土木建筑工程施工技术现状及创新分析
刘娜
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随着我国城镇化进程的加速与基础设施建设需求的持续增长,土木建筑工程作为国民经济发展的重要支柱,其施工技术的先进性直接关系到工程质量、建设效率与可持续发展目标的实现。当前,传统施工技术在应对复杂地质条件、绿色环保要求及智能化建造趋势时,正面临劳动力成本上升、资源利用率偏低、技术迭代缓慢等挑战。与此同时,BIM 技术、装配式建筑、智能建造装备及新型绿色建材的应用,为施工技术的革新注入了新动能。
1 土木建筑工程施工技术现状
土木建筑工程施工技术的现状,从多个角度来看,呈现出一种复杂且多元的局面。首先,随着社会经济的快速发展和城市化进程的不断推进,土木建筑工程的规模和数量都有了显著的增长,这对施工技术提出了更高的要求。然而,当前许多土木建筑工程所采用的技术尚未达到国际先进水平,这在一定程度上制约了工程质量和效率的提升。
其次,施工技术的理念和方法也在不断更新,但实际应用中仍存在诸多问题。例如,部分施工单位为了追求经济效益,仍然使用较为落后的技术和工艺,这不仅影响了施工效率,还可能埋下质量和安全隐患。此外,施工技术管理机制的不完善也是一个突出问题,导致施工现场的管理和监管存在疏漏,影响了施工的顺利进行[1]。
再者,新型建筑材料和施工技术的应用虽然逐渐增多,但在推广和普及方面仍面临诸多挑战。施工技术人员需要不断学习和掌握这些新技术,才能在实际施工中有效应用,提升工程项目的整体质量和经济效益。
总的来说,土木建筑工程施工技术的现状既有积极的一面,也存在不少亟待解决的问题,需要各方共同努力,通过技术创新和管理优化,推动行业的持续健康发展。
2 土木建筑工程施工技术创新方向与策略
2.1 绿色施工技术创新
2.1.1 发展绿色建筑材料
研发与应用绿色建筑材料是实现绿色施工的基础。例如,推广使用新型节能墙体材料,如加气混凝土砌块、轻质隔墙板等,这些材料具有重量轻、保温隔热性能好等优点,能够减少建筑物的能源消耗;研发可回收利用的建筑材料,如再生混凝土、再生钢材等,通过将建筑垃圾进行回收处理,重新加工成建筑材料,实现资源的循环利用,减少对天然资源的开采。此外,开发环保型外加剂,如绿色减水剂、缓凝剂等,在保证混凝土性能的同时,降低外加剂对环境的影响。
2.1.2 优化施工工艺实现节能减排
在施工工艺方面进行创新,以实现节能减排目标。例如,采用预制装配式施工技术,将建筑构件在工厂预制生产,然后运输到施工现场进行组装。这种施工方式能够减少施工现场的湿作业,降低建筑垃圾产生量,同时由于工厂化生产能够更好地控制质量与能源消耗,相比传统现浇施工可大幅缩短施工周期,减少能源消耗。在混凝土施工中,采用清水混凝土施工技术,一次浇筑成型,表面平整光滑,无需进行二次抹灰等装饰作业,既节省了材料与人工,又减少了建筑垃圾与能源消耗。此外,在施工现场推广使用节能型机械设备,采用智能控制系统优化设备运行参数,提高能源利用效率,减少能源浪费。
2.2 数字化与智能化技术应用
2.2.1 建筑信息模型(BIM)技术的深度应用
建筑信息模型(BIM)技术作为数字化建筑领域的核心技术,能够为土木建筑工程全生命周期提供集成化的信息管理平台。在施工阶段,利用BIM 技术进行施工进度模拟、碰撞检查、资源管理等。通过施工进度模拟,能够提前发现施工过程中的工序冲突、工期延误等问题,并及时调整施工计划,提高施工效率;碰撞检查可在施工前对建筑结构、机电管线等进行虚拟碰撞检测,避免在施工过程中因设计冲突而导致的返工现象,节约成本与时间;借助BIM 技术的资源管理功能,可实时掌握施工材料、设备、人员等资源的使用情况,实现资源的合理调配,提高资源利用效率。此外,BIM 技术还可与虚拟现实(VR)、增强现实(AR)技术相结合,为施工人员提供更加直观、沉浸式的施工指导,提高施工质量与安全性[2]。
2.2.2 智能化施工设备与机器人的应用
随着人工智能、自动化技术的发展,智能化施工设备与机器人在土木建筑工程中的应用前景广阔。例如,智能塔吊能够通过传感器实时监测塔吊的运行状态、吊运重量、风速等参数,自动调整吊运策略,避免超载、碰撞等事故发生,提高塔吊作业的安全性与效率;混凝土喷射机器人可根据预设的程序,自动完成隧道、边坡等工程中的混凝土喷射作业,相比人工喷射,具有施工质量稳定、效率高、减少施工人员劳动强度与粉尘危害等优点。此外,智能测量机器人、钢筋加工机器人等也在逐步应用于土木建筑工程施工中,这些智能化设备与机器人的应用,将推动土木建筑工程施工向智能化、自动化方向发展,提高施工效率与质量。
2.3 新型建筑材料与技术研发
2.3.1 高强度、高性能材料研发
研发高强度、高性能的建筑材料,能够提高建筑物的承载能力、耐久性与安全性,同时减少材料用量,降低工程造价。例如,研发高强度钢材,如 Q690、Q890 等高强钢,可用于大跨度桥梁、高层建筑等结构中,在满足结构强度要求的前提下,减少钢材用量,减轻结构自重;开发高性能混凝土,如自密实混凝土、纤维增强混凝土等,自密实混凝土具有良好的流动性与填充性,能够在无需振捣的情况下自流平、自密实成型,适用于钢筋密集、振捣困难的结构部位;纤维增强混凝土通过在混凝土中添加纤维,如钢纤维、碳纤维等,提高混凝土的抗拉、抗裂性能,增强混凝土结构的耐久性[3]。
2.3.2 适应复杂环境的新型技术探索
针对复杂地质条件、恶劣气候环境等特殊施工场景,探索研发适应复杂环境的新型施工技术。在地质条件复杂地区,研发新型地基处理技术,如真空预压联合电渗法,该方法利用真空预压和电渗的协同作用,加速软土地基的排水固结,提高地基处理效果;在严寒地区,研究保温隔热性能好、抗冻融能力强的建筑结构体系与施工技术,如采用装配式保温墙板、暖棚法施工等,确保建筑物在严寒环境下的正常使用与施工质量。此外,针对城市中心区等特殊施工场地,研发空间占用小、噪声低、振动小的施工技术,如采用顶管法、盾构法等非开挖施工技术进行地下管线铺设,减少对周边环境的影响。
3 结束语
土木建筑工程施工技术的发展对于推动建筑行业进步、满足社会发展需求具有至关重要的作用。通过绿色施工技术创新,发展绿色建筑材料,优化施工工艺;积极应用数字化与智能化技术,深度推进BIM 技术应用,推广智能化施工设备与机器人;加强新型建筑材料与技术研发,开发高强度、高性能材料,探索适应复杂环境的新型技术等策略,能够有效提升土木建筑工程施工技术水平,促进土木建筑行业的可持续发展,为建设更加优质、高效、绿色的现代化建筑工程奠定坚实基础。
参考文献:
[1]高爽. 土木建筑工程施工技术现状及创新探究 [J]. 居舍, 2019, (20):40.
[2]陈维东,王靖,陈嘉敏. 土木建筑工程施工技术现状及创新分析 [J].家庭生活指南, 2019, (01): 92.
[3]杜烁. 土木建筑工程施工技术现状及创新研究 [J]. 中外企业家,2018, (33): 109.