土木工程建筑施工技术创新研究

李丰

（广州市第四建筑工程有限公司，广东广州 510000）

0 引言

在新时代背景下施工技术创新已经成为土木工程建筑可持续竞争发展的客观要求与必然趋势。基于传统技术优化以及新型技术推广使用，土木工程建筑施工质量、效率、安全等得以有效提高，同时具备了节能、减排、低碳、智能等特征，使土木工程建筑更符合时代发展特色，满足人们使用需求。因此，相关企业以及工作人员应给予土木工程建筑施工技术创新高度重视，能够在明确其重要意义的同时，积极探索与使用科学、有效创新策略推动土木工程建筑施工技术优化、创新发展，切实提高土木工程建筑施工水平，推动土木工程建筑事业稳定、优化、长久发展。

1 技术创新对土木工程建筑的重要性分析

1.1 提高土木工程建筑质量与安全

质量与安全是土木工程建筑施工关注重点问题，虽然在相关企业以及工作人员近些年不断努力下，我国土木工程建筑施工质量与安全问题得到显著改善，但从整体层面来看仍存在诸多不足，一些顽固性质量与安全问题仍困扰着土木工程建筑项目开发与实施。而施工技术创新能够从技术角度克服土木工程施工质量与安全问题，最大程度消除风险因素影响，提高土木工程建筑质量与安全水平。

1.2 提高土木工程建筑市场竞争力

随着我国建筑事业的高速发展，土木工程建筑市场竞争日益激烈。在此背景下，提高土木工程建筑企业综合竞争力事关重要。施工技术作为企业核心竞争力，其创新发展可在一定程度上提高企业活力，赋予企业更多话语权，让企业在国内外土木工程建筑市场中占据更高份额，从而保证企业稳定、健康、持久发展[1]。

1.3 提高土木工程建筑的综合效益

传统施工技术虽然能够满足土木工程建筑施工要求，但其运用成本较高，且不利于资源节约、环境保护。通过技术创新，可在一定程度上增强施工技术科学性、专业性、有效性、合理性、适用性、时效性，不仅利于施工质量提高，也利于施工成本节约[2]。与此同时，技术创新过程中绿色发展理念、低碳循环理念、节能减排理念等融入，利于促进土木工程建筑绿色化、节能化、生态化发展，从而实现经济效益、社会效益、环保效益、生态效益等共同提高。

2 关于土木工程施工技术创新的策略分析

2.1 提高创新意识，增强创新能力

意识决定行为，能力决定成果，土木工程建筑企业要想在日益激烈的市场竞争中获得生存与发展，应明确认知施工技术创新重要性，并不断提高自身创新意识，增强自身创新能力。对此，企业应全面掌握市场变化情况，善于将新要求、新理念、新思维、新方法引入到建筑施工中，促进施工技术创新发展；加大施工技术创新投资力度，为施工技术创新与应用提供强有力的人力、物力、资金支持；加强施工技术研发人员、专业人员教育培训力度，不断丰富其创新经验，提高其创新能力。

2.2 完善创新制度，建立创新体系

施工技术创新是一项综合、复杂、长期过程，要想保证施工技术创新健康发展，应为其营造良好环境。对此，土木工程建筑企业应加强施工技术创新制度与体系构建力度。例如，通过创新奖励制度构建，激发工作人员施工技术创新积极性、主动性，保障施工技术创新持久化发展；通过创新标准建立，明确施工技术创新目标与方向，规范施工技术创新行为，保障施工技术创新规范化发展[3]。

2.3 改进传统技术，研发新兴技术

土木工程建筑施工技术创新方式主要有两种：①对传统施工技术进行改进与完善，实现传统技术创新发展。②以先进科学技术为支持，通过课题研究、专项研究等，获取全新施工技术[4]。而无论是哪种方式，土木工程建筑企业应紧跟时代变化，注意施工技术使用的环保性、降耗性、节约性、生态性、现代性、科学性。例如，依托先进科学技术构建的建筑信息模型，实现了建筑施工三维可视化管控，便于工作人员全面、准确、及时掌握施工现场情况，科学处理施工期间各种问题，有效提高施工质量。图1为基于建筑信息模型技术应用下的工法样板展示。由图1可知，建筑信息模型技术的应用，能够为施工人员提供有效指导，使施工人员对施工节点、施工内容、施工预期目标等具有更为准确、清晰的了解。

图1 工法样板展示

3 基于传统技术优化下的新技术应用表现

基于近些年对土木工程建筑施工技术研究的不断深入，一些传统施工技术得以创新发展，并在工程项目施工中取得较好应用效果。下文将对3种传统技术创新应用进行简要介绍。

3.1 混凝土结构技术创新及应用

混凝土结构以其整体性、可塑性、稳定性等优势在土木工程建筑中得到广泛应用，已经成为当前土木工程建设核心结构。但值得注意的是，虽然混凝土结构优势显著，但是因混凝土结构自重较大且易受多种因素影响发生开裂问题，故对施工技术具有较高要求。为改善混凝土结构应用问题，提高混凝土结构工程质量，对混凝土结构技术进行了创新。目前，关于混凝土结构技术创新方式众多。较为典型的一种则是基于新型材料使用创新该技术。早期土木工程建筑施工中，多数工程项目结构构件受混凝土材料性质限制无法达到设计标准，需用通过增加钢筋数量、增加混凝土板厚度等方法达到设计要求。而新材料的研发和应用，有效改善了混凝土结构性能，让混凝土结构构件具备了高抗压强度、高体积稳定性、高耐久性、高耐火性、高抗渗性、高抗开裂性等特征。例如，超高性能混凝土（ultra high performance concrete,UHPC）强度可达到250N/mm2，接近于钢材强度。表1为UHPC与普通高强混凝土性能比较情况。

表1 UHPC与普通高强混凝土性能比较

UHPC自提出以来在土木建筑工程领域得到广泛应用，尤其是桥梁工程。例如加拿大Sherbrooke人行桥、法国BourgˉlèsˉValence OA4跨线桥、日本SakataˉMirai人行桥、德国Grtnerplatz桥、韩国Sunyudo Footbridge人行桥等以及国内滦柏干渠大桥、广州琶洲互联网桥（图2）等均采用了UHPC技术，赋予了建筑物较强的力学性能、美观性能、耐久性能。除桥梁工程外，基于UHPC良好的可塑性、自洁性、美观性，在一些悬浮楼梯、户外阳台、房屋建筑、杆塔建筑中，UHPC也取得较好应用成果，如广州腾讯总部钢构与高强混凝土组合结构（图3）。

图2 广州琶洲互联网桥

图3 广州腾讯总部钢构与高强混凝土组合结构

3.2 深基坑技术创新及应用

在建筑事业高速发展下，土木工程建筑项目的增多与土地资源的短缺，导致土木工程建筑加深了对纵向建筑空间的探索，这在一定程度上提高了土木工程建筑施工环境复杂性，对基坑支护技术具有了更高要求。采用传统深基坑支护技术进行施工已经无法满足实际需求，加强技术创新成为必然趋势。例如，综合考虑深基坑支护结构受力情况、深基坑支护应用要求，提出将常规矩形深基坑支护结构转变为圆环形深基坑支护结构，以借助拱结构受力优势改善深基坑支护结构受力性能。与此同时，通过计算机网络技术、传感器技术、通信技术等结合使用，构建深基坑支护结构受力监测系统。通过该系统工作人员能够及时、准确掌握深基坑支护结构变形情况与受力状态变化情况，并在系统伺服加力装置的支持下，实现深基坑支护结构受力情况自动调整，从而保证深基坑支护结构始终处于较为理想的受力状态。又如，面对复杂地势、狭窄空间下土木工程建筑深基坑开挖要求，提出一种新型静压钢板桩结合钢筋混凝土内支撑深基坑支护施工技术，相对于常规深基坑支护施工技术而言，该技术整体支护刚度较高，能够有效克服施工现场对深基坑开挖的不利影响，减少土体位移、深基坑邻近建筑物沉降等问题发生率，让深基坑工程施工更具安全性、合理性。某土木工程项目深基坑形状为较为规则的矩形，开完深度10～12m，四周红线距离1.6～3.0m内存在底层民用住宅，综合分析深基坑水文地质条件、支护结构要求、施工现场环境，设计深基坑支护结构形式为新型静压钢板桩结合钢筋混凝土内支撑，涉及的钢板桩尺寸为600mm×210mm×18mm，涉及的钢筋混凝土内支撑共2道，梁标高分别为78.0m与73.5m，经“施工准备→钢板桩→土方开挖→立柱施工→钢筋混凝土内支撑梁施工→土方开挖至坑底→传力带施工→第2道钢筋混凝土内支撑梁拆除→传力带施工→第1道钢筋混凝土内支撑梁拆除→钢板桩拆除”工序操作，深基坑工程顺利完成，深基坑支护效果显著。

3.3 其他施工技术创新及应用

土木工程建筑是一项综合、复杂工程，涉及施工技术众多，除上述介绍的施工技术外，软土地基施工技术、防水防渗施工技术、灌注桩施工技术、绿色施工技术等均有各种创新表现。以软土地及施工技术为例，有研究对传统排水固结软土地加固施工技术进行创新，得到创新型复合式软土地基排水固结技术，该技术将加压水平盖板、集水排水设施、加压设施、导电排水管、TiO2溶胶灌注设施等有机结合，大幅度提高了软土地基加固稳定性、时效性；对传统强夯施工技术进行创新，得到鱼雷状重锤强夯挤密加固施工技术，该技术在满足软土地基加固需求的同时，提高了施工技术环保性能，同时实现施工成本节约。

4 结语

施工技术应用好坏对土木工程建筑施工质量、安全、效率等存在直接影响。因此，要想促进土木工程建筑优化、稳定发展，应高度重视施工技术，给予其创新研究。而在土木工程建筑施工技术创新过程中，相关企业以及工作人员应树立创新意识，并能够立足土木工程建筑施工技术现状完善创新体系，同时，善于对传统施工技术进行改进、完善、优化，善于将新施工理念与施工技术融合研发适宜土木工程建筑施工的新技术、新方法、新模式，以有效推动土木工程建筑事业优化发展，促进土木工程建筑综合效益提高。