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摘要:“科学是第一生产力”,作为推动社会发展的直接动力,任何行业的革新都要依靠科学技术的发展和应用。现如今,建筑业施工中出现的新技术一方面克服了传统工艺无法摆脱的技术瓶颈,提高了施工效率;另一方面加强了人们探索新技术的信心,将会催生更多的新技术。本文就建筑部重点推广的“十项新技术”,重点探讨了深基坑支护技术、高强高性能混凝土技术、建筑节能技术、计算机等高新科技的运用四方面,为新技术的创新提供一定的借鉴。
关键词:建筑施工;创新技术;基坑支护;节能;混凝土
近年来随着科学技术的不断发展、建筑产业规模的扩大、产业素质的提高,加上国家不断加强的改革力度,国内的建筑业技术水平已经得到了很大的提高。根据调查,自2001年到2005年,通过国际专利分类法的新技术,获得国内建筑专利的就有13000余项;自1995年到2002年,通过公开发布的国家级新方法为256项。下面就根据建筑部重点推广的“建筑业十项新技术”(①深基坑支护技术;②高强高性能混凝土技术;③高效钢筋和预应力混凝土技术;④粗直径钢筋连接技术;⑤新型模板和脚手架应用技术;⑥建筑节能和新型墙体应用技术;⑦新型建筑防水和塑料管应用技术;⑧钢结构技术;⑨型构件和设备整体安装技术⑩计算机应用和管理技术),我们重点展开讨论。
一、深基坑支护技术
1.基坑逆作法施工
逆作法技术是先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构,同时在建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱,目的是为了在施工期间时防止建筑物坍塌,使支撑底板在封底之前能够承受自身的重量和它上部的重量的支柱。它有利于工程的顺利进行,减少因支撑力不够而引起的事故和危险。作为地下连续墙刚度很大的支撑,随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构,直至底板封底。同时,由于地面一层的楼面结构已完成,为上部结构施工创造了条件,所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工,直至工程结束。
运用逆作法施工不仅省时省力,还能够节省用地成本。使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业,在建筑规模大、上下层次多时,大约可节省工时1/3,施工可少受风雨影响,且土方开挖可较少并且基本不占总工期,这就节省了时间。一层结构平面可作为工作平台,不必另外架设开挖工作平台与内撑,这样大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施,还可以最大限度利用地下空间,扩大地下室建筑面积,这就节省了成本。
2.多层面超大面积钢筋混凝土地面无缝施工技术
在传统的留置后浇带和伸缩缝的基础上,多层面超大面积钢筋混凝土地面无缝施工技术突破了规范要求“室内地面的水泥混凝土垫层,应设置纵向缩缝和横向缩缝,纵向缩缝间距不得大于6m,横向缩缝不得大于12m”;“垫层底板长度超过60m时应设置后浇带,间距30~40m,带宽1000mm”。具体上来说,该技术就是指在地面混凝土施工中不设置伸缩缝和后浇带,利用施工缝将地面按一定尺寸分为若干块,相邻块间隔浇筑,待先浇筑混凝土经过较大的收缩变形后,再将地面连接浇筑成一个整体。
二、高强高性能混凝土技术
1.加强预拌混凝土的应用技术,
对搅拌站的技术进行改造,多应用当地材料,配制多种性能要求的高强混凝土。继续提
高高强混凝土的应用比重,切实解决工程应用中匀质性、不透水性、低收缩性和可泵性的要求,并相应提高其耐久性。对于混凝土的可泵性控制,可以用压力泌水试验结合施工经验进行控制。
2.应用超细活性掺合料来增加混凝土的高强度,
超细活性掺合料不仅可以改善混凝土的亚微观结构,提高粗骨料与砂浆之间的界面强度,而且可充填混凝土内部的毛细管.起到增强和密实的作用
3.应用超塑化剂来增加混凝土的高性能
采用超塑化剂使混凝土用水量降低.强度变大,混凝土耐久性也相应改善。
4混凝土浇筑技术
①计划浇筑路线并布放管路;②联系并协调预拌混凝土供应情况,使配备的搅拌车数量、市内交通状况和供应密度与施工现场需要量相匹配,做到不积压、不中断。③坚持每车均做坍落度检验测定,对检验不合格者不得入泵,按退货处理。④柱、墙等竖向结构施工缝处由于粗骨料下沉、粉煤灰浆液上浮,出现泛浆现。
三、建筑节能技术
建筑节能工作在我国经济发展中占有重要地位和作用。绿色建筑概念的提出更是印证了这一点,绿色建筑是一个复杂的系统工程,项目的开展具有多专业、多层次和多阶段的特点。构架绿色建筑体系需要在整个程序中确立一个明确的建筑环境评价结果,形成共识,使其贯穿始终。因此,绿色建筑体系迫切需要现代科学技术作为工程实施的支撑。
1.围护结构的节能技术
围护结构的节能技术是指通过采用墙体保温(主要包括外保温、内保温 、自保温、夹芯保温等技术) 和门窗及屋面节能等措施,减少建筑的使用能耗。如住宅节能就是通过围护结构节能设计,达到比传统住宅节约能耗25%的目标。在结合设备节能设计上,达到住宅总体使用能耗降低50%~65%的目标。
2.屋面绿化技术
屋面是建筑物上部与外界直接接触的重点部位,其保温与隔热对建筑节能具有重要意义。为达到节能目的,屋面可设置隔汽层和封闭的空气间层。选择膨胀珍珠岩板、水泥聚苯板、聚苯板等多种保温材料。屋面外表面采用柔性防水时,应使用反阳光辐射的材料。另外,覆土和植草屋面的保温隔热效果很明显。用“建筑夹层防排组合”可以消除水压力,即在一般的防水层上加塑料凹凸板,盖上土工布,起到防水、排水、挡土、滤水的作用,既是绿化的基层,又是屋面的防排基层,解决了屋面渗漏和种植中排水透气问题。用轻质合成土,草坪厚20cm~30cm,荷载约100kg/m,增加热阻,达到节能标准。
3.门窗节能技术
门窗节能需要控制门窗在有太阳光照射时合理得到热量,而在没有太阳照射时减少热量流失。影响门窗获得太阳热能及其他热能的因素包括:①窗户的位置和方向;②窗户产品的设计( 窗户孔道的数量);③使用的玻璃种类;④内部和外部阴影的数量。门窗热损失是因为热能往往是从暖的一面流向冷的一面。门窗是构成热能损失的主要因素,我们可以通过合理配置减少门窗热能损失。对流热损失主要通过中空玻璃间隔内气体运动产生的,如果间隔层太小通过空气的传热是很多的。如果空气间隔层太大,那么在室内侧暖玻璃表面的暖空气就会上升而室外侧冷玻璃表面的冷空气就会下降,形成对流,将室内的热量流失。
四、计算机等高新科技的运用
1.结构仿真技术
所谓计算机仿真,是指建立在系统工程学、计算机科学、控制工程学等学科基础上,以概率论和数理统计为基础,建造一个模型(实际模型和虚拟模型),来模仿实际系统内所发生的运动过程,这种建立在模型系统上的试验技术称为仿真技术,或称为模拟技术。仿真技术在土木工程、基础工程、结构工程均用不同应用方法利用仿真技术可以缩短决。
2.高层建筑GPS测控技术
目前,GPS技术在土木工程勘察、设计和施工等方面的应用已开始起步,特别是在土木工程施工领域的应用已越来越多。随着GPS技术基础理论及其设备的进一步完善,其广泛应用于土木工程这一传统产业已为时不远。GPS技术在高层建筑施工中应用可以使施工测量控制网一次测定到位,测定精度高,且在数据测定和分析时均使用计算机处理,避免了人为误差。另外,选择楼层施工控制网基点的约束较少,各点之间可以不通視,点数和点位也可以根据实际要求变化,均不影响定位精度。
3.企业的计算机应用和管理技术
为了能够使得企业更加便于管理施工项目,同时为了减轻企业施工技术人员的工作量,很多企业现在都采用计算机应用和管理技术,使用计算机软件。例如:建筑施工技术管理软件,来管理自己的施工创新技术。这样可以更加方便的管理施工项目和创新技术,减少工作量。
五、结语
施工技术的创新是广大建筑企业的必经之路。创新能力的全面提升、创新技术的全面应用施工企业缔造经典之作的保证。正是在“建筑业10项新技术”的推广、应用、更新、总结中,中国建设领域实现了前所未有的发展,建造了一大批规模大、施工复杂、技术难度高、社会影响大的项目,实现了中国建筑业的整体提高。保持创新能力的日益提高,创新技术的持续开发与应用,将大大促进我国建设领域新成果的诞生、新纪录的突破。
关键词:建筑施工;创新技术;基坑支护;节能;混凝土
近年来随着科学技术的不断发展、建筑产业规模的扩大、产业素质的提高,加上国家不断加强的改革力度,国内的建筑业技术水平已经得到了很大的提高。根据调查,自2001年到2005年,通过国际专利分类法的新技术,获得国内建筑专利的就有13000余项;自1995年到2002年,通过公开发布的国家级新方法为256项。下面就根据建筑部重点推广的“建筑业十项新技术”(①深基坑支护技术;②高强高性能混凝土技术;③高效钢筋和预应力混凝土技术;④粗直径钢筋连接技术;⑤新型模板和脚手架应用技术;⑥建筑节能和新型墙体应用技术;⑦新型建筑防水和塑料管应用技术;⑧钢结构技术;⑨型构件和设备整体安装技术⑩计算机应用和管理技术),我们重点展开讨论。
一、深基坑支护技术
1.基坑逆作法施工
逆作法技术是先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构,同时在建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱,目的是为了在施工期间时防止建筑物坍塌,使支撑底板在封底之前能够承受自身的重量和它上部的重量的支柱。它有利于工程的顺利进行,减少因支撑力不够而引起的事故和危险。作为地下连续墙刚度很大的支撑,随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构,直至底板封底。同时,由于地面一层的楼面结构已完成,为上部结构施工创造了条件,所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工,直至工程结束。
运用逆作法施工不仅省时省力,还能够节省用地成本。使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业,在建筑规模大、上下层次多时,大约可节省工时1/3,施工可少受风雨影响,且土方开挖可较少并且基本不占总工期,这就节省了时间。一层结构平面可作为工作平台,不必另外架设开挖工作平台与内撑,这样大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施,还可以最大限度利用地下空间,扩大地下室建筑面积,这就节省了成本。
2.多层面超大面积钢筋混凝土地面无缝施工技术
在传统的留置后浇带和伸缩缝的基础上,多层面超大面积钢筋混凝土地面无缝施工技术突破了规范要求“室内地面的水泥混凝土垫层,应设置纵向缩缝和横向缩缝,纵向缩缝间距不得大于6m,横向缩缝不得大于12m”;“垫层底板长度超过60m时应设置后浇带,间距30~40m,带宽1000mm”。具体上来说,该技术就是指在地面混凝土施工中不设置伸缩缝和后浇带,利用施工缝将地面按一定尺寸分为若干块,相邻块间隔浇筑,待先浇筑混凝土经过较大的收缩变形后,再将地面连接浇筑成一个整体。
二、高强高性能混凝土技术
1.加强预拌混凝土的应用技术,
对搅拌站的技术进行改造,多应用当地材料,配制多种性能要求的高强混凝土。继续提
高高强混凝土的应用比重,切实解决工程应用中匀质性、不透水性、低收缩性和可泵性的要求,并相应提高其耐久性。对于混凝土的可泵性控制,可以用压力泌水试验结合施工经验进行控制。
2.应用超细活性掺合料来增加混凝土的高强度,
超细活性掺合料不仅可以改善混凝土的亚微观结构,提高粗骨料与砂浆之间的界面强度,而且可充填混凝土内部的毛细管.起到增强和密实的作用
3.应用超塑化剂来增加混凝土的高性能
采用超塑化剂使混凝土用水量降低.强度变大,混凝土耐久性也相应改善。
4混凝土浇筑技术
①计划浇筑路线并布放管路;②联系并协调预拌混凝土供应情况,使配备的搅拌车数量、市内交通状况和供应密度与施工现场需要量相匹配,做到不积压、不中断。③坚持每车均做坍落度检验测定,对检验不合格者不得入泵,按退货处理。④柱、墙等竖向结构施工缝处由于粗骨料下沉、粉煤灰浆液上浮,出现泛浆现。
三、建筑节能技术
建筑节能工作在我国经济发展中占有重要地位和作用。绿色建筑概念的提出更是印证了这一点,绿色建筑是一个复杂的系统工程,项目的开展具有多专业、多层次和多阶段的特点。构架绿色建筑体系需要在整个程序中确立一个明确的建筑环境评价结果,形成共识,使其贯穿始终。因此,绿色建筑体系迫切需要现代科学技术作为工程实施的支撑。
1.围护结构的节能技术
围护结构的节能技术是指通过采用墙体保温(主要包括外保温、内保温 、自保温、夹芯保温等技术) 和门窗及屋面节能等措施,减少建筑的使用能耗。如住宅节能就是通过围护结构节能设计,达到比传统住宅节约能耗25%的目标。在结合设备节能设计上,达到住宅总体使用能耗降低50%~65%的目标。
2.屋面绿化技术
屋面是建筑物上部与外界直接接触的重点部位,其保温与隔热对建筑节能具有重要意义。为达到节能目的,屋面可设置隔汽层和封闭的空气间层。选择膨胀珍珠岩板、水泥聚苯板、聚苯板等多种保温材料。屋面外表面采用柔性防水时,应使用反阳光辐射的材料。另外,覆土和植草屋面的保温隔热效果很明显。用“建筑夹层防排组合”可以消除水压力,即在一般的防水层上加塑料凹凸板,盖上土工布,起到防水、排水、挡土、滤水的作用,既是绿化的基层,又是屋面的防排基层,解决了屋面渗漏和种植中排水透气问题。用轻质合成土,草坪厚20cm~30cm,荷载约100kg/m,增加热阻,达到节能标准。
3.门窗节能技术
门窗节能需要控制门窗在有太阳光照射时合理得到热量,而在没有太阳照射时减少热量流失。影响门窗获得太阳热能及其他热能的因素包括:①窗户的位置和方向;②窗户产品的设计( 窗户孔道的数量);③使用的玻璃种类;④内部和外部阴影的数量。门窗热损失是因为热能往往是从暖的一面流向冷的一面。门窗是构成热能损失的主要因素,我们可以通过合理配置减少门窗热能损失。对流热损失主要通过中空玻璃间隔内气体运动产生的,如果间隔层太小通过空气的传热是很多的。如果空气间隔层太大,那么在室内侧暖玻璃表面的暖空气就会上升而室外侧冷玻璃表面的冷空气就会下降,形成对流,将室内的热量流失。
四、计算机等高新科技的运用
1.结构仿真技术
所谓计算机仿真,是指建立在系统工程学、计算机科学、控制工程学等学科基础上,以概率论和数理统计为基础,建造一个模型(实际模型和虚拟模型),来模仿实际系统内所发生的运动过程,这种建立在模型系统上的试验技术称为仿真技术,或称为模拟技术。仿真技术在土木工程、基础工程、结构工程均用不同应用方法利用仿真技术可以缩短决。
2.高层建筑GPS测控技术
目前,GPS技术在土木工程勘察、设计和施工等方面的应用已开始起步,特别是在土木工程施工领域的应用已越来越多。随着GPS技术基础理论及其设备的进一步完善,其广泛应用于土木工程这一传统产业已为时不远。GPS技术在高层建筑施工中应用可以使施工测量控制网一次测定到位,测定精度高,且在数据测定和分析时均使用计算机处理,避免了人为误差。另外,选择楼层施工控制网基点的约束较少,各点之间可以不通視,点数和点位也可以根据实际要求变化,均不影响定位精度。
3.企业的计算机应用和管理技术
为了能够使得企业更加便于管理施工项目,同时为了减轻企业施工技术人员的工作量,很多企业现在都采用计算机应用和管理技术,使用计算机软件。例如:建筑施工技术管理软件,来管理自己的施工创新技术。这样可以更加方便的管理施工项目和创新技术,减少工作量。
五、结语
施工技术的创新是广大建筑企业的必经之路。创新能力的全面提升、创新技术的全面应用施工企业缔造经典之作的保证。正是在“建筑业10项新技术”的推广、应用、更新、总结中,中国建设领域实现了前所未有的发展,建造了一大批规模大、施工复杂、技术难度高、社会影响大的项目,实现了中国建筑业的整体提高。保持创新能力的日益提高,创新技术的持续开发与应用,将大大促进我国建设领域新成果的诞生、新纪录的突破。