新技术在土木工程中的应用ppt课件.ppt

新技术在土木工程中的应用 2020 4 9 1 远大可见 长沙一57层高楼19天建成 标清 flv 2020 4 9 2 一 装配式住宅新技术 在我国推行建筑工业化以及住宅产业化程度不断加深的情况下 加之我国在人口红利方面呈现出一种不断减少的趋势 在建筑行业内出现了一定程度的用工荒 因此 住宅产业化的发展趋势也不断明显起来 混凝土装配式住宅的建筑结构逐渐成为了目前研究的一个热点所在 在全国各处也不断出现混凝土装配式住宅施工技术的新研究与新成果 二十世纪八十年代 我国非常流行装配式预制模式的大板住宅 但是因为整体的结构性能较差 容易出现渗漏以及楼板出现裂缝等情况 这些存在的问题直接对结构的安全和正常的使用产生了很大的影响 因此在发展中逐渐被更为合适的现浇混凝土这种结构所替代 但是 在目前新近产生的装备式混凝土这种结构逐渐流行的情况下 尤其是近些年以来不断引进国外先进的技术 我国本土化比较明显的装配式混凝土这种新型结构施工技术正在一步步的成形 2020 4 9 3 2020 4 9 4 2020 4 9 5 2020 4 9 6 2020 4 9 7 2020 4 9 8 2020 4 9 9 2020 4 9 10 2020 4 9 11 2020 4 9 12 2020 4 9 13 2020 4 9 14 2020 4 9 15 2020 4 9 16 2020 4 9 17 2020 4 9 18 2020 4 9 19 2020 4 9 20 2020 4 9 21 2020 4 9 22 2020 4 9 23 2020 4 9 24 2020 4 9 25 2020 4 9 26 2020 4 9 27 2020 4 9 28 2020 4 9 29 2020 4 9 30 2020 4 9 31 2020 4 9 32 2020 4 9 33 2020 4 9 34 2020 4 9 35 2020 4 9 36 2020 4 9 37 2020 4 9 38 2020 4 9 39 2020 4 9 40 2020 4 9 41 2020 4 9 42 2020 4 9 43 2020 4 9 44 2020 4 9 45 2020 4 9 46 2020 4 9 47 2020 4 9 48 2020 4 9 49 2020 4 9 50 2020 4 9 51 2020 4 9 52 2020 4 9 53 2020 4 9 54 2020 4 9 55 2020 4 9 56 2020 4 9 57 国内外发展现状 2020 4 9 58 2020 4 9 59 2020 4 9 60 我国住宅产业正处在一个重要的转折点 建筑材料向部品转化是住宅建造工业化和实现住宅产业化的关键 通过建筑工业化方式来渡过大规模建设阶段保证建筑质量和耐久性 满足建筑节能环保 绿色多功能和舒适性 是我国建筑业发展的必由之路 1 1我国建筑工业化发展 一 关于我国住宅产业化和建筑工业化的再认识 2020 4 9 61 住宅建设的工业化阶段 住宅建设的工业化 住宅生产的工业化阶段 住宅生产的工业化 方式转变 我国住宅工业化生产及技术的五大问题 第一 加快健全我国住宅工业化生产的制度和技术机制 第二 大力促进住宅工业化的部品化工作 第三 重点引进开发先进住宅建设体系 第四 加强住宅工业化生产关键集成技术攻关 第五 积极促进我国集合住宅工业化生产的试点项目建设 阶段过渡 二 关于我国住宅工业化与技术发展的思考 2020 4 9 62 住宅开发建设受到各种资源的制约 特别是土地等紧缺性资源的制约 同时 住宅的开发效率和品质成为了住宅建设发展的重中之重 标准化是住宅产业化的基础 而模数协调则是标准化的重要内容 什么样的结构形式是我国未来建筑的主流结构呢 我国目前没有与市场经济相协调的住宅产业运行机制 单靠市场和学术界的推动是很难实现住宅产业化的 三 我国建筑工业化和住宅产业化发展面临的挑战 2020 4 9 63 建筑工业化 首先应从设计开始 从结构入手 建立新型结构体系 包括钢结构体系 预制装配式结构体系 减少现场施工作业 让大部分的建筑构件 包括成品 半成品 实行工厂化生产 现场装配为主 建立新型结构体系 加快施工新技术研发 加快 四新 推广 融合发展 在模板 支撑及脚手架施工方向有所创新 减少施工现场的湿作业 在清水混凝土施工 新型模板支撑和悬挑脚手架有所突破 在新型围护结构体系上 大力发展和应用新型墙体材料 减少施工现场手工操作 在积极推广建设部十项新技术的基础上 加快这十项新技术的转化和提升力度 其中包括提高部品件的装配化 施工的机械化能力 建筑工业化与信息化融合发展 建筑工业化与新能源融合发展自动控制和智能建筑融和发展 使得高品质住宅 建筑成为人与自然 建筑与自然 城市与环境和谐共生的桥梁 1 2 3 4 多层建筑应由传统的砖混结构向预制框架结构发展 高层及小高层建筑应由框架向剪力墙或钢结构方向发展 施工上应从现场浇筑向预制构件 装配式方向发展 建筑构件 成品 半成品以后场化 工厂化生产制作为主 四 实现我国建筑工业化的措施建议 2020 4 9 64 从国际住宅建设科技发展趋势来看 高耐久性住宅研发和SI住宅及生产技术开发 是21世纪住宅建设和研发设计的两大发展方向 具有我国自主研发和集成创新能力的 百年住居LC LifecycleHousingSystem 体系 的住宅通用体系项目正在试点 对高品质住宅的追求将是我国建筑中长期的发展方向 节能 环保 生态技术广泛应用是建筑发展的必然趋势 太阳能 风能 地热能等新型能源在建筑上将得到有效利用 1 2 3 SI住宅及建设生产技术体系既是当今住宅工业化发展的主流 也成为集合住宅工业化生产技术的典范 五 我国住宅建筑的发展方向和发展趋势 2020 4 9 65 1997年起 远大住工逐步建成占地4万平米 装备先进 品类齐全的工业化住宅部品部件生产线 1 2远大工厂化可持续建筑 2020 4 9 66 2020 4 9 67 钢结构公寓 1999年6 9月 2020 4 9 68 PC模块装配式住宅 2000年5月 2020 4 9 69 PC模块装配式住宅 2000年5月 2020 4 9 70 33层90平方米三室两厅两卫公寓 2007年 2020 4 9 71 柱模作业 2020 4 9 72 围护墙模作业 2020 4 9 73 PC生产 2020 4 9 74 房屋主体结构工装模具化浇注施工作业与部品部件工厂化生产 装配式施工相契合的工业化生产作业体系 具有符合现行规范 八度抗震设防 施工周期缩短四成 人工减少九成 杜绝质量通病 基础 主体 水电 内装一体化成型的特点 建筑节能约72 土地利用率提高11 干法作业节水达65 精细施工节材达17 环境免受破坏 新型集成住宅体系有以下特点 2020 4 9 75 典型案例 2020 4 9 76 典型案例 2020 4 9 77 1 3以万科 中南集团为典型代表的混凝土装配式住宅施工技术 1 万科集团较早即开始了工业化住宅建造技术的探索和试点 先后向香港及日本学习 目前主要形成了两大技术 PC precastconcrete 技术 该技术主要用于全预制混凝土构件 如阳台 楼梯 空调板 部分内隔墙板等 PCF precastconcreteform 技术 即预制混凝土模板技术 该技术主要用于预制混凝土剪力墙外墙模以及叠合楼板的预制板等 结构其他部分 如内部剪力墙 部分内隔墙 电梯井等仍然采用支模现浇 2020 4 9 78 万科海上传奇二期工地 一块预制墙体正被吊起 准备安装 2020 4 9 79 预制阳台板 2020 4 9 80 装配式住宅内部结构 2020 4 9 81 2 中南集团的NPC技术 NPC技术 这一项技术主要引自于外国所实行的预制混凝土的专项技术 并与我国特殊的设计要求进行了结合 逐渐形成了有着明显的本土特点的技术系统 在竖向构件当中的剪力墙以及填充墙上使用的是全预制 在水平构件当中的梁以及板上使用的是叠合形式 每两个相邻部位的构件进行连接时 竖向方面一般是通过位于下方部位的构件来完成钢筋浆锚的一个连接 而水平方面的构件一般是通过在适合的部位来进行现浇混凝土中连接带的设置 用现浇混凝土来实现连接 水平方面的构件以及竖向方面的构件都是通过竖向方面的构件预留出来的插筋经合理操作伸入到梁与板之间的叠合层来完成连接的 通过各种形式如叠合现浇形式 现浇连接带形式使竖向方面的构件以及水平方面的构件逐渐形成一个较为完整的整体结构 2020 4 9 82 2020 4 9 83 预制加工现场 2020 4 9 84 南世纪城33号楼 2020 4 9 85 2020 4 9 86 2020 4 9 87 2020 4 9 88 1 日本住宅建设量据统计调查 早在1968年日本全国的住宅户数已超过家庭的总数 1973年各都道府县 包括东京 北海道 京都府 大畈府和其它43个县 均实现了一个家庭拥有一户 近似于中国的 套 以上的住宅 可以说从那时起全社会已基本解决了居住问题 但住宅的供给仍维持着每年新建100多万户的数量 据日本总务省 2003年住宅与土地统计调查 2003年日本有住宅达5400万户 比当年全国总家庭数4700万户多出了700万户 2 日本住宅的种类从日本住宅种类分析 可分为单户住宅 一栋一户 长屋住宅 水平联排住宅 集合住宅 水平联排 垂直重叠的复数住宅 等 随着城市化的发展及地价的上涨 单户住宅占全国住宅总量的比例下降 由1978年的65 1 降至2003年的56 5 集合住宅占全国住宅总量的比例由1978年的24 7 上升至2003年的40 见图1 在大都市集合住宅比例上升的倾向更为明显 如以东京为中心的关东大都市圈集合住宅占55 远高出日本全国40 的平均水平 见图2 1 日本住宅建设现状自 二战 以来 日本住宅建设走过了一条从不足到积压 从量到质 从传统建筑业向产业化 从应急政策转向可持续发展的历程 1 4日本住宅建设工业化的发展进程 2020 4 9 89 图11978 2003年日本各类型住宅所占比例 二 日本住宅建设工业化的发展进程 2020 4 9 90 图22003年日本三大都市圈集合住宅所占比例 二 日本住宅建设工业化的发展进程 2020 4 9 91 3 日本住宅的结构日本住宅所采用的结构形式多种多样 即使是同一结构形式 也会因开发者 施工者不同而出现许多派生形式 据2003年日本总务省调查统计 笼统地按材料划分 单户住宅绝大部分是木结构和防火木结构 从总体看 木结构 防火结构 钢筋混凝土结构 包括钢骨钢筋混凝土结构 各占三成左右 图32003年日本住宅各种结构形式所占比例 二 日本住宅建设工业化的发展进程 2020 4 9 92 其中集合住宅所采用结构形式 除了砖混结构之外 如下表所列举的形式 它们分别被应用于不同规模的建筑 日本集合住宅的结构种类和采用频率 二 日本住宅建设工业化的发展进程 2020 4 9 93 注 日本传统的住宅绝大多数是木结构的单户住宅 直至今天 这种住宅无论是现有户数还是新建户数仍占大半 且以分布在日本全国范围的各个地方角落为多 在东京等大城市并不多见 住宅的工业化生产方式主要有两种 一种是将住宅的墙和楼板等分解为平面构件 在工厂进行生产 结构形式包括钢筋混凝土结构住宅 钢结构住宅 木结构住宅等 有的在工厂直接将门窗安装好 甚至有的将外装修 内装修 保温层等全集成为一体 最大限度地减少现场安装 图3 13 3 14示意图的日本MISAWAHOME株式会社提供 1 2 四 工业化生产 另一种方式是将住宅分解为立体空间单元 每一个单元体在工厂的流水线上生产 出厂时将单元体的墙 楼板 设备 装修等所有构件和部品都已安装完毕 运到现场进行大的组装 然后进行室内连线和连接部处理 2020 4 9 94 1 设计多样化 3 制造工厂化 2 功能现代化 4 施工装配化 Title B C D 4 工业化住宅的功能与特点 四 工业化生产 A 2020 4 9 95 1 PCa的涵义 PC PrecastConcrete 工法 或PCa工法 称作预制组装工法 又叫预制组装 混凝土结构 工法 为区别于预应力混凝土结构 PrestressedConcrete 一般称为PCa工法 PC工法将建筑商品化 部品化 构件化分解 将以现场建造为主的方式转变为以现场装配组装为主 通过部品和构件的工业厂化生产和现场装配 从而实现建造房屋就像汽车零部件组装成汽车一样完成 彻底改变以现场湿作业为主的现场建造方式 1 建筑工业化的实现工法 PCa工法 2 预制组装 混凝土结构 工法发展历程 PCa年表 五 日本建筑工业化技术的发展 2020 4 9 96 PC构件 梁 柱 楼板 墙板 2020 4 9 97 PC工法施工现场楼板支架 2020 4 9 98 PC工法施工现场 2020 4 9 99 PC工法施工现场 2020 4 9 100 PC工法施工现场吊装过程 2020 4 9 101 PC工法施工现场 2020 4 9 102 PC工法施工现场 2020 4 9 103 循环周期工程 第1天 安装内梁PC 安装外梁PC 控震装置梁翻转 灌注混凝土地面 先行搬进PC柱的涂刷 安装中心梁 2020 4 9 104 向上搬运支撑柱 安装中心梁PC 安装中心部铁骨 调整支撑柱水平 安装铁骨台阶 铺设中心部甲板 循环周期工程 第2天 2020 4 9 105 先行搬入 N层 铺设FR板 向上搬运钢筋 混凝土地面铺设钢筋 先行搬入PC柱 安装外柱PC 循环周期工程 第3天 2020 4 9 106 外部连层脚手架连接安装 安装内柱PC 内部连层脚手架连接安装 接口部模具 安装控震装置 灌注接口部分混凝土 循环周期工程 第4天 2020 4 9 107 循环周期结束 2020 4 9 108 I 内装饰 安装外墙与窗户 2020 4 9 109 I 内装饰 安装分户墙 内隔墙 2020 4 9 110 I 内装饰 管线布置 2020 4 9 111 I 内装饰 安装部品 2020 4 9 112 建筑工业化技术集成发展 管道与布线技术 2020 4 9 113 建筑工业化技术集成发展 管道与布线技术 2020 4 9 114 2 减震结构 3 抗震鉴定与抗震加固 1 隔震结构 5 日本建筑工业化的最新技术和最新进展 隔震与减震 五 日本建筑工业化技术的发展 2020 4 9 115 五 日本建筑工业化技术的发展 隔震与减震 2020 4 9 116 五 日本建筑工业化技术的发展 超高层住宅耐震制震免震技术 2020 4 9 117 二 建筑物整体移位技术 房屋整体平移 就是在保证房屋整体性和可用性不变 或者说在不破坏房屋整体结构和建筑功能的条件下 将其整体水平移动一段距离 近年来 建筑整体移位技术得到迅速发展 根据建筑物周围条件与规划要求 在一定范围内实施整体移位 使其得以保留 取得理想的效果 其经济效益十分明显 2020 4 9 118 2020 4 9 119 世界上第一座建筑物整体迁移工程是1873年位于新西兰新普利茅斯的一所一层农宅的平移 当时使用蒸汽机车作为牵引装置 在以后100年多的时间里 许多国家都有过移位工程的实例 2020 4 9 120 我国应用整体迁移技术的首例是在1992年重庆地区某四层砖混结构 建筑面积2000平米 平移了8米 20多年来 我国已成功让一百多幢房屋 走 了起来 这个总数超过国外的总和 目前 我国的房屋整体平移技术处于世界先进水平 平移建筑结构形式包括框架 砖混 钢结构 木结构等 建筑物功能包括住宅 酒店 商场 桥梁 牌坊 纪念馆 音乐厅 教学楼等 整体平移可以横向 也可以纵向 甚至可以水平旋转任意角度 2020 4 9 121 1 建筑物整体移位技术特点 1 建 构 筑物不需拆除 保持其上部结构原状 保留或恢复其使用功能 2 在整体水平移位中 应用组合式下走道板及活动反力支座能灵活拆装 重复利用 在需转向移位时 可进行局部换向操作 做到安全可靠 方便换向 3 采用液压推进系统及组合式下走道板 可有效地提高工效 缩短工期 降低工程费用 2020 4 9 122 2 适用范围 适用于具有使用价值或保留价值 但因各种原因需全部或局部拆除 因平面位置不妥 需规划调整的建 构 筑物 1 一般工业与民用建筑 其层数为多层 其结构形式可抱括钢结构 钢筋混凝土结构 砖木结构 石结构等 2 其他构筑物 3 古建筑与特殊建筑 2020 4 9 123 3 工艺原理 1 利用先施工的托换梁作为一个托架 利用在托架与基础或平移轨道之间安置的行走机构 在外加动力推动下进行水平向移位 或利用在托架与基础之间安置的顶升机构进行垂直向移位 2 托换梁将建筑物沿某一水平面切断 形成一个平面托架 将上部结构荷重转移至托架上 使上部结构与基础分离 形成一个可移位的整体 托换梁一般为钢筋混凝土结构 分段施工组成 3 在托换梁与基础或平移轨道之间安置滚轴 当施加的外加动力克服阴力后 即可实施水平向移位 在建筑物与就位处之间设置临时平移轨道 在就位处建造永久性基础 使建筑物水平向移位至就位处 4 在托换梁与基础之间安置千斤顶后 当顶升力大于建筑物总荷重时 即可实施垂直直向移位 5 建筑物就位后进行可靠的连接处理 2020 4 9 124 2020 4 9 125 2020 4 9 126 2020 4 9 127 2020 4 9 128 2020 4 9 129 2020 4 9 130 2020 4 9 131 2020 4 9 132 2020 4 9 133 2020 4 9 134 2020 4 9 135 2020 4 9 136 2020 4 9 137 2020 4 9 138 2020 4 9 139 2020 4 9 140 2020 4 9 141 2020 4 9 142 2020 4 9 143 2020 4 9 144 2020 4 9 145 典型案例 2010年 衡阳首例建筑物整体平移工程 建筑物楼长52 5米 宽21 5米 中间4层 两侧3层 该建筑整体向北平移29米 再转向西平移99米 共约128米 抬高2 2米 整个平移过程历时20多天 图为施工人员在对建筑物进行整体平移 2020 4 9 146 广西梧州福港楼平移旋转工程 广西梧州福港楼高九层 重达14800多吨 沿该楼西北方向平移35 62米且平移到位后还要旋转2 8度 如此超重 超高 超远的浅基础平移旋转工程在国内乃至世界是罕见的 集多种超难点于一身的平移工程在施工方面的难度也是前所未有的 2020 4 9 147 平移建筑物是一项技术含量颇高的技术 目前我国的工程界的技术人员已经发明了气垫液垫平移技术 就是将建筑物底部绕上一圈皮管 向里填充气体或液体 再通过牵引力来完成平移 这种办法为世界的大楼整体平移增加了新办法 2020 4 9 148 三 建筑工程检测新技术 近年来 建筑工程质量现场检测技术发展迅速 已经成为检测工程质量的重要手段 我国也已经编制了回弹法 超声法等一些技术规程 在工程质量检测 鉴定和仲裁中发挥了重要作用 2020 4 9 149 1 无损检测技术在建筑工程中的应用与发展 2020 4 9 150 2020 4 9 151 2020 4 9 152 2020 4 9 153 2020 4 9 154 2020 4 9 155 2020 4 9 156 2020 4 9 157 2020 4 9 158 2020 4 9 159 2020 4 9 160 2020 4 9 161 2020 4 9 162 2020 4 9 163 2020 4 9 164 2020 4 9 165 2020 4 9 166 2020 4 9 167 2020 4 9 168 2020 4 9 169 2020 4 9 170 2020 4 9 171 2020 4 9 172 2020 4 9 173 2020 4 9 174 2020 4 9 175 2020 4 9 176 2020 4 9 177 2020 4 9 178 2020 4 9 179 2020 4 9 180 2020 4 9 181 2020 4 9 182 2020 4 9 183 2020 4 9 184 2020 4 9 185 2020 4 9 186 2020 4 9 187 2020 4 9 188 2020 4 9 189 2020 4 9 190 2020 4 9 191 2020 4 9 192 2020 4 9 193 2020 4 9 194 2 红外成像无损检测技术 依据被测物连续辐射红外线的物理现象 采用红外摄像电子分析仪器与计算机处理器摄取红外线辐射的强弱程度 并转换为被测范围内的温度场分布的图像 借以直观地识别和判定物体存在的缺陷和损伤 称为红外成像无损检测技术 2020 4 9 195 2020 4 9 196 2020 4 9 197 2020 4 9 198 表示热流通过物体内部的传导从背面测量温度分布的方式 2020 4 9 199 红外线技术在建筑工程质量诊断中的应用 建筑物剥离层的检测饰面砖黏贴质量大面积安全扫测 2020 4 9 200 3 雷达波检测技术 在我国于20世纪90年代开始了地质雷达 或称探地雪达 的应用研究 上海同济大学采用地质雷达探测地下管线 建筑物混凝土桩 古河道 暗浜等 取得良好效果 交通部门引进了多台地质雷达仪 用于公路路面检测90年代国内多家单位从日本公司引进了雷达仪 用于探测钢筋混凝土内部钢筋和缺陷的分布 2020 4 9 201 2020 4 9 202 2020 4 9 203 优质工程创建 2020 4 9 204 2020 4 9 205 2020 4 9 206 鲁班奖工程视频资料 广州富力大厦工程 高清 mp4徽州大道南端一期工程鲁班奖 标清 flv 2020 4 9 207 2020 4 9 208 2020 4 9 209 2020 4 9 210 评选工程范围 一 住宅工程 二 公共建筑工程 三 工业交通水利工程 四 市政园林工程 2020 4 9 211 申报工程应具备条件 一 符合法定建设程序 国家工程建设强制性标准和有关省地 节能 环保的规定 工程设计先进合理 并已获得本地区或本行业最高质量奖 二 工程项目已完成竣工验收备案 并经过一年使用没有发现质量缺陷和质量隐患 三 工业交通水利工程 市政园林工程除符合本条 一 二 项条件外 其技术指标 经济效益及社会效益应达到本专业工程国内领先水平 2020 4 9 212 申报工程应具备条件 四 住宅工程除符合本条 一 二 项条件外 入住率应达到40 以上 五 申报单位应没有不符合诚信的行为 自2014年起 申报工程原则上应已列入省 部 级的建筑业新技术应用示范工程或绿色施工示范工程 并验收合格 六 积极采用新技术 新工艺 新材料 新设备 其中有一项国内领先水平的创新技术或采用建设部 建筑业10项新技术 不少于6项 2020 4 9 213 工程评审 1 鲁班奖评审设立评审委员会 由21人组成 其中主任委员1人 副主任委员2至4人 评审委员须是具有高级技术职称 有丰富实践经验 并在业内有一定知名度的专家 2 评审委员由建设行政主管部门 建筑业 建设 协会和中国建筑业协会直属会员企业按条件推荐 经中国建筑业协会遴选后组成鲁班奖工程评审专家库 中国建筑业协会每年根据需要从专家库中抽取 评审委员每年更换三分之一 原则上每位委员连任不超过三年 3 评审委员会通过听取复查组汇报 观看工程录像 审查申报资料 质询评议 最终以投票方式评出入选鲁班奖工程 报会长会议审定后 在 中国建筑业协会网 或有关媒体上公示 2020 4 9 214 工程类别划分 一 住宅工程住宅工程包括住宅小区 公寓 单体住宅 群体住宅和以住宅为主的综合楼等工程 二 公共建筑工程公共建筑工程包括教育科研 商业服务 医疗福利 文化娱乐 旅游服务 体育 邮电 客运 办公 会展 广场及纪念性等工程 三 工业交通水利工程 四 市政园林工程市政园林工程包括城市道路 桥梁 公共交通设施 供气 供暖 给水 排水 水处理 公园 动物园 植物园等工程 2020 4 9 215 申报工程规模要求 1 住宅工程 一 建筑面积5万平方米以上的住宅小区或住宅小区组团 二 非住宅小区内的建筑面积为3万平方米以上的单体高层住宅 2020 4 9 216 2 公共建筑工程 一 3万座以上的体育场 二 5000座以上的体育馆 三 3000座以上的游泳馆 四 1500座以上的影剧院 五 高度350米以上的电视发射塔 六 建筑面积3000平方米以上的古建筑重建工程 七 建筑面积6万平方米以上的学校 医院 科研等群体建筑工程 八 上述 一 至 六 项未列入的 建筑面积3万平方米以上的其他单体公共建筑工程 2020 4 9 217 复查前的工程现场准备 1 指定专人负责 明确各项准备 整改 工作