论高层建筑工程技术

论高层建筑工程技术

某高层建筑高26层，地下2层，建筑高度176m，建筑总面积为98206平方米，工程平面图为长方形，长为86m，宽56m。地下2层主要是由钢筋混凝土做成，地上部分两侧为劲性钢

筋混凝土简体，中央结构属钢结构，于6～10层、22～24层、26～屋面1层位置设置钢桁架，联合抗震墙。外墙材料采用金属玻璃。工程由上而下土层为：2m填土、0.6m粉质粘土、

5.2m淤泥质粉质粘土、9.2m淤泥质粘土、

6.7m粉质粘土、4.1m粉质粘土、3.5m细粉砂。

2.施工难点分析

第一，基坑开挖平均深10.9m，最深处大于16m，因为建筑四周有其他建筑，地下埋有管路，施工时不可对其造成破坏。

第二，施工时紧靠地界红线，且非常靠近地下1室，导致地下室外墙防水层施工难度较大。第三，地下室顶板承受的两侧简体的压力较大，故在地下室设置了4榀桁架，均长5516m。第四，建筑混凝土简体垂直度误差须控制在10mm以下。但因为建筑带有很多没有规则的外

伸钢牛腿，造成模板及脚手架施工具有困难。

３.施工技术分析

3.1深基坑围护施工

3.1.1围护结构构成

通过计算，工程人员规划围护结构由以下几个方面构成：

（1）地下连续挡土墙：考虑到工程基坑深度及周边建筑实例，采用C30混凝土做成地下连

续挡土墙结构，长33m、厚1m。

（2）钢筋混凝土圈梁、围檩及支撑：C30混凝土，共三道。将第1道支撑标高控制在最小

范围内，根据地下室及挖土机械特点，确定支撑标高，支撑设计要满足围护结构的稳定需要，南北向采用混凝土对撑，周围采用混凝土边桁架和角撑。

（3）立柱：材料选择工程钢管桩，为省时省工，尽量使用原工程桩进行支撑平面布置。

3.1.2施工技术措施分析

（1）土体加固：因土抗剪能力小，成槽前，用A700mm水泥土搅拌桩对槽壁两侧进行加固

处理，以确保成槽的质量；采用劈裂注浆技术对坑内被动土进行加固处理，提高其抗剪能力。

（2）降水：利用轻型井点降水方法降水2周；采用20m长的喷射井点，对深层土体进行降水，使土体固结，从而使土体抗剪能力得到响应提高。开挖时，地下水降至基坑以下约1m 时，施工效果最好。

（3）利用支撑作栈桥：该工程施工场地狭小，仅有一条宽约5m的公用施工道路位于建筑

西侧。为此，利用第1道支撑南北向的对撑，设计2个施工栈桥，宽12m左右，和公用道路

连通，使问题得到解决。未解决基坑出土困难问题，在栈桥完工后，2道栈桥靠近南侧各设

置1台QTG260起重机，最后出土量达4000m3/d。

（4）分层开挖：先适量挖建筑四周土体，是土体应力得到一个缓慢的释放，避免因突然卸

载使地下连续墙受力猛增而变形。挖土时，同时卸载立柱桩四周土体，以确保立柱桩周边土

压力的平衡。

3.2地下室外墙防水层施工

3.2.1施工流程

按照设计要求，需要在地下室外墙迎水面和底板底部设置防水层，并要着重考虑防水层端部、节点及贯穿部位的防水工作。本工程围护结构与地下室外墙之间供施工人员进行外墙防水层

施工地空间十分有限，为此，工程设计人员决定在地下室结构前进行防水层施工。

3.2.2防水层施工

（1）底板工程桩端防水层施工：先清理工程桩周围垃圾、杂物，使其表面洁净平整。涂防

水涂膜于桩周围宽10cm左右的位置，并1层涤纶布环桩粘贴，然后重复均匀涂3～4层涂膜，贴网眼麻片于最后1层涂膜上。

（2）地下室墙体与垫层接缝处防水施工：底板下防水层施工完成后设置FC板保护层。墙体

与垫层接缝处，先将涂膜刷在涤纶布上，涤纶布与墙体及垫层防水层搭接，考虑上部结构的

沉降，在墙体及垫层阴角处预留一定长度。

3.3地下室预应力混凝土桁架施工

3.3.1预应力混凝土桁架施工

建筑地下1层两简体间C、D、E、F轴各有1榀预应力混凝土桁架，其中上弦杆采用后张法

施加预应力，每根上弦杆配4束钢绞线，施加4000kN的有效应力，超张拉103%。采用4根

大梁对称张拉，每根梁内4孔进行对称对角张拉。施工过程中，张拉时必须保证顶板受力均匀，避免先浇混凝土导致约束受力不均，故先不浇捣桁架竖腹杆和斜腹杆，等到上弦梁板中

应力稳定后，再进行竖腹杆、斜腹杆的支模及混凝土浇筑施工，并且混凝土后浇桁架不会容

易出现裂缝。在施工过程中，利用排架支撑地下室顶板。

3.3.2监测

应力随上部结构施工逐渐上升，在到5层时达最高点绝大多是测点预应力在20MPa以上，5

层变换就不太明显了。在连接上部结构第1道钢桁架后，在2个简体创造了新的约束，导致

应力再次上升，之后就保持平稳了。

3.4高层结构爬升模板体系施工

3.4.1导轨式爬模方案

本工程东西两座劲性钢筋混凝土简体12层以下为矩形，12层以上为品字形，在中间钢桁架

部位各伸出1500mm长H型钢牛腿，结构是比较特别的，遵照3级工艺流程，需要先吊装劲

性钢结构，接着安装混凝土结构，最后吊装中间纯钢结构，3级流程之间均相差3～6层。利

用2台M440型塔吊进行垂直运输。为了减小垂直运输量并保证立体施工安全，采用导轨式

爬升脚手架进行简体施工，结合大模板施工形成导轨式爬模方案，整体提升和单片提升都可

以进行。从12层开始设置爬架，直到建成屋顶后再拆除。

3.4.2由爬架改制成导轨式爬模

导轨式爬模实际上是由常规导轨式爬升脚手架改造而成的，在改造设计过程中，为施工满足，对大模板水平和垂直两个方向的附加力需要采取对治措施。普通的爬升脚手架架宽900mm，为了使大模板提升方便且保养易行，所以改造爬架为下半部宽1200mm的爬升主体，上半部

保留原来的宽900mm的挂模体，搭上下面的爬升主体架，并确保保持约500mm间隙，利于

模板清洁保养和钢筋绑扎工作。为了提高爬模侧向刚度，在吊点位置加设之字形横向斜杆。3.4.3大模板施工