建筑工程施工中技术创新的实践与总结

建筑工程施工中技术创新的实践与总结

烟建集团第十五建筑安装有限公司

摘要:科技的进步与发展,使得建筑工程迎来新机遇和挑战,其中技术创新是重要的工作方向之一。建筑工程施工专利技术创新需要考虑较多的因素,执行相对严格的流程细则,在此基础上才能高效开展创新实践,提升技术。文章针对建筑工程施工技术创新理论与实践的相关内容展开了研究探讨,旨在提供一定的参考与借鉴。

关键词:建筑工程;专利技术;创新;实践

1建筑工程施工专利技术创新理论

1.1工程项目创新方法与创新实践

1.1.1创新的分类

美国经济学家熊彼特将创新分成了5种,即:1)开发新产品或者改良原有产品;2)使用新的生产方式;3)发现新的市场;4)发现新的原料或半成品;5)创建新的产业组织。按照此分类工程技术创新包括了前5种。

笔者认为:如果从需求来源分类创新可以分成2种即主动创新和被动创新,主动创新以需求为导向,如人类产生了更加方便的跨越江河的需求时,人们开始检索人类的知识库,并尝试建立新的知识,通过知识的组合以及创意来实现上述目的,从而实现了创新。(如现代的悬索桥、斜拉桥等跨越能力强的结构形式的创新);被动创新是以问题为导向的创新与主动创新所不同的是,被动创新往往是在时间、资源以及现有方法的约束下,实现更加经济、安全或更高质量等诸目标,或其中一个目标。如笔者在北京市中关村西区地下综合管廊施工中,有1棵红牌古银杏树处于地下结构的正上方,在经过了几轮关于异地移植、就地移栽等方案研讨后,决定采取就地保护的方式,并经过多种施工方案的比选,最终确定采取暗挖隧道的方式实现结构的穿越,最终顺利完成了对古树的保护任务。

2创新方法与创新实践

工程实践中很难说有真正科学而高效的创新方法,因为创新的边界是十分模糊的,对有些人,某些方法是新的,对另一些人则是使用过的。但就狭义的创新意义上来讲,如果你不知道,而通过学习和应用,实现了某种目的那就是创新。如果某种技术对某个行业是陌生的,而对另一个行业是成熟的,那么将其应用于陌生的行业也属于创新。因此,创新又是司空见惯的。创新实质上就是一个增值的过程,它将创造出比因循传统更多的价值。笔者通过若干工程技术实践,尝试梳理和总结出实现技术创新的若干方法。

2.1新理论应用型创新方法

以现代斜拉桥为例,第1座现代斜拉桥是1955年德国DEMAG,公司在瑞典修建的主跨为182.6M的斯特伦松德(stromsund)桥。如果没有20世纪初建立的非线性力学作为理论基础,该桥的建设是无法想象的。而随着20世纪60年代末有限元法的提出以及计算机技术的发展,又极大地解决了困扰工程设计人员多时的受力计算繁重的难题,才使斜拉桥的设计施工进入蓬勃发展的阶段。并逐步取代悬索桥(因其需要巨大的锚碇和优良的地质构造而有诸多限制)而成为大跨径桥梁的首选结构形式。

新理论应用型创新是在新的理论基本成熟后,通过将其应用在实际工程设计或施工中而产生的重大创新。这种创新具有基础性、重要性和高度可复制性,一般都属于重大创新。

2.2类比借鉴型创新方法

该方法还可以称为“他山之石”的创新方法,如在奥林匹克中心区地下交通联系通道工程项目中,对于大量开挖过程中遇到的地下管线悬吊等问题,笔者借鉴了大量的桥梁结构形式来解决大跨度的悬吊难题。类比借鉴型创新方法在行业融合度越来越高的今天,应用也十分广泛。许多房屋设计中大量地引进悬索、斜拉、预应力等技术实现了大空间的设想。而桥梁结构装饰引入房屋建筑的装饰技术又极大地美化了桥梁的外观。因此该创新方法具有极强的现实意义。要想正确运用好该方法。最重要的是增强学习、开阔视野,不能以所谓专业的背景知识而画地为牢。

2.3技术组合型创新方法

技术组合型创新方法也是在工程中经常用到的,可以称之为工艺组合型创新方法。维基百科关于工艺的定义是指劳动者利用生产工具对各种原材料、半成品进行增值加工或处理,最终使之成为制成品的方法与过程。比如建筑工程中最为常见的混凝土,其成型工艺非常常见,即利用某种支撑体系的结构构架来完成模板(模壳)的定型,在其中灌注流塑态的混凝土,通过振捣密实的方式形成设计所要求的形状,并通过适当的养生方法来保证其强度的增长。混凝土成型工艺涉及到种类繁多的支撑体系、龙骨体系、模板种类、振捣方式和养生方法,而这些要素的不同组合就可以产生许多创新。在奥林匹克中心区地下交通联系通道项目中,笔者将房建大钢模、三角钢架单侧支模、液压技术以及整体移动等施工工艺重新组合,形成了应用于明挖大断面隧道结构的整体移动式模架施工体系,取消了常规的穿墙螺栓,减少了模架安装与拆除的重复过程,提高了地下结构整体的防水性能和表观质量,降低了人工成本,提高了功效。

2.4功能改进型创新方法

以TRIZ(创新理论为代表的创新方法是典型的功能改进型创新方法,也是当今主流的应用创新方法。TRIZ创新方法的核心思想是在人类社会的发展过程中存在着普遍的技术进化系统法则,许多问题在不同行业有着相同的解决办法,反之,一种解决办法可以应用于不同的行业。这就意味着,在方法上可以在不同行业间引用,是有效提高创新效率的可靠办法。

2.5模仿与仿生型创新方法

尽管人类社会在工业革命之后,特别是信息化革命的今天,土木科技得到了突飞猛进的发展,但关于自然世界的许多奥秘仍然不为我们所知,因此在许多工程实践过程中,我们仍然会以自然为师,借鉴和模仿自然界中存在的精妙的结构形式、功能特性等来实

现对工程的创新。如1947-1949年意大利结构工程师奈尔维和建筑师巴托利设计的意大利都灵展览馆的巨形拱顶就是仿叶脉肌理而建造起来的.美国结构工程师富勒是另一位有创造性的人物,他从自然界中的结晶体与蜂窝的棱形结构中获得启示,创造了一系列惊人的大空间结构作品。

悬索桥的历史可以追溯到早期热带原始人利用森林中的藤、竹、树茎做成悬式桥以渡过小溪。有文字记载的悬索桥雏形最早的要属中国,直到今天,仍在影响着世界吊桥形式的发展。显然,悬索桥的发明就是早期仿生创新的典型案例。

3建筑工程施工技术创新的主要影响因素

3.1建筑企业专利技术创新的外部因素

(1)技术因素。主要包括技术现状与技术瓶颈两部分。技术现状指专利技术创新不能超出当前技术现状与行业实际水平,需要与当前建筑工程领域的实际需求相一致,这样才能与科技发展趋势相契合,发挥出专利技术的真正价值。技术瓶颈则是局部关键环节的技术局限问题,部分建筑工程专利技术在部分环节问题未能攻关的情况下,相关连锁部分难以真正实现创新改变。

(2)市场因素。市场需求是建筑工程企业进行专利技术创新的直接动力所在,高新施工技术的应用能够为企业带来明显的经济效益提升,同时也能帮助企业树立良好的行业口碑与核心竞争力。以市场为导向进行专利技术创新,是企业在市场竞争条件下的现实选择。企业通常在与竞争对手的比拼过程中寻求技术创新突破,持续长久的推动施工专利创新工作发展,为自身谋求新的市场机会与战略思路。

(3)政府因素。建筑工程行业是当前我国社会支柱型产业的重要组成部分,因此受到各级政府的普遍关注,建筑工程领域的专利技术创新工作也受到重视。为施工企业技术开发创新提供有效的辅助,在资金、政策、信息、人员等多个层面,政府均能凭借自身优势对技术引进研究与内化推广工作进行调控与支持,解决市场导向下的局部失效问题,排除专利技术创新障碍。

结束语

综上所述,建筑工程施工专利技术创新理论与实践是一项长期而系统性的工作。在实际执行过程中,技术研究人员应遵循考察、引进、内化、创新、推广的流程,科学合理的分析面对的内部与外部创新影响因素,从构建施工专利技术创新联合体、搭建产学研结合平台、营造科技自主创新氛围、掌握核心技术等方面入手,全面提升专利技术研发水平,促进科研成果转化,为建筑工程行业的发展注入动力。

参考文献:

[1]柳天杰,王焱.建筑工程施工中的施工工艺创新实践[J].当代教育科学,2015,(14):3.

[2]高群.建筑工程中创新技术的分析与总结[J].当代教育科学,2015,(18):5.

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