李豐
(廣州市第四建筑工程有限公司,廣東廣州 510000)
在新時代背景下施工技術(shù)創(chuàng)新已經(jīng)成為土木工程建筑可持續(xù)競爭發(fā)展的客觀要求與必然趨勢。基于傳統(tǒng)技術(shù)優(yōu)化以及新型技術(shù)推廣使用,土木工程建筑施工質(zhì)量、效率、安全等得以有效提高,同時具備了節(jié)能、減排、低碳、智能等特征,使土木工程建筑更符合時代發(fā)展特色,滿足人們使用需求。因此,相關(guān)企業(yè)以及工作人員應(yīng)給予土木工程建筑施工技術(shù)創(chuàng)新高度重視,能夠在明確其重要意義的同時,積極探索與使用科學(xué)、有效創(chuàng)新策略推動土木工程建筑施工技術(shù)優(yōu)化、創(chuàng)新發(fā)展,切實提高土木工程建筑施工水平,推動土木工程建筑事業(yè)穩(wěn)定、優(yōu)化、長久發(fā)展。
質(zhì)量與安全是土木工程建筑施工關(guān)注重點問題,雖然在相關(guān)企業(yè)以及工作人員近些年不斷努力下,我國土木工程建筑施工質(zhì)量與安全問題得到顯著改善,但從整體層面來看仍存在諸多不足,一些頑固性質(zhì)量與安全問題仍困擾著土木工程建筑項目開發(fā)與實施。而施工技術(shù)創(chuàng)新能夠從技術(shù)角度克服土木工程施工質(zhì)量與安全問題,最大程度消除風(fēng)險因素影響,提高土木工程建筑質(zhì)量與安全水平。
隨著我國建筑事業(yè)的高速發(fā)展,土木工程建筑市場競爭日益激烈。在此背景下,提高土木工程建筑企業(yè)綜合競爭力事關(guān)重要。施工技術(shù)作為企業(yè)核心競爭力,其創(chuàng)新發(fā)展可在一定程度上提高企業(yè)活力,賦予企業(yè)更多話語權(quán),讓企業(yè)在國內(nèi)外土木工程建筑市場中占據(jù)更高份額,從而保證企業(yè)穩(wěn)定、健康、持久發(fā)展[1]。
傳統(tǒng)施工技術(shù)雖然能夠滿足土木工程建筑施工要求,但其運用成本較高,且不利于資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)。通過技術(shù)創(chuàng)新,可在一定程度上增強(qiáng)施工技術(shù)科學(xué)性、專業(yè)性、有效性、合理性、適用性、時效性,不僅利于施工質(zhì)量提高,也利于施工成本節(jié)約[2]。與此同時,技術(shù)創(chuàng)新過程中綠色發(fā)展理念、低碳循環(huán)理念、節(jié)能減排理念等融入,利于促進(jìn)土木工程建筑綠色化、節(jié)能化、生態(tài)化發(fā)展,從而實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、環(huán)保效益、生態(tài)效益等共同提高。
意識決定行為,能力決定成果,土木工程建筑企業(yè)要想在日益激烈的市場競爭中獲得生存與發(fā)展,應(yīng)明確認(rèn)知施工技術(shù)創(chuàng)新重要性,并不斷提高自身創(chuàng)新意識,增強(qiáng)自身創(chuàng)新能力。對此,企業(yè)應(yīng)全面掌握市場變化情況,善于將新要求、新理念、新思維、新方法引入到建筑施工中,促進(jìn)施工技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展;加大施工技術(shù)創(chuàng)新投資力度,為施工技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用提供強(qiáng)有力的人力、物力、資金支持;加強(qiáng)施工技術(shù)研發(fā)人員、專業(yè)人員教育培訓(xùn)力度,不斷豐富其創(chuàng)新經(jīng)驗,提高其創(chuàng)新能力。
施工技術(shù)創(chuàng)新是一項綜合、復(fù)雜、長期過程,要想保證施工技術(shù)創(chuàng)新健康發(fā)展,應(yīng)為其營造良好環(huán)境。對此,土木工程建筑企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)施工技術(shù)創(chuàng)新制度與體系構(gòu)建力度。例如,通過創(chuàng)新獎勵制度構(gòu)建,激發(fā)工作人員施工技術(shù)創(chuàng)新積極性、主動性,保障施工技術(shù)創(chuàng)新持久化發(fā)展;通過創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)建立,明確施工技術(shù)創(chuàng)新目標(biāo)與方向,規(guī)范施工技術(shù)創(chuàng)新行為,保障施工技術(shù)創(chuàng)新規(guī)范化發(fā)展[3]。
土木工程建筑施工技術(shù)創(chuàng)新方式主要有兩種:①對傳統(tǒng)施工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)與完善,實現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。②以先進(jìn)科學(xué)技術(shù)為支持,通過課題研究、專項研究等,獲取全新施工技術(shù)[4]。而無論是哪種方式,土木工程建筑企業(yè)應(yīng)緊跟時代變化,注意施工技術(shù)使用的環(huán)保性、降耗性、節(jié)約性、生態(tài)性、現(xiàn)代性、科學(xué)性。例如,依托先進(jìn)科學(xué)技術(shù)構(gòu)建的建筑信息模型,實現(xiàn)了建筑施工三維可視化管控,便于工作人員全面、準(zhǔn)確、及時掌握施工現(xiàn)場情況,科學(xué)處理施工期間各種問題,有效提高施工質(zhì)量。圖1為基于建筑信息模型技術(shù)應(yīng)用下的工法樣板展示。由圖1可知,建筑信息模型技術(shù)的應(yīng)用,能夠為施工人員提供有效指導(dǎo),使施工人員對施工節(jié)點、施工內(nèi)容、施工預(yù)期目標(biāo)等具有更為準(zhǔn)確、清晰的了解。
圖1 工法樣板展示
基于近些年對土木工程建筑施工技術(shù)研究的不斷深入,一些傳統(tǒng)施工技術(shù)得以創(chuàng)新發(fā)展,并在工程項目施工中取得較好應(yīng)用效果。下文將對3種傳統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用進(jìn)行簡要介紹。
混凝土結(jié)構(gòu)以其整體性、可塑性、穩(wěn)定性等優(yōu)勢在土木工程建筑中得到廣泛應(yīng)用,已經(jīng)成為當(dāng)前土木工程建設(shè)核心結(jié)構(gòu)。但值得注意的是,雖然混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)勢顯著,但是因混凝土結(jié)構(gòu)自重較大且易受多種因素影響發(fā)生開裂問題,故對施工技術(shù)具有較高要求。為改善混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用問題,提高混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量,對混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新。目前,關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)創(chuàng)新方式眾多。較為典型的一種則是基于新型材料使用創(chuàng)新該技術(shù)。早期土木工程建筑施工中,多數(shù)工程項目結(jié)構(gòu)構(gòu)件受混凝土材料性質(zhì)限制無法達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),需用通過增加鋼筋數(shù)量、增加混凝土板厚度等方法達(dá)到設(shè)計要求。而新材料的研發(fā)和應(yīng)用,有效改善了混凝土結(jié)構(gòu)性能,讓混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件具備了高抗壓強(qiáng)度、高體積穩(wěn)定性、高耐久性、高耐火性、高抗?jié)B性、高抗開裂性等特征。例如,超高性能混凝土(ultra high performance concrete,UHPC)強(qiáng)度可達(dá)到250N/mm2,接近于鋼材強(qiáng)度。表1為UHPC與普通高強(qiáng)混凝土性能比較情況。
表1 UHPC與普通高強(qiáng)混凝土性能比較
UHPC自提出以來在土木建筑工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,尤其是橋梁工程。例如加拿大Sherbrooke人行橋、法國BourgˉlèsˉValence OA4跨線橋、日本SakataˉMirai人行橋、德國Grtnerplatz橋、韓國Sunyudo Footbridge人行橋等以及國內(nèi)灤柏干渠大橋、廣州琶洲互聯(lián)網(wǎng)橋(圖2)等均采用了UHPC技術(shù),賦予了建筑物較強(qiáng)的力學(xué)性能、美觀性能、耐久性能。除橋梁工程外,基于UHPC良好的可塑性、自潔性、美觀性,在一些懸浮樓梯、戶外陽臺、房屋建筑、桿塔建筑中,UHPC也取得較好應(yīng)用成果,如廣州騰訊總部鋼構(gòu)與高強(qiáng)混凝土組合結(jié)構(gòu)(圖3)。
圖2 廣州琶洲互聯(lián)網(wǎng)橋
圖3 廣州騰訊總部鋼構(gòu)與高強(qiáng)混凝土組合結(jié)構(gòu)
在建筑事業(yè)高速發(fā)展下,土木工程建筑項目的增多與土地資源的短缺,導(dǎo)致土木工程建筑加深了對縱向建筑空間的探索,這在一定程度上提高了土木工程建筑施工環(huán)境復(fù)雜性,對基坑支護(hù)技術(shù)具有了更高要求。采用傳統(tǒng)深基坑支護(hù)技術(shù)進(jìn)行施工已經(jīng)無法滿足實際需求,加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新成為必然趨勢。例如,綜合考慮深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)受力情況、深基坑支護(hù)應(yīng)用要求,提出將常規(guī)矩形深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閳A環(huán)形深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu),以借助拱結(jié)構(gòu)受力優(yōu)勢改善深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)受力性能。與此同時,通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)等結(jié)合使用,構(gòu)建深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)受力監(jiān)測系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)工作人員能夠及時、準(zhǔn)確掌握深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形情況與受力狀態(tài)變化情況,并在系統(tǒng)伺服加力裝置的支持下,實現(xiàn)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)受力情況自動調(diào)整,從而保證深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)始終處于較為理想的受力狀態(tài)。又如,面對復(fù)雜地勢、狹窄空間下土木工程建筑深基坑開挖要求,提出一種新型靜壓鋼板樁結(jié)合鋼筋混凝土內(nèi)支撐深基坑支護(hù)施工技術(shù),相對于常規(guī)深基坑支護(hù)施工技術(shù)而言,該技術(shù)整體支護(hù)剛度較高,能夠有效克服施工現(xiàn)場對深基坑開挖的不利影響,減少土體位移、深基坑鄰近建筑物沉降等問題發(fā)生率,讓深基坑工程施工更具安全性、合理性。某土木工程項目深基坑形狀為較為規(guī)則的矩形,開完深度10~12m,四周紅線距離1.6~3.0m內(nèi)存在底層民用住宅,綜合分析深基坑水文地質(zhì)條件、支護(hù)結(jié)構(gòu)要求、施工現(xiàn)場環(huán)境,設(shè)計深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式為新型靜壓鋼板樁結(jié)合鋼筋混凝土內(nèi)支撐,涉及的鋼板樁尺寸為600mm×210mm×18mm,涉及的鋼筋混凝土內(nèi)支撐共2道,梁標(biāo)高分別為78.0m與73.5m,經(jīng)“施工準(zhǔn)備→鋼板樁→土方開挖→立柱施工→鋼筋混凝土內(nèi)支撐梁施工→土方開挖至坑底→傳力帶施工→第2道鋼筋混凝土內(nèi)支撐梁拆除→傳力帶施工→第1道鋼筋混凝土內(nèi)支撐梁拆除→鋼板樁拆除”工序操作,深基坑工程順利完成,深基坑支護(hù)效果顯著。
土木工程建筑是一項綜合、復(fù)雜工程,涉及施工技術(shù)眾多,除上述介紹的施工技術(shù)外,軟土地基施工技術(shù)、防水防滲施工技術(shù)、灌注樁施工技術(shù)、綠色施工技術(shù)等均有各種創(chuàng)新表現(xiàn)。以軟土地及施工技術(shù)為例,有研究對傳統(tǒng)排水固結(jié)軟土地加固施工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,得到創(chuàng)新型復(fù)合式軟土地基排水固結(jié)技術(shù),該技術(shù)將加壓水平蓋板、集水排水設(shè)施、加壓設(shè)施、導(dǎo)電排水管、TiO2溶膠灌注設(shè)施等有機(jī)結(jié)合,大幅度提高了軟土地基加固穩(wěn)定性、時效性;對傳統(tǒng)強(qiáng)夯施工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,得到魚雷狀重錘強(qiáng)夯擠密加固施工技術(shù),該技術(shù)在滿足軟土地基加固需求的同時,提高了施工技術(shù)環(huán)保性能,同時實現(xiàn)施工成本節(jié)約。
施工技術(shù)應(yīng)用好壞對土木工程建筑施工質(zhì)量、安全、效率等存在直接影響。因此,要想促進(jìn)土木工程建筑優(yōu)化、穩(wěn)定發(fā)展,應(yīng)高度重視施工技術(shù),給予其創(chuàng)新研究。而在土木工程建筑施工技術(shù)創(chuàng)新過程中,相關(guān)企業(yè)以及工作人員應(yīng)樹立創(chuàng)新意識,并能夠立足土木工程建筑施工技術(shù)現(xiàn)狀完善創(chuàng)新體系,同時,善于對傳統(tǒng)施工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)、完善、優(yōu)化,善于將新施工理念與施工技術(shù)融合研發(fā)適宜土木工程建筑施工的新技術(shù)、新方法、新模式,以有效推動土木工程建筑事業(yè)優(yōu)化發(fā)展,促進(jìn)土木工程建筑綜合效益提高。