淺談建筑工程三新應(yīng)用與發(fā)展

文／黃安遠 安徽皖投置業(yè)有限責任公司 安徽合肥 230031

引言：

市場經(jīng)濟下內(nèi)外環(huán)境處于動態(tài)化變更中，建筑企業(yè)面臨競爭愈發(fā)激烈，以及節(jié)能綠色環(huán)保建筑理念的興起，驅(qū)動新工藝新材料新技術(shù)發(fā)展。為保證新工藝新材料新技術(shù)合理用于建筑施工中，需積極掌握其自身特征，明晰確定其對建筑產(chǎn)業(yè)形成的影響，若想擴展市場，處于建筑產(chǎn)業(yè)占據(jù)更大份額，需持續(xù)性做好開發(fā)創(chuàng)新，保證施工的工藝、材料和技術(shù)始終跟隨國際發(fā)展水平，不斷凸顯自身競爭優(yōu)勢。當下建筑工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)日漸復(fù)雜，施工中各類新技術(shù)、新工藝和新材料層出不窮，需合理化選取相應(yīng)的材料和技術(shù)，促使整個施工質(zhì)量可靠性，保證建筑工程上升新的臺階。

1、建筑工程三新應(yīng)用的優(yōu)勢分析

我國建筑施工新技術(shù)、新工藝及新材料創(chuàng)新開發(fā)中，各單位普遍性存在缺少先進的理念和思想，最終無法形成個性化、特色化的施工技術(shù)思路體系，難以從本質(zhì)層面突破原有建筑工程發(fā)展模式，難以吻合和諧化、節(jié)約化社會構(gòu)建要求。積極開展新技術(shù)、新材料及新工藝創(chuàng)新及開發(fā)，持續(xù)性將其用于實際工程中，具有以下幾方面優(yōu)勢：

（1）提高生產(chǎn)效率。建筑工程使用新工藝、新技術(shù)及新材料，最為關(guān)鍵的目標是提高施工生產(chǎn)效率，充分借力機械化、自動化生產(chǎn)設(shè)備，將原有施工技術(shù)和工藝予以變更，促使整個施工過程更具規(guī)范化、標準化，減少人力資源投入的同時，避免人力操作誤差，降低實際建筑生產(chǎn)難度，提高整個施工效率，實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化[1]。

（2）降低能耗，滿足生態(tài)環(huán)境需求。隨著當下建筑產(chǎn)業(yè)持續(xù)性發(fā)展，未來節(jié)能環(huán)保作為建筑工程發(fā)展主趨，新材料、新技術(shù)及新工藝的使用，可減少各類不良污染和對環(huán)境產(chǎn)生的不良影響，構(gòu)建自然環(huán)境和人為環(huán)境協(xié)同發(fā)展的局面。尤其是新型材料的應(yīng)用，可助力建筑實現(xiàn)持續(xù)性發(fā)展，保證周圍環(huán)境處于平衡，為建設(shè)新時期綠色建筑做以支撐。

（3）推動行業(yè)發(fā)展。建筑行業(yè)若想趨于更佳的方向發(fā)展，需不斷做好創(chuàng)新和升級，工藝、技術(shù)和材料作為建筑工程開展活動必備三要素，其不僅直接決定整個項目施工質(zhì)量，而且關(guān)乎建筑企業(yè)自身成本控制，始終貫穿于整個建筑工程始終，只有保證三者均做好創(chuàng)新，合理應(yīng)用新技術(shù)、新工藝和新材料，方可推動建筑產(chǎn)業(yè)可靠發(fā)展。

2、建筑工程三新應(yīng)用

2.1 建筑工程新技術(shù)的應(yīng)用

隨著當下科技水平持續(xù)性提高，建筑施工技術(shù)水平提升至新的高度，尤其是近年來新技術(shù)推廣和發(fā)展為傳統(tǒng)施工技術(shù)帶來較大的沖擊，不僅從本質(zhì)層面解決原有技術(shù)瓶頸，推廣和引導新施工設(shè)備、新工藝的發(fā)展，而且顯著提高施工效率。當下建筑工程著重推廣的新技術(shù)較多，體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）深基坑支護技術(shù)。深基坑主要是指開挖深度超過5米或地下室三層以上，或深度未超過5 米，但施工區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件和周圍環(huán)境管線復(fù)雜的工程?；庸こ讨饕又ёo體系設(shè)計與施工和土方開挖，作為一項綜合性較強的工程，基坑支護體系屬于臨時結(jié)構(gòu)，地下工程施工完成之后不再需要。根據(jù)其支護形式不同，深基坑支護包含多種類型，如樁錨支護、自立支護、噴錨支護、排樁內(nèi)支撐支護等，不同形式支護深基坑支護應(yīng)用范圍存在一定的差異性。常見深基坑支護技術(shù)包含以下幾種：

第一，土釘墻支護技術(shù)。土釘墻支護作為深基坑支護常見類型之一，此種支護方式不僅操作具有便捷性，而且擁有良好的經(jīng)濟性，深受人們青睞。該支護技術(shù)擋土性能十分凸顯，施工主要方式為噴射水泥，開挖與鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)一同進行，逐步累積形成加筋重力式擋墻結(jié)構(gòu)。土釘墻按照初期設(shè)計要求與原則完成設(shè)計之后，應(yīng)做好各方面驗算工作，如土釘抗拉承載力驗算、內(nèi)外部穩(wěn)定性驗算、噴射混凝土面層驗算。其中土地抗拉承載力驗算如下：

式中：Tt 為試驗獲得的極限抗拔力（kN/m）；D 鉆孔直徑（m）；τf為錨體砂漿與土體間第i 層土的粘結(jié)強度（kN/m2）。

第二，柱列式灌注樁、排樁支護。柱列式間隔布設(shè)一般包含兩種方式，即樁間存在一定距離梳排布置形式、樁間相切密排布置方式。利用鋼筋混凝土進行鉆孔、挖孔，并將其灌注于樁內(nèi)，為保證建筑項目施工經(jīng)濟性，以及施工流程便捷性，柱列式灌注樁作為擋土圍護結(jié)構(gòu)，具備良好的剛度，但樁間需在樁頂澆筑較大界面鋼筋混凝土帽梁，進行可靠性連接。排樁、地下連續(xù)墻均屬于懸臂式支護形式，其嵌固穩(wěn)定性驗算公式如下：

式中：Kem為嵌固穩(wěn)定安全系數(shù)。安全等級為一級、二級、三級懸臂式支護結(jié)構(gòu)，其系數(shù)分別不小于1.25、1.2、1.15；Eak、Epk 為基坑外側(cè)動土壓力、基坑外側(cè)被動土壓力合力標準值（kN）；Epk、Zp1為基坑外側(cè)主動土壓力、基坑內(nèi)側(cè)被動土壓力合力作用點至擋土構(gòu)件低端的距離。

第三，內(nèi)支撐和錨桿。內(nèi)支撐作為深基坑關(guān)鍵性支撐結(jié)構(gòu)體系，其自身優(yōu)勢十分凸顯，具備較佳的剛度，自身產(chǎn)生的位移偏差較大，可實現(xiàn)基坑形變可控化，始終保證其自身具有穩(wěn)定性。應(yīng)用內(nèi)支撐和錨桿技術(shù)，可有效消除上述風險，特別是深度較大基坑中應(yīng)用成效較佳，控制墻體發(fā)生形變。錨桿極限抗拔承載力計算公式如下：

式中：Kt 為錨桿抗拔安全系數(shù)。安全等級屬于一級、二級、三級支護結(jié)構(gòu)，其系數(shù)應(yīng)分別不小于1.8、1.6、1.4；Nk 為錨桿軸向拉力標準值（kN）；Rk 為錨桿極限抗拔承載力標準值（kN）。

（2）預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)?；炷磷鳛榻ㄖこ套顬槌Ｓ玫氖┕げ牧?，選用預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)可避免混凝土自身較早產(chǎn)生開裂，依托高強度鋼筋混凝土對其施加相應(yīng)的外力，從本質(zhì)層面減少構(gòu)件自身實際受拉力的影響。預(yù)應(yīng)力混凝土自身結(jié)構(gòu)剛度較大、截面小，施工技術(shù)主要涵蓋兩種類型，即先張拉法、后張拉法。應(yīng)用先張拉法主要基本原理為混凝土正式澆筑之前選取新型預(yù)應(yīng)力做好鋼筋張拉，混凝土構(gòu)件澆筑之前需對新型預(yù)應(yīng)力鋼筋做好強有力的張拉，將張拉后鋼筋固定于實際臺座上方或鋼模上，最終按照相關(guān)規(guī)范完成澆筑；后張拉法主要是先完成混凝土構(gòu)件的制作，后續(xù)開展相應(yīng)的張拉工作。

（3）防水施工技術(shù)。建筑工程防水施工技術(shù)作為一類新型推廣的技術(shù)，由于各類滲漏問題一定程度影響建筑工程使用年限，需積極結(jié)合實際狀況合理化選用防水施工技術(shù)，減少建筑工程產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象，保證其施工質(zhì)量可靠性。正常狀況下，防水防滲技術(shù)體現(xiàn)在屋面防水、外墻防水、地下室防水及廚衛(wèi)防水，結(jié)合實際狀況，不斷選取新型防水技術(shù)，提高防水防滲技術(shù)的可靠性及合理性。

（4）粗直徑鋼筋連接技術(shù)。鋼筋直螺紋連接技術(shù)主要是指處于扎熱帶肋鋼筋實際端部制作相應(yīng)的直螺紋，充分應(yīng)用帶內(nèi)螺紋連接套筒對接鋼筋，實現(xiàn)傳遞鋼筋拉力和壓力鋼筋機械連接技術(shù)。粗直徑鋼筋直螺紋連接技術(shù)主要是結(jié)合實際狀況，選取多元化的工藝方式完成鋼筋端頭加工為螺紋，利用內(nèi)螺紋銜接套筒將兩根待接鋼筋予以銜接，直螺紋接頭自身實際特征為質(zhì)量性能可靠、接頭質(zhì)量標準高。其實際施工中質(zhì)量控制為鋼筋接頭布設(shè)為縱向受力鋼筋接頭需錯開，連接區(qū)段實際長度應(yīng)充分按照35D 計算，接頭端頭距鋼筋彎曲點需超過直徑的10 倍。

2.2 建筑工程新工藝的應(yīng)用

新工藝的應(yīng)用主要是指相對于傳統(tǒng)工藝而言，涵蓋土木建筑、保溫材料和管道等建筑行業(yè)各方面，從本質(zhì)層面突破原有施工程序和作業(yè)手段，選取現(xiàn)代化高科技施工技術(shù)，有助于獲取較佳的技術(shù)和經(jīng)濟效益的工藝。當下建筑工程新工藝體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）鋼結(jié)構(gòu)工程。鋼結(jié)構(gòu)主要是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，更是當下建筑工程較為常見的形式之一；鋼結(jié)構(gòu)自身最為典型的特征是重量較輕，安全性較高，內(nèi)部存在較大的可使用空間，可短周期內(nèi)完成裝配。針對鋼結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用，主要體現(xiàn)在多層鋼框架結(jié)構(gòu)、高層及超高層結(jié)構(gòu)、大跨度鋼結(jié)構(gòu)[2]。

（2）雷諾護墊。雷諾護墊也成為格賓護墊，主要是指由機編雙絞合六邊形金屬網(wǎng)面構(gòu)成厚度遠小于自身寬度、長度的構(gòu)件。雷洛護墊內(nèi)部裝設(shè)相應(yīng)的填料，與之銜接為一個完整的整體，主要適用于水利堤防、岸坡等沖刷結(jié)構(gòu)內(nèi)。雷諾護墊一般實際厚度控制在0.17-0.3m，現(xiàn)場裝設(shè)相應(yīng)的石頭，其主要包含兩種類型，即雙隔板、單隔板，使用頻次較高的為雙隔板雷諾護墊，優(yōu)勢在于實際施工較為便捷，做護坡可進一步避免石頭發(fā)生垮塌、強化結(jié)構(gòu)自身實際抗沖刷能力。

（3）鋁模工藝。鋁模板又稱為鋁合金模板，是由鋁合金制作的建筑模板，主要是按照模板制作設(shè)計，利用專業(yè)工具設(shè)備擠壓后形成，其主要是由鋁面板、支架和銜接件構(gòu)成。作為一類新型的支撐體系，其自身實際施工工藝在進度、質(zhì)量及綠色施工方面優(yōu)勢凸顯。其自身工藝拼縫較少，精準度較高，拆模之后混凝土自身表面始終保持平整光潔，保證整個施工效率。同時，其自身材料均屬于循環(huán)材料，可進行重復(fù)使用300 次，凸顯當下綠色環(huán)保實際理念。

（4）爬架施工工藝。建筑工程中爬架最為關(guān)鍵的作用是為上塔柱和錨固區(qū)施工時操作人員腳手平臺應(yīng)用，結(jié)構(gòu)形式為格鉤式鋼桁架，沿塔柱體三面為活動式爬架，一面為固定式萬能桿件支架，萬能桿件支架既可為人員上下梯提供平臺，又可為活動式爬架導向并起固定爬架的作用。爬架工藝最為凸顯的優(yōu)勢在于，三代全鋼膜塊組裝式帶智能欠載及超載。

2.3 建筑工程新材料的應(yīng)用

建筑工程中普遍使用建筑新材料，可從源頭減少施工中環(huán)境的污染，進一步提高整個建筑物自身舒適度，增強建筑物實際質(zhì)量。

（1）保溫材料。建筑施工中普遍應(yīng)用環(huán)保材料，可減少各類能源實際耗損，進而保證我國可持續(xù)發(fā)展。保溫材料與當下節(jié)能環(huán)保技術(shù)存在密切相關(guān)性，保溫材料的使用和確定為保溫技術(shù)提供關(guān)鍵參考，新型保溫材料包含玻璃、墻體保溫材料，保溫玻璃主要是最大限度依托光源持續(xù)性吸收，促使建筑物自身玻璃存在一定的選擇性，減少夏季太陽對室內(nèi)長時間照射產(chǎn)生的不良影響。保溫材料主要涵蓋保溫板、保溫漿，此類材料可結(jié)合室內(nèi)實際溫度做好靈活性波動，一定程度保證室內(nèi)溫度處于均衡，解決當下能源過度耗損，節(jié)省人們?nèi)粘Ｉ钕M。

（2）隔音材料的使用。當下城市化進程不斷加快，噪音對人們正常生活產(chǎn)生嚴重的影響，如何減少建筑工程施工噪音污染，是當下急需解決的困境。選用新型隔音材料，可進一步解決噪音污染，變更原有材料內(nèi)部成分和結(jié)構(gòu)，有效阻擋外界噪音對室內(nèi)實際環(huán)境的干擾，確保人們正常生產(chǎn)生活不受干擾[3]。

（3）結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用。當下高層建筑成為建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主趨，建筑自身載荷持續(xù)性增大，如何解決建筑承重問題十分關(guān)鍵。新型結(jié)構(gòu)材料可有效解決該問題，處于高層建筑施工中，充分依托新型結(jié)構(gòu)材料，可進一步減少建筑物自身實際重量，從源頭減少整個建筑造價的成本支出。

（4）節(jié)能新材料的應(yīng)用。建筑節(jié)能始終作為當下發(fā)展的主題曲，施工中積極選用節(jié)能材料，可力爭減少相應(yīng)的能源，如此為施工技術(shù)創(chuàng)新帶來新的視角。建筑節(jié)能材料可助力實現(xiàn)新時期節(jié)能綠色建筑，推動建筑企業(yè)良好發(fā)展。

（5）復(fù)合材料。復(fù)合材料多適用于建筑和公共基礎(chǔ)設(shè)施中，混凝土結(jié)構(gòu)修補材料、建筑模板等，復(fù)合材料逐步向經(jīng)濟性、適用性、材料自身兼容性較佳趨勢發(fā)展，并最大限度實現(xiàn)可回收利用，以此減少環(huán)境壓力的方向發(fā)展[4]。

3、建筑工程三新的發(fā)展趨勢

建筑產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟關(guān)鍵生產(chǎn)部門，其與整個國家經(jīng)濟發(fā)展、人民生活密切相關(guān)，截止至2018年中國建筑產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值高達23.5 萬億元，同比增長9.9%，未來五年(2019-2023)年均復(fù)合增長率約為7.08%，并預(yù)測在2023年中國建筑行業(yè)總產(chǎn)值將達到33.05 萬億元左右。我國當下建筑工程使用新技術(shù)、新工藝、新材料未來發(fā)展趨勢體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）新技術(shù)、新工藝發(fā)展趨勢。首先，實現(xiàn)智能化施工技術(shù)、施工工藝的應(yīng)用。隨著當下科技高速發(fā)展，信息技術(shù)廣泛用于建筑施工中，且逐步形成完整的生產(chǎn)管理體系，最終構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)。同時，建筑施工網(wǎng)絡(luò)化水平顯著提高，充分依托合理布設(shè)施工現(xiàn)場總線，動態(tài)化對建筑做好監(jiān)控，凸顯科技在建筑領(lǐng)域中應(yīng)用的關(guān)鍵作用。隨著各類施工技術(shù)的創(chuàng)新升級，可第一時間匯總收集各施工工藝流程相關(guān)信息，進而對整個施工進度做好控制，有助于提升建筑施工的安全性及可靠性。其次。趨于工業(yè)化發(fā)展。為進一步保證建筑施工技術(shù)、工藝水平顯著提升，可積極選用新施工工藝和技術(shù)，不斷向工業(yè)化方向發(fā)展。工業(yè)化建筑基本原理為合理選用工業(yè)模式，從初期施工設(shè)計圖紙、材料購買等環(huán)節(jié)，均可達成規(guī)范化、標準化施工生產(chǎn)，增強施工技術(shù)、工藝應(yīng)用的有序性，提高施工單位的施工水平，保證建筑自身質(zhì)量可靠性。最后，高新技術(shù)。高新技術(shù)和工藝可提高施工效率，縮短整個建設(shè)周期，為推動建筑持續(xù)性發(fā)展，高新技術(shù)作為施工技術(shù)、工藝未來發(fā)展主趨，實現(xiàn)其自動化、多元化[5]。

（2）新材料發(fā)展趨勢。隨著當下建筑新型材料的使用，其未來逐步趨于多元化發(fā)展方向，體現(xiàn)在以下幾方面：第一，適應(yīng)海陸新型建筑材料。隨著當下超高層建筑、大型水利設(shè)施、海底隧道等工程建設(shè)，對其自身持久性、耐久性安全較高，需積極開發(fā)高耐久性混凝土、鋼骨混凝土、耐低溫材料以及處于地下、海洋等不良環(huán)境下可實現(xiàn)長周期保持性能材料。第二，膜材料。大空間建筑內(nèi)部膜材料也作為新時期應(yīng)用的材料，其主要是由多個高分子聚合物涂層與基材結(jié)合實際厚度、寬度進行加工完成，具有多方面優(yōu)勢可節(jié)省建筑能耗。第三，智能材料。隨著智能化逐步入駐各領(lǐng)域，智能化材料被人們重視和開發(fā)，自身具備預(yù)先診斷破壞、自動化調(diào)節(jié)和修復(fù)功能，實現(xiàn)循環(huán)應(yīng)用。第四。細微化發(fā)展。細微方向也最為建筑材料又一大發(fā)展趨勢，隨著當下納米技術(shù)、材料開發(fā)和研究，需積極開發(fā)各類凈化建材、抗菌建材等。第五，生態(tài)建筑材料。生態(tài)建筑材料開發(fā)主要為減少資源和能源，減少對環(huán)境污染，形成人與自然和諧發(fā)展。

結(jié)束語：

建筑工程施工中應(yīng)用新技術(shù)、新工藝和新材料，可進一步提高施工效率及質(zhì)量，節(jié)省大量能源，高效完成現(xiàn)代建設(shè)目標，實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化，促進建筑工程產(chǎn)業(yè)良好發(fā)展。未來建筑施工過程中，企業(yè)若想進一步凸顯自身綜合水平，持續(xù)性做好開發(fā)創(chuàng)新，需充分結(jié)合各施工環(huán)節(jié)，積極引入新技術(shù)、新工藝和新材料，不斷增強其適應(yīng)性，發(fā)揮其自身有效能效，強化建筑工程自身實際綜合效益，始終與當下國際發(fā)展相接軌，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展更具常態(tài)化、科學化。