土木工程施工技术绪论.ppt

土木工程施工土木工程施工1.绪 论一、一、课程的研究程的研究对象与任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。2.二、本课程的主要内容 1.1.施工技施工技术方面方面基础阶段：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.施工施工组织方面方面计划原理:流水施工、网络计划组织设计:单位工程施工组织设计、施工组织总设计3.三、土木工程施工的发展1.1.施工方法及工施工方法及工艺：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4.0.1 0.1 基基基基础础工程施工技工程施工技工程施工技工程施工技术术的的的的发发展展展展 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。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。5.0.2 0.2 模板工程施工技模板工程施工技模板工程施工技模板工程施工技术术的的的的进进步步步步(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”。6.0.3 0.3 粗粗粗粗钢钢筋筋筋筋连连接方法的突破接方法的突破接方法的突破接方法的突破(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”。7.0.4 0.4 混凝土工程施工技混凝土工程施工技混凝土工程施工技混凝土工程施工技术术的的的的发发展展展展(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。8.0.5 0.5 高效高效高效高效钢钢筋和筋和筋和筋和现现代化代化代化代化预应预应力技力技力技力技术术的的的的应应用用用用为解决配筋稠密、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，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。9.0.6 0.6 装装装装饰饰工程施工技工程施工技工程施工技工程施工技术术水平的提高水平的提高水平的提高水平的提高 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。10.0.7 0.7 防水工程施工技防水工程施工技防水工程施工技防水工程施工技术术水平的水平的水平的水平的发发展展展展 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。11.2.2.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12.3.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。13.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。14.4.4.建筑工建筑工业化：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15.上海上海环球金融中心（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，开始最后一层16.搭搭设三圈三圈临时支架支架,采用分条法安装采用分条法安装国家大国家大剧院院平面尺寸：平面尺寸：144212m17.国家体育国家体育场（鸟巢）巢）椭园形平面，园形平面，长轴333m333m，短，短轴280m280m 空空间钢结构由构由2424榀榀门式桁架式桁架围绕着碗状看台着碗状看台区旋区旋转而成而成。结构构组件相互支撑、形成网格状构件相互支撑、形成网格状构架架,组成成“鸟巢巢”造型。看台的混凝土框架造型。看台的混凝土框架结构与构与空空间钢结构完全分离。构完全分离。美国美国时代代周刊周刊评选出的出的20072007年世界十大建筑奇迹年世界十大建筑奇迹之一。之一。2007.11.318.最大构件安装重量近最大构件安装重量近200t（组合柱），合柱），最大安装高度最大安装高度67m，800t、600t履履带吊各吊各2台台19.国家国家图书馆结构逆作法施工构逆作法施工,上部上部钢结构构整体提升整体提升（重（重10388t，提升高度，提升高度26m）20.10388t10388t钢结构整体提升，提升高度构整体提升，提升高度26m26m钢结构提升构提升21.中央中央电视台新址台新址（美国（美国时代代周刊周刊评选出的出的2007年世界十大年世界十大建筑奇迹之一）建筑奇迹之一）2007.9.2622.2008.01安装安装悬挑部分挑部分2007.1123.杭州湾跨海大杭州湾跨海大桥（全长36公里，2007.6.26全线贯通）北航道北航道桥最后一根最后一根钢箱梁吊装箱梁吊装 杭州湾跨海大杭州湾跨海大桥立体匝道立体匝道 24.四四.课程的特点、学程的特点、学习方法及要求方法及要求1.1.课程特点程特点应用科学（1）综合合性性强：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 应注意知注意知识间的的联系；系；（2）实践性践性强：来自实践又应用于实践，在在实践中探索与践中探索与创新。新。25.2.2.学学习方法方法 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：理解为本(基础)、减薄好记（技巧）重复巩固（功夫）、融会贯通（水平）26.3.3.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27.五、教学五、教学环节、考核方法、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：平平时成成绩占占 3030 考考试成成绩占占 707028.工程施工图片29.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。30.项目效果图31.土方开挖32.直立护坡33.打桩34.底板钢筋绑扎35.大体积混凝土浇筑36.DPS结晶型防水施工37.基础结构施工38.基础结构施工39.基础外墙钢筋40.基础外墙模板拆除41.斜向劲性柱钢结构42.劲性钢结构焊接43.劲性柱与劲性梁焊接44.劲性柱与劲性梁连接45.劲性柱混凝土拆模46.劲性柱高度逐渐上升47.地上劲性柱支模48.非劲性部分钢筋绑扎49.柱头混凝土50.施工进度图片51.施工现场一角52.屋面钢结构53.天廊吊装54.幕墙施工55.幕墙施工56.整体57.室外地坪防水58.六、土木工程在国民六、土木工程在国民经济中的地位和作用中的地位和作用 举足足轻重重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各行各业都离不开它；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、人、财、物、物)；3.3.是国民是国民经济的基的基础产业，影响面广、，影响面广、牵动面大；面大；4.4.可以大幅度地拉可以大幅度地拉动国民国民经济；5.5.对抗灾减灾具有极抗灾减灾具有极强的的积极主极主动性和不可替代性；性和不可替代性；6.6.学科上属学科上属长线专业、硬、硬专业、不易、不易饱和。和。7.7.是一是一门古老而又年古老而又年轻的学科，是永恒的的学科，是永恒的“朝阳朝阳产业”。59.1.1.土建工程的内涵及特点土建工程的内涵及特点各行各各行各业都离不开它都离不开它基基本本建建设工工业农业生活生活交通交通国防国防其他其他厂房、厂房、矿山、开采山、开采 灌渠、泄洪、灌渠、泄洪、坝体体 公共建筑、民用建筑、市政公共建筑、民用建筑、市政设施施公路、公路、铁路、航空、路、航空、邮电防空、地下防空、地下储库、发射塔架射塔架电信、通信、通讯60.2.2.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：京九京九铁路，路，2000km2000km，投入，投入400400亿，历时4 4年年(1997(1997年建成年建成)；三峡工程，三峡工程，砼重力重力坝，长2335m，底，底宽115m，顶宽40m，高，高 175m；砼用量用量2643万万m3；决算；决算总投投资超超过2000亿；西气西气东输，总投投资1500亿，2005年已全年已全线通气；通气；青藏青藏铁路，路，总投投资1200亿；南水北南水北调东、中、西三、中、西三线共共调水水448亿m3，总工程工程计划划2050年年 完成，完成，预算算总投投资5000亿；2008年，北京年，北京扩建建轨道交通至道交通至300km(现在在80km左右左右)，总投投资 620亿；首都机；首都机场三期工程三期工程扩建至年吞吐建至年吞吐6000万人次万人次(现在是在是 2000万人次万人次)投投资125亿，2008年年2月月29日投入使用。日投入使用。61.涉及面广涉及面广(人、人、财、物、物)涉及的行涉及的行业面极广：面极广：矿业、机械、水泥、建材、运、机械、水泥、建材、运输 属属劳动密集型密集型产业：就：就业率高、率高、劳务输出出 我国建筑我国建筑业从从业人人员3270万人，建筑企万人，建筑企业和个体建筑和个体建筑户近近70 万个。（万个。（2005年年资料）料）2005年底年底统计，全国有，全国有2亿农民工在城里打工，其中民工在城里打工，其中1亿人在人在 土木建筑土木建筑业打工。打工。京沪高速京沪高速铁路路836.55亿。浙江横店重建浙江横店重建圆明园明园205亿。浙江、山浙江、山东建两座第三代核建两座第三代核电站。站。“上海中心上海中心”建建设。62.3.3.是国民是国民经济的基的基础产业，影响面广、，影响面广、牵动面大面大我国国民我国国民经济的支柱的支柱产业；占国民占国民经济总产值的的1/3，我国，我国2002年年GDP10万万亿，固定，固定资产 投投资4.7万万亿超超过1/3，2003年年GDP11万万亿，固定，固定资产投投资6万万 亿，占，占55%(人民日人民日报2004.3.3)；2006年年GDP21万万亿；冶金、建材、机械制造冶金、建材、机械制造影响并影响并带动许多重要行多重要行业的的发展；展；我国是建材生我国是建材生产大国：大国：水泥水泥产量，世界量，世界14亿吨，中国吨，中国7亿吨，占吨，占50%，居世界首位，居世界首位;砼用量：用量：56亿m3/年，居世界第一，三峡年，居世界第一，三峡砼坝砼用量用量2643 万万m3；钢材：我国材：我国1996年年产1亿吨，吨，1997年年产1.05亿吨，居世界第吨，居世界第 一，一，2003年增年增2.2亿吨，有吨，有1/3用于基建；用于基建；2006年年4.7亿吨。吨。63.4.4.可以大幅度地拉可以大幅度地拉动国民国民经济改革开放以来我国几次国民改革开放以来我国几次国民经济的高的高涨大都靠土建拉大都靠土建拉动的；的；上届和本届政府上届和本届政府扩大内需采取大内需采取积极的极的财政政策，一个主要的政政策，一个主要的资金投向是土建方面的基金投向是土建方面的基础设施，如施，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，京沪高速年上海世博会工程群，京沪高速铁路，与路，与长江平行的江平行的电气化气化铁路，路，七七纵三横的高速公路，房地三横的高速公路，房地产业的增的增长，新，新农村建村建设城市化城市化带来来的大量基建的大量基建项目目据据2002年年统计，国民，国民经济的增的增长土建的土建的贡献率达到献率达到1/3(10万个万个亿有有4.7万万亿(47%)用于基用于基础设施施)，2003年超年超过1/3，(GDP 11万万亿，固定，固定资产6万万亿占占55%，其中，其中绝大部分与土建有关大部分与土建有关)64.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海啸飓风火灾火灾爆炸爆炸战争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具加固挡土土结构构安全壳安全壳防防护结构构战略略储库溢洪、防洪溢洪、防洪拦洪、蓄洪洪、蓄洪灌渠、打井灌渠、打井建建库蓄水蓄水引水改沙引水改沙编制固沙制固沙防波堤防波堤拦波波坝防火防火墙防爆防爆墙5.5.对抗灾减灾具有极抗灾减灾具有极强的的积极主极主动性和不可替代性性和不可替代性土木工程土木工程对抗灾防灾具有不可比抗灾防灾具有不可比拟的的优势 65.6.6.学科上属学科上属长线专业、硬、硬专业、社会需求量大、不易、社会需求量大、不易饱和和 国国务院学位委院学位委员会关于土木工程的定会关于土木工程的定义：土木工程是建造各土木工程是建造各类工程工程设施的科学技施的科学技术的的统称，它既指工称，它既指工程建程建设的的对象，即建造在地上、地下、水中的各种工程象，即建造在地上、地下、水中的各种工程设施；施；也指所也指所应用的材料、用的材料、设备和所和所进行的勘行的勘测设计、施工、保养、施工、保养、维修等修等专业技技术。全国全国设有工民建有工民建(土建工程土建工程)的学校，的学校，78年有年有22所，所，95年升年升至至220所，所，2000年达年达340所，所，2006年达年达402所之多。所之多。北航、北大均先后开北航、北大均先后开设了土建方面的了土建方面的专业、名称略有差异，、名称略有差异，如土木建筑、如土木建筑、结构工程、岩土工程、土水工程构工程、岩土工程、土水工程 周期性的更新和加固周期性的更新和加固强化了化了这个学科个学科50年代的厂房大年代的厂房大都需加固都需加固66.7.7.是一是一门古老而又年古老而又年轻的学科，是永恒的的学科，是永恒的“朝阳朝阳产业”绿色色砼、智能建筑、各学科的交叉和融合、智能建筑、各学科的交叉和融合美国美国设置置专项基金鼓励研究基金鼓励研究“不中断交通置不中断交通置换桥梁梁问题”；认 识上改上改变了了“夕阳夕阳产业”的的观点点21世世纪是智能建筑、高速交通、可持是智能建筑、高速交通、可持续发展以及与高新技展以及与高新技术融融 汇贯通的土木工程新通的土木工程新时代代人人对地球的地球的认识远较太空滞后，开太空滞后，开发地下空地下空间迫在眉睫迫在眉睫 人口增加、土地减少、向地下要空人口增加、土地减少、向地下要空间、向海洋要空、向海洋要空间、也包括、也包括 向太空要空向太空要空间，均需要土建工程的配合和投入，如地下交通、，均需要土建工程的配合和投入，如地下交通、地下地下贮库、发射塔井、海上采油采射塔井、海上采油采矿67.