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1、1 高層建筑主體結構工程施工1 1 國內外高層建筑的發展概況 2 2 高層建筑結構的施工概述3 3 高層建筑主體結構施工用機械設備4 4 高層建筑主體結構的施工5 5 高層建筑施工的安全技術2 高層建筑是近代經濟發展和科學技術進步的產物，至今已高層建筑是近代經濟發展和科學技術進步的產物，至今已有有100余年的歷史。余年的歷史。 多年來，世界上最高的高層建筑集中在美國、加拿大，多年來，世界上最高的高層建筑集中在美國、加拿大，直到直到80年代末，北美洲一直是世界高層建筑的中心。按年代末，北美洲一直是世界高層建筑的中心。按1991年公布的排行表，在世界上最高的年公布的排行表，在世界上最高的100座最2、高建筑中，座最高建筑中，美國占了美國占了78座，加拿大座，加拿大5座，墨西哥座，墨西哥1座，即北美洲占了座，即北美洲占了84%，成了當前世界最高建筑的中心。，成了當前世界最高建筑的中心。1國內外高層建筑的發展概況3 1.1.我國近代高層建筑的發展我國近代高層建筑的發展我國近代高層建筑的發展我國近代高層建筑的發展 2.2.國外現代高層建筑的發展國外現代高層建筑的發展國外現代高層建筑的發展國外現代高層建筑的發展1國內外高層建筑的發展概況41.我國高層建筑的發展第一階段從第一階段從新中國成立到新中國成立到新中國成立到新中國成立到6060年代末：年代末：年代末：年代末： 初步發展，初步發展，20層以下3、的框架結構層以下的框架結構第二階段第二階段為為7070年代年代 2030層，主要用于住宅、旅館、辦公樓層，主要用于住宅、旅館、辦公樓 1974年建成的年建成的北京飯店新樓北京飯店新樓(20層，高層，高87.4m，是當時北，是當時北京最高的建筑京最高的建筑) 1976年建成的年建成的廣州白云賓館廣州白云賓館(33層、高層、高114.05m)5廣州白云廣州白云賓館： 36004000800080006600030003600030006600080008000400036007000078507850230033層，112.45米，剪力墻結構，1976年建成，國內首棟百米高層。6第三階段為第三階段4、為80年代年代僅僅1980 1983年所建的高層建筑就相當于年所建的高層建筑就相當于1949年以來年以來30多年中所建高層建筑的總和。多年中所建高層建筑的總和。深圳深圳發展中心大廈發展中心大廈，(43層，層，高高165.3m，加上天線的高度，加上天線的高度共共185.3m)，是我國第一座，是我國第一座大型高層大型高層鋼結構鋼結構建筑建筑。7第四階段從第四階段從90年代開始年代開始 （1 1）高層建筑興建速度加快）高層建筑興建速度加快19901994年間，每年建成10層以上建筑在1000萬平方米以上，占全國已建成的高層建筑的40% （2 2）超高層建筑的發展）超高層建筑的發展高層建筑的發展及層數5、和高度增長更快，建成了多座200米以上的高層建筑8上海明天廣上海明天廣場：60層，238m，最高的框架剪力墻結構，98年建成。9上海金茂大廈上海金茂大廈，(鋼結構，鋼結構，88層，高層，高420m，是我國，是我國目前最高的建筑目前最高的建筑)第四階段從第四階段從90年代開始年代開始10金茂大廈內部結構金茂大廈內部結構112.國國外外現現代代高高層層建建筑筑的的發發展展 第一階段第一階段第一階段第一階段是是19世紀中期以前，主要建筑材料是磚石和木材，世紀中期以前，主要建筑材料是磚石和木材，且設計手段和施工技術的限制，歐美國家一般只能建造且設計手段和施工技術的限制，歐美國家一般只能建造6層及層及以6、下的建筑。以下的建筑。 第二階段第二階段第二階段第二階段是是是是1919世紀中期開始至世紀中期開始至世紀中期開始至世紀中期開始至2020世紀世紀世紀世紀5050年代初年代初年代初年代初1855年發明了電梯系統，使人們建造更高的建筑成為可能年發明了電梯系統，使人們建造更高的建筑成為可能高層建筑已經發展到了采用鋼結構，建筑物的高度越過了高層建筑已經發展到了采用鋼結構，建筑物的高度越過了100m大關。大關。第三階段從第三階段從第三階段從第三階段從2020世界世界世界世界5050年代開始年代開始年代開始年代開始由于在輕質高強材料、抗風抗震結構體系、施工技術及施工由于在輕質高強材料、抗風抗震結構體系、施7、工技術及施工機械等方面都取得了很大進步以及計算機在設計中的應用，機械等方面都取得了很大進步以及計算機在設計中的應用，使得高層建筑飛速發展使得高層建筑飛速發展美國是世界上高層建筑最多的國家美國是世界上高層建筑最多的國家12世界上最早的鋼筋混凝土框架結世界上最早的鋼筋混凝土框架結構高層建筑，是構高層建筑，是1903年在美國辛年在美國辛辛那提建造的辛那提建造的因格爾斯大樓因格爾斯大樓，16層，高層，高64m。1931年美國紐約曼哈頓建造了年美國紐約曼哈頓建造了102層、高層、高381m的著名的的著名的帝國大帝國大廈廈，它保持世界最高建筑達，它保持世界最高建筑達41年年之久之久這一時期這一時期,雖然高8、層建筑有了比較雖然高層建筑有了比較大的發展大的發展,但受到設計理論和建筑但受到設計理論和建筑材料的限制材料的限制,結構材料用量較多、結構材料用量較多、自重較大，且僅限于框架結構，自重較大，且僅限于框架結構，建于非抗震區建于非抗震區131972年在年在紐約紐約建造建造了了世界貿易中心大世界貿易中心大樓樓(World Trade Center Towers)，110層，高層，高402m，鋼結構鋼結構141974年美國在芝加哥又年美國在芝加哥又建成了當時世界最高的建成了當時世界最高的西西爾斯大廈爾斯大廈(Sears Tower)，110層，高層，高443m，鋼，鋼結構。結構。1590年至今，世界上新9、建的最高建筑，幾乎全部集中在亞洲年至今，世界上新建的最高建筑，幾乎全部集中在亞洲地區；陸續建成了超過地區；陸續建成了超過200m、300m的高層建筑。的高層建筑。一般高度的高層建筑（一般高度的高層建筑（80150米）更是大量興建米）更是大量興建21世紀，亞洲將成為新的高層建筑中心世紀，亞洲將成為新的高層建筑中心馬來西亞雙塔樓馬來西亞雙塔樓 88層，450米，框筒結構，1996年建成。16臺北101101層，508米。預計2004年9月完工17(1)世界高層建筑委員會1972年建議，將高層建筑劃分為以下四類：H第一類：916層，高度不超過50m;H第二類：1725層，高度不超過75m;H第三類：10、2640層，高度不超過100m;H第四類：40層以上，高度100m以上。(2)我國對高層建筑的分類：我國民用建筑設計通則(JGJ37-87)中規定：10層及10層以上的民用建筑和總高度超過24m的公共建筑及綜合性建筑為高層建筑。建筑高度超過100m的建筑均為超高層建筑。2 高層建筑結構施工概述高層建筑結構施工概述1、高層建筑的定義：、高層建筑的定義：188.2.2 高層建筑的結構體系與施工方法高層建筑的結構體系與施工方法1 結構體系結構體系框架結構體系框架結構體系剪力墻結構體系剪力墻結構體系框架框架剪力墻結構體系剪力墻結構體系筒中筒結構體系筒中筒結構體系多筒體系多筒體系19框架框架剪力剪力墻筒11、體筒體1高層建筑的基本的抗側力單元20由梁、柱構件通過結點連接組成的結構稱為框架由梁、柱構件通過結點連接組成的結構稱為框架優點：建筑平面布置靈活，可形成較大空間優點：建筑平面布置靈活，可形成較大空間缺點：屬柔性結構，抗水平荷載、抗震性較差缺點：屬柔性結構，抗水平荷載、抗震性較差框架結構體系框架結構體系21框架結構是多層房屋的主要結構形式，也是高層建筑的基本結構單元。但其H：B5，否則為滿足強度、剛度要求，易形成肥梁胖柱。22剪力墻結構體系剪力墻結構體系是利用建筑物的內墻和外墻作為承重骨架構成剪力墻結構體系；一般為鋼筋砼墻，H140mm此體系側向剛度大，可承受較大水平、豎向荷載。缺點：平面被分隔12、成小開間。施工方法：大模、滑模施工23框架框架剪力墻結構體系剪力墻結構體系框-剪結構平面布置靈活，又能較好承受水平荷載，且抗震性能良好。適用1530層，H120m高層建筑。24筒體體系筒體體系指由一個或幾個筒體作為承重結構的高層建筑結構體系指由一個或幾個筒體作為承重結構的高層建筑結構體系整個筒體如一個固定于基礎上的封閉的空心懸壁梁，不整個筒體如一個固定于基礎上的封閉的空心懸壁梁，不僅可抵抗很大彎距，也可抵消扭距，是非常有效的抗側僅可抵抗很大彎距，也可抵消扭距，是非常有效的抗側力體系。力體系。建筑結構布置靈活，單位面積結構耗材少。建筑結構布置靈活，單位面積結構耗材少。采用滑升模板施工較為適宜。采13、用滑升模板施工較為適宜。25筒中筒結構體系結構體系深圳發展中心大廈深圳發展中心大廈26多筒結構體系多筒結構體系成成 束束 筒筒27多筒結構體系多筒結構體系巨形框架結構巨形框架結構28高層建筑施工的特點高：建筑物的高度高，施工時垂直運輸量大。高：建筑物的高度高，施工時垂直運輸量大。深：基礎埋置深度深，天然地基埋置深度深：基礎埋置深度深，天然地基埋置深度 1/12L；樁；樁基基 1/15L，深基礎給施工帶來很大的難度。，深基礎給施工帶來很大的難度。長：建筑物施工周期長。長：建筑物施工周期長。密：高層建筑的施工條件復雜。密：高層建筑的施工條件復雜。29高層建筑主體結構施工用機械設備塔式起重機塔式起重14、機混凝土泵混凝土泵施工電梯施工電梯腳手架腳手架30高層建筑主體結構施工用機械設備塔式起重機：高層建筑施工中主要是塔式起重機：高層建筑施工中主要是附著式附著式（自升式）（自升式）和和內爬式內爬式兩種兩種要求：起重臂要長；工作速度要高且能調速；采用小車要求：起重臂要長；工作速度要高且能調速；采用小車變幅臂架；改善操縱條件。變幅臂架；改善操縱條件。選擇與布置：綜合考慮建筑物的高度、結構形式、構件選擇與布置：綜合考慮建筑物的高度、結構形式、構件重量、現場布置等，同時要兼顧裝、拆場地和建筑結構重量、現場布置等，同時要兼顧裝、拆場地和建筑結構滿足錨固、爬升要求。滿足錨固、爬升要求。31高層建筑主體結構施工15、用機械設備 混凝土泵混凝土泵:連續完連續完成混凝土的水平成混凝土的水平運輸和垂直運輸。運輸和垂直運輸。能有效解決混凝能有效解決混凝土量巨大的基礎土量巨大的基礎施工以及占總垂施工以及占總垂直運輸量左右的直運輸量左右的高層建筑上部結高層建筑上部結構混凝土的運輸構混凝土的運輸問題。問題。32高層建筑主體結構施工用機械設備施工電梯：又稱人貨兩用電梯，是高層建筑施工設備中施工電梯：又稱人貨兩用電梯，是高層建筑施工設備中唯一可運送人員上下的垂直運輸設備。如不采用施工電唯一可運送人員上下的垂直運輸設備。如不采用施工電梯，高層建筑施工中的凈工作時間損失將達梯，高層建筑施工中的凈工作時間損失將達30%左右。左右16、。主要運送對象是施工人員、材料、設備和工具等。主要運送對象是施工人員、材料、設備和工具等。33高層建筑主體結構施工用機械設備腳手架：腳手架：鋼管扣件式腳手架鋼管扣件式腳手架爬升式腳手架：套管式附著升降腳手架；懸挑附著升降腳爬升式腳手架：套管式附著升降腳手架；懸挑附著升降腳手架；互爬式附著升降腳手架；導軌式附著升降腳手架手架；互爬式附著升降腳手架；導軌式附著升降腳手架腳手架方案選擇原則：安全；適應性強（技術、進度滿足腳手架方案選擇原則：安全；適應性強（技術、進度滿足要求）；可行、經濟；合理選擇（依高度、結構、裝飾要求）；可行、經濟；合理選擇（依高度、結構、裝飾施工等）施工等）34高層建筑主體結構17、的施工高層框架結構的施工高層框架結構的施工全現澆鋼筋混凝土結構施工：主要解決模板組合問題、全現澆鋼筋混凝土結構施工：主要解決模板組合問題、高強混凝土的制備、泵送和無粘結混凝土的施工問題高強混凝土的制備、泵送和無粘結混凝土的施工問題現澆柱、預制梁和樓板框架結構的施工：一是先澆柱，現澆柱、預制梁和樓板框架結構的施工：一是先澆柱，后吊裝預制的梁、板；二是先吊裝預制的梁，后澆柱，后吊裝預制的梁、板；二是先吊裝預制的梁，后澆柱，最后吊裝板。最后吊裝板。35高層建筑主體結構的施工高層建筑大模板施工高層建筑大模板施工 內澆外掛體系：全部縱橫剪力墻均用大模板現澆內澆外掛體系：全部縱橫剪力墻均用大模板現澆 內澆18、外砌體系：外墻掛板改為砌磚；內墻用現澆鋼筋砼內澆外砌體系：外墻掛板改為砌磚；內墻用現澆鋼筋砼 全現澆體系：適宜全現澆體系：適宜16層以上高層，隊內隔墻，縱橫承重層以上高層，隊內隔墻，縱橫承重墻均采用大模板現澆鋼筋砼。墻均采用大模板現澆鋼筋砼。36高層建筑主體結構的施工高層建筑液高層建筑液壓壓滑升模板滑升模板施工：整體施工：整體性好，質量性好，質量高，抗震能高，抗震能力強。力強。施工工藝：施工工藝：滑一澆一，滑一澆一，滑三澆一。滑三澆一。1-千斤頂；2-高壓油管；3-支承桿；4-提升架；5-上下圍圈；6-模板；7-桁架；37高層建筑主體結構的施工筒體結構施工筒體結構施工施工特點：標準層多；工程量19、大；垂直運輸多；工期長，需施工特點：標準層多；工程量大；垂直運輸多；工期長，需要考慮冬雨季施工。要考慮冬雨季施工。提模施工：提模施工：是高層建筑現澆筒體結構的一種施工方法，運用是高層建筑現澆筒體結構的一種施工方法，運用升機板來逐層提升墻、柱和梁的模板，由一層一直到頂層，升機板來逐層提升墻、柱和梁的模板，由一層一直到頂層，等整個結構工程完成后，才拆除模板。等整個結構工程完成后，才拆除模板。38高層建筑主體結構的施工臺模：又稱為桌模、飛模，是一種由臺板、梁、支架、支撐、調節臺模：又稱為桌模、飛模，是一種由臺板、梁、支架、支撐、調節支腿及配件組成的工具式模板。實現一次組裝、整體就位、整體拆支腿及配件20、組成的工具式模板。實現一次組裝、整體就位、整體拆除和整體吊升。除和整體吊升。工作原理：利用起重機械從已澆注完的樓層中吊運至上層重復使用，工作原理：利用起重機械從已澆注完的樓層中吊運至上層重復使用，中途不落地。中途不落地。適用于高層建筑大柱適用于高層建筑大柱網、大空間的現澆砼網、大空間的現澆砼框架、框框架、框-剪、特別適剪、特別適合于無柱帽的無梁樓合于無柱帽的無梁樓蓋結構工程施工。蓋結構工程施工。39高層建筑施工安全技術高層建筑腳手架的搭設和拆除：支撐牢固；設安全網、高層建筑腳手架的搭設和拆除：支撐牢固；設安全網、防護板等。防護板等。高層建筑施工的防雷保護措施：做好接地；裝避雷針等高層建筑施工的防雷保護措施：做好接地；裝避雷針等高層建筑施工其他安全措施：四口（樓梯口、電梯口、高層建筑施工其他安全措施：四口（樓梯口、電梯口、垃圾口、預留洞口）設蓋板；五臨邊（陽臺邊、屋面周垃圾口、預留洞口）設蓋板；五臨邊（陽臺邊、屋面周邊、井架側邊、樓層周邊、斜道側邊）設雙層圍欄或設邊、井架側邊、樓層周邊、斜道側邊）設雙層圍欄或設安全網。另要防電、消防安全等。安全網。另要防電、消防安全等。