土木工程施工技術_緒論

1、.土木工程施工土木工程施工. 緒 論 一、課程的研究對象與任務一、課程的研究對象與任務 研究對象土木工程施工中的工藝原理、施工方法與技術要求、以及施工組織計劃、方法與一般規(guī)律。 課程任務使學生了解國內外的施工新技術和發(fā)展動態(tài)，掌握主要工種工程的施工方法、施工方案的選擇和施工組織設計的編制，具有獨立分析和解決施工技術問題和進行組織計劃的初步能力。 . 二、本課程的主要內容 1.1.施工技術方面施工技術方面 基礎階段：土方、基礎、地下防水 主體結構階段: 砌筑、鋼筋混凝土、 預應力混凝土、結構安裝 屋面及裝飾裝修階段:屋面及防水、裝飾裝修 2.2.施工組織方面施工組織方面 計劃原理: 流水施工、網(wǎng)

2、絡計劃 組織設計: 單位工程施工組織設計、 施工組織總設計.三、土木工程施工的發(fā)展 1.1.施工方法及工藝：施工方法及工藝： 深基礎施工深基坑開挖、降水與回灌、土壁支護、逆作法施工、地基加固 現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構大模、滑模、爬模 裝配式鋼筋混凝土結構升板、升層、墻板、框架 鋼結構超高層鋼結構安裝、整體提升、滑移法施工 大跨度橋梁、跨海大橋 高速公路、高等級路面、彩色路面. 樁基技術尤其混凝土灌注樁，能適用于任何土層、 承載力大、施工對環(huán)境影響小，因而發(fā)展最快，目前已形成擠土、部分擠土和非擠土三類、數(shù)十種樁和成樁工藝，最大直徑達3m，最深達l00m左右。樁基承載力的檢驗，已開發(fā)應用了動態(tài)測試技術。

3、 我國對支護結構計算方法、施工機械和施工工藝均進行了研究和開發(fā)，取得了較顯著的效果。例如北京京城大廈23.76m的深基坑，采用H型鋼板樁、3道預應力土層錨桿，比日方提出的設5道土層錨桿，節(jié)約工程費用約1/3。 . (1)20世紀70年代末研制開發(fā)的組合小鋼模，在一段時間內成為使用面積最廣的一種模板。其優(yōu)點是模板成本較低，周轉次數(shù)多，使用靈活方便；缺點是模板拼縫較多，給裝修帶來極大困難，在結構表面往往要刮多道膩子，既費工又拖延工期。 (2)20世紀70年代中期研制開發(fā)的全鋼大模板，用46mm厚鋼板作面板，8號槽鋼作龍骨，焊接而成。其優(yōu)點是模板整體剛度好，不易損壞，澆筑成的墻面平整；缺點是自重和用

4、鋼量大，使用不靈活，且不能實現(xiàn)“一模多用”。. (1)20世紀70年代末研制開發(fā)的組合小鋼模，在一段時間內成為使用面積最廣的一種模板。其優(yōu)點是模板成本較低，周轉次數(shù)多，使用靈活方便；缺點是模板拼縫較多，給裝修帶來極大困難，在結構表面往往要刮多道膩子，既費工又拖延工期。 (2)20世紀70年代中期研制開發(fā)的全鋼大模板，用46mm厚鋼板作面板，8號槽鋼作龍骨，焊接而成。其優(yōu)點是模板整體剛度好，不易損壞，澆筑成的墻面平整；缺點是自重和用鋼量大，使用不靈活，且不能實現(xiàn)“一模多用”。.(1)預拌混凝土可以避免出現(xiàn)施工現(xiàn)場砂石堆放困難、混凝土攪拌噪聲大、混凝土強度不穩(wěn)定等問題。 (2)混凝土外加劑已成為現(xiàn)

5、代混凝土材料和技術中不可缺少的部分。 (3)進入20世紀90年代，我國高強、高性能混凝土發(fā)展很快。 (4)大模板工藝的“內澆外預”，預制外墻板裝飾混凝土有花紋、線條或有面磚；在北方地區(qū)可以結構、保溫、裝飾三合一，即混凝土巖棉(或其他保溫材料)復合外墻板，并可承重，厚1825cm，其保溫性能均優(yōu)于49cm厚磚墻。 .為解決配筋稠密、鋼筋用量大、造價高的問題，研制開發(fā)了400MPa的新級鋼筋，比原來370MPa的級鋼筋性能優(yōu)良。另外，引進生產(chǎn)了20世紀70年代國外發(fā)展起來的新型鋼筋冷軋帶肋鋼筋，這種鋼材強度高、韌性好且錨固性能強，已成為冷拔低碳鋼絲和熱軋光圓鋼筋的代換品。在現(xiàn)代預應力混凝土技術方面

6、，高強度低松弛鋼絞線的強度已達到國際先進水平 (1 860MPa)。 近幾年，我國預應力技術在特大跨度鋼結構建筑中(如北京西站45m跨鋼桁架門樓)，對節(jié)約鋼材和提高結構剛度，均發(fā)揮了重要作用。. 裝飾材料及對應的施工技術翻新很快，包括花崗巖、大理石、釉面磚、變色釉面磚、大型瓷磚、玻璃錦磚、彩色玻璃面磚、不透明飾面玻璃、玻璃大理石、裝飾鋁板、不銹鋼板、彩色壓型鋼板、多層樹脂采光壁板、耐擦洗耐水涂料、復層花飾涂料(含地面涂料)、塑料地板、塑料壁紙墻布、塑料裝飾板以及鈣塑板、鋁塑吊頂裝飾板、各種用途的膠黏劑(用于瓷磚、大理石、塑料地板、塑料壁紙等，不含甲醛)、輕鋼龍骨紙面石膏板隔墻、輕鋼龍骨或鋁合金

7、龍骨與裝飾石膏板以及各類裝飾吸聲板和鋁合金裝飾板吊頂(組合形式有明龍骨、暗龍骨和敞開式等)、玻璃或非玻璃透明材料采光屋頂。. 高層建筑的屋面、樓層和基礎地下室防水工程，從熱作業(yè)逐步向冷作業(yè)發(fā)展。在地下水位較深的工程中，廣泛采用在混凝土中加UEA等膨脹劑的做法，或在密實自防水混凝土外側涂刷聚氨酯。從20世紀90年代中期開始，對重要工程的屋面和地下工程都實行多道設防的防水措施，包括材料防水、自防水和構造防水等多種做法，大大減少了屋面和地下工程的滲漏現(xiàn)象。.2.2.新材料的使用：新材料的使用： 鋼材高強、冷軋扭 混凝土高性能混凝土、防水混凝土、外加劑、輕骨料 裝飾材料高檔金屬、薄型石材、復合材料、涂

8、料 防水材料高聚物改性瀝青卷材、合成高分子卷材、涂膜、堵漏.3.施工機械化施工機械化 進入20世紀80年代，塔吊需求日益增多，噸位日漸增大，如1 3002 500kNm。塔吊的形式基本上可分為兩種：一種是“內爬塔”，另一種是“外立塔”?！巴饬⑺痹诟叨容^低(40m左右)時可以行走，超高后就必須與建筑物拉結固定。內爬塔則可隨建筑物升高，且造價低，高度不限，但是拆塔難度較大；在上海、廣州等地廣泛使用“內爬塔”，香港更為普遍。. 隨著預拌混凝土的發(fā)展，大型自動上料由計算機控制的攪拌設備發(fā)展迅猛，與之配套的攪拌車、混凝土泵車(帶布料桿)和固定式混凝土泵以及樓層上使用的移動式小型混凝土布料桿等，已普遍推

9、廣應用，并且這類機械一般都能在國內自行生產(chǎn)。在裝飾工程中，電動小機具有了飛速的發(fā)展，諸如石材切割機、瓷片切割機、雙速沖擊電鉆、電錘、電動攻絲機、電動螺絲刀、電(氣)動拉鉚槍、射釘槍、電剪刀、角向磨光機、混凝土磨刨機以及木裝修使用的手提式電鋸、木電刨等；這類機具已由國外引進逐步轉向國內自行生產(chǎn)。 .4.4.建筑工業(yè)化：建筑工業(yè)化： 設計標準化 建筑體系化； 構件生產(chǎn)專業(yè)化、專門化 現(xiàn)場施工機械化 組織管理科學化.上海環(huán)球金融中心（上海環(huán)球金融中心（ 101層， 492m，2008年建成）2007.8.27 施工到施工到100層，開始最后一層層，開始最后一層.搭設三圈臨時支架搭設三圈臨時支架,采用

10、分條法安裝采用分條法安裝國家大劇院國家大劇院平面尺寸：平面尺寸： 144212m.國家體育場（鳥巢）國家體育場（鳥巢）橢園形平面，長軸橢園形平面，長軸333m333m，短軸，短軸280m280m 空間鋼結構由空間鋼結構由2424榀門式桁架圍繞著碗狀看臺榀門式桁架圍繞著碗狀看臺區(qū)旋轉而成區(qū)旋轉而成 。結構組件相互支撐、形成網(wǎng)格狀構。結構組件相互支撐、形成網(wǎng)格狀構架架, ,組成組成 “鳥巢鳥巢”造型?？磁_的混凝土框架結構與造型?？磁_的混凝土框架結構與空間鋼結構完全分離?？臻g鋼結構完全分離。美國美國時代時代周刊評選出的周刊評選出的20072007年世界十大建筑奇跡年世界十大建筑奇跡之一。之一。 20

11、07.11.3.最大構件安裝重量近最大構件安裝重量近200t（組合柱），（組合柱），最大安裝高度最大安裝高度67m， 800t、600t履帶吊各履帶吊各2臺臺.國家圖書館國家圖書館結構逆作法施工結構逆作法施工,上部鋼結構上部鋼結構整體提升整體提升（重（重10388t，提升高度，提升高度26m） .10388t10388t鋼結構整體提升，提升高度鋼結構整體提升，提升高度26m26m鋼結構提升鋼結構提升.中央電視臺新址中央電視臺新址（美國（美國時代時代周刊評周刊評選出的選出的2007年世界十大年世界十大建筑奇跡之一）建筑奇跡之一）2007.9.26.2008.01安裝懸挑部分安裝懸挑部分2007.

12、11.杭州灣跨海大橋杭州灣跨海大橋（全長36公里，2007.6.26全線貫通）北航道橋最后一根鋼箱梁吊裝北航道橋最后一根鋼箱梁吊裝 杭州灣跨海大橋立體匝道杭州灣跨海大橋立體匝道 .四四. .課程的特點、學習方法及要求課程的特點、學習方法及要求 1.1.課程特點課程特點應用科學（1）綜合性強綜合性強：與許多專業(yè)課、專業(yè)基礎課聯(lián)系密切（工程測量、結構力學、建筑材料、房屋建筑學、土力學、地基基礎、混凝土結構、砌體結構、鋼結構、建筑機械、電工學 應注意知識間的聯(lián)系；應注意知識間的聯(lián)系；（2）實踐性強實踐性強：來自實踐又應用于實踐， 在實踐中探索與創(chuàng)新。在實踐中探索與創(chuàng)新。. 2.2.學習方法學習方法

13、課堂教學、習題、課程設計等教學環(huán)節(jié)； 參觀、錄相、學習課外資料，理論聯(lián)系實際。 經(jīng)驗：經(jīng)驗：理解為本(基礎)、減薄好記（技巧）重復鞏固（功夫）、融會貫通（水平）. 3. 3. 要求要求 1）了解各主要工種工程的施工工藝，具有分析處理施工技術問題的基本知識； 2）初步掌握擬定施工方案及組織施工的基本方法； 3）對施工學科的發(fā)展有一般了解，對現(xiàn)行施工、驗收規(guī)范及質量標準有所了解。 4）因知識容量大、講授密度高，上課要精神集中，切勿遲到、曠課； 5) 按時、認真、獨立完成作業(yè)。作業(yè)要求.五、教學環(huán)節(jié)、考核方法五、教學環(huán)節(jié)、考核方法 學習課程設計實習畢業(yè)設計 課程類型：必修（限選）； 考試課。 成績：

14、 平時成績占平時成績占 3030 考試成績占考試成績占 7070.工程施工圖片.建筑面積：52380m2建筑功能：高級寫字樓預估售價：2000美元/平米(2005)建筑設計：香港立安設計公司結構設計：北京星勝設計院工程特點：外檐全幕墻，異形里面；其外形獨特，猶如巨帆。勁性混凝土結構，超長斜向柱支撐懸挑結構，最大獨立柱長度26米，經(jīng)建設部查證，屬國際領先。采用液壓耗能抗震技術的連樓天橋,其重量與吉隆坡雙塔之天橋相近。 .項目效果圖.土方開挖.直立護坡.打樁.底板鋼筋綁扎.大體積混凝土澆筑.DPS結晶型防水施工.基礎結構施工.基礎結構施工.基礎外墻鋼筋.基礎外墻模板拆除.斜向勁性柱鋼結構.勁性鋼結

15、構焊接.勁性柱與勁性梁焊接.勁性柱與勁性梁連接.勁性柱混凝土拆模.勁性柱高度逐漸上升.地上勁性柱支模.非勁性部分鋼筋綁扎.柱頭混凝土.施工進度圖片.施工現(xiàn)場一角.屋面鋼結構.天廊吊裝.幕墻施工.幕墻施工.整體.室外地坪防水.六、土木工程在國民經(jīng)濟中的地位和作用六、土木工程在國民經(jīng)濟中的地位和作用 舉足輕重舉足輕重1.1.土建工程的內涵及特點土建工程的內涵及特點各行各業(yè)都離不開它；各行各業(yè)都離不開它；2.2.土建工程大都投入大、涉及面廣土建工程大都投入大、涉及面廣( (人、財、物人、財、物) )；3.3.是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)，影響面廣、牽動面大；是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)，影響面廣、牽動面大；4.4.

16、可以大幅度地拉動國民經(jīng)濟；可以大幅度地拉動國民經(jīng)濟；5.5.對抗災減災具有極強的積極主動性和不可替代性；對抗災減災具有極強的積極主動性和不可替代性；6.6.學科上屬長線專業(yè)、硬專業(yè)、不易飽和。學科上屬長線專業(yè)、硬專業(yè)、不易飽和。7.7.是一門古老而又年輕的學科，是永恒的是一門古老而又年輕的學科，是永恒的“朝陽產(chǎn)朝陽產(chǎn)業(yè)業(yè)”。.1.1.土建工程的內涵及特點土建工程的內涵及特點各行各業(yè)都離不開它各行各業(yè)都離不開它基本建設基本建設工業(yè)工業(yè)農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)生活生活交通交通國防國防其他其他廠房、礦山、開采廠房、礦山、開采 灌渠、泄洪、壩體灌渠、泄洪、壩體 公共建筑、民用建筑、市政設施公共建筑、民用建筑、市政設施

17、公路、鐵路、航空、郵電公路、鐵路、航空、郵電防空、地下儲庫、發(fā)射塔架防空、地下儲庫、發(fā)射塔架電信、通訊電信、通訊.2.2.土建工程大都投入大、涉及面廣土建工程大都投入大、涉及面廣投入大：投入大： 京九鐵路，京九鐵路，2000km2000km，投入，投入400400億，歷時億，歷時4 4年年(1997(1997年建成年建成) )； 三峽工程，砼重力壩，三峽工程，砼重力壩，長長2335m，底寬，底寬115m，頂寬，頂寬40m，高，高 175m；砼用量；砼用量2643萬萬m3；決算總投資超過；決算總投資超過2000億；億； 西氣東輸，西氣東輸，總投資總投資1500億億 ，2005年已全線通氣；年已全

18、線通氣； 青藏鐵路，總投資青藏鐵路，總投資1200億；億； 南水北調東、中、西三線共調水南水北調東、中、西三線共調水448億億m3，總工程計劃，總工程計劃2050年年 完成，預算總投資完成，預算總投資5000億億 ； 2008年，北京擴建軌道交通至年，北京擴建軌道交通至300km(現(xiàn)在現(xiàn)在80km左右左右)，總投資，總投資 620億；首都機場三期工程擴建至年吞吐億；首都機場三期工程擴建至年吞吐6000萬人次萬人次(現(xiàn)在是現(xiàn)在是 2000萬人次萬人次)投資投資125億，億，2008年年2月月29日投入使用。日投入使用。.涉及面廣涉及面廣( (人、財、物人、財、物) ) 涉及的行業(yè)面極廣：礦業(yè)、機

19、械、水泥、建材、運輸涉及的行業(yè)面極廣：礦業(yè)、機械、水泥、建材、運輸 屬勞動密集型產(chǎn)業(yè)：就業(yè)率高、勞務輸出屬勞動密集型產(chǎn)業(yè)：就業(yè)率高、勞務輸出 我國建筑業(yè)從業(yè)人員我國建筑業(yè)從業(yè)人員3270萬人，建筑企業(yè)和個體建筑戶近萬人，建筑企業(yè)和個體建筑戶近70 萬個。（萬個。（2005年資料）年資料） 2005年底統(tǒng)計，全國有年底統(tǒng)計，全國有2億農(nóng)民工在城里打工，其中億農(nóng)民工在城里打工，其中1億人在億人在 土木建筑業(yè)打工。土木建筑業(yè)打工。京滬高速鐵路京滬高速鐵路836.55億。億。浙江橫店重建圓明園浙江橫店重建圓明園205億。億。浙江、山東建兩座第三代核電站。浙江、山東建兩座第三代核電站。“上海中心上海中心

20、”建設。建設。.3.3.是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)，影響面廣、牽動面大是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)，影響面廣、牽動面大我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)；我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)；占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的1/3，我國，我國2002年年GDP10萬億，固定資產(chǎn)萬億，固定資產(chǎn) 投資投資4.7萬億超過萬億超過1/3，2003年年GDP11萬億，固定資產(chǎn)投資萬億，固定資產(chǎn)投資6萬萬 億，占億，占55% (人民日報人民日報2004.3.3)；2006年年GDP21萬億；萬億；冶金、建材、機械制造冶金、建材、機械制造影響并帶動許多重要行業(yè)的發(fā)展；影響并帶動許多重要行業(yè)的發(fā)展；我國是建材生產(chǎn)大國：我國是建材生產(chǎn)大國： 水泥

21、產(chǎn)量，世界水泥產(chǎn)量，世界14億噸，中國億噸，中國7億噸，占億噸，占50%，居世界首位，居世界首位; 砼用量：砼用量：56億億m3/年，居世界第一，三峽砼壩砼用量年，居世界第一，三峽砼壩砼用量2643 萬萬m3； 鋼材：我國鋼材：我國1996年產(chǎn)年產(chǎn)1億噸，億噸，1997年產(chǎn)年產(chǎn)1.05億噸，居世界第億噸，居世界第 一，一，2003年增年增2.2億噸，有億噸，有1/3用于基建；用于基建；2006年年4.7億噸。億噸。.4.4.可以大幅度地拉動國民經(jīng)濟可以大幅度地拉動國民經(jīng)濟改革開放以來我國幾次國民經(jīng)濟的高漲大都靠土建拉動的；改革開放以來我國幾次國民經(jīng)濟的高漲大都靠土建拉動的；上屆和本屆政府擴大內

22、需采取積極的財政政策，一個主要的資上屆和本屆政府擴大內需采取積極的財政政策，一個主要的資金投向是土建方面的基礎設施，如金投向是土建方面的基礎設施，如2008年的奧運工程群，年的奧運工程群，2010年上海世博會工程群，京滬高速鐵路，與長江平行的電氣化鐵路，年上海世博會工程群，京滬高速鐵路，與長江平行的電氣化鐵路，七縱三橫的高速公路，房地產(chǎn)業(yè)的增長，新農(nóng)村建設城市化帶來七縱三橫的高速公路，房地產(chǎn)業(yè)的增長，新農(nóng)村建設城市化帶來的大量基建項目的大量基建項目據(jù)據(jù)2002年統(tǒng)計，國民經(jīng)濟的增長土建的貢獻率達到年統(tǒng)計，國民經(jīng)濟的增長土建的貢獻率達到1/3(10萬個萬個億有億有4.7萬億萬億(47%)用于基礎

23、設施用于基礎設施)，2003年超過年超過1/3，(GDP 11萬萬億，固定資產(chǎn)億，固定資產(chǎn)6萬億占萬億占55%，其中絕大部分與土建有關，其中絕大部分與土建有關).土木工程土木工程地震地震洪水洪水旱災旱災沙漠化沙漠化海嘯海嘯颶風颶風火災火災爆炸爆炸戰(zhàn)爭戰(zhàn)爭核泄漏核泄漏泥石流泥石流滑坡滑坡提高烈度提高烈度隔震減震隔震減震錨具加固錨具加固擋土結構擋土結構安全殼安全殼防護結構防護結構戰(zhàn)略儲庫戰(zhàn)略儲庫溢洪、防洪溢洪、防洪攔洪、蓄洪攔洪、蓄洪灌渠、打井灌渠、打井建庫蓄水建庫蓄水引水改沙引水改沙編制固沙編制固沙防波堤防波堤攔波壩攔波壩防火墻防火墻防爆墻防爆墻5.5.對抗災減災具有極強的積極主動性和不可替代性對抗災減災具有極強的積極主動性和不可替代性土木工程對抗災防災具有不可比擬的優(yōu)勢土木工程對抗災防災具有不可比擬的優(yōu)勢 .6.6.學科上屬長線專業(yè)、硬專業(yè)、社會需求量大、不易飽和學科上屬長線專業(yè)、硬專業(yè)、社會需求量大、不易飽和 國務院學位委員會關于土木工程的定義：國務院學位委員會關于土木工程的定義： 土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統(tǒng)稱，它既指工土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統(tǒng)稱，它既指工程建設的對象，即建造在地上、地下、水中的各種工程設施；程建設的對象，即建造在地