建筑工程施工新技术

摘 要：施工新技术已成为建筑行业发展的新动力,挖掘新技术、推广应用新技术对于提升建筑工程的施工水平、增强施工企业的市场竞争力具有非常重要的作用.本文基于建设部颁发的建筑业10项新技术（2010年）,探讨了其中的BIM技术、复合土钉墙支护技术、钢筋直螺纹连接技术和大体积混凝土防裂技术及其应用.

关 键 词：建筑工程；施工新技术

我国经济建设的快速发展,促进了建筑行业的扩张和进步.新技术、新材料和新装备的广泛应用,极大地提升了建筑工程的技术水平和施工效率.科技是第一生产力,只有不断加大科技创新的力度,广泛应用新技术,才能紧跟国际工程技术的发展趋势,使建筑施工技术水平能够持续得到提高.但从整个建筑行业来看,我国建筑工程施工技术水平还比较落后,主要生产方式还属劳动密集型和粗放型的发展模式,这显然不利于行业技术水平“质”的提高,所以更应该强调技术进步,只有不断提升技术含量,施工企业才能在市场竞争中始终立于不败之地[1].

1关于建筑工程施工新技术

国家住房和城乡建设部颁发的《建筑业10项新技术（2010年）》将新技术分为十大类：（1）地基基础和地下空间工程技术；（2）混凝土技术；（3）钢筋及预应力技术；（4）模板及脚手架技术；（5）钢结构技术；（6）机电安装工程技术；（7）绿色施工技术；（8）防水技术；（9）抗震加固与监测技术；（10）信息化应用技术.由于这些技术涉及的领域和范围非常宽,非一篇短文所能尽述,因此本文选择其中几种技术进行探讨.

2BIM技术

2.1什么是BIM技术

在第10项新技术“信息化应用技术”中的“虚拟仿真施工技术”和“工程量自动计算技术”中都提到了运用或基于BIM技术,点明该技术与三维建模有关.BIM是英文BuildingInformationMolding的缩写,意思是建筑信息模型化,其含义是利用包含建筑属性值和标准化信息的三维对象,实现建筑规划、设计、施工管理、运行维护各阶段信息共享及全生命周期范围内效率、成本等方面最优化[2].

2.2BIM技术在建筑施工中的应用前景

前面已经述及,BIM技术是基于建筑全生命周期的技术,当然也包括施工技术,但是目前BIM技术的应用仍然处于初级阶段,在我国主要是设计这一块用上了BIM技术.制约BIM技术更广泛应用的原因主要有两个：应用软件和数据交换标准.由于BIM对本地规范支持不够以及数据交换标准开发不足,这影响了BIM技术在施工领域的应用.

BIM技术有三个应用阶段,单独应用阶段→协同应用阶段→IPD应用阶段.IPD是指建设项目多方参与协同的模式,如业主、设计、总包、分包等相关各方通过协议的签署,在设计阶段就共同参与到IPD中,应用BIM虚拟建造技术可以共同改进设计、一起分享收益或共担风险.国家对BIM技术非常重视,并对相关课题给予支持,相信在不远的将来,随着BIM本地化技术的突破,BIM技术在施工领域将可以大展宏图.

3复合土钉墙支护技术

3.1何谓复合土钉墙支护技术

按照JGJ120-99《建筑基坑支护规程》给出的土钉墙定义是“采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面等”组成的一种支护结构,土钉是指通过钻孔、插筋和注浆形成的砂浆锚杆,直接打入的角钢、粗钢筋也是土钉.复合土钉墙就是将土钉墙与其他支护技术或防护措施联合起来,组成一种新的复合支护体系.其他支护技术或防护措施有预应力锚杆、截水帷幕、挂网喷射混凝土面层、微型桩等.采用复合土钉墙支护技术弥补了土钉墙支护技术的一些不足,可根据工程需要灵活组合,适用性更强,并且施工简便、经济合理、综合性能极佳.

3.2复合土钉墙支护技术的应用

复合土钉墙可用于深度不超过15m的各种基坑,淤泥质土、砂性土、粉土、粘性土和人工填土都适合.复合土钉墙的组合方式有截水帷幕复合土钉墙、微型桩复合土钉墙、预应力锚杆复合土钉墙、截水帷幕-微型桩复合土钉墙、截水帷幕-预应力锚杆复合土钉墙、微型桩-预应力锚杆复合土钉墙和截水帷幕-微型桩-预应力锚杆复合土钉墙总共7种组合形式,图1是其中一部分形式.

4钢筋直螺纹连接技术

4.1钢筋直螺纹连接技术概述

在钢筋混凝土结构中,钢筋的连接一直是施工中必须面对的重要问题,因为这关系到混凝土结构强度以及余料合理利用的问题.目前,钢筋主要采用绑扎、焊接和机械连接3种形式.绑扎连接需要搭接较长的长度,材料浪费大且连接不太可靠,目前许多重点工程都已限制使用.焊接和机械连接简便且质量可靠,尤其后者无明火作业、不受天气状况影响而得到推广应用.机械连接是利用挤压、螺纹、充填介质等方式将分段钢筋与中间套筒连接在一起.螺纹连接有锥螺纹和直螺纹两种形式.锥螺纹受现场加工条件影响较大,接头处容易破坏.直螺纹的连接原理与锥螺纹相同,但在钢筋等强技术效应上表现更好,接头强度更稳定,所以受到更多的推荐.直螺纹钢筋接头有两种形式,即滚压切削螺纹接头和镦粗切削螺纹接头.两种方法均能增强钢筋端头母材强度,可实现接头强度与钢筋母材等强的效果,而且经济优势明显,其接头较挤压连接节省70%钢材,比锥螺纹也省钢大约35%左右.

4.2钢筋直螺纹连接技术的应用

钢筋直螺纹连接技术适用于HBR335、HBR400和HBR500等级的热轧带肋螺纹钢的连接,可用于抗震及非抗震设防的各类建筑物.但使用时应保证接头位置在混凝土结构受力较小处,并且抗震结构梁端、柱端箍筋密集处避免设置接头.接头连接方式有标准型、正反丝口型、扩口型、异径型和加锁母型等多种形式.图2是标准型的连接方法示意图.

5大体积混凝土防裂技术

5.1大体积混凝土容易开裂的原因

大体积混凝土是指实体最小几何尺寸在1m（包括1m）以上的大体量混凝土,也包括可能因水化热引起温差变化或收缩而产生有害裂缝的混凝土.水泥在水化过程中会产生热量,由于大体积混凝土结构厚重,热量集聚在内部不易散失,以致内外温差较大（内部温度可能超过60℃,而表面温度在35℃以下）.当温差超过25℃时,由此引起的温度应力就会超过混凝土抗拉强度,而引起结构开裂.

5.2大体积混凝土防裂技术应用

解决大体积混凝土开裂问题主要从两个方面着手.一是原材料选择、配比设计方面采用水化热低、抗裂性好的混凝土；二是施工工艺上限制混凝土浇筑温度过快升高及加强养护等措施.水泥可考虑选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥,采用普硅水泥时其比表面积应小于350,碱含量小于0.6%.粗骨料应选用粒径较大、级配良好的石子；细骨料可选用粒径稍大的中粗砂.优选Ⅱ级以上的粉煤灰做掺合料,并采用减水剂,如聚羧酸系高性能减水剂.混凝土配合比应经过试配,其水化热及抗裂性符合要求.施工时可考虑分层分段浇筑混凝土,同时监测温度变化,尽量在较低温度时浇筑；养护时保持潮湿、防止暴晒或温度剧烈变化.

6结语

技术的发展是没有止境的,那些技术创新的先行者将赢得更多主动,毫无疑问建筑工程施工技术也是如此.本文简略分析了BIM技术、复合土钉墙支护技术、钢筋直螺纹连接技术和大体积混凝土防裂技术,希望能对同业人员有所借鉴和帮助.