现代施工技术绪论-中国土木工程施工技术的发展和展望

1、现代施工技术二0一六年一、课程内容深基坑支护技术地基处理技术地下空间工程施工技术混凝土与预应力混凝土工程施工新技术钢结构施工新技术建筑外围护结构节能施工新技术道路施工新技术桥梁施工新技术施工过程监测和控制施工管理信息化技术二、考核方法期末闭卷考试。 三、现代高层建筑施工技术的发展三、现代高层建筑施工技术的发展( (一一) ) 基础工程施工技术基础工程施工技术 人工地基及桩基施工技术人工地基及桩基施工技术地基加固地基加固承载桩承载桩 基坑支护技术基坑支护技术挡土结构：挡土结构：重力坝式、板桩、地下连续墙、灌注排桩、重力坝式、板桩、地下连续墙、灌注排桩、劲性水泥土桩及其它挡土结构。劲性水泥土桩及其

2、它挡土结构。隔水帷幕：隔水帷幕：水泥土排桩、注浆帷幕、薄型地下连续墙水泥土排桩、注浆帷幕、薄型地下连续墙支撑技术：支撑技术：钢支撑、钢筋混凝土支撑、双向双股复加钢支撑、钢筋混凝土支撑、双向双股复加 预应力钢管支撑、土锚杆（土钉）拉锚预应力钢管支撑、土锚杆（土钉）拉锚 降水技术：降水技术：轻型井点、喷射井点、深井及加真空轻型井点、喷射井点、深井及加真空 深井、大口径明排水管井、电渗井点。深井、大口径明排水管井、电渗井点。环境保护技术：环境保护技术：井点回灌技术、堵漏技术、信息监测井点回灌技术、堵漏技术、信息监测 与信息化施工、调节变形的技术手段。与信息化施工、调节变形的技术手段。（二）（二） 上

3、部结构施工技术上部结构施工技术 钢筋混凝土工程模板技术爬模体系滑模体系液压整体提升模板体系分块提升式大模板体系升板机整体式提升模板脚手体系 钢筋施工技术钢筋点焊网片钢筋接头：搭接、焊接、机械连接预应力技术 混凝土技术混凝土组分的发展：掺合料、外加剂、掺加纤维混凝土强度的发展商品混凝土及泵送混凝土高性能混凝土及其发展 结构吊装技术整体提升吊装平面滑行安装技术 其它新技术：钢结构施工技术、信息化施工技术等1、武汉绿地中心位于湖北省武汉市武昌滨江商务区核心区域，由主楼、裙楼和两栋副楼组成。武汉绿地中心由绿地集团投资300亿元，拟建一栋集超五星级酒店、国际甲级办公、高档商业、顶级公寓等于一体的城市综合

4、体。 武汉绿地中心于2011年7月31日全面开工，原计划设计高度606米，地上125层，地下6层，预计2017年完工。2012年8月20日，据中新社发布消息，武汉绿地中心高度将调整为666米。超越深圳平安国际金融大厦成为中国第一高楼。2、深圳平安国际金融大厦位于深圳市福田区01号地块，益田路与福华路交汇处西南角，由中国平安保险(集团)股份有限公司建设，中建一局集团建设发展有限公司承建，集办公、商业、会议、观光、交易及配套设施于一身，是中国平安的总部大楼。深圳平安国际金融大厦总建筑面积459187，塔顶高度：646米。主体高度：597米。建筑层数：地上118层，总投资达到90亿元，于2009年8

5、月29日开工，计划2014年竣工3、上海中心大厦，位于浦东的陆家嘴功能区，占地3万多平方米。 其建筑设计方案由美国Gensler建筑设计事务所完成，“上海中心”主体建筑结构高度为580米，总高度632米，地下5层，地上124层，总投入将达148亿元，已于2008年11月29日开工，2012年结构封顶且部分投入运营，2014年竣工交付使用。4、2012年8月1日总投资额达到200亿元的117大厦地下室结构封顶暨主体塔楼开工仪式在滨海高新区举行。117大厦总建筑面积为83万平方米，总投资为180亿元。其中，大厦塔楼地下4层，地上117层，建筑高度597米。工程位于天津滨海高新技术产业园区。5、罗斯

6、洛克国际金融中心(英语：Rose Rock IFC)，又称洛克菲勒-罗斯洛克国际金融中心，为中国天津市滨海新区正在兴建的地标式摩天大楼。2011年12月16日，罗斯洛克金融中心项目正式开工，根据规划，由BIG、HKS、ARUP等世界顶级建筑设计事务所共同设计的罗斯洛克国际金融中心设计高度为588米，造价150亿人民币，它将肩负未来国际金融中心地标性建筑的使命，成为一个集创新金融服务、先进硬件设备与软件技术为一体的多功能低碳综合楼，成为未来城市建设设计的新范本。6、广州珠江新城东塔规划建设116层高，包括地上部分113层，地下部分3层，高530米。2009年9月28日开工，预计在2016年建成。

7、7、“天津周大福中心”又称“周大福滨海中心”， 位于第一大街与新城西路交汇处，紧邻市民广场，地处滨海新区现代服务产业区MSD规划范围内，其建筑高度为530米，建筑楼层101层，其中地上塔楼高97层，地下4层。8、中国尊主要为写字楼，总占地面积11478平米，总建筑面积42.7万平米，总高度528米。地上108层，地下7层，已于2011年9月19日开建，计划于2016年底封顶、建成后将成为北京第一高楼。“中国尊”项目顶部设置观光区域，外立面使用超白玻璃，建成后游客将能达到524米的高度.9、大连绿地中心位于东港商务区的核心位置，毗邻夏季达沃斯论坛、大剧院和游艇码头，规划建设集超五星级海景酒店、国

8、际甲级写字楼、高端商业、配套商务公寓于一身的超高层城市综合体。中心高达518米，项目总用地6万平方米，总建筑面积57.4万平方米，预计投资总额达80亿元。1010、中国台湾、中国台湾101101购物中心购物中心20042004年年建成，楼高建成，楼高508508米，米，共共101101层，位于台层，位于台北世贸中心旁，北世贸中心旁，由建筑师李祖原由建筑师李祖原设计，大楼造型设计，大楼造型如劲竹节节高升，如劲竹节节高升，象征生生不息的象征生生不息的传统建筑内涵。传统建筑内涵。 马来西亚吉隆坡双子马来西亚吉隆坡双子星大厦为马来西亚国家石星大厦为马来西亚国家石油公司所建，油公司所建，88层，高层，高

9、451.9米，整座大楼全部米，整座大楼全部的外表材料是银色金属的，的外表材料是银色金属的，在阳光下格外耀眼，底层在阳光下格外耀眼，底层是吉隆坡城中城购物中心。是吉隆坡城中城购物中心。13、中国上海金茂大厦楼、中国上海金茂大厦楼高高420.5米，拥有米，拥有88层楼，层楼，位于上海浦东新区陆家嘴位于上海浦东新区陆家嘴金融贸易区黄金地段。由金融贸易区黄金地段。由美国美国S.O.M公司设计，占公司设计，占地面积地面积2.4万平方米，高万平方米，高420.5米，裙房有米，裙房有6层，地层，地下室下室3层，总建筑面积层，总建筑面积29万平方米。万平方米。 14、纽约帝国大厦、纽约帝国大厦 美国纽约帝国大

10、厦美国纽约帝国大厦楼高楼高381米，拥有米，拥有102层。层。在这栋大楼取景的电影在这栋大楼取景的电影超过超过100部，每年吸引部，每年吸引将近将近400万游客，以灯万游客，以灯饰著名，依照不同节庆饰著名，依照不同节庆会点燃不一样的灯光，会点燃不一样的灯光，帝国大厦在上世纪帝国大厦在上世纪20至至30年代纽约摩天大楼狂年代纽约摩天大楼狂飙的时代中，曾经一度飙的时代中，曾经一度夺下夺下天下第一高天下第一高的头的头衔。衔。 15、世界贸易中心大厦、世界贸易中心大厦(1、2号大厦号大厦) 高度高度417米，米，1973年建成；年建成； (在在9.11恐怖分子袭击事件中倒恐怖分子袭击事件中倒塌塌) 1

11、616、“上海环球金融中心上海环球金融中心”地上地上101101层，总建筑面积层，总建筑面积约约377,300377,300平方米，高平方米，高492(510)492(510)米，超过台北米，超过台北101101大厦（大厦（508508米米) )。 1717、哈利法塔（、哈利法塔（Burj KhalifaBurj Khalifa，阿拉伯语阿拉伯语: : ?80 ? ，Khalifa TowerKhalifa Tower）原名迪拜塔）原名迪拜塔（阿拉伯语：（阿拉伯语：?80 ?00，Burj Burj DubaiDubai），又称迪拜大厦或比），又称迪拜大厦或比斯迪拜塔，是位于阿拉伯联斯迪拜塔，

12、是位于阿拉伯联合酋长国迪拜的一栋已经建合酋长国迪拜的一栋已经建成的摩天大楼，有成的摩天大楼，有160160层，总层，总高高828828米，比台北米，比台北101101足足高足足高出出320320米。迪拜塔由韩国三星米。迪拜塔由韩国三星公司负责营造，公司负责营造，20042004年年9 9月月2121日开始动工，日开始动工，20102010年年1 1月月4 4日日竣工启用，同时正式更名哈竣工启用，同时正式更名哈利法塔。利法塔。 18、中央电视台主楼、中央电视台主楼 包括两座斜塔楼，链包括两座斜塔楼，链接两座斜塔楼顶部的十四接两座斜塔楼顶部的十四层高的悬臂结构，一号塔层高的悬臂结构，一号塔楼楼51

13、层，二号塔楼层，二号塔楼44层，层，总建筑面积约为总建筑面积约为38万平方万平方米，高米，高159m。 工程采用工程采用了世界罕见的大悬臂结构，了世界罕见的大悬臂结构，最大悬臂长度达最大悬臂长度达75.165m，悬臂结构平均高度悬臂结构平均高度56米，米，施工难度极大。工程中的施工难度极大。工程中的超厚大体积混凝土的防裂、超厚大体积混凝土的防裂、建筑结构变型的控制等均建筑结构变型的控制等均为施工中要解决的技术攻为施工中要解决的技术攻关课题。关课题。 中国国家大剧院位于北京 天安门广场西，人民大会堂西侧，西长安街以南，由国家大剧院主体建筑及南北两侧的水下长廊、地下停车场、人工湖、绿地组成，总占地

14、面积 11.89万平方米，总建筑面积约总建筑面积约16.516.5万平方米万平方米，其中主体建筑主体建筑10.510.5万万平方米平方米，地下附属设施地下附属设施6 6万平方米。总投资额万平方米。总投资额26.8826.88亿人民币亿人民币（大剧院最新公布的造价数字是（大剧院最新公布的造价数字是3131亿元人民币）亿元人民币）。主体建筑由外部围护钢结构壳体和内部24162416个坐席的歌剧院、个坐席的歌剧院、20172017个坐席个坐席的音乐厅、的音乐厅、10401040个坐席的戏剧院个坐席的戏剧院、公共大厅及配套用房组成。外部围护钢结构壳体呈半椭球形，其平面投影东西方向长轴长度为212.20

15、米，南北方向短轴长度为143.64米，建筑物高度为46.285米，基础埋深的最深部分达到-32.5米。椭球形屋面主要采用钛金属板饰面，中部为渐开式玻璃幕墙。椭球壳体外环绕人工湖，湖面面积达35500平方米，各种通道和入口都设在水面下。 国家大剧院高46.68米，比人民大会堂略低3.32米。但其实际高度要比人民大会堂高很多，因为国家大剧院地下的高度有10层楼那么高，其60的建筑在地下。 工程于2001年12月13日开工，于2007年9月建成。建筑面积(万)：25.8座席数：永久座席80000个，临时性座席20000个 赛时功能：田径、足球、标枪、链球、铁饼赛后功能：国际国内体育比赛和文化、娱乐活

16、动国家体育场(“鸟巢”)是2008年北京奥运会主体育场。由2001年普利茨克奖获得者赫尔佐格、德梅隆与中国建筑师李兴刚等合作完成的巨型体育场设计，形态如同孕育生命的“巢”，它更像一个摇篮，寄托着人类对未来的希望。设计者们对这个国家体育场没有做任何多余的处理，只是坦率地把结构暴露在外，因而自然形成了建筑的外观。国家体育场于2003年12月24日开工建设，2004年7月30日因设计调整而暂时停工，同年12月27日恢复施工，2008年3月完工。工程总造价22.67亿元。“鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成，共有24根桁架柱。国家体育场建筑顶面呈鞍形，长轴为332.3米，短轴为296.4米，最高点

17、高度为68.5米，最低点高度为42.8米。体育场外壳采用可作为填充物的气垫膜，使屋顶达到完全防水的要求，阳光可以穿过透明的屋顶满足室内草坪的生长需要。比赛时，看台是可以通过多种方式进行变化的，可以满足不同时期不同观众量的要求，奥运期间的20，000个临时座席分布在体育场的最上端，且能保证每个人都能清楚的看到整个赛场。入口、出口及人群流动通过流线区域的合理划分和设计得了完美得到的解决。鸟巢设计中充分体现了人文关怀，碗状座席环抱着赛场的收拢结构，上下层之间错落有致，无论观众坐在哪个位置，和赛场中心点之间的视线距离都在140米左右。 “鸟巢”的下层膜采用的吸声膜材料、钢结构构件上设置的吸声材料，以及

18、场北京29届奥运会体育场鸟巢实景内使用的电声扩音系统，这三层“特殊装置”使“巢”内的语音清晰度指标指数达到0.6这个数字保证了坐在任何位置的观众都能清晰地收听到广播。“鸟巢”的相关设计师们还运用流体力学设计，模拟出91000个人同时观赛的自然通风状况，让所有观众都能享有同样的自然光和自然通风。 “鸟巢”的观众席里，还为残障人士设置了200多个轮椅座席。这些轮椅座席比普通座席稍高，保证残障人士和普通观众有一样的视野。赛时，场内还将提供供助听器并设置无线广播系统，为有听力和视力障碍的人提供个性化的服务。体育场外壳采用可作为填充物的气垫膜，使屋顶达到完全防水的要求，阳光可以穿过透明的屋顶满足室内草坪

19、的生长需要。比赛时，看台是可以通过多种方式进行变化的，可以满足不同时期不同观众量的要求，奥运期间的20，000个临时座席分布在体育场的最上端，且能保证每个人都能清楚的看到整个赛场。入口、出口及人群流动通过流线区域的合理划分和设计得了完美得到的解决。鸟巢设计中充分体现了人文关怀，碗状座席环抱着赛场的收拢结构，上下层之间错落有致，无论观众坐在哪个位置，和赛场中心点之间的视线距离都在140米左右。 “鸟巢”的下层膜采用的吸声膜材料、钢结构构件上设置的吸声材料，以及场北京29届奥运会体育场鸟巢实景内使用的电声扩音系统，这三层“特殊装置”使“巢”内的语音清晰度指标指数达到0.6这个数字保证了坐在任何位置

20、的观众都能清晰地收听到广播。“鸟巢”的相关设计师们还运用流体力学设计，模拟出91000个人同时观赛的自然通风状况，让所有观众都能享有同样的自然光和自然通风。 “鸟巢”的观众席里，还为残障人士设置了200多个轮椅座席。这些轮椅座席比普通座席稍高，保证残障人士和普通观众有一样的视野。赛时，场内还将提供供助听器并设置无线广播系统，为有听力和视力障碍的人提供个性化的服务。国家游泳中心。2003年12月24开工，在2008年1月28日竣工。其与国家体育场(俗称鸟巢)分列于北京城市中轴线北端的两侧，共同形成相对完整的北京历史文化名城形象。国家游泳中心规划建设用地62950平方米，总建筑面积65000-80

21、000平方米，其中地下部分的建筑面积不少于15000平方米，长宽高分别为 177m 177m 30m。屋顶及外墙均采用膜结构。国家游泳中心水立方的墙体和屋盖结构创造性地采用了新型多面体空间刚架结构体系,该结构的弦杆选用矩形钢管、腹杆选用圆钢管,节点为焊接球节点.虽然结构的构成类似网架结构,但结构构件的受力状况完全不同于网架结构的二力杆,而表现为类似空腹网架的刚接梁.杆件内力包含弯矩、轴力、剪力、扭矩,弯曲应力大于轴向应力,“水立方”是世界上最大的膜结构工程， （四氟乙烯）材料质地轻巧，但强度却超乎想象，正常情况下在上面停辆一般重量的汽车都不会被压坏。“水立方”外层膜的延展性也很强，可以被拉伸到

22、本身的三到四倍。另外，气枕里面所充的是过滤过的普通空气，内部压力控制在至帕之间，不仅抗压性好而且有很好的弹性，形象地说，一个人在气枕上玩蹦床都没问题。燃点不容易起火,即便被点燃，这种材料在燃烧时并不会扩散，且无烟，无燃烧物掉落。单块膜结构气枕最大重量达到了公斤，根据功能不同其厚度为微米至微米不等（微米毫米）。五、桥隧结构的发展五、桥隧结构的发展杭州湾跨海大桥是目前世界上已建的最杭州湾跨海大桥是目前世界上已建的最长跨海大桥。大桥总投资预计超过长跨海大桥。大桥总投资预计超过140亿，其中大桥亿，其中大桥36公里，公里，118亿；北岸亿；北岸连接线连接线29.1公里，公里，17亿；南岸连接线亿；南岸

23、连接线55.3公里，公里，34亿。亿。杭州湾跨海大桥按双向六车道高速公路杭州湾跨海大桥按双向六车道高速公路设计，设计时速设计，设计时速100km/h，设计使用，设计使用年限年限100年，总投资约年，总投资约118亿元。大桥亿元。大桥设南、北两个航道，其中北航道桥为设南、北两个航道，其中北航道桥为主跨主跨448的钻石型双塔双索面钢箱梁的钻石型双塔双索面钢箱梁斜拉桥，通航标准斜拉桥，通航标准35000吨；南航道吨；南航道桥为主跨桥为主跨318的的A型单塔双索面钢箱型单塔双索面钢箱梁斜拉桥，通航标准梁斜拉桥，通航标准3000吨。除南、吨。除南、北航道桥外其余引桥采用北航道桥外其余引桥采用3080不不

24、等的预应力混凝土连续箱梁结构。等的预应力混凝土连续箱梁结构。东海大桥工程是我国第一座真正意义上的跨海大桥。东海大东海大桥工程是我国第一座真正意义上的跨海大桥。东海大桥全长约桥全长约32.5公里，其中陆上段约公里，其中陆上段约3.7公里，芦潮港新大堤至公里，芦潮港新大堤至大乌龟岛之间的海上段约大乌龟岛之间的海上段约25.3公里，大乌龟岛至小洋山岛之公里，大乌龟岛至小洋山岛之间的港桥连接段约间的港桥连接段约3.5公里。大桥按双向六车道加紧急停车带公里。大桥按双向六车道加紧急停车带的高速公路标准设计，桥宽的高速公路标准设计，桥宽31.5米，设计车速每小时米，设计车速每小时80公里，公里，设计荷载按集

25、装箱重车密排进行校验，可抗设计荷载按集装箱重车密排进行校验，可抗12级台风、七级级台风、七级地震烈度，设计基准期为地震烈度，设计基准期为100年。年。长江隧道工程。隧道起于浦东长江隧道工程。隧道起于浦东新区五好沟，穿越南港水域在新区五好沟，穿越南港水域在长兴岛西南方登陆，全长长兴岛西南方登陆，全长8.958.95公里，其中穿越水域部分达公里，其中穿越水域部分达7.57.5公里。隧道整体断面设计公里。隧道整体断面设计为上下的双管隧道，两单管间为上下的双管隧道，两单管间净距约为净距约为1616米，沿其纵向每隔米，沿其纵向每隔800800米左右设一条横向人行联米左右设一条横向人行联络通道。单管外径为

26、络通道。单管外径为15001500厘厘米，内径为米，内径为13701370厘米，内设三厘米，内设三条（条（3 33.753.75米）车道，双向米）车道，双向即六车道，设计车速为即六车道，设计车速为8080公里公里/ /小时。小时。隧道在浦东侧及长兴岛侧均设有敞开断矩形暗埋段及隧道在浦东侧及长兴岛侧均设有敞开断矩形暗埋段及22224848米深约米深约2525米的工作井。两台直径为米的工作井。两台直径为15431543厘米泥厘米泥水加气平衡盾构，从浦东侧工作井由南向北一次掘进至水加气平衡盾构，从浦东侧工作井由南向北一次掘进至长兴岛侧工作井实现隧道贯通。隧道工程共用混凝土长兴岛侧工作井实现隧道贯通。

27、隧道工程共用混凝土819100819100立方米，使用钢筋立方米，使用钢筋152214152214吨。吨。长江大桥工程。大桥起于隧道长长江大桥工程。大桥起于隧道长兴岛登陆点，沿地面横穿长兴岛，兴岛登陆点，沿地面横穿长兴岛，由长兴岛东北部跨越长江口北港由长兴岛东北部跨越长江口北港水域至崇明岛陈家镇，工程全长水域至崇明岛陈家镇，工程全长16.6516.65公里（其中接线道路公里（其中接线道路6.686.68公公里，跨江桥梁里，跨江桥梁9.979.97公里，设计车公里，设计车速速100100公里公里/ /小时）。主通航孔其小时）。主通航孔其结构形式为主跨结构形式为主跨730730米双人字形塔米双人字

28、形塔柱，分离式钢箱斜拉桥；辅通航柱，分离式钢箱斜拉桥；辅通航孔为孔为8080米米+140+140米米+140+140米米+80+80米预应米预应力钢筋混凝土连续箱梁，其余桥力钢筋混凝土连续箱梁，其余桥跨分别为跨分别为3030米、米、5050米、米、6060米、米、7070米预应力钢筋混凝土连续箱梁及米预应力钢筋混凝土连续箱梁及105105米钢混凝土组合箱梁。全桥米钢混凝土组合箱梁。全桥累计浇筑混凝土累计浇筑混凝土798284798284立方米，立方米，钢筋钢筋100952100952吨，预应力钢束吨，预应力钢束1291212912吨，钢材吨，钢材122106122106吨，填土方吨，填土方68

29、6202686202立方米。立方米。武汉长江隧道武汉长江隧道2004年年11月月28日开工。隧道总建筑长度日开工。隧道总建筑长度3630米，分米，分左、右两条隧洞，其中东线隧道长左、右两条隧洞，其中东线隧道长3295米，西线隧道长米，西线隧道长3303.6米，每米，每线各设线各设2车道，宽车道，宽7米，车道净高米，车道净高4.5米米 ，设计车速，设计车速50公里公里/小时。小时。 2006年年3月开始采用盾构设备掘进，日掘进月开始采用盾构设备掘进，日掘进8 -10米，到武昌江边时入地深度米，到武昌江边时入地深度可达可达30 -40米。米。2008年年4月月19日，武汉长江隧道双线成功贯通。日，

30、武汉长江隧道双线成功贯通。2008年年12月月28日进行试通车，调试运行期日进行试通车，调试运行期3个月，每天运行个月，每天运行18个小时，个小时，2009年年3月至月至2010年年3月为试运行期，月为试运行期，2010年年4月正式通车。月正式通车。巫山长江大桥又名巫峡长江大桥，公路桥，是一座巫山长江大桥又名巫峡长江大桥，公路桥，是一座钢管中承式拱桥钢管中承式拱桥，项目总投资项目总投资1.961.96亿元。大桥全长亿元。大桥全长612.2612.2米，桥面净宽米，桥面净宽1919米，双向米，双向4 4车车道，主跨道，主跨492492米。大桥引道全长米。大桥引道全长7.47.4千米，路基宽千米，路基宽812812米，为山岭重米，为山岭重丘二级路。它被称为丘二级路。它被称为“渝东门户桥渝东门户桥”、“渝东第一桥渝东第一桥”。20012001年年1212