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1、 第七章 高层建筑施工 第一节 概 述 我国建设部民用建筑设计通则（JGJ3787）中规定，高层建筑是指10层以上的住宅及总高度超过24米的公共建筑及综合建筑。 一、国内高层建筑的发展 二、高层建筑的特点及分类 随着建筑高度的增加，它所承受的水平荷载也就越大；由于房屋的高宽比增大，其侧向刚度也就变差。1、框架结构 框架体系是我国采用较早的一种梁、板、柱结构体系，其优点是建筑平面布置灵活，可以形成较大的空间，特别适用于各类公共建筑，建筑高度一般不超过60m。但由于侧向刚度差，在高烈度地震区不宜采用。 框架结构的型式主要分为梁板式和无梁式。（1）梁板式框架 梁板式框架是由柱、主梁联系梁和楼板组成。
2、根据梁板布置方向不同，又可分为横向框架承重，纵向框架承重，纵、横向框架混合承重三种。（2）无梁式框架 无梁式框架由板和柱子组成，具有板底平整、室内净高有效利用等优点。 无梁式结构类型较多，有现浇整体无梁楼盖、装配式无梁结构、采用升板法施工的升板结构、装配整体式的板柱结构，还有整体预应力装配式的板柱结构。2、框架剪力墙结构 为了增加建筑的刚度，需增设一些刚度较大的 剪力墙来代替部分框架，使水平荷载的大部分由剪力墙来承担，用以提高结构抵抗水平位移的能力，而框架主要承担竖向荷载。这样就产生了框架剪力墙结构体系。3、剪力墙结构 随着房屋层数和高度的进一步增加，需要设置剪力墙数量越来越多来抵抗水平荷载，
3、就形成了剪力墙体系。4、筒体结构、筒体结构 当房屋由高层向超高层发展时，其结构体系从当房屋由高层向超高层发展时，其结构体系从平面结构向空间结构发展，就形成了筒体结构。平面结构向空间结构发展，就形成了筒体结构。筒体结构就是在房屋中设置刚性筒体以抵抗水平筒体结构就是在房屋中设置刚性筒体以抵抗水平力。力。 筒体结构，就是在房屋中设置刚性筒体以抵抗水平力。它利用房屋中的电梯井、楼梯间、管道间以及服务间等作为核心筒体，也可以利用四周外墙作为外筒体。有单筒体系和筒中筒体系。 筒体常与框架结合在一起，水平荷载有筒体承受，框架主要承受竖向荷载，它在建筑布置和使用方面都比较灵活，时超高层建筑结构的一种较好体系。
4、 此类结构施工时，筒体部分可利用大模板或滑升模板施工，框架部分可用滑模或工具式模板现浇，楼面则用台模、定型组合式模板或永久模板浇筑。 高层建筑施工特点是：基础埋置深度大，高层建筑施工特点是：基础埋置深度大，垂直运输量大 ，浇筑钢筋混凝土工程是高层建筑施工的主导工程 。 第二节 施工机具 高层建筑施工垂直运输量大，因此高层建筑的施工速度在一定程度上取决于施工所需物料的垂直运输速度。因此，施工机具的正确选择和使用非常重要。 在选择施工机具时，要考虑以下几方面：1）运输能力满足规定工期的要求。2）机械费用低。高层建筑施工中机械费用较高，在选择机械类型和配套时，应力求降低机械费用。3）综合经济效益好。
5、一、塔式起重机二、施工电梯 施工电梯是安装于高层建筑物外部，供运送施工人员和建筑器材的垂直提升机械，是高层建筑施工中最繁忙的一种机械，已被公认为高层建筑施工中不可缺少的关键设备之一。 施工电梯分为齿轮驱动和钢丝绳驱动两类。齿施工电梯分为齿轮驱动和钢丝绳驱动两类。齿轮驱动又可分为单箱式和双箱式。轮驱动又可分为单箱式和双箱式。一般载重量一般载重量1t1t，可乘可乘1212人；重型可载重人；重型可载重2t2t，可乘，可乘2424人。人。 高层建筑施工时，应根据建筑体型、建筑面积、高层建筑施工时，应根据建筑体型、建筑面积、运输量、工期及电梯价格、供货条件等选择电梯。运输量、工期及电梯价格、供货条件等选
6、择电梯。其参数（载重量、提升速度、提升高度）要满足要其参数（载重量、提升速度、提升高度）要满足要求。根据我国一些高层建筑施工时施工电梯配置数求。根据我国一些高层建筑施工时施工电梯配置数量的调查，一台单笼齿轮条驱动的施工电梯，其服量的调查，一台单笼齿轮条驱动的施工电梯，其服务面积一般为（务面积一般为（24)24)10104 4m m2 2 。 外用施工电梯布置的位置，应便利人员上下和物料外用施工电梯布置的位置，应便利人员上下和物料集散；由电梯出口到各施工处的平均距离应最近；集散；由电梯出口到各施工处的平均距离应最近；便于安装附墙装置；接近电源，又良好的夜间照明。便于安装附墙装置；接近电源，又良好
7、的夜间照明。 三、泵送混凝土施工机械 选择混凝土泵时，应根据工程结构特点、施工组织设计要求、泵的主要技术参数及技术经济比较等进行。 混凝土泵按混凝土压力高低分为高压泵与中压泵，凡混凝土压力大于7N/mm2的为高压泵小于和等于为中压泵。高压本输送距离大，单价格高，液压系统复杂，维修费用大，且需配用厚壁输送管。 混凝土泵的主要技术参数有，混凝土泵的实际平均输出量和混凝土的最大输送距离。 混凝土泵启动后，先送适量水进行湿润，再泵送水泥浆或1：2水泥砂浆进行润滑。泵送速度应先慢后快，逐步加速，宜使活塞以最大行程进行泵送。当泵送压力升高且不稳定、油温升高、输送管振动明显时，应查明原因，不得强行泵送。泵送
8、完毕，应及时清洗混凝土泵和管道。 四、高层建筑施工用脚手架四、高层建筑施工用脚手架 高层建筑施工中，脚手架使用数量大、要求高、技术复高层建筑施工中，脚手架使用数量大、要求高、技术复杂，对人员安全、施工质量、施工速度和工程成本有重大影杂，对人员安全、施工质量、施工速度和工程成本有重大影响，所以要慎重对待，需有专门的设计和计算，必须绘制脚响，所以要慎重对待，需有专门的设计和计算，必须绘制脚手架施工图。高层建筑施工常用的脚手架有：扣件式钢管脚手架施工图。高层建筑施工常用的脚手架有：扣件式钢管脚手架、碗扣式钢管脚手架、门型组合式脚手架、外挂脚手架手架、碗扣式钢管脚手架、门型组合式脚手架、外挂脚手架等。
9、等。 1、扣件式钢管脚手架、扣件式钢管脚手架 （1 1）构造要求）构造要求 高层建筑钢管扣件脚手架的材料性能和搭拆方法与一般高层建筑钢管扣件脚手架的材料性能和搭拆方法与一般多层脚手架相同，但在搭设高度与立杆间距方面有限制多层脚手架相同，但在搭设高度与立杆间距方面有限制要求：要求：搭设高度在搭设高度在2030m2030m，单根立杆纵距为，单根立杆纵距为1.8m1.8m；搭设高度在；搭设高度在3040m3040m，单根立杆纵距为，单根立杆纵距为1.5m1.5m；搭设高度在；搭设高度在4050m4050m，单根立，单根立杆纵距为杆纵距为1.0m1.0m。 立柱必须用连墙件与建筑物连接，连墙件间距应符
10、合表立柱必须用连墙件与建筑物连接，连墙件间距应符合表7171的规定。的规定。 每个连墙件抗风荷载的最大面积应小于每个连墙件抗风荷载的最大面积应小于40M40M2 2。 （2）搭设要求）搭设要求 为保证脚手架搭设过程中的稳定性，必须按施为保证脚手架搭设过程中的稳定性，必须按施工组织设计中规定的搭设顺序进行搭设。脚手架必工组织设计中规定的搭设顺序进行搭设。脚手架必须配合施工进度进行，一次搭设高度不应超过相邻须配合施工进度进行，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步。没搭设完一步脚手架后应按规定连墙件以上两步。没搭设完一步脚手架后应按规定校正立柱的垂直度、布距和排距和柱距。校正立柱的垂直度、布距和排
11、距和柱距。 在地面平整、排水通畅后，铺设厚度不小于在地面平整、排水通畅后，铺设厚度不小于40mm、长度不少于、长度不少于2跨的木垫板。跨的木垫板。 搭设立柱时，不同规格的钢管严禁混用。搭设立柱时，不同规格的钢管严禁混用。 连墙件、剪刀撑、横向斜撑、抛撑都需要按构连墙件、剪刀撑、横向斜撑、抛撑都需要按构造搭设。造搭设。 构件规格必须与钢管外径相同。螺栓拧紧扭力矩不构件规格必须与钢管外径相同。螺栓拧紧扭力矩不应小于应小于40N.m，也不大于，也不大于60N.m。 在六级及六级以上大风和雾、雨、雪天应停止在六级及六级以上大风和雾、雨、雪天应停止脚手架搭拆工作。临街搭设应有防护措施。脚手架脚手架搭拆工
12、作。临街搭设应有防护措施。脚手架不应在电线下方搭设。不应在电线下方搭设。（3）脚手架设计计算时的主要内容：）脚手架设计计算时的主要内容：1）脚手板、横向水平杆、纵向水平杆等受弯构件的强）脚手板、横向水平杆、纵向水平杆等受弯构件的强度度2）轴心受压构件的稳定性）轴心受压构件的稳定性3）脚手架与主体结构的连接强度）脚手架与主体结构的连接强度4）脚手架地基基础的承载力）脚手架地基基础的承载力2、外挂脚手架、外挂脚手架 外挂脚手架时一种工具式脚手架，利用穿入结构外挂脚手架时一种工具式脚手架，利用穿入结构预留的孔洞中的螺栓外挂在墙面上，随着结构施工预留的孔洞中的螺栓外挂在墙面上，随着结构施工向上逐层提升
13、，以满足结构施工的需要。待结构工向上逐层提升，以满足结构施工的需要。待结构工程施工结束后，开始进行装饰施工时，为适应建筑程施工结束后，开始进行装饰施工时，为适应建筑物外装饰施工的需要，外挂式脚手架又随着装饰施物外装饰施工的需要，外挂式脚手架又随着装饰施工借助提升工具逐层下降，或从屋顶吊挂，以吊篮工借助提升工具逐层下降，或从屋顶吊挂，以吊篮架子的形式为外装饰服务。因此外挂式脚手架用于架子的形式为外装饰服务。因此外挂式脚手架用于高层建筑施工，经济效益十分显著。高层建筑施工，经济效益十分显著。 第三节 深基坑挡土支护结构 高层建筑的基础埋深比较大，有利于增加建筑物的稳定性和充分利用地下空间、改善建筑
14、物的功能，但是，基础埋深加大会给施工带来很多困难，尤其是在城市建筑物密集地区，很多情况不允许采用比较经济的放破开挖，而需要在人工支护条件下进行基坑开挖。 支护结构一般包括挡墙和支撑（拉锚）两部分。 一、挡土支护结构的计算 1、支护结构的破坏形式和计算内容 非重力式支护结构和重力式支护结构的破坏形式不同，其计算内容也不同。非重力式支护结构挡墙的破坏包括强度破坏和稳定性破坏。 强度破坏包括：（1）拉锚破坏或支撑压曲（2）支护墙底部走动（3）支护墙的平面变形过大或弯曲破坏 非重力式支护结构的稳定性破坏包括：（1）墙后土体整体滑动失稳（2）挡土墙倾覆（3）坑底隆起（4）管涌 重力式支护结构的破坏也包括
15、强度破坏和稳定性破坏两个方面。其强度破坏只有水泥土抗剪强度不足，产生剪切破坏，为此需要验算最大剪应力处的墙身应力。其稳定性破坏包括：（1）倾覆（2）滑移（3）土体整体滑动失稳（4）坑底隆起（5）管涌2、非重力式支护结构计算（1）支护结构承受的荷载，一般包括土压力、水压力和墙后地面荷载引起的附加荷载。（2）支护结构的强度计算 支护结构受力计算方法很多，目前常用的有“等值梁法”、“弹性曲线法”、竖向弹性地基法”和“有限元法”二、地下连续墙 1、地下连续墙施工工艺原理 地下连续墙施工：在地面上采用专用挖槽机械设备，按一个单元槽段长度(一般68m)，沿着深基础或地下构筑物周边轴线，利用膨润土泥浆护壁开
16、挖深槽。待开挖至设计深度并清除沉渣后，将在地面加工好的钢筋骨架用机械设备吊放入充满泥浆的沟槽内，用导管向沟槽内浇筑混凝土，待混凝土浇筑至设计标高后，一个单元槽段即施工完毕。各个单元槽段之间由特制的接头连接，形成连续的地下钢筋混凝土墙。如呈封闭状，则工程开挖土方后，地下连续墙就既可挡土又可防水，便利于地下工程和深基础施工。如将地下连续墙作为建筑的承重结构，则经济效益更好。 2、施工前的准备工作 在地下连续墙设计和施工之前，必须认真调查，以确保施工的顺利进行。调查包括施工现场情况调查和水文、地质情况调查。施工现场情况调查的主要内容包括：施工机械进入现场和进行组装的可能性、挖槽时弃土的处理和外运、给排水和供电条件、地下障碍物和相邻建筑物情况、噪声、振动与污染等公害引起的有关问题等；水文、地质情况调查的内容包括：地下水位及水位变化情况、地下水流动速度、承压水层的分布与压力大小情况，必要时对地下水的水质进行分析。3、制订施工方案 由于地下连续墙一般多用于施工条件较差的情况下，而且其施工的质量在施工期间不能用肉眼直接观察，一旦发生质量事故返工处理就比较困难，所以在施工前详细制定施工方案十分重要。地
