高层建筑施工技术

1技术副总月讲义高层建筑施工讲座（总承包质量部编二OO九年七月）【培训内容】：高层建筑施工控制要点、施工特点、垂直运输设备和脚手架；高层建筑基础施工和主体结构施工等内容。第一节、高层建筑施工控制要点第二节、高层建筑及其施工特点第三节、高层建筑运输设备与脚手架第四节、高层建筑基础施工第五节、高层建筑基础施工第六节、高层建筑结构施工第七节、高层建筑施工的安全技术【培训重点】：附着式和爬升式塔式起重机、大体积混凝土和泵送混凝土施工原理及工艺，高层建筑施工安全技术。【培训要求】：了解高层建筑结构体系及施工特点，高层建筑垂直运输设备和脚手架的搭设，深基坑支护结构形式、水泥土挡土桩施工和地下连续墙施工；掌握浇筑大体积混凝土产生裂缝的主要原因、防止措施和合理的施工方法；熟悉泵送混凝土施工工艺及泵送混凝土的技术要求；了解高层建筑施工的安全技术。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建第一节、高层建筑施工控制要点随着我国社会经济的飞速发展，建筑科学技术的不断提高，建设规模逐渐增大。多方位分析了高层建筑施工的控制要点，制定可实际操作的高层建筑施工控制措施。控制要点一般来讲，9～16层(50米)为一类高层，17～25层(75米)为二类高层，26～4O层(100米)为三类高层，4O层(100米)为超类层。高层建筑的投入相对较大，且施工周期长，混凝土浇筑量大，工程质量及安全等方面有它的特殊性，其施工控制要点如下：一、建筑裂缝的控制从我国的《混凝上结构设计规范》GB50010—2002看出，裂缝宽度在不同的环境下，不同的混凝土结构其裂缝宽度也有不同的控制标准，允许裂缝最大为0．2mm～0．4mm。但作为裂缝控制来说，应以预控为主，等裂开了、缝增大了再补救那是万不得已。裂缝分为运动、不稳定、稳定、闭合、愈合等几大类型。虽说骨料内部凝固时产生的微观裂缝不可避免，但从质量角度考虑应尽可能减少。（一）设计措施(1)“放”的措施：设置永久性伸缩缝：外墙面适当位置留分隔缝等。(2)“抗”的措施：避免结构断面突变带来的应力集中：重视对构造钢筋的配置；对采用混凝土小型空心砌块等轻质墙体，增设间距≯3m的构造柱，每层墙高的中部增设厚度120mm与墙等宽的混凝土腰梁；砌体无约束端增设构造柱；预留的门窗洞口采用钢筋混凝土框加强：两种不同基体交接处，用钢丝网(每边搭接《150mm)进行处理；屋面保温层与隔气层的合理设置等。(3)“放”、“抗”相结合的措施：合理设置后浇带，采取相应补偿收缩混凝土技术，混凝土中多掺纤维素类等。（二）施工措施(1)“放”的措施：砌筑填充墙至接近梁底，留一定高度，砌筑完后间隔至少一周，宜15d后补砌挤紧；合理分缝分块施工；在柱、梁、墙板等变截面处宜分层浇捣等。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建(2)“抗”的措施：①尽量避免使用早强高的水泥，积极采用掺合料和混凝土外加剂，降低水泥用量(宜450kg／m3)。实践经验表明，每m，混凝土的水泥用量增加10kg，其水化热将使混凝土的温度升高1度。高层混凝土用量大，有时还有大体积混凝土，从经济、实用角度宜掺入外加剂。当然掺入外加剂后，要预计对早期强度的影响程度。据此可提请设计科研部门予以探讨和评定。②选择合理的最大粒径砂石，这样可减少水和水泥用量，减少泌水、收缩和水化热。③在施工工艺上，应避免过振和漏振，提倡二次振捣、二次抹面，尽量排除混凝土内部的水分和气泡。(3)“放”、“抗”相结合的措施。在混凝土裂缝的预防中，对新浇混凝土的早期养护尤为重要。为使早期尽可能减少收缩，需主要控制好构件的湿润养护，避免表面水分蒸发过快，产生较大收_缩的同时，受到内部约束而易开裂。对于大体积混凝土而言，应采取必要的措施(埋设散热孔、通水排热)，避免水化热高峰的集中出现：同时在养护过程中对表面、中间、底部温度进行跟踪监测(尤其在前3d)。二、高层建筑测量控制测量的控制是高层建筑施工的一大难点。关键是对高层建筑的轴线、标高、垂直度的控制。（一）轴线的控制1、基础施工中的轴线控制。高层建筑基础施工一般多为深基坑大开挖施工。根据现场的轴线控制点，将轴线控制网点引出至轴线外边5m，设置龙门桩，并保护好轴线控制桩。用经纬仪将轴线投测到基槽内，采用50m钢卷尺对各部位的桩位、承台、基础梁、墙体进行放线，再在基坑四周钉轴线木桩，拉线、小钢尺配合的方法，严格控制各细部的放线尺寸。2、±0．00以上结构施工的轴线控制。高层建筑±0．00以上结构施工过程中，由于脚手架与施工层同步向上，导致从外围一些基准点无法引测。因此一般常采用内控法。在±0．00结构施工复核轴线无误后，以经纬仪的视线通透为原则，沿一层楼面最长纵横向轴线偏移2m预埋多块200mm×200PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建×10mm钢板，在钢板上标出控制轴线或主轴线控制点：二层方法测定转角边墙柱模板垂直度。（三）标高线的控制每层预控轴线的要求至少四个洞口(一般高层至少要由3处向上引测)进行标高的定位，因施工过程中模板、浇筑、加载等原因，洞口标高可能失去基准作用。为此必须确保引测点的可靠性，加强洞口处模板支撑，同时辅以12钢筋控制该部位楼面厚度，确保标高的准确。同时辅以多层标高总和的复核，然后辅以水准仪抄平，复核此四点是否在同一水平面上，以确保标高的准确性。三、高层建筑的混凝土控制（一）严把混凝土材料关严格把好泵送混凝土配合比关，根据不同的混凝土强度等级由专业试验室设计，通过调整混凝土配合比，掺加外加剂、掺加料配制符合设计和规范要求的混凝土配合比。施工单位结合工程实际情况对配合比进行复查，并进行泵送试验验证，施工中严禁随意改变配合比。（二）严格养护制度1、大体积浇筑量大的混凝土应有养护方案，从养护开始至养护结束应有专人负责，从主观意识上要对养护有足够的认识。养护方案中应从人员、水源、昼夜、覆盖等多方面措施进行考虑，不漏主要关键细节。2、加强养护期的督查。对养护所采取的措施及现场养护情况进行跟踪记录，及时发现问题，确保养护的有效性。四、高层建筑的安全管理由于高层建筑施工周期长、露天高处作业多、工作条件差，以及在有限的空间要集中大量人员密集工作，相互干扰大，因此安全问题比较突出，在此对安全管理综述以下主要控制点：（一）基坑支护(1)基坑开挖前，要按照土质情况、基坑深度及环境确定支护方案。(2)深基坑(h≥2m)周边应有安全防护措施，且距坑槽1．2m范围内不允许堆放重物。(3)对基坑边与基坑内应有排水措施。(4)在施工过程中加强坑壁的监测，发现异常及时处理。（二）脚手架PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建(1)高层建筑的脚手架应经充分计算，根据工程的特点和施工工艺编制的脚手架方案应附计算书。(2)架体与建筑物结构拉结：二步三跨，刚性连接或柔性硬顶。(3)脚手架与防护栏杆：施工作业层应满铺，密目式安全网全封闭。(4)材质：钢管Q235(3#钢)钢材，外径48mm，内径35mm，焊接钢管、扣件采用可锻铸铁。(5)卸料平台：应有计算书和搭设方案，有独立的支撑系统。（三）模板工程(1)施工方案：应包括模板及支撑的设计、制作、安装和拆模的施工程序，同时还应针对泵送混凝土、季节性施工制定针对性措施。(2)支撑系统：应经过充分的计算，绘制施工详图。(3)必须设置电房，两级保护，三级配电，施工机械实现“四个一”：施工现场专用的中心点直接接地的电力线路供电系统中心采用TN—S系统，即三相五线制电源电缆。(4)接地与接零保护系统：确保电阻值小于规范的规定。(5)配电箱、开关箱：采取三级配电、两级保护，同时两级漏电保护器应匹配。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建第二节、高层建筑及其施工特点2.1高层建筑高层建筑：指10层以上的住宅及总高度超过24m的公共建筑和综合建筑。高层建筑结构按使用材料划分，主要有钢筋混凝土结构、钢结构、钢-钢筋混凝土组合结构，以钢筋混凝土结构在高层建筑中的应用最为广泛。高层建筑按结构体系划分，有框架体系、剪力墙体系、框架-剪力墙体系和筒体体系(图1)。图1高层建筑结构体系（a）框架（b）框架-剪力墙（c）剪力墙（d）框肢（e）组合筒（f）框筒(g）筒中筒（1）框架体系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。（2）剪力墙体系剪力墙体系是建筑物的内外纵横墙除了承受竖向荷载外，还要承受由水平荷载所引起的弯矩。它承受水平荷载的能力较框架结构强，刚度大，水平位移小，PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建现已成为高层住宅建筑的主体，建筑高度可达150m。但由于承重剪力墙过多，限制了建筑平面的灵活布置。（3）框架－剪力墙体系框架－剪力墙体系兼有框架和剪力墙体系的优点。它是在框架结构平面中的适当部位设置钢筋混凝土墙，常用楼梯间、电梯间墙体作为剪力墙而形成框架－剪力墙体系。它具有平面布置灵活，能较好地承受水平荷载，且抗震性能好的特点，适用于15～30层的高层建筑结构。（4）筒体体系筒体体系是框架和剪力墙结构发展而成的空间体系，由若干片纵横交错的框架或剪力墙与楼板连接围成的筒状结构。根据其平面布置、组成数量的不同，又可分为框架－筒体、筒中筒、组合筒三种体系。筒体结构在抵抗水平力方面具有良好的刚度，并能形成较大的空间，且建筑平面布置灵活。2.2高层建筑施工的特点（1）基础埋置深度大（2）垂直运输量大（3）浇筑钢筋混凝土工程是高层建筑施工的主导工程PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建第三节、高层建筑运输设备与脚手架垂直运输设备是高层建筑机械化施工的主导机械，担负着大量的建筑材料、施工设备和施工人员垂直运输任务。目前，我国高层建筑结构施工用垂直运输设备主要有：塔式起重机、混凝土泵和施工电梯。（1）塔式起重机的选择原则塔吊参数应满足施工要求对塔吊各主要参数应逐项检查，务使所选用塔吊的幅度、起重量、起重力矩和起重吊钩高度等与施工要求相适应；塔吊的生产效率应满足施工进度要求；充分利用现有机械设备，充分发挥塔吊效能，做到台班费用最省，经济效益好；选用塔吊要适应施工现场环境要求，便于进场安装、架设和拆除、退场。（2）塔式起重机选择步骤根据施工对象特点选定塔吊类型；根据高层建筑的体型、平面尺寸及标准层面积，确定塔吊应具备的幅度及吊钩高度参数；根据建筑构件尺寸及质量，确定塔吊起重量和额定起重力矩参数；依据上述参数确定塔吊的型号。根据施工方法、施工工艺、现场条件及设计要求，确定塔吊单侧或双侧配置方案；根据计划进度、施工流水段划分及工程量和吊次的计算，确定塔吊配置台数、安装位置及轨道基础走向。（3）注意事项在确定塔吊形式及高度时，应考虑塔身的锚固点与建筑物的位置；塔臂的平衡臂是否影响臂架正常回转。多台塔吊作业条件下，务使彼此互不干扰，处理好相邻塔吊的高度差，防止两塔吊碰撞。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建塔吊安装时，应保证顶升套架及锚固环的安装位置正确；同时考虑外脚架的搭设形式与挑出建筑物的距离，以免与下回转塔吊转台尾部回转时相撞。附着式塔式起重机和爬升式塔式起重机根据施工经验，下旋轨道塔式起重机用于15层以下的高层建筑；15层以上的高层建筑常选用附着式塔式起重机；30层以上的高层建筑优先考虑采用爬升式塔式起重机。（1）附着式塔式起重机附着式塔式起重机的塔身固定安装在建筑物外侧的钢筋混凝土基础上，随着塔身的升高，每隔20m左右用一套锚固装置与高层建筑结构相连接，以保证塔身的刚度和稳定。一般高度为70~100m，特点是适合狭窄工地施工。附着式塔吊的锚固装置由套在塔身上