淺議建筑工程技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

周鳳明

（河北省承德市豐寧滿族自治縣住房和城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)局,河北 承德 068350）

淺議建筑工程技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

周鳳明

（河北省承德市豐寧滿族自治縣住房和城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)局,河北 承德 068350）

在全球科技進(jìn)步和工程建設(shè)推進(jìn)的大背景下，新的工程材料、建筑結(jié)構(gòu)形式、施工技術(shù)不斷涌現(xiàn)，尤其是建筑施工十項(xiàng)新技術(shù)的推廣和應(yīng)用，使得建筑工程技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，更安全，更經(jīng)濟(jì)，更環(huán)保，更高效。

建筑技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)；施工新方法

0 導(dǎo)語(yǔ)

建筑工程技術(shù)的發(fā)展，得益于科學(xué)技術(shù)的日新月異。對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)的了解和把握，有利于提高建設(shè)工程項(xiàng)目管理水平，保證工程質(zhì)量安全，自身的專業(yè)技術(shù)素養(yǎng)和能力也得到更大的提高。本文從工程材料、建筑結(jié)構(gòu)形式、施工技術(shù)等方面，簡(jiǎn)單闡述建筑技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，在交流中得以提升，在生產(chǎn)中提供幫助。

1 工程材料發(fā)展趨勢(shì)

1.1 鋼材、混凝土等傳統(tǒng)材料的改進(jìn)

在工程材料的發(fā)展過(guò)程中，鋼材和混凝土等傳統(tǒng)材料的改進(jìn)仍將占據(jù)重要地位。鋼材的高強(qiáng)度化、高耐久性，成為鋼材技術(shù)的主要發(fā)展目標(biāo)。高強(qiáng)度鋼材的使用不但有利于節(jié)省鋼材，提高材料利用率和結(jié)構(gòu)安全程度，而且在經(jīng)濟(jì)上也有較大優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)鋼筋的強(qiáng)度價(jià)格比有隨其等級(jí)提高而上升的趨勢(shì)。以歐洲為代表的國(guó)外發(fā)達(dá)地區(qū)鋼筋的主力級(jí)別已達(dá)500MPa級(jí)，且780MPa級(jí)的鋼材也在積極推廣使用。另外，對(duì)鋼材抗火和防腐蝕能力的要求促進(jìn)了耐火耐候鋼的發(fā)展，其使用可大幅降低涂裝成本，并提高建筑物的防火安全性和耐久性，延長(zhǎng)建筑的使用壽命?；炷恋母邚?qiáng)高性能化成為混凝土技術(shù)的重要發(fā)展方向。它有助于減小結(jié)構(gòu)截面尺寸，減輕結(jié)構(gòu)自重，提高耐久性，且在經(jīng)濟(jì)上有一定優(yōu)勢(shì)。

1.2 新型結(jié)構(gòu)材料的出現(xiàn)

以纖維增強(qiáng)復(fù)合材料為代表的新型結(jié)構(gòu)材料開(kāi)始活躍在工程界，代表性的FRP材料包括碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維等復(fù)合材料。與傳統(tǒng)的工程材料相比，新型結(jié)構(gòu)材料具有更輕的質(zhì)量，更高抗拉強(qiáng)度、良好的耐腐蝕性等特點(diǎn)，為工程結(jié)構(gòu)提供了更加廣闊的發(fā)展空間。

1.3 建筑材料的綠色環(huán)保化發(fā)展

傳統(tǒng)工程材料耗能巨大，建筑材料的可更新、再循環(huán)、可再利用、減少能耗（4R）特性越來(lái)越受到重視，由此發(fā)展起來(lái)的綠色高性能混凝土、再生骨料混凝土、綠色墻體材料等，都要圍繞著節(jié)能減排的主題。

2 工程新結(jié)構(gòu)趨勢(shì)

2.1 高層/超高層建筑

現(xiàn)代高層建筑是商業(yè)化、城市化和工業(yè)化的產(chǎn)物，一定程度上反映了一個(gè)國(guó)家、一個(gè)地區(qū)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。高層/超高層建筑的結(jié)構(gòu)體系仍以框架—剪力墻體系、框架—筒體體系、筒中筒體系和框架—支撐體系（多用于鋼結(jié)構(gòu)）為主，超高層建筑多采用后三者。

近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的組合結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)成為國(guó)外高層/超高層建筑研究的熱點(diǎn)。組合結(jié)構(gòu)是兩種或多種材料組合在一起而形成的結(jié)構(gòu)形式，臺(tái)鋼骨混凝土和鋼管混凝土柱截面?；旌辖Y(jié)構(gòu)是兩種或多種結(jié)構(gòu)體系組合在一起的結(jié)構(gòu)形式，鋼—混凝土的混合結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多，而其中又以外鋼框架—混凝土核心筒結(jié)構(gòu)居多。

2.2 大跨空間結(jié)構(gòu)

大跨空間建筑即屋蓋結(jié)構(gòu)跨度超過(guò)80m的空間建筑，多用于體育館、展覽館、機(jī)場(chǎng)等大型公共建筑，其發(fā)展情況已成為代表一個(gè)國(guó)家建筑科技水平的重要標(biāo)志之一。大跨空間建筑的基本單元包括板殼單元、梁?jiǎn)卧?、桿單元、索單元和膜單元，這些單元的集成組合可形成多達(dá)33種空間結(jié)構(gòu)形式，常用的包括五大類：薄殼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)和膜結(jié)構(gòu)。21世紀(jì)以來(lái)，大跨空間建筑的跨度不斷增大，形式也趨于多樣化、高效輕型化，由傳統(tǒng)的剛性結(jié)構(gòu)發(fā)展到半剛性、柔性結(jié)構(gòu)。

3 工程施工新方法發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程技術(shù)復(fù)雜程度越來(lái)越高，推動(dòng)了與之相應(yīng)的施工技術(shù)不斷向前發(fā)展，在地基基礎(chǔ)、混凝土和鋼筋工程、模板和腳手架工程、鋼結(jié)構(gòu)等方面都要有了新的突破，工業(yè)化技術(shù)、信息化技術(shù)和綠色施工技術(shù)開(kāi)始全面向施工領(lǐng)域滲透。

3.1 地基基礎(chǔ)施工技術(shù)

其進(jìn)展主要體現(xiàn)在深基礎(chǔ)施工方面，其中又以深基坑和樁基礎(chǔ)施工技術(shù)為代表。深基坑開(kāi)挖的深度和規(guī)模都有增大的趨勢(shì)，如上海世博地下變電站基坑開(kāi)挖深度達(dá)32m；其支護(hù)結(jié)構(gòu)形式也有新發(fā)展，如天津地鐵一號(hào)線洪湖里車站采用的型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)。高層/超高層建筑的樁基礎(chǔ)則向更長(zhǎng)、截面尺寸更大的方向發(fā)展。同時(shí)，樁基礎(chǔ)也發(fā)展出一些新的施工技術(shù)。如灌注樁后注漿技術(shù)等。

3.2 混凝土和鋼筋

其進(jìn)展主要體現(xiàn)在新材料技術(shù)、工業(yè)化應(yīng)用方面。高強(qiáng)高性能混凝土黏稠度比較大，泵送起來(lái)較為困難，由此發(fā)展出超高泵送混凝土技術(shù)。如中聯(lián)重科設(shè)計(jì)的超高壓混凝土輸送泵，出口壓力達(dá)到40MPa，將C120的混凝土泵送至417m的高度。另外，在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、較密、鋼管混凝土等施工空間受限制的工程結(jié)構(gòu)中，混凝土不易振搗密實(shí)，免振搗的自密實(shí)混凝土技術(shù)得以發(fā)展，并在國(guó)內(nèi)工程內(nèi)開(kāi)始使用。

3.3 模板和腳手架工程

其進(jìn)展主要體現(xiàn)在提升模板技術(shù)、提升外腳手架技術(shù)、新型模板腳手架技術(shù)方面。由于高層/超高層建筑的迅速發(fā)展，為解決鋼筋混凝土核心筒的施工工藝，近幾年來(lái)提升技術(shù)有了較快發(fā)展，如液壓爬升模板技術(shù)、大噸位長(zhǎng)行程油缸整體頂升模板技術(shù)等；同樣，提升外腳手架的發(fā)展呈現(xiàn)出體系化、多樣化、環(huán)?；奶攸c(diǎn)，如鋼（鋁）框膠合板模板、塑料模板、插接式鋼管腳手架、盤(pán)銷式鋼管腳手架等。

總之，隨著我國(guó)城市化水平的不斷提高，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，今后興建的建筑將以大型建筑、高層建筑和智能建筑為主體，建筑設(shè)備工程更是首先向多功能、高技術(shù)的方向邁進(jìn)。建筑設(shè)備工程在基本建設(shè)投資中的比重逐年增長(zhǎng)，一般工程占工程總投資比例的20-30%，對(duì)于大型建筑、高層建筑、智能建筑其設(shè)備工程占工程總投資比例達(dá)到了40-50%。社會(huì)經(jīng)濟(jì)和建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，需要設(shè)備工程行業(yè)科技的高速進(jìn)步，這就要求從業(yè)人員也要具備更高的技術(shù)素質(zhì)以滿足時(shí)代的要求。