在建筑行业日益强调专业化、精细化和高质量发展的今天,施工企业必须在自身资质许可的范围内进行技术创新,这不仅是提升核心竞争力的关键,更是保障工程安全、质量与效益的必由之路。资质范围内的技术创新,意味着在合法合规的前提下,聚焦于企业所擅长的专业领域,将新技术、新工艺、新材料、新设备(“四新技术”)进行深度融合与应用。以下结合具体技术、参考标准及国家政策导向,对几个关键应用方向进行深入探讨。
一、工艺与工法创新:从标准化到智能化
工艺创新是施工技术创新的核心,其目标是优化施工流程,提升工程实体质量与施工效率。在资质范围内,企业应重点研发和申报适用于自身专业领域的成套施工技术与专项工法。
预制装配式技术的深化应用:这已成为建筑工业化的重要标志。通过将传统现场浇筑的构件转为工厂预制、现场装配,能大幅减少现场湿作业,提高施工速度,并更好地控制构件质量。其应用已从结构主体扩展至内外墙板、楼梯、阳台等部品部件。关键参数如构件连接节点的抗震性能、防水密封材料的耐久性等,需严格遵循《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ 1)等标准。
3D打印建造技术:作为前沿工艺,3D打印技术在资质允许的复杂造型构建、异形构件定制等领域展现出巨大潜力。该技术通过逐层堆积特殊打印材料,能实现传统工艺难以完成的复杂空间结构精确制造,特别适用于艺术性建筑、定制化景观构件等。其技术要点在于打印材料的可塑性与最终强度、打印路径的优化算法以及层间粘结质量的控制。
二、工程材料创新:迈向高性能与绿色化
材料是工程的物质基础,材料创新直接关系到工程的耐久性、安全性与环保性能。
高性能混凝土与特种砂浆:例如,通过掺加矿物掺合料和高效减水剂配制的高性能混凝土,具有高工作性、高耐久性、高体积稳定性等特点。在大体积混凝土施工中,为控制因水泥水化热引起的温度裂缝,需对混凝土的浇筑温度、内部温升、里表温差及降温速率进行严格监测与控制,相关技术要求可参考《大体积混凝土施工标准》(GB 50496)。监测数据能为采取有效的保温保湿养护措施提供科学依据。
新型复合材料与绿色建材:包括高性能纤维增强复合材料(FRP)用于结构加固,以及各类绿色墙体材料、节能门窗、环保涂料等。国家在《绿色建筑创建行动方案》等政策中大力推广绿色建材,技术创新需围绕材料的可再生性、低能耗、低排放以及优异的物理性能展开。
三、施工设备与装备创新:自动化与智能化升级
设备创新旨在以机械代替人力,提升作业精度、安全性和效率。
智能建造装备集成应用:在深基坑、高层建筑、大型桥梁等资质要求高的工程中,智能装备的应用尤为关键。例如,在深基坑工程中,集成应用自动化监测系统,对支护结构位移、支撑轴力、周边建筑物沉降、地下水位等进行实时在线监测,数据实时反馈至管理平台,可实现风险预警与智能化决策。这符合《“十四五”建筑业发展规划》中推动智能化施工装备研发应用的要求。
BIM技术与智能设备协同:建筑信息模型(BIM)技术与智能放样机器人、无人机巡检、物联网(IoT)传感设备的结合,构成了数字化施工的硬件基础。BIM模型提供精确的数字底图,指导机器人进行高精度点位放样或构件安装;无人机进行土方测量、进度巡检与安全巡查;传感器网络则实时采集环境、结构安全等数据。这种协同实现了从设计到施工的数字化闭环管理。
四、地基与地下工程技术创新:攻克复杂地质条件
对于拥有地基基础工程专业资质的企业,技术创新聚焦于复杂地质条件下的地基处理与深基坑支护。
复合地基处理技术:如水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)复合地基技术,通过调整桩径(通常350–600mm)、桩间距(3-5倍桩径)、桩身强度(通常≥C15)及褥垫层材料与厚度(150-300mm)等关键参数,能显著提高地基承载力并有效控制沉降。该技术适用于处理粘性土、粉土、砂土等多种地基,需根据现场试验确定最终设计参数。
灌注桩后注浆技术:作为提高桩基承载力的有效手段,该技术通过在成桩后对桩侧或桩底进行注浆,加固桩周土体,可显著提高单桩承载力。在优化工艺的条件下,承载力提高幅度可达40%至120%,并能减少桩基沉降约30%。其应用需根据桩长、地层性质及承载力要求,选择桩底、桩侧或复式注浆工艺。
五、施工安全管理技术创新:构建智慧安防体系
安全管理创新是资质范围内必须履行的社会责任,也是技术创新的重要组成部分。
智能安全监控系统:利用高清摄像头、AI图像识别、物联网传感器等技术,构建智慧工地安防体系。系统可自动识别人员未佩戴安全帽、高处作业未系安全带、危险区域闯入等违规行为,并实时报警。对环境监测(如扬尘、噪音)、大型设备运行状态(如塔吊力矩、施工电梯载重)进行在线监控,实现安全管理的可视化、智能化与主动预警。
工程监测与风险预控技术:如前所述的深基坑自动化监测、大体积混凝土温度监测等,本质上也是安全管理的重要技术手段。通过实时数据采集与分析,将事后处理转变为事前预警和过程控制,极大提升了工程本质安全水平。这完全契合国家关于推进“智慧工地”建设和提升建筑施工安全治理能力现代化水平的政策导向。
资质范围内的施工技术创新是一个系统工程,需要工艺、材料、设备、管理等多维度协同推进。企业应紧密结合国家政策(如“双碳”目标、新型建筑工业化、智能建造等),在自身专业领域深耕,积极引用行业标准、技术规程及权威白皮书数据作为支撑,将技术创新成果固化为企业标准、工法乃至专利,从而在合规前提下实现高质量、可持续的发展。技术的每一次突破,都是向着更安全、更高效、更绿色的建造未来迈出的坚实一步。