土木工程建筑施工技術(shù)創(chuàng)新研究

李豐

（廣州市第四建筑工程有限公司，廣東廣州 510000）

0 引言

在新時代背景下施工技術(shù)創(chuàng)新已經(jīng)成為土木工程建筑可持續(xù)競爭發(fā)展的客觀要求與必然趨勢?；趥鹘y(tǒng)技術(shù)優(yōu)化以及新型技術(shù)推廣使用，土木工程建筑施工質(zhì)量、效率、安全等得以有效提高，同時具備了節(jié)能、減排、低碳、智能等特征，使土木工程建筑更符合時代發(fā)展特色，滿足人們使用需求。因此，相關(guān)企業(yè)以及工作人員應(yīng)給予土木工程建筑施工技術(shù)創(chuàng)新高度重視，能夠在明確其重要意義的同時，積極探索與使用科學(xué)、有效創(chuàng)新策略推動土木工程建筑施工技術(shù)優(yōu)化、創(chuàng)新發(fā)展，切實提高土木工程建筑施工水平，推動土木工程建筑事業(yè)穩(wěn)定、優(yōu)化、長久發(fā)展。

1 技術(shù)創(chuàng)新對土木工程建筑的重要性分析

1.1 提高土木工程建筑質(zhì)量與安全

質(zhì)量與安全是土木工程建筑施工關(guān)注重點問題，雖然在相關(guān)企業(yè)以及工作人員近些年不斷努力下，我國土木工程建筑施工質(zhì)量與安全問題得到顯著改善，但從整體層面來看仍存在諸多不足，一些頑固性質(zhì)量與安全問題仍困擾著土木工程建筑項目開發(fā)與實施。而施工技術(shù)創(chuàng)新能夠從技術(shù)角度克服土木工程施工質(zhì)量與安全問題，最大程度消除風(fēng)險因素影響，提高土木工程建筑質(zhì)量與安全水平。

1.2 提高土木工程建筑市場競爭力

隨著我國建筑事業(yè)的高速發(fā)展，土木工程建筑市場競爭日益激烈。在此背景下，提高土木工程建筑企業(yè)綜合競爭力事關(guān)重要。施工技術(shù)作為企業(yè)核心競爭力，其創(chuàng)新發(fā)展可在一定程度上提高企業(yè)活力，賦予企業(yè)更多話語權(quán)，讓企業(yè)在國內(nèi)外土木工程建筑市場中占據(jù)更高份額，從而保證企業(yè)穩(wěn)定、健康、持久發(fā)展[1]。

1.3 提高土木工程建筑的綜合效益

傳統(tǒng)施工技術(shù)雖然能夠滿足土木工程建筑施工要求，但其運(yùn)用成本較高，且不利于資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)。通過技術(shù)創(chuàng)新，可在一定程度上增強(qiáng)施工技術(shù)科學(xué)性、專業(yè)性、有效性、合理性、適用性、時效性，不僅利于施工質(zhì)量提高，也利于施工成本節(jié)約[2]。與此同時，技術(shù)創(chuàng)新過程中綠色發(fā)展理念、低碳循環(huán)理念、節(jié)能減排理念等融入，利于促進(jìn)土木工程建筑綠色化、節(jié)能化、生態(tài)化發(fā)展，從而實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、環(huán)保效益、生態(tài)效益等共同提高。

2 關(guān)于土木工程施工技術(shù)創(chuàng)新的策略分析

2.1 提高創(chuàng)新意識，增強(qiáng)創(chuàng)新能力

意識決定行為，能力決定成果，土木工程建筑企業(yè)要想在日益激烈的市場競爭中獲得生存與發(fā)展，應(yīng)明確認(rèn)知施工技術(shù)創(chuàng)新重要性，并不斷提高自身創(chuàng)新意識，增強(qiáng)自身創(chuàng)新能力。對此，企業(yè)應(yīng)全面掌握市場變化情況，善于將新要求、新理念、新思維、新方法引入到建筑施工中，促進(jìn)施工技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展；加大施工技術(shù)創(chuàng)新投資力度，為施工技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用提供強(qiáng)有力的人力、物力、資金支持；加強(qiáng)施工技術(shù)研發(fā)人員、專業(yè)人員教育培訓(xùn)力度，不斷豐富其創(chuàng)新經(jīng)驗，提高其創(chuàng)新能力。

2.2 完善創(chuàng)新制度，建立創(chuàng)新體系

施工技術(shù)創(chuàng)新是一項綜合、復(fù)雜、長期過程，要想保證施工技術(shù)創(chuàng)新健康發(fā)展，應(yīng)為其營造良好環(huán)境。對此，土木工程建筑企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)施工技術(shù)創(chuàng)新制度與體系構(gòu)建力度。例如，通過創(chuàng)新獎勵制度構(gòu)建，激發(fā)工作人員施工技術(shù)創(chuàng)新積極性、主動性，保障施工技術(shù)創(chuàng)新持久化發(fā)展；通過創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)建立，明確施工技術(shù)創(chuàng)新目標(biāo)與方向，規(guī)范施工技術(shù)創(chuàng)新行為，保障施工技術(shù)創(chuàng)新規(guī)范化發(fā)展[3]。

2.3 改進(jìn)傳統(tǒng)技術(shù)，研發(fā)新興技術(shù)

土木工程建筑施工技術(shù)創(chuàng)新方式主要有兩種：①對傳統(tǒng)施工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)與完善，實現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。②以先進(jìn)科學(xué)技術(shù)為支持，通過課題研究、專項研究等，獲取全新施工技術(shù)[4]。而無論是哪種方式，土木工程建筑企業(yè)應(yīng)緊跟時代變化，注意施工技術(shù)使用的環(huán)保性、降耗性、節(jié)約性、生態(tài)性、現(xiàn)代性、科學(xué)性。例如，依托先進(jìn)科學(xué)技術(shù)構(gòu)建的建筑信息模型，實現(xiàn)了建筑施工三維可視化管控，便于工作人員全面、準(zhǔn)確、及時掌握施工現(xiàn)場情況，科學(xué)處理施工期間各種問題，有效提高施工質(zhì)量。圖1為基于建筑信息模型技術(shù)應(yīng)用下的工法樣板展示。由圖1可知，建筑信息模型技術(shù)的應(yīng)用，能夠為施工人員提供有效指導(dǎo)，使施工人員對施工節(jié)點、施工內(nèi)容、施工預(yù)期目標(biāo)等具有更為準(zhǔn)確、清晰的了解。

圖1 工法樣板展示

3 基于傳統(tǒng)技術(shù)優(yōu)化下的新技術(shù)應(yīng)用表現(xiàn)

基于近些年對土木工程建筑施工技術(shù)研究的不斷深入，一些傳統(tǒng)施工技術(shù)得以創(chuàng)新發(fā)展，并在工程項目施工中取得較好應(yīng)用效果。下文將對3種傳統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用進(jìn)行簡要介紹。

3.1 混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用

混凝土結(jié)構(gòu)以其整體性、可塑性、穩(wěn)定性等優(yōu)勢在土木工程建筑中得到廣泛應(yīng)用，已經(jīng)成為當(dāng)前土木工程建設(shè)核心結(jié)構(gòu)。但值得注意的是，雖然混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)勢顯著，但是因混凝土結(jié)構(gòu)自重較大且易受多種因素影響發(fā)生開裂問題，故對施工技術(shù)具有較高要求。為改善混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用問題，提高混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量，對混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新。目前，關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)創(chuàng)新方式眾多。較為典型的一種則是基于新型材料使用創(chuàng)新該技術(shù)。早期土木工程建筑施工中，多數(shù)工程項目結(jié)構(gòu)構(gòu)件受混凝土材料性質(zhì)限制無法達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，需用通過增加鋼筋數(shù)量、增加混凝土板厚度等方法達(dá)到設(shè)計要求。而新材料的研發(fā)和應(yīng)用，有效改善了混凝土結(jié)構(gòu)性能，讓混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件具備了高抗壓強(qiáng)度、高體積穩(wěn)定性、高耐久性、高耐火性、高抗?jié)B性、高抗開裂性等特征。例如，超高性能混凝土（ultra high performance concrete,UHPC）強(qiáng)度可達(dá)到250N/mm2，接近于鋼材強(qiáng)度。表1為UHPC與普通高強(qiáng)混凝土性能比較情況。

表1 UHPC與普通高強(qiáng)混凝土性能比較

UHPC自提出以來在土木建筑工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，尤其是橋梁工程。例如加拿大Sherbrooke人行橋、法國BourgˉlèsˉValence OA4跨線橋、日本SakataˉMirai人行橋、德國Grtnerplatz橋、韓國Sunyudo Footbridge人行橋等以及國內(nèi)灤柏干渠大橋、廣州琶洲互聯(lián)網(wǎng)橋（圖2）等均采用了UHPC技術(shù)，賦予了建筑物較強(qiáng)的力學(xué)性能、美觀性能、耐久性能。除橋梁工程外，基于UHPC良好的可塑性、自潔性、美觀性，在一些懸浮樓梯、戶外陽臺、房屋建筑、桿塔建筑中，UHPC也取得較好應(yīng)用成果，如廣州騰訊總部鋼構(gòu)與高強(qiáng)混凝土組合結(jié)構(gòu)（圖3）。

圖2 廣州琶洲互聯(lián)網(wǎng)橋

圖3 廣州騰訊總部鋼構(gòu)與高強(qiáng)混凝土組合結(jié)構(gòu)

3.2 深基坑技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用

在建筑事業(yè)高速發(fā)展下，土木工程建筑項目的增多與土地資源的短缺，導(dǎo)致土木工程建筑加深了對縱向建筑空間的探索，這在一定程度上提高了土木工程建筑施工環(huán)境復(fù)雜性，對基坑支護(hù)技術(shù)具有了更高要求。采用傳統(tǒng)深基坑支護(hù)技術(shù)進(jìn)行施工已經(jīng)無法滿足實際需求，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新成為必然趨勢。例如，綜合考慮深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)受力情況、深基坑支護(hù)應(yīng)用要求，提出將常規(guī)矩形深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閳A環(huán)形深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，以借助拱結(jié)構(gòu)受力優(yōu)勢改善深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)受力性能。與此同時，通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)等結(jié)合使用，構(gòu)建深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)受力監(jiān)測系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)工作人員能夠及時、準(zhǔn)確掌握深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形情況與受力狀態(tài)變化情況，并在系統(tǒng)伺服加力裝置的支持下，實現(xiàn)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)受力情況自動調(diào)整，從而保證深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)始終處于較為理想的受力狀態(tài)。又如，面對復(fù)雜地勢、狹窄空間下土木工程建筑深基坑開挖要求，提出一種新型靜壓鋼板樁結(jié)合鋼筋混凝土內(nèi)支撐深基坑支護(hù)施工技術(shù)，相對于常規(guī)深基坑支護(hù)施工技術(shù)而言，該技術(shù)整體支護(hù)剛度較高，能夠有效克服施工現(xiàn)場對深基坑開挖的不利影響，減少土體位移、深基坑鄰近建筑物沉降等問題發(fā)生率，讓深基坑工程施工更具安全性、合理性。某土木工程項目深基坑形狀為較為規(guī)則的矩形，開完深度10～12m，四周紅線距離1.6～3.0m內(nèi)存在底層民用住宅，綜合分析深基坑水文地質(zhì)條件、支護(hù)結(jié)構(gòu)要求、施工現(xiàn)場環(huán)境，設(shè)計深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式為新型靜壓鋼板樁結(jié)合鋼筋混凝土內(nèi)支撐，涉及的鋼板樁尺寸為600mm×210mm×18mm，涉及的鋼筋混凝土內(nèi)支撐共2道，梁標(biāo)高分別為78.0m與73.5m，經(jīng)“施工準(zhǔn)備→鋼板樁→土方開挖→立柱施工→鋼筋混凝土內(nèi)支撐梁施工→土方開挖至坑底→傳力帶施工→第2道鋼筋混凝土內(nèi)支撐梁拆除→傳力帶施工→第1道鋼筋混凝土內(nèi)支撐梁拆除→鋼板樁拆除”工序操作，深基坑工程順利完成，深基坑支護(hù)效果顯著。

3.3 其他施工技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用

土木工程建筑是一項綜合、復(fù)雜工程，涉及施工技術(shù)眾多，除上述介紹的施工技術(shù)外，軟土地基施工技術(shù)、防水防滲施工技術(shù)、灌注樁施工技術(shù)、綠色施工技術(shù)等均有各種創(chuàng)新表現(xiàn)。以軟土地及施工技術(shù)為例，有研究對傳統(tǒng)排水固結(jié)軟土地加固施工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，得到創(chuàng)新型復(fù)合式軟土地基排水固結(jié)技術(shù)，該技術(shù)將加壓水平蓋板、集水排水設(shè)施、加壓設(shè)施、導(dǎo)電排水管、TiO2溶膠灌注設(shè)施等有機(jī)結(jié)合，大幅度提高了軟土地基加固穩(wěn)定性、時效性；對傳統(tǒng)強(qiáng)夯施工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，得到魚雷狀重錘強(qiáng)夯擠密加固施工技術(shù)，該技術(shù)在滿足軟土地基加固需求的同時，提高了施工技術(shù)環(huán)保性能，同時實現(xiàn)施工成本節(jié)約。

4 結(jié)語

施工技術(shù)應(yīng)用好壞對土木工程建筑施工質(zhì)量、安全、效率等存在直接影響。因此，要想促進(jìn)土木工程建筑優(yōu)化、穩(wěn)定發(fā)展，應(yīng)高度重視施工技術(shù)，給予其創(chuàng)新研究。而在土木工程建筑施工技術(shù)創(chuàng)新過程中，相關(guān)企業(yè)以及工作人員應(yīng)樹立創(chuàng)新意識，并能夠立足土木工程建筑施工技術(shù)現(xiàn)狀完善創(chuàng)新體系，同時，善于對傳統(tǒng)施工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)、完善、優(yōu)化，善于將新施工理念與施工技術(shù)融合研發(fā)適宜土木工程建筑施工的新技術(shù)、新方法、新模式，以有效推動土木工程建筑事業(yè)優(yōu)化發(fā)展，促進(jìn)土木工程建筑綜合效益提高。