建筑工程施工的新技术与新材料的应用研究

张冠杰

广东省化州市建筑工程总公司 广东 茂名 525100

科学技术是第一生产力，科技的创新发展，带动建筑行业的突飞猛进，建筑产业也朝着智能化方向发展，而智能化发展的背后也对应着新技术、新工艺的诞生。其运用也带来我国建筑施工技术水平和施工能力的提升，更带来建筑施工质量和效率的提升。新技术、新材料的运用是建筑工程施工创新发展的必然路径。

1 建筑工程施工中的新材料

（1）保温隔热材料。保温隔热材料能有效阻挡热流，在建筑施工中应用较为广泛。常见的保温隔热材料如珍珠岩保温板，其保温隔热之外，还能有效防潮、防火、防水，不易变形，运输压力小。再如膨胀聚苯板，其质量轻便，导热性能低。再如聚氨酯保温板，其作为聚合物，实现了发泡剂辅助下醇和异氰酸酯的制备，属于硬质泡沫材质[1]。保温隔热新材料在热工设备、热力管道、冷藏室施工中应用广泛，且减少能源消耗，增强建筑使用性能。

（2）节能材料。比较典型的是碳素纤维材料，作为新型的微晶石墨材料，在经过石墨化处理后，其抗压能力强，柔韧度高，在高温、高寒的极端环境中也能保持性能的稳定发挥，并且使用寿命较长。再比如节能墙体。新节能墙可以取代实心黏土砖，降低建筑成本，节约土地资源，降低能耗，且抗震性能更优。再比如节能门窗，其利用自身材料性能能提高门窗热性能，而利用中空玻璃又保证空气密度性和隔热性，减少建筑外部与建筑内部的热传递，减少热量损耗，建筑节能效果明显。

（3）智能材料。智能材料多为复合型的材料，其具有感知、驱动等功能，反应较灵敏，在混凝土中融入智能材料可以增强建筑物的抗震能力[2]。变色玻璃等智能材料既带来使用上的优势体验，也使得建筑更具审美性。最具代表性的是智能玻璃涂层，利用太阳能，低温时吸取太阳能热量，高温时反射热量，冬暖夏凉。除了调节室内温度，还能调节室内光线，符合生态城市建设理念。

2 施工新技术

（1）深基坑支护技术。随着建筑高层化方向发展，楼层高对应的建筑结构复杂，对基体的要求也相应地提高，为确保建筑工程施工质量与安全，引入了深基坑支护技术。对基坑侧壁及周边环境用支挡加固与保护，保证地下结构、施工环境的稳定安全。排桩支护、桩撑、桩锚、地下连续墙支护、水泥土挡板、放坡基坑内支撑是常见的基坑支护形式。深基坑支护技术对应的是科学先进的技术体系[3]，其在具体应用中减少建筑施工对地下结构的破坏，同时做好地下水的控制。

（2）大面积混凝土施工技术。在建筑工程施工中采用大体积混凝土施工技术，能有效地应对混凝土裂缝问题。深入了解施工环境，基于现有的施工条件，以大体积混凝土施工减少温度裂缝、收缩裂缝概率。大面积混凝土施工保证浇筑结构的稳定，且通过模板的优化处理、科学的模板施工，减少了浇筑环节模板偏差、偏移等问题。

（3）钢筋连接施工技术。鉴于传统钢筋施工中遇到的各种问题，采用新型的钢筋连接施工技术，其是采用直螺纹接头的连接方式确保双向钢筋熔丝更理想。

（4）挤密桩施工。挤密桩施工是地基处理过程中较为常见的施工方法，在黏性土体或湿陷性黄土施工中最常用，有灰土桩与沙石桩两种施工方法[4]，前者通过利用振动、水冲、冲击等方式，于软弱地基中成孔，将沙石挤压到土孔中，构造密实的桩体，对周边土层进行挤压，提升土层稳固性。后者通过钢管以锤击的方式打入土中，分层回填，夯实处理，提高地基基本承载能力。

（5）置换与拌入施工技术。常应用于碎石量大的地基处理。在松软的土层中添加胶结硬化材料涂层，产生胶结效果，地基稳定性提升，奠定后续碎石高效处理的基础。置换和拌入施工技术常配合换土垫层、深层搅拌、振冲击等施工技术。

（6）砖石砌筑新技术。建筑施工中的砖石砖筑施工必不可少，其是以往施工工艺改良基础上产生的新的施工工艺，具体分三部分：第一部分落实好砖石胶水与砂浆搅拌工作[5]。砖石材料的主要构成是黏土砖，在对其进行施工之前要实施浇水操作，这样能够保证砖石的基本含水量。第二部分为摆砖样与找平弹线工作，主要是做好砖石砖筑的准备工作，找出弹出墙的边线与轴线，弹线找平操作之后，根据要求合理摆放砖样，进一步核查弹线的精准度，及时调整优化。砖样摆放时合理控制砖石缝宽，且确保宽度均匀。第三部分做好砖筑与勾缝，立皮数杆等工作，实现上墙体尺寸的合理把控。建筑工程施工中多需在墙体交接位置安装标志杆装置。

（7）建筑测量技术。建筑工程施工期间需要对各种技术数据进行准确测量，而在科技创新的同时，也出现了新的测量技术，首推GPS测控技术。其在建筑施工中应用广泛，效果较好。GPS测控技术精准度高效率高，为建筑施工操作提供高质量的数据支持，带来建筑工程施工效率的稳步提升，而GPS测量技术的使用也减少了人力资源的投入，大大节约工程施工成本。

（8）节能技术。随着人们资源节约意识的增强，建筑施工中节能新技术也不断问世，减少能源消耗，推动社会的可持续发展，提升资源利用率，也降低建筑施工成本。主要如地源热泵节能技术。地源热泵分类较多，有土壤源热泵系统、地表水源热泵系统，还有地下水源热泵系统，对应的是垂直埋管、水平埋管两种配置形式，选择什么样的配置形式和地源热泵类型需要根据施工实际情况确定，竖直埋管更适合土地面积受限制的施工场所。再如雨水回收技术。将雨水收集后经过处理，使其达到应用标准重复使用。雨水收集系统有屋顶雨水收集系统和地面雨水收集系统，前者简单过滤，进入蓄水系统处理使用，而后者需要过滤后配合沉淀处理。雨水收集能节约能源，节能减排，也使得紧急情况下如干旱、火灾发生时水供应充足及时。再如太阳能节能技术，其应用较为广泛，有太阳能热水系统、太阳能光电系统。热水系统是由冷水进口到热水出口一整套的太阳能加热水的装置。光伏发电系统是利用太阳能电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能转变为电能的发电系统，光伏发电系统与电网连接并网运行，降低造价成本，且其环保性能优，减少了室内温室气体和污染物的排放。

3 建筑施工的智能创新技术——BIM技术

3.1 BIM技术概述及特征

BIM技术是建筑施工的辅助工具，属于建筑信息模型，其具有模拟化特性，对装配式建筑整个建设周期全方位模拟，及时发现问题，及时调整，节约维修成本。其具有可出图性的性能，及时进行施工评估试验，根据问题改进工作，避免了重复性、机械性的检修。其具有协调性的特性。其能模拟施工现场运行的各个环节，并使之配合协调，提升装配式建筑施工效率。其具有可视性特点，较之传统二维图纸，三维模拟呈现使得技术人员有效掌握装配式建筑设计、施工等各个阶段的具体情况。

3.2 BIM技术在装配式施工中的具体应用

以BIM技术指导装配式建筑施工，最大限度降低施工事故发生概率，也有效控制资源消耗。如装配式建筑施工中需要吊装PC构建，以BIM技术模拟分析整个吊装过程，PC构件属性及参数写入施工计划，进行施工模拟，指导实际的吊装施工。施工各个阶段模拟动画有效衔接，施工过程表达直观，完整。BIM技术也可以用来检测装配式建筑碰撞情况，以自带软件检测设计图纸范围内建筑管线布置、结构布置横向纵向上的碰撞情况，在发现构件冲突时，及时指导人员改进设计图纸，节约施工成本，提高施工效率。其也能管理装配式建筑的施工材料。即将施工现场各项数据参数模拟出来，掌握施工现场具体情况，统计各环节所需要的PC构件，分批预制，减少了材料施工现场的大量堆积或者材料短缺的问题。应用BIM技术，仔细分析PC构件信息参数，提升材料验收水平，方便后续材料管控的有序进行。

4 结束语

综合来说，新技术、新材料的诞生推动了建筑行业的发展，也使得建筑工程施工质量和效率方面有了明显提升。我国建筑行业不断发展，新技术与新材料的研发也将更为深入，应用将更为成熟。而随着建筑施工新材料和新技术的成熟应用，建筑施工质量也将实现质的飞跃。