建筑工程施工的新技術與新材料的應用研究

張冠杰

廣東省化州市建筑工程總公司 廣東 茂名 525100

科學技術是第一生產力，科技的創新發展，帶動建筑行業的突飛猛進，建筑產業也朝著智能化方向發展，而智能化發展的背后也對應著新技術、新工藝的誕生。其運用也帶來我國建筑施工技術水平和施工能力的提升，更帶來建筑施工質量和效率的提升。新技術、新材料的運用是建筑工程施工創新發展的必然路徑。

1 建筑工程施工中的新材料

（1）保溫隔熱材料。保溫隔熱材料能有效阻擋熱流，在建筑施工中應用較為廣泛。常見的保溫隔熱材料如珍珠巖保溫板，其保溫隔熱之外，還能有效防潮、防火、防水，不易變形，運輸壓力小。再如膨脹聚苯板，其質量輕便，導熱性能低。再如聚氨酯保溫板，其作為聚合物，實現了發泡劑輔助下醇和異氰酸酯的制備，屬于硬質泡沫材質[1]。保溫隔熱新材料在熱工設備、熱力管道、冷藏室施工中應用廣泛，且減少能源消耗，增強建筑使用性能。

（2）節能材料。比較典型的是碳素纖維材料，作為新型的微晶石墨材料，在經過石墨化處理后，其抗壓能力強，柔韌度高，在高溫、高寒的極端環境中也能保持性能的穩定發揮，并且使用壽命較長。再比如節能墻體。新節能墻可以取代實心黏土磚，降低建筑成本，節約土地資源，降低能耗，且抗震性能更優。再比如節能門窗，其利用自身材料性能能提高門窗熱性能，而利用中空玻璃又保證空氣密度性和隔熱性，減少建筑外部與建筑內部的熱傳遞，減少熱量損耗，建筑節能效果明顯。

（3）智能材料。智能材料多為復合型的材料，其具有感知、驅動等功能，反應較靈敏，在混凝土中融入智能材料可以增強建筑物的抗震能力[2]。變色玻璃等智能材料既帶來使用上的優勢體驗，也使得建筑更具審美性。最具代表性的是智能玻璃涂層，利用太陽能，低溫時吸取太陽能熱量，高溫時反射熱量，冬暖夏涼。除了調節室內溫度，還能調節室內光線，符合生態城市建設理念。

2 施工新技術

（1）深基坑支護技術。隨著建筑高層化方向發展，樓層高對應的建筑結構復雜，對基體的要求也相應地提高，為確保建筑工程施工質量與安全，引入了深基坑支護技術。對基坑側壁及周邊環境用支擋加固與保護，保證地下結構、施工環境的穩定安全。排樁支護、樁撐、樁錨、地下連續墻支護、水泥土擋板、放坡基坑內支撐是常見的基坑支護形式。深基坑支護技術對應的是科學先進的技術體系[3]，其在具體應用中減少建筑施工對地下結構的破壞，同時做好地下水的控制。

（2）大面積混凝土施工技術。在建筑工程施工中采用大體積混凝土施工技術，能有效地應對混凝土裂縫問題。深入了解施工環境，基于現有的施工條件，以大體積混凝土施工減少溫度裂縫、收縮裂縫概率。大面積混凝土施工保證澆筑結構的穩定，且通過模板的優化處理、科學的模板施工，減少了澆筑環節模板偏差、偏移等問題。

（3）鋼筋連接施工技術。鑒于傳統鋼筋施工中遇到的各種問題，采用新型的鋼筋連接施工技術，其是采用直螺紋接頭的連接方式確保雙向鋼筋熔絲更理想。

（4）擠密樁施工。擠密樁施工是地基處理過程中較為常見的施工方法，在黏性土體或濕陷性黃土施工中最常用，有灰土樁與沙石樁兩種施工方法[4]，前者通過利用振動、水沖、沖擊等方式，于軟弱地基中成孔，將沙石擠壓到土孔中，構造密實的樁體，對周邊土層進行擠壓，提升土層穩固性。后者通過鋼管以錘擊的方式打入土中，分層回填，夯實處理，提高地基基本承載能力。

（5）置換與拌入施工技術。常應用于碎石量大的地基處理。在松軟的土層中添加膠結硬化材料涂層，產生膠結效果，地基穩定性提升，奠定后續碎石高效處理的基礎。置換和拌入施工技術常配合換土墊層、深層攪拌、振沖擊等施工技術。

（6）磚石砌筑新技術。建筑施工中的磚石磚筑施工必不可少，其是以往施工工藝改良基礎上產生的新的施工工藝，具體分三部分：第一部分落實好磚石膠水與砂漿攪拌工作[5]。磚石材料的主要構成是黏土磚，在對其進行施工之前要實施澆水操作，這樣能夠保證磚石的基本含水量。第二部分為擺磚樣與找平彈線工作，主要是做好磚石磚筑的準備工作，找出彈出墻的邊線與軸線，彈線找平操作之后，根據要求合理擺放磚樣，進一步核查彈線的精準度，及時調整優化。磚樣擺放時合理控制磚石縫寬，且確保寬度均勻。第三部分做好磚筑與勾縫，立皮數桿等工作，實現上墻體尺寸的合理把控。建筑工程施工中多需在墻體交接位置安裝標志桿裝置。

（7）建筑測量技術。建筑工程施工期間需要對各種技術數據進行準確測量，而在科技創新的同時，也出現了新的測量技術，首推GPS測控技術。其在建筑施工中應用廣泛，效果較好。GPS測控技術精準度高效率高，為建筑施工操作提供高質量的數據支持，帶來建筑工程施工效率的穩步提升，而GPS測量技術的使用也減少了人力資源的投入，大大節約工程施工成本。

（8）節能技術。隨著人們資源節約意識的增強，建筑施工中節能新技術也不斷問世，減少能源消耗，推動社會的可持續發展，提升資源利用率，也降低建筑施工成本。主要如地源熱泵節能技術。地源熱泵分類較多，有土壤源熱泵系統、地表水源熱泵系統，還有地下水源熱泵系統，對應的是垂直埋管、水平埋管兩種配置形式，選擇什么樣的配置形式和地源熱泵類型需要根據施工實際情況確定，豎直埋管更適合土地面積受限制的施工場所。再如雨水回收技術。將雨水收集后經過處理，使其達到應用標準重復使用。雨水收集系統有屋頂雨水收集系統和地面雨水收集系統，前者簡單過濾，進入蓄水系統處理使用，而后者需要過濾后配合沉淀處理。雨水收集能節約能源，節能減排，也使得緊急情況下如干旱、火災發生時水供應充足及時。再如太陽能節能技術，其應用較為廣泛，有太陽能熱水系統、太陽能光電系統。熱水系統是由冷水進口到熱水出口一整套的太陽能加熱水的裝置。光伏發電系統是利用太陽能電池半導體材料的光伏效應，將太陽光輻射能轉變為電能的發電系統，光伏發電系統與電網連接并網運行，降低造價成本，且其環保性能優，減少了室內溫室氣體和污染物的排放。

3 建筑施工的智能創新技術——BIM技術

3.1 BIM技術概述及特征

BIM技術是建筑施工的輔助工具，屬于建筑信息模型，其具有模擬化特性，對裝配式建筑整個建設周期全方位模擬，及時發現問題，及時調整，節約維修成本。其具有可出圖性的性能，及時進行施工評估試驗，根據問題改進工作，避免了重復性、機械性的檢修。其具有協調性的特性。其能模擬施工現場運行的各個環節，并使之配合協調，提升裝配式建筑施工效率。其具有可視性特點，較之傳統二維圖紙，三維模擬呈現使得技術人員有效掌握裝配式建筑設計、施工等各個階段的具體情況。

3.2 BIM技術在裝配式施工中的具體應用

以BIM技術指導裝配式建筑施工，最大限度降低施工事故發生概率，也有效控制資源消耗。如裝配式建筑施工中需要吊裝PC構建，以BIM技術模擬分析整個吊裝過程，PC構件屬性及參數寫入施工計劃，進行施工模擬，指導實際的吊裝施工。施工各個階段模擬動畫有效銜接，施工過程表達直觀，完整。BIM技術也可以用來檢測裝配式建筑碰撞情況，以自帶軟件檢測設計圖紙范圍內建筑管線布置、結構布置橫向縱向上的碰撞情況，在發現構件沖突時，及時指導人員改進設計圖紙，節約施工成本，提高施工效率。其也能管理裝配式建筑的施工材料。即將施工現場各項數據參數模擬出來，掌握施工現場具體情況，統計各環節所需要的PC構件，分批預制，減少了材料施工現場的大量堆積或者材料短缺的問題。應用BIM技術，仔細分析PC構件信息參數，提升材料驗收水平，方便后續材料管控的有序進行。

4 結束語

綜合來說，新技術、新材料的誕生推動了建筑行業的發展，也使得建筑工程施工質量和效率方面有了明顯提升。我國建筑行業不斷發展，新技術與新材料的研發也將更為深入，應用將更為成熟。而隨著建筑施工新材料和新技術的成熟應用，建筑施工質量也將實現質的飛躍。