土木工程施工技术的创新方向探究

袁唐中

（江苏连云港港物流控股有限公司，江苏 连云港 222000）

1 土木工程概述

土木工程一般体量较庞大、施工周期较长、施工环境较复杂，有些路桥类工程项目施工工期可能长达5年以上，这导致了土木工程在施工过程中，其施工技术环境在不断发展变化，促使土木工程按照施工流程和施工环境将体量庞大的工程细分为几期或几个子工程，这些子工程既可能按序排队施工，也可能同步施工。因此，导致土木工程施工方案设计阶段涉及的前期施工环境调查、相关数据分析难度较大。

2 土木工程建设施工的重要意义

随着社会的不断发展，越来越多的行业开始重视技术创新，并且多数企业为了能在同行业中获得更多发展机遇，也开始在原有的基础上积极寻找企业发展的新模式。对于土木工程建设而言，需要对原有的技术进行改进和创新，提高企业核心竞争力，并且在提升企业技术水平的同时，也使企业经济效益和社会效益最大化。目前，虽然我国土木建筑技术的创新性已获得一定成效，但在许多方面仍存在明显缺陷，影响企业实现经济效益和社会效益共同提升。在这种情况下，积极引进先进技术，并对自身原有的技术进行改善，将创新技术管理意识融入技术创新中，对于土木工程建设水平的提升具有非常重要的作用。创新技术管理理念在土木工程建设中的融入给予决策者更准确的指导，提高了决策的准确性，同时，也使整个工程更有序地开展，能够在规定的时间内高质量完成工程，并减少原材料的浪费，节省整个土木工程建设的成本支出，一定程度上提高了工程的经济效益。与此同时，创新技术管理理念的应用也使所有参与工程的工作人员开始重视施工安全，并将安全意识融入每一工序中，减少了因人员安全隐患而影响工程开展的问题，并且提高了工程人员配备的科学性和合理性，加强了机械设备的日常维护和检修，降低了因机械设备问题而阻碍工程顺利开展的问题。此外，土木工程建设还积极响应我国绿色环保的号召，提高了整项工程节能环保意识，一定程度上也提高了土木工程建设的经济效益。

3 土木工程施工技术创新方向建议

3.1 计算机技术在土木工程施工技术中的应用

土木工程项目一般会按照施工流程及施工环境划分为几个子项目，这些子项目分别根据自身施工范围、施工环境和施工工期要求，设计具体的施工方案，而各子项目的施工方案还要保证相互协调，不会出现先后顺序或资源占用等方面的冲突，这就需要在设计各子项目施工方案时进行大量的施工环境勘测、气候观察、成本预估、建材性能测试等施工准备工作。这些工作涉及大量的数据，这些数据又分属于地质、气候、物理、化学、财务管理等不同学科，要综合这些不同学科的数据信息，给出一套最佳施工方案的难度较大。这时，借助于计算机优秀的数据处理能力，就能快速高效地完成数据收集、量化、分析工作。随着计算机技术的快速发展，针对土木工程施工设计的设计类计算机软件开发成果显著。目前，各类土木工程都有与之匹配的较为成熟的专业应用软件，如桥梁博士，能对桥梁结构设计进行细节数据分析，通过输入设计参数，生产3D路桥模型，方便设计人员更直观地通过观察模型整体结构和路桥线路规划，实时修改模型，然后借助软件功能将修改后的模型重新生产设计参数。

3.2 新型建筑材料的研发与应用

近几年，我国新型环保建材生产技术创新成效显著，混凝土、板材、钢结构、建筑用钢化玻璃等常用土木工程建材都新出了几种高性能新型材料。但目前国内土木工程对新型建材的应用技术并不成熟，新型建材的应用范围也不广泛。鉴于这一情况，我国应进一步加大对新型建材适用性和实用性等方面的生产技术研发和创新，建材生产企业也应积极与施工企业加深合作关系，将更多的研发资金用于新型建材的优化和研发。土木工程施工企业也可通过投资建材生产企业的新型建材研发项目，获得更先进、成熟的高性能新型建材资源供应，真正形成互利互惠的新型建材研发与应用模式。同时，国家也可出台一系列新型环保建材生产、应用的扶持政策，鼓励施工企业积极尝试应用技术相对成熟的新型建材。

3.3 施工技术的优化和创新

施工技术的创新主要分为原有技术的优化和新型施工技术、新型建材的搭配两方面，随着国内土木工程施工相关建筑材料和建筑施工设备生产技术的不断创新与发展，原有的常用建筑材料和传统施工技术已逐渐失去了性价比优势，再加上近几年人们对土木工程施工质量的关注，传统施工技术已不能满足一些规模庞大、工程施工环境复杂的土木工程的施工技术需求。因此，一方面可在原有成熟的传统施工技术基础上，针对现有施工技术问题进行对应的技术优化；另一方面，土木工程施工企业应重视作为企业核心竞争力的施工技术，积极尝试新型建材和新型施工设备，使企业在施工技术创新方面紧跟时代步伐，快速掌握科学应用新型建材的新型施工技术。

4 土木工程施工技术相关创新方案

4.1 BIM技术在施工方案设计方面的创新应用

BIM技术是利用计算机数字技术的数据处理能力，将建筑施工方案建立数据模型，并通过数据模型生成立体模型，向施工方案设计人员更直观地呈现现阶段施工方案生成的建筑结构。同时，施工方案设计人员可在三维建筑模型中加入施工工期、施工成本等更多相关因素，使三维建筑模型根据施工工期和施工成本动态变化，通过五维建筑模型演变的方式模拟施工流程，综合考虑成本管理、技术管理、工期管理等多方面因素，完善现有的施工方案。借助BIM技术随时将施工方案从数据形式转换为平面图纸形式，再借助三维模型技术生成立体模型。并且设计人员在修改模型投影面的平面、里面、剖面、三维视图、参数明细表等时，这些修改也会动态地反映在施工方案的其它表现上，通过对三维建筑模型的细节优化，得到各施工流程更完备的施工平面图纸和施工技术指导书，使施工方案的优化和调整工作变得更加准确、高效。

4.2 新型环保建材在土木工程建设中的应用

近几年，人们越来越重视建筑行业的生态发展，提倡使用更环保的新型建材。目前，国内应用较为成熟的新型建材较多，而新型环保建材的应用一般都需要搭配与之匹配的新型土木工程施工技术。近几年，国内土木工程装配式施工技术逐渐成熟，装配式施工过程中所用的各类结构构件的节能环保创新成效显著。如强度在400MPa的新型钢筋建材，能在保证混凝土浇筑过程和建筑结构强度的同时，尽可能地减少钢筋用量，钢结构构件后期养护工作相较于传统土木结构成本较低，钢结构余料还能回收利用，总体建材成本显著低于传统土木结构。再比如，与新型模架技术配套的铝模技术相较于传统土木工程模架技术，明显具备自重轻、装拆快、精度高等优势，显著提升各类结构构件的混凝土浇筑施工效率。另外，采用高性能混凝土建材，也能显著提升钢筋混凝土结构建筑的使用寿命，降低施工成本。例如，采用外加剂和添加矿物细掺料等方式改善传统混凝土原料的物理强度和化学稳定性，能显著降低工程造价，提高工程建筑使用寿命。再比如，在混凝土材料调配过程中，在不影响混凝土材料性能的情况下，加入一些防火保温材料，是混凝土结构兼具结构承重和墙体保温的双重功效，降低工程整体造价。

4.3 钻孔灌注桩技术在土木工程建设中的应用

钻孔灌注桩技术是通过机械钻孔，现场向孔中浇筑混凝土，形成圆柱形桩柱。近几年，钻孔机械设备创新、钻孔桩施工设计创新和钻孔灌注桩钻孔后注浆施工技术创新，都使钻孔灌注桩技术应用实践体系相对成熟。国内许多路桥工程已开始广泛应用钻孔灌注桩技术解决承载力低等传统桩柱技术问题。虽然目前钻孔灌注桩技术在应用层面优势显著，但同样存在明显的应用技术缺陷，如桩底沉渣较难控制、施工时噪音污染较大、施工进程较难控制等问题。因此，钻孔灌注桩技术这一类型的新型施工技术的进步空间较大，应用价值较高，值得施工企业和建材设备生产企业加大对新施工技术开发和应用的资源投入。

5 结语

随着我国建筑业的快速发展，原有的土木工程施工技术已不适应形势发展的需要，土木工程施工技术创新势在必行。计算机技术应用、新型建材和新型施工技术已成为土木工程施工技术的创新方向，建筑施工企业要积极探索并掌握先进的土木工程施工技术，才能有效提升核心竞争力，在市场竞争中立于不败之地。