《高层建筑施工》PPT课件

1高层建筑施工主讲：崔吉福2主要内容v1.绪论v2.地下水控制与基坑开挖v3.深基坑的支护结构v4.地下连续墙与逆筑法施工v5.土层锚杆v6.土钉墙和喷锚v7.大体积混凝土结构施工v8.高层建筑脚手架工程v9.高层建筑施工用起重运输机械v10.高层现浇混凝土结构模板工程v11.高层建筑混凝土工程施工v12.钢结构高层建筑施工3绪论v高层建筑的定义1972 国际高层建筑会议第一类高层建筑:916层(最高到50m);第二类高层建筑:1725层(最高到75m);第三类高层建筑:2640层(最高到100m);超高层建筑:40层以上(高度100m以上)。民用建筑设计通则（JGJ137-87):10以上的住宅及总高度超过24m的公共建筑及综合建筑。4v高层建筑的发展我国古代:高塔 砖砌或木制的筒体结构 高层框架结构 国外古代:砖石承重结构v壁厚,使用空间小.近代高层建筑:框架结构(钢、钢筋混凝土)剪力墙、钢支撑、筒体5v高层建筑施工技术发展基础工程：v支护技术:钢板桩 混凝土灌注桩 地下连续墙 深层搅拌水泥土桩 土钉支护v施工工艺:v支撑形式:内部钢管支撑 外部土锚拉固v土锚杆:钻孔、灌浆、预应力张拉工艺 桩基础：v预制打入桩v混凝土灌注桩：大直径钻孔灌注桩结构工程：大模板、爬升模板、滑升模板高层钢结构：62.地下水控制与基坑开挖v地下水控制v边坡稳定v基坑土方开挖72.1地下水控制v为什么必须进行地下水控制?补偿性基础 地下水位较高的软土地区 流砂 边坡失稳 地基承载力下降v降水:集水明排和井点降水v截水v回灌8v补偿性基础(compensated foundation)又称浮基础。在结构设计中使建筑物的重量约等于建筑位置挖去土重（包括水重）的基础。当建筑物的重量等于挖去的土重时，称“全补偿性基础”，此时土中的应力无变化；如挖去的土重只相当于建筑物的部分重量时，称“部分补偿性基础”。可减少建筑物的沉降，充分利用地下空间。由于开挖较深，施工较困难，需考虑基坑的支护结构、降低地下水、防止坑底隆起和管涌等问题。高层建筑中常用。9v水在土中渗流的基本规律达西定律：v=Q/A=k(H/L)=kiv一维渗流情况（图2-1）vQ=k(H/L)A渗透系数:k(m/d,cm/s)渗流/流线/层流/紊流/物理意义/透水性渗流速度v（m/d,cm/s）:v=Q/A=k(H/L)或v=ki水力梯度:i=H/L两个问题:vA、L、vv适用于砂及其他较细颗粒的土中，孔隙较大时产生紊流；Ip特别大的粘土：v=k(i-i)一、地下水的基本特性10v等压流线与流网水在土中稳定渗流（水流情况不随时间而变，土的孔隙比和饱和度不变，流入任意单元体的水量等于自单元体流出的水量以保持平衡），地下水头值相等的点连成的面,称为“等水头面”，在平面或剖面上表现为“等水头线”（等势线，等压流线）。由等压流线与流线所组成的网称为“流网”。等压流线与流线正交。v潜水与层间水（图2-4）P9潜水：从地表至第一层不透水层之间含水层中所含的水。水无压力，重力水。层间水：夹于两不透水层之间含水层中所含 的水。无压层间水和 承压层间水11二、动水压力和流砂v动水压力单位体积土中土颗粒骨架所受到的压力总和。(kN/m3)GD=-T=-Wi (图2-5 动水压力原理图 P10)v流砂产生条件:GDW多发生在颗粒级配均匀而细的粉、细砂等砂性土中。粘土和粉质粘土、砾石均不易发生流砂。危害：基坑泥泞、坍塌、基础滑移防止措施：降水和防水帷幕12三、降低地下水的方法v轻型井点：一层降水深度不超过6m确定井点系统的布置方式确定基坑的计算图形面积计算涌水量：v单井涌水量：无压完整井：v群井涌水量无压完整井：rRssHKQlglg)2(336.10lglg)2(336.1xRssHKQ13无压非完整井：承压完整井：承压非完整井：v基坑的假想半径x0：对于矩形基坑a/b5时,v 抽水影响半径R:v抽水影响半径深度H0:查表0000025.0lglg)2(366.1hlhhrhxRssHQo0lglg73.2xRKMsQMlMrlMxRKMsQ25.0lglg73.20Fx 0HKsR57514井管数量:n=Q/q井管平均间距:校核y0:36522Klrlvrqcc)(2nBLb)lg1(lg366.1002xnRKQHy15v喷射井点：820m k=0.120m/d主要设备：喷射井管、高压水泵（或空气压缩机）和管路系统。工作原理：图2-6、2-7 P12井点布置：b10m双排布置；环状布置。井点间距23.5m。井点系统的安装与使用：v施工工艺程序：v注意事项：井点堵塞：原因、预防喷射扬水器失效、井点倒灌：原因、预防工作水压力升不高：原因、预防16v电渗井点 在降水井点管的内侧打入金属棒（钢筋、钢管等），连以导线。以井点管为阴极，金属棒为阳极，通入直流电后，土颗粒自阴极向阳极移动，称电泳现象，使土体固结；地下水自阳极向阴极移动，称电渗现象，使软土地基易于排水。用于k0.1m/d的土层。v深井井点 在深基坑周围埋置深于基底的井管，依靠深井泵或深井潜水泵将地下水从深井内扬升到地面排出，使地下水位降至坑底以下。适用于k较大（10250m/d）；土质为砂土、碎石土；地下水丰富、降水深（1050m）、面积大的情况。17 真空深井泵：v设备：井管、滤头、电动机和真空泵。v也适用于低渗透性的粉砂、粉土和淤泥质粘土。降水深度达818m，降水服务范围达200m2左右。深井井点系统设备：深井、井管、深井泵和集水井等。深井井点布置：200250m2深井井点埋设与使用v施工工艺程序：v井点埋设与使用阶段的注意事项：18四、截水v截水帷幕：在基坑开挖前沿基坑四周设置隔水围护壁（亦称隔水帷幕）。类型：水泥土搅拌桩挡墙、高压旋喷桩挡墙、地下连续墙。作用：挡水和档土厚度：满足防渗要求，k1.0边坡稳定，K=1.0极限平衡状态，K1.0边坡失稳。）ONiTiWisin)cos(sin)(iiiiiiiiiiiiiWlctgWWRlctgRTiRlRTRRTKfl24vBishop法 考虑竖面上的法向力和切向力。vTaylor法 该法建立在总应力基础上，并假定内聚力不随深度变化。根据理论计算结果绘制成图表（稳定系数Ns、坡角），利用该图表可以分析简单边坡的稳定。Ns=Hc/c Hc-边坡的临界高度252.3深基坑土方开挖v土方开挖方案无支护结构的基坑开挖：放坡开挖v特点：面积大，四周空旷v上海市标准基坑工程设计规程规定：开挖深度不超过4.0m的基坑，当场地允许、经验算能保证土坡稳定时，可采用放坡开挖；开挖深度不超过4.0m的基坑，有条件采用放坡开挖时，宜设置多级平台分层开挖，每级平台的宽度不宜小于1.5m。v地下水位在坑底以上，开挖前采用井点法坑外降水。v护面措施26有支护结构的基坑开挖：垂直开挖v盆式开挖：先挖除基坑中间部分的土方，后挖除挡墙四周土方的开挖方式。优点：挡墙的无支撑暴露时间短，利用挡墙四周所留土堤阻止挡墙的变形。缺点：挖土及土方外运速度较岛式开挖慢。多用于较密支撑下的开挖。工程实例：上海香港广场基坑开挖 图2-93v岛式开挖：保留基坑中心土体，先挖除挡墙四周土方的开挖方式。优缺点常用于无内撑围护开挖（如土层锚杆）或采用边桁架等大空间支撑系统的基坑开挖。挖土机械及土方外运27v土方开挖注意事项基坑开挖的时空效应先撑后挖，严禁超挖防止坑底隆起变形过大防止边坡失稳防止桩位移和倾斜对邻近建（构）筑物及地下设施的保护v积极保护法v工程保护法 地基加固、结构补强、基础托换、隔断法、开挖期跟踪注浆、施加支撑预应力、协调施工进度28v安全技术基坑工程安全管理基坑开挖安全技术293 深基坑的支护结构v支护结构的选型挡墙的选型支撑（或拉锚）的选型v支护结构的计算支护结构的破坏形式与计算内容重力式支护结构计算非重力式支护结构计算v支护结构的施工深层搅拌水泥土桩挡墙（水泥土挡墙式支护结构）钢板桩（板桩式挡墙）钻孔灌注桩（排桩式挡墙）SMW工法施工（组合式）v支护结构的监测30v 深层搅拌水泥土桩 v 水泥土墙式v 高压旋喷桩v 钢板桩 v 板桩式 钢筋混凝土板桩v 型钢横挡板v 钢管桩、预制钢筋混凝土桩v 排桩式 钻孔灌注桩 v支护结构 排桩与板墙式 挖孔灌注桩v体系 现浇地下连续墙 v 板墙式v 预制装配式地下连续墙v SMW工法 v 组合式v 高应力区加筋水泥土墙v 土钉墙 v 边坡稳定式v 喷锚支护 v 逆作拱墙式313.1支护结构的选型v挡墙的选型钢板桩钢筋混凝土板桩钻孔灌注桩挡墙H型钢支柱、木挡板支护挡墙地下连续墙深层搅拌水泥土桩挡墙（重力式挡墙）旋喷桩挡墙（重力式挡墙）土钉墙32v支撑（拉锚）的选型 基坑内支撑和基坑外拉锚内支撑：钢结构支撑v钢管支撑vH型钢支撑钢筋混凝土支撑333.2支护结构的计算重力式支护结构v强度破坏：v稳定性破坏：倾覆滑移土体整体滑动失稳坑底隆起管涌非重力式支护结构v强度破坏：拉锚破坏或支撑压曲支护墙底部走动支护墙的平面变形过大或弯曲破坏v稳定性破坏：墙后土体整体滑动失稳挡墙倾覆坑底隆起管涌34v破坏形式35v破坏形式36v非重力式支护结构计算1.支护结构承受的荷载土压力 Pa=Htg2(45-/2)-2c tg(45-/2)Pp=Htg2(45+/2)+2c tg(45+/2)水压力37 墙后地面荷载引起的附加荷载均布荷载q:e2=q tg2(45-/2)距离支护结构一定距离有均布荷载:h1=l1Htg2(45+/2)e2=q tg2(45-/2)距离支护结构一定距离有集中荷载 382.支护结构的强度计算中小型工程和非粘性土：等值梁法粘性土:(刚度较小的钢板桩、钢筋混凝土板桩）弹性曲线法、竖向弹性地基梁法 （刚度较大的灌注桩、地下连续墙）竖向弹性地基梁法有限元法：电算39v1.悬臂式钢板桩通过试算确定埋入深度t1将试算求得之t1增加15%，作为 实际所需的入土深度t，以确保 板桩的稳定。通过试算求入土深度t2处剪力 为零的点g计算最大弯矩计算板桩截面EAEPfhegdbat2t1tH40v2.单锚（支撑）板桩v单锚浅埋板桩：vea=(H+t)Ka ep=tKpvMA=0:vX=0:vMmaxKptteEpKatHtHeEatHEptHEaEpHpEaHapa222121)(21)(210)32()(32Htep-eaea(Kp-Ka)RaEpEaRaEpEaRa0AEpEa41v单锚深埋板桩:等值梁法基本原理:ab梁一端固定,另一端简支,弯矩图的正负弯矩在c点转折。若将ab梁在c点切断，并于c点置一自由支承，形成ac梁，则ac梁上的弯矩将保持不变，即称ac梁为ab梁上ac段的等值梁。tt0yxt-t0PaP0abacb等值梁原理板桩上土压力分布图ABCDHPaP0板桩弯矩图等值梁42v在计算中考虑板桩墙与土的磨擦作用，将板桩墙前与墙后的被动土压力分别乘以修正系数K和K。对主动土压力则不予折减。板桩墙前：Kp=K*Kp=Ktg(45+/2)板桩墙后：Kp=K*Kp=Ktg(45+/2)v步骤:计算作用于板桩上的土压力强度,并绘出土压力分布图。t0深度以下的土压力分布可暂不绘出。计算板桩墙上土压力强度等于零的点离挖土面的距离y:Kpy=Ka(H+y)=Pb+Ka y=Pb/(Kp-Ka)按简支梁计算等值梁的最大弯矩和两个支点的反力。计算最小入土深度t0：t0=y+x=y+6P0/(Kp-Ka)P0 x=(Kp-Ka)x2/6实际入土深度t=K2*t0 K2（1.11.2)43v3.多锚（支撑）板桩：太沙基皮克实测侧压力基 础上的近似方法支撑（锚杆）的布置v等弯矩布置v等反力布置腰梁计算：板桩入土深度计算：盾恩近似法和等值梁法33 661maxaaKWhWhKWM)15.01(22115.0)122nhKPhKPPnaa（)(211nnanhhDKP44vP40 1.嵌固深度计算(1)悬臂式支护结构挡墙的嵌固深度hd计算:图2-32(2)单支点(3)多支点2.内力与变形计算:各计算工况决定(图2-34)(1)悬臂式支护结构挡墙的弯矩Mc和剪力Vc的计算(2)有支点的支护结构挡墙的弯矩Mc和剪力Vc的计算3.结构计算:(1)内力及支点力设计值的计算(2)截面承载力计算02.10aappEhEhazmzcazazmzmzcEEVEhEhMccVVMM0025.125.1453.支护结构的稳定验算整体滑动失稳验算v悬臂式支护结构:条分法v单锚式支护结构:一般不验算v多层支撑(拉锚)式支护结构:一般不验算;圆弧滑动坑底隆起验算：开挖较深的软粘土基坑时v计及墙体极限弯矩的坑底隆起验算v太沙基和派克考虑挡墙抵抗弯矩的验算基坑的方法v同时考虑c、的坑底隆起验算法vCaguot验算基坑稳定性公式46管涌验算vj管涌v Kj K=1.52.0 抗管涌安全系数j=iw=h/(h+2t)w不发生管涌的条件：Kh/(h+2t)w t(Kh w-h)/2 4.基坑周围土体变形计算jt/2h t 47v重力式支护结构计算1.滑动稳定性验算vKh-抗.滑动稳定安全系数,Kh1.2;基坑边长20m时,Kh1.0。vW-墙体自重（kn/m）v-基底墙体与土的摩擦系数2.倾覆稳定性验算vKq-抗.滑动稳定安全系数,Kq1.2;基坑边长20m时,Kq1.0。vb、hp、hA-分别为W、Ep、EA对墙趾A点的力臂。AphEEWKAAppqhEhEWbKEphpAbbEAhAW483.墙身应力验算vW1-验算截面以上部分的墙重（N）vqu、c-水泥土的抗压强度（N/mm2）、内摩擦角（）、内聚力（N/mm2）4.土体整体滑动验算：条分法vcai=ci（1-ac）+ccoi*acvCai-第i个水泥土桩的平均内聚力（N/mm2）vCi-第i个土条的内聚力（N/mm2）vCcoi-水泥土桩的内聚力（N/mm2）vac-置换率（单位长度内水泥土桩面积与桩墙面积之比）5.坑底隆起和管涌验算与非支护结构相同RA1B1OiKctgbWEKqbWAu2221493.3支护结构施工v深层搅拌水泥土桩挡墙施工 P35深层搅拌水泥土桩挡墙，是采用水泥作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和水泥强制搅拌形成水泥土，利用水泥和软土之间所产生的一系列物理-化学反应，使软土硬化成整体性的并有一定强度的挡土、防渗墙。施工机具v深层搅拌机：中心管喷浆和叶片喷浆v配套机械：灰浆搅拌机、集料斗、灰浆泵。50施工工艺1.定位2.预搅下沉3.制备水泥浆4.提升、喷浆、搅拌5.重复上、下搅拌6.清洗、移位水泥土的配合比1无侧限抗压强度qu=5004000kn/m2，=2030，E50=（120-150）qu2水泥掺入比aw与qu，水灰比0.450.50,减水剂51提高水泥土桩挡墙支护能力的措施1.卸荷2.加筋3.起拱4.挡墙变厚度工程实例 P3952v钢板桩施工 P491.常用钢板桩的种类2.钢板桩打设前的准备工作v设置位置平面布置接缝处防渗止水v钢板桩的检验与矫正v导架安装v沉桩机械的选择3.钢板桩的打设v打设方法的选择:单独打入法屏风打入法 图2-38v钢板桩的打设:插桩打桩(垂直度)v钢板桩的转角与封闭4.钢板桩的拔除v拔除顺序拔除时间桩孔处理 535.施工实例 上海华亭宾馆主楼29层,建筑面积75611m2。持力层为淤泥质粉质粘土。基础结构为桩基加箱形基础，主楼用500*500*44100（26m+18.1m)的长桩,裙房分别400*400*17500和400*400*13500的短桩,观光电梯井用609、=11 l=47500的钢管桩。主楼地下室一层,埋深-6.65m,地下室底板厚1200mm,为梁板式结构.裙房地下室埋深-6.50m,底板厚500mm。观光电梯井基础埋深-8.00m-9.00m。该工程周围有交通干道和高层建筑,场地狭小,挖深大,所以无法放坡开挖.因此,决定外围用封闭式钢板桩加以支护。靠近已有高层建筑的一面,为防止回灌井点的回灌水影响基坑的降水效果,因而采用了长12m的”拉森”式钢板桩,其他部位,分别采用了长9m的和长12m的槽钢,做为钢板桩用。钢板桩为单锚板桩,拉杆多用225,长度为16、17.5和20m,锚碇亦用槽钢。整个工程用了716t、1910根钢板桩，总土方量为52109m3。54v钻孔灌注桩施工 P841.设计中的有关要求v水下浇筑混凝土C20v间隔排列2.施工要点55vSMW工法施工:劲性水泥土搅拌桩法 P851.SMW工法的特点和适用条件特点:止水防渗好,占地小,工期短 支承荷载 构造简单,施工方便,成本低,工期短适用条件:以粘土和粉细砂为主的松软地层2.SMW工法施工工艺流程施工要点(图2-67 P86)563.4支护结构的监测 P110v监测目的v监测项目及测点布置监测项目 表2-8 P111测点布置v监测设备钢筋计:v工作原理v使用方法土压力计孔隙水压力计测斜仪v监测数据的整理和报警标准574.地下连续墙与逆筑法施工 P52 v地下连续墙的施工工艺原理和适用范围v地下连续墙作为支护结构时的内力计算v地下连续墙的施工v逆筑法施工技术584.1地下连续墙的施工工艺原理和适用范围v地下连续墙施工工艺原理v在工程开挖土方之前,用特制的挖槽机械在泥浆(又称触变泥浆、安定液、稳定液等）护壁的情况下每次开挖一定长度（一个单元槽段）的沟槽，待开挖至设计深度并清除沉淀下来的泥渣后，将在地面上加工好的钢筋骨架（一般称为钢筋笼）用起重机械吊放入充满泥浆的沟槽内，用导管向沟槽内浇筑混凝土。由于混凝土是由沟槽底部开始逐渐向上浇筑，所以随着混凝土的浇筑即将泥浆置换出来，待混凝土浇至设计标高后，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。59v特点和适用范围优点：适用于各种土质施工时振动小、噪音低建（构）筑物密集地区施工，对邻近的结构和地下设施没有什么影响。可在各种复杂条件下施工。防渗性能好可用于“逆筑法”施工60缺点：弃土及废泥浆的处理问题只作为支护结构，则造价较高现浇的地下连续墙的墙面不够光滑需进一步研究提高墙身接缝处抗渗、抗漏能力；提高施工精度和墙身垂直度v适用范围在软土地区适用于开挖深度超过10m的深基坑。在建筑物、地下设施密集地区且环境保护要求较高时施工深基坑。用于以“逆筑法”施工的基坑支护结构与建筑物相结合的“两墙合一”。614.2 地下连续墙作为支护结构时的内力计算v荷载v内力计算v沉降计算v构造处理62v内力计算：竖向弹性地基梁基床系数法v构造处理混凝土强度及保护层v混凝土强度不得低于C20（C25）v水泥用量不得少于370kg/m3，水灰比不大于0.6,坍落度宜为180210mmv混凝土保护层厚度不应小于70mm,临时结构40mm接头设计v施工接头(纵向)接头:考虑因素 接头管接头箱隔板式v结构接头:预埋连接钢筋法预埋连接钢板法预埋钢筋 锥螺纹接头法634.3地下连续墙的施工v施工前的准备工作v制订地下连续墙的施工方案v地下连续墙的施工工艺过程v地下连续墙的施工64v施工前的准备工作施工现场情况调查v有关机械进场条件v有关给排水和供电条件v基坑周边环境v建筑公害对周围的影响水文地质和工程地质调查v 制订地下连续墙的施工方案 65v地下连续墙的施工工艺过程 图2-39v地下连续墙的施工修筑导墙1.导墙的作用v作挡土墙v作为测量的基准v作为重物的支承2.导墙的形式 图2-403.导墙施工66泥浆护壁1.泥浆的作用v护壁v携渣v冷却和润滑2.泥浆成分:制备泥浆自成泥浆半自成泥浆 膨润土泥浆v膨润土:触变性能湿涨性能胶体性能v水v外加剂:分散剂增粘剂加重剂防漏剂 673.泥浆质量的控制指标v相对密度v粘度v含砂量v失水量泥皮厚度vpH值v稳定性v静切力v胶体率684.泥浆的制备v泥浆配合比v泥浆制备695.泥浆处理v土碴的分离处理(物理再生处理)重力沉降处理机械处理v污染泥浆化学处理(化学再生处理)70挖深槽1.单元槽段的划分v设计构造要求v地质水文条件v地面荷载及相邻建筑物的影响v现有起重机的起重能力和钢筋笼的吊放方法v单位时间内混凝土的供应能力v工地上具备的泥浆池容积v混凝土导管的作用半径712.挖槽机械选则v挖斗式v回转式v冲击式3.挖槽中的注意事项v糊钻抱钻卡钻v漏浆v防止槽孔偏斜和弯曲v保持槽壁、防止槽壁坍方泥浆水文、地质条件施工方面 72清底 图2-50钢筋笼的加工与吊放1.钢筋笼的加工2.钢筋笼的吊放v吊放过程中不能使钢筋笼产生不可恢复的永久变形v插入过程中不要造成槽壁坍方73混凝土浇筑1.配合比设计2.混凝土浇筑机具:3.导管法:v插入深度v首批混凝土量计算:v浇筑速度v导管间距:浇筑有效半径和混凝土的和易性744.4“逆筑法”施工技术v“逆筑法”的工艺原理及特点工艺原理:先沿建筑为周围施工地下连续墙,在建筑物内部按柱网轴线施工少量中间支承柱,然后进行地下首层的梁板楼面结构施工.完成后同时施工地上、地下结构。待地下室大底板完成后，再进行复合柱、复合墙施工。75v“逆筑法”的施工技术中间支承柱施工地下挖土地下室楼板支模地下结构相关节点施工“逆筑法”施工期间的结构沉降控制“逆筑法”施工的地下通风、用电和照明措施765土层锚杆 v土层锚杆的发展与应用v土层锚杆的构造v土层锚杆的设计v土层锚杆的施工775.1土层锚杆的发展与应用v土层锚杆（土锚）是一种新型的受拉构件，一端与支护结构等联结，另一端锚固在土体中，将支护结构和其他结构所承受的荷载（侧向的土压力、水压力以及水的浮力和风力带来的倾覆力等）通过拉杆传递到处于稳定土层中的锚固体上，再由锚固体将传来的荷载分散到周围稳定的土层中去。土层锚杆不仅用于临时结构，而且在永久性建筑工程中亦得到广泛应用。v岩石锚杆 1958 原联邦德国 非粘性土层 70年代v我国 软粘土785.2土层锚杆的构造v组成：锚头、锚头垫座、支护结构、钻孔、防护套管、拉杆、锚固体、锚底板（有时无）。图2-69v土层锚杆根据主动滑动面，分为自由段lf（非锚固段）和lA锚固段。图2-70795.3土层锚杆的设计v材料选择v锚杆布置v锚杆的承载力v锚杆的稳定性80v材料选择：钢绞线、粗钢筋 2232 高强度钢水泥：普通硅酸盐水泥#325以上细骨料：粒径小于2mm的中细砂 含泥量3%有害物质1%v土锚杆布置土锚间距：取决于支护结构承受的荷载和每根锚杆能承受的拉力值。土锚倾角：一般为1525，且不宜大于45。土锚层数：取决于支护结构的截面和其承受的荷载。最上层锚杆的上面应有足够的覆土厚度。81v土锚杆的承载力（极限抗拔力）拉杆的极限抗拉强度；拉杆与锚固体之间的极限握裹力；锚固体与土体间的极限侧阻力。土锚杆极限抗拔力的基本公式：图2-71 P93土体抗剪强度zv非高压灌浆的锚杆：v高压灌浆的锚杆：土锚杆的设计容许荷载：极限抗拔力/安全系数v安全系数受多种因素影响。v一般临时性的土锚杆采用的安全系数应不小于1.3。qAdzDdzDQFPlZZlZZzugz11122221tan0hkCztan Cz82v土锚的稳定性通常认为土锚锚固段所需的长度要满足承载力的要求，而土锚所需的总长度取决于稳定的要求。土锚的稳定性分为整体稳定性和深部破裂面稳定性，其破坏形式如图2-72所示。v整体失稳：一般采用瑞典圆弧滑动面条分法。稳定安全系数1.5。v深部破裂面稳定：德国Kranz的简易计算法 图2-73 P95 835.1maxhhsTTkEaGbacQdE1E1GEaQ-Tmax）（）（）（tantan1tantantan11maxahhhahEEGEET845.4土层锚杆的施工v施工前的准备工作v钻孔v安放拉杆v压力灌浆v张拉和锚固v土锚的试验85v施工前的准备工作充分研究设计文件、地质水文资料、环境条件编制施工组织设计修建施工便道及排水沟，安装临时水、电线路，保证供水、排水和供电。认真检查锚杆原材料型号、品种、规格，核对质检单，必要时进行材料性能试验。进行技术交底，明确设计意图和施工设计要求。v钻孔钻孔机械的选择：回转式、螺旋、旋转冲击钻孔方法的选择：干作业、水作业 成孔质量86v安放拉杆锚杆自由段的防腐和隔离v钢筋拉杆v钢丝束v钢绞线插入锚杆时对中措施：定位器、撑筋环v压力灌浆作用：形成锚固段、防止钢拉杆腐蚀、充填土层 中的孔隙和裂缝灌浆液：水泥砂浆或水泥浆v灰砂比：1：11：2，水灰比0.380.45，水泥：#425，细骨料0.20的结构：边缘干扰范围定为0.40L 图3-5 查表3-11：m 按照等效原理:用“计算墙体”的计算高度H代替H)243)(1(max)LymeLymy（)253)(20.015.0(max0)(LdxHHy105（2）其他断面结构v 箱形断面结构：单孔：双孔：v箱形断面结构的基础底板先期浇筑，侧墙和顶板后期浇筑：单孔：双孔：v箱形断面结构的基础和侧墙已浇筑，后期浇筑顶板：)263()(2HbEtbCx)273()32(HbEtbCx)283()5.0(HbECx)293()25.0(HbECx)303(HEbCx1067.4防止混凝土温度裂缝的技术措施v水泥品种选择和用量控制选用中热或低热的水泥品种充分利用混凝土的后期强度v掺加外加料掺加外掺剂掺加外掺料v骨料的选择粗骨料的选择细骨料的选择骨料质量的要求v控制混凝土出机温度和浇筑温度混凝土出机温度计算：控制混凝土浇筑温度107v加强养护，延缓混凝土降温速率保湿、保温养护的作用：适当材料覆盖：蓄水养护：v热阻系数v蓄水深度：v提高混凝土的极限拉伸值：混凝土二次振捣混凝土二次振捣的恰当时间（振动界限）v自身重力v国外：测定贯入阻力值改进混凝土的搅拌工艺：二次投料的净浆裹石搅拌新工艺108v改善边界约束和构造设计合理分段浇筑合理配筋设置滑动层设置应力缓和沟设置缓冲层避免应力集中v加强施工监测工作1097.5大体积混凝土结构施工v钢筋工程：数量多，直径大，分布密，上下 钢筋高差大卡尺限位绑扎设立支架支撑上层钢筋v模板工程：泵送混凝土对模板侧板压力计算v按我国现行有关规范计算：混凝土结构工程施工及验收规范取两式中的较小者 v借鉴外国经验：表3-18)373(5.2)363(22.021210HFVtF110侧模及支撑v垫层浇筑后其面层不可能在同一水平面上：小方木v模板的最后校正：三道拉杆v确保模板的整体刚度：三道统长横向围檩v确保模板的安全和稳定：模板外侧另加三道支撑v混凝土工程施工平面布置v混凝土泵车的布置v防止泵送堵塞的措施大体积混凝土的浇筑v混凝土浇筑方法v混凝土振捣 （图3-16）混凝土的泌水处理和表面处理v泌水处理 （图3-17）v表面处理111高层建筑结构施工v高层建筑脚手架工程v高层建筑施工用起重运输机械v高层现浇混凝土结构模板工程v高层建筑混凝土工程施工v钢结构高层建筑施工1128.高层建筑脚手架工程v悬挑式脚手架构造计算实例v附着升降式脚手架形式和工作原理构造、安装和使用计算v悬吊式脚手架1138.1悬挑式脚手架v构造：斜拉式和下撑式 图4-1三角式挑架：图4-2v挑梁v钢底梁v小横梁v压板v定位销114v悬挑式脚手架的计算：钢底梁的计算：简支梁 图4-6v抗弯强度计算 4-1v抗剪强度计算 4-2v局部承压计算 4-3v整体稳定验算 4-4v挠度计算 4-5v实例115三角挑架的计算v内力计算：v验算挑梁拉弯强度:4-9v钢挑梁埋入验算:4-10v钢挑梁嵌固端混凝土局部承压验算:4-11v斜杆验算强度:4-12稳定性:4-13斜杆焊缝验算:4-14cosccNNzpEANlNzzFFNxNyNablPEIlEIalFaEIFlp32)3/(3323sin32333NNEAlEAlEIFabEIFlNycz1168.2附着升降式脚手架v形式和工作原理套管式整体提升式互升降式v构造、安装和使用构造要求：v架体结构：足够强度和刚度，构造合理v附着支承结构：安全可靠、适应与主体结构特点，防倾要求v升降动力装置：可靠v控制系统：保证同步升降v防坠安全装置：可靠安装和使用的有关要求117v计算架体结构和附着支承结构按“概率极限状态设计法”计算：0SR吊具、索具按机械设计的“容许应力设计法”计算：K荷载：v恒载标准值v施工活荷载标准值v风荷载标准值：Wk=KzszW0v按“概率极限状态设计法”设计：4-18 4-19v吊具、索具荷载计算时：按表4-4荷载计算系数118材料及材料强度v钢材：Q235A 表4-5v扣件：表4-6v焊缝强度设计值：表4-7v螺栓强度设计值：表4-8v吊具、索具材料容许应力取值：结构计算规定：v三种工况：使用、升降与坠落v材料强度设计值与容许应力值：v 考虑材料强度调整系数m 表4-9v升降机构中吊具、索具的安全系数应达到6.0v设计计算包括下列项目：51199.高层建筑施工用起重运输机械v塔式起重机附着自升式内爬式v混凝土泵v施工电梯v起重运输机械的选择作用组合方式原则1209.1塔式起重机v附着自升式塔式起重机基础v分离式:v整体式:v桩基础:上海博物馆附着式塔式起重机与建筑物的拉结:超过限定自由高度v附着装置:锚固环和附着杆v附着装置的布置方式:三杆式和四杆式 图4-20LGVhHMe31fLCGVP32ABCFxFyMN1N2N3121v内爬式塔式起重机将塔身支撑在建筑结构的梁、板上或电梯井壁的预留孔内，利用自身装备的液压顶升系统随建筑结构的升高而逐层向上爬升。内爬式塔式起重机的三个爬升框架分别安装在三个不同楼层上，最下面的框架用作支承底架，承受塔式起重机全部荷载并传递给建筑结构。上面两套框架用作爬升导向架和交替用作定位和支承底架。上、下两道支承架的水平力和扭力：)224(220ExhqhHhMhqHH)234(22ExuhqhHhMH）（2442bMTD1229.2混凝土泵v输送和浇筑混凝土的机械v按工作原理分：活塞泵和挤压泵v活塞式混凝土泵的主要组成部分是两个内由液压系统操纵的活塞混凝土缸。两个缸通过Y型管与混凝土输送管道相连。保证混凝土泵正常工作的关键部件是控制两个混凝土缸在正确时刻由料斗中吸入混凝土和向管道中排送混凝土的分配阀。图4-23v按移动方法分：固定泵、拖式泵、混凝土泵车 图4-24v混凝土泵车：混凝土布料杆、混凝土输送管道1239.3施工电梯v主要用于施工人员上下楼层，运送材料和小型机具。v按驱动方式：齿轮齿条驱动式和绳轮驱动式v吊厢和塔架。v施工电梯的平面布置：结合流水段的划分v施工电梯应由专职司机操作v施工电梯的提升速度约0.6m/s。服务楼层面积约为600m2。1249.4起重运输机械的选择v垂直运输的作用：v起重运输机械的组合 方式：施工需要+费用高低+综合经济效益 塔式起重机+混凝土泵+施工电梯塔式起重机+施工电梯塔式起重机+快速提升机（井架起重机）+施工电梯井架起重机+施工电梯v起重运输机械选择的原则：根据工程特点、施工条件按参合理、生产率充分满足需要和投资少、经济效益高的原则进行。塔式起重机：起重参数、工作速度参数塔式起重机台班工作生产率：)254(23600snntvhnQT)264(8tqKQnKP12510.高层现浇混凝土结构模板工程v大型工具式模板：简化模板的安装、拆除，节省模板材料，加快工程进度。v滑升模板施工v爬升模板施工v大模板施工v楼盖结构施工用模板12610.1滑升模板施工v概述：滑模施工的优点：节省模板，机械化程度较高，施工速度快，建筑物的整体性好。滑模施工：沿建筑物的周边全长支设约1m高的模板，随着混凝土的浇筑，利用提升千斤顶逐步将 模板提升，直至建筑物的全高，完成混凝土的浇筑成型。适用于筒壁结构、框架、框剪及剪力墙结构的现浇混凝土施工。滑模装置包括模板系统、操作平台系统、液压提升系统和施工精度控制系统四个部分。图4-28工程设计上的要求：v平面布置v结构截面尺寸v结构配筋滑模计算应考虑的荷载127v滑模施工滑模组装混凝土浇筑与模板滑升v混凝土：强度、抗渗性、早期强度的增长速度 坍落度、初凝时间v混凝土浇筑：分层均匀，每层厚度，间隔时间v模板滑升：试滑前试滑时正常滑升阶段末滑阶段滑升速度：4-27 4-28128滑模施工的精度控制v水平度控制限位卡挡法激光自动调平控制法v垂直度控制：激光铅直仪、经纬仪楼板施工v逐层空滑楼板并进法：逐层封闭或滑一浇一法v先滑墙体楼板跟进法v先滑墙体楼板降模施工法v滑框倒模工艺 图4-3412910.2爬升模板施工v爬模构造v爬模施工v爬架计算v内外墙整体爬模、无爬架爬模130v爬模构造模板 他图4-35爬架：附墙架和支承架 图4-37提升设备v葫芦v千斤顶v爬模施工爬模组装爬模爬升：模板爬升、爬架爬升131v爬架的计算：荷载：竖向荷载和水平荷载内力：v支承架：按偏心受压的格构式构件验算整体强度、整体稳定、允许长细比、单肢稳定和缀条 图4-43v附墙架和附墙连接螺栓2311321aPaPHQMhdqQPPPPQbMRPF2111122bttbvvtvNNNNRnNFnN132v内外墙整体爬模、无爬架爬模内外墙整体爬模无爬架爬模13310.3大模板施工v大模板的构造和形式v大模板的计算v大模板的施工134v大模板的构造和形式大模板的构造：面板、骨架、支撑架和附件大模板的形式：平模、小角模、大角模、筒模v大模板的计算荷载计算：v混凝土的侧压力：表4-16面板计算：v仅有横肋：按连续梁计算v横肋之间焊有小肋：按双向板计算v小肋、横肋和竖肋：单独计算小肋、横肋与板共同工作的小肋、横肋竖肋v大模板的自稳角验算：HPVtPcc2121022.0135v大模板的施工抄平放线敷设钢筋大模板的安装和拆除浇筑混凝土13610.4楼盖结构施工用模板v利建模板体系和早期拆模体系v台模和隧道模v用预应力薄板浇筑叠合楼板v用压延型钢浇筑楼板137v利建模板体系和早期拆模体系利建模板体系v模板、空腹工字梁、独立钢支撑早期拆模体系v原理：保持楼板跨度不超过2mv组成：模板系统：模板块、托梁、升降头支撑系统：施工组织：升降头处混凝土的冲切强度验算 流水施工)414(6.00hufFmt138v台模和隧道模组合式台模工具式台模悬架式台模隧道模v用压延型钢浇筑楼板 图4-77v （简支时）v （两跨或多跨时）fEIqlCffEIqlCfWM4418513845139v用预应力薄板浇筑叠合楼板预应力薄板的制造、运输和堆放v制作工艺：表面处理方法：划毛、刻凹槽、预留结合钢筋v运输：平放，垫木必须上下对准、位置紧靠吊环v堆放：垫木紧靠吊环 堆放高度不得超过10块 堆放时间不应超过23个月 堆放时支点位置 悬臂长度与两点间距之比应 在0.20.25范围内v预应力薄板的安装与叠合板浇筑14011.高层建筑混凝土工程施工v粗钢筋连接技术电渣压力焊气压焊钢筋挤压连接钢筋锥螺纹套管连接v混凝土泵送施工技术混凝土泵送技术发展混凝土拌合物的泵送性能混凝土泵送施工14111.1粗钢筋连接技术v电渣压力焊(熔焊)利用电流通过渣池产生的电阻热量将钢筋端部熔化,然后施加压力使上、下两段钢筋焊接为一体。适用：1440mm的竖向或斜向钢筋连接设备和材料：焊机和焊剂工艺参数：外观检查和强度检验v气压焊机理设备：氧气、乙炔瓶、加热器、加压器及钢筋卡具等工艺过程：砂轮锯、磨光机、夹具、碳化焰、中性焰外观检查：检查项目及标准机械性能检验：拉伸试验或弯曲试验142v钢筋挤压连接钢筋径向挤压连接v适用：2040mm的带肋钢筋的连接v钢套筒：v挤压设备：v工艺过程：压接方式v工艺参数：v检验：外观检验和机械性能检验钢筋轴向挤压连接v钢套筒、压模v挤压设备：挤压机和超高压泵站v钢筋锥螺纹套管连接14311.2混凝土泵送施工技术v混凝土泵送技术发展:分配阀v混凝土拌合物的泵送性能混凝土可泵性:原材料和配合比坍落度v混凝土泵送施工泵送混凝土的供应v泵送混凝土的拌制v泵送混凝土的运送)424(1401010VVs144混凝土泵的选择和配管v混凝土泵的选择原则:v主要参数:实际平均输出量和最大输送距离v配管:尽量缩短管线长度,少用弯管和软管vttKKrPPPLQQHHA1221maxmaxmax12145混凝土泵送与浇筑v混凝土泵送之前检查v混凝土泵启动后v开始泵送时v正常泵送时v长时间停泵v泵送过程中v混凝土输送管堵塞时v混凝土泵送即将结束时v混凝土泵送结束时v浇筑14612.钢结构高层建筑施工v钢结构材料与结构构件v高层钢结构安装结构安装前的准备工作钢结构构件安装与校正钢结构构件的连接施工高层钢结构施工的安全措施14712.1钢结构材料与结构构件v钢结构材料普通碳素钢、普通低合金钢、热处理合金钢vQ235（215235N/mm2）塑性和韧性都较好v16锰钢（315345N/mm2）v结构构件柱：宽翼缘工字形截面（宽翼缘H型截面）箱形截面、十字形截面梁：H型截面构件之间的连接：高强螺栓连接、焊接或混合连接14812.2高层钢结构安装v结构安装前的准备工作钢构件预检和配套v预检:计量工具和标准事先统一(钢卷尺的标准)预检项目预检数量预检条件(中转堆场)v配套:中转堆场(作用面积)钢柱基础检查v定位轴线检查v柱间距检查v单独柱基中心线检查v柱基地脚螺栓检查:检查内容预埋方法v基准标高实测149标高块设置及柱底灌浆 图4-88钢构件现场堆放安装机械的选择安装流水段的划分v钢结构构件安装与校正安装：钢柱（单机吊装与双机吊装 图4-92）钢梁（扶手杆和扶手绳）校正：钢柱：先调整标高（低碳钢板垫高）后调整位移 最后调整垂直度（激光经纬仪、丈量 法）钢梁：150v钢结构构件的连接施工钢结构构件焊接工艺v高层钢结构焊接顺序：结构对称、节点对称v焊接的工艺流程：图4-96v焊接的准备工作：焊条烘焙、气象条件检测、坡口检查、垫板和引弧板v焊接工艺：预热、焊接v焊缝质量检验：钢结构构件高强度螺栓连接v高强度螺栓连接副v高强度螺栓连接的施工v高强度螺栓连接副的质量检查与验收151v高层钢结构施工的安全措施走道板安全网操作平台设备平台登高电梯电器机械和设备均须接地风速防火