高层建筑结构工程施工要点

高层商住楼结构工程施工要点二0一三年一月1.1高层建筑的划分标准1.3高层建筑的发展1.4高层建筑施工特点及相应难点1.2高层建筑的结构形式及特点本章内容一、高层建筑特点在世界各国，高层建筑及超高层建筑都没有固定的划分标准。我国划分高层建筑的标准是根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-952005年版），其标准是：1、十层及十层以上的居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅）；2、建筑高度超过24m的公共建筑。再细划分如下：1、住宅建筑按层数分类：一层至三层为底层住宅，四层至六层为多层住宅，七层至九层为中高层住宅，十层及十层以上为高层住宅;1.1高层建筑的划分标准2、除住宅建筑之外的公共建筑高度不大于24m者为单层和多层建筑，大于24m者为高层建筑；3、建筑高度大于100m的民用及公共建筑为超高层建筑。由此可见，高层建筑不仅仅是指通常所说的高楼，如宾馆、写字楼、住宅楼等，很多公共建筑，如体育馆、博物馆、展览馆等等，这些建筑的高度一般都超过24m，因此也应该纳入高层建筑施工的范畴组织施工。1.2高层建筑的结构形式及特点高层建筑结构按使用材料划分，包括钢筋混凝土结构、钢结构、钢-钢筋混凝土组合结构，其中以钢筋混凝土结构在高层建筑中的应用最为广泛。其结构体系有：框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构等。1．框架结构体系。框架体系是我国采用较早的一种梁、板、柱结构体系，其优点是建筑平面布置灵活，可以形成较大的空间，特别适用于各类公共建筑，建筑高度一般不超过60m。但由于侧向刚度差，在高烈度地震区不宜采用。2．剪力墙结构体系。剪力墙体系是建筑物的内外纵横墙除了承受竖向荷载外，还要承受由水平荷载所引起的弯矩。它承受水平荷载的能力较框架结构强，刚度大，水平位移小，现已成为高层住宅建筑的主体，建筑高度可达150m。但由于承重剪力墙过多，限制了建筑平面的灵活布置。3．框架-剪力墙结构体系。框架-剪力墙体系兼有框架和剪力墙体系的优点。它是在框架结构平面中的适当部位设置钢筋混凝土墙，常用楼梯间、电梯井墙体作为剪力墙而形成框架-剪力墙体系。它具有平面布置灵活，能较好地承受水平荷载，且抗震性能好的特点，适用于15～30层的高层建筑结构。4．筒体结构体系。筒体体系是框架和剪力墙结构发展而成的空间体系，由若干片纵横交错的框架或剪力墙与楼板连接围成的筒状结构。根据其平面布置、组成数量的不同，又可分为框架-筒体、筒中筒、组合筒三种体系。筒体结构在抵抗水平力方面具有良好的刚度，并能形成较大的空间，且建筑平面布置灵活。1.3高层建筑的发展我国近代高层建筑起源于上海，1934年建成的国际饭店，24层，高82.5米，是解放前国内最高的建筑。50年代，我国在北京、上海、广州、沈阳、兰州等地相继建造了一批8～13层的大型公共建筑，60年代广州的广州宾馆，27层，高87.6米，成为国内当时最高的建筑；70年代广州的白云宾馆，33层，高115米，超过了广州宾馆，成为国内的最高建筑。国际饭店广州宾馆白云宾馆进入80年代，全国各大城市和一批中等城市普遍兴建高层建筑，10及10层以上高层建筑竣工面积从84年263.4万m²发展到90年代的878万m²。90年代至今，高层建筑十分普遍，超高层建筑竞相发展。我国较有代表性的高层建筑建设单位：中国平安保险（集团）股份有限公司承建单位：中建一局集团建设发展有限公司开工时间：2009年8月（整理场地）竣工时间：2014年总建筑面积：46万㎡塔顶高度：646米主体高度：588米建筑层数：地上115层,地下5层结构形式：带外伸臂的混合结构深圳平安国际金融大厦我国较有代表性的高层建筑建设单位：上海中心大厦建设发展有限公司承建单位：上海建工集团开工时间：2008年11月29日竣工时间：2014年总建筑面积：57.6万㎡塔顶高度：632米主体高度：580米建筑层数：地上121层,地下5层结构形式：钢筋混凝土核心筒-外框架结构。塔楼结构体系为“巨型空间框架-核心筒-外伸臂”。上海中心大厦我国较有代表性的高层建筑投资单位：森海外株式会社施工单位：中国建筑工程总公司、上海建工（集团）总公司总承包联合体开工日期：1997年年初；2003年2月工程复工竣工日期：2008年8月29日建筑面积：381,600㎡建筑高度：492米建筑层数：地上101层、地下3层。结构形式：钢筋混凝土结构（SRC结构）、钢结构（S结构）上海环球金融中心我国较有代表性的高层建筑投资单位：广州市城市建设开发有限公司、广州市城市建设开发集团有限公司、越秀投资有限公司（联合体）施工单位：中国建筑工程总公司和广州市建筑集团有限公司联合体承建开工时间：2005年12月底竣工时间：已竣工建筑面积：44.8万㎡建筑高度：楼高432米，加上直升机停机坪总高度达到440米建筑层数：地上103层、地下4层结构形式：钢筋混凝土结构，主塔楼采用筒中筒结构体系，内部为三角形的钢筋混凝土核心筒，外部为钢管混凝土巨型斜交网格外筒广州国际金融中心我国较有代表性的高层建筑投资单位：中国金茂（集团）股份有限公司施工单位：上海建工集团开工时间：1994年5月10日竣工时间：1999年3月18日建筑面积：29万㎡建筑高度：楼高420.5米.建筑层数：地上88层、地下3层结构形式：钢筋混凝土结构。上海金茂大厦1、工程量大、施工布置难度大；高层建筑相对于多层建筑，单位占地面积上工程量增加很大，给施工现场平面布置增加一定难度。要尽量压缩临设工程、减少现场材料及设备储存量，要按施工进度安排分阶段的进行施工现场布置，节约施工用地。2、高空作业高度较高，材料垂直运输量大，安全隐患多；高层建筑工程量大，垂直运输量大，对垂直运输设备的高度、功效、安全可靠性都提出了新的要求。施工全过程要做好安全防护工作，特别是百米以上建筑高空落物打击事故要引起高度重视。此外，防火、用水、用电、通信、临时厕所等在底层多层施工中较容易解决的问题在高层施工中往往解决难度较大。1.4高层建筑施工特点及相应难点3、基础开挖深度大，支护结构费用高；高层建筑基础埋深一般随着高度的增高而加深，城市施工又无条件放坡开挖，因此支护结构工程量大，特别是周边临近建筑物、地下管线、城市道路等对支护结构的强度及位移变形都有较高的要求，使得本是施工临时结构的支护结构费用很大，有的达到数千万元，有的因支护不当引发事故的工程也很多，损失很大。4、层数多，施工周期长，恶劣气候的季节性施工措施不可避免；一般单栋多层建筑工期平均10个月左右，高层单栋建筑工期平均2年左右，势必要组织进行冬季、雨季施工，因此要充分考虑不同季节的特点，在冬季、雨季、夏季、风季施工都要结构高层的特点采取相应的施工措施，确保工程质量、施工安全及工期进度。5、高层施工新技术、新工艺多，技术水平要求高；底层、多层建筑施工多采用传统、熟练的工艺，在高层建筑施工中由于建筑本身的复杂性，新技术、新工艺、新设备的采用对施工技术人员及操作工人都提出了更高的要求，如高强混凝土的施工，大体积混凝土的施工，泵送混凝土施工，高层建筑的测量放线，深基坑支护施工，逆作法的施工，深基坑施工降水、封水，高层钢结构施工，高层外装修施工，高层模板体系，高层现代化设备安装等都是当前高层施工中的关键技术问题。6、高层建筑施工对周围环境影响大；高层建筑大多在城市，通常周边都有较密集的建筑，由于高层建筑基坑开挖深度深，易导致周边建筑、市政设施沉降变形，甚至开裂破坏。在地下水位较高的地区，施工期间往往要大量抽取地下水，以保证基坑安全施工，这样易造成周边建筑沉降，同时，较长时间的降水将导致周边树木、景观绿化缺水枯萎，因此施工期要加强沉降监测及对周边生态环境的保护。7、影响高层施工的因素较多，对项目的系统管理要求高。由于建筑市场的竞争日趋激烈，对工程项目在工程质量、施工工期及施工成本三大目标控制上提出了更高的要求。而影响高层建筑施工的因素较多，层数多，工作面多，同一时间作业的工种多，装饰、设备工程可在结构工程施工阶段提早插入，参与作业的单位较多，管理难度大，只有将整个项目施工作为一个系统在时间进度上、空间位置上围绕三目标实施系统管理才能最大限度的对工程进行统筹管理。2.1高层建筑施工现场平面布置要点2.2高层建筑施工垂直运输设备选择要点本章内容二、高层建筑结构工程施工要点2.3高层建筑外脚手架防护施工要点2.4高层建筑施工测量技术2.5高层建筑模板及支撑体系施工要点2.6高层建筑大体积砼施工技术2.7高层建筑泵送砼施工技术1、施工现场平面布置原则⑴施工平面布置应严格控制在建筑红线之内；⑵平面布置要紧凑合理，尽量减少施工用地；⑶尽量利用原有建筑物或构筑物；⑷合理组织运输，保证现场运输道路畅通，尽量减少二次搬运；⑸各项施工设施布置都要满足方便施工、安全防火、环境保护和劳动保护的要求：1）除垂直运输工具以外，建筑物四周3m范围内不得布置任何设施；2.1高层建筑施工现场平面布置要点2）塔吊根据建筑物平面形式和规模，布置在施工段分界处，靠近料场；3）装修时搅拌机布置在施工外用电梯附近，施工道路近旁，以方便运输；4）水泥库选择地势较高、排水方便靠近搅拌机的地方；5）临时水电应就近铺设；⑹在平面交通上，要尽量避免土建、安装以及其他各专业施工相互干扰；⑺符合施工现场卫生及安全技术要求和防火规范；⑻现场布置有利于各子项目施工作业；⑼考虑施工场地状况及场地主要出入口交通状况；⑽结合拟采用的施工方案及施工顺序；⑾满足半成品、原材料、周转材料堆放及钢筋加工需要；⑿满足不同阶段、各种专业作业队伍对宿舍、办公场所及材料储存、加工场地的需要；⒀各种施工机械既满足各工作面作业需要又便于安装、拆卸；⒁实施严格的安全及施工标准，争创省级安全文明工地。2、施工现场平面布置内容⑴拟建的建筑物或构筑物，以及周围的重要设施；⑵施工用的机械设备固定位置；⑶施工运输道路；⑷临时水源、电源位置及铺设线路。⑸施工用生产性、生活性设施（加工棚、操作棚、仓库、材料堆场、办公室、宿舍等）。3、施工现场平面布置步骤确定建筑位置→确定塔吊、施工电梯位置→木工加工、钢筋加工场地→办公室、库房→临时道路→临时设施→临时水电在高层建筑施工过程中，其施工现场平面布置往往不是一承不变的，而要根据施工进度合理布置，在基础施工阶段、主体施工阶段、插入砌体及装饰装修工程施工阶段都要重新布置，目的是为了方便运输、吊装，最大程度的提高施工功效。垂直运输设备是高层建筑机械化施工的主导机械，担负着大量的建筑材料、施工设备和施工人员垂直运输任务。目前，我国高层建筑结构施工用垂直运输设备主要有：塔式起重机、混凝土泵和施工电梯。1、塔式起重机⑴塔式起重机选择原则1）塔吊参数应满足施工要求，对塔吊各主要参数应逐项检查，务使所选用塔吊的幅度、起重量、起重力矩和起重吊钩高度等与施工要求相适应；2）塔吊的生产效率应满足施工进度要求；2.2高层建筑施工垂直运输设备选择要点3）充分利用现有机械设备，充分发挥塔吊效能，做到台班费用最省，经济效益好；4）选用塔吊要适应施工现场环境要求，便于进场安装、架设和拆除、退场。⑵塔式起重机选择步骤1）根据施工对象特点选定塔吊类型；2）根据高层建筑的体型、平面尺寸及标准层面积，确定塔吊应具备的幅度及吊钩高度参数；3）根据建筑构件尺寸及质量，确定塔吊起重量和额定起重力矩参数；依据上述参数确定塔吊的型号；4）根据施工方法、施工工艺、现场条件及设计要求，确定塔吊单侧或双侧配置方案；5）根据计划进度、施工流水段划分及工程量和吊次的计算，确定塔吊配置台数、安装位置及轨道基础走向。⑶塔式起重机注意事项1）在确定塔吊形式及高度时，应考虑塔身的锚固点与建筑物的位置；塔臂的平衡臂是否影响臂架正常回转；2）多台塔吊作业条件下，务使彼此互不干扰，处理好相邻塔吊的高度差，防止两塔吊碰撞；3）塔吊安装时，应保证顶升套架及锚固环的安装位置正确；同时考虑外脚架的搭设形式与挑出建筑物的距离，以免与下回转塔吊转台尾部回转时相撞。⑷附着式塔式起重机及爬升式塔式起重机根据施工经验，下旋轨道塔式起重机