一、地基基础
天然地基基础 明洪武元年(1368年)新建城墙,从今崇文门至宣武门所发现的多处墙基在深达5米的流砂层中铺15层木料,纵横交错,用铁扒钉钉牢,木料间空隙用砂土填实,以此为基础,增强了城墙的稳固。之后,灰土基础逐步广泛使用,由石灰和土按一定比例(一般为四比六或三比七)泼水拌合夯实而成。在陵墓等工程灰土中泼入江米汁,使基础更为牢固。
1953年,开始兴建北京展览馆,在全国最早采用现浇钢筋混凝土箱形基础。
1987年至1990年,兴建中央电视台发射塔,采用预应力钢筋混凝土环板基础,埋深在室外地面下15米,外径50米,内径27米,环板宽11.5米,厚3米;沿环板外侧配有16层预应力筋,每层分32束,每束由49根直径5毫米的高强钢丝组成,穿入预埋的镀锌钢管内;两端张拉锚固后,灌浆封固。
桩基础 1983年至1984年,北京图书馆(新馆)采用0.8米和1米的大直径灌注桩近1 200根,桩长10米左右,其中承重工程桩底部扩孔,用人工挖孔扩孔工艺,直径最大达2.2米,有102根工程桩,又作挡土桩用。
沉井沉箱 1970年,第二通用机械厂6000吨水压机基础由一建公司采用沉井法施工,平面13米×12.8米,壁厚下部1.3米、上部0.94米,高5.6米,需下沉11.9米,水位在地面下8米,先用机械挖上部7.7米土,制作基础,在四周装4台水泵,用直径2米的混凝土管凿孔成为花管,作积水坑抽水,继续挖土下沉至设计标高。
地下建筑 1965年7月至1969年10月,中国第一条地下铁道在北京兴建,由北京火车站至苹果园,线路全长为26.6公里,沿线共设17座车站。1971年3月至1984年9月,第二期环内城地下铁道建成通车,全长16.1公里,共设12座车站。地铁埋深一般在9.5米~18米,车站地下建筑除一期工程八角村以西为侧式车站采用双跨或四跨结构外,其他车站均采用岛式三跨矩形现浇框架—剪力墙结构。一期工程的木樨地、前门、北京站站台的支柱采用钢管混凝土圆柱,其他为钢筋混凝土方柱。二期工程的车站支柱全部采用钢管混凝土圆柱。一、二期地铁施工方法,除部分山岭隧道为暗挖法外,其他均为明挖法,采用外贴沥青玻璃丝布油毡防水层和防水混凝土。一般丰水位距地表3米~7米,全部采用人工降低地下水位措施,以深井泵降水为主。
1985年,由日本日建设计株式会社设计,中国建筑第一工程局(以下简称中建一局)施工建设中国国际贸易中心下沉式花园,下面为3层地下建筑,做商业中心和停车场,建筑面积38629平方米,采用现浇框架——剪力墙结构,柱网9米×9米;独立柱基,深17米,用管井法降水。地下外墙外侧抹防水砂浆,再铺柔性防水卷材。
1989年,由建设部设计院设计,五建公司承建的故宫地下文物库一期工程,建筑面积5 479平方米,地下3层,深14.2米,全现浇结构。外墙为净距1米的双墙,除外墙厚40厘米外,其他墙厚均为30厘米,底板上反梁用作架空层,外墙外侧贴柔性防水层和12厘米厚砖墙,并夯宽1米灰土,底板下也铺柔性防水层,顶板上夯厚0.4米灰土,离地面1.7米。库内中间走道两侧为文物室,室内保持恒温、恒湿。
二、主体结构
木结构 北京古代木结构较多保存于佛寺中,现存最早的为潭柘寺,始建于西晋(265年—316年);市内最老的寺庙为法源寺(原名悯忠寺),始建于唐武则天万岁通天元年(696年)。现存的寺庙均为明、清建筑,一般是由中轴线上的门、殿和两侧的配殿、廊庑及钟、鼓楼组成严格对称的木结构多进坐落;采用抬梁式木构架,但其建筑开间、进深不大,沿房屋进深方向在台基石柱础上立木柱,柱上架梁,再在梁上重叠数层短柱和梁,逐层缩短、加高,至最上层梁上立脊柱,构成一组木构架;在平行的两组大构架之间,安置横向的檩和枋,形成稳定的结构,在檩上排列椽子以承受屋面荷载。斗拱是木结构的特色,安装在柱顶和额枋上,以支承出檐的重量;出檐越大,斗拱的层数就越多,通常以斗拱层数的多少表示建筑的重要性。古时修建围护墙用夯土,继用土坯,到明、清时多采用砖。
钢木屋架 50年代,木屋架和钢木屋架广泛用于中等跨度的建筑。钢木屋架的上弦、斜杆等受压杆件用松木,下弦、竖杆等受拉杆件用圆钢或型钢代替木材;屋架以上一般安放木檩、木椽、木望板,或在木檩上直接放木望板,再做屋面。有些楼房采用人字形木屋架,间距较密,屋脊与檐口用木方连接。
1990年,由北京住宅二公司等在亚运村建成的康乐宫嬉水乐园为十二边形尖锥体,其屋盖由12根大型胶合木梁与一个中心钢环用螺栓连接,构成空间三铰拱体系,胶合木梁下端与钢筋混凝土立柱也用螺栓连接,胶合木梁在工厂预制,每根重约14.5吨,由特制的车辆运输,现场选用两台轮胎起重机进行对称吊装。
砖混结构 民国五年(1916年)至民国十年(1921年),清华大学早期兴建的图书馆、科学馆、体育馆采用了砖墙承重和钢筋混凝土楼板的砖混结构。由美国建筑师墨菲主持设计,中国建筑师庄俊参加设计的科学馆为3层,首层为现浇钢筋混凝土梁板;二、三层为陶土空心砖现浇混凝土梁板,在空心砖中间底孔中穿钢筋一根;屋顶为木屋架。1976年唐山地震后,新建砖混结构按8度设防,普遍设置了现浇钢筋混凝土构造柱和圈梁。
1987年至1990年,由市建筑设计院设计、北京市住宅五公司施工,在亚运村东南的安苑北里北区建设节能示范小区。该小区建筑为砖混结构,采用24厘米或36厘米厚外墙的内侧设空气隔离层并贴聚苯板等保温材料的内保温做法,或在外墙外侧作增强聚苯保温层等外保温做法,取得相当49厘米厚砖墙的节能效果。
钢筋混凝土框架结构 民国六年(1917年)至民国九年(1920年),兴建的清华大礼堂为现浇钢筋混凝土框架结构。
1973年和1974年,先后建成建国门外12号、14号外交公寓(16层)和北京饭店东楼(18层)。前者采用装配整体式框架-剪力墙结构和马赛克饰面预应力外墙挂板;后者采用现浇框架-剪力墙和预制楼板结构。在中国首次采用附着式液压自升塔式起重机施工。
1981年至1989年,大直径(16毫米~40毫米)钢筋的现场连接技术获得重要成果:由北京二建公司和北京六建公司等分别在西苑饭店和长城饭店完成二级钢筋和三级钢筋的电渣压力焊应用技术;由北京六建公司等通过中国科技情报中心工程完成钢筋气压焊应用技术;由北京六建公司、冶金部建筑研究总院、中国建筑科学研究院、北京市建筑研究所(以下简称市建研所)通过中央电视塔工程完成“钢筋挤压连接技术研究与应用”。此三种连接各有特色,适用于不同条件,均为对接,节约钢筋,提高质量。
1986年,由市五建公司和市建研所在贵宾楼饭店(11层、柱网4.2米×9.85米、层高3米)建设中,形成了以无黏结预应力现浇楼板、铝桁架飞模和泵送混凝土为基本内容的现浇板柱剪力墙体系施工成套技术。该技术采用板柱体系后,取消了客房吊顶,层高较东侧的北京饭店西楼降低1.05米。
滑升模板 1958年至1959年,原市二建公司首次在东郊面粉厂工程中,采用滑动模板,利用手动螺旋千斤顶完成两组高37.5米的圆筒仓库和一座高62.2米的工作塔施工。1966年,该公司在国内首次成功试制第一代HQ-35型液压千斤顶,并进行滑升试验,鉴定后成批生产。1974年至1976年,市六建公司、二建公司分别在珠窝电厂100米高烟囱、高井电厂120米高烟囱和第二热电厂180米高烟囱工程中,采用液压滑模和激光测量施工。
1985年,中建一局四公司在丽都饭店四期工程中,采用滑模工艺完成3栋15层全现浇公寓。在工程中使用9吨液压千斤顶,以直径48毫米钢管作爬杆。
升板结构 1964年至1966年,市一建公司与有关单位协作试制成第一套液压专用提升设备,每台提升机最大起重量为50吨。1968年至1971年,利用上述设备,在首钢化肥厂、东方红炼油厂、向阳化工厂等处完成3层车间的升板施工,并在南苑机场完成2 118平方米薄壳机库的提升。
整体预应力装配式板柱结构 1979年,在南苑中建一局科研所内建成中国第一栋整体预应力板柱结构1号试验楼,2层,柱网3.3米×4.5米。整间双向预制楼板,通过现浇接缝中折线预应力钢筋张拉后,浇灌混凝土,与预制柱结合成整体。
砌块结构 1966年至1979年,房管局系统利用锅炉燃煤炉渣为骨科,与石灰、粉煤灰配合,湿碾后入模,经蒸养制成砌块,在天宁寺等地建成5层以下砌块楼7000多平方米。但是,一些低造价大板住宅和5层以下的承重砌块简易楼造成了危、旧房后遗症,在以后城市改造过程中被逐步拆除。1980年至1990年,北京未建成承重砌块建筑,非承重轻质砌块主要用于外墙围护结构、隔墙,并作屋面保温用。
装配式大板结构 1965年,由市建筑设计院设计、北京市住宅五公司施工,在水碓子进行1栋5层粉煤灰大板住宅的试点,1966年至1972年,在崇文区东四块玉、金鱼池等地推行3~5层低造价粉煤灰大板楼,出现结露、渗水等问题。1973年至1975年,在天坛南小区有所改进,外墙改用加气混凝土复合板和构造防水。
1975年至1977年,在天坛南小区东端进行国内首次高层装配式大板结构住宅试点。该住宅为10~11层,内墙板为厚16厘米普通混凝土板,在现场重叠生产;外墙为厚28厘米加气混凝土复合板,楼板为厚15厘米水渣夹心板,均在构件厂平模生产。
大模板 1976年,兴建“前三门”大街9~16层住宅和旅馆时,开始大面积推行内墙大模板现浇混凝土和外墙预制混凝土板相结合的体系。
1977年,在劲松住宅区多层住宅开始试点并推行内墙大模板现浇混凝土和外墙砌筑清水砖墙相结合的体系,楼板、楼梯、阳台等均为预制,形成了外板内模和外砖内模两种小开间大模板成套技术。
1980年至1985年,市城建总公司在展览路宿舍楼、茂林北区等处兴建了隧道模多层住宅3万多平方米。该工程采用对拼式隧道模板,纵墙板、横墙板和顶板互成90°,用螺栓连接成角模,再用连接板将两个角模组成一个开间隧道模施工;先后用钢模和铝合金模,楼板和墙体同时施工;用远红外线养护混凝土12小时左右可拆模。
盒子结构 1979年至1980年,在紫竹院路南侧建材部新型建筑材料试验基地内,在中国首先试建2栋4层钢框盒子结构房屋,盒子平面尺寸为6.5米×4.0米等,在现场拼装。内外墙均为纸面石膏板拼成的条板,外墙外贴玻璃钢,中填矿棉;楼板分别用玻璃钢覆盖的密肋石膏板和加气混凝土条板,木龙骨石膏板吊顶。沿中间过道两侧用轮胎起重机将首层盒子结构安装在独立柱基上,再安装以上各层,连接分别采用螺栓和焊接,过道楼板单独安装。
1982年至1983年,在丰台路口中建一局院内,试建l栋5层钢筋混凝土盒子结构住宅。由构件厂先将顶板、底板、墙板分别预制,再将各板拼装灌缝形成六面体盒子,重约20吨,运至现场吊装,连接现浇后做装修。
钢结构 1984年至1986年,由日本观光企画设计社作建筑设计,日本大成建设株式会社和中建总公司江苏分公司合作承建香格里拉饭店。该饭店地上26层,高83米。地下2层至地上3层为钢筋混凝土和劲性钢筋混凝土框架—剪力墙结构,4~24层客房层为钢框架—钢筋混凝土剪力墙结构;电梯井筒等现浇,楼板和内外墙预制。柱与柱为高强螺栓连接,H形钢外包混凝土;柱与梁为焊接连接;钢梁上贴防火板或喷岩棉。采用2台内爬塔式起重机和1台固定式塔式起重机。
筒体结构 1987年,由香港许李严设计所设计,市一建公司承建建国门外大街南侧科技交流中心商业楼(今赛特大厦)。该楼地上23层、高85米;外筒39.0米×27.6米,为小开口现浇墙;内筒19.4米×9米;内外筒之间设20根9.2米跨度现浇大梁,支承14厘米厚现浇楼板;标准层层高3.3米。墙体用滑模工艺,施工用1台附着式塔式起重机和2台外用电梯。 |