建筑工程施工的新技術(shù)與新材料的應(yīng)用研究

張冠杰

廣東省化州市建筑工程總公司 廣東 茂名 525100

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，科技的創(chuàng)新發(fā)展，帶動建筑行業(yè)的突飛猛進(jìn)，建筑產(chǎn)業(yè)也朝著智能化方向發(fā)展，而智能化發(fā)展的背后也對應(yīng)著新技術(shù)、新工藝的誕生。其運(yùn)用也帶來我國建筑施工技術(shù)水平和施工能力的提升，更帶來建筑施工質(zhì)量和效率的提升。新技術(shù)、新材料的運(yùn)用是建筑工程施工創(chuàng)新發(fā)展的必然路徑。

1 建筑工程施工中的新材料

（1）保溫隔熱材料。保溫隔熱材料能有效阻擋熱流，在建筑施工中應(yīng)用較為廣泛。常見的保溫隔熱材料如珍珠巖保溫板，其保溫隔熱之外，還能有效防潮、防火、防水，不易變形，運(yùn)輸壓力小。再如膨脹聚苯板，其質(zhì)量輕便，導(dǎo)熱性能低。再如聚氨酯保溫板，其作為聚合物，實(shí)現(xiàn)了發(fā)泡劑輔助下醇和異氰酸酯的制備，屬于硬質(zhì)泡沫材質(zhì)[1]。保溫隔熱新材料在熱工設(shè)備、熱力管道、冷藏室施工中應(yīng)用廣泛，且減少能源消耗，增強(qiáng)建筑使用性能。

（2）節(jié)能材料。比較典型的是碳素纖維材料，作為新型的微晶石墨材料，在經(jīng)過石墨化處理后，其抗壓能力強(qiáng)，柔韌度高，在高溫、高寒的極端環(huán)境中也能保持性能的穩(wěn)定發(fā)揮，并且使用壽命較長。再比如節(jié)能墻體。新節(jié)能墻可以取代實(shí)心黏土磚，降低建筑成本，節(jié)約土地資源，降低能耗，且抗震性能更優(yōu)。再比如節(jié)能門窗，其利用自身材料性能能提高門窗熱性能，而利用中空玻璃又保證空氣密度性和隔熱性，減少建筑外部與建筑內(nèi)部的熱傳遞，減少熱量損耗，建筑節(jié)能效果明顯。

（3）智能材料。智能材料多為復(fù)合型的材料，其具有感知、驅(qū)動等功能，反應(yīng)較靈敏，在混凝土中融入智能材料可以增強(qiáng)建筑物的抗震能力[2]。變色玻璃等智能材料既帶來使用上的優(yōu)勢體驗(yàn)，也使得建筑更具審美性。最具代表性的是智能玻璃涂層，利用太陽能，低溫時(shí)吸取太陽能熱量，高溫時(shí)反射熱量，冬暖夏涼。除了調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，還能調(diào)節(jié)室內(nèi)光線，符合生態(tài)城市建設(shè)理念。

2 施工新技術(shù)

（1）深基坑支護(hù)技術(shù)。隨著建筑高層化方向發(fā)展，樓層高對應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對基體的要求也相應(yīng)地提高，為確保建筑工程施工質(zhì)量與安全，引入了深基坑支護(hù)技術(shù)。對基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境用支擋加固與保護(hù)，保證地下結(jié)構(gòu)、施工環(huán)境的穩(wěn)定安全。排樁支護(hù)、樁撐、樁錨、地下連續(xù)墻支護(hù)、水泥土擋板、放坡基坑內(nèi)支撐是常見的基坑支護(hù)形式。深基坑支護(hù)技術(shù)對應(yīng)的是科學(xué)先進(jìn)的技術(shù)體系[3]，其在具體應(yīng)用中減少建筑施工對地下結(jié)構(gòu)的破壞，同時(shí)做好地下水的控制。

（2）大面積混凝土施工技術(shù)。在建筑工程施工中采用大體積混凝土施工技術(shù)，能有效地應(yīng)對混凝土裂縫問題。深入了解施工環(huán)境，基于現(xiàn)有的施工條件，以大體積混凝土施工減少溫度裂縫、收縮裂縫概率。大面積混凝土施工保證澆筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，且通過模板的優(yōu)化處理、科學(xué)的模板施工，減少了澆筑環(huán)節(jié)模板偏差、偏移等問題。

（3）鋼筋連接施工技術(shù)。鑒于傳統(tǒng)鋼筋施工中遇到的各種問題，采用新型的鋼筋連接施工技術(shù)，其是采用直螺紋接頭的連接方式確保雙向鋼筋熔絲更理想。

（4）擠密樁施工。擠密樁施工是地基處理過程中較為常見的施工方法，在黏性土體或濕陷性黃土施工中最常用，有灰土樁與沙石樁兩種施工方法[4]，前者通過利用振動、水沖、沖擊等方式，于軟弱地基中成孔，將沙石擠壓到土孔中，構(gòu)造密實(shí)的樁體，對周邊土層進(jìn)行擠壓，提升土層穩(wěn)固性。后者通過鋼管以錘擊的方式打入土中，分層回填，夯實(shí)處理，提高地基基本承載能力。

（5）置換與拌入施工技術(shù)。常應(yīng)用于碎石量大的地基處理。在松軟的土層中添加膠結(jié)硬化材料涂層，產(chǎn)生膠結(jié)效果，地基穩(wěn)定性提升，奠定后續(xù)碎石高效處理的基礎(chǔ)。置換和拌入施工技術(shù)常配合換土墊層、深層攪拌、振沖擊等施工技術(shù)。

（6）磚石砌筑新技術(shù)。建筑施工中的磚石磚筑施工必不可少，其是以往施工工藝改良基礎(chǔ)上產(chǎn)生的新的施工工藝，具體分三部分：第一部分落實(shí)好磚石膠水與砂漿攪拌工作[5]。磚石材料的主要構(gòu)成是黏土磚，在對其進(jìn)行施工之前要實(shí)施澆水操作，這樣能夠保證磚石的基本含水量。第二部分為擺磚樣與找平彈線工作，主要是做好磚石磚筑的準(zhǔn)備工作，找出彈出墻的邊線與軸線，彈線找平操作之后，根據(jù)要求合理擺放磚樣，進(jìn)一步核查彈線的精準(zhǔn)度，及時(shí)調(diào)整優(yōu)化。磚樣擺放時(shí)合理控制磚石縫寬，且確保寬度均勻。第三部分做好磚筑與勾縫，立皮數(shù)桿等工作，實(shí)現(xiàn)上墻體尺寸的合理把控。建筑工程施工中多需在墻體交接位置安裝標(biāo)志桿裝置。

（7）建筑測量技術(shù)。建筑工程施工期間需要對各種技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確測量，而在科技創(chuàng)新的同時(shí)，也出現(xiàn)了新的測量技術(shù)，首推GPS測控技術(shù)。其在建筑施工中應(yīng)用廣泛，效果較好。GPS測控技術(shù)精準(zhǔn)度高效率高，為建筑施工操作提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)支持，帶來建筑工程施工效率的穩(wěn)步提升，而GPS測量技術(shù)的使用也減少了人力資源的投入，大大節(jié)約工程施工成本。

（8）節(jié)能技術(shù)。隨著人們資源節(jié)約意識的增強(qiáng)，建筑施工中節(jié)能新技術(shù)也不斷問世，減少能源消耗，推動社會的可持續(xù)發(fā)展，提升資源利用率，也降低建筑施工成本。主要如地源熱泵節(jié)能技術(shù)。地源熱泵分類較多，有土壤源熱泵系統(tǒng)、地表水源熱泵系統(tǒng)，還有地下水源熱泵系統(tǒng)，對應(yīng)的是垂直埋管、水平埋管兩種配置形式，選擇什么樣的配置形式和地源熱泵類型需要根據(jù)施工實(shí)際情況確定，豎直埋管更適合土地面積受限制的施工場所。再如雨水回收技術(shù)。將雨水收集后經(jīng)過處理，使其達(dá)到應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)使用。雨水收集系統(tǒng)有屋頂雨水收集系統(tǒng)和地面雨水收集系統(tǒng)，前者簡單過濾，進(jìn)入蓄水系統(tǒng)處理使用，而后者需要過濾后配合沉淀處理。雨水收集能節(jié)約能源，節(jié)能減排，也使得緊急情況下如干旱、火災(zāi)發(fā)生時(shí)水供應(yīng)充足及時(shí)。再如太陽能節(jié)能技術(shù)，其應(yīng)用較為廣泛，有太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能光電系統(tǒng)。熱水系統(tǒng)是由冷水進(jìn)口到熱水出口一整套的太陽能加熱水的裝置。光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽能電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽光輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電系統(tǒng)，光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)連接并網(wǎng)運(yùn)行，降低造價(jià)成本，且其環(huán)保性能優(yōu)，減少了室內(nèi)溫室氣體和污染物的排放。

3 建筑施工的智能創(chuàng)新技術(shù)——BIM技術(shù)

3.1 BIM技術(shù)概述及特征

BIM技術(shù)是建筑施工的輔助工具，屬于建筑信息模型，其具有模擬化特性，對裝配式建筑整個(gè)建設(shè)周期全方位模擬，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)調(diào)整，節(jié)約維修成本。其具有可出圖性的性能，及時(shí)進(jìn)行施工評估試驗(yàn)，根據(jù)問題改進(jìn)工作，避免了重復(fù)性、機(jī)械性的檢修。其具有協(xié)調(diào)性的特性。其能模擬施工現(xiàn)場運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)，并使之配合協(xié)調(diào)，提升裝配式建筑施工效率。其具有可視性特點(diǎn)，較之傳統(tǒng)二維圖紙，三維模擬呈現(xiàn)使得技術(shù)人員有效掌握裝配式建筑設(shè)計(jì)、施工等各個(gè)階段的具體情況。

3.2 BIM技術(shù)在裝配式施工中的具體應(yīng)用

以BIM技術(shù)指導(dǎo)裝配式建筑施工，最大限度降低施工事故發(fā)生概率，也有效控制資源消耗。如裝配式建筑施工中需要吊裝PC構(gòu)建，以BIM技術(shù)模擬分析整個(gè)吊裝過程，PC構(gòu)件屬性及參數(shù)寫入施工計(jì)劃，進(jìn)行施工模擬，指導(dǎo)實(shí)際的吊裝施工。施工各個(gè)階段模擬動畫有效銜接，施工過程表達(dá)直觀，完整。BIM技術(shù)也可以用來檢測裝配式建筑碰撞情況，以自帶軟件檢測設(shè)計(jì)圖紙范圍內(nèi)建筑管線布置、結(jié)構(gòu)布置橫向縱向上的碰撞情況，在發(fā)現(xiàn)構(gòu)件沖突時(shí)，及時(shí)指導(dǎo)人員改進(jìn)設(shè)計(jì)圖紙，節(jié)約施工成本，提高施工效率。其也能管理裝配式建筑的施工材料。即將施工現(xiàn)場各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)模擬出來，掌握施工現(xiàn)場具體情況，統(tǒng)計(jì)各環(huán)節(jié)所需要的PC構(gòu)件，分批預(yù)制，減少了材料施工現(xiàn)場的大量堆積或者材料短缺的問題。應(yīng)用BIM技術(shù)，仔細(xì)分析PC構(gòu)件信息參數(shù)，提升材料驗(yàn)收水平，方便后續(xù)材料管控的有序進(jìn)行。

4 結(jié)束語

綜合來說，新技術(shù)、新材料的誕生推動了建筑行業(yè)的發(fā)展，也使得建筑工程施工質(zhì)量和效率方面有了明顯提升。我國建筑行業(yè)不斷發(fā)展，新技術(shù)與新材料的研發(fā)也將更為深入，應(yīng)用將更為成熟。而隨著建筑施工新材料和新技術(shù)的成熟應(yīng)用，建筑施工質(zhì)量也將實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。