探究新材料新材料新技术在建筑工程施工运用中设计

摘要：近年来，我国的经济发展突飞猛进，也带动了建筑的发展，新的工程材料、建筑结构形式、施工技术不断涌现，使建筑工程技术取得了长足发展。通过对建筑新技术的探讨，目的是使建设者全面了解建筑新技术的发展，提高建设工程项目的管理水平，保证工程质量安全。
关键词：新材料、新技术 、建筑工程、应用
0前言
随着经济的发展，科技的进步，人类对自然的认识更加深入，工程视野日益开阔，在建筑行业中也有了日新月异的变化。当前的建筑市场竞争激烈，要想开拓市场站稳脚跟，谋求更大的发展，就必须依靠科技创新来增强企业实力，保证施工的关键技术设备紧跟国际发展趋势，与行业先进水平同步。靠增加科技含量来提高工程质量，降低生产成本，创造最佳效益。
虽然近年来随着建筑业产业规模、产业素质的发展和提高，我国建筑技术水平在不断提高，尤其是一些单项技术已跻身世界先进行列。但从整体上看，目前我国建筑技术的水平还比较低，建筑业作为传统的劳务密集型产业和粗放型经济增长方式，没有得到根本性的改变，在建筑工程领域如何加快科技成果转化，不断提高工程的科技含量，全面推进施工企业技术进步，促进建筑技术整体水平提高的唯一的途径就是紧紧依靠科技进步，将科学的管理和大量技术上先进、质量可靠的科技成果广泛地应用到工程中去，应用到建筑业的各个领域。

1、施工新技术的发展状况

随着科技水平的不断提升，建筑高度也不断提升，跨度不断增大，建设规模不断扩大，施工难度不断 ，在这一过程中，工程材料、结构工程、施工技术都得到了迅猛发展。这一系列新技术的出现，不但解决了过去传统施工技术无法实现的技术瓶颈，推广和引导了新的施工设备和施工工艺的出现，而且新的施工技术使得施工效率得到了空前的提高，一方面它降低了工程的成本、减少了工程的作业时间，另一方面更是增强了工程施工的安全可靠度，为整个施工项目的发展提供了一个更为广阔的舞台。

1.1工程新材料的发展趋势

工程材料是建筑工程的基础，由天然材料的直接应用发展到人工合成材料的普及，新材料应具有轻质、高强、高弹性模量、高耐久性等特点，此外材料开始向绿色环保化方向发展。
总的来说，工程新材料有以下发展趋势：钢材的高强度化、高耐久性，成为钢材技术的主要发展目标，如《钢筋混凝土设计规范》（GB50010-2010）提出了，优先使用400MP钢筋，积极推广500MP钢筋。混凝土高强高性能化成为混凝土技术的重要发展方向，在国内应用成功的已达120MPa。新型结构材料方面，以纤维增强材料为代表的新型结构材料开始活跃在工程界，与传统材料相比，新型结构材料具有更轻的质量、更高的抗拉强度、良好的耐腐蚀性等特点。同时，材料也向绿色环保化发展。在“四节一环保”时代背景下，建筑材料的“4R”特性越来越受到人们的重视。

1.2工程结构新趋势

建筑结构形式的突破与创新，集中体现在高层、超高层建筑、大跨度空间建筑、生命线工程等工程建设成就中。
高层、超高层建筑结构体系仍以框架—剪力墙体系、框架—筒体体系、筒中筒体系和框架支撑体系为主。近年来发展的混合结构成为研究的热点。组合结构能够充分的提高钢材和混凝土的利用率。尤其是在约束条件下使用高强混凝土更能体现其强度优势。
21世纪以来，大跨空间建筑的跨度不断增大，结构形式上采用了薄壳结构、网壳结构结构、网架结构、悬索结构和膜结构。
为了满足人们对结构安全和防灾的要求，结构减震技术应运而生，结构减震技术大体上分为三类：被动控制技术、（半）主动控制技术和混合控制技术，目前工程上使用较多的是被动控制技术，其中又以基础隔振、吸能减震和消能减震技术应用居多。

1.3施工新技术趋势

现代结构工程技术复杂程度越来越高，在地基基础、混凝土和钢筋工程、模版和脚手架工程、钢结构等方面都有了新突破，工业化新技术、信息化技术和绿色施工技术开始全面向施工领域渗透。

2、施工新技术在工程中的应用 

2.1深基坑施工技术

深基础工程具有复杂性、隐蔽性、不可逆性，其施工已成为大型和高层建筑施工中及其重要的环节。
2.

1.1深基坑开挖技术

深基坑开挖技术主要可分为放坡开挖技术（顺作）和逆作开挖技术两大类。放坡开挖技术（顺作）施工比较简单，造价低，适用于层数比较低的高层建筑，以及土质较好，无地下水或地下水水量不大的基坑。逆作开挖技术具有节地、节材、环保、施工效率高、施工总工期短等特点，适用于建筑群比较密集、相邻建筑较近、地下水位较高、地下埋深较高的基坑开挖。
2.

1.2支护技术

基坑支护分为挡土和支撑拉结两部分。透水挡土结构主要包括：H型钢、工字钢桩加插板、疏排灌注桩钢丝网水泥抹面、密排桩、双排挡土桩、连拱灌注桩、桩墙合一、土钉支护、插筋补强支护等；止水挡土结构主要包括：地下连续墙、深层搅拌水泥土桩（墙）、深层搅拌水泥桩加灌注桩、密排桩桩间加高压喷射水泥桩、密排桩间加化

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学注浆、钢板桩、闭合拱圈墙等。
2.

1.3止水、降水、排水技术

目前较多的止水帷幕形式有：深层搅拌法水泥土止水帷幕、高压喷射注浆法水泥土止水帷幕和素混凝土地下连续墙止水帷幕。降低地下水位常采用井点降水，有单（多）层轻型井点、喷射井点、深井井点降水。
2.

1.4型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术（W）

上海外高桥某地下停车车库基坑，考虑地址条件差，承压水位高，工期短，且受到周围环境等诸多因素的限制等，才用了W工法。通过自制的多轴深层搅拌机自上而下将施工现场原位土体切碎，同时从搅拌头处将水泥浆等固化剂注入土体，并与土体搅拌均匀，通过连续的重叠搭接施工，形成水泥土地下连续墙；在水泥凝结前，将型钢插入墙中，形成型钢与水泥土的复合墙体。与其它维护工艺相比具有施工简便、造价低、无污染、抗渗性好等特点，适用范围：深基坑支护，可在粘性土、粉土、砂砾土使用。

2.2高层、超高层建筑施工技术

2.1钢筋混凝土施工技术

着重解决模版、混凝土和钢筋三个方面的技术问题。模版的发展一是材料的多样化、节约化、环保化，二是模版提升技术的进步，现已发展出液压爬升模版技术、大吨位长行程油缸整体顶升技术等。高强高性能混凝土技术、密实混凝土等技术开始在高层建筑中应用，混凝土强度不断提高，发展泵送混凝土技术等，如广州珠江新城西塔采用C100级高强高性能混凝土和自密实混凝土。另外，大型筏型基础、转换层施工的需要使得大体积混凝土施工技术不断发展，如温州世贸中心大厦转换层配筋较密，混凝土浇筑量大，施工位置较高，因而施工难度非常大，通过科学设计模版、钢筋分组编号、采用开口箍筋搭接绑扎等使转换层施工顺利进行，保证了转换层的施工质量和结构的整体性能。
钢筋的发展主要体现在：一是涌现出锥螺纹连接技术、冷挤压接头、直螺纹接头连接方式；二是高强度钢筋的推广和使用；三是钢筋工业化技术开始发展，如钢筋网焊接技术、建筑用成型钢筋制品加工与配送技术等。

2.2钢结构施工技术

主要涉及刚构件的制作、安装、连接，其中压型钢板混凝土组合楼板也大量应用于高层超高层钢结构中。北京银泰中心塔楼采用全钢结构，为框架筒中筒结构体系。解决了柔度更大、焊接量更多，受施工环境、施工测控方法、精度和焊接变形影响大，结构位形控制等问题。