施工技术

来源: 建筑网  2017-08-25 09:40

摘要:什么是建筑施工技术,建筑施工技术的研究方向以及发展情况是怎样的,下面建筑网为大家介绍

以下是中国建筑网给大家带来的关于建筑施工技术的相关内容,以供参考。

一、建筑施工技术的研究对象

今天的中国已经进入经济发展的快车道。社会主义市场经济体制正在建立与完善,国民经济持续、高速、平稳发展,科教兴国战略方针深入人心。改革开放使中国城乡结构发生了重大的变化,城市化推动了基本建设的规模与发展速度。为了适应国家建设需要,发展知识经济、提倡技术创新,高等教育必须培养大量的既懂建筑技术,又了解建筑艺术,重视环境和生态,有着较高人文素质的新型的建筑施工管理和技术人才。

建筑安装工程在基本建设中占有重要的地位,约占基本建设总投资的60%左右,完成基本建设的任务,首先要出色地完成建筑安装工程的施工任务。

建筑安装工程的施工是由多个工种工程组成的,包括土石方工程、砌筑工程、钢筋混凝土工程、预应力混凝土工程、结构安装工程、屋面和地下防水工程、装饰工程等。根据工程实际情况,每个工种工程又可以采用不同的施工方法、不同的施工技术和机械设备、不同的劳动组合方式进行施工。施工方案选择的依据是施工对象的特点、规模、气候条件、工程地质和水文地质条件、技术和机械设备条件、材料供应状况等。

建筑施工技术是研究建筑工程中主要工种工程的施工规律、施工工艺原理和施工方法的学科。即根据工程具体条件,选择合理的施工方案,运用先进的生产技术,达到控制工程造价、缩短工期、保证工程质量、降低工程成本的目的,实现技术与经济的统一。

鉴于建筑产品生产的特殊性,建筑工程的高等教育从科学形式到人才培养模式,都与其他行业有区别。建筑施工技术作为一门学科,要求学生了解和掌握建筑工程各工种工程的常规施工工艺、施工技术措施和施工方法;根据不同施工对象的特点拟定合理的、切实可行的施工方案,满足技术经济、工程质量标准和施工工期的要求;掌握常用施工机械和施工工器具的性能并能合理地选用;启发学生在传统工艺的基础上,优化工艺过程,进行技术改造和技术创新;尽可能多地掌握新工艺、新技术、新材料,了解本学科国内外的发展趋势和有关工程技术信息。

建筑施工技术是一门综合性较强的专业技术课程,涉及工程测量学、建筑材料学、房屋建筑学、工程力学、工程结构学、工程机械、建筑电工、建筑施工组织学、工程预算和工程管理学等学科知识;建筑施工技术的实践性和应用性很强,学科发展迅速,必须采用理论联系实际的学习方法,采用课堂理论教学,现场教学,参观、习题课、课程设计、多媒体教学,生产实习等多种教学方法和教学手段。

二、建筑施工技术概述

掌握建筑施工技术及其应用,首先应了解建筑产品的特点和建筑产品生产活动所特有的规律性。施工技术是在建筑产品生产的过程中形成并得到应用和发展的,是现代科学技术和建筑产品生产实践相结合的产物。

(一)建筑产品及其生产的特点建筑企业通过施工活动生产出来的产品称为建筑产品。建筑产品分为建筑物和构筑物两大类建筑物一般是指人们可以直接在其内部进行生产和生活的建筑产品,而人们不能直接在内部进行生产和生活的建筑产品则称为构筑物(如烟囱、水池、挡土墙等)。建筑产品本身及其生产过程都具有与其他工业产品不同额特点。

工程院院士叶可明先生撰文归纳建筑产品的特点时说:“建筑产品的差异是一切产品之最,建筑物的单一性决定了建筑施工没有固定不变的模式。”“因地制宜是建筑施工的基本原则。”“没有一种工业产品可与建筑产品比体重。一幢大楼几百米高、几十万平方米建筑面积。生产一个产品要动用成百上千台设备与成千上万名员工,从开工到竣工,少则数月、多达几年。其生产过程是通过不断变换的人流将物资有机地凝聚成逐步扩大的产品,最终产品是一个需要符合一系列功能的统一体,所以建筑产品的生产是一个‘多维的’系统工程。人、机、物在产品所给定的空间与时间中被调度安排,选择是否得当将直接影响着效率、效益与产品质量。”“建筑产品具有单一性、固定性、庞大性。”

1.建筑产品的特点

(1)建筑产品的单一性 现代建筑正向着高技术、智能化方向发展。现代建筑工程无论在技术上,还是在艺术上,其复杂性、先进性、工程技术和建筑艺术的高度结合等方面,都是以往时代所不能比拟的。

建筑产品既要满足人们的物质要求,又要满足人们的精神需求,建筑产品具有物质和精神的双重属性。建筑产品不仅要满足复杂的使用功能,还具有艺术价值,体现出地域特征、民族风格和文化背景、影响着人们生存的条件和生活的方方面面。反映物质文明和精神文明所达到的程度,体现和反映建筑设计者的水平和技术以及建设者的欣赏能力和专业技能。建筑产品在建筑形式、建筑规模、结构构造、装饰、环境条件和施工条件等方面存在差异。因此,每一幢建筑物都会成为一件独立的、个性化的产品,而与其他的建筑物有所区别,也就是说建筑产品具有生产的单一性(或称建筑产品形式上的多样性)。

(2)建筑产品的固定性 建筑产品都是由自然地面以下的基础和自然地面以上的主体两部分组成。基础承受其全部荷载,并传给地基,同时将主体固定在地面上。任何建筑产品都是在选定的地点建造和使用。一般情况下,它与选定地点的土地不可分割,从建造开始直至拆除均不能移动。所以,建筑产品的建造和使用地点是同一的,即在空间上是固定的。

(3)建筑产品的庞大性 建筑产品为人们提供生活和生产的活动空间,或满足某些其他使用功能。建造一个建筑产品需要大量的建筑材料、制成品、构件和配件。因此一般的建筑产品要占用大量的土地和空间。没有任何其他工业产品可以与建筑产品比体积。

建筑产品是人类智慧和财富的结晶,是艺术和技术结合的产物。世界上许多著名的建筑物已经成为一座城市的标志,甚至是一个国家的象征。

2.建筑产品生产的特点

由于建筑产品本身的特点,决定了建筑产品过程具有以下特点。

(1)建筑产品生产的流动性

建筑产品在空间上的固定性决定了建筑产品生产的流动性。在建筑产品的生产中,工人及其使用的机具和材料等,不仅要随着建筑产品建造地点的不同而流动。在施工项目的施工准备阶段,要编制周密的施工组织设计,划分施工区域或施工段,使流动生产的工人及其使用的机具和材料相互协调配合,使建筑产品的生产能够连续均衡地进行。

(2)建筑产品生产的单件性

建筑产品的固定性和类型的多样性决定了建筑产品生产的单件性,每个建筑产品应在国家或地区的统一规划内,根据其使用功能,在选定的地点单独设计和单独施工。即使是选用标准设计、通用构件或配件,由于建筑产品所在地区的自然、技术、经济条件的不同,其施工组织和施工方法等也会因地而异,有所区别,根据工期要求和施工条件而单独确定,从而使个体建筑产品的生产如同手工工艺品的制作,具有单件性。

(3)建筑产品生产的地区性

由于建筑产品的固定性决定了同一使用功能的建筑产品因其建造地点不同,也会受到地区的自然、技术、经济和社会条件的约束,从而使其建筑形式、结构、装饰设计、材料和施工组织等均不相同。因此建筑产品的生产具有地区性。

(4)建筑产品的周期长

建筑产品的固定性和庞大性决定了建筑产品的生产周期较长。因为建筑产品提醒庞大、技术复杂,其最终产品的建成必然要耗费大量的人力、物力和财力。同时,建筑产品的生产过程还要受到工艺流程和生产程序的制约,是各专业、各工种间必须按照合理的施工顺序配合与衔接。同样由于建筑产品的固定性,使施工活动的空间具有局限性,从而导致建筑产品生产具有成产周期长、占用流动资金大的特点。

(5)建筑产品生产的露天作业多

建筑产品的固定性和庞大性,使建筑产品不可能像其他工业产品那样在工厂、车间内直接生产。即使建筑产品生产达到高度的工业化水平,仍然需要在施工现场进行总装配,才能形成最终的建筑产品。所以,建筑产品的生产多数在露天进行。

(6)建筑产品生产的高空作业多 建筑产品体积庞大,随着高层建筑物的施工日益增多,建筑产品生产高空作业多的特点日益明显。

(7)建筑产品生产的协作单位多 建筑产品生产过程复杂、涉及面宽。在建筑企业内部,要在不同时期和不同建筑产品上组织多专业、多工种的综合作业。在建筑企业的外部,需要与不同种类的专门企业以及城市规划、土地征用、勘察设计、公安消防、公用事业、环境保护、质量监督、科研试验、交通运输、银行保险、物资供应等单位和政府建设主管部门等协作配合。

(二)建筑施工阶段的划分

施工单位从接受施工任务到工程竣工验收,一般可分为施工任务、施工规划、施工准备、组织施工和竣工验收等五个阶段。其先后顺序和内容如下:

1.确定施工任务阶段

建筑施工企业承接施工任务的方式主要有三种:一是国家或上级主管单位统一安排、直接下达的任务;二是建筑施工企业主动对外承接的任务或是建设单位主动委托的任务;三是参加社会公开投标而中标得到的任务。在市场经济条件下,建筑施工企业和建设单位自行承接和委托的方式较多。实行招标投标的方式承包和发包建筑施工任务,是建筑业和基本建设管理体制改革的一项重要措施。

承接施工项目时,施工单位必须同建设单位签订施工合同。施工合同是建设单位与施工单位根据《经济合同法》、《建筑安装工程承包合同条例》以及有关规定而签订的具有法律效力的文件。双方必须严格履行合同,任何一方违约给对方造成经济损失,都要负法律责任并进行赔偿。

2.施工阶段规划

企业与建设单位签订施工合同后,施工总承包单位在调查研究、分析资料的基础上,拟订施工规划,编制施工组织设计,部署施工力量,安排施工总进度,确定主要工程项目的施工方案,规划整个施工现场,统筹安排,做好全面施工规划,经批准后,组织人员进入现场,与建设单位密切配合,做好施工规划中确定的各项施工准备工作,为建设项目全面正式开工创造条件。

3.施工准备工作

施工准备工作是建筑施工顺利进行的根本保证。施工准备工作主要包括技术准备、物资准备、劳动组织准备、施工现场准备和场外准备。建立现场管理机构,组织图纸会审,开展技术培训,编制和报批单位工程施工组织设计、施工图预算和施工预算;组织材料、构配件的生产和加工运输,组织施工机具进场,搭设临时建筑物,调遣施工队伍,拆迁原有建筑物,搞好“三通一平”(通水、通电、通道路和平整场地),进行场地勘测和建筑物定位放线等准备工作。完成上述施工准备工作后,施工单位即可向主管部门提交开工报告。

4.组织施工阶段

组织施工阶段是建筑施工全过程的高潮,是建筑产品的制作、加工和生产过程。它必须在开工报告批准后方可实施。施工单位必须严格按照设计图纸的要求,采用施工组织规定的方法和技术措施,完成全部的单项、单位、分部、分项工程施工任务。这个过程决定了建筑产品的质量、成本以及建筑施工企业的经济效益。因此,在施工中要跟踪检查,实施工程进度、工程质量和工程成本的控制,达到预期的目标。

施工过程中,往往有多单位、多专业进行协作,必须加强现场指挥、调度,进行多方面的平衡、协调,全面地统筹、安排,组织均衡、连续的施工作业。

5.竣工验收阶段

竣工验收、交付使用是建筑施工的最后阶段。在此阶段对工程项目进行全面检查验收,绘制竣工图,将有关建筑物合理使用、维护、改建、扩建的参考文件和资料等提交建设单位保存,入档备查、备用。

(三)建筑施工的基本原则

建筑工程施工应遵循以下基本原则

(1)先进的施工技术与科学的施工管理相结合,是提高建筑施工企业生产经营管理水平、提高劳动生产率、保证工程质量、缩短工期、降低工程成本的重要途径。为此,在编制施工组织设计时,应广泛地采用国内外先进的施工技术和科学的施工管理方法。

(2)建筑施工工艺及其技术规律,是分部、分项工程施工固有的客观规律。分部、分项工程施工中的每一道工序,既不能省略,其次序也不能颠倒。因此,施工中必须严格遵循建筑施工工艺及其技术规律。

一个工程项目可以划分为单项工程、单位工程、分部工程和分项工程等几个层次,其划分的远侧和方法按国家现行规范《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)执行。

(3)建筑施工顺序,一般是指分部、分项工程施工的先后次序。建筑产品的生产活动受到时间和空间(作业面)的制约,在同一作业面上,前面的工作不完成,后面的工作就不能开始;此外,工序的衔接有着必然的逻辑性和技术上的合理性。在建筑安装工程施工中,合理的施工顺序主要包括以下几方面的要求。

1.先进行施工准备,后开始正式施工。施工准备是生产、施工活动正常进行的保证。如果准备工作不充分而贸然施工,会引起混乱,造成某些资源浪费,甚至会使施工中断。

2.先进行全场性工程施工,后进行各单项工程或单位工程施工。平整场地、敷设管线、架设电缆、修筑道路灯全场性工程应先进行施工,以便为后续工程提供供电、供水和场内运输条 件,有利于文明施工和节省临时设施费用。

3.先进行地下工程施工,后进行地面工程施工。地下工程应按先深后浅进行施工。

4.主体结构工程施工在前,维护工程、装饰工程施工在后。

5.管线工程应按先场外、后场内的顺序进行施工。

除此之外,施工顺序还与选择的施工方案有关。例如,以装配式单层工业厂房为例,有“开敞式”和“封闭式”两种不同的施工方案。“开敞式”施工,是指厂房的设备基础先于厂房的主体结构施工。“封闭式”施工则与之相反。采用何种方案施工要根据工程本身情况和自然条件等因素确定。例如,当厂房的设备基础与柱基础紧密毗连,或设备基础深于柱基础时,宜采用“开敞式”施工,即先做设备基础(与柱基础同时施工或先于柱基础施工),后建厂房结构。其优点是:土方工程施工场地开阔;可提前为设备安装提供工作面;不因设备基础的德施工而影响厂房结构的稳定性。当厂房结构不属于上述情况,一般宜采用“封闭式”施工,即先建厂房结构,后作设备基础。其优点是:构件的预制和排放场地宽阔;便于选择起重机和确定起重机的开行路线;可利用厂房内的桥式吊车为设备基础施工服务;室内工程施工不受气候影响,可减少防雨防寒设施费用等。

值得注意的是,施工顺序是针对现有的施工技术水平而言的。例如,建筑物从基础开始,从下向上施工是古往今来的施工顺序,但在科技进步的今天,由于“逆筑法”施工工艺的出现,建筑物可以先施工地下室的首层(最接近地面的一层)并以其作为起点,同时向上、下两个方向施工,从而大大地缩短了工期,获得明显的经济效益。再如建筑物是庞然大物,一般是不能移动的,但现在在某种特殊需要的请跨国下,已有将整幢高楼进行整体平移的。人类的智慧和创造力不可穷尽,科学技术可以改变常规,产生新的施工工艺顺序,体现出现代施工技术对工程施工巨大的能动作用。

(4)科学安排冬、雨期施工项目,保证全年生产的连续性和均衡性。建筑施工一般都是露天作业,易受气候影响,冬、雨期的天气都不利于建筑施工的正常进行,在0℃一下或多雨天气进行施工会严重影响某些工程的质量。如不采取相应的技术措施,冬、雨期就不能连续施工。目前,由于施工技术的发展,已经有成熟的冬、雨期进行施工的项目应做好安排,采取先进的冬、雨期施工技术措施,确保工程施工的质量,并尽可能降低施工费用。

(5)合理地布置施工平面图,尽量减少施工临时设施,合理储备物资,缩短物资运输距离,减少物资的二次搬运,尽量利用施工现场原有的房屋和道路为施工服务等,对于降低工程施工的成本十分重要。因此在组织工程项目施工时,对大型临时设施的用途、数量和建造方式要进行技术经济分析和可行性研究,在满足施工需要的前提下,使其数量最少和造价最低,并能够在施工中周转或多次使用。

(6)贯彻工厂预制和现场预制相结合的方针,提高建筑产品的工业化程度。建筑技术进步的重要标志之一,是建筑构件生产的工厂化和建筑结构的装配化。提高建筑结构的预制装配程度是建筑工业化的必由之路。

在选择预制构件加工方法时,应根据构件的种类、运输和安装条件以及建工生产的水平等因素,进行技术经济比较,合理地决定工厂预制构件的种类,贯彻工厂预制和现场预制相结合的方针,获得最佳的效果。

(7)充分利用现有机械设备,提高机械化程度。建筑产品生产需要大量的劳动力,在建筑施工过程中,应尽量用机械化施工代替手工操作,这是建筑技术进步额另一个重要标志。尤其是大面积的平整场地、大型土石方工程、大批量的装卸和运输、大型钢筋混凝土构件或钢结构构件的制作和安装等,提高这些工程施工的机械化水平,对于改善劳动条件、减轻劳动强度和提高劳动生产率是极为重要的。

目前中国建筑施工企业的技术装备条件还比较落后,不能完全满足生产施工的需求。为此,在组织工程项目施工时,要结合当地条件和工程实际情况,充分利用现有的机械设备。在选择施工方法时,要进行技术经济比较,宜采用大型机械使用和中、小型机械使用相结合,机械化施工和半机械化施工相结合,尽量扩大机械施工范围,提高机械化施工程度。同时,要充分发挥机械设备的生产率,保持其作业的连续性,提高机械设备的利用率。

(8)建筑产品生产需要大量的建筑材料、成品、半成品、构(配)件等各种物资,其种类繁多,数量庞大。物资运输费用在工程成本中所占比重相当可观,因此,在组织工程项目施工时,要尽量采用当地资源,以缩短运距;还应选择经济合理的运输方式、运输工具和运输线路,使运输费用降至最低。同时,各种物资的储存数量、储存方式都必须科学合理。在保证正常供应的前提下,其储存数量宜尽可能少,从而达到减少仓容和堆场用地面积、降低工程成本、提高工程项目经济效益的目的。

综上所述,为了保证工程质量、缩短工期、降低工程成本,必须在组织工程项目施工的过程中,认真贯彻执行上述建筑施工的基本原则,从而提高建筑企业的经营管理水平,取得良好的经济效益、环境效益和社会效益。

三、中国建筑施工技术的发展概况

近年来中国建筑业发展迅猛,建筑业在国民经济中占有举足轻重的地位。建筑施工技术领域取得了令世人瞩目的发展,一大批单项施工技术赶上或超过发达国家,在总体上也接近了发达国家水平。人工地基、基坑支护、大体积混凝土、逆筑法施工、新型模板、高性能混凝土、机构吊装鞥方面的成就突出。

改革开放为中国建筑业注入了前所未有的生机和活力,一系列有标志性意义的高层和超高层建筑先后落成。如深圳地王大厦81层、高325m;广州中天大厦80层、高322m;上海金茂大厦88层、高420.5m;上海东方明珠468m,位居世界第三。

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