土木工程施工
北京建筑大学
穆静波 教授
1
绪 论
一、课程的研究对象与任务
1.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。
2.课程任务——使学者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、编制施工方案和组织计划的初步能力。
二、课程的主要内容
1.施工技术
基础工程阶段：土方，深基础，地下防水
结构工程阶段: 脚手架，砌体，混凝土，预应力，
结构安装，道路、桥梁与地下
屋面及装修阶段: 屋面防水及保温、
装饰装修、地面
2.施工组织
进度计划基础: 流水施工、网络计划
施工组织设计: 单位工程施工组织设计、
施工组织总设计
三、课程的特点、学习方法及要求
1.课程特点――应用学科
（1）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……）
要注意知识间的联系。
（2）实践性强：来自实践又应用于实践，
要观察、参与工程，在实践中探索与创新。
（3）学科发展迅速：新高度、跨度、方法、材料，
要跟踪行业动态，关心技术进步，紧跟发展潮头。
2.学习方法
课堂教学、习题、课程设计等教学环节；
网络、现场参观、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）
3.要求
1）了解各主要工种工程的施工工艺，掌握主要施工方法，培养分析处理施工技术问题的基本能力；
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，熟悉现行施工规范、验收规范及质量标准。
4）知识容量大、授课密度高，要认真学习，遵守纪律；
5) 按时、认真、独立完成作业。具体要求…
四、教学环节、考核方法
课堂学习→课程设计→实习→毕业设计
限选、集中考试课。（闭卷考试，时间：第 周）
成绩：
平时成绩占 ％（包括：）；
考试成绩占 ％。
答疑：
时间：；
地点：。
五、土木工程施工的发展
(一)施工方法及工艺：
1.深基础施工→深、难、安全
深基坑开挖、降水与回灌、土壁支护、逆作法施工、深桩基础、地基加固…
2.现浇混凝土结构→模板体系化、钢筋快速连接、混凝土泵送施工
大模、爬模、滑模 ；钢筋机械连接；高性能混凝土、大体积混凝土、预应力混凝土…
3.装配式混凝土结构→快速施工
装配整体式住宅、框架、升板，桥梁吊装…
4.钢结构→大跨度（超长桁架332m）、超高层安装，
小单元拼装、高空滑移法、整体提升…
（二）新材料的使用：
1.钢材――高强(Q460钢板,2130MPa钢铰线)、厚大钢板…
2.混凝土――高性能砼、防水砼、绿色砼、轻骨料…
3.装饰材料――高档金属、复合材料、薄型石材、纳米涂料…
4.防水材料――高聚物改性沥青卷材、合成高分子卷材、膨润土毯、防水涂料、渗透结晶类、堵漏材料…
（三）施工机械化：
土方及桩工机械、自动化搅拌站、砼泵、起重机械、提升设备、钢筋加工、装饰机具…
（四）现代技术：
计算机、激光、自动控制、卫星定位
建筑信息模型(BIM)、虚拟仿真、信息化施工……
（五）建筑工业化：
建筑体系化
设计标准化
构件生产专业化
现场施工机械化
组织管理科学化
（六）近年来，土木建筑施工的几个典型工程实例：
有多高？
1.迪拜塔（哈利法塔）
162层 828m高。 2010年建成
材料—大量C50以上砼；
结构—下砼上钢的竖向混合；
施工—C80砼一泵601m.
结构高度为580m（118层）
2. 上海中心大厦：
地下5层，地上121层 ，高632m。 43.4万m2，2008.11.29动工，2016.3.12竣工。
上海中心底板（承台）混凝土浇筑
底板直径121m、厚6m，连续浇筑60 h多，完成6.1万m3。动用 6家混凝土搅拌站、450辆搅拌车运输、19台混凝土泵，现场500多名工人轮班不间断工作。用GPS监控搅拌站出车情况。最大浇量1100m3/h。
上海中心大厦：
2010.12.8主楼核心筒已距地面近百米高度
2012.2.20核心筒施工至53层楼，高度240m
2013.8.3，主楼125层、580米；结构封顶
2014.11.19，玻璃幕墙安完。2015.1，秀灯光。
2012.2竣工，634米，3年8个月
4. 东京天空树(墨田塔)
3. 广州电视塔（小蛮腰）
2009.9竣工，600m
全球最高摩天轮450m
5.天津117大厦
有多深？
100米长桩 941根
5.天津117大厦
2013.12.30
突破200m
2015.1.19
突破500m
117大厦的11"最"：
596.5m—中国结构最高楼
120m—国内房建最长桩基
210t—国内最重防屈曲钢支撑
84.7万m2—摩天大楼最大面积
6.5万m3—超高层建筑最大底板
500.61m—全球最高通道塔
594m—单井道运行高度世界之最
3MPa—超高层水管压力世界之最
564m—全球最高室内游泳池
579m—全球最高观景平台
584m—全球最高旋转餐厅
由多栋大楼组成。整个复合建筑物有150万m2的楼板面积，为全球之最。其中最高的一栋，95层，高559米，内设858间客房及套房，是全球最高的饭店建筑。钢筋混凝土核心筒-钢框架结构。总高601m。四面立体的时钟高43米，宽45米（比英国的大笨钟大五倍）
6. 沙特麦加皇家钟塔饭店
有多大？
全球最大的单体建筑：总建筑面积176万平米；
中央游艺区（海洋馆）钢结构壳体长443.4m，宽度最大194.68m，总投影面积约8万平米；
有多大？
7. 成都海洋馆
成都海洋馆 ——超高大跨拱形结构
包括：11200平方米的"人造冲浪"海洋区、5350平方米的人造沙滩、数千平方米的木栈道平台休闲区、约2万平方米的热带风情区、数百米的人造漂流河道，泰式风情别墅类建筑群、约1000间客房的酒店、16万平方米左右的大型商场（含溜冰场、电影院等娱乐设施）
有多复杂？
8.凤凰国际传媒中心
有多复杂？
绝对梦露塔
The Absolute Towers
玛丽莲· 梦露
Marilyn Monroe
绝对梦露塔公寓楼建筑是北京MAD设计事务所年轻的建筑设计师马岩松设计，从来自世界70个国家、超过600名的竞赛注册和最终92份提案选出的6个方案中脱颖而出，获得了米西索加市这座超高层建筑的设计权。塔A高170米56层，塔B高150米50层。无梁楼盖板式结构，总建筑面积95,000平方米，2010年11月25日结构封顶。
9.加拿大梦露塔
有多怪？
以"会发光的石头"为设计理念，纯钢结构异型建筑，无规则、复杂结构幕墙体系。
总建筑面积41227㎡（地下8175㎡，地上33052㎡），地下一层、地上五层，建筑高度为40m。
10.鄂尔多斯博物馆
有多怪？
有多快？
远大可建科技有限公司在2010年用时15天建成。
30层,1.7万m2.
全钢结构模块化安装。
据称可9度抗震、6倍节材、5倍节能、20倍净化、1%建筑垃圾。施工过程无需焊割,不用水泥,不打纱纸。
11.湘阴T30酒店
外壳安装：搭设三圈临时支架,采用分条法安装
12.国家大剧院
平面尺寸： 144×212m
13.国家体育场（鸟巢）
椭园形平面，长轴333m，短轴280m
空间钢结构由24榀门式桁架围绕着碗状看台区旋转而成 。结构组件相互支撑、形成网格状构架,组成 "鸟巢"造型。看台的混凝土框架结构与空间钢结构完全分离。钢结构的用钢量4.2万吨，每m2约合0.5吨。首次使用了国产Q460钢材。
2007.11.3
14.国家图书馆数字馆工程
结构逆作法施工,上部钢结构整体提升
（一次提升重量10388t，提升高度26m）
（1）钢结构拼装
（2）基坑开挖
（3）地下结构施工
10388t钢结构整体提升，提升高度26m
（4）钢结构提升
15.中央电视台新址工程
总建筑面积59.95万m2，总投资78.9亿元。
52层，高234m;
建筑面积47万m2；
造价50亿.
承台基础筏板12万m3混凝土施工。厚度4～6m，最大厚度11m。
型钢＋混凝土（SRC）筒中筒结构;
用钢12万t；
混凝土30万m3；
每个塔楼向两个方向各倾斜6°，顶部悬挑75m和67m。
16.广州 珠江新城西塔（广州国际金融中心） ：45万m2，地下4层、地上103层，432m ，60亿。2005年底动工，2009年10月竣工 。巨型钢管混凝土斜交网格外筒、钢筋混凝土内筒筒体结构体系。
08.12.31封顶
创造了五个世界第一（2010年）：
一、在超高层建筑中首次应用创新的钢管混凝土巨型斜交网格筒中筒结构体系，该结构具有足够的抗侧刚度和优异的抗震性能，能有效抵御强风、地震的侵袭。
二、世界上最高的采用全隐框玻璃幕墙系统的建筑，主塔楼8.5万平方米的玻璃幕墙面积也是目前超高层单体建筑之最。
三、施工单位自主研发运用了具有国际领先水平的整体提模系统("低位三支点长行程顶升钢平台可变模架体系")，创造了主体结构施工"两天一层"的世界新速度。
四、施工单位自主研发了C100超高性能自密实混凝土，并将其一次成功泵送到411米的高度，创造了同类混凝土超高泵送的世界新高度。
五、世界上第一座自施工阶段开始就进行系统性结构健康监测的超高层建筑。
广州珠江新城西塔提模平台
提模平台的爬升系统
提模平台的结构构造
17.北京 "中国尊"
地上528m、108层，地下8层 。 2011.9月动工。
世界上第一个在抗震设防烈度8度区建造的500m以上超高层。
中国尊
基坑深度：38m。地下连续墙及坑内支撑；
基础底板（承台）厚2、4、6m
2014.4.3
中国尊
-8~-6层巨柱及钢板剪力墙。钢管混凝土巨柱断面64m2,分13个腔体
2014.7.17
中国尊
2016.6.18
（1）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
杭州湾跨海大桥立体匝道
18.跨海大桥
（2）青岛胶州湾跨海大桥
投资100亿，历时4年，全长36.48km,是当今世界上最长的跨海大桥。由我国建设者自行设计和施工， 2011年6月30日全线通车。
技术特色：
1.水下无封底混凝土套箱技术是世界首创，解决了水下施工的世界级难题。
2.旋挖钻机施工钻孔灌注桩直径2.5m，最大孔深达80.7m。
3.泵送海工高性能混凝土的距离达到了900m，国内最远。
4.重达2050t、跨度60m预制箱梁，安装高度58m，为国内最大安装高度。
桥墩施工
最后一片60米跨度箱梁安装
（3）港珠澳大桥
全长55公里，建成后将成为世界最长的跨海大桥。 "海中桥隧"长35.578公里，其中长约6.75公里（由33节巨型沉管和1个合龙段组成，是全球唯一的深埋沉管隧道）。预计2017年年底建成通车。
2015年2月10日，随着"天一号"3000吨运架一体船安装最后一片组合梁，由中铁大桥局承建的港珠澳大桥CB05标率先拉通。
2017年5月2日12时，经过约4小时的吊装沉放，港珠澳大桥沉管隧道最后12米的接头（重5700吨 ）在29米深的海底成功着床，隧道合龙.
（1）2009.6.27，上海河畔景苑13层在建楼倒塌
19.工程中的问题
（2）2010.1.3昆明新机场在建桥梁垮塌，亡7人，伤34人
（3）2010.11.15，上海胶州路住宅楼节能改造施工大火，吞58人
（4）2016.11.24，江西丰城电厂冷却塔施工平台坍塌特别重大事故，造成73人死亡、2人受伤，直接经济损失10197.2万元。拟追究刑事责任31人。
