高层建筑施工52137

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10 高层建筑施工
• 本章内容:高层建筑施工特点、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。
• 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。
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• 学习要求:
– 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;
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(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的锚固环、 附着杆及固定在建筑结构上的锚固支座构成(图10.2) 。
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(4) 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。
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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,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。
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(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。
10.5 高层建筑施工的安全技术
End
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10.1 高层建筑及其施工特点
• 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10.1)。
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附着式塔吊锚固装置的安装与拆卸必须遵守有 关安全操作规程的规定,在施工时应特别注意以下几 点:
• 锚固环必须装设在塔身标准节对接处,或设置在 水平腹杆断面处;锚固环必须牢固,紧紧地箍紧 塔身结构,不得松脱。
• 建筑物上的锚固支座可安装在柱上或埋设在现浇 混凝土墙板内,锚固点应紧靠楼板,其距离以不 大于20cm为宜。
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10.1.1 高层建筑的结构体系
(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。
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(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
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(2)爬升式塔式起重机 爬升式塔式起重机特别适宜于超高层建筑结
构施工。它通过电梯或楼板预留开孔的空间进行 爬升,一次可以爬升一层或二层楼;来自塔吊上 部的荷载,通过支承系统和楔紧装置传给楼板结
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爬升式起重机进行爬升作业时,应注意以下事 项: • 根据爬升孔的尺寸和建筑结构特点,确定楼板开
(1)钢管扣件脚手架 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 面有限制要求:搭设高度在20~30m,单根立杆纵距为 1.8m;搭设高度在30~40m,单根立杆纵距为1.5m;搭 设高度在40~50m,单根立杆纵距为1.0m。
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钢管扣件脚手架的搭设高度大于30m时,应采用 钢制可调节连接杆,承受拉力要求不低于6.8kN,并与 高层建筑物连接,按下列要求施工:
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10.3.1 支护结构
(1)悬臂式护坡桩(无锚板桩) 对于粘土、砂土及地下水位较低的地基,用桩
锤将工字钢桩打入土中,嵌入土层足够的深度保持 稳定,其顶端设有支撑或锚杆,开挖时在桩间加插 横板以挡土。
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(2)支撑(拉锚)护坡桩 •
基坑开挖较深施工时,在基坑附近的土体稳定 区内先打设锚桩,然后开挖基坑1m左右装上横撑(围 檩),在护坡桩背面挖沟槽拉上锚杆,其一端与挡土 桩上的围檩(墙)连接,另一端与锚桩(锚梁)连接, 用花篮螺栓连接并拉紧固定在锚桩上,基坑则可继 续挖土至设计深度,如图10.3(a)所示。
• 吊篮脚手架一般由吊篮、支承设施、吊索、滑轮组 、升降设备和安全装置组成。
• 支承设施有两种,一种为由固定挑梁和平衡重组成 的支承设施;另一种为可以纵向移动的支承设施。
• 升降设备为电动驱动机构。
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10.3 高层建筑基础施工
高层建筑常用的基础结构可分为片筏基础、箱形基础 、桩基础和复合基础。
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。
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10.2.1.2 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。
• 通过变幅小车,使塔吊起重臂和平衡臂方向平衡 ,以便塔身平稳爬升;爬升时,起重臂的指向应 与液压爬升系统的横梁相垂直,禁止回转臂架;
• 风速达5
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• 爬升过程中如有异常响声或出现故障,必须 立即停机检查,故障未经排除不得继续爬升
• 爬升到要求的楼层后,应立即伸出塔身底座 的支腿并锚固,并通过爬升框架支承塔吊传
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• 支护护坡桩 基坑附近无法拉锚时,或在地质较差、不宜采
用锚杆支护的软土地区,可在基坑内进行支撑,支 撑一般采用型钢或钢管制成。支撑主要支顶挡土结 构,以克服水土所产生的侧压力。支撑形式可分为 水平支撑和斜向支撑。水平支撑见图10.3(b),斜向 支撑见图10.3(c)。
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• 安装和固定附着杆时,必须用经纬仪对塔身结构 的垂直度进行检查。
• 在塔式起重机使用过程中,应经常对锚固装置各 个部位及连接件进行检查,如有松动或短缺,应 立即加以紧固或补齐。
• 降落塔身与拆除附着杆系应同步进行,严禁先期 拆卸附着杆,再逐节拆卸塔身,以免大风造成塔 身扭曲倒毁事故。
高层建筑的基础因地基承载力、抗震稳定和功能要求 ,一般埋置深度较大,且有地下结构。当基础埋置深度不 大,地基土质条件好,且周围有足够的空地时,可采用放 坡方法开挖。放坡开挖基坑比较经济,但必须进行边坡稳 定性验算。在场地狭窄地区,基础工程周围没有足够的空 地,又不允许进行放坡时,则采用挡土支护措施。
–为使施工电梯充分发挥效能,其安装位置 应满足:便于施工人员和物料的集散;便 于安装和设置附墙装置;靠近电源,有良
–严格对人货电梯运输的组织与管理。采取 施工楼层相对集中,增加作业班次,白天 运送人员为主、晚上以运送材料为主等措
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10.2.3 高层建筑施工用脚手架
10.2.3.1 外墙脚手架
• 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;
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• 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,
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–±0以下结构工程不能及时回填土,而主 体结构必须进行的工程;否则影响工期;
–高层建筑主体结构四周有裙房,脚手架不
–超高建筑施工时,脚手架搭设高度超过了 容许搭设高度,因此将整个脚手架按允许 搭设高度分成若干段,每段脚手架支承在
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10.2.3.2 吊篮脚手架
• 将脚手架吊篮的悬挂点固定在建筑物顶部的悬挑装 置上,由卷扬机驱动,通过滑轮组和钢丝绳,可使 吊篮在建筑物外侧升降,除进行外墙装饰作业外, 还能进行建筑设备的安装及外墙清洗等作业。
• 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。
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(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 • 多台塔吊作业条件下,务使彼此互不干扰,处理好 • 塔吊安装时,应保证顶升套架及锚固环的安装位置
–按垂直方向每隔3.6m,水平方向每隔5.4m设
–按上述位置,在施工中将预埋件埋置在混凝 土柱墙、圈梁内,且预埋件应保持上下垂直 一线;
–连墙杆尽量靠近小横杆与立杆的连接处,但 不应将小横杆作连墙杆。
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(2) 悬挑式外脚手架是利用建筑结构外边缘向
外伸出的悬挑结 构作支承的脚手架。其关键是 悬挑结构必须有足够的强度、刚 度和稳定性,
– 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。
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10.1 高层建筑及其施工特点
本 10.2 高层建筑运输设备与脚手架 章 内 10.3 高层建筑基础施工 容
10.4 高层建筑结构施工
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(3)土层锚杆 土层锚杆:将受拉杆件的一端(锚固段)固定在
边坡或地基的土层中,另一端与护壁桩(墙)连接, 用以承受土压力,防止土壁坍塌或滑坡,如图10.4 所示。
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10.3.2 常用护坡桩施工
(1)深层搅拌水泥土挡土桩施工 深层搅拌水泥土挡土桩:利用水泥作固化剂,将土
–预制钢筋混凝土护坡桩施工时,沿着基坑四 周的位置上,逐块连续将板桩打入土中,然 后在桩的上口浇筑钢筋混凝土锁口梁,用以 增加板桩的整体刚度。
–现浇钢筋混凝土护坡桩,按平面布置的组合 形式不同,有单桩疏排、单桩密排和双排桩
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10.3.3 地下连续墙施工
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6~8m),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挖深槽 。
与水泥强制拌和,使土硬结形成具有一定强度和遇水稳 定的水泥土加固桩。深层搅拌水泥土挡土桩施工流程见 图10.5所示。
若将深层水泥土单桩相互搭接施工,即形成重力坝 式挡土墙。常见的布置形式有:连续壁状挡土墙、格栅 式挡土墙。(图10.6)
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(2)钢筋混凝土护坡桩 钢筋混凝土护坡桩分为预制钢筋混凝土板桩和现浇钢
10.1.2 高层建筑施工的特点
• 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
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10.2 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。
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10.2.1 塔式起重机
10.2.1.1 塔式起重机的选择
(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
• 塔吊的生产效率应满足施工进度要求;
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• 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,
• 爬升作业完成后,必须经过周密检查,确认 无异常后,方可投入正式使用。
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10.2.2 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。施工电梯主 要有两种,即单笼式和双笼式。一般载重量1t,可 乘12人;重型可载重2t,可乘24人。
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