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摘要：在现代经济社会持续发展的背景下，人们对土木工程行业的重视度越来越高。为确保土木工程行业可持续发展，需要持续开展创新工作，以适应时代发展潮流。本文围绕土木工程经典技术创新方向以及颠覆性创新趋势开展了分析，进而揭示改良改进创新与颠覆性创新的关联关系。
关键词：土木工程;施工技术;创新;发展
引言
在现代经济社会持续发展的大背景下，有必要根据时代发展进程来推进土木工程技术创新工作。鉴于现代社会尤其是基础设施建设对于土木工程行业的要求不断提升，我们必须以创新求生存、以创新求突破。
1 重要性价值认同
建筑为各行各业提供了基础的物理空间，各行各业都离不开建筑业。与此同时，建筑设施的投资控制、质量控制、进度控制也是影响各行各业从业效率的基础性因素。人民生活水平的提高也在一定程度上依托于建筑行业，依托于大型公用基础设施建设、现代住宅建设。随着经济社会的持续发展，城市化城镇化水平得到持续提升，土木工程施工技术也得到了进一步的发展和完善，但是以目前土木工程的发展情况来看，我国和一些发达国家还有不小的差距，有必要结合施工技术的主要内容，进行全方位的创新工作，实现行业的稳定发展。
我们洞悉到施工技术创新方面还有很多工作要做，未来还有较大的发展空间。应该站在系统创新的角度上，做好各方面的创新工作，更好地适应建筑行业未来的发展。站在企业发展角度上来说，也需要开展系统创新，并在实践中对各项新技术进行验证，为企业节省更多的人力成本、时间成本、物力成本。
2 经典技术创新方向分析
从传统的建造工艺视角看，建筑施工仍然离不开混凝土材料、深基坑开挖和钢筋预应力工艺，这三个方面也是土木工程范畴的经典创新领域。
2.1 混凝土技术创新方向分析
源于现代建筑对于结构性能的高要求，高性能、高质量混凝土得到广泛应用。对混凝土技术进行相应优化，可以让其在结构构造方面应用得更加广泛。对于混凝土技术应用创新，通常可以从三个方面进行考虑，分别为制备振动加压成型的混凝土，配合高效减水剂的混凝土，以及配置高性能的混凝土。随着时代的发展，建筑本身也在拓展空间，越来越多的建筑物向着“天、空、地、深”方向发展，向着天空、海洋、地下等方向不断拓展，例如超高层建筑向天上要空间，大型跨海桥隧向海洋要空间，大型地下设施向地表以下要空间。这些突破传统的空间拓展需求，引导了土木工程技术创新的新需求。在颠覆性建筑材料得到应用之前，高性能混凝土仍然是不可或缺的基础性材料，速凝早强、减轻自重、提高单位横截面积强度、缩减制备成本仍是发展方向。
2.2 深基坑技术创新方向分析
深基坑技術是现代土木工程施工中很重要的一项技术，也是建筑空间布局的制约因素。加强深基坑技术的创新工作，可以更好地保障高层建筑物自身的结构稳定性，不仅要保持高层、超高层建筑抗震能力持续加强，而且要规划好地下空间的拓展应用。更重要的是，随着土地资源愈发稀缺，深基坑作业工作面往往受到限制和挤压，往往要在毗邻众多建筑物的条件下开展深基坑作业。这就要求我们对已有建筑物地下构造情况、作业区地质情况、地下水分布情况、市政管线布局情况、周边荷载分布情况做综合分析和判断。从而合理地确定基坑开挖和支护的方案，在排桩、地下连续墙、水泥土墙、土钉墙、逆作拱墙、预应力锚杆、灌注桩要素中做出合理选择和组合，并积极做好充分的施工准备工作。
2.3 预应力技术创新方向分析
预应力技术是现代土木工程技术创新的重要内容，也是提高结构抗拉强度、抗弯抗剪性能最有效的途径。针对预应力技术进行创新，可以节约钢材，减少混凝土整体用量，有效减轻结构自重，保障材料自身的安全系数和稳定性。自上世纪90 年代以来，我国在这方面研究力度逐步加大，在超重载荷的核电工程、磁浮桥梁工程等高新技术工程上应用得越来越多。土木工程中常用的预应力形式有粘接体外预应力和无粘接体外预应力两种体系。为了融合两种体系的优势，未来有必要在大型预应力张拉工艺方面开展研究，例如在高性能预应力钢筋和钢绞线、高性能预应力锚具、大型张拉机具、耐候耐久波纹管等方面加大研发力度。
3 土木工程技术未来发展前景展望
建筑行业是历史最为悠久的传统行业，从人类开始使用工具、凿穴而居、构木为巢时就已经存在。纵观历史，我们深刻认识到，土工工程技术的发展演进分为改良改进创新和颠覆性创新。在一定的历史条件下，改良改进创新这个量变过程最终会导致颠覆性创新这个质变结果，特别是在建筑材料、建筑工艺发生革命性变革之时。
3.1 建筑施工智能化发展趋势
智能化发展是现代社会发展的主流趋势，也是土木工程施工未来的改革发展方向。智能化在机械化、自动化生产领域有着非常广泛的应用，通过对信息技术和大数据的充分挖掘和利用，可以让建筑施工作业更加程序化和简单化。建筑智能化可以分为硬智能和软智能。对于硬智能而言就是以硬件支撑的智能施工，通过物联网、传感器等感知系统以及中央处理系统做出动作判断，再由数字化施工设备做出相应动作。软智能主要解决施工建造的社会化协作问题，通过数字化的施工组织将各项资源高效率地统筹在一起，从而实现对最小施工活动单元实施精细化管理，并确保各个层面上的活动逻辑正确贯通。综上，持续提升建筑施工智能化水平是挖掘建造效率和生产效益的有效途径。
3.2 建筑施工生态化发展趋势
据统计，混凝土生产的碳排放因子为0.4 吨/ 立方米，结构用钢筋钢材生产的碳排放因子为2 吨/ 钢吨，也就是说，使用一立方米混凝土将排放0.4 吨二氧化碳，使用1 吨钢筋意味着排放2 吨二氧化碳。根据《全国统一施工机械台班费用定额》和有关工程案例，单方钢筋混凝土施工的能耗和排放的二氧化碳为0.25 吨/ 立方米。巨大的建筑施工规模和巨额的建筑材料消耗，已经对环境提出了严峻的挑战。人类只有一个地球，各国共处一个世界。气候变化严重威胁人类社会可持续发展，已经成为人类命运共同体面对的共同挑战。在此背景下，节能绿色环保的新型建筑材料将成为未来的主流发展方向，节能降耗的绿色施工工艺也将成为重点发展方向。
3.3 建筑施工工业化发展趋势
大型建筑机械、新型建筑材料有效催生了装配式建筑、3D 打印等颠覆性的施工工艺。装配式建筑具有建造效率高、资源节约程度高特点，颠覆了绑钢筋、浇混凝土的传统工艺。目前，涵盖结构构件、水电管线在内的装配构件全部实现工厂化制造。装配式建筑技术接连创造8 个月落成敦煌展示馆，10 天落成火神山、雷神山医院的奇迹。3D 打印也是建筑施工行业未来的方向之一，尽管当前应用范围有限，但由于其具有结构构件和材料一体化获取的显著优势，未来在水下结构、极端环境、太空基地建造方面将占据举足轻重的地位。
4 结束语
国民经济、社会发展的需要以及人民对美好生活的向往，时刻引导着土木工程领域开拓创新的方向。土木工程既是极其古老和传统的行业，也是与众多学科交织在一起的科学领域，为此，改良改进创新与颠覆性创新不仅不相矛盾，而且可以相得益彰。
参考文献
[1] 安逸群. 土木工程施工技术中存在的问题与创新[J]. 江西建材，2016（01） ： 64+66.
[2] 张俊峰. 浅谈基于创新原则的土木工程施工技术[J]. 江西建材， 2015（03） ：55.
[3] 李庆凯. 土木工程施工技术的重要性与创新分析[J]. 中国建材科技， 2014（S1）： 175-176.
[4] 隋振国， 马锦明， 陈东， 徐伟.BIM 技术在土木工程施工领域的应用进展[J]. 施工技术，2013 （S2）： 161-165.
中国核工业第二二建设有限公司 湖北 武汉 430050
关键词：土木工程;施工技术;创新;发展
引言
在现代经济社会持续发展的大背景下，有必要根据时代发展进程来推进土木工程技术创新工作。鉴于现代社会尤其是基础设施建设对于土木工程行业的要求不断提升，我们必须以创新求生存、以创新求突破。
1 重要性价值认同
建筑为各行各业提供了基础的物理空间，各行各业都离不开建筑业。与此同时，建筑设施的投资控制、质量控制、进度控制也是影响各行各业从业效率的基础性因素。人民生活水平的提高也在一定程度上依托于建筑行业，依托于大型公用基础设施建设、现代住宅建设。随着经济社会的持续发展，城市化城镇化水平得到持续提升，土木工程施工技术也得到了进一步的发展和完善，但是以目前土木工程的发展情况来看，我国和一些发达国家还有不小的差距，有必要结合施工技术的主要内容，进行全方位的创新工作，实现行业的稳定发展。
我们洞悉到施工技术创新方面还有很多工作要做，未来还有较大的发展空间。应该站在系统创新的角度上，做好各方面的创新工作，更好地适应建筑行业未来的发展。站在企业发展角度上来说，也需要开展系统创新，并在实践中对各项新技术进行验证，为企业节省更多的人力成本、时间成本、物力成本。
2 经典技术创新方向分析
从传统的建造工艺视角看，建筑施工仍然离不开混凝土材料、深基坑开挖和钢筋预应力工艺，这三个方面也是土木工程范畴的经典创新领域。
2.1 混凝土技术创新方向分析
源于现代建筑对于结构性能的高要求，高性能、高质量混凝土得到广泛应用。对混凝土技术进行相应优化，可以让其在结构构造方面应用得更加广泛。对于混凝土技术应用创新，通常可以从三个方面进行考虑，分别为制备振动加压成型的混凝土，配合高效减水剂的混凝土，以及配置高性能的混凝土。随着时代的发展，建筑本身也在拓展空间，越来越多的建筑物向着“天、空、地、深”方向发展，向着天空、海洋、地下等方向不断拓展，例如超高层建筑向天上要空间，大型跨海桥隧向海洋要空间，大型地下设施向地表以下要空间。这些突破传统的空间拓展需求，引导了土木工程技术创新的新需求。在颠覆性建筑材料得到应用之前，高性能混凝土仍然是不可或缺的基础性材料，速凝早强、减轻自重、提高单位横截面积强度、缩减制备成本仍是发展方向。
2.2 深基坑技术创新方向分析
深基坑技術是现代土木工程施工中很重要的一项技术，也是建筑空间布局的制约因素。加强深基坑技术的创新工作，可以更好地保障高层建筑物自身的结构稳定性，不仅要保持高层、超高层建筑抗震能力持续加强，而且要规划好地下空间的拓展应用。更重要的是，随着土地资源愈发稀缺，深基坑作业工作面往往受到限制和挤压，往往要在毗邻众多建筑物的条件下开展深基坑作业。这就要求我们对已有建筑物地下构造情况、作业区地质情况、地下水分布情况、市政管线布局情况、周边荷载分布情况做综合分析和判断。从而合理地确定基坑开挖和支护的方案，在排桩、地下连续墙、水泥土墙、土钉墙、逆作拱墙、预应力锚杆、灌注桩要素中做出合理选择和组合，并积极做好充分的施工准备工作。
2.3 预应力技术创新方向分析
预应力技术是现代土木工程技术创新的重要内容，也是提高结构抗拉强度、抗弯抗剪性能最有效的途径。针对预应力技术进行创新，可以节约钢材，减少混凝土整体用量，有效减轻结构自重，保障材料自身的安全系数和稳定性。自上世纪90 年代以来，我国在这方面研究力度逐步加大，在超重载荷的核电工程、磁浮桥梁工程等高新技术工程上应用得越来越多。土木工程中常用的预应力形式有粘接体外预应力和无粘接体外预应力两种体系。为了融合两种体系的优势，未来有必要在大型预应力张拉工艺方面开展研究，例如在高性能预应力钢筋和钢绞线、高性能预应力锚具、大型张拉机具、耐候耐久波纹管等方面加大研发力度。
3 土木工程技术未来发展前景展望
建筑行业是历史最为悠久的传统行业，从人类开始使用工具、凿穴而居、构木为巢时就已经存在。纵观历史，我们深刻认识到，土工工程技术的发展演进分为改良改进创新和颠覆性创新。在一定的历史条件下，改良改进创新这个量变过程最终会导致颠覆性创新这个质变结果，特别是在建筑材料、建筑工艺发生革命性变革之时。
3.1 建筑施工智能化发展趋势
智能化发展是现代社会发展的主流趋势，也是土木工程施工未来的改革发展方向。智能化在机械化、自动化生产领域有着非常广泛的应用，通过对信息技术和大数据的充分挖掘和利用，可以让建筑施工作业更加程序化和简单化。建筑智能化可以分为硬智能和软智能。对于硬智能而言就是以硬件支撑的智能施工，通过物联网、传感器等感知系统以及中央处理系统做出动作判断，再由数字化施工设备做出相应动作。软智能主要解决施工建造的社会化协作问题，通过数字化的施工组织将各项资源高效率地统筹在一起，从而实现对最小施工活动单元实施精细化管理，并确保各个层面上的活动逻辑正确贯通。综上，持续提升建筑施工智能化水平是挖掘建造效率和生产效益的有效途径。
3.2 建筑施工生态化发展趋势
据统计，混凝土生产的碳排放因子为0.4 吨/ 立方米，结构用钢筋钢材生产的碳排放因子为2 吨/ 钢吨，也就是说，使用一立方米混凝土将排放0.4 吨二氧化碳，使用1 吨钢筋意味着排放2 吨二氧化碳。根据《全国统一施工机械台班费用定额》和有关工程案例，单方钢筋混凝土施工的能耗和排放的二氧化碳为0.25 吨/ 立方米。巨大的建筑施工规模和巨额的建筑材料消耗，已经对环境提出了严峻的挑战。人类只有一个地球，各国共处一个世界。气候变化严重威胁人类社会可持续发展，已经成为人类命运共同体面对的共同挑战。在此背景下，节能绿色环保的新型建筑材料将成为未来的主流发展方向，节能降耗的绿色施工工艺也将成为重点发展方向。
3.3 建筑施工工业化发展趋势
大型建筑机械、新型建筑材料有效催生了装配式建筑、3D 打印等颠覆性的施工工艺。装配式建筑具有建造效率高、资源节约程度高特点，颠覆了绑钢筋、浇混凝土的传统工艺。目前，涵盖结构构件、水电管线在内的装配构件全部实现工厂化制造。装配式建筑技术接连创造8 个月落成敦煌展示馆，10 天落成火神山、雷神山医院的奇迹。3D 打印也是建筑施工行业未来的方向之一，尽管当前应用范围有限，但由于其具有结构构件和材料一体化获取的显著优势，未来在水下结构、极端环境、太空基地建造方面将占据举足轻重的地位。
4 结束语
国民经济、社会发展的需要以及人民对美好生活的向往，时刻引导着土木工程领域开拓创新的方向。土木工程既是极其古老和传统的行业，也是与众多学科交织在一起的科学领域，为此，改良改进创新与颠覆性创新不仅不相矛盾，而且可以相得益彰。
参考文献
[1] 安逸群. 土木工程施工技术中存在的问题与创新[J]. 江西建材，2016（01） ： 64+66.
[2] 张俊峰. 浅谈基于创新原则的土木工程施工技术[J]. 江西建材， 2015（03） ：55.
[3] 李庆凯. 土木工程施工技术的重要性与创新分析[J]. 中国建材科技， 2014（S1）： 175-176.
[4] 隋振国， 马锦明， 陈东， 徐伟.BIM 技术在土木工程施工领域的应用进展[J]. 施工技术，2013 （S2）： 161-165.
中国核工业第二二建设有限公司 湖北 武汉 430050