理论教育 建筑施工技术:我国的发展

建筑施工技术:我国的发展

时间:2023-08-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:从现存的北京故宫等建筑来看,表明我国的古代建筑技术已达到很高的水平。改革开放以后,我国的建筑施工技术发展很快,建成了大量的大型工业设施,如上海宝山钢铁总公司、上海石油化工总公司、秦山和大亚湾核电站等。我国不但掌握了施工大型工业设施和高层民用建筑的成套技术,而且在软土地基处理技术、深基坑支护技术、预应力技术、特种结构施工技术和计算机应用等方面也有很大的发展。

建筑施工技术:我国的发展

我国是一个历史悠久的文明古国,在世界科学文化的发展史上,我国人民有过极为卓越的贡献。在建筑施工技术方面,同样有巨大的成就。早在新石器时代,就使用了红烧土、白灰粉及混合土等复合材料。在商代,我国已开始用水测定水平,用土夯筑城墙,开始在墙壁上进行涂饰。以木构架结构为主的宫殿庙堂建筑也有了发展,并已开始使用柱、额、梁、枋、斗拱等构件和陶制版瓦、筒瓦以及陶制下水管。在春秋、战国、秦、汉时代,砌筑技术有很大发展,已有方砖、空心砖和装饰性条砖,还用特制的楔形砖和企口砖砌筑拱券和穹窿,此时还有了精巧的榫卯。至两晋、南北朝,木塔的建造显示木结构施工技术得到进一步发展,云冈石窟的开凿等表明石工技术发展到一定水平,砖石结构开始大规模运用于地面建筑。隋、唐、五代,土、石、砖、瓦、石灰、钢铁、矿物颜料和油漆的应用技术已趋熟练,唐代大规模城市建设,表明建筑施工技术已达到相当高的水平。两宋时代,开始在基础下打桩,室内装饰方面也趋更加华丽。至元、明、清,已能用夯土墙内加竹筋的办法建造三、四层楼房,砖券结构得到普及,木构架的整体性加强了,馏金、玻璃等用于建筑,丰富了装饰手法。从现存的北京故宫等建筑来看,表明我国的古代建筑技术已达到很高的水平。

鸦片战争以后,我国的建筑施工技术发展缓慢,虽在沿海一些大城市出现了少量的钢铁和混凝土建造的现代化建筑工程,但多数由外国建筑公司承建,我国私人营造厂虽也有所发展,但规模小,技术装备较差,技术进步缓慢。

新中国建立后,我国的建筑业起了根本的变化,施工力量由1949年初的20万人左右,至1998年底全国施工企业发展到45634家,从业人数20.30万人,成为一支力量雄厚的建设队伍;建筑安装工程量由“第一个五年计划”完成550亿元,至“第八个五年计划”已完成39263亿元;至1998年末,全国建筑企业具有各种建筑机械设备总台数达583.4万台,总功率达56.5万kW;机械设备净值达1040.7亿元;技术装备率人均达5127元,动力装备率人均达4.26kW。目前,建筑业增加值国内生产总值中,仅次于农业、工业和商业,列第四位,已成为我国的支柱产业。

解放后40多年间,先是建设了鞍山钢铁公司、长春汽车厂等1000多个规模宏大的工矿企业;还有在北京建设了人民大会堂、北京火车站、中国历史博物馆等结构复杂、规模巨大、功能要求严格、装饰标准高的十大建筑;随后更有大量的高层居住建筑和公共建筑建成,如1959年建成的北京民族饭店(14层)、民航大楼(16层),60年代建成的广州宾馆(27层,高度87m),70年代建成的最高建筑——广州白云宾馆(33层,117m)等。

改革开放以后,我国的建筑施工技术发展很快,建成了大量的大型工业设施,如上海宝山钢铁总公司、上海石油化工总公司、秦山和大亚湾核电站等。还建成了8000多幢20层以上的高层建筑,现代化的旅游、办公设施,其中有代表性的是:北京饭店长城饭店、金陵饭店、上海新锦江宾馆(46层,高153m,钢框架、钢混剪力墙)、静安希尔顿宾馆(43层,高144m,RC核心筒、外框钢结构)、深圳国贸中心(50层,高160m)、上海浦东国际金融大厦(53层,高230m,RC核芯筒、外框钢结构)、广东国际大厦(63层,高199m,RC结构)、北京京广中心(57层,高208m,钢框架、带边框RC剪力墙)、深圳赛格广场(70层,高278.6m,RC核心筒、外框钢管混凝土)、广州中信大厦(80层,高322m,RC框架-筒体结构)、深圳地王大厦(81层,高325m,S+RC框架-筒体结构)、上海金茂大厦(88层,高395m,RC核芯筒、外框型钢混凝土柱及钢柱)等。还建成了大量大跨度的厂房和现代化的公共建筑,如第一汽车制造厂的高尔夫轿车安装车间(189.4m×421.6m,世界面积最大的平板网架结构)、首都机场、上海浦东机场、北京西客站、北京亚运村、上海八万人体育馆(看台挑篷采用钢骨架支承的膜结构)等。还建成了大量的高耸构筑物和特种结构,如高412m的天津电视塔、高468m的上海东方明珠电视塔等。近些年还建成了智能化建筑和生态建筑。这些现代建筑的建成,都集中体现了我国建筑施工技术已达到很高的水平。

我国不但掌握了施工大型工业设施和高层民用建筑的成套技术,而且在软土地基处理技术、深基坑支护技术、预应力技术、特种结构施工技术和计算机应用等方面也有很大的发展。

软土地基处理方面,开发了高压旋喷、压力注浆、振冲法、深层搅拌、强夯法、砂桩、素混凝土桩等新技术。

深基础工程方面,发展了超大直径超深的钻孔灌注桩(目前挖孔桩最大直径已达8m,钻孔桩最大直径已达5m,灌注桩最大孔深已突破150m)、预应力管桩(最大直径达1.3m)、钢桩、大吨位静压预制桩(最大压桩力达6000kN)、沉井、沉箱、地下连续墙和逆作法等技术,成功地解决了在软土地基中建造高重建筑物的难题。

土石方工程方面,实现了土石方机械化施工和电子计算机调配土方,发展了喷射井点、真空深井、水平辐射井点、井点回灌技术和控制爆破技术等。(www.daowen.com)

深基坑支护方面,发展了预应力土锚杆、土钉墙、逆作拱墙、SMW工法和内撑体系等新技术。

钢筋施工技术方面,对粗钢筋连接技术有了新的突破,开发了电渣压力焊、气压焊、冷压套筒连接、锥螺纹连接和等强直螺纹连接等新技术;采用了数字程序调直剪切机、光点控制点焊机、钢筋冷拉联动线,实现了钢筋加工工艺的机械化和自动化;生产和应用了高强度低松弛高强钢丝、冷轧钢筋、冷轧扭钢筋和钢绞线等,并已开始推广使用“新Ⅲ级”钢筋和预应力钢绞线;在应用电子计算机进行钢筋优化配料方面也取得了一定的进展。

模板技术方面,开发了组合钢模板、钢框胶合板模板技术,形成了与扣件式钢管脚手架、碗扣式钢管脚手架、门形脚手架等通用的模板支撑体系和模板早拆体系,已发展并形成了各种竖向模板与脚手体系,例如滑模体系、爬模体系、整体或提升模板体系等。如北京电视塔和天津电视塔为滑模最高的筒体结构;武汉国贸大厦是墙柱梁整体滑升的最大滑模工程,平台面积为2300m2,结构高度为200m。深圳地王大厦上部结构施工时采用大吨位、大行程千斤顶整体直爬模技术,平均每一标准层仅用2.75天;黄浦江上的三座大桥以及武汉、广东的几座大桥都采用了爬模技术。东方明珠电视塔及金茂大厦等工程则采用了升板机整体式提升模板脚手体系,其最高施工速度为一个月13层。

混凝土施工技术方面,实现了搅拌站上料机械化、称量自动化和搅拌自动化或半自动化,扩大了商品混凝土应用范围,我国大中城市商品混凝土分别达90%和70%,年商品混凝土量达3000万m3。同时,推广了混凝土强制搅拌、高频振动、真空密实、混凝土搅拌运输车和混凝土泵等新工艺,目前我国一次泵送混凝土最大垂直距离达382.5m(金茂大厦),最大水平距离达1000m。碾压混凝土、纤维增强混凝土、高性能混凝土、聚合物混凝土、轻混凝土、膨胀混凝土、流态混凝土、喷射混凝土等新型混凝土的出现和高效减水剂、外加剂的应用,引起了混凝土工艺很大的变化,也大大改善了混凝土的物理力学性能。目前,我国混凝土强度等级已用到C50~C70,个别已用到C80(如北京静安中心大厦和辽宁物产大厦等采用了C80混凝土);大体积混凝土浇筑实现了一次浇筑达10000m3以上而无裂缝出现。

预应力混凝土施工技术方面,不但发展了折线张拉、曲线张拉、无粘结预应力、整体预应力等新工艺,特别是在高耸构筑物中采用竖向预应力(如高318m的南京电视塔、北京电视塔和高468m的东方明珠电视塔)已达到世界先进水平,并开始向预应力钢结构迈进。如北京新客站5000t屋盖采用了预应力钢结构,上海八万人体育场288.4m×274.4m看台的周边采用了马鞍形环状预应力空间钢结构。体外预应力配筋已在国内逐步兴起,如石家庄市东方购物中心裙房八层展厅18m大梁即已采用体外预应力配筋。它具有较无粘结预应力配筋更便于调整预应力的优点,同时对其锈蚀情况比较容易监测。

大型结构吊装技术有了很大的发展,已从传统的机械吊装向大型化与多机组吊装方向发展,实现了大吨位、大跨度、大面积、超高空结构的整体提升和安装。例如,采用45m跨的预应力钢屋架的北京西客站主站房门楼、上海八万人体育场等重大工程都采用了计算机控制、钢绞线承重、液压整体提升方法安装就位,顺利实施了施工难度极大的作业。上海大剧院钢屋面,重6075t,面积达9000m2;上海东方明珠电视塔天线高度118m,重450t,提升至350m高空,顶端达468m,也都是采用整体提升,并获得成功的。在大型结构吊装技术进步和发展的同时,还掌握了高层钢结构安装和连接技术。

此外,高层建筑还采用了悬挑式、吊篮式、爬升式等新型脚手架;在墙体改革、屋面和地下工程防水、装饰、工艺理论、计算机应用等方面都掌握了许多新技术,有力地推动了我国建筑施工技术的发展。

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