土木工程概论之

土木工程概论之———施工技术的传承与发展赵海东博士[e-mail]简历1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong•教育情况•博士，NationalUniversityofSingapore,CivilEngineeringDepartment•硕士/本科，同济大学，结构工程•职业经历•2010.8年加入上海应用技术学院•国家一级注册结构工程师，美国ACI混凝土协会会员•2010年创立上海韧强土木工程技术有限公司，主要从事结构工程领域改造加固项目的设计、施工及技术咨询•上海加固行建筑技术工程有限公司，总工（2005-2010）中国建造史——辉煌的过去、现在与未来CopyrightbyDr.ZhaoHaidong1/17/2020原始社会——“巢”和“穴”原始建筑，使用粗制石斧采伐枝干，借助树木构筑简陋的窝棚；或摹拟自然在黄土断崖上用木棍、石器掏挖一个人工横穴；反映了自觉的营造观念，同时也产生了原始人的居住形式——巢居和穴居。“巢”和“穴”是建筑发生的两个主要渊源。1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong干阑式建筑下层用柱子架空,上层做居住用,西南山区少数民族地区仍多采用这种建筑。有人认为,这种建筑是由原始的巢居发展而来的.殷商时代起——夯土建筑殷商时代有成熟的夯土技术；汉代民居建筑使用夯土墙的更多;并且在夯土城墙中使用水平方向的木骨墙筋；此做法上至汉长安城，下至南北朝、唐、宋，最晚到元代还在使用。1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong砖的发祥我国是世界砖瓦的发祥地；新石器时代的仰韶文化时期，古人已用盘泥法做成木柱泥墙，再经火烧，形成坚实的“红烧土房”。在春秋战国时期陆续创制了方形和长形砖，秦汉时期制砖的技术和生产规模、质量和花式品种都有显著发展，世称“秦砖”。1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong秦兵马俑龙纹秦砖瓦的发祥西周前期发明以及使用瓦，东周春秋时期瓦被普遍使用;秦汉形成了独立的制陶业，并在工艺上作了许多改进，如改用瓦榫头使瓦间相接更为吻合，取代瓦钉和瓦鼻。西汉时期工艺上又取得明显的进步，使带有圆形瓦当的筒瓦，由三道工序简化成一道工序，瓦的质量也有较大提高，因称“汉瓦”。1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong瓦屋面与天久长汉瓦砖瓦建筑1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong明八达岭长城唐代建筑明清时，砖瓦建筑达到高峰木建筑中国是最早使用木结构的国家之一；根据实践经验采用梁、柱式的木构架建筑，扬木材受压和受弯之长，避受拉和受剪之短，具有良好的抗震性能。1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong现存最早木构建筑——山西应县木塔（建于1056年辽代）建造法则——商周时期商朝的甲骨文卜辞中，已有“工”这一词，即当时管理工匠的官吏。说明从上古时期，就有专门从事建筑的人员和相应的规范。周朝设有掌管营造工作的“司空”。1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong《国语周语上》：徇，农师一之，农正再之，后稷三之，司空四之，司徒五之，太保六之，太师七之，太史八之，宗伯九之，王则大徇，耨获亦如之。建造法则——唐唐朝起，由国家制定有关建筑事业的规范（工部）。此后，各个朝代均设有“将作监”、“少府”或“工部”等官职，掌管皇家宫室、坛庙、城堡以及水利工程的设计、施工，成为国家机器中不可缺少的政务部门之一《大唐六典》中有这类条文。当时按四季日照的长短，把劳动定额分为中工（春、秋）、长工（夏）、短工（冬）。工值以中工为准，长工短工各增减10%。每一工种按照等级、大小和质量要求，以及运输距离远近，计算工值。这些规定为编制预算和施工组织订出了严格的标准，便于生产也便于检查。1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong建造法则——宋宋初，在继承和总结古代传统的基础上，由私人著述的《木经》问世。公元1103年，北宋政府颁行的《营造法式》，这是由国家制订的一部建筑工程规范。《营造法式》由李诫奉敕修订，于1100年成书，1103年刊发。《营造法式》将工料限量与设计、施工、材料结合起来的做法，流传于后，经久可行。1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong建造法则——明明代建筑规范管理严格，民间流传的有《鲁班经》，这部书的的前身，是宁波天一阁所藏的明中叶（约当成化、弘治间，1465年～1505年》的《鲁班营造法式》，现已残缺不全。其特点是在内容上只限于建筑，如一般房舍、楼阁、钟楼、宝塔、畜厩等，不包括家具、农具等。编排顺序比较合乎逻辑，先论述定水平垂直的工具，一般房合的地盘样及剖面梁架，然后是特种类型建筑和建筑细部，如驼峰、垂鱼等。另外，插图较多，与文字部分互为补充，且保存了许多宋元时期手法。1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong建造法则——清清代初期，经营建筑的国家机关，又分设了“样房”和“算房”。样房负责图样设计，算房则专门负责施工预算。清朝颁布了《工部工程做法则例》，统一宫式建筑的构件模数和用料标准。1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong清工部《工程做法则例》规定：“凡檐柱以面阔十分之八定高，以十分之七（应为百分之七）定径寸。如面阔一丈一尺，得柱高八尺八寸，径七寸七分。”现代建造——30年代1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong现代建造——50年代1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong北京人民大会堂北京火车站20世纪50年代末，中国建筑施工现代史上第一次大发展1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong同济大学大礼堂建成于1962年，建筑面积3600平方米。为装配式现浇钢筋混凝土联方网架结构。主要结构师俞载道、冯之椿。现代建造——70年代1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong广州白天鹅宾馆南京金陵饭店20世纪70年代末，中国建筑施工现代史上第二次大发展。现代建造——90年代1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong现代建造——21世纪1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong“鸟巢”外形结构主要是由巨大的门式钢架组成，共有24根桁架柱。建筑顶面呈鞍形，长轴为332.3米，短轴为296.4米，最高点高度为68.5米，最低点高度为42.8米。水立方施工难度首先在于定位，一共有3万多个杆件，9800多个球，每个球都有相应的三维坐标点，全部登记在表格上，需给每个球定位。外层膜结构采用的膜的全称叫四氟乙稀聚合物，厚度仅有0.2毫米左右。膜结构在充气后，就会形成很多形状不规则的气枕，这些气枕就是我们看到的水滴。现代建造——21世纪1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong世界上设计最激进的建筑施工技术的主要内容课程目标：–基本理论•掌握不同类型结构施工的特点及施工流程•掌握主要工种的施工工艺、工法和要求•了解建筑施工技术发展动态–基本技能•能根据所学知识编制专项施工方案•具有分析处理具体施工技术问题的基本知识•面对新的工程问题，建立解决问题的能力1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong施工技术学科概览1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong项目管理施工方案施工组织施工管理费用管理进度管理人员组织机械设备组织材料组织技术方案质量管理……风险管理学科概览1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong施工技术的学习•多层砌体结构施工•土方及基础•砌筑工程•脚手架及运输•钢筋混凝土框架结构施工•混凝土工程•模板工程•单层大跨结构施工•吊装机械及工艺•高层建筑施工•基坑支护•桩基工程•建筑施工安全导论工程能力的培养工程识图能力的培养文字表达能力的培养计算机能力的培养施工技术的学科关系1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong力学建筑材料钢筋混凝土钢结构……施工技术施工组织设计施工概预算施工图设计常用术语(1)进场验收进入施工现场的材料、构配件、设备等，应按相关标准规定进行检验，对产品达到合格与否做出确认。(2)检验批按同一的生产条件或按规定的方式汇总起来供检验用的，由一定数量样本组成的检验体。1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong常用术语(3)见证取样检测在监理单位或建设单位监督下，由施工单位有关人员现场取样，并送至具备相应资质的检测单位所进行的检测。(4)交接检验由施工的承接方与完成方经双方检查并对可否继续施工做出确认的活动。(5)主控项目建筑工程中对安全、卫生、环境保护和公众利益起决定性作用的检验项目。1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong常用术语(6)一般项目除主控项目以外的检验项目。(7)观感质量通过观察和必要的量测所反映的工程外在质量。(8)强制性条文规范中的强制性条文用黑体字表示。强制性条文是指直接涉及人民生命财产安全、人身健康、环境保护和其他公众利益的必须严格执行的强制性规定，并考虑了保护资源，节约投资，提高经济效益和社会效益等政策要求。1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong施工技术的特点1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong•经验、技术及理论的结合•传统施工经验•中华民族几千年的经验积累•现代技术的发展对学科起到重要作用•新的施工机械设备•信息化施工•高精度测量、定位•力学的基本理论•模板的支护•脚手架的承重与稳定•本地化特色鲜明•施工取材的不同•南方砖木，北方土石•气候条件的不同•北方施工期只有半年，混凝土防冻非常重要•热带地区混凝土的养护•施工传统的不同建设项目管理流程1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong建设项目法规——（1）1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong建设项目法规——（2）1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong建设项目法规——（3）1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong建设项目法规——（4）1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong需培养的基本素质（1）实践是最好的方法•多看，多问，多练•砖墙的砌筑•混凝土的配比•钢筋的下料与绑扎•向工人师父学习•积累丰富的经验•发现问题，并解决问题•实践中创新不怕苦的精神与勇气胆大心细•施工工程师需要勇于面对挑战，敢于创新•坚实的理论为依据•丰富的施工经验为积累•对风险有最大的打算•施工工程师需要小心翼翼•了解每个施工风险环节•对症兆的预见性及判断1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong需培养的基本素质（2）•责任心•工程师的责任心是最重要的基本素质•责任意识促使你任何方案、判断、决策均需仔细衡量•在责任面前，必须勇于承担•良好的沟通协调能力•与设计师，监理工程师，业主的良好沟通与协调•与施工人员的良好沟通协调•时间意识•经济意识1/17/2020CopyrightbyDr.ZhaoHaidong