土木工程施工技术_绪论

1、.土木工程施工土木工程施工. 绪 论 一、课程的研究对象与任务一、课程的研究对象与任务 研究对象土木工程施工中的工艺原理、施工方法与技术要求、以及施工组织计划、方法与一般规律。 课程任务使学生了解国内外的施工新技术和发展动态，掌握主要工种工程的施工方法、施工方案的选择和施工组织设计的编制，具有独立分析和解决施工技术问题和进行组织计划的初步能力。 . 二、本课程的主要内容 1.1.施工技术方面施工技术方面 基础阶段：土方、基础、地下防水 主体结构阶段: 砌筑、钢筋混凝土、 预应力混凝土、结构安装 屋面及装饰装修阶段:屋面及防水、装饰装修 2.2.施工组织方面施工组织方面 计划原理: 流水施工、网

2、络计划 组织设计: 单位工程施工组织设计、 施工组织总设计.三、土木工程施工的发展 1.1.施工方法及工艺：施工方法及工艺： 深基础施工深基坑开挖、降水与回灌、土壁支护、逆作法施工、地基加固 现浇钢筋混凝土结构大模、滑模、爬模 装配式钢筋混凝土结构升板、升层、墙板、框架 钢结构超高层钢结构安装、整体提升、滑移法施工 大跨度桥梁、跨海大桥 高速公路、高等级路面、彩色路面. 桩基技术尤其混凝土灌注桩，能适用于任何土层、 承载力大、施工对环境影响小，因而发展最快，目前已形成挤土、部分挤土和非挤土三类、数十种桩和成桩工艺，最大直径达3m，最深达l00m左右。桩基承载力的检验，已开发应用了动态测试技术。

3、 我国对支护结构计算方法、施工机械和施工工艺均进行了研究和开发，取得了较显著的效果。例如北京京城大厦23.76m的深基坑，采用H型钢板桩、3道预应力土层锚杆，比日方提出的设5道土层锚杆，节约工程费用约1/3。 . (1)20世纪70年代末研制开发的组合小钢模，在一段时间内成为使用面积最广的一种模板。其优点是模板成本较低，周转次数多，使用灵活方便；缺点是模板拼缝较多，给装修带来极大困难，在结构表面往往要刮多道腻子，既费工又拖延工期。 (2)20世纪70年代中期研制开发的全钢大模板，用46mm厚钢板作面板，8号槽钢作龙骨，焊接而成。其优点是模板整体刚度好，不易损坏，浇筑成的墙面平整；缺点是自重和用

4、钢量大，使用不灵活，且不能实现“一模多用”。. (1)20世纪70年代末研制开发的组合小钢模，在一段时间内成为使用面积最广的一种模板。其优点是模板成本较低，周转次数多，使用灵活方便；缺点是模板拼缝较多，给装修带来极大困难，在结构表面往往要刮多道腻子，既费工又拖延工期。 (2)20世纪70年代中期研制开发的全钢大模板，用46mm厚钢板作面板，8号槽钢作龙骨，焊接而成。其优点是模板整体刚度好，不易损坏，浇筑成的墙面平整；缺点是自重和用钢量大，使用不灵活，且不能实现“一模多用”。.(1)预拌混凝土可以避免出现施工现场砂石堆放困难、混凝土搅拌噪声大、混凝土强度不稳定等问题。 (2)混凝土外加剂已成为现

5、代混凝土材料和技术中不可缺少的部分。 (3)进入20世纪90年代，我国高强、高性能混凝土发展很快。 (4)大模板工艺的“内浇外预”，预制外墙板装饰混凝土有花纹、线条或有面砖；在北方地区可以结构、保温、装饰三合一，即混凝土岩棉(或其他保温材料)复合外墙板，并可承重，厚1825cm，其保温性能均优于49cm厚砖墙。 .为解决配筋稠密、钢筋用量大、造价高的问题，研制开发了400MPa的新级钢筋，比原来370MPa的级钢筋性能优良。另外，引进生产了20世纪70年代国外发展起来的新型钢筋冷轧带肋钢筋，这种钢材强度高、韧性好且锚固性能强，已成为冷拔低碳钢丝和热轧光圆钢筋的代换品。在现代预应力混凝土技术方面

6、，高强度低松弛钢绞线的强度已达到国际先进水平 (1 860MPa)。 近几年，我国预应力技术在特大跨度钢结构建筑中(如北京西站45m跨钢桁架门楼)，对节约钢材和提高结构刚度，均发挥了重要作用。. 装饰材料及对应的施工技术翻新很快，包括花岗岩、大理石、釉面砖、变色釉面砖、大型瓷砖、玻璃锦砖、彩色玻璃面砖、不透明饰面玻璃、玻璃大理石、装饰铝板、不锈钢板、彩色压型钢板、多层树脂采光壁板、耐擦洗耐水涂料、复层花饰涂料(含地面涂料)、塑料地板、塑料壁纸墙布、塑料装饰板以及钙塑板、铝塑吊顶装饰板、各种用途的胶黏剂(用于瓷砖、大理石、塑料地板、塑料壁纸等，不含甲醛)、轻钢龙骨纸面石膏板隔墙、轻钢龙骨或铝合金

7、龙骨与装饰石膏板以及各类装饰吸声板和铝合金装饰板吊顶(组合形式有明龙骨、暗龙骨和敞开式等)、玻璃或非玻璃透明材料采光屋顶。. 高层建筑的屋面、楼层和基础地下室防水工程，从热作业逐步向冷作业发展。在地下水位较深的工程中，广泛采用在混凝土中加UEA等膨胀剂的做法，或在密实自防水混凝土外侧涂刷聚氨酯。从20世纪90年代中期开始，对重要工程的屋面和地下工程都实行多道设防的防水措施，包括材料防水、自防水和构造防水等多种做法，大大减少了屋面和地下工程的渗漏现象。.2.2.新材料的使用：新材料的使用： 钢材高强、冷轧扭 混凝土高性能混凝土、防水混凝土、外加剂、轻骨料 装饰材料高档金属、薄型石材、复合材料、涂

8、料 防水材料高聚物改性沥青卷材、合成高分子卷材、涂膜、堵漏.3.施工机械化施工机械化 进入20世纪80年代，塔吊需求日益增多，吨位日渐增大，如1 3002 500kNm。塔吊的形式基本上可分为两种：一种是“内爬塔”，另一种是“外立塔”。“外立塔”在高度较低(40m左右)时可以行走，超高后就必须与建筑物拉结固定。内爬塔则可随建筑物升高，且造价低，高度不限，但是拆塔难度较大；在上海、广州等地广泛使用“内爬塔”，香港更为普遍。. 随着预拌混凝土的发展，大型自动上料由计算机控制的搅拌设备发展迅猛，与之配套的搅拌车、混凝土泵车(带布料杆)和固定式混凝土泵以及楼层上使用的移动式小型混凝土布料杆等，已普遍推

9、广应用，并且这类机械一般都能在国内自行生产。在装饰工程中，电动小机具有了飞速的发展，诸如石材切割机、瓷片切割机、双速冲击电钻、电锤、电动攻丝机、电动螺丝刀、电(气)动拉铆枪、射钉枪、电剪刀、角向磨光机、混凝土磨刨机以及木装修使用的手提式电锯、木电刨等；这类机具已由国外引进逐步转向国内自行生产。 .4.4.建筑工业化：建筑工业化： 设计标准化 建筑体系化； 构件生产专业化、专门化 现场施工机械化 组织管理科学化.上海环球金融中心（上海环球金融中心（ 101层， 492m，2008年建成）2007.8.27 施工到施工到100层，开始最后一层层，开始最后一层.搭设三圈临时支架搭设三圈临时支架,采用

10、分条法安装采用分条法安装国家大剧院国家大剧院平面尺寸：平面尺寸： 144212m.国家体育场（鸟巢）国家体育场（鸟巢）椭园形平面，长轴椭园形平面，长轴333m333m，短轴，短轴280m280m 空间钢结构由空间钢结构由2424榀门式桁架围绕着碗状看台榀门式桁架围绕着碗状看台区旋转而成区旋转而成 。结构组件相互支撑、形成网格状构。结构组件相互支撑、形成网格状构架架, ,组成组成 “鸟巢鸟巢”造型。看台的混凝土框架结构与造型。看台的混凝土框架结构与空间钢结构完全分离。空间钢结构完全分离。美国美国时代时代周刊评选出的周刊评选出的20072007年世界十大建筑奇迹年世界十大建筑奇迹之一。之一。 20

11、07.11.3.最大构件安装重量近最大构件安装重量近200t（组合柱），（组合柱），最大安装高度最大安装高度67m， 800t、600t履带吊各履带吊各2台台.国家图书馆国家图书馆结构逆作法施工结构逆作法施工,上部钢结构上部钢结构整体提升整体提升（重（重10388t，提升高度，提升高度26m） .10388t10388t钢结构整体提升，提升高度钢结构整体提升，提升高度26m26m钢结构提升钢结构提升.中央电视台新址中央电视台新址（美国（美国时代时代周刊评周刊评选出的选出的2007年世界十大年世界十大建筑奇迹之一）建筑奇迹之一）2007.9.26.2008.01安装悬挑部分安装悬挑部分2007.

12、11.杭州湾跨海大桥杭州湾跨海大桥（全长36公里，2007.6.26全线贯通）北航道桥最后一根钢箱梁吊装北航道桥最后一根钢箱梁吊装 杭州湾跨海大桥立体匝道杭州湾跨海大桥立体匝道 .四四. .课程的特点、学习方法及要求课程的特点、学习方法及要求 1.1.课程特点课程特点应用科学（1）综合性强综合性强：与许多专业课、专业基础课联系密切（工程测量、结构力学、建筑材料、房屋建筑学、土力学、地基基础、混凝土结构、砌体结构、钢结构、建筑机械、电工学 应注意知识间的联系；应注意知识间的联系；（2）实践性强实践性强：来自实践又应用于实践， 在实践中探索与创新。在实践中探索与创新。. 2.2.学习方法学习方法

13、课堂教学、习题、课程设计等教学环节； 参观、录相、学习课外资料，理论联系实际。 经验：经验：理解为本(基础)、减薄好记（技巧）重复巩固（功夫）、融会贯通（水平）. 3. 3. 要求要求 1）了解各主要工种工程的施工工艺，具有分析处理施工技术问题的基本知识； 2）初步掌握拟定施工方案及组织施工的基本方法； 3）对施工学科的发展有一般了解，对现行施工、验收规范及质量标准有所了解。 4）因知识容量大、讲授密度高，上课要精神集中，切勿迟到、旷课； 5) 按时、认真、独立完成作业。作业要求.五、教学环节、考核方法五、教学环节、考核方法 学习课程设计实习毕业设计 课程类型：必修（限选）； 考试课。 成绩：

14、 平时成绩占平时成绩占 3030 考试成绩占考试成绩占 7070.工程施工图片.建筑面积：52380m2建筑功能：高级写字楼预估售价：2000美元/平米(2005)建筑设计：香港立安设计公司结构设计：北京星胜设计院工程特点：外檐全幕墙，异形里面；其外形独特，犹如巨帆。劲性混凝土结构，超长斜向柱支撑悬挑结构，最大独立柱长度26米，经建设部查证，属国际领先。采用液压耗能抗震技术的连楼天桥,其重量与吉隆坡双塔之天桥相近。 .项目效果图.土方开挖.直立护坡.打桩.底板钢筋绑扎.大体积混凝土浇筑.DPS结晶型防水施工.基础结构施工.基础结构施工.基础外墙钢筋.基础外墙模板拆除.斜向劲性柱钢结构.劲性钢结

15、构焊接.劲性柱与劲性梁焊接.劲性柱与劲性梁连接.劲性柱混凝土拆模.劲性柱高度逐渐上升.地上劲性柱支模.非劲性部分钢筋绑扎.柱头混凝土.施工进度图片.施工现场一角.屋面钢结构.天廊吊装.幕墙施工.幕墙施工.整体.室外地坪防水.六、土木工程在国民经济中的地位和作用六、土木工程在国民经济中的地位和作用 举足轻重举足轻重1.1.土建工程的内涵及特点土建工程的内涵及特点各行各业都离不开它；各行各业都离不开它；2.2.土建工程大都投入大、涉及面广土建工程大都投入大、涉及面广( (人、财、物人、财、物) )；3.3.是国民经济的基础产业，影响面广、牵动面大；是国民经济的基础产业，影响面广、牵动面大；4.4.

16、可以大幅度地拉动国民经济；可以大幅度地拉动国民经济；5.5.对抗灾减灾具有极强的积极主动性和不可替代性；对抗灾减灾具有极强的积极主动性和不可替代性；6.6.学科上属长线专业、硬专业、不易饱和。学科上属长线专业、硬专业、不易饱和。7.7.是一门古老而又年轻的学科，是永恒的是一门古老而又年轻的学科，是永恒的“朝阳产朝阳产业业”。.1.1.土建工程的内涵及特点土建工程的内涵及特点各行各业都离不开它各行各业都离不开它基本建设基本建设工业工业农业农业生活生活交通交通国防国防其他其他厂房、矿山、开采厂房、矿山、开采 灌渠、泄洪、坝体灌渠、泄洪、坝体 公共建筑、民用建筑、市政设施公共建筑、民用建筑、市政设施

17、公路、铁路、航空、邮电公路、铁路、航空、邮电防空、地下储库、发射塔架防空、地下储库、发射塔架电信、通讯电信、通讯.2.2.土建工程大都投入大、涉及面广土建工程大都投入大、涉及面广投入大：投入大： 京九铁路，京九铁路，2000km2000km，投入，投入400400亿，历时亿，历时4 4年年(1997(1997年建成年建成) )； 三峡工程，砼重力坝，三峡工程，砼重力坝，长长2335m，底宽，底宽115m，顶宽，顶宽40m，高，高 175m；砼用量；砼用量2643万万m3；决算总投资超过；决算总投资超过2000亿；亿； 西气东输，西气东输，总投资总投资1500亿亿 ，2005年已全线通气；年已全

18、线通气； 青藏铁路，总投资青藏铁路，总投资1200亿；亿； 南水北调东、中、西三线共调水南水北调东、中、西三线共调水448亿亿m3，总工程计划，总工程计划2050年年 完成，预算总投资完成，预算总投资5000亿亿 ； 2008年，北京扩建轨道交通至年，北京扩建轨道交通至300km(现在现在80km左右左右)，总投资，总投资 620亿；首都机场三期工程扩建至年吞吐亿；首都机场三期工程扩建至年吞吐6000万人次万人次(现在是现在是 2000万人次万人次)投资投资125亿，亿，2008年年2月月29日投入使用。日投入使用。.涉及面广涉及面广( (人、财、物人、财、物) ) 涉及的行业面极广：矿业、机

19、械、水泥、建材、运输涉及的行业面极广：矿业、机械、水泥、建材、运输 属劳动密集型产业：就业率高、劳务输出属劳动密集型产业：就业率高、劳务输出 我国建筑业从业人员我国建筑业从业人员3270万人，建筑企业和个体建筑户近万人，建筑企业和个体建筑户近70 万个。（万个。（2005年资料）年资料） 2005年底统计，全国有年底统计，全国有2亿农民工在城里打工，其中亿农民工在城里打工，其中1亿人在亿人在 土木建筑业打工。土木建筑业打工。京沪高速铁路京沪高速铁路836.55亿。亿。浙江横店重建圆明园浙江横店重建圆明园205亿。亿。浙江、山东建两座第三代核电站。浙江、山东建两座第三代核电站。“上海中心上海中心

20、”建设。建设。.3.3.是国民经济的基础产业，影响面广、牵动面大是国民经济的基础产业，影响面广、牵动面大我国国民经济的支柱产业；我国国民经济的支柱产业；占国民经济总产值的占国民经济总产值的1/3，我国，我国2002年年GDP10万亿，固定资产万亿，固定资产 投资投资4.7万亿超过万亿超过1/3，2003年年GDP11万亿，固定资产投资万亿，固定资产投资6万万 亿，占亿，占55% (人民日报人民日报2004.3.3)；2006年年GDP21万亿；万亿；冶金、建材、机械制造冶金、建材、机械制造影响并带动许多重要行业的发展；影响并带动许多重要行业的发展；我国是建材生产大国：我国是建材生产大国： 水泥

21、产量，世界水泥产量，世界14亿吨，中国亿吨，中国7亿吨，占亿吨，占50%，居世界首位，居世界首位; 砼用量：砼用量：56亿亿m3/年，居世界第一，三峡砼坝砼用量年，居世界第一，三峡砼坝砼用量2643 万万m3； 钢材：我国钢材：我国1996年产年产1亿吨，亿吨，1997年产年产1.05亿吨，居世界第亿吨，居世界第 一，一，2003年增年增2.2亿吨，有亿吨，有1/3用于基建；用于基建；2006年年4.7亿吨。亿吨。.4.4.可以大幅度地拉动国民经济可以大幅度地拉动国民经济改革开放以来我国几次国民经济的高涨大都靠土建拉动的；改革开放以来我国几次国民经济的高涨大都靠土建拉动的；上届和本届政府扩大内

22、需采取积极的财政政策，一个主要的资上届和本届政府扩大内需采取积极的财政政策，一个主要的资金投向是土建方面的基础设施，如金投向是土建方面的基础设施，如2008年的奥运工程群，年的奥运工程群，2010年上海世博会工程群，京沪高速铁路，与长江平行的电气化铁路，年上海世博会工程群，京沪高速铁路，与长江平行的电气化铁路，七纵三横的高速公路，房地产业的增长，新农村建设城市化带来七纵三横的高速公路，房地产业的增长，新农村建设城市化带来的大量基建项目的大量基建项目据据2002年统计，国民经济的增长土建的贡献率达到年统计，国民经济的增长土建的贡献率达到1/3(10万个万个亿有亿有4.7万亿万亿(47%)用于基础

23、设施用于基础设施)，2003年超过年超过1/3，(GDP 11万万亿，固定资产亿，固定资产6万亿占万亿占55%，其中绝大部分与土建有关，其中绝大部分与土建有关).土木工程土木工程地震地震洪水洪水旱灾旱灾沙漠化沙漠化海啸海啸飓风飓风火灾火灾爆炸爆炸战争战争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减震隔震减震锚具加固锚具加固挡土结构挡土结构安全壳安全壳防护结构防护结构战略储库战略储库溢洪、防洪溢洪、防洪拦洪、蓄洪拦洪、蓄洪灌渠、打井灌渠、打井建库蓄水建库蓄水引水改沙引水改沙编制固沙编制固沙防波堤防波堤拦波坝拦波坝防火墙防火墙防爆墙防爆墙5.5.对抗灾减灾具有极强的积极主动性和不可替代性对抗灾减灾具有极强的积极主动性和不可替代性土木工程对抗灾防灾具有不可比拟的优势土木工程对抗灾防灾具有不可比拟的优势 .6.6.学科上属长线专业、硬专业、社会需求量大、不易饱和学科上属长线专业、硬专业、社会需求量大、不易饱和 国务院学位委员会关于土木工程的定义：国务院学位委员会关于土木工程的定义： 土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称，它既指工土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称，它既指工程建设的对象，即建造在地上、地下、水中的各种工程设施；程建设的对象，即建造在地