高层施工课件整理.doc

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1、国际：(1972年召开的国际高层建筑会议建议) 按高层建筑的层数和高度分为四类： 第一类 9-16层 （最高到50米） 第二类 1725层 （最高到75米） 第三类 2640层 （最高到100米） 超高层 40层以上 （高度100米以上）国内：（我国民用建筑设计通则（JGJ37-87）中规定） 高层建筑是指10层以上的住宅及高度超过24米的公共建筑和综合建筑。国内- 进入20世纪80年代，全国各大城市开始普遍兴建了高层建筑。 20世纪90年代以后发展很快。例如： 深圳地王大厦，81层，高度325米； 广州中天广场，80层，高度322米； 上海金茂大厦，88层，高度420米 分列当时世界高层建筑

2、排名的等13、14、3位。一、基坑工程的内容 1、基坑开挖施工工艺： （1）放坡开挖：当基坑不太深且有足够空间放坡 （2）有支护开挖：当不具放坡条件，设支护体系保护2、有支护开挖的基坑工程内容： （1）基坑工程勘察 （2） 基坑支护结构的设计和施工 （3）控制基坑地下水 （4）基坑土方开挖和运输 （5）土方开挖的工程监测 （6）坑周围环境保护 二、基坑支护结构的设计原则 （一）安全可靠：满足轻度、刚度、稳定，基坑施工及周围环境安全 （二）经济合理（三）便于施工三、基坑支护结构的安全等级 1、基坑侧壁的安全等级： 分为三级及对应重要性系数0 （下表）安全等级破坏后果重要性系数0一级支护结构破坏、

3、土体失稳或大变形对周边环境及地下结构施工影响很严重1.1二级支护结构破坏、土体失稳或大变形对周边环境及地下结构施工影响一般1.0三级支护结构破坏、土体失稳或大变形对周边环境及地下结构施工影响不严重0.92、基坑分级及对应变形控制值（下表） （现行国家标准建筑地基基础工程施工验收规范的规定）基坑类别围护结构墙顶位移监控值围护结构墙体最大位移监控值地面最大沉降监控值一级基坑353二级基坑686三级基坑81010注明：符合下列情况之一，为一级基坑： （1）重要工程或者支护结构做主体结构的部分； （2）开挖深度大于10m； （3）与临近建筑物、重要设施的距离在开挖深度以内的基坑； （4）基坑范围内有历

4、史文物、近代优秀建筑、重要管线等需要严加保护的基坑。 2、三级基坑为开挖深度小于7m，且周围环境无特别要求的基坑。 3、除一级和三级外的基坑属于二级基坑。 4、当周围已有的设施有特殊要求时，尚应符合这些要求。一、支护结构选型 现在常用水泥土墙、钢板桩、地下连续墙、钢筋混凝土桩、土钉墙等。（一）围护墙选型1、水泥土挡墙 用能进入土层深处的深层搅拌机将喷出的水泥浆与土进行原位强制搅拌制成水泥土桩，水泥土桩两两相互搭接硬化后即形成具有一定强度的壁状挡墙，即可挡土又可形成隔水帷幕。要求： （1） 截面为格栅形，相邻桩搭接长度不小于200mm , 截面的置换率（加固土的面积/水泥土墙的总面积）为0.60

5、.8。基坑深h,墙体宽度b、插入坑底深度hd：一般b=(0.60.8)h，按500进级，有2.7、3.2、3.7、4.2m 等； hd=（0.81.2）h （2）常用的水泥掺入比例（水泥重量与加固土体重量的比值）约为12%14%。 （3）水泥土挡墙宜用于基坑深度不大于6m，基坑侧壁安全等级为二、三级者。 6、地下连续墙 利用挖槽机械，泥浆的护壁，在地下挖出窄而深的沟槽，在其内浇注钢筋砼而形成一道具有防渗（水）、挡土和承重功能的连续的地下墙体。 用于基坑侧壁安全等级为一、二、三级，基坑深度12m以上的基坑工程。8、土钉墙 土钉墙由被加固土体、土钉钢筋网和喷射砼面板组成，形成一个以砼挡土的重力式挡

6、土墙。 用于基坑侧壁安全等级为二、三级的非软土场地，基坑深度不宜大于12m。 施工工序：开挖工作面-设置土钉-铺设钢筋网-喷射砼（一）荷载与抗力计算（简单化，不完全按书） 围护墙上的水平荷载有:土压力、水压力、地面附加荷载产生的水平荷载土压力： 挡土墙上的土压力按照墙的位移情况可分为静止、主动和被动三种。 静止土压力是指挡土墙不发生任何方向的位移，墙后填土施于墙背上的土压力； 主动土压力是指挡土墙在墙后填土作用下向前发生移动，致使墙后土的应力达到极限平衡状态时，土施于墙背上的土压力； 被动土压力是指挡土墙在某种外力作用下向后发生移动而推挤填土，致使填土的应力达到极限平衡状态时，填土施于墙背上的

7、土压力。二）支护结构计算（掌握一个简单的计算）例：如P51-1-49图(下图），基础挖土深度13m,采用挡土钢板桩支护，板桩入土深度3m,地面均布荷载q=10KN/m2, 地面土平均重力密度a=19KN/m2,内摩擦角， 基底土的平均重力密度p=19.5KN/m2, 内摩擦角，所有土的内聚力C=0，求挡土板桩受到的主动土压力、被动土压力和地面荷载引起的附加压力。（1）修筑导墙1）导墙的作用 （A）挡土 （B）测量的基准：挖槽标高、垂直度基准 （C）重物支承：挖槽机轨道支承 （D）存储泥浆 2）施工顺序：平整场地测量定位挖槽绑扎钢筋支模板浇筑混凝土拆除模板并设置横撑回填外侧空隙并碾压。（3）挖深

8、槽 挖槽占地下连续墙工期的1/2，提高挖槽的效率是缩短工期的关键。 单元槽段长度： 一个单元槽段长度内的全部混凝土，宜在4h内浇筑完毕，所以 单元槽段长(m)=单元槽段长度多取57米（也有取10米及以上的）（6）钢筋笼加工和吊放按单元槽段做成一个整体。纵向受力筋接头用帮条焊，搭接长度60d,主筋净保护层厚度78cm。纵向主筋在内侧，横向钢筋放在外侧。（7）混凝土浇筑1）砼配合比比设计强度提高5MPa。水泥用32.542.5级的普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥，每m3砼中水泥的用量不少于400Kg。水灰比不大于0.60。砼坍落度宜为1820cm。 2）在混凝土浇筑，导管下口总埋在混凝土内1.5m以

9、上。 3）每个单元槽段的浇筑时间，一般为46小时，浇筑速度一般为每小时3035立方米（快的可达到每小时甚至60立方米。） 二、逆作法施工（一）逆作法的工艺原理: 以高层建筑为例1)施工地下室的外墙(外墙也是地下连续墙)，在基坑内部土下打设支承柱（下部灌注桩桩和上部钢柱）。(2)施工地面一层的梁板结构(预留工作孔）与连续墙连接形成刚度很大的顶板支撑。（3）通过工作孔自顶板逐层向下开挖土方和浇筑各层地下室结构，直到地下室底板完成浇筑。（4）地下室施工同时，由地面向上逐层进行地上结构施工。如此地面上、下同时进行施工作业，直到工程结束。（二）逆作法的特点和适用范围1、特点及优点：(1) 可节省大量基坑

10、支护费用：即可利用地下室多层楼板作为水平支撑，省去了支撑制作、拆除、废渣外运等工作。因此，地下室层数越多，用逆作法越经济。(2) 可缩短施工总工期：“逆作法”施工，一般只有地面一层梁板施工占绝对工期，其他多层地下室可与地上结构同时施工，不占绝对工期。 (3) 有利于减小基坑变形、保护周围环境：利用地下室的竖向柱子和水平梁板形成刚度很大的支护体系，比设置其他临时支护的刚度大得多，因而可以大大减少基坑的变形，使周围相邻的建(构)筑物、道路和地下管线等的沉降和位移减小，保证正常使用和周围环境安全。 2、适用范围： 建筑群密集、相邻建筑物较近、地下室层数较多、深度大和施工场地狭小的高层、多层建筑工程。

11、（3） 地下室土方开挖1）地下室每层楼板浇筑完成，在楼板底下用小型机械和人力逐层开挖，土方坡面不大于75度。2）各层挖土，先从工作孔开始，形成工作面后，再向四周扩展。3)工作孔上设置提升设备，提升挖土并装车运走。三、土钉墙施工 1.基坑开挖 基坑按设计分层开挖（一般1.5m)，上层土钉混凝土面层达设计强度70%以后，进行下一层的开挖 2、喷射第一道面层 每步开挖好，在边壁立即喷射一层薄的砼或砂浆3、设置土钉、铺设钢筋网 1）锚杆钻机钻孔 2）插入土钉钢筋 3）注浆：采用重力、低压（0.40.6MPa） 或高压（12MPa）方法注浆填孔。 4）铺设钢筋网4. 喷射第二道混凝土面层1）喷射距离0.

12、61.0m，从底部逐渐向上喷射。2）混凝土终凝后2小时喷水养护，养护时间37d七 、土层锚杆 是一种在土层钻孔内的钢筋或钢绞线与孔内浆体组成的受拉杆体. 它一端与工程构筑物（挡土墙）相连，另一端锚固在土层中，先对其预加压应力，以承受由土、水或风荷载等所产生的拉力，用以维护构筑物的稳定。 土层锚杆是土木工程施工中的一项实用技术，近年来国内外已经大量用于地下结构施工时护墙（钢板桩、地下连续墙)等的支撑1、施工工艺：钻孔安放拉杆灌浆养护张拉锚固。2、压力灌浆方法： 一次灌浆、二次灌浆 二次灌浆法可以显著提高土层锚杆的承载能力。3、张拉与锚固： 灌浆强度达到80%设计强度以上，便可对锚杆进行张拉和锚固

13、。第五节 地下水控制在土方开挖过程中，地下水渗入坑内，不但会使施工条件恶化，而更严 重的是会造成边坡塌方和地基承载能力下降。因此，在基坑土方开挖前和开挖 过程中，必须采取措施降低地下水位。降低地下水位的方法有集水井降水法 和人工降水法。 二、地下水控制方法选择降水方法: 井点降水(人工降低地下水位):软土地区基坑开挖深度超过3m时采用 集水井明排法:开挖深度浅时采用（二）井点降水（人工降低地下水或强制排水） 方法主要有：轻型井点；喷射井点；电渗井点；管井井点及深井泵等。一、桩基的分类1、按承载性质分为（1）摩擦型桩：（2）端承型桩：2、按制桩工艺分为： 预制桩、灌注桩预制桩是在工厂或施工现场制

14、成的各种材料和形式的桩，如钢筋混凝土桩、钢桩、木桩等，然后用沉桩设备将桩打入、压入、振入、高压水冲入或旋入土中（预制桩图片）灌注桩是在施工现场的桩位上先成孔，加入钢筋后再灌注混凝土而形成。根据成孔方法的不同可分为钻、挖、冲孔灌注桩，套管灌注桩和爆扩桩等。（灌注桩图片）第一节 预制桩施工 一、混凝土预制桩施工（三）桩的打设 1、方法：锤击或静压 2、打桩顺序（1）打桩顺序有：逐排打、自边沿向中央打、自中央向边沿打、和分段打设等几种（p154图）（2）桩距在四倍直径以内，打桩以中央向边沿打和分段打设为好，桩距四倍直径，则各种顺序都可以，以打桩机如何行走便利为佳。第二节 混凝土灌注桩施工 灌注桩的分类 （1）螺旋钻孔灌注桩 （2）泥浆护壁成孔灌注桩 （3）套管成孔灌注桩 （4）爆扩成孔灌注桩