建筑工程施工新技术探讨

摘要：施工新技术已成为建筑行业发展的新动力，挖掘新技术、推广应用新技术对于提升建筑工程的施工水平、增强施工企业的市场竞争力具有非常重要的作用。本文基于建设部颁发的建筑业10项新技术（2010年），探讨了其中的BIM技术、复合土钉墙支护技术、钢筋直螺纹连接技术和大体积混凝土防裂技术及其应用。

关键词：建筑工程；施工新技术

中图分类号：TU198 文献标识码：A

我国经济建设的快速发展，促进了建筑行业的扩张和进步。新技术、新材料和新装备的广泛应用，极大地提升了建筑工程的技术水平和施工效率。科技是第一生产力，只有不断加大科技创新的力度，广泛应用新技术，才能紧跟国际工程技术的发展趋势，使建筑施工技术水平能够持续得到提高。但从整个建筑行业来看，我国建筑工程施工技术水平还比较落后，主要生产方式还属劳动密集型和粗放型的发展模式，这显然不利于行业技术水平“质”的提高，所以更应该强调技术进步，只有不断提升技术含量，施工企业才能在市场竞争中始终立于不败之地[1]。

1 关于建筑工程施工新技术

国家住房和城乡建设部颁发的《建筑业10项新技术（2010年）》将新技术分为十大类：（1）地基基础和地下空间工程技术；（2）混凝土技术；（3）钢筋及预应力技术；（4）模板及脚手架技术；（5）钢结构技术；（6）机电安装工程技术；（7）绿色施工技术；（8）防水技术；（9）抗震加固与监测技术；（10）信息化应用技术。由于这些技术涉及的领域和范围非常宽，非一篇短文所能尽述，因此本文选择其中几种技术进行探讨。

2 BIM技术

2.1 什么是BIM技术

在第10项新技术“信息化应用技术”中的“虚拟仿真施工技术”和“工程量自动计算技术”中都提到了运用或基于BIM技术，点明该技术与三维建模有关。BIM是英文Building Information Molding的缩写，意思是建筑信息模型化，其含义是利用包含建筑属性值和标准化信息的三维对象，实现建筑规划、设计、施工管理、运行维护各阶段信息共享及全生命周期范围内效率、成本等方面最优化[2]。

2.2BIM技术在建筑施工中的应用前景

前面已经述及，BIM技术是基于建筑全生命周期的技术，当然也包括施工技术，但是目前BIM技术的应用仍然处于初级阶段，在我国主要是设计这一块用上了BIM技术。制约BIM技术更广泛应用的原因主要有两个：应用软件和数据交换标准。由于BIM对本地规范支持不够以及数据交换标准开发不足，这影响了BIM技术在施工领域的应用。

BIM技术有三个应用阶段，单独应用阶段协同应用阶段IPD应用阶段。IPD是指建设项目多方参与协同的模式，如业主、设计、总包、分包等相关各方通过协议的签署，在设计阶段就共同参与到IPD中，应用BIM虚拟建造技术可以共同改进设计、一起分享收益或共担风险。国家对BIM技术非常重视，并对相关课题给予支持，相信在不远的将来，随着BIM本地化技术的突破，BIM技术在施工领域将可以大展宏图。

3 复合土钉墙支护技术

3.1 何谓复合土钉墙支护技术

按照JGJ 120-99《建筑基坑支护规程》给出的土钉墙定义是“采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面等”组成的一种支护结构，土钉是指通过钻孔、插筋和注浆形成的砂浆锚杆，直接打入的角钢、粗钢筋也是土钉。复合土钉墙就是将土钉墙与其他支护技术或防护措施联合起来，组成一种新的复合支护体系。其他支护技术或防护措施有预应力锚杆、截水帷幕、挂网喷射混凝土面层、微型桩等。采用复合土钉墙支护技术弥补了土钉墙支护技术的一些不足，可根据工程需要灵活组合，适用性更强，并且施工简便、经济合理、综合性能极佳。

3.2 复合土钉墙支护技术的应用

复合土钉墙可用于深度不超过15m的各种基坑，淤泥质土、砂性土、粉土、粘性土和人工填土都适合。复合土钉墙的组合方式有截水帷幕复合土钉墙、微型桩复合土钉墙、预应力锚杆复合土钉墙、截水帷幕－微型桩复合土钉墙、截水帷幕－预应力锚杆复合土钉墙、微型桩－预应力锚杆复合土钉墙和截水帷幕－微型桩－预应力锚杆复合土钉墙总共7种组合形式，图1是其中一部分形式。

图1 部分复合土钉墙支护形式

4 钢筋直螺纹连接技术

4.1 钢筋直螺纹连接技术概述

在钢筋混凝土结构中，钢筋的连接一直是施工中必须面对的重要问题，因为这关系到混凝土结构强度以及余料合理利用的问题。目前，钢筋主要采用绑扎、焊接和机械连接3种形式。绑扎连接需要搭接较长的长度，材料浪费大且连接不太可靠，目前许多重点工程都已限制使用。焊接和机械连接简便且质量可靠，尤其后者无明火作业、不受天气状况影响而得到推广应用。机械连接是利用挤压、螺纹、充填介质等方式将分段钢筋与中间套筒连接在一起。螺纹连接有锥螺纹和直螺纹两种形式。锥螺纹受现场加工条件影响较大，接头处容易破坏。直螺纹的连接原理与锥螺纹相同，但在钢筋等强技术效应上表现更好，接头强度更稳定，所以受到更多的推荐。直螺纹钢筋接头有两种形式，即滚压切削螺纹接头和镦粗切削螺纹接头。两种方法均能增强钢筋端头母材强度，可实现接头强度与钢筋母材等强的效果，而且经济优势明显，其接头较挤压连接节省70%钢材，比锥螺纹也省钢大约35%左右。

4.2 钢筋直螺纹连接技术的应用

钢筋直螺纹连接技术适用于HBR335、HBR400和HBR500等级的热轧带肋螺纹钢的连接，可用于抗震及非抗震设防的各类建筑物。但使用时应保证接头位置在混凝土结构受力较小处，并且抗震结构梁端、柱端箍筋密集处避免设置接头。接头连接方式有标准型、正反丝口型、扩口型、异径型和加锁母型等多种形式。图2是标准型的连接方法示意图。

图2 钢筋直螺纹连接方法示意图

5 大体积混凝土防裂技术

5.1 大体积混凝土容易开裂的原因

大体积混凝土是指实体最小几何尺寸在1m（包括1m）以上的大体量混凝土，也包括可能因水化热引起温差变化或收缩而产生有害裂缝的混凝土。水泥在水化过程中会产生热量，由于大体积混凝土结构厚重，热量集聚在内部不易散失，以致内外温差较大（内部温度可能超过60℃，而表面温度在35℃以下）。当温差超过25℃时，由此引起的温度应力就会超过混凝土抗拉强度，而引起结构开裂。

5.2 大体积混凝土防裂技术应用

解决大体积混凝土开裂问题主要从两个方面着手。一是原材料选择、配比设计方面采用水化热低、抗裂性好的混凝土；二是施工工艺上限制混凝土浇筑温度过快升高及加强养护等措施。水泥可考虑选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥，采用普硅水泥时其比表面积应小于350，碱含量小于0.6%。粗骨料应选用粒径较大、级配良好的石子；细骨料可选用粒径稍大的中粗砂。优选Ⅱ级以上的粉煤灰做掺合料，并采用减水剂，如聚羧酸系高性能减水剂。混凝土配合比应经过试配，其水化热及抗裂性符合要求。施工时可考虑分层分段浇筑混凝土，同时监测温度变化，尽量在较低温度时浇筑；养护时保持潮湿、防止暴晒或温度剧烈变化。

6 结语

技术的发展是没有止境的，那些技术创新的先行者将赢得更多主动，毫无疑问建筑工程施工技术也是如此。本文简略分析了BIM技术、复合土钉墙支护技术、钢筋直螺纹连接技术和大体积混凝土防裂技术，希望能对同业人员有所借鉴和帮助。

参考文献：

[1] 谢强. 试论现代建筑工程施工新技术的应用[J]. 大陆桥视野，2012(10)：186.

[2] 马智亮. BIM点亮建筑业新梦想：如何衡量和提高BIM技术的应用水平？[J]. 中国建设信息，2012(02)：22-25.