1、1高层建筑施工主讲：汤 商2第一章 概述第一节第一节 高层建筑的发展高层建筑的发展一、高层建筑的概念（一）高层建筑的定义建设部：高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002)中规定：十层及十层以上或房屋高度超过28M的非抗震设计和抗震设防烈度为6-9度抗震设计的高层民用建筑结构 高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95)中规定：十层及十层以上的居住建筑和建筑高度超过24M的公共建筑3民用建筑设计通则（JGJ37-87），明确了民用建筑层数的划分A、住宅建筑按层数：1-3层为低层；4-6层为多层；7-9层为中高层；10层以上为高层。B、公共建筑及综合性建筑总高度超过24M者为高层（不包含
2、高度超过24M单层主体建筑）C、建筑物高度超过100M时，不论住宅或公共建筑均为超高层。4为简化统计口径，建设部主管部门从1984年起，对住宅和非住宅，一律以十层为高层建筑统计的起点。5（二）高层建筑的分类1972 国际高层建筑会议：分四类第一类高层建筑: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)。6三、三、辐射防护的目的与任务辐射防护的目的与任务 辐射防护的主要目的是在保证不对伴辐射防护的主要目的是在保证不对伴随辐射照射的有益实践造成过度限制的情随辐射照射的有益实践造成过度限制
3、的情况下为人类提供合适的保护。具体来讲，况下为人类提供合适的保护。具体来讲，就是要就是要防止有害的确定性效应，并限制随防止有害的确定性效应，并限制随机性效应的发生率，使之达到被认为可以机性效应的发生率，使之达到被认为可以接受的水平。接受的水平。7 既要保护环境，保障从事辐射工既要保护环境，保障从事辐射工作人员和公众成员，以及他们的后代作人员和公众成员，以及他们的后代的安全和健康，又要允许进行那些可的安全和健康，又要允许进行那些可能产生辐射照射的必要活动；提高辐能产生辐射照射的必要活动；提高辐射防护措施的效益，以促进核科学技射防护措施的效益，以促进核科学技术、核能和其它辐射应用事业的发展。术、核
4、能和其它辐射应用事业的发展。8二、高层建筑的特点（一）建筑特点与要求1、由于建筑高度增加，电梯成为建筑内部主要的垂直交通工具，影响高层建筑的平面布局和空间组合。2、需要在底层和不同的高度设置设备层，顶部设电梯间和水箱间。平面、立面的布置要满足高层防火规范要求。3、由于高层建筑地下埋深嵌固要求，一般要有一层至数层的地下室，作为设备层及车库、人防、辅助用房用房等94、高层建筑主体具有特定的使用功能的标准层，具有统一的层高、开间、进深和平面布局。5、由于高度、体型大，需要更好的处理建筑造型和外饰面。6、对不同使用功能的高层建筑需要解决各自的问题。10（二）结构特点与要求1、强度：2、刚度：3、延性：
5、4、耐久性：要求较高。规范将建筑耐久年限分为四级，一级耐久年限为100年以上，适用于重要的建筑和高层建筑。5、基础稳定性：为确保高层的稳定性和满足地基变形要求，其基础的埋置深度，采用天然地基时不小于建筑高度的1/12，采用桩基础时为1/15（桩长不计）（三）防火特点与要求（四）设备特点与要求1、给水、排水11A、给水系统:三大给水系统 生活、消防、生产三大给水方式 高位水箱式、气压水箱式、无 水箱式B、热水供应系统：C、排水系统：D、水泵间：2、电气、机电设备A、电源：B、电梯：C、防雷：12D、共用天线电视接收系统：E、电话：F、弱电系统：3、采暖、通风、空调A、一般高层建筑：B、高档高层建
6、筑：13三、高层建筑的发展（一）高层建筑的兴起：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:砖石承重结构壁厚,使用空间小.（二）高层建筑的发展:框架结构(钢、钢筋混凝土)剪力墙、钢支撑、筒体141516四、高层建筑的发展趋势（一）平面布置与竖向体型时代化：（二）层数增多、高度加大：（三）新材料、新工艺的开发：（四）新结构体系的多样化：（五）高层建筑钢结构的兴起趋势：（六）高层住宅集合体特性：（七）建筑智能工程日趋完善：17第二节第二节 高层建筑施工技术的发展高层建筑施工技术的发展一、高层建筑的施工特点1、工程量大、造价高：2、工期长、季节性施工不可避免：3、高空作业面临的问题
7、多，安全风险大：4、高层建筑基础深，地基处理复杂，方案有多种选择，对造价和工期影响很大：5、市区工程居多，用地紧张：6、高层建筑多以钢筋砼和钢为主，钢筋砼以现浇为主7、防水、装饰、设备要求较高：8、标准层占主体工程的主要部分：9、工程项目多、工种多、涉及单位多、管理复杂：18二、高层建筑施工技术发展基础工程：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 土钉支护支撑形式:内部钢管支撑 外部土锚拉固土锚杆:钻孔、灌浆、预应力张拉工艺 桩基础：预制打入桩混凝土灌注桩：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：19第二章 深基坑支护结构施工第一节第一节 深基坑支
8、护结构的选型深基坑支护结构的选型一、深基坑支护结构的作用 （1）主要作用：挡土、挡水，使基坑开挖和基础结构的施工能够安全顺利进行，维持基坑侧压力与支护结构的平衡状态。（2）支护结构，通常作为临时性结构，基础施工完毕后即失去作用。有些支护结构材料可以重复利用：有些支护结构就永久性埋入地下：有些支护结构基础施工后则成为基础结构的一部分：综上：不论那一种，均有较大的成本投入。20二、深基坑支护结构的选型：深基坑支护结构的类型：排桩、地下连续墙、水泥土墙、土钉墙和 逆作拱墙（一）排桩支护结构 排桩支护：是以现场灌注桩按队列式布置组成的支护结构 1、排桩支护的类型：A.挡土灌注桩支护B.排桩土层锚杆支护
9、 C.排桩内支撑支护21（1）挡土灌注桩支护：（图2-1）排列形式：间隔式、双排式、连续式（2）排桩土层锚杆支护：（图2-2）常用排桩土层锚杆支护的类型：单锚支护、多锚支护、破碎岩层支护（3）排桩内支撑支护：（图2-3）对深度不大，面积不大，地基土质较差的基坑，为使维护排桩受力合理和受力后变形小，常在基坑内沿围护排桩竖向设置一定支撑点组成内支撑式基坑支护体系。A.排桩内支撑的组成：由挡土结构和支撑结构组成 支撑结构由围檩、水平支撑、八字撑和立柱等组成22B.内支撑体系平面布置形式：由基坑的平面形状、尺寸、开挖深度、周围环境保护要求、地下结构的布置、土方开挖的顺序和方法而定。一般有（图2-4）所
10、示的各种形式，也可以两、三种形式混合使用。2、排桩支护结构的选型：3、排桩构造措施：（二）地下连续墙支护结构 是在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖基坑或工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖一条狭长的深槽，清槽后在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法浇筑水下砼，筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋砼墙壁，作为截水、防渗、挡土和承重结构。231、地下连续墙支护类型 常用的有：悬臂式、与土层锚杆组合式、内支撑式、逆作法式等 地下连续墙施工程序见图2-52、地下连续墙的选型：优缺点及适用范围：突出点：深度可达50米；与邻近建筑物距离可达30CM；无需降水；振动小、噪音低；各种地质几乎都
11、适用；还可以作为地下结构外墙的一部分。但地下连续墙支护施工需要较多的机具设备，一次性投资较高，工艺技术较复杂，质量要求较高。243、地下连续墙构造措施（三）水泥土墙支护结构（简讲）（四）土钉墙支护结构（简讲）（五）逆作拱墙支护结构（简讲）25第二节第二节 深基坑支护结构计算（简介）深基坑支护结构计算（简介）一、悬臂式灌注桩支护计算：介绍灌注桩自地面钻入土中深度的计算过程：见书P20-21页26第三节第三节 深基坑支护结构施工深基坑支护结构施工一、灌注桩支护施工（一）灌注桩支护施工技术措施（以密排桩间加注浆桩为例）：灌注桩支护施工工艺：灌注桩注浆桩冠梁拉杆 1、密排钻孔灌注桩 采用跳跃式施工，即
12、先施工1、4、7、10等桩，接着施工2、5、8、11等桩，然后施工3、6、9、12等桩。2、注浆桩 施工顺序：成孔清孔下注浆管下小片石洗孔注浆提管 3、冠梁拉杆27（二）灌注桩支护施工质量措施 排桩质量措施应符合下列要求：（重点是第五点：砼灌注桩检测规定）二、土层锚杆施工（简讲）三、地下连续墙支护施工（一）地下连续墙支护施工技术措施 地下连续墙施工工艺：安装机械|筑导墙分段挖土成槽 吸泥清底换浆吊放接头管|备制泥浆-注入泥浆-泥浆处理排渣 重复使用28 吊装钢筋笼装灌注管浇水下砼1、单元槽的划分：决定单元槽长度的因素：在下列情况下，宜采用挖掘机的最小挖掘长度或接近于23M的长度：如无以上影响因
13、素，可增大单元槽段，一般以58M为宜，也有采用10M或更大的情况。2、导墙（1）导墙的式样和形状：要求：必须具有一定的强度、刚度和精度。各种导墙的断面形式见图2-24.（2）导墙的施工：导墙的施工顺序如下：平整场地-测量定位挖槽绑钢筋支模板、对撑浇筑砼拆模后设置横撑回填外侧空隙并碾压 导墙施工的注意事项：主要是精度要求。293、泥浆（1）泥浆成分：主要是膨润土、搅和物和水。（2）泥浆的控制指标：新配置的泥浆相对密度应小于1.05，成槽后相对密度上升，但此时槽内泥浆相对密度大于1.05，槽底泥浆相对密度大于1.20。泥浆的控制指标分别见表2-2、表2-3。（3）泥浆的调制：按照搅拌泥浆的不同方法
14、可分为高速回转式搅拌和喷射式搅拌两种。304、挖槽5、清底 清除槽底沉渣常用的方法有三种：（1）吸泥泵排泥法（2）空气升液排泥法（3）潜水泥浆泵排泥法（见图226）6、接头 接头材料有钢管、钢板、型钢、气囊、化学纤维、橡胶等。其中接头钢管使用最为普遍。各种接头方式中用接头钢管施工较简单可靠，如 图227所示：施工方法：31（二）地下连续墙支护施工质量措施及验收1、措施：2、验收：（1）检验批划分：（2）墙体强度：（3）垂直度：（4）导墙尺寸：（5）沉渣厚度：（6）槽深：（7）砼坍落度：（8）钢筋笼尺寸：（9）地下墙表面平整度：（10）永久结构时的预埋件位置：32四、土钉墙支护施工（简讲）（一）
15、土钉墙支护施工技术措施：（二）土钉墙支护施工质量措施与验收：33第四节 深基坑支护结构监测 由于目前深基坑支护处于半理论半经验状态，所以，在基坑开挖与支护结构使用期间，对较重要的支护结构需要进行监测。一、深基坑支护结构监测方法见表24。二、常用监测仪器及其使用方法（一）变形监测仪器：（二）应力监测仪器：（三）支护结构变形观测：三、监测数据整理与报警标准34第三章 深基坑土方开挖第一节 深基坑土方开挖方法选择深基坑土方开挖方法：1、分层开挖 2、分段开挖 3、中心岛开挖4、盆式开挖一、深基坑土方分层开挖：形式：注意事项：最后一层开挖后，应立即浇灌砼垫层。适用范围：分层开挖的方法：1、设坡道 2、
16、不设坡道 3、阶梯式35二、深基坑土方分段开挖：分段开挖顺序：第一区分层开挖2-3M预留被动土区后继续开挖，每层2-3M直到基底浇灌砼垫层安装斜撑挖预留的被动土区边挖边浇灌砼垫层拆斜撑（视土质情况）继续开挖另一个区三、深基坑土方中心岛开挖中心岛开挖法：是首先在基坑中心开挖，而周围一定范围的土暂不开挖，视土质情况，可按1：11：2.5放坡，或做临时性支护挡土，使之形成对四周围护结构的被动土反压力区，保护围护结构的稳定性。四周的被动土区可视情况，待中间部分的砼垫层、基础或地下结构施工完成后，再用斜撑或水平撑在四周围护结构与中间已施工完毕的基础或结构物之间对撑，然后进行四周土的开挖和结构施工。图3-
17、336A、如四周土方量不大：可采用分块挖除，分块施工砼垫层和顶板结构的方法，然后与中间部分的结构连接在一起。B、也可采用“中顺边逆”的施工工艺：中心岛的范围：取决与被动土压力区的土体稳定性；还必须是结构施工能留设施工缝部位。四、深基坑土方盆式开挖盆式开挖采取与中心岛开挖法施工顺序相反的做法，先开挖两侧或四周的土方，并进行周边支撑或基础和结构物施工，然后开挖中间残留的土方，再进行地下结构物的施工，图3-4.中心岛开挖和盆式开挖两种方法的适用范围：适用于土质较好的粘性土和密实的砂质土，对于软弱土层，要视开挖深度而定，如基坑开挖较深，残留的土方量就要大，才能满足形成被动土区压力的要求。37注意事项：
18、土方开挖，是一种卸载，其开挖过程就是应力的释放过程，即由开挖前的静态平衡发展到动态平衡状态。因此，深基坑变形就存在着时间效应的问题。土体即使在开挖后处在临时平衡状态，也会发生蠕变。基底开挖后曝露时间过长，或基坑积水或孔隙水压力升高形成超静孔隙水压力，都将使基坑土体产生较大变形。因此，基底开挖至标高后应尽快进行基底检查、基底封底和基础施工。38第二节 机械开挖土方一、开挖机械的选择土方开挖机械：常用的有正铲、反铲、拉铲、抓铲、多斗挖土机和挖掘装载机，辅以推土机、装载机、吊车、自卸汽车等（一）选择挖土机械的原则：1、基坑深浅、开挖断面和范围大小 2、土的性质与坚硬程度和地下水位情况 3、挖土机械的
19、特点和适应程度 4、施工现场的条件 5、经济效益与成本等 采用机械开挖基坑时，必须开设坡道，辅以人工修正，自卸汽车运土；如不设坡道，即选用小型挖土机械，用吊车吊车吊下基坑内作业，或在坑顶、平台作业。39二、机械开挖土方深基坑土方开挖多为机械开挖土方。（以反铲为例）：（一）工作面的确定 1、工作面的宽度：应根据开挖方式和挖土深度及停机位置确定A、沟端开挖：一般为（0.8-1.7）RB、沟侧开挖：一般为（0.5-0.8）R （R为反铲的最大挖土半径，表3-2）2、工作面的深度（挖土深度）：应根据开挖方式和工作面的开挖条件确定。在实际施工中，要考虑施工安全及基坑底平整等因素，进行折减。表3-340（
20、二）开挖方式 1、沟端开挖（图3-5）：2、沟侧开挖（图3-6）：（三）施工方法 1、分条挖土法：（图3-7）2、分层挖土法：（图3-8）3、接替挖土法：三、机械开挖土方应注意的问题：1、减小基坑顶边缘地面荷载、严禁超载。2、做好保护工作。3、确保施工安全。41第三节 深基坑施工质量验收一、常用地基检验技术（一）基槽检验技术轻便触探法（二）标准贯入度法二、深基坑施工质量验收（一）深基坑施工质量验收标准：表3-7（二）深基坑施工质量验收内容：1、标高：2、基地土性：3、边坡：4、长度、宽度：5、表面平整度：42第四节 常用地基加固方法一、产生地基加固的原因当建筑物产生以下四类因素时，必须采取地基
21、加固措施：（1）强度与稳定性：（2）压缩与不均匀沉降：（3）渗离：（4）动力荷载作用，会造成地基失稳和震陷：43二、地基加固方法（一）注浆法加固地基概念：1、施工工艺：（1）机械选择：（2）材料要求：（3）注浆的工艺流程：2、施工质量验收：（二）粉体喷射法加固地基（略）44（三）深层搅拌法加固地基概念：1、机械设备与材料选择：2、施工工艺：工艺流程：3、施工质量验收：45第四章 深基坑降水第一节 轻型井点降水该部分内容已在建筑施工技术课程中讲述，此处简单介绍46第二节 井点回灌技术一、井点降水对邻近建筑物的危害：在软弱土层中开挖基坑进行井点降水，由于地下水位下降，使降水影响范围内土层中含水量减
22、少，产生固结和压缩，土层中的含水浮托力减少而产生压密，致使地基产生不均匀沉降，从而导致邻近建筑物产生下沉或开裂。二、解除井点降水对邻近建筑物危害的措施：采用井点回灌技术或设置挡墙。（一）井点回灌技术原理：是在井点降水的同时，通过回灌井点向土层中灌入足够的水量，使降水井点的影响半径不超过回灌点的范围，这样，回灌井点就以一道隔水帷幕阻止回灌井点外侧的建筑物下的地下水流失，使地下水位保持不变，建筑物下土层的承载力仍处于原始平衡状态，从而可有效地防止井点降水对周围建筑物的影响。（二）井点回灌构造：1、组成：回灌井点系统由水源、流量表、水箱、总管、回灌井点组成47工作方式：与井点降水相反二、井点回灌技术
23、：与降水井点的距离不宜小于6m间距：降水井点的间距和被保护物的平面布置回灌井点（砂井）宜进入稳定降水曲线面下1m，且位于渗透性好的土层中，过滤管的长度应大于降水井点过滤管的长度。设置水位观测井回灌井点（砂井、砂沟）施工要点：埋设方法与质量要求抽灌平衡设置高位回灌水箱宜采用清水回灌井点与降水井点应协调控制48第五章 高层建筑基础施工第一节 灌注桩施工一、人工挖孔砼灌注桩：二、大直径机械成孔桩：三、钻孔灌注桩：四、桩端压浆桩：五、超流态砼灌注桩：49 第二节 大体积砼基础施工大体积砼施工的规定：日本建筑学会的标准定义：结构断面最小尺寸在80CM以上，水化热引起砼内的最高温度与外界气温之差，预计超过
24、25度的砼施工，称为大体积砼。一、大体积砼基础的特点：二、大体积砼基础的施工：（一）模板工程1、模板计算（略）：2、模板安装：50（二）钢筋工程：1、熟悉技术资料：2、钢筋构造配置：3、钢筋连接：4、钢筋绑扎与安装;51（三）大体积砼浇筑1、筏型基础砼浇筑：（1）后浇带的设置：（2）砼的浇筑方案：（3）砼振捣：（4）砼的泌水处理和表面处理;（5）砼养护：（6）砼温度监测工作：522、箱型基础砼浇筑：（略）三、大体积砼结构温度裂缝产生与预防措施：1、大体积砼结构温度裂缝的产生：2、防治大体积砼结构温度裂缝的技术措施：（1）降低水泥水化热：（2）降低砼入模温度：（3）加强施工中的温度控制：（4）改
25、善约束条件：（5）提高砼极限抗拉强度：53第三节 地下结构防水工程54555657585960五、回灌v回灌措施包括回灌井点、回灌砂井、回灌砂沟等。回灌井点：在降水井点与要保护的已有建（构）筑物之间打一排井点，在井点降水的同时，向土层中灌入一定数量的水，形成一道隔水帷幕，使井点降水的影响半径不超过回灌井点的范围，从而阻止回灌井点外侧的建（构）筑物下的地下水的流失。61v回灌井点（砂井、砂沟）布置与降水井点的距离不宜小于6m间距：降水井点的间距和被保护物的平面布置回灌井点（砂井）宜进入稳定降水曲线面下1m，且位于渗透性好的土层中，过滤管的长度应大于降水井点过滤管的长度。设置水位观测井v回灌井点（
26、砂井、砂沟）施工要点：埋设方法与质量要求抽灌平衡设置高位回灌水箱宜采用清水回灌井点与降水井点应协调控制62工程实例v上海友谊商店工程 上海友谊商店平面尺寸为68m*36m，筏基，基坑挖深近5m，相距10m处有30年代建造的5层电台大楼，亦为筏基。该处表层为厚23的褐黄色砂质粉土。施工时为防止产生流砂采用井点降水，为防止电台大楼产生过大的沉降，在电台大楼与友谊商店之间埋设了一排8m长的产生回灌井管，注水压力约0.05Mpa。结果在降水开挖基坑到基础工程完成的136d中，实测电台大楼的平均沉降只34mm，最大沉降为7mm，最小处为零，友谊商店在降水施工过程中未对电台大楼产生有害的影响，证明回灌井点
27、是有效的。632.2边坡稳定v边坡滑动失稳：边坡土体中的剪应力大于土的抗剪强度。影响因素：v研究土体边坡稳定的两类方法：利用弹性、塑性或弹塑性理论确定土体的应力状态；（极限分析法）假定土体沿着一定的滑动面滑动而进行极限平衡分析。64v瑞典圆弧滑动面条分法（Fellenius法）将假定滑动面以上的土体分成n个垂直土条，对作用于各个土条上的力进行力和力矩平衡分析，求出在极限平衡状态下土体稳定的安全系数。K=抗滑力矩/滑动力矩（K1.0边坡稳定，K=1.0极限平衡状态，K1.0边坡失稳。）ONiTiWisin)cos(sin)(iiiiiiiiiiiiiWlctgWWRlctgRTiRlRTRRTK
28、fl65vBishop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662.3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
29、降水。v护面措施67有支护结构的基坑开挖：垂直开挖盆式开挖：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2-93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68v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
30、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69v安全技术基坑工程安全管理基坑开挖安全技术703 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71v 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
31、 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723.1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73v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743.2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
32、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75v破坏形式76v破坏形式77v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)-2ctg(45-/2)Pp=Htg2(45+/2)+2ctg(45+/2)水压力78 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 792.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
33、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80v1.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EAEPfhegdbat2t1tH81v2.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)RaEpEaRaEpEaRa0AE
34、pEa82v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83v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
35、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)84v3.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（)(211nnanhhDKP
36、85vP40 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02.10aappEhEhazmzcazazmzmzcEEVEhEhMccVVMM0025.125.1863.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
37、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87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 88v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0.20的结构：边缘干扰范围
38、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)(LdxHHy128（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(HEbCx1295.4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
39、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130v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131v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1325.5大体积混凝土结构施工v钢筋工程：数量多，直径大，分布
40、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(22.021210HFVtF133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
41、134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1356.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1366.1悬挑式脚手架v构造：斜拉式和下撑式三角式挑架：v挑梁v钢底梁v小横梁v压板v定位销137v悬挑式脚手架的计算：钢底梁的计算：简支梁 v抗弯强度计算v抗剪强度计算v局部承压计算v整体稳定验算v挠度计算v实例138三角挑架的计算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-
42、11v斜杆验算强度:4-12稳定性:4-13斜杆焊缝验算:4-14cosccNNzpEANlNzzFFNxNyNablPEIlEIalFaEIFlp32)3/(3323sin32333NNEAlEAlEIFabEIFlNycz1396.2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140v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
43、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：v吊具、索具荷载计算：141材料及材料强度v钢材：Q235Av扣件：v焊缝强度设计值：v螺栓强度设计值：v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mv升降机构中吊具、索具的安全系数应达到6.01427.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143塔吊的布置v(1)塔式起重机的幅度与起重量均能很好地适应主体结构(包括基础阶段)施
44、工需要，并留有充足的安全余量。v(2)要有环形交通道，便于安装辅机和运输塔式起重机部件的卡车和平板拖车进出施工现场。v(3)应靠近工地电源变电站。v(4)工程竣工后，仍留有充足的空间，便于拆卸塔式起重机并将部件运出现场。v(5)在一个栋号同时装设两台塔式起重机的情况下，要注意其工作面的划分和相互之间的配合，同时还要采取妥善措施防止相互干扰。144固定式塔吊基础的计算v塔式起重机上部载荷传递到底座的力，大致由中心受压、在x或y轴向的弯矩和起重臂旋转所引起的扭转惯性力等组成。随着塔式起重机的类型不同，底座力传递对象也有所不同：行走式为轨道基础，自升式、内爬式为支承架，附着固定式为钢筋混凝土基础。在
45、v设计计算中应根据具体作业特点分别计算。145基础有多种形式可供选用v1附着式塔式起重机，多采用钢筋混凝土基础v2有底架的固定自升式塔式起重机，可视工程地质条件、周围环境以及施工现场情况选用X形整体基础、条块分隔式基础或者是独立块体式基础。对无底架的自升式塔式起重机则采用整体式方块基础。146X形整体基础 长条形基础147分块式、独立式148分块式基础的计算v1)确定基础预埋深度v根据施工现场地基情况而定，一般塔式起重机基础埋设深度为11.5m。v2)基础面积F的估算:F=(N+G)/0-ddv3)基础平面尺寸的确定v4)初步确定基础高度v5)验算混凝土基础的冲切强度v6)配筋149塔式起重机
46、附墙装置v一般塔式起重机的高度超过3040m就需要附墙装置，在设置第一道附墙装置后，塔身每隔1420m须加设一道附墙装置。v附墙装置由锚固环、附着杆组成。v可以使用三根(用静力平衡条件求解)或四根(超静定结构)拉杆，根据施工现场情况而定。150起重机附墙装置及简图1517.1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LGVhHMe31fLCGVP32ABCFxFyMN1N2N3152v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，
47、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）（2442bMTD1537.2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
48、斗中吸入混凝土和向管道中排送混凝土的分配阀。v按移动方法分：固定泵、拖式泵、混凝土泵车 v混凝土泵车：混凝土布料杆、混凝土输送管道154混凝土泵的选用v混凝土泵的实际排量，为混凝土泵或泵车标定的最大排量乘以泵送距离影响系数、作业效率系数。泵送距离影响系数v混凝土的可泵性一般与单位水泥含量、坍落度、骨料品种与粒径、含砂率和粒度有关。v一般建筑工程中泵送混凝土的坍落度控制在80180mm；泵送混凝土最好以卵石和河砂为骨料，一般要求要控制骨料最大粒径：155混凝土泵选用的注意事项v(1)确定混凝土泵的合理的位置。尽可能使管道总的线路最短，尽可能减少迁移次数，便于用清水冲洗泵机。v(2)混凝土泵机的基
49、础应坚实可靠，无坍塌，不得有不均匀沉降。泵机就位后应固定牢靠。v(3)发现有骨料卡住料斗中的搅拌器或有堵塞现象时(泵机停止工作，液压系统压力达到安全极限)，应立即进行短时间的反泵。若反泵不能消除堵塞时，应立即停泵，查找堵塞部位并加以排除。v(4)泵送后的清洗。156混凝土泵或泵车位置的选择v(1)力求距离浇筑地点近，使所浇筑的基础结构在布料杆的工作范围内，尽量少移动泵车。v(2)多台混凝土泵或泵车同时浇筑时，选定的位置要使其各自承担的浇筑量接近，最好能同时浇筑完毕。v(3)混凝土泵或泵车的停放地点要有足够的场地，以保证运输商品混凝土的搅拌运输供料方便。v(4)停放位置最好接近供水和排水设施，以
50、便于清洗混凝土泵或泵车。157配管设计158管的固定1597.3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。160齿轮齿条驱动施工电梯的构成v电梯的主要部件为:1)立柱导轨架v2)带底笼的安全栅 v3)吊笼v4)驱动装置 v5)安全装置:限速制动器/制动装置/缓冲弹簧v6)平衡重v7)电气控制与操纵系统161绳轮驱动施工电梯v绳轮驱动施工电梯常称为施工升降机或升降机，起构造特点是：采用三角断面钢管焊接格
