本書是高校與企業(yè)、行業(yè)合作,按照*新的國家相關規(guī)范和標準進行編寫的,編入了BIM與綠色施工的相關內(nèi)容,突出了教材的實踐性、實用性與適用性。
全書共17章,內(nèi)容包括緒論、土方工程、地基處理與樁基礎工程、鋼筋工程、模板工程、混凝土工程、預應力工程、鋼結構制作與安裝、結構安裝工程、砌體與腳手架工程、防水與保溫工程、裝飾工程、施工組織、網(wǎng)絡計劃技術、施工組織設計、施工BIM應用、綠色施工。
本書從編排結構上體現(xiàn)出側重學生能力的培養(yǎng),體現(xiàn)了CDIO工程教育理念。每章設計了問題引入、復習思考題、應用訓練,目的在于增加工程興趣,提高工程應用能力。本書主要用于地方應用型本科高校、高職高專院校土木工程專業(yè)、工程管理專業(yè)及相關專業(yè)教學,也可作為相關崗位培訓和土木施工技術人員的參考書。
前言
“功夫在詩外”,詩人陸游在傳授寫詩的經(jīng)驗時說,初作詩只知道在辭藻、技巧、形式上下功夫,到了中年才領悟到詩應該注重內(nèi)容、意境。陸游在另一首詩中又說“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”,強調(diào)“躬行”的重要性,要到生活中去體驗和實踐。
學習知識也是如此。土木工程施工的范圍很廣,涵蓋了房屋建筑工程、隧道及地下空間結構、市政公用工程、交通橋梁工程等。土木工程施工又是一門綜合性、實踐性很強的課程,涉及力學、建筑材料、結構工程、工程機械等方方面面,并且在工程實踐中不斷更新與發(fā)展,特別是近年來我國施工技術發(fā)展很快。
另一方面,土木工程專業(yè)畢業(yè)生在如此寬廣的領域從事施工技術及管理工作,傳統(tǒng)教學過程中的一些弊端也不斷顯現(xiàn)。在這種背景下,一些院校提出了建設地方應用型本科院校的構想,實際的出發(fā)點是提高學生的工程應用能力。國際上對工程教育理論的研究已有很好的成果,如麻省理工學院和瑞典皇家工學院等創(chuàng)立的CDIO工程教育理念:構思(Conceive)、設計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運作(Operate),讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程。經(jīng)驗表明,在工程實踐中學到的知識最扎實,可成為工程師終生難忘的工程經(jīng)歷,即人們常說的“工程經(jīng)驗”,這也是CDIO理論的精華所在:做中學。CDIO理論對土木工程施工無疑是非常理想的可借鑒的教育教學模式,實現(xiàn)這種模式需要兩個重要前提:一是具有接近真實環(huán)境的現(xiàn)場教學條件;二是具有豐富工程經(jīng)歷和教學理論的雙師型教師,這也是我國一些應用型院校建設所努力改革的方向。
教育工作者的職責是教書育人,不只是教書,更重要的是育人。在土木工程施工課程中,不只是要傳授知識,也不只是訓練和提升學生的能力,還要培養(yǎng)學生一種精神:吃苦耐勞、腳踏實地、認真負責、終身學習的工程精神。這種工程精神對土木工程施工從業(yè)者尤為重要。這也體現(xiàn)了陸游所說的“功夫在詩外”。土木施工技術發(fā)展迅速,一個標志性工程的誕生均會產(chǎn)生一些新的施工技術,另外,建筑材料更新也很快,同時受社會環(huán)境的影響較大。土木工程施工需要及時更新。同時,信息技術的發(fā)展提供了更多的獲取知識的渠道,教學內(nèi)容、教學方式均會受到較大的沖擊。這就對教學提出了更高的要求:不僅要體現(xiàn)知識點,還要側重能力的培養(yǎng),土木工程施工要培養(yǎng)學生一種“系統(tǒng)的思維能力”。施工中的每一道工序都涉及“人員、機械、材料、方法、環(huán)境”五個要素,是一個有機的整體。課堂教學中的難點是缺少實踐條件,學生對施工的對象沒有感性認識,造成學習效果不好。需要在教學環(huán)節(jié)注重培養(yǎng)學生的工程思維能力,并采用現(xiàn)場教學或教學錄像的方式增加感性認識。
編者基于近二十年的工程經(jīng)歷,提出了“嘗試(Try)-學習(Study)-指導(Instruct)-實踐(Practice)”(TSIP)的教學理念。其中,“嘗試”環(huán)節(jié)教師提出有啟發(fā)性的問題引導學生思考,“學習”環(huán)節(jié)需要學生主動地查閱資料與文獻,“指導”環(huán)節(jié)是教師有針對性地教,“實踐”環(huán)節(jié)是學生的應用與訓練。TSIP理念以學生為主體,在“做”中學,本書在編排上設計了問題引入、復習思考題、應用訓練,充分體現(xiàn)了CDIO工程教育的理念。
本書由常熟理工學院、蘇州大學、江蘇金土木建設集團有限公司、中聯(lián)世紀建設集團、常熟市三恒建材有限責任公司共同編寫。閆晶編寫第1章、第5章,唐強編寫第3章,李云編寫第8章,李國文編寫第9章、第10章,吳建明編寫第11章,溫惠清編寫第12章、第13章,滕斌編寫第15章、第16章,其余部分由尹立新編寫并負責總體協(xié)調(diào)與策劃。中聯(lián)世紀建設集團總工閆立、常熟住建局薛國強兩位教授級高級工程師對本書進行了審定,并提供了寶貴的工程資料。本書引入建筑施工企業(yè)參編,一是可以提供來源于工程實踐的一手資料,二是架起學校與企業(yè)聯(lián)系的橋梁。
本書內(nèi)容是編者近二十年的工程經(jīng)驗總結,編排思路體現(xiàn)了近年從事教學改革的研究成果,在內(nèi)容上也有所創(chuàng)新。書中不足之處歡迎讀者提出寶貴意見和批評指正(郵箱:yinlixin735@163.com),在此表示衷心的感謝。本書編寫過程中參考了有關文獻和資料,在此對文獻、資料的作者及出版社致以深深的謝意!
編者
前言
第1章緒論1
1.1土木工程施工發(fā)展概況1
1.2土木工程施工依據(jù)的標準及規(guī)范2
1.3本門課程的主要內(nèi)容3
1.4學好本門課程的建議3
復習思考題4
應用訓練4
第2章土方工程5
2.1土方工程概述5
2.1.1土方工程施工流程5
2.1.2土方工程施工特點5
2.1.3土方工程施工準備6
2.1.4土的工程分類6
2.1.5土的工程性質(zhì)7
2.2場地平整9
2.2.1場地平整的要求9
2.2.2場地平整土方工程量計算9
2.2.3場地平整土方調(diào)配16
2.3排水與降水16
2.3.1排水與降水概述16
2.3.2集水坑降水法16
2.3.3井點降水法18
2.3.4輕型井點降水的設計與施工19
2.3.5降水對周邊環(huán)境的影響和防治措施28
2.4土方開挖及回填29
2.4.1土方開挖29
2.4.2土方回填35
2.5基坑支護38
2.5.1基坑支護施工方案要求38
2.5.2基坑支護結構類型39
2.5.3基坑支護結構的綜合應用46
復習思考題46
應用訓練46
第3章地基處理與樁基礎工程48
3.1地基處理工程48
3.2樁基礎工程51
3.2.1樁基礎概述51
3.2.2預制樁施工52
3.2.3混凝土灌注樁施工58
3.3樁基的檢測與驗收66
復習思考題67
應用訓練67
第4章鋼筋工程68
4.1鋼筋工程概述68
4.2鋼筋的驗收和存放69
4.3鋼筋翻樣與配料70
4.3.1鋼筋翻樣與配料的含義70
4.3.2鋼筋配料單的編制71
4.4鋼筋代換76
4.5鋼筋加工77
4.6鋼筋連接78
4.6.1鋼筋綁扎連接78
4.6.2鋼筋焊接連接78
4.6.3鋼筋機械連接80
4.6.4鋼筋接頭質(zhì)量檢驗81
4.7鋼筋安裝與驗收83
復習思考題84
應用訓練84
第5章模板工程85
5.1模板工程概述85
5.1.1模板工程的基本要求85
5.1.2模板的分類85
5.2模板工程設計90
5.2.1模板工程施工準備90
5.2.2模板工程設計依據(jù)90
5.2.3模板荷載91
5.2.4模板工程計算94
5.3模板工程安裝與拆除99
5.3.1模板工程安裝99
5.3.2模板拆除100
復習思考題101
應用訓練102
第6章混凝土工程103
6.1混凝土工程概述103
6.2混凝土制備103
6.2.1混凝土配制103
6.2.2混凝土的攪拌106
6.2.3預拌混凝土107
6.3混凝土運輸108
6.3.1混凝土運輸?shù)囊?08
6.3.2混凝土運輸工具108
6.3.3泵送混凝土109
6.4混凝土澆筑與振搗110
6.4.1混凝土的澆筑110
6.4.2后澆帶的施工112
6.4.3大體積混凝土施工112
6.4.4混凝土振搗113
6.5混凝土養(yǎng)護114
6.6混凝土質(zhì)量檢查與驗收115
6.6.1混凝土強度評定115
6.6.2現(xiàn)澆混凝土結構質(zhì)量檢查與驗收118
6.7混凝土工程冬期施工119
復習思考題120
應用訓練121
第7章預應力工程122
7.1預應力工程概述122
7.2預應力鋼材、用具及張拉設備123
7.3預應力混凝土施工124
7.3.1后張法施工124
7.3.2先張法施工127
復習思考題128
應用訓練128
第8章鋼結構制作與安裝129
8.1概述129
8.2鋼材的特性129
8.3鋼構件的制作與加工131
8.4鋼結構防腐防火132
8.5鋼結構的連接133
8.5.1鋼結構焊接133
8.5.2高強度螺栓連接134
8.6鋼結構的安裝135
復習思考題137
應用訓練137
第9章結構安裝工程138
9.1預制構件工廠化生產(chǎn)加工138
9.2單層工業(yè)廠房結構安裝工程139
9.2.1起重機的選擇139
9.2.2結構安裝方法139
9.2.3起重機的開行路線143
9.2.4構件的平面布置143
9.3多層及高層結構安裝工程144
9.4裝配式混凝土結構節(jié)點連接145
復習思考題146
應用訓練147
第10章砌體與腳手架工程148
10.1砌體工程148
10.1.1施工準備148
10.1.2磚砌體施工150
10.1.3小型砌塊施工153
10.2腳手架工程154
10.2.1腳手架工程概述154
10.2.2外腳手架155
10.2.3里腳手架158
10.3腳手架的設計與計算159
復習思考題160
應用訓練160
第11章防水與保溫工程162
11.1防水工程162
11.1.1防水材料162
11.1.2屋面防水施工164
11.1.3地下防水工程167
11.2保溫工程171
11.2.1屋面保溫工程171
11.2.2外墻保溫工程171
11.3質(zhì)量及安全控制173
復習思考題173
應用訓練174
第12章裝飾工程175
12.1抹灰工程175
12.2樓地面工程177
12.3涂料工程178
12.4門窗工程179
12.5室內(nèi)環(huán)境污染的控制181
復習思考題181
應用訓練181
第13章施工組織182
13.1施工組織概論182
13.2施工準備工作182
13.2.1技術準備182
13.2.2施工現(xiàn)場準備183
13.2.3資源及條件183
13.2.4施工組織的基本原則184
13.3流水施工185
13.3.1流水施工的組織185
13.3.2流水施工的參數(shù)186
13.3.3流水作業(yè)的基本方式187
13.3.4流水施工原理的應用188
復習思考題193
應用訓練193
第14章網(wǎng)絡計劃技術194
14.1網(wǎng)絡計劃概述194
14.2雙代號網(wǎng)絡計劃195
14.2.1雙代號網(wǎng)絡計劃的組成195
14.2.2雙代號網(wǎng)絡計劃的繪制197
14.2.3網(wǎng)絡計劃時間參數(shù)的計算201
14.3雙代號時標網(wǎng)絡計劃204
14.3.1一般規(guī)定204
14.3.2時標網(wǎng)絡計劃中時間參數(shù)確定205
14.4單代號網(wǎng)絡計劃206
14.5網(wǎng)絡計劃的優(yōu)化與控制209
14.5.1網(wǎng)絡計劃的優(yōu)化209
14.5.2網(wǎng)絡計劃的控制211
復習思考題212
應用訓練213
第15章施工組織設計215
15.1施工組織設計概述215
15.2單位工程施工組織設計編制215
15.3單位工程施工組織設計實例評析219
15.3.1某工程投標施工組織設計案例219
15.3.2施工組織設計評