祁学敏 王 涛 梁 伟
中交一公局第三工程有限公司
建筑工程施工具有专业性强、工期长、投入成本高、技术类型多样等特征,尤其对施工技术来说,根据工程规模、地质条件、自然环境因素以及设计图纸要求,不同的工程项目所采用的施工技术也大相径庭,而施工企业为了保质量、增效益、促发展,在施工当中不断积累经验,不断对施工技术进行创新,逐步形成了一个成熟、独立的土建施工新技术应用体系,并在实际施工当中取得了理想的应用效果。
土建施工新技术的大量涌现不仅是社会进步、科技进步的重要标志,而且也推动了整个建筑行业发展进程。我国在2001年加入世贸组织后,国际间的业务、技术往来合作关系越加密切,在这种新形势、新背景下,我国的建筑施工行业面临着严峻挑战与诸多发展机遇,因此,要想在国际建筑市场当中占据一席之地,必须依托于技术创新,只有在建筑工程施工当中不断采用新技术,与世界建筑工程领域发展相同步,才能逐步缩小与发达国家之间的技术差距,进而建造出更多的优质工程与精品工程。由此可以看出,土建施工新技术在建筑工程中的应用,能够提高企业综合竞争实力,提升建筑市场生产力发展水平,促进我国建筑业的蓬勃发展。
与生产力发展水平以及社会发展相脱节的土建施工技术必将被淘汰,而与社会发展相同步的新型施工技术必然如雨后春笋般应运而生。尤其在近年来,随着信息技术、人工智能等高科技技术的迅猛发展,一些新型的施工技术在建筑工程中得到全面推广和应用,比如BIM技术,为施工企业、建设单位、设计单位提供了建筑工程的三维立体可视化模型,建筑主体结构与各分项工程的参数指标都能够在模型上体现出来,对优化设计思路、制订成本控制举措、实现经济效益最大化起到积极的促进作用。因此,可以说,施工新技术的在建筑工程中的实际应用能够帮助施工企业树立良好的对外形象,使企业的经济效益得到大幅提升[1]。
预制混凝土装配整体式结构施工技术具有建造速度快、投入成本小、节能环保等特点,逐步在建筑工程中得到推广应用。该技术的施工工艺流程主要包括外墙挂板吊装、叠合楼板吊装、梁吊装、柱吊装以及阳台吊装等。在施工过程中,应当严格控制预制混凝土结构质量,同时精准计算抗震性能、梁柱承载力等技术参数。比如以梁吊装施工为例,施工人员首先应当确定吊点的准确位置,然后固定好挂钩以及锁绳,吊绳的夹角需要大于45度,当起吊系统形成后,空载提升至离地面500mm的距离,此时,施工人员必须对受力点、吊绳与吊钩的安全牢固度进行检查,确定符合施工方案要求后,方可进行起吊作业。在吊装梁体时,应当对梁的标高以及支点位置予以校正处理,避免误差过大,埋下施工安全隐患。在梁体吊起后,施工人员需要将梁体两端扶稳,使梁体对准中轴线,当吊钩停止摆动后,方可入座。
目前,预制混凝土装配整体式结构施工技术尚处在探索实践阶段,该技术在建筑工程中的应用普及率在10%以下,与发达国家相比,还存在较大差距,但是,随着成功施工案例的逐步增多,这种施工新技术也日渐纯熟,加之在国家“节能减排、低碳环保”的号召下,装配整体式结构施工技术必将在建筑工程当中得到广泛应用。
受到地质条件的影响,在建筑工程施工当中,常常遇到高边坡的情况,为了避免出现滑塌等安全事故,需要采取高边坡防护技术。近年来,由于绿色施工理念已经渗透到建筑施工的每一道工序当中,因此,基于绿色施工理念,高边坡防护新技术也不断涌现,其中植物防护技术是较为常见而且效果明显的一项新型施工技术。该技术遵循“自然生态平衡定律”,利用栽植绿色植物的方法,来涵养水源、固结土壤,防止水土流失。在实际施工当中,应当选择根系旺盛、生命力强、存活率高的植物,同时采取木本与草本植物混栽的方式,以提升土壤固结强度,提升边坡的稳定性。
早拆模板施工技术是建筑工程中较为常用的一种新型技术,这种技术具有安全稳定性高、材料周转快、投入资金少、作业效率高、操作简便等优势,主要表现在整个施工过程中,结构楼板受力始终保持在最佳状态,工艺流程较为规范,杜绝了模板搭设随意性状况的发生。在夏季施工时,模板层数从3层减少到1层,冬季施工时,模板层数由4层减少到1层,这就大大减少模板材料的周转费用,进而为施工企业创造更多的经济效益。另外,在技术应用过程中,工艺流程较为简洁,现场施工人员能够快速掌握技术要点,确保施工进度合同标准要求[2]。
早拆模板技术的工艺流程是首先拆除柱头的梁托,使龙骨与模板下落,接下来卸下模板块与龙骨,最后拆除水平支撑与斜撑,与常规支模技术相比,早拆模板技术能够节省一半的作业时间。由此可以看出,早拆模板技术只拆除模板模板,而保留立柱,这样一来,能够保证混凝土的强度不受影响,同时,拆除下来的模板经过清洗处理后,可以二次循环利用,这就节省了大量的模板投入成本,并且提升了资源利用率。
随着城市化进程的逐年加快,高层建筑数量与日俱增,因此,深基坑支护技术也在施工当中得到普遍应用。目前,较为常用的深基坑支护技术包括:地下连续墙、复合土钉墙、高压旋喷桩、排桩、钻孔灌注桩等。以复合土钉墙支护技术为例,该技术是预应力锚杆、止水帷幕、竖向钢管、微型桩与深层搅拌桩或者高压旋喷桩相结合的一种全新的支护体系。其中,预应力锚杆主要是指锚杆机锚管、锚索等,止水帷幕的构成方式包括灌浆法、水泥土搅拌法、钻孔咬合桩法、冲孔水泥土咬合桩法。而微型桩主要是指直径小于400mm 的混凝土灌注桩,或者是直接打入土体中的角钢、工字钢等种型钢形成的桩体。
这种新型的基坑支护技术不仅适应能力强、适用范围广,而且支护效果好,施工成本低,在深基坑施工当中的应用频次相对较高。一般适用于开挖深度小于15m 的基坑,适合的土质包括淤泥质土、砂质土、粉土或者黏性土。比如北京奥运媒体村以及广州地铁新港站的深基坑支护就采用了这种复合土钉墙支护技术。通过工程技术人员的不断摸索和钻研,深基坑技术类型不断增多,而且实际应用效果越来越明显。
BIM 技术即建筑信息模型,这种技术以建筑工程的各种信息数据作为基础,借助于计算机系统构建一个清晰直观的建筑模型,这一模型能够真实反映出建筑物的各种参数指标信息,具有直观可视化、整体协调性、建筑模拟性以及可出图性等特点。下面针对BIM技术在施工阶段的应用效果进行阐释。首先是施工工序模拟,传统的施工方法往往借助于施工图纸进行现场管理,如果建筑工程结构复杂,分部、分项工程多,技术人员极易出现指挥协调错误的情况,进而影响工程质量与施工进度。而BIM技术的应用,为技术人员提供了可视化的建筑模型,这种真实存在的模型能够模拟复杂的施工工序,每一部位、每一个施工要点涉及数据参数都体现在模型上面,技术人员根据这些数据,可以制订精准的施工组织方案,这就大大提升了生产工作效率。
在模拟施工进度时,建筑模型能够直接反映出建筑物之间、各道工序之间、各种机械设备之间的关联关系,工程技术人员只需要通过建筑模型上面的形象进度数据,就可以编制施工进度计划。如果在施工过程中,实际施工进度与计划进度不相符,可以利用计算机系统随时进行修改和参数调整,以确保施工进度满足合同要求。在现场文明施工管理中,通过BIM 技术建立的建筑模型包括建筑物结构构件的尺寸信息、标高信息、间距信息等,而且这些信息随着工程进度的推进,也在不断的变化,现场管理人员结合这些动态信息,能够制订针对性强的质量控制措施、安全管理措施,进而保障各项施工工序顺利进行。
土建施工新技术涉及技术种类较多,而且各种新技术在实践应用过程中也始终处于持续创新状态,因此,建筑施工企业应当始终秉持与时俱进的态度,根据建筑工程类型、规模等信息,科学合理的选择施工新技术,在保证工程质量的前提条件下,实现经济效益最大化的经营目标。