程的概念以来, 组织工程尤其是骨组织工程获得了飞速发展, 目前被认为是最快能获实际应用的领域。十余年来随着对骨组织工程三要素 (细胞, 支架材料, 生长因子) 认知的加深, 其中大量工作围绕支架材料开展。总的来说, 支架材料如果按制备方法来分类可以分为两大种类:预设计支架和非预设计支架, 本综述分别对其进行了详细介绍。鉴于传统骨组织工程策略中因细胞产品标准在实际中面临的难题, 其实际应用等待很长时期.本文同时也列举了近年来提出并得到应用的基于组织工程概念的实用发展策略。

工程机械涂装发展趋势探讨 篇10

笔者所在设计院从计划经济年代就归口服务于国内工程机械行业,经历并见证了国内工程机械行业从无到有、从小到大、从弱到强的发展过程,参与了行业主要生产厂的技术改造项目,服务企业涵盖了国内上市公司企业、行业骨干企业、合资独资企业,近些年这些企业的技术改造项目主要为易地搬迁和新工业园区的建设,一方面扩大原产品或新产品产能,一方面更新改造提高制造工艺水平,主要表现在制造质量水平的提高和表面涂装水平的提高。单从涂装工艺发展来看,早期工程机械行业涂装作业多为露天喷涂,既影响环境,有害操作工人健康,而且表面质量粗糙,附着力差,耐候性差,装饰性差,现在随着市场需要、竞争需要、出口需要,涂装车间的技术改造力度不断加大,涂装工艺水平不断提高,涂装设备越来越先进,越来越自动化,效率越来越高,一些零部件涂装已经采用汽车行业先进的涂装工艺与设备,工艺更加完善,涂层性能更加可靠,涂料及设备更加环保。涂层光泽度从高光到亚光、褶皱型变化,涂料从单组分到双组分、从有机溶剂型到水性漆、粉末喷涂变化,漆渣从絮凝人工打捞到连续过滤除渣变化。新材料、新工艺、新设备不断出现与发展,更加推动行业涂装的发展。笔者根据多年的实践与观察,并经与若干行业专家交流探讨,认为工程机械涂装发展有如下趋势。

1 整机不涂装工艺趋势

传统工艺方式是结构件做好底漆、中涂甚至面漆后进行装配,装配好的整机进行试验,尔后整机进行表面大规模的刮腻子打磨作业,由于一机多色并存,需多次屏蔽,多次面漆喷涂作业,生产成本高,工作效率低,占地面积庞大,且面漆质量无法保证。

通过不断的实践与工艺改进,现在结构件一次做到面漆后,进行整机装配,整机试验后作表面修补或精饰作业以满足市场产品个性化或产品差异化要求。

结构件涂装典型工艺如下:上件→抛丸→清理(补喷)、屏蔽→喷底漆→流平→底漆烘干(60℃~80℃,20~30min)→冷却(→在线或转线打磨→刮腻子→腻子烘干或晾干→打磨)→喷中涂→流平→喷面漆(湿碰湿)→流平→面漆烘干(60℃~80℃,20~30min)→冷却→下件。

输送方式:一般采用自行葫芦输送系统,可实现操作工位升降作业,简单方便,但葫芦组偶有故障发生,影响生产。欧美企业多采用空中积放链输送系统,安全可靠,可实现在线打磨作业或多种流程作业,但投资略大,上下件不方便。

随着材料质量提高及成型设备广泛应用,结构件刮腻子打磨工作量愈来愈少,可以在线设置工位,实现在线作业。合资厂基本上都取消了结构件刮腻子打磨作业。

整机不面漆工艺的实现在国内目前还有个过程,一方面需要材料采购上品质的保证,需要结构件涂装工艺的严格保证,还需要有大量工装设备来保证工件不落地,运输过程中不磕碰,需要高素质操作工人和文明清洁装配作业,还需要有测试工艺的调整及相配套的在线测试设备。

目前几家合资工程机械主机厂基本上都在采用或正在改用整机不面漆工艺,国内有几个主机厂也在实践该工艺,某公司装载机精品生产线采用该工艺应用效果良好。该公司制备了大量工装设备,避免工件磕碰损伤,装配作业中需踩踏或和人工接触的部位均采用类似汽车4S店布护罩保护,实现文明装配,减少工件表面污损,而且该公司还创新的将底漆后动臂和摇杆预装配后进行面漆喷涂,有效解决了动臂、摇杆面漆后装配磕碰问题。

2 薄板件电泳工艺趋势

随着工艺革新及大量成型设备和模具的投入使用,工程机械驾驶室、机罩等薄板件传统型钢骨架加钢板焊接的方正结构正逐渐被冲压成型弧线曲面结构替代。大量冲压成型工艺的采用,薄板件制作工艺和汽车制作工艺愈来愈接近,其涂装工艺也在向汽车涂装工艺靠拢,驾驶室、机罩等薄板件涂装多采用前处理阴极电泳工艺。

驾驶室、机罩等薄板件涂装典型工艺如下:上件→预脱脂→脱脂→水洗→表调→磷化→水洗→纯水洗→沥水→电泳→一级超滤水洗→二级超滤水洗→纯水洗→沥水→电泳烘干(1 4 0℃~1 8 0℃,3 0~4 0 m i n)→冷却→打磨→刮腻子→腻子烘干或晾干→打磨→喷中涂→流平→喷面漆(湿碰湿)→流平→面漆烘干(60℃~80℃,20~30min)→冷却→下件。

输送方式:前处理电泳采用自行葫芦输送系统,电泳烘干部分采用地面反向积放环行输送链系统或滑橇输送系统,面漆采用悬挂链或空中积放链输送系统,通过几家应用情况来看,面漆线采用空中积放链系统输送能更好满足生产及工艺要求。

以上为冷轧板冲压成型结构薄板件涂装工艺,但目前国内企业受成本所限,热轧板应用还较多,驾驶室采用型钢加钢板焊接形式比较常见,这样就存在有酸洗工艺,批量大的需要进行在线酸洗,但须注意采取措施防止腐蚀气体对输送设备及厂房设施的腐蚀破坏。酸洗量不大的宜单独封闭设置酸洗间,尽量减少酸雾腐蚀。合资企业多采用该工艺方法处理少量的酸洗工件。

热轧板、型钢骨架薄板件前处理电泳工艺如下:上件→预脱脂→脱脂→水洗→酸洗→中和→水洗→表调→磷化→水洗→纯水洗→沥水→电泳→一级超滤水洗→二级超滤水洗→纯水洗→沥水→电泳烘干(140℃~180℃,30~40min)。

以前国内主机厂对薄板件生产工艺及外观设计不太注重,多采用外协配套,工艺手段落后,简易前处理后,底面漆均采用喷漆工艺,外观及表面质量无法保证,但随着合资主机厂薄板件电泳工艺的应用,其质量及外观明显高人一筹,国内企业也日益重视,纷纷将薄板件或收归自己控制,加大技改投入,或要求配套厂商改革工艺及设备满足主机厂要求。上批量的主机厂薄板件均已采用或正在采用电泳工艺,一些外配套企业也被要求改进工艺方法与设备,大部分也改造为电泳工艺。

某一合资企业驾驶室面漆前处理电泳后还采用喷粉工艺,表面更加丰满光泽。其工艺如下:上件→预脱脂→脱脂→水洗→表调→磷化→水洗→纯水洗→沥水→电泳→一级超滤水洗→二级超滤水洗→纯水洗→沥水→电泳烘干(140℃~180℃,30~40min)→冷却→打磨→刮腻子→腻子烘干或晾干→喷粉→粉末固化(180℃~220℃,30~40min)→冷却→下件。

也有某厂采用过前处理后自泳工艺,不太成熟,涂装质量不理想。

随着冷板材料的大量采用,覆盖件设计理念的革新,各种成型模具的投入使用,驾驶室、机罩等薄板件涂装工艺一般采用如上所述典型工艺,一般不再设置酸洗工序,如确有少量工件需酸洗,宜单独设置相对封闭酸洗间进行处理。

3 结构件喷粉工艺趋势

这是一个对于国内工程机械行业比较新的课题,大多数业内人员没有接触。1998年笔者所在设计院承揽了国内某著名叉车公司技改项目,其中重点内容就是设计制造一条叉车小型结构件和覆盖件的前处理、喷粉生产线,笔者和同仁率先在国内工程机械行业成功实施这一工艺。经过这些年工艺发展及在线试验方法的应用,欧美工程机械企业越来越多的采用喷粉工艺,尤其是挖掘机产品,像动臂、斗杆,某企业已在国内投入使用该工艺,效果很好,现在装载机产品的动臂、摇杆、平地机的前车架等一些杆形零部件及表面相对简单平整的零部件均可采用喷粉工艺。该工艺在其国外工厂已使用,为成熟工艺。某独资小装小挖产品也准备将其美国喷粉工艺应用到中国工厂。喷粉工艺与原有喷漆工艺相比,成本更低,更加环保,表面质量更好,但磕碰后不易修补。

结构件喷粉典型工艺如下:上件→预脱脂→脱脂→水洗→表调→磷化→水洗→水洗→吹水→水分烘干(60℃~100℃,10~20min)→喷底粉→粉末固化(180℃~220℃,30-40min)→冷却→喷面粉→粉末固化(180℃~220℃,30~40min)→冷却→下件。

4 连续除渣设备应用趋势

由于工程机械原先产量较小,作业环境恶劣,表面涂装工作得不到重视,从业工人多为女工或采用外包方式,操作环境差,劳动强度大,循环水池中漆渣处理简单,大部分采用定期在水池中倒入漆雾絮凝剂,也有采用A、B剂自动添加。漆渣人工打捞,既不能清理干净,影响设备使用寿命,废水排放周期短,不环保。现在汽车厂一般采用漆渣连续处理设备,大多数为刮板机构,效果也不太理想。有某建筑起重机械公司引进两套意大利漆渣连续处理设备,应用情况良好。