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1、第一节第一节 高层建筑结构施工概述高层建筑结构施工概述随着我国经济建设的迅猛发展，高层建筑在我国大中城市如雨后春笋般的涌现，进一步展现出我国城市建设的规律和现代城市化的发展进程；同时，对建筑业科技进步也起着极大的推动作用。第1页/共123页高层建筑的施工技术水平随着工程建设的发展而不断提高，尤其近几年来有了突破性的重大进展。当今世界上一些先进的高层和超高层结构体系，都进入了我国的建筑设计和施工领域。在高层住宅方面，除通常采用的现浇剪力墙体系外，滑模施工日见增多，滑模施工工艺在滑升结构的类型、范围、外型、截面形式、工艺和机具等方面，都有了很大发展和创新，已处于国际先进水平。第2页/共123页目前
2、还推行了群体高层内浇外砌体系，加快了施工进度。在各类高层公共建筑方面，钢筋混凝土框筒、框剪、筒中筒等结构体系已广泛投入使用。在超高层建筑方面，全钢结构框架也开始出现。在解决关键技术超厚钢板的现场焊接中，采用气体保护焊焊接130mm厚钢板获得成功。并成功解决了整体钢框架的焊接变形控制和测量校正的措施，使这项技术达到了国际先进水平。随着大批新技术、新材料、新装备的普及和推广，高层建筑施工技术将会得到不断提高和发展。第3页/共123页一、高层建筑的定义 高层建筑主要是按其建设层数或建筑物（或构筑物）的总高度来作为划分高层建筑与一般建筑（或构筑物）的依据。按照19721972年召开的国际高层建筑会议确
3、认，将高层建筑按其层数或总高度划分为四种类型：第一类高层建筑，指层数为9 91616层，最高为5050m m。第二类高层建筑，指层数为17172525层，最高为7575m m。第三类高层建筑，指层数为26264040层，最高为100100m m。第四类高层建筑，指层数为4040层以上，总高度在100m100m以上。以上是国际建筑界对高层建筑的理解。结合我国的具体情况，我国国家标准对高层建筑作了如下的界定：“高层建筑是指1010层以上的住宅和总高度超过24m24m的公共建筑和综合性建筑”（见民用建筑设计通则JGJ37JGJ378787）。第4页/共123页二、高层建筑的结构体系与施工方法（一）框
4、架结构体系框架结构同时承受竖向荷载和水平荷载，是我国过去在多层建筑中应用较多的结构型式之一。框架体系由梁、柱构件通过节点连接构成。框架结构的优点是建筑平面布置灵活，可形成较大的空间，有利于布置餐厅、会议厅、休息厅等。因此在公共建筑中应用较多。框架结构仍属柔性结构，抗水平荷载的能力较弱，而且抗震性能较差。因此，其高度H H不宜过高，一般H H不宜超过60m60m，且H H与房屋宽度B B之比不宜超过5 5。否则为了同时满足强度和侧向刚度，就会出现肥梁胖柱，经济效果较差。第5页/共123页框架结构施工有现浇和预制装配之分。现浇框架目前多用组合式定型钢模现场进行浇筑，为了加快施工进度，梁、柱模板可预
5、先整体组装然后进行安装。预制装配式框架多由工厂预制，用塔式起重机（轨道式或爬升式）或自行式起重机（履带式、汽车式起重机等）进行安装。装配式柱子的接头，有榫式、插入式、浆锚式等，接头要能传递轴力、弯矩和剪力。柱与梁的接头，有明牛腿式、暗牛腿式、齿槽式、整浇式等。可做成刚接（承受剪力和弯矩），亦可做成铰接（只承受垂直剪力）。装配式框架接头钢筋的焊接非常重要，要注意焊接变形和焊接应力，如图81所示。第6页/共123页第7页/共123页（二）剪力墙结构体系剪力墙结构体系是利用建筑物的内墙和外墙作为承重骨架构成剪力墙来抵抗水平力的结构体系。剪力墙一般为钢筋混凝土墙，厚度不小于14cm。这种体系的侧向刚度
6、大，可以承受较大的水平荷载和竖向荷载，但其主要荷载为水平荷载。剪力墙结构的高度H，一般不宜超过150 m。剪力墙结构适用于居住建筑和旅馆建筑，这类结构开间小，墙体多,变化少，采用剪力墙结构非常适宜。剪力墙结构体系的主要缺点，是建筑物平面被剪力墙分隔成小的开间，使建筑布置和使用要求受到一定的限制。剪力墙结构体系可以用大模板或滑升模板进行拼装施工。滑升模板用于施工高层剪力墙结构，我国于20世纪70年代就已开始，上海、北京、广州、深圳等地都有应用，并作了不少的改进，取得良好的效果，如图82所示。第8页/共123页第9页/共123页（三）框架剪力墙体系在框架结构平面中的适当部位设置钢筋混凝土剪力墙，也
7、可以利用楼梯间、电梯间墙体作为剪力墙，使其形成框架剪力墙结构。框架剪力墙既有框架平面布置灵活的优点，又能较好地承受水平荷载，并且抗震性能良好，是目前高层建筑中经常采用的一种结构体系。适用于1530层的高层建筑，高度一般不超过120m。剪力墙一般为现浇钢筋混凝土墙板，常用大模板或组合式钢模进行现浇。框架部分用组合式钢模板进行现浇，如图83所示。第10页/共123页第11页/共123页（四）筒体体系筒体体系是指由一个或几个筒体作为承重结构的高层建筑结构体系。水平荷载主要由筒体承受，具有很大的空间刚度和抗震能力。整个筒体就如一个固定于基础上的封闭的空心悬臂梁，它不仅可以抵抗很大的弯矩，也可以抵抗扭矩
8、，是非常有效的抗侧力体系。采用这种结构体系，建筑布置灵活，单位面积的结构材料消耗量少，是目前超高层建筑的主要结构体系之一。筒体体系又可分为以下几种体系，如图84所示。第12页/共123页（1）核心筒体系(或称内筒体系)：这种结构体系一般由设于建筑内部的电梯井或设备竖井的现浇钢筋混凝土筒体与外部的框架共同组成。（2）框筒体系：这种结构体系由建筑物四周密集的柱子与高跨比较大的横梁组成。（3）筒中筒体系：这种结构体系由内筒与外筒组成。（4）成束筒体系：这种结构体系是由几个互相连在一起的筒体组成，因而具有非常大的侧向刚度，用于高度很大的超高层建筑。核心筒的内筒和筒中筒结构体系多为现浇的钢混凝土墙板结构
9、，如高度较大时，采用滑升模板施工方法较为适宜。第13页/共123页第14页/共123页三、高层建筑施工的特点高层建筑和多层建筑主体结构的施工技术有相同之处，但也有不同之处。从逐层施工的方法来看，基本相同；但从整个建筑来看，并不相同。主要原因是由高度增高而带来施工条件的差异。高层建筑的施工概括起来，要掌握好“高”、“深”、“长”、“密”四个特点。“高”是指建筑物的高度高。随着建筑施工高度的增加，导致高层建筑施工的特点是垂直运输量大，没有与之相适应的垂直运输设备，要建造高层建筑是相当困难的。第15页/共123页“深”是指基础埋置深度深。为了保证高层建筑整体稳定性，天然地基的埋置深度不宜小于建筑物高
10、度的1/12，采用桩基时，不宜小于建筑高度的1/15（桩的长度不计算在埋置深度内），至少应有一层地下室。因此，一般埋深均在地面以下5m。目前我国高层建筑中基础埋置最深的是北京京城大厦，地下四层，埋深23.5m，深基础给施工带来很大的困难，尤其是软土地基的处理难度大。第16页/共123页“长”是指建筑物施工周期长。高层建筑施工周期都比较长，一般多层住宅每栋平均工期在10个月左右，而高层建筑的施工周期一般都在一年以上。要缩短施工周期，主要是缩短主体结构和装饰施工周期,各种高层结构体系可以采用不同的施工方法。而现浇混凝土是高层建筑施工的主导工序，合理的选择模板体系是缩短工期，降低成本的主要途径之一。
11、第17页/共123页“密”是指高层建筑的施工条件复杂。高层建筑一般建造在密集的建筑群中，因此施工场地狭小，建造时必须保护相邻建筑、道路和地下管线不遭损坏，一般在基础工程施工时，均要采用挡土或加固等措施。为此通过技术、经济比较，选择最优施工方案是十分必要的。同时在高层建筑施工组织设计中，需拟订相应的基础工程施工方案、主体结构工程施工方案和装饰工程施工方案等，以便更好地组织施工。第18页/共123页第二节 高层建筑主体结构 施工用机械设备 高层建筑主体结构施工期间，每天都有大量建筑材料、半成品、成品以及施工人员都需要进行垂直运输，因此高层建筑主体结构施工用的机械设备，主要是塔式起重机、混凝土泵和施
12、工外用电梯（人货两用电梯）。第19页/共123页一、塔式起重机塔式起重机主要分为快速拆装塔式起重机和自升式塔式起重机两大类。前者即移动式塔式起重机，可根据需要换装不同的底盘而成为轨道式、轮胎式或履带式。后者一般多为轨道式、固定式、附着式和内爬式塔式起重机。高层建筑和超高层建筑施工用垂直运输机械，主要是附着式（自升式）塔式起重机和内爬式塔式起重机。第20页/共123页（一）高层建筑施工对塔式起重机的要求1.起重臂要长高层建筑起重机标准臂长一般为3045m，可以接长到5060m。有的重型自升式塔式起重机的标准起重臂长80m，最长可接到95m。2.工作速度要高而且能调速起重机的提升机构普遍具有34种
13、工作速度，重物提升速度超过100m/min，有的重型塔式起重机，在起吊较轻荷载时的最大提升速度可达233m/min。第21页/共123页3.采用小车变幅臂架塔式起重机小车变幅臂架的优点是通过起重小车行走来变幅，再辅以适当的旋转就可进行构件就位，吊装比较方便。4.改善操纵条件随着塔式起重机向大型、大高度、长起重臂方向发展，操作人员的能见高度愈来愈差。因此需要在起重臂端部（仰俯变幅或起重小车上）安装电视摄像机，操作人员在操作室可以利用电视进行控制，以方便安装和就位。第22页/共123页（二）塔式起重机的选择与布置塔式起重机的选择要综合考虑建筑物的高度、建筑物的结构型式、构件的重量、现场的平面布置等
14、各方面情况，同时要兼顾装、拆塔式起重机的场地和建筑结构满足塔架锚固、爬升的要求。1.由建筑物高度初步选定所需塔身高度，臂杆型式及塔式起重机类型。2.根据总工期的要求和施工方法，计算总安装数量及综合吊次，以施工定额为依据，排出进度计划，确定塔式起重机的台数和进出场日期。第23页/共123页3.当一个工程因一台塔式起重机无法满足工期需要时，可采用多台塔式起重机同时作业。但是在多台起重机布置时，应避免相互碰撞与干扰，可采取以下措施：（1）在满足构件安装和保证塔式起重机有足够覆盖面积的前提下，尽量加大两台塔式起重机的塔身距离。并应考虑较低塔吊的起重臂不碰撞较高塔吊的塔身。第24页/共123页（2）相邻
15、两机起重臂应上下相互错开，较高塔吊的起重臂应高于较低塔吊的塔尖。（3）高低塔式起重机应分期进场，一般先进高度较低的塔式起重机，施工至一定高度后再安装较高的塔式起重机。第25页/共123页二、混凝土输送泵混凝土泵是用压力将混凝土拌合物沿管道输送的一种设备，它能连续完成混凝土的水平运输和垂直运输。配以布料杆或布料机，就可方便地进行混凝土浇筑。在现浇结构的高层建筑施工中，采用泵送混凝土能有效地解决混凝土量巨大的基础施工以及占总垂直运输量70%左右的高层建筑上部结构混凝土的运输问题，有关泵送混凝土的施工的内容详见第4章第3节。第26页/共123页三、施工电梯施工电梯又称人货两用电梯，是高层建筑施工设备
16、中唯一可运送人员上下的垂直运输设备。如果不采用施工电梯，高层建筑施工中的净工作时间损失将达30%30%左右，因此施工电梯是高层建筑施工提高生产率的关键设备之一。施工电梯分钢索驱动式与齿轮、齿条驱动式两种。后者又分带平衡重和不带平衡重、单笼和双笼，单机组驱动和双机组驱动等六种型式。就载重量而言，有轻型、重型和超轻型之分。轻型的载重量10KN10KN，或乘员1212人；重型的载重量为20KN20KN24KN24KN，或乘员27273030人：超轻型的载重为6KN6KN或6 68 8人。施工电梯主要包括：第27页/共123页（1 1）塔架：塔架的断面尺寸为650650mm650650mm和80080
17、0mm800800mm，由四根无缝钢管做主弦杆，也可采用方钢管。（2）平衡重系统：平衡重系统包括平衡重、天轮架、钢丝绳等。平衡重约等于梯笼自重加1/2的额定载重量。第28页/共123页（3）梯笼升降传动机构：它由导轨上的齿条、电动机、行星减速器，蜗轮减速器，电碰制动装置等组成。（4）限速制动装置：常用的限速制动装置有重锤离心摩擦式捕捉器和偏心摩擦椎鼓制动器两种。（5）自行架设机构：塔架和附着装置的接高或拆除，利用梯笼的升降运动及附装在梯笼顶部的小吊杆。小吊杆有手动的，也有电动的。第29页/共123页施工电梯由于人货两用，提升速度多在40m/min左右，最高可达80m/min。施工电梯起升高度可
18、达450m。电梯附墙后最大自由高度为710m。为了保证梯笼的安全运行防止意外坠落，施工电梯均设置了限速制动装置，当下降速度大于0.880.98m/s时，能自动切断电源实现平缓制动，逐步迫使梯笼停止运行。为了确保紧急情况下施工电梯的畅通，施工电梯的进线应专线供电，以防安全事故的发生。第30页/共123页在主体结构施工阶段，施工电梯主要运送对象是施工人员、钢筋、预埋件和工具等。到装饰施工时，施工电梯还要运送装修材料、卫生设备、水暖器材、管道设备等。在高层建筑施工中，装饰工程和安装工程经常提前插入，使整个工程处于结构施工、设备安装和装饰工程施工交叉平行进行的状态。而一台施工电梯的服务楼层面积约为60
19、0m600m2 2，因此对人货电梯运输组织与管理十分重要。为充分发挥施工电梯的作用应采取以下措施：第31页/共123页（1）施工楼层相对集中；（2）增加班次，白天以运送施工人员为主，晚上运送材料；（3）合理组织，尽可能满载运输；（4）上下班时每隔35个楼层停靠一次，以加快运行速度，电梯不允许在楼层等候；（5）在楼层设置相应生活设施，以减少施工人员上下流动。第32页/共123页四、高层建筑施工用脚手架在高层建筑施工中，目前主要采用钢管扣件脚手架和门架式组合脚手架，工具式自升降脚手架也愈来愈多。高层建筑的脚手架一般用于安全防护和外墙装饰工程。在高层建筑结构施工中，为了修补外墙、处理接缝及外墙喷涂，
20、也常用吊篮。正确选用外脚手架的构造型式并进行合理搭设，与缩短工期、顺利施工、保障安全和降低造价有密切的关系 第33页/共123页（一）钢管扣件脚手架钢管扣件脚手架是目前使用最广泛的脚手架之一，其材料性能和搭拆方法与多层脚手架的要求相同（详见第3章第1节）。由于受到搭设高度的限制，立杆的间距相应缩小。高度在2030m之间用单根立杆，立杆纵距1.8m；高度在3040m之间，若用单根立杆则纵距为1.5m；高度在4050m之间，若用单根立杆则纵距为1.0m。第34页/共123页高度在3050m之间，纵距要保持在1.8m者，则自立杆顶步算起，往下30m用单根立杆，再住下到地面部分，里外立杆均采用双根钢管
21、，顺纵墙并列组成，必须用扣件紧固（如45m高度的脚手架，则从地面到15m高度用双立杆，从15m到45m高度用单立杆）。第35页/共123页高于30m的高层脚手架，应采用钢制可调节的连墙杆，承受拉力要求不低于6.8kN左右，并按下列要求施工：（1）按垂直方向每隔3.6m、水平方向每隔5.4m设置一道连墙杆。（2）在高层建筑施工中，按上述位置将预埋件埋置在混凝土柱、墙、圈梁内。当混凝土强度达到15N/m以上，方可实施与脚手架的连接。第36页/共123页（3）连墙杆应尽量靠近小横杆与立杆的连接处，但不应将小横杆直接用作连墙杆，如图85所示。（4）预埋件设置应保持上下垂直一条线。如遇特殊情况必须移位时
22、，应在原位置邻近点设置。对于超过50m的高层建筑脚手架应专门设计，并按批准的施工组织设计进行搭设。其常用的做法是：每隔若干层（约30m左右）沿建筑四周外墙设置一排由工字钢或者槽钢组成的三角悬挑梁，钢梁通过预埋件固定于混凝土外墙或柱上，如图86所示。脚手架按有关规定在钢梁上搭设。第37页/共123页第38页/共123页（二）爬升式脚手架爬升式脚手架（亦称附着升降式脚手架）是指采用各种形式的架体结构及附着支承结构、依靠设置于架体上或工程结构上的专用升降设备实现沿建筑物外墙升降的施工脚手架。这种脚手架吸收了吊脚手架和挂脚手架的优点，不但可以附墙升降，而且可以节省大量脚手架材料和人工。爬升式脚架的分类
23、有多种多样，按支承形式可分为悬挑式、吊拉式、导轨式和导座式等；按升降动力类型可分为电动、手拉葫芦和液压等方式；按升降方式可分为单片式、分段式和整体式等；按控制方法分为人工控制和自动控制等；按爬升方式可分为套管式、挑梁式、互爬式和导轨式等。第39页/共123页1.套管式附着升降脚手架套管式附着升降脚手架的基本结构，如图87所示，由脚手架系统和提升设备两部分组成，脚手架系统由升降框和连接升降杠的纵向水平杆、剪刀撑、脚手板以及安全网等组成。套管式附着升降脚手架的升降是通过固定杠的交替升降来实现。固定框和滑动框可以相对滑动，并且分别同建筑物固定。因此在固定框固定的情况下，可以松开滑动框与建筑物之间的连
24、接，利用固定框上的滑动框提升一定高度并与建筑物固定，然后，再松开固定框同建筑物之间的连接，利用滑动框上的吊点将固定框提高一定的高度并固定，从而完成一个提升过程；下降则反向操作。其升降原理，如图88所示。第40页/共123页第41页/共123页2.悬挑式附着升降脚手架悬挑式附着升降脚手架是目前应用较广的一种附着升降脚手架，其种类也很多，基本构造，如图89所示，由脚手架、爬升机构和提升系统3部分组成。脚手架可用扣件式钢管脚手架或碗扣式钢管脚手架搭设而成；爬升机构包括承力托盘、提升挑梁、导向轮及防倾覆防坠落安全装置等部件；提升系统一般使用环链式电动葫芦和控制柜，电动葫芦的额定提升荷载一般不小于70k
25、N，提升速度一般不宜超过250mm/min。第42页/共123页悬挂式附着升降脚架的升降原理：将电动葫芦（或其他提升设备）挂在挑梁上，葫芦的吊钩挂在承力托盘上，使各电动葫芦受力，松开承力托盘同建筑物的固定连接，开动电动葫芦，则爬架即沿建筑物上升（或下降），待爬架升高（或下降）一层，到达预定位置时，将承力托盘同建筑物固定，并将架子同建筑物连接好，则架子即完成一次升（或降）的过程。再将挑梁移至一个位置，准备下一次升降。第43页/共123页3.互爬式附着升降脚手架其基本结构形式，如图810所示，由单元脚手架、附墙支撑机构和提升装置组成。单元脚手架可由扣件式钢管脚手架和碗扣式脚手架搭设而成。附墙支撑机
26、构是将单元脚手架吊在建筑物上，还可在架子底部设置斜撑杆支撑单元脚手架。提升装置一般使用手拉葫芦，其额定提升荷载不小于20kN，手拉葫芦的吊钩挂在与被升单元相邻的横梁上，挂钩则挂在被提升单元底部。第44页/共123页互爬式附着升降脚手架的升降原理，如图811所示。每一个单元脚手架单独提升，当提升某一单元时，先将提升葫芦的挂钩则钩住被提升单元底部，解除被提升单元约束，操作人员站在两相邻的架体上进行升降操作；当该升降单元到位后，与建筑物固定，再将葫芦挂在该单元横梁上，进行与之相邻单元脚手架可同时进行升降操作。第45页/共123页第46页/共123页第47页/共123页第48页/共123页4.导轨式附
27、着升降脚手架导轨式附着升降脚手架其基本结构由脚手架、爬升机构和提升系统3部分组成。其爬升机构是一套独特的机构，包括导轨、导轨组、提升滑轮组、提升挂座、连墙支杆、连墙支座、边墙挂板、限定锁、限位锁挡块及斜拉钢丝绳等定型构件。提升系统也是采用手提葫芦或环链式电动葫芦。导轨式附着升降脚手架的升降原理，如图812所示。导轨沿建筑竖向布置，其长度比脚手架高一层，架子上部和下部均装有导轮，提升挂座固定钢丝绳，钢丝绳绕过提升滑轮组同提升葫芦的挂钩连接；启动提升葫芦，架子沿导轨上升，提升到位后固定；将底部空出的那根导轨及连墙挂板拆除，装到顶部，将提升挂座移到上部，准备下次提升。第49页/共123页（三）高层建
28、筑外脚手架方案的选择原则1.选用的外脚手架系统必须安全感好，防御意外情况要有切实的措施。2.能满足工程施工的技术和进度要求，即适应性强。3.所选用的外脚手架方案是可行的、经济的。第50页/共123页4.当建筑物高度不超过40m时，外脚手架在结构施工阶段用于安全防护，装修阶段用于油化、涂料时，宜选用挂架吊篮脚手架系统、承插式钢框脚手架系统；若建筑物外凹凸不大于1m，宜用桥式脚手架系统；若围护结构用于砌砖、装修工程贴面砖等施工荷载较大的作业时，宜用扣件式钢管脚手架系统。当建筑物的高度超过40m时，则需沿高度方向进行分段，吊撑、悬挑一次或数次。第51页/共123页5.当建筑物的层高低于3m，总高度不
29、超过60m，可选用上吊式扣件钢管撑架或斜撑钢管加吊杆；当建筑物层高低于3m，柱、梁、剪力墙现浇，可选用三角形钢架；当建筑物外部凹凸起伏变化较大，即用于200mm的纵向或横向装饰线条等，且建筑物层高又大于或等于3m者，可选用下撑式挑梁钢架；当外脚手架选用桥式脚手架时，可选用下撑式空间钢架。第52页/共123页第三节第三节 高层建筑主体结构的施工高层建筑主体结构的施工 高层建筑主体结构施工，根据结构体系的不同，可采用以下几种施工形式：高层框架结构施工、大模板施工、滑升模板施工、筒体结构施工及台模施工工艺等。第53页/共123页一、高层框架结构的施工（一）全现浇钢筋混凝土结构的施工在高层全现浇框架结
30、构施工中，主要解决模板工程中的组合问题；高强混凝土的制备问题；泵送混凝土的施工技术和无粘结预应力混凝土的施工问题。第54页/共123页1.组合模板施工前，做好配板设计和模具准备，使模板成为梁、板、柱的模数。（1）柱模板。先将第一段四面模板就位拼装好，立即校正，调整其对角线，要使模板竖直，位置要准；待第一段模板拼装好以后，用柱箍固定，接着拼第二段，直至一层柱的全高，如图813所示。第55页/共123页（2）梁模板。安装梁模板，常用桁架支承，如图814所示。安装就位时，两端安装孔应先准确套入立柱，用螺栓固定，并在立柱上加设横档，以确保立柱的稳定。梁模与柱模的联结，一般采用角模或小钢模拼接，如图81
31、5所示。第56页/共123页第57页/共123页第58页/共123页2.高强混凝土的制备对于全现浇钢筋混凝土框架结构需用C50C60的高强混凝土，这是因为高强混凝土节约材料用量，降低造价。要制备高强混凝土，其主要技术途径有：（1）选用需水性小的水泥。所谓水泥需水性，即是使水泥砂浆式混凝土达到可塑性或流动性所需要的拌合用水量。第59页/共123页（2）选用合适的水泥细度。因为水泥颗粒越细，强度越高，但水化作用也太快。一般选用52.5级硅酸盐水泥，富余系数在1.13以上，水泥颗粒直径为30um左右，或将一般水泥进行二次磨细，以增加细度，提高水化反应的能力，加快混凝土各个龄期强度的发展。（3）选用高
32、标号水泥。要配制高强度混凝土，必须采用优质的高标号水泥。第60页/共123页（4）降低水灰比。当选定水泥之后，水灰比越小，水泥浆的粘滞性越大，所配制的混凝土强度也就越高。配制一般混凝土，其水灰比一般为0.6；加入减水剂，可使水灰比由0.6降到0.300.35，而配制的混凝土的强度等级为C50C60；若再加入高活性掺合料，如粉煤灰外掺料、沸石粉外掺料和硅灰等，可使水灰比降低为0.25，则配制的混凝土强度等级可达C100C130，此时混涨土仍有较好的和易性。第61页/共123页高强混凝土的施工要点：严格控制配合比；严格控制搅拌时间；严格掌握浇筑要领；严格质量养护措施。第62页/共123页（二）浇柱
33、、预制梁和楼板框架结构的施工现 在有抗震要求的高层建筑施工中，使用得较多的一种工业化建筑体系，类似装配式结构的施工，但又使柱、梁的接头由焊接改为现浇，其梁、柱节点整体性加强了，比全现浇框架体系可减少支、拆模板的工序，加快了施工进度。目前在现场常用的有两种方法，其一为先浇筑柱子，后吊装预制的梁和板；二是先吊装预制的梁，后浇筑柱子，最后吊装板。第63页/共123页二、高层建筑大模板施工大模板在高层建筑的剪力墙体系中已普遍采用，这是因为现浇混凝土量大，需要的模板量也大，为降低劳动强度，加快施工进度，提高工程质量，故根据需要，将每道墙以一块或数块模板，由起重机承担吊、装、拆，进行流水施工。大模板的迎风
34、面积大，一般在20层以内的剪力墙体系中采用较多；耗钢量达110kg/m2；施工单位的设备投资也大，一般小型企业有困难。大模板的组装，如图816所示。第64页/共123页第65页/共123页（一）常用的大模板的种类1.内浇外挂体系。这种体系的全部纵横剪力墙均用大模板现浇，对于非承重墙和内隔墙则采用预制墙板。它适用于有抗震要求的16层以下的高层建筑。2.内浇外砌体系。这种体系是将外墙挂板改为砌砖，目的是避免板缝渗水；内墙仍为现浇钢筋混凝土。3.全现浇体系。这种体系适用于16层以上的高层建筑，除内隔墙外，全部纵、横承重墙，均采用大模板现浇钢筋混凝土。第66页/共123页（二）大模板施工的准备工作1.
35、划分施工流水段。因为高层建筑，上面主体呈“火箭”型，作业面不宽，所以常常以两、三幢建筑物进行流水作业。2.起重机械的选择。在高层建筑施工中，对塔吊的选择，是根据建筑高度而定的。当建筑高度在1314层左右，一般选用起重臂的回转半径为30m的600KN塔式起重机，其起重高度为40m；若层数更高时，就得选用800KNm以上的塔式起重机。第67页/共123页3.大模板的组装。高层建筑现浇钢筋混凝土所用的模板，有钢模板、木模板、钢木混合模板和钢化玻璃模板等，常用钢模板。其对模板的组装，按用途分为标准间内模组装、外廊挑梁模板组装、内墙模板组装和外墙模板组装四种；按模板形状则分为平模组装，小角模组装、大角模
36、组装和筒板组装四种。第68页/共123页按用途分：（1）标准间内模组装。一个标准间的内墙模板由4种规格共6块模板组成，如图817所示板与板的组装，以及角模的组装，在后面作详细说明。（2）外廊挑梁模板的组装。先将钢筋混凝土挑梁预制好，装入大模内，如图818所示。组装模板后，要使上面的缺口，正好镶入预制的钢筋混凝土挑梁。第69页/共123页（3）内墙模组装。模板与模板的间距即为墙厚，下部用混凝土导墙块控制，上部用夹具控制，并用两道对销螺栓固定大模板，以承受混凝土的侧压力，如图819所示。（4）外墙外模组装。如图820所示，一般采用悬挑外模，这是因为拆除内模不受外模的影响。其拆除的顺序为：先拆内模，
37、再拆角模，最后拆外模。第70页/共123页第71页/共123页第72页/共123页按模板的形状分：（1）平板模的组装。对高层建筑的墙体浇筑混凝土，一般是先立横墙大模，浇筑横墙，待拆除横墙模板后再组装纵墙模板，如图821所示。使用平模较普遍，这是因为它的构造简单，制作也方便，装、拆都灵活，浇筑成的墙体混凝土平整，但不能同时浇筑纵、横墙的混凝土，故整体性差，施工层次多。第73页/共123页（2）小角模的组装。因纵、横墙不能同时浇筑混凝土，所以将小角模与平模配套使用。小角模与平模的组装，如图822（a）所示；小角模构成的阴角，如图822（b）所示。由于组装小角模，就增加了组、拆工序；且小角模刚度较差
38、，阴角也不够方正，拆除也较困难。第74页/共123页第75页/共123页第76页/共123页（3）大角模的组装。由于小角模存在缺陷，而大角模则不然，它在房间的阴角处，形成“L”形，可使纵、横墙的混凝土同时浇筑。这样，结构的整体性好，联结也方便，模板的刚度和稳定性都好。拆模后，阴角较方正，如图823所示。但在模板接槎时，会使浇筑的混凝土墙面形成凹凸不平，需待整修。第77页/共123页（4）筒子模的组装。一个房间的外墙用预制外墙板外，其他三个墙面的模板与钢结构架子组成的大型模板，叫筒子模，如图824所示。筒子模的刚度大，整体性好，能增强自身稳定，其操作平台较宽，并能提高工效，加快施工进度。但体积较
39、大，需要较大的起重设备。第78页/共123页第79页/共123页（三）大模板现浇混凝土结构的施工工艺1.准备工作。先设计模板组装图，标明组装顺序；组装模板；预留门、窗框的位置；埋好预埋件；弹出墙身线；在组装好的模板上刷好脱模剂；将绑扎好的纲筋放入大模板内；并检查位置是否正确。2.浇筑混凝土。浇筑前应进行检查，如发现问题，及时校正；按设计要求进行配料，以便使混凝土能达到强度要求；浇筑时每次浇筑高度为30cm40cm。第80页/共123页3.模板的拆除和清理。当混凝土浇筑后，应及时养护，待混凝土强度达到规定值，才能拆除模板。拆模时，应将全部零件装入箱内，以防丢失。4.质量要求。采用大模板浇筑的混凝
40、土结构，其允许误差为：墙身轴线5mm；墙身标高10mm；墙面平整度4mm；垂直度5mm。第81页/共123页（四）大模板施工过程中应采取的安全措施。1.1.检查。施工前，应检查电器、绳索、吊具等。2.2.持证上岗，专人负责。起重机的操作人员应是训练有素的熟练工，指挥人员应具有的丰富经验。3.3.安全网沿外墙满布。4.4.拆模。当混凝土的强度大于1.2N/mm1.2N/mm2 2时方可拆模；若要吊装楼面板，墙体混凝土的强度不得小于2.5N/mm2.5N/mm2 2.第82页/共123页三、高层建筑液压滑升模板施工滑升模板施工，是一种机械化程度高，施工速度快的现浇钢筋混凝土的施工工艺。特别是在烟囱
41、、筒仓、水塔、电视塔等高耸构筑物的施工中应用较多；近几年在高层建筑的施工中已广泛应用。第83页/共123页液压滑升模板的施工特点：在建筑物、构筑物的底部平面，沿墙、柱、梁等构件的周边，每次装模高度为1.2m。随后在模板内绑扎钢筋，并浇筑混凝土，当混凝土本身能承受上部新浇混凝土的荷载后，再用提升设备将模板不断向上提升。这样分层浇筑的混凝土，随着模板的不断上升，连续浇筑成型，所以整体性好。第84页/共123页（一）液压滑升模板施工的特点 1.大量节省模板和脚手架，节约劳动力3050%，降低工程费用20%以上。2.由于大量减小支模、拆模和搭设脚手架等工序，使绑扎钢筋、浇筑混凝土和模板的滑升紧密配合，
42、改善了施工条件，提高了工效，加快工程进度，可缩短工期约1/3。第85页/共123页 3.整体性好，质量高，抗震能力强，操作人员在平台上和吊脚手架上工作，安全可靠。4.滑升模板的缺点：耗钢量大、需一套专用的提升设备、一次性投资大。第86页/共123页（二）液压滑升模板的装置液压滑升模板是由模板、提升架、操作平台、支承杆及液压千斤顶组成，并安装就位。液压千斤顶在支承杆上爬升，并带动提升架、模板及操作平台一起随之爬升，从而不间断地分层进行施工。其液压滑模装置，如图825所示。高层建筑施工中，采用滑模施工方法，应认真进行设计。在进行滑升模板的设计之前，首先要确定滑模施工的工作范围。即根据建筑物的平面形
43、状、尺寸和结构特点，确定哪些结构部件采用其他方法施工。第87页/共123页模板与操作平台系统应有足够的强度、整体刚度和稳定性，以确保建筑物的几何形状和尺寸的准确以及施工的安全。液压提升系统必须工作可靠，运转性能良好。施工精度与观测系统必须简便，以确保滑模施工的质量。第88页/共123页第89页/共123页（三）液压滑升模板的施工工艺高层建筑滑升模板的施工工艺主要有“滑一浇一”和“滑三浇一”两种。所谓“滑一浇一”，就是现浇墙体用滑升模板，浇筑一层墙体后，模板滑升，紧接着支模现浇楼板。这样施工，其特点是：增强了墙体和楼板联结的整体性，因为横向和竖向是连续的；逐层封闭，操作平台与楼层之间只有一个楼层
44、的空间高度；开创了立体作业面，有些工序可以提前穿插进行。第90页/共123页所谓“滑三浇一”就是先利用滑模浇筑三层墙体，然后再支模浇筑横向结构，如楼板、阳台等。其特点：一是施工顺序上可以错开，即先竖向墙体，后横向楼板等；二是在时间上和空间上可以分开进行竖向和横向作业；三是各个施工过程不会出现相互干扰的现象。第91页/共123页四、筒体结构施工随着社会经济和科学技术的发展，高层建筑的层数也越来越多，而框架剪力墙结构体系已不能满足超高层建筑在水平荷载作用下的强度和刚度要求，而在设计方面，多采用筒体结构。（一）筒体结构的施工特点在高层建筑中，一般在20层以上或建筑物的高度在100m左右，或超过100
45、m，大都采用筒体结构。第92页/共123页对于筒体结构的施工，其特点如下：1.标准层多，有利于材料、机具、人力的配备和统一管理；2.现浇混凝土的量大，其模板复杂，这就要求装拆方便；定型化，能多次重复使用；3.垂直运输量大，必须选择好垂直运输机械；4.制定施工方案时，因为高层建筑施工的工期长，要考虑采取雨季和冬季施工措施。第93页/共123页（二）提模施工提模施工是高层建筑现浇筒体结构的一种施工方法，运用升板机来逐层提升墙、柱和梁的模板，由一层一直到顶层，待整个结构工程完成后，才拆除模板。提模系统是由劲性钢柱和工具式钢柱、提升架、操作平台以及外挂脚手架组成，如图826所示。其工艺流程是：先在地面
46、上组装墙、柱、梁的模板；待模板组装好以后，浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，拆除模板；由升板机将模板提升到上一层楼的位置；浇筑钢筋混凝土楼板；再组装墙、柱、梁的模板。这样循环的工序，直至整个结构工程浇筑完毕。第94页/共123页第95页/共123页用提升模板浇筑筒体结构的钢筋混凝土，具有以下特点：一是与塔式起重机完成同样作业，升模的“小机群”可以节约台班吊次，且模板还可以不落地；二是采用散支散拆，可以减少50%的模板；三是脚手架是外挂的，其费用可省50%；四是由于非连续性作业，与滑模相比，操作易掌握，便于管理，质量有保证。第96页/共123页1.1.提模施工主要机械设备（1 1）升板机。一般
47、采用电动螺杆提升机，其功率为3kW/3kW/台，额定提升重力为300kN/300kN/台，提升速度为1.8m/h1.8m/h。（2 2）内爬塔吊。一般将爬塔设在电梯井内，且露出建筑物外不少于9 9个标准节。（3 3）混凝土泵。一般采用固定式高压泵，将混凝土一次泵送到位。（4 4）垂直运输的电梯。人货两用，一般配置2 23 3台。（5 5）外挑转运平台。其作用是将模板、支撑、钢柱、钢梁等由室内转住上一层楼。第97页/共123页2.提模施工时注意的事项（1）待楼板的钢筋混凝土达到一定强度后，才进行墙、柱轴线位置的弹线。（2）先组装、校正、固定外墙内模，再组装、校正、固定外模，然后用穿墙栓将内、外模
48、板固定。（3）混凝土经养护，使其强度达到1.2N/m以上时才能拆除侧模；浇筑一层，养护一层，检查验收一层后，才进行下一楼层的施工。第98页/共123页五、台模施工工艺台模又称为桌模、飞模，是一种由台板、梁、支架、支撑、调节支腿及配件组成的工具式模板。它适用于高层建筑大柱网、大空间的现浇钢筋混凝土框架结构、框架一剪力墙结构的楼板施工，特别适用于无柱帽的无梁楼盖结构工程施工。台模可以整体组装整体脱模，借助于起重机械从已完成浇筑混凝土的楼层“飞出”转移到上一楼层重新支设使用；也可以在同一楼层内水平移动浇筑另一侧的楼盖混凝土，以实现流水作业。因此，使用台模省时省工，施工速度快，但通用性差。第99页/共
49、123页工具式台模种类较多，有无支腿式（又称悬挂架式）和有支腿式，后者又分为分离式支腿、伸缩式支腿、折叠式支腿。我国在高层建筑施工中使用的台模，除了自行设计的钢管脚手架和门式架组装台模外，还引进了国外的支腿伸缩式台模体系。（一）组合式台模组合式台模主要是用组合钢模板及配件钢管脚手，按柱网尺寸搭设成的一种台模，如图827所示。第100页/共123页1.台模设计要求台模设计应满足下列主要的要求：（1）台模的平面尺寸要符合工程的柱网结构尺寸，以减少周边的拼装补缝工作；（2）台模的面板、配件、钢管等应尽量使用标准材料，以便拆除后重复使用；（3）台模规格要少，力争达到标准组装，以便多次重复使用；（4）台
50、模设计大小与轻重应考虑升降机的水平移动和起重机的吊动能力；（5）组合式台模应具有一定的强度、刚度，以满足施工荷载及转移支设的要求。第101页/共123页2.台模的构造如图828所示的组合式台模，模板全部采用30mm1500mm的定型钢模板，模板之间用V型卡和L型插销连接，次梁采用60mm40mm2.5mm矩形钢管，次梁与面板之间用钩头螺栓和蝶形扣件连接；主梁采用70mm50mm3.0mm矩形钢管，主次梁之间用紧固螺栓和蝶形扣件连接。主柱采用483.5mm钢管384mm内缩式伸缩腿，间隔100mm钻13的圆孔，用12的圆销固定。384mm伸缩腿下端100mm100mm的正方形钢板，钢板下面用木楔