1,高層建筑施工,2,緒論,高層建筑的定義 1972 國際高層建筑會議 第一類高層建筑:916層(最高到50m); 第二類高層建筑:1725層(最高到75m); 第三類高層建筑:2640層(最高到100m); 超高層建筑: 40層以上(高度100m以上)。 民用建筑設(shè)計通則（JGJ137-87):10以上的住宅及總高度超過24m的公共建筑及綜合建筑。,3,高層建筑的發(fā)展 我國古代:高塔 磚砌或木制的筒體結(jié)構(gòu) 高層框架結(jié)構(gòu) 國外古代:磚石承重結(jié)構(gòu) 壁厚,使用空間小. 近代高層建筑:框架結(jié)構(gòu)(鋼、鋼筋混凝土) 剪力墻、鋼支撐、筒體,4,高層建筑施工技術(shù)發(fā)展 基礎(chǔ)工程： 支護(hù)技術(shù):鋼板樁 混凝土灌注樁 地下連續(xù)墻 深層攪拌水泥土樁 土釘支護(hù) 施工工藝: 支撐形式:內(nèi)部鋼管支撐 外部土錨拉固 土錨桿:鉆孔、灌漿、預(yù)應(yīng)力張拉工藝 樁基礎(chǔ)： 預(yù)制打入樁 混凝土灌注樁：大直徑鉆孔灌注樁 結(jié)構(gòu)工程：大模板 、爬升模板、滑升模板 高層鋼結(jié)構(gòu)：,5,2. 地下水控制與基坑開挖,地下水控制 邊坡穩(wěn)定 基坑土方開挖,6,2.1地下水控制,為什么必須進(jìn)行地下水控制? 補(bǔ)償性基礎(chǔ) 地下水位較高的軟土地區(qū) 流砂 邊坡失穩(wěn) 地基承載力下降 降水:集水明排和井點降水 截水 回灌,7,補(bǔ)償性基礎(chǔ)(compensated foundation) 又稱浮基礎(chǔ)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中使建筑物的重量約等于建筑位置挖去土重（包括水重）的基礎(chǔ)。當(dāng)建筑物的重量等于挖去的土重時，稱“全補(bǔ)償性基礎(chǔ)”，此時土中的應(yīng)力無變化；如挖去的土重只相當(dāng)于建筑物的部分重量時，稱“部分補(bǔ)償性基礎(chǔ)”?？蓽p少建筑物的沉降，充分利用地下空間。由于開挖較深，施工較困難，需考慮基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)、降低地下水、防止坑底隆起和管涌等問題。高層建筑中常用。,8,水在土中滲流的基本規(guī)律 達(dá)西定律： v=Q/A=k(H/L)=ki 一維滲流情況（圖2-1） Q=k(H/L)A 滲透系數(shù):k (m/d,cm/s)滲流/流線/層流/紊流/物理意義/透水性 滲流速度v（m/d,cm/s）:v=Q/A=k(H/L) 或v=ki 水力梯度:i=H/L 兩個問題: A、L、v 適用于砂及其他較細(xì)顆粒的土中，孔隙較大時產(chǎn)生紊流；Ip特別大的粘土：v=k(i-i),一、地下水的基本特性,9,等壓流線與流網(wǎng) 水在土中穩(wěn)定滲流（水流情況不隨時間而變，土的孔隙比和飽和度不變，流入任意單元體的水量等于自單元體流出的水量以保持平衡），地下水頭值相等的點連成的面,稱為“等水頭面”，在平面或剖面上表現(xiàn)為“等水頭線”（等勢線，等壓流線）。 由等壓流線與流線所組成的網(wǎng)稱為“流網(wǎng)”。等壓流線與流線正交。 潛水與層間水（圖2-4）P9 潛水：從地表至第一層不透水層之間含水層中所含的水。水無壓力，重力水。 層間水：夾于兩不透水層之間含水層中所含 的水。無壓層間水和 承壓層間水,10,二、動水壓力和流砂,動水壓力 單位體積土中土顆粒骨架所受到的壓力總和。(kN/m3) GD=-T=-Wi (圖2-5 動水壓力原理圖 P10) 流砂 產(chǎn)生條件: GDW 多發(fā)生在顆粒級配均勻而細(xì)的粉、細(xì)砂等砂性土中。粘土和粉質(zhì)粘土、礫石均不易發(fā)生流砂。 危害：基坑泥濘、坍塌、基礎(chǔ)滑移 防止措施：降水和防水帷幕,11,三、降低地下水的方法,輕型井點：一層降水深度不超過6m 確定井點系統(tǒng)的布置方式 確定基坑的計算圖形面積 計算涌水量： 單井涌水量： 無壓完整井： 群井涌水量 無壓完整井：,12,無壓非完整井： 承壓完整井： 承壓非完整井： 基坑的假想半徑x0：對于矩形基坑a/b5時, 抽水影響半徑R: 抽水影響半徑深度H0:查表,13,井管數(shù)量:n=Q/q 井管平均間距: 校核y0:,14,噴射井點：820m k=0.120m/d 主要設(shè)備：噴射井管、高壓水泵（或空氣壓縮機(jī)）和管路系統(tǒng)。 工作原理：圖2-6、2-7 P12 井點布置：b10m雙排布置；環(huán)狀布置。井點間距23.5m。 井點系統(tǒng)的安裝與使用： 施工工藝程序： 注意事項 ： 井點堵塞：原因、預(yù)防 噴射揚(yáng)水器失效、井點倒灌：原因、預(yù)防 工作水壓力升不高：原因、預(yù)防,15,電滲井點 在降水井點管的內(nèi)側(cè)打入金屬棒（鋼筋、鋼管等），連以導(dǎo)線。以井點管為陰極，金屬棒為陽極，通入直流電后，土顆粒自陰極向陽極移動，稱電泳現(xiàn)象，使土體固結(jié)；地下水自陽極向陰極移動，稱電滲現(xiàn)象，使軟土地基易于排水。用于k<0.1m/d的土層。 深井井點 在深基坑周圍埋置深于基底的井管，依靠深井泵或深井潛水泵將地下水從深井內(nèi)揚(yáng)升到地面排出，使地下水位降至坑底以下。 適用于k較大（10250m/d）；土質(zhì)為砂土、碎石土；地下水豐富、降水深（1050m）、面積大的情況。,16,真空深井泵： 設(shè)備：井管、濾頭、電動機(jī)和真空泵。 也適用于低滲透性的粉砂、粉土和淤泥質(zhì)粘土。降水深度達(dá)818m，降水服務(wù)范圍達(dá)200m2左右。 深井井點系統(tǒng)設(shè)備： 深井、井管、深井泵和集水井等。 深井井點布置：200250m2 深井井點埋設(shè)與使用 施工工藝程序： 井點埋設(shè)與使用階段的注意事項 ：,17,四、截水,截水帷幕：在基坑開挖前沿基坑四周設(shè)置隔水圍護(hù)壁（亦稱隔水帷幕）。 類型：水泥土攪拌樁擋墻、高壓旋噴樁擋墻、地下連續(xù)墻。 作用：擋水和檔土 厚度：滿足防滲要求，k<1.0*10-6cm/s 插入深度：l=0.2h-0.5b 側(cè)向截水與坑內(nèi)井點降水結(jié)合或側(cè)向截水與水平封底結(jié)合。水平封底采用化學(xué)注漿或旋噴注漿法。,18,五、回灌,回灌措施包括回灌井點、回灌砂井、回灌砂溝等。 回灌井點：在降水井點與要保護(hù)的已有建（構(gòu)）筑物之間打一排井點，在井點降水的同時，向土層中灌入一定數(shù)量的水，形成一道隔水帷幕，使井點降水的影響半徑不超過回灌井點的范圍，從而阻止回灌井點外側(cè)的建（構(gòu)）筑物下的地下水的流失。,19,回灌井點（砂井、砂溝）布置 與降水井點的距離不宜小于6m 間距：降水井點的間距和被保護(hù)物的平面布置 回灌井點（砂井）宜進(jìn)入穩(wěn)定降水曲線面下1m，且位于滲透性好的土層中，過濾管的長度應(yīng)大于降水井點過濾管的長度。 設(shè)置水位觀測井 回灌井點（砂井、砂溝）施工要點： 埋設(shè)方法與質(zhì)量要求 抽灌平衡 設(shè)置高位回灌水箱 宜采用清水 回灌井點與降水井點應(yīng)協(xié)調(diào)控制,20,工程實例,上海友誼商店工程 上海友誼商店平面尺寸為68m*36m，筏基，基坑挖深近5m，相距10m處有30年代建造的5層電臺大樓，亦為筏基。該處表層為厚23的褐黃色砂質(zhì)粉土。施工時為防止產(chǎn)生流砂采用井點降水，為防止電臺大樓產(chǎn)生過大的沉降，在電臺大樓與友誼商店之間埋設(shè)了一排8m長的產(chǎn)生回灌井管，注水壓力約0.05Mpa。結(jié)果在降水開挖基坑到基礎(chǔ)工程完成的136d中，實測電臺大樓的平均沉降只34mm，最大沉降為7mm，最小處為零，友誼商店在降水施工過程中未對電臺大樓產(chǎn)生有害的影響，證明回灌井點是有效的。,21,2.2邊坡穩(wěn)定,邊坡滑動失穩(wěn)：邊坡土體中的剪應(yīng)力大于土的抗剪強(qiáng)度。 影響因素： 研究土體邊坡穩(wěn)定的兩類方法： 利用彈性、塑性或彈塑性理論確定土體的應(yīng)力狀態(tài)；（極限分析法） 假定土體沿著一定的滑動面滑動而進(jìn)行極限平衡分析。,22,瑞典圓弧滑動面條分法（Fellenius法） 將假定滑動面以上的土體分成n個垂直土條，對作用于各個土條上的力進(jìn)行力和力矩平衡分析，求出在極限平衡狀態(tài)下土體穩(wěn)定的安全系數(shù)。K=抗滑力矩/滑動力矩（K1.0邊坡穩(wěn)定，K=1.0極限平衡狀態(tài)，K<1.0邊坡失穩(wěn)。）,O,Ni,Ti,Wi,23,Bishop法 考慮豎面上的法向力和切向力。 Taylor法 該法建立在總應(yīng)力基礎(chǔ)上，并假定內(nèi)聚力不隨深度變化。根據(jù)理論計算結(jié)果繪制成圖表（穩(wěn)定系數(shù)Ns、坡角），利用該圖表可以分析簡單邊坡的穩(wěn)定。 Ns=Hc/c Hc-邊坡的臨界高度,24,2.3深基坑土方開挖,土方開挖方案 無支護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑開挖：放坡開挖 特點：面積大，四周空曠 上海市標(biāo)準(zhǔn)基坑工程設(shè)計規(guī)程規(guī)定：開挖深度不超過4.0m的基坑，當(dāng)場地允許、經(jīng)驗算能保證土坡穩(wěn)定時，可采用放坡開挖；開挖深度不超過4.0m的基坑，有條件采用放坡開挖時，宜設(shè)置多級平臺分層開挖，每級平臺的寬度不宜小于1.5m。 地下水位在坑底以上，開挖前采用井點法坑外降水。 護(hù)面措施,25,有支護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑開挖：垂直開挖 盆式開挖：先挖除基坑中間部分的土方，后挖除擋墻四周土方的開挖方式。 優(yōu)點：擋墻的無支撐暴露時間短，利用擋墻四周所留土堤阻止擋墻的變形。 缺點：挖土及土方外運(yùn)速度較島式開挖慢。 多用于較密支撐下的開挖。 工程實例：上海香港廣場基坑開挖 圖2-93 島式開挖：保留基坑中心土體，先挖除擋墻四周土方的開挖方式。 優(yōu)缺點 常用于無內(nèi)撐圍護(hù)開挖（如土層錨桿）或采用邊桁架等大空間支撐系統(tǒng)的基坑開挖 。 挖土機(jī)械及土方外運(yùn),26,土方開挖注意事項 基坑開挖的時空效應(yīng) 先撐后挖，嚴(yán)禁超挖 防止坑底隆起變形過大 防止邊坡失穩(wěn) 防止樁位移和傾斜 對鄰近建（構(gòu)）筑物及地下設(shè)施的保護(hù) 積極保護(hù)法 工程保護(hù)法 地基加固、結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)、基礎(chǔ)托換、隔斷法、開挖期跟蹤注漿、施加支撐預(yù)應(yīng)力、協(xié)調(diào)施工進(jìn)度,27,安全技術(shù) 基坑工程安全管理 基坑開挖安全技術(shù),28,3 深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu),支護(hù)結(jié)構(gòu)的選型 擋墻的選型 支撐（或拉錨）的選型 支護(hù)結(jié)構(gòu)的計算 支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞形式與計算內(nèi)容 重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)計算 非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)計算 支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工 深層攪拌水泥土樁擋墻（水泥土擋墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)） 鋼板樁（板樁式擋墻） 鉆孔灌注樁（排樁式擋墻） SMW工法施工（組合式） 支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測,29,深層攪拌水泥土樁 水泥土墻式 高壓旋噴樁 鋼板樁 板樁式 鋼筋混凝土板樁 型鋼橫擋板 鋼管樁、預(yù)制鋼筋混凝土樁 排樁式 鉆孔灌注樁 支護(hù)結(jié)構(gòu) 排樁與板墻式 挖孔灌注樁 體系 現(xiàn)澆地下連續(xù)墻 板墻式 預(yù)制裝配式地下連續(xù)墻 SMW工法 組合式 高應(yīng)力區(qū)加筋水泥土墻 土釘墻 邊坡穩(wěn)定式 噴錨支護(hù) 逆作拱墻式,30,3.1支護(hù)結(jié)構(gòu)的選型,擋墻的選型 鋼板樁 鋼筋混凝土板樁 鉆孔灌注樁擋墻 H型鋼支柱、木擋板支護(hù)擋墻 地下連續(xù)墻 深層攪拌水泥土樁擋墻（重力式擋墻） 旋噴樁擋墻（重力式擋墻） 土釘墻,31,支撐（拉錨）的選型 基坑內(nèi)支撐和基坑外拉錨 內(nèi)支撐： 鋼結(jié)構(gòu)支撐 鋼管支撐 H型鋼支撐 鋼筋混凝土支撐,32,3.2支護(hù)結(jié)構(gòu)的計算,重力式支護(hù)結(jié)構(gòu) 強(qiáng)度破壞： 穩(wěn)定性破壞： 傾覆 滑移 土體整體滑動失穩(wěn) 坑底隆起 管涌,非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu) 強(qiáng)度破壞： 拉錨破壞或支撐壓曲 支護(hù)墻底部走動 支護(hù)墻的平面變形過大或彎曲破壞 穩(wěn)定性破壞： 墻后土體整體滑動失穩(wěn) 擋墻傾覆 坑底隆起 管涌,33,破壞形式,34,破壞形式,35,非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)計算 1.支護(hù)結(jié)構(gòu)承受的荷載 土壓力 Pa=Htg2(45-/2)-2c tg(45-/2) Pp=Htg2(45+/2) +2c tg(45+/2) 水壓力,36,墻后地面荷載引起的附加荷載均布荷載q:e2=q tg2(45-/2)距離支護(hù)結(jié)構(gòu)一定距離有均布荷載: h1=l1Htg2(45+/2) e2=q tg2(45-/2)距離支護(hù)結(jié)構(gòu)一定距離有集中荷載,37,2.支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度計算 中小型工程和非粘性土：等值梁法 粘性土: (剛度較小的鋼板樁、鋼筋混凝土板樁） 彈性曲線法、豎向彈性地基梁法 （剛度較大的灌注樁、地下連續(xù)墻） 豎向彈性地基梁法 有限元法：電算,38,1.懸臂式鋼板樁 通過試算確定埋入深度t1 將試算求得之t1增加15%，作為 實際所需的入土深度t，以確保 板樁的穩(wěn)定。 通過試算求入土深度t2處剪力 為零的點g 計算最大彎矩 計算板樁截面,EA,EP,f,h,e,g,d,b,a,t2,t1,t,H,39,2.單錨（支撐）板樁 單錨淺埋板樁： ea=(H+t)Ka ep=tKp MA=0: X=0: Mmax,H,t,ep-ea,ea,(Kp-Ka),Ra,A,Ep,Ea,40,單錨深埋板樁:等值梁法 基本原理:ab梁一端固定,另一端簡支,彎矩圖的正負(fù)彎矩在c點轉(zhuǎn)折。若將ab梁在c點切斷，并于c點置一自由支承，形成ac梁，則ac梁上的彎矩將保持不變，即稱ac梁為ab梁上ac段的等值梁。,t,t0,y,x,t- t0,Pa,P0,a,b,a,c,b,等值梁原理,板樁上土壓力分布圖,A,B,C,D,H,Pa,P0,板樁彎矩圖,等值梁,41,在計算中考慮板樁墻與土的磨擦作用，將板樁墻前與墻后的被動土壓力分別乘以修正系數(shù)K和K。對主動土壓力則不予折減。 板樁墻前：Kp=K*Kp=Ktg(45+/2) 板樁墻后：Kp=K*Kp=Ktg(45+/2) 步驟: 計算作用于板樁上的土壓力強(qiáng)度,并繪出土壓力分布圖。t0深度以下的土壓力分布可暫不繪出。 計算板樁墻上土壓力強(qiáng)度等于零的點離挖土面的距離y: Kpy=Ka(H+y)=Pb+Ka y=Pb/(Kp-Ka) 按簡支梁計算等值梁的最大彎矩和兩個支點的反力。 計算最小入土深度t0： t0=y+x=y+6P0/(Kp-Ka) P0 x= (Kp-Ka)x2/6 實際入土深度t=K2*t0 K2（1.11.2),42,3.多錨（支撐）板樁：太沙基皮克實測側(cè)壓力基 礎(chǔ)上的近似方法 支撐（錨桿）的布置 等彎矩布置 等反力布置 腰梁計算： 板樁入土深度計算：盾恩近似法和等值梁法,43,P40 1.嵌固深度計算 (1)懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)擋墻的嵌固深度hd計算: 圖2-32 (2)單支點 (3)多支點 2.內(nèi)力與變形計算:各計算工況決定(圖2-34) (1)懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)擋墻的彎矩Mc和剪力Vc的計算 (2)有支點的支護(hù)結(jié)構(gòu)擋墻的彎矩Mc和剪力Vc的計算 3.結(jié)構(gòu)計算: (1)內(nèi)力及支點力設(shè)計值的計算 (2)截面承載力計算,44,3.支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定驗算 整體滑動失穩(wěn)驗算 懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu):條分法 單錨式支護(hù)結(jié)構(gòu):一般不驗算 多層支撐(拉錨)式支護(hù)結(jié)構(gòu):一般不驗算;圓弧滑動 坑底隆起驗算：開挖較深的軟粘土基坑時 計及墻體極限彎矩的坑底隆起驗算 太沙基和派克考慮擋墻抵抗彎矩的驗算基坑的方法 同時考慮c、的坑底隆起驗算法 Caguot驗算基坑穩(wěn)定性公式,45,管涌驗算 j管涌 Kj K=1.52.0 抗管涌安全系數(shù) j =iw=h/(h+2t)w 不發(fā)生管涌的條件： Kh/(h+2t)w t (Kh w - h)/2 4.基坑周圍土體變形計算,j,t/2,h,t,46,重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)計算 1.滑動穩(wěn)定性驗算 Kh-抗.滑動穩(wěn)定安全系數(shù),Kh1.2;基坑邊長<20m時, Kh1.0。 W-墻體自重（kn/m） -基底墻體與土的摩擦系數(shù) 2.傾覆穩(wěn)定性驗算 Kq-抗.滑動穩(wěn)定安全系數(shù),Kq1.2;基坑邊長<20m時, Kq1.0。 b、hp、 hA-分別為W、Ep、EA對墻趾A點的力臂。,Ep,hp,A,b,b,EA,hA,W,47,3.墻身應(yīng)力驗算 W1-驗算截面以上部分的墻重（N） qu、c-水泥土的抗壓強(qiáng)度（N/mm2）、內(nèi)摩擦角（）、內(nèi)聚力（N/mm2） 4.土體整體滑動驗算：條分法 cai=ci（1-ac）+ccoi*ac Cai-第i個水泥土樁的平均內(nèi)聚力（ N/mm2 ） Ci-第i個土條的內(nèi)聚力（ N/mm2 ） Ccoi-水泥土樁的內(nèi)聚力（ N/mm2 ） ac -置換率（單位長度內(nèi)水泥土樁面積與樁墻面積之比） 5.坑底隆起和管涌驗算與非支護(hù)結(jié)構(gòu)相同,R,A1,B1,Oi,48,3.3支護(hù)結(jié)構(gòu)施工,深層攪拌水泥土樁擋墻施工 P35 深層攪拌水泥土樁擋墻，是采用水泥作為固化劑，通過特制的深層攪拌機(jī)械，在地基深處就地將軟土和水泥強(qiáng)制攪拌形成水泥土，利用水泥和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理-化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬化成整體性的并有一定強(qiáng)度的擋土、防滲墻。 施工機(jī)具 深層攪拌機(jī)：中心管噴漿和葉片噴漿 配套機(jī)械：灰漿攪拌機(jī)、集料斗、灰漿泵。,49,施工工藝 1.定位 2.預(yù)攪下沉 3.制備水泥漿 4.提升、噴漿、攪拌 5.重復(fù)上、下攪拌 6.清洗、移位 水泥土的配合比 1無側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu=5004000kn/m2， =2030，E50=（120-150）qu 2水泥摻入比aw與qu，水灰比0.450.50,減水劑,50,提高水泥土樁擋墻支護(hù)能力的措施 1.卸荷 2.加筋 3.起拱 4.擋墻變厚度 工程實例 P39,51,鋼板樁施工 P49 1.常用鋼板樁的種類 2.鋼板樁打設(shè)前的準(zhǔn)備工作 設(shè)置位置平面布置接縫處防滲止水 鋼板樁的檢驗與矯正 導(dǎo)架安裝 沉樁機(jī)械的選擇 3.鋼板樁的打設(shè) 打設(shè)方法的選擇:單獨(dú)打入法屏風(fēng)打入法 圖2-38 鋼板樁的打設(shè):插樁打樁(垂直度) 鋼板樁的轉(zhuǎn)角與封閉 4.鋼板樁的拔除 拔除順序拔除時間樁孔處理,52,5.施工實例 上海華亭賓館主樓29層,建筑面積75611m2。持力層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為樁基加箱形基礎(chǔ)，主樓用500*500*44100（26m+18.1m)的長樁,裙房分別400*400*17500和400*400*13500的短樁,觀光電梯井用609、=11 l=47500的鋼管樁。 主樓地下室一層,埋深-6.65m,地下室底板厚1200mm,為梁板式結(jié)構(gòu).裙房地下室埋深-6.50m,底板厚500mm。觀光電梯井基礎(chǔ)埋深-8.00m-9.00m。 該工程周圍有交通干道和高層建筑,場地狹小,挖深大,所以無法放坡開挖.因此,決定外圍用封閉式鋼板樁加以支護(hù)。靠近已有高層建筑的一面,為防止回灌井點的回灌水影響基坑的降水效果,因而采用了長12m的”拉森”式鋼板樁,其他部位,分別采用了長9m的和長12m的槽鋼,做為鋼板樁用。鋼板樁為單錨板樁,拉桿多用225,長度為16、17.5和20m,錨碇亦用槽鋼。 整個工程用了716t、1910根鋼板樁，總土方量為52109m3。,53,鉆孔灌注樁施工 P84 1.設(shè)計中的有關(guān)要求 水下澆筑混凝土C20 間隔排列 2.施工要點,54,SMW工法施工:勁性水泥土攪拌樁法 P85 1 .SMW工法的特點和適用條件 特點:止水防滲好,占地小,工期短 支承荷載 構(gòu)造簡單,施工方便,成本低,工期短 適用條件:以粘土和粉細(xì)砂為主的松軟地層 2.SMW工法施工 工藝流程 施工要點 (圖2-67 P86),55,3.4支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測 P110,監(jiān)測目的 監(jiān)測項目及測點布置 監(jiān)測項目 表2-8 P111 測點布置 監(jiān)測設(shè)備 鋼筋計: 工作原理 使用方法 土壓力計 孔隙水壓力計 測斜儀 監(jiān)測數(shù)據(jù)的整理和報警標(biāo)準(zhǔn),56,4.地下連續(xù)墻與逆筑法施工 P52,地下連續(xù)墻的施工工藝原理和適用范圍 地下連續(xù)墻作為支護(hù)結(jié)構(gòu)時的內(nèi)力計算 地下連續(xù)墻的施工 逆筑法施工技術(shù),57,4.1地下連續(xù)墻的施工工藝原理和適用范圍,地下連續(xù)墻施工工藝原理 在工程開挖土方之前,用特制的挖槽機(jī)械在泥漿(又稱觸變泥漿、安定液、穩(wěn)定液等）護(hù)壁的情況下每次開挖一定長度（一個單元槽段）的溝槽，待開挖至設(shè)計深度并清除沉淀下來的泥渣后，將在地面上加工好的鋼筋骨架（一般稱為鋼筋籠）用起重機(jī)械吊放入充滿泥漿的溝槽內(nèi)，用導(dǎo)管向溝槽內(nèi)澆筑混凝土。由于混凝土是由溝槽底部開始逐漸向上澆筑，所以隨著混凝土的澆筑即將泥漿置換出來，待混凝土澆至設(shè)計標(biāo)高后，一個單元槽段即施工完畢。各個單元槽段之間由特制的接頭連接，形成連續(xù)的地下鋼筋混凝土墻。,58,特點和適用范圍 優(yōu)點： 適用于各種土質(zhì) 施工時振動小、噪音低 建（構(gòu)）筑物密集地區(qū)施工，對鄰近的結(jié)構(gòu)和地下設(shè)施沒有什么影響。 可在各種復(fù)雜條件下施工。 防滲性能好 可用于“逆筑法”施工,59,缺點： 棄土及廢泥漿的處理問題 只作為支護(hù)結(jié)構(gòu)，則造價較高 現(xiàn)澆的地下連續(xù)墻的墻面不夠光滑 需進(jìn)一步研究提高墻身接縫處抗?jié)B、抗漏能力；提高施工精度和墻身垂直度 適用范圍 在軟土地區(qū)適用于開挖深度超過10m的深基坑。 在建筑物、地下設(shè)施密集地區(qū)且環(huán)境保護(hù)要求較高時施工深基坑。 用于以“逆筑法”施工的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與建筑物相結(jié)合的“兩墻合一”。,60,4.2 地下連續(xù)墻作為支護(hù)結(jié)構(gòu)時的內(nèi)力計算,荷載 內(nèi)力計算 沉降計算 構(gòu)造處理,61,內(nèi)力計算：豎向彈性地基梁基床系數(shù)法 構(gòu)造處理 混凝土強(qiáng)度及保護(hù)層 混凝土強(qiáng)度不得低于C20（C25） 水泥用量不得少于370kg/m3，水灰比不大于0.6,坍落度宜為180210mm 混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于70mm,臨時結(jié)構(gòu)40mm 接頭設(shè)計 施工接頭(縱向)接頭:考慮因素 接頭管接頭箱隔板式 結(jié)構(gòu)接頭:預(yù)埋連接鋼筋法預(yù)埋連接鋼板法預(yù)埋鋼筋 錐螺紋接頭法,62,4.3地下連續(xù)墻的施工,施工前的準(zhǔn)備工作 制訂地下連續(xù)墻的施工方案 地下連續(xù)墻的施工工藝過程 地下連續(xù)墻的施工,63,施工前的準(zhǔn)備工作 施工現(xiàn)場情況調(diào)查 有關(guān)機(jī)械進(jìn)場條件 有關(guān)給排水和供電條件 基坑周邊環(huán)境 建筑公害對周圍的影響 水文地質(zhì)和工程地質(zhì)調(diào)查 制訂地下連續(xù)墻的施工方案,64,地下連續(xù)墻的施工工藝過程 圖2-39 地下連續(xù)墻的施工 修筑導(dǎo)墻 1.導(dǎo)墻的作用 作擋土墻 作為測量的基準(zhǔn) 作為重物的支承 2.導(dǎo)墻的形式 圖2-40 3.導(dǎo)墻施工,65,泥漿護(hù)壁 1.泥漿的作用 護(hù)壁 攜渣 冷卻和潤滑 2.泥漿成分:制備泥漿自成泥漿半自成泥漿 膨潤土泥漿 膨潤土:觸變性能濕漲性能膠體性能 水 外加劑:分散劑增粘劑加重劑防漏劑,66,3.泥漿質(zhì)量的控制指標(biāo) 相對密度 粘度 含砂量 失水量泥皮厚度 pH值 穩(wěn)定性 靜切力 膠體率,67,4.泥漿的制備 泥漿配合比 泥漿制備,68,5.泥漿處理 土碴的分離處理(物理再生處理) 重力沉降處理 機(jī)械處理 污染泥漿化學(xué)處理(化學(xué)再生處理),69,挖深槽 1.單元槽段的劃分 設(shè)計構(gòu)造要求 地質(zhì)水文條件 地面荷載及相鄰建筑物的影響 現(xiàn)有起重機(jī)的起重能力和鋼筋籠的吊放方法 單位時間內(nèi)混凝土的供應(yīng)能力 工地上具備的泥漿池容積 混凝土導(dǎo)管的作用半徑,70,2.挖槽機(jī)械選則 挖斗式 回轉(zhuǎn)式 沖擊式 3.挖槽中的注意事項 糊鉆抱鉆卡鉆 漏漿 防止槽孔偏斜和彎曲 保持槽壁、防止槽壁坍方 泥漿 水文、地質(zhì)條件 施工方面,71,清底 圖2-50 鋼筋籠的加工與吊放 1.鋼筋籠的加工 2.鋼筋籠的吊放 吊放過程中不能使鋼筋籠產(chǎn)生不可恢復(fù)的永久變形 插入過程中不要造成槽壁坍方,72,混凝土澆筑 1.配合比設(shè)計 2.混凝土澆筑機(jī)具: 3.導(dǎo)管法: 插入深度 首批混凝土量計算: 澆筑速度 導(dǎo)管間距:澆筑有效半徑和混凝土的和易性,73,4.4“逆筑法”施工技術(shù),“逆筑法”的工藝原理及特點 工藝原理:先沿建筑為周圍施工地下連續(xù)墻,在建筑物內(nèi)部按柱網(wǎng)軸線施工少量中間支承柱,然后進(jìn)行地下首層的梁板樓面結(jié)構(gòu)施工.完成后同時施工地上、地下結(jié)構(gòu)。待地下室大底板完成后，再進(jìn)行復(fù)合柱、復(fù)合墻施工。,74,“逆筑法”的施工技術(shù) 中間支承柱施工 地下挖土 地下室樓板支模 地下結(jié)構(gòu)相關(guān)節(jié)點施工 “逆筑法”施工期間的結(jié)構(gòu)沉降控制 “逆筑法”施工的地下通風(fēng)、用電和照明措施,75,5土層錨桿 P90,土層錨桿的發(fā)展與應(yīng)用 土層錨桿的構(gòu)造 土層錨桿的設(shè)計 土層錨桿的施工,76,5.1土層錨桿的發(fā)展與應(yīng)用,土層錨桿（土錨）是一種新型的受拉構(gòu)件，一端與支護(hù)結(jié)構(gòu)等聯(lián)結(jié)，另一端錨固在土體中，將支護(hù)結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)所承受的荷載（側(cè)向的土壓力、水壓力以及水的浮力和風(fēng)力帶來的傾覆力等）通過拉桿傳遞到處于穩(wěn)定土層中的錨固體上，再由錨固體將傳來的荷載分散到周圍穩(wěn)定的土層中去。土層錨桿不僅用于臨時結(jié)構(gòu)，而且在永久性建筑工程中亦得到廣泛應(yīng)用。 巖石錨桿 1958 原聯(lián)邦德國 非粘性土層 70年代 我國 軟粘土,77,5.2土層錨桿的構(gòu)造,組成：錨頭、錨頭墊座、支護(hù)結(jié)構(gòu)、鉆孔、防護(hù)套管、拉桿、錨固體、錨底板（有時無）。圖2-69 土層錨桿根據(jù)主動滑動面，分為自由段lf（非錨固段）和lA錨固段。圖2-70,78,5.3土層錨桿的設(shè)計,材料選擇 錨桿布置 錨桿的承載力 錨桿的穩(wěn)定性,79,材料選擇： 鋼絞線、粗鋼筋 2232 高強(qiáng)度鋼 水泥：普通硅酸鹽水泥 #325以上 細(xì)骨料：粒徑小于2mm的中細(xì)砂 含泥量3% 有害物質(zhì)1% 土錨桿布置 土錨間距：取決于支護(hù)結(jié)構(gòu)承受的荷載和每根錨桿能承受的拉力值。 土錨傾角：一般為1525，且不宜大于45。 土錨層數(shù)：取決于支護(hù)結(jié)構(gòu)的截面和其承受的荷載。最上層錨桿的上面應(yīng)有足夠的覆土厚度。,80,土錨桿的承載力（極限抗拔力） 拉桿的極限抗拉強(qiáng)度；拉桿與錨固體之間的極限握裹力；錨固體與土體間的極限側(cè)阻力。 土錨桿極限抗拔力的基本公式：圖2-71 P93 土體抗剪強(qiáng)度z 非高壓灌漿的錨桿： 高壓灌漿的錨桿： 土錨桿的設(shè)計容許荷載：極限抗拔力/安全系數(shù) 安全系數(shù)受多種因素影響。 一般臨時性的土錨桿采用的安全系數(shù)應(yīng)不小于1.3。,81,土錨的穩(wěn)定性 通常認(rèn)為土錨錨固段所需的長度要滿足承載力的要求，而土錨所需的總長度取決于穩(wěn)定的要求。 土錨的穩(wěn)定性分為整體穩(wěn)定性和深部破裂面穩(wěn)定性，其破壞形式如圖2-72所示。 整體失穩(wěn)：一般采用瑞典圓弧滑動面條分法。穩(wěn)定安全系數(shù)1.5。 深部破裂面穩(wěn)定：德國Kranz的簡易計算法 圖2-73 P95,82,Ea,G,b,a,c,Q,d,E1,E1,G,Ea,Q,-,Tmax,83,5.4土層錨桿的施工,施工前的準(zhǔn)備工作 鉆孔 安放拉桿 壓力灌漿 張拉和錨固 土錨的試驗,84,施工前的準(zhǔn)備工作 充分研究設(shè)計文件、地質(zhì)水文資料、環(huán)境條件 編制施工組織設(shè)計 修建施工便道及排水溝，安裝臨時水、電線路，保證供水、排水和供電。 認(rèn)真檢查錨桿原材料型號、品種、規(guī)格，核對質(zhì)檢單，必要時進(jìn)行材料性能試驗。 進(jìn)行技術(shù)交底，明確設(shè)計意圖和施工設(shè)計要求。 鉆孔 鉆孔機(jī)械的選擇：回轉(zhuǎn)式、螺旋、旋轉(zhuǎn)沖擊 鉆孔方法的選擇：干作業(yè)、水作業(yè) 成孔質(zhì)量,85,安放拉桿 錨桿自由段的防腐和隔離 鋼筋拉桿 鋼絲束 鋼絞線 插入錨桿時對中措施：定位器、撐筋環(huán) 壓力灌漿 作用：形成錨固段、防止鋼拉桿腐蝕、充填土層 中的孔隙和裂縫 灌漿液：水泥砂漿或水泥漿 灰砂比：1：11：2 ，水灰比0.380.45，水泥：#425 ，細(xì)骨料<2mm 灌漿方法：一次灌漿，二次灌漿 圖2-77,86,張拉和錨固 養(yǎng)護(hù)78天后，錨固段強(qiáng)度大于15Mpa并達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度等級的75%以上后 張拉設(shè)備與預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉所用設(shè)備相同，錨具選用與錨桿匹配。 張拉順序 土錨的試驗 基本試驗（極限抗拔力試驗）：循環(huán)加、卸荷法，最大的試驗荷載不宜超過錨桿體承載力標(biāo)準(zhǔn)值的0.9倍。 驗收試驗：拉拔試驗 最大的試驗荷載取到錨桿軸向受拉承載力設(shè)計值,87,6土釘墻和噴錨 P101,土釘墻的設(shè)計與施工 噴錨的設(shè)計與施工,88,6.1土釘墻的設(shè)計與施工,土釘墻的特點和適用范圍 類型：鉆孔注漿型、打入型、射入型 特點 安全可靠：整體剛度和穩(wěn)定性、增強(qiáng)土體破壞的延性 縮短基坑施工工期 施工機(jī)具簡單、易于推廣 經(jīng)濟(jì)效益較好 局限性：天然“凝聚力”、坡面無水滲出、軟土不宜 適用范圍：,89,土釘墻的設(shè)計 土釘墻的構(gòu)造要求：P103 土釘墻的設(shè)計計算： 內(nèi)容： 開挖基坑的幾何尺寸設(shè)計 土釘?shù)膸缀纬叽缭O(shè)計 土釘?shù)目拱瘟︱炈?土釘墻的整體穩(wěn)定驗算 土釘?shù)目拱瘟︱炈悖簣D2-80 土釘墻的整體穩(wěn)定驗算：條分法 圖2-81,90,土釘墻的施工 施工流程：圖2-82 幾個問題： 分層分段開挖：高度、長度 噴射混凝土的作業(yè)要求：混凝土配合比、分段 面層中鋼筋網(wǎng)的鋪設(shè) ： 驗收：土釘抗拔力試驗、噴層厚度及外觀檢查,91,6.2噴錨的設(shè)計與施工,特點和適用范圍 原理：圖2-83 特點： 造價低 工期縮短 占用空間小 安全可靠、穩(wěn)定性好 適用范圍：流砂、淤泥、厚雜填土、飽和軟土等 不良地質(zhì)條件下的深基坑。,92,噴錨與土釘墻的不同之處： 構(gòu)造 工作原理 適用范圍 噴錨支護(hù)設(shè)計 方案設(shè)計的必要條件： 設(shè)計方法： 非支護(hù)條件下的邊壁穩(wěn)定性分析 計算確定支護(hù)的各項參數(shù) 支護(hù)條件下的邊壁穩(wěn)定性校核 噴錨支護(hù)施工,93,7.大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工,大體積混凝土結(jié)構(gòu)的特點 混凝土裂縫 混凝土溫度應(yīng)力 防止混凝土溫度裂縫的技術(shù)措施 大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工,94,7.1大體積混凝土結(jié)構(gòu)的特點,大體積混凝土的定義 U.S.A: Japan: 新觀點： 溫差控制 施工：,95,7.2混凝土裂縫,裂縫的種類及產(chǎn)生原因 1.裂縫的種類 微觀裂縫： 粘著裂縫， 水泥石裂縫， 骨料裂縫 宏觀裂縫： 表面裂縫 貫穿裂縫 深層裂縫,96,2.產(chǎn)生原因 水泥水化熱的影響 內(nèi)外約束條件的影響 外界氣溫變化的影響 混凝土收縮的影響 混凝土塑性收縮變形 混凝土的體積變形 控制裂縫開展的基本方法 “放”的方法： “抗”的方法： “放” 、“抗”結(jié)合的方法：后澆帶法，跳倉打法，水平分層間歇法,97,7.3混凝土溫度應(yīng)力,結(jié)構(gòu)中的溫度場 大體積混凝土內(nèi)部的最高溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱引起的溫升和混凝土的散熱溫度三部分組成；在絕熱條件下，是混凝土澆筑溫度與水泥水化熱之和和。 混凝土的絕熱最高溫升計算： 混凝土的最高溫升計算： 只考慮單位體積水泥用量及 混凝土澆筑溫度兩個主要因素 水化熱實測升降溫曲線,98,溫度應(yīng)力的計算 1.計算溫度應(yīng)力的基本假定 高層建筑基礎(chǔ)工程中的大體積混凝土的特點 混凝土強(qiáng)度級別較高，水泥用量較大，收縮變形大； 均為配筋結(jié)構(gòu)，配筋率較高，配筋對控制裂縫有利； 幾何尺寸不是十分巨大，降溫與收縮的共同作用是引起混凝土開裂的主要因素； 地基對混凝土底部的約束比壩基弱，地基是非剛性的； 控制裂縫的方法是依靠合理配筋、改進(jìn)設(shè)計、采用合理的澆筑方案和澆筑后加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。 結(jié)論：均勻溫差和均勻收縮 外約束力是主要的。,99,2.溫度應(yīng)力的計算 H/L0.20、一維約束的大體積混凝土結(jié)構(gòu) 澆筑在非剛性基底上的大體積混凝土的溫度應(yīng)力計算公式： 考慮混凝土徐變引起的應(yīng)力松弛： H/L0.20、二維約束的結(jié)構(gòu)最大溫度應(yīng)力計算：,100,（1） Cx阻力系數(shù)，軟粘土為0.010.03N/mm2 砂質(zhì)粘土為0.030.06N/mm2 堅硬粘土為0.060.10N/mm2 Cx=Q/F （采用樁基時） 當(dāng)樁與結(jié)構(gòu)鉸接時： 當(dāng)樁與結(jié)構(gòu)固接時：,101,（2）應(yīng)力松弛系數(shù)S(t) 只考慮荷載持續(xù)時間、忽略混凝土齡期影響的松弛系數(shù)。其值見表3-2。 考慮荷載持續(xù)時間和混凝土齡期影響的松弛系數(shù)。其值見表3-3。 （3）一定齡期的混凝土彈性模量E(t) （4）結(jié)構(gòu)計算溫差T 混凝土各齡期收縮當(dāng)量溫差Ty(t)：Ty(t)=y(t) /（3-17） 混凝土各齡期水泥水化熱降溫溫差Tm ： 查表3-8 3-9 P151 Tm= T2+(T1-T2)/2（3-9） T1:計算法（3-11） 圖表法（表3-6） T2：（3-16）,102,3.最大整澆長度（伸縮縫間距）的計算 由（3-4）推出：,103,4.其他各種情況下溫度應(yīng)力和整澆長度的計算 （1）H/L0.20的結(jié)構(gòu)：邊緣干擾范圍定為0.40L 圖3-5 查表3-11：m 按照等效原理:用“計算墻體”的計算高度H代替H,104,（2）其他斷面結(jié)構(gòu) 箱形斷面結(jié)構(gòu)： 單孔： 雙孔： 箱形斷面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)底板先期澆筑，側(cè)墻和頂板后期澆筑： 單孔： 雙孔： 箱形斷面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和側(cè)墻已澆筑，后期澆筑頂板：,105,7.4防止混凝土溫度裂縫的技術(shù)措施,水泥品種選擇和用量控制 選用中熱或低熱的水泥品種 充分利用混凝土的后期強(qiáng)度 摻加外加料 摻加外摻劑 摻加外摻料 骨料的選擇 粗骨料的選擇 細(xì)骨料的選擇 骨料質(zhì)量的要求 控制混凝土出機(jī)溫度和澆筑溫度 混凝土出機(jī)溫度計算： 控制混凝土澆筑溫度,106,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，延緩混凝土降溫速率 保濕、保溫養(yǎng)護(hù)的作用： 適當(dāng)材料覆蓋： 蓄水養(yǎng)護(hù)： 熱阻系數(shù) 蓄水深度： 提高混凝土的極限拉伸值：混凝土二次振搗 混凝土二次振搗的恰當(dāng)時間（振動界限） 自身重力 國外：測定貫入阻力值 改進(jìn)混凝土的攪拌工藝：二次投料的凈漿裹石攪拌新工藝,107,改善邊界約束和構(gòu)造設(shè)計 合理分段澆筑 合理配筋 設(shè)置滑動層 設(shè)置應(yīng)力緩和溝 設(shè)置緩沖層 避免應(yīng)力集中 加強(qiáng)施工監(jiān)測工作,108,7.5大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工,鋼筋工程：數(shù)量多，直徑大，分布密，上下 鋼筋高差大 卡尺限位綁扎 設(shè)立支架支撐上層鋼筋 模板工程： 泵送混凝土對模板側(cè)板壓力計算 按我國現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范計算： 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范取兩式中的較小者 借鑒外國經(jīng)驗：表3-18,109,側(cè)模及支撐 墊層澆筑后其面層不可能在同一水平面上：小方木 模板的最后校正：三道拉桿 確保模板的整體剛度：三道統(tǒng)長橫向圍檁 確保模板的安全和穩(wěn)定：模板外側(cè)另加三道支撐 混凝土工程 施工平面布置 混凝土泵車的布置 防止泵送堵塞的措施 大體積混凝土的澆筑 混凝土澆筑方法 混凝土振搗 （圖3-16） 混凝土的泌水處理和表面處理 泌水處理 （圖3-17） 表面處理,110,高層建筑結(jié)構(gòu)施工,高層建筑腳手架工程 高層建筑施工用起重運(yùn)輸機(jī)械 高層現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)模板工程 高層建筑混凝土工程施工 鋼結(jié)構(gòu)高層建筑施工,111,8.高層建筑腳手架工程,懸挑式腳手架 構(gòu)造 計算 實例 附著升降式腳手架 形式和工作原理 構(gòu)造、安裝和使用 計算 懸吊式腳手架,112,8.1懸挑式腳手架,構(gòu)造：斜拉式和下?lián)问?圖4-1 三角式挑架：圖4-2 挑梁 鋼底梁 小橫梁 壓板 定位銷,113,懸挑式腳手架的計算： 鋼底梁的計算：簡支梁 圖4-6 抗彎強(qiáng)度計算 4-1 抗剪強(qiáng)度計算 4-2 局部承壓計算 4-3 整體穩(wěn)定驗算 4-4 撓度計算 4-5 實例,114,三角挑架的計算 內(nèi)力計算： 驗算挑梁拉彎強(qiáng)度:4-9 鋼挑梁埋入驗算:4-10 鋼挑梁嵌固端混凝土局部承壓驗算:4-11 斜桿驗算 強(qiáng)度:4-12 穩(wěn)定性:4-13 斜桿焊縫驗算:4-14,F,F,Nx,Ny,N,a,b,l,P,115,8.2附著升降式腳手架,形式和工作原理 套管式 整體提升式 互升降式 構(gòu)造、安裝和使用 構(gòu)造要求： 架體結(jié)構(gòu)：足夠強(qiáng)度和剛度，構(gòu)造合理 附著支承結(jié)構(gòu)：安全可靠、適應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)特點，防傾要求 升降動力裝置：可靠 控制系統(tǒng)：保證同步升降 防墜安全裝置：可靠 安裝和使用的有關(guān)要求,116,計算 架體結(jié)構(gòu)和附著支承結(jié)構(gòu)按“概率極限狀態(tài)設(shè)計法”計算：0SR 吊具、索具按機(jī)械設(shè)計的“容許應(yīng)力設(shè)計法”計算：K 荷載： 恒載標(biāo)準(zhǔn)值 施工活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Wk=KzszW0 按“概率極限狀態(tài)設(shè)計法”設(shè)計：4-18 4-19 吊具、索具荷載計算時：按表4-4荷載計算系數(shù),117,材料及材料強(qiáng)度 鋼材：Q235A 表4-5 扣件：表4-6 焊縫強(qiáng)度設(shè)計值：表4-7 螺栓強(qiáng)度設(shè)計值：表4-8 吊具、索具材料容許應(yīng)力取值： 結(jié)構(gòu)計算規(guī)定： 三種工況：使用、升降與墜落 材料強(qiáng)度設(shè)計值與容許應(yīng)力值： 考慮材料強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)m 表4-9 升降機(jī)構(gòu)中吊具、索具的安全系數(shù)應(yīng)達(dá)到6.0 設(shè)計計算包括下列項目：5,118,9.高層建筑施工用起重運(yùn)輸機(jī)械,塔式起重機(jī) 附著自升式 內(nèi)爬式 混凝土泵 施工電梯 起重運(yùn)輸機(jī)械的選擇 作用 組合方式 原則,119,9.1塔式起重機(jī),附著自升式塔式起重機(jī) 基礎(chǔ) 分離式: 整體式: 樁基礎(chǔ):上海博物館 附著式塔式起重機(jī)與建筑物的拉結(jié):超過限定自由高度 附著裝置:錨固環(huán)和附著桿 附著裝置的布置方式:三桿式和四桿式 圖4-20,A,B,C,Fx,Fy,M,N1,N2,N3,120,內(nèi)爬式塔式起重機(jī) 將塔身支撐在建筑結(jié)構(gòu)的梁、板上或電梯井壁的預(yù)留孔內(nèi)，利用自身裝備的液壓頂升系統(tǒng)隨建筑結(jié)構(gòu)的升高而逐層向上爬升。 內(nèi)爬式塔式起重機(jī)的三個爬升框架分別安裝在三個不同樓層上，最下面的框架用作支承底架，承受塔式起重機(jī)全部荷載并傳遞給建筑結(jié)構(gòu)。上面兩套框架用作爬升導(dǎo)向架和交替用作定位和支承底架。 上、下兩道支承架的水平力和扭力：,121,9.2混凝土泵,輸送和澆筑混凝土的機(jī)械 按工作原理分： 活塞泵和擠壓泵 活塞式混凝土泵的主要組成部分是兩個內(nèi)由液壓系統(tǒng)操縱的活塞混凝土缸。 兩個缸通過Y型管與混凝土輸送管道相連。保證混凝土泵正常工作的關(guān)鍵部件是控制兩個混凝土缸在正確時刻由料斗中吸入混凝土和向管道中排送混凝土的分配閥。圖4-23 按移動方法分：固定泵、拖式泵、混凝土泵車 圖4-24 混凝土泵車：混凝土布料桿、混凝土輸送管道,122,9.3施工電梯,主要用于施工人員上下樓層，運(yùn)送材料和小型機(jī)具。 按驅(qū)動方式：齒輪齒條驅(qū)動式和繩輪驅(qū)動式 吊廂和塔架。 施工電梯的平面布置：結(jié)合流水段的劃分 施工電梯應(yīng)由專職司機(jī)操作 施工電梯的提升速度約0.6m/s。服務(wù)樓層面積約為600m2。,123,9.4起重運(yùn)輸機(jī)械的選擇,垂直運(yùn)輸?shù)淖饔茫?起重運(yùn)輸機(jī)械的組合 方式：施工需要+費(fèi)用高低+ 綜合經(jīng)濟(jì)效益 塔式起重機(jī)+混凝土泵+施工電梯 塔式起重機(jī)+施工電梯 塔式起重機(jī)+快速提升機(jī)（井架起重機(jī)）+施工電梯 井架起重機(jī)+施工電梯 起重運(yùn)輸機(jī)械選擇的原則：根據(jù)工程特點、施工條件按參合理、生產(chǎn)率充分滿足需要和投資少、經(jīng)濟(jì)效益高的原則進(jìn)行。 塔式起重機(jī)：起重參數(shù)、工作速度參數(shù) 塔式起重機(jī)臺班工作生產(chǎn)率：,124,10.高層現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)模板工程,大型工具式模板：簡化模板的安裝、拆除，節(jié)省模板材料，加快工程進(jìn)度。 滑升模板施工 爬升模板施工 大模板施工 樓蓋結(jié)構(gòu)施工用模板,125,10.1滑升模板施工,概述： 滑模施工的優(yōu)點：節(jié)省模板，機(jī)械化程度較高，施工速度快，建筑物的整體性好。 滑模施工：沿建筑物的周邊全長支設(shè)約1m高的模板，隨著混凝土的澆筑，利用提升千斤頂逐步將 模板提升，直至建筑物的全高，完成混凝土的澆筑成型。適用于筒壁結(jié)構(gòu)、框架、框剪及剪力墻結(jié)構(gòu)的現(xiàn)澆混凝土施工。 滑模裝置包括模板系統(tǒng)、操作平臺系統(tǒng)、液壓提升系統(tǒng)和施工精度控制系統(tǒng)四個部分。圖4-28 工程設(shè)計上的要求： 平面布置 結(jié)構(gòu)截面尺寸 結(jié)構(gòu)配筋 滑模計算應(yīng)考慮的荷載,126,滑模施工 滑模組裝 混凝土澆筑與模板滑升 混凝土：強(qiáng)度、抗?jié)B性、早期強(qiáng)度的增長速度 坍落度、初凝時間 混凝土澆筑：分層均勻，每層厚度，間隔時間 模板滑升： 試滑前 試滑時 正?；A段 末滑階段 滑升速度： 4-27 4-28,127,滑模施工的精度控制 水平度控制 限位卡擋法 激光自動調(diào)平控制法 垂直度控制：激光鉛直儀、經(jīng)緯儀 樓板施工 逐層空滑樓板并進(jìn)法：逐層封閉或滑一澆一法 先滑墻體樓板跟進(jìn)法 先滑墻體樓板降模施工法 滑框倒模工藝 圖4-34,128,10.2爬升模板施工,爬模構(gòu)造 爬模施工 爬架計算 內(nèi)外墻整體爬模、無爬架爬模,129,爬模構(gòu)造 模板 他圖4-35 爬架：附墻架和支承架 圖4-37 提升設(shè)備 葫蘆 千斤頂 爬模施工 爬模組裝 爬模爬升：模板爬升、爬架爬升,130,爬架的計算： 荷載：豎向荷載和水平荷載 內(nèi)力： 支承架：按偏心受壓的格構(gòu)式構(gòu)件驗算整體強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、允許長細(xì)比、單肢穩(wěn)定和綴條 圖4-43 附墻架和附墻連接螺栓,131,內(nèi)外墻整體爬模、無爬架爬模 內(nèi)外墻整體爬模 無爬架爬模,132,10.3大模板施工,大模板的構(gòu)造和形式 大模板的計算 大模板的施工,133,大模板的構(gòu)造和形式 大模板的構(gòu)造：面板、骨架、支撐架和附件 大模板的形式：平模、小角模、大角模、筒模 大模板的計算 荷載計算： 混凝土的側(cè)壓力：表4-16 面板計算： 僅有橫肋：按連續(xù)梁計算 橫肋之間焊有小肋：按雙向板計算 小肋、橫肋和豎肋： 單獨(dú)計算小肋、橫肋 與板共同工作的小肋、橫肋 豎肋 大模板的自穩(wěn)角驗算：,134,大模板的施工 抄平放線 敷設(shè)鋼筋 大模板的安裝和拆除 澆筑混凝土,135,10.4樓蓋結(jié)構(gòu)施工用模板,利建模板體系和早期拆模體系 臺模和隧道模 用預(yù)應(yīng)力薄板澆筑疊合樓板 用壓延型鋼澆筑樓板,136,利建模板體系和早期拆模體系 利建模板體系 模板、空腹工字梁、獨(dú)立鋼支撐 早期拆模體系 原理：保持樓板跨度不超過2m 組成： 模板系統(tǒng)：模板塊、托梁、升降頭 支撐系統(tǒng)： 施工組織：升降頭處混凝土的沖切強(qiáng)度驗算 流水施工,137,臺模和隧道模 組合式臺模 工具式臺模 懸架式臺模 隧道模 用壓延型鋼澆筑樓板 圖4-77 （簡支時） （兩跨或多跨時）,138,用預(yù)應(yīng)力薄板澆筑疊合樓板 預(yù)應(yīng)力薄板的制造、運(yùn)輸和堆放 制作工藝： 表面處理方法：劃毛、刻凹槽、預(yù)留結(jié)合鋼筋 運(yùn)輸：平放，墊木必須上下對準(zhǔn)、位置緊靠吊環(huán) 堆放：墊木緊靠吊環(huán) 堆放高度不得超過10塊 堆放時間不應(yīng)超過23個月 堆放時支點位置 懸臂長度與兩點間距之比應(yīng) 在0.20.25范圍內(nèi) 預(yù)應(yīng)力薄板的安裝與疊合板澆筑,139,11.高層建筑混凝土工程施工,粗鋼筋連接技術(shù) 電渣壓力焊 氣壓焊 鋼筋擠壓連接 鋼筋錐螺紋套管連接 混凝土泵送施工技術(shù) 混凝土泵送技術(shù)發(fā)展 混凝土拌合物的泵送性能 混凝土泵送施工,140,11.1粗鋼筋連接技術(shù),電渣壓力焊(熔焊) 利用電流通過渣池產(chǎn)生的電阻熱量將鋼筋端部熔化,然后施加壓力使上、下兩段鋼筋焊接為一體。 適用：1440mm的豎向或斜向鋼筋連接 設(shè)備和材料：焊機(jī)和焊劑 工藝參數(shù)： 外觀檢查和強(qiáng)度檢驗 氣壓焊 機(jī)理 設(shè)備：氧氣、乙炔瓶、加熱器、加壓器及鋼筋卡具等 工藝過程：砂輪鋸、磨光機(jī)、夾具、碳化焰、中性焰 外觀檢查：檢查項目及標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械性能檢驗：拉伸試驗或彎曲試驗,141,鋼筋擠壓連接 鋼筋徑向擠壓連接 適用：2040mm的帶肋鋼筋的連接 鋼套筒： 擠壓設(shè)備： 工藝過程：壓接方式 工藝參數(shù)： 檢驗：外觀檢驗和機(jī)械性能檢驗 鋼筋軸向擠壓連接 鋼套筒、壓模 擠壓設(shè)備：擠壓機(jī)和超高壓泵站 鋼筋錐螺紋套管連接,142,11.2混凝土泵送施工技術(shù),混凝土泵送技術(shù)發(fā)展:分配閥 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 混凝土泵送施工 泵送混凝土的供應(yīng) 泵送混凝土的拌制 泵送混凝土的運(yùn)送,143,混凝土泵的選擇和配管 混凝土泵的選擇原則: 主要參數(shù):實際平均輸出量和最大輸送距離 配管:盡量縮短管線長度,少用彎管和軟管,144,混凝土泵送與澆筑 混凝土泵送之前檢查 混凝土泵啟動后 開始泵送時 正常泵送時 長時間停泵 泵送過程中 混凝土輸送管堵塞時 混凝土泵送即將結(jié)束時 混凝土泵送結(jié)束時 澆筑,145,12.鋼結(jié)構(gòu)高層建筑施工,鋼結(jié)構(gòu)材料與結(jié)構(gòu)構(gòu)件 高層鋼結(jié)構(gòu)安裝 結(jié)構(gòu)安裝前的準(zhǔn)備工作 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝與校正 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接施工 高層鋼結(jié)構(gòu)施工的安全措施,146,12.1鋼結(jié)構(gòu)材料與結(jié)構(gòu)構(gòu)件,鋼結(jié)構(gòu)材料 普通碳素鋼、普通低合金鋼、熱處理合金鋼 Q235（215235N/mm2）塑性和韌性都較好 16錳鋼（315345N/mm2） 結(jié)構(gòu)構(gòu)件 柱：寬翼緣工字形截面（寬翼緣H型截面） 箱形截面、十字形截面 梁：H型截面 構(gòu)件之間的連接：高強(qiáng)螺栓連接、焊接或混合連接,147,12.2高層鋼結(jié)構(gòu)安裝,結(jié)構(gòu)安裝前的準(zhǔn)備工作 鋼構(gòu)件預(yù)檢和配套 預(yù)檢: 計量工具和標(biāo)準(zhǔn)事先統(tǒng)一(鋼卷尺的標(biāo)準(zhǔn)) 預(yù)檢項目預(yù)檢數(shù)量預(yù)檢條件(中轉(zhuǎn)堆場) 配套:中轉(zhuǎn)堆場(作用面積) 鋼柱基礎(chǔ)檢查 定位軸線檢查 柱間距檢查 單獨(dú)柱基中心線檢查 柱基地腳螺栓檢查:檢查內(nèi)容預(yù)埋方法 基準(zhǔn)標(biāo)高實測,148,標(biāo)高塊設(shè)置及柱底灌漿 圖4-88 鋼構(gòu)件現(xiàn)場堆放 安裝機(jī)械的選擇 安裝流水段的劃分 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝與校正 安裝：鋼柱（單機(jī)吊裝與雙機(jī)吊裝 圖4-92） 鋼梁（扶手桿和扶手繩） 校正： 鋼柱：先調(diào)整標(biāo)高（低碳鋼板墊高） 后調(diào)整位移 最后調(diào)整垂直度（激光經(jīng)緯儀、丈量 法） 鋼梁：,149,鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接施工 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件焊接工藝 高層鋼結(jié)構(gòu)焊接順序：結(jié)構(gòu)對稱、節(jié)點對稱 焊接的工藝流程：圖4-96 焊接的準(zhǔn)備工作： 焊條烘焙、氣象條件檢測、坡口檢查、墊板和引弧板 焊接工藝：預(yù)熱、焊接 焊縫質(zhì)量檢驗： 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件高強(qiáng)度螺栓連接 高強(qiáng)度螺栓連接副 高強(qiáng)度螺栓連接的施工 高強(qiáng)度螺栓連接副的質(zhì)量檢查與驗收,150,高層鋼結(jié)構(gòu)施工的安全措施 走道板 安全網(wǎng) 操作平臺 設(shè)備平臺 登高電梯 電器機(jī)械和設(shè)備均須接地 風(fēng)速 防火,