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文檔簡介
高層建筑施工
主講:張春霞1高層建筑施工
主講:張春霞11.緒論高層建筑的定義1972國際高層建筑會議第一類高層建筑:9~16層(最高到50m);第二類高層建筑:17~25層(最高到75m);第三類高層建筑:26~40層(最高到100m);超高層建筑:40層以上(高度100m以上)?!睹裼媒ㄖO計通則》(JGJ137-87):10以上的住宅及總高度超過24m的公共建筑及綜合建筑。21.緒論高層建筑的定義2高層建筑的發(fā)展我國古代:高塔磚砌或木制的筒體結構高層框架結構國外古代:磚石承重結構壁厚,使用空間小.近代高層建筑:框架結構(鋼、鋼筋混凝土)剪力墻、鋼支撐、筒體3高層建筑的發(fā)展3高層建筑施工技術發(fā)展基礎工程:支護技術:鋼板樁混凝土灌注樁地下連續(xù)墻深層攪拌水泥土樁土釘支護施工工藝:支撐形式:內部鋼管支撐外部土錨拉固土錨桿:鉆孔、灌漿、預應力張拉工藝樁基礎:預制打入樁混凝土灌注樁:大直徑鉆孔灌注樁結構工程:大模板、爬升模板、滑升模板高層鋼結構:4高層建筑施工技術發(fā)展42.地下水控制與基坑開挖地下水控制邊坡穩(wěn)定基坑土方開挖52.地下水控制與基坑開挖地下水控制52.1地下水控制為什么必須進行地下水控制?補償性基礎地下水位較高的軟土地區(qū)流砂邊坡失穩(wěn)地基承載力下降降水:集水明排和井點降水截水回灌62.1地下水控制為什么必須進行地下水控制?6補償性基礎(compensatedfoundation)又稱浮基礎。在結構設計中使建筑物的重量約等于建筑位置挖去土重(包括水重)的基礎。當建筑物的重量等于挖去的土重時,稱“全補償性基礎”,此時土中的應力無變化;如挖去的土重只相當于建筑物的部分重量時,稱“部分補償性基礎”??蓽p少建筑物的沉降,充分利用地下空間。由于開挖較深,施工較困難,需考慮基坑的支護結構、降低地下水、防止坑底隆起和管涌等問題。高層建筑中常用。7補償性基礎(compensatedfoundation)水在土中滲流的基本規(guī)律達西定律:v=Q/A=k(ΔH/L)=ki一維滲流情況(圖2-1)Q=k(ΔH/L)A滲透系數(shù):k(m/d,cm/s)滲流/流線/層流/紊流/物理意義/透水性滲流速度v(m/d,cm/s):v=Q/A=k(ΔH/L)或v=ki水力梯度:i=ΔH/L兩個問題:A、L、v適用于砂及其他較細顆粒的土中,孔隙較大時產(chǎn)生紊流;Ip特別大的粘土:v=k(i-i’)一、地下水的基本特性
8水在土中滲流的基本規(guī)律一、地下水的基本特性
8等壓流線與流網(wǎng)水在土中穩(wěn)定滲流(水流情況不隨時間而變,土的孔隙比和飽和度不變,流入任意單元體的水量等于自單元體流出的水量以保持平衡),地下水頭值相等的點連成的面,稱為“等水頭面”,在平面或剖面上表現(xiàn)為“等水頭線”(等勢線,等壓流線)。由等壓流線與流線所組成的網(wǎng)稱為“流網(wǎng)”。等壓流線與流線正交。潛水與層間水(圖2-4)P9潛水:從地表至第一層不透水層之間含水層中所含的水。水無壓力,重力水。層間水:夾于兩不透水層之間含水層中所含的水。無壓層間水和承壓層間水9等壓流線與流網(wǎng)9二、動水壓力和流砂動水壓力單位體積土中土顆粒骨架所受到的壓力總和。(kN/m3)GD=-T=-γWi(圖2-5動水壓力原理圖P10)流砂產(chǎn)生條件:GD≥γ’W多發(fā)生在顆粒級配均勻而細的粉、細砂等砂性土中。粘土和粉質粘土、礫石均不易發(fā)生流砂。危害:基坑泥濘、坍塌、基礎滑移防止措施:降水和防水帷幕10二、動水壓力和流砂動水壓力10三、降低地下水的方法輕型井點:一層降水深度不超過6m確定井點系統(tǒng)的布置方式確定基坑的計算圖形面積計算涌水量:單井涌水量:無壓完整井:群井涌水量無壓完整井:11三、降低地下水的方法輕型井點:一層降水深度不超過6m11無壓非完整井:承壓完整井:承壓非完整井:基坑的假想半徑x0:對于矩形基坑a/b≤5時,抽水影響半徑R:抽水影響半徑深度H0:查表12無壓非完整井:12井管數(shù)量:n’=Q/q井管平均間距:校核y0:13井管數(shù)量:n’=Q/q13噴射井點:8~20mk=0.1~20m/d主要設備:噴射井管、高壓水泵(或空氣壓縮機)和管路系統(tǒng)。工作原理:圖2-6、2-7P12井點布置:b<10m單排布置;b>10m雙排布置;環(huán)狀布置。井點間距2~3.5m。井點系統(tǒng)的安裝與使用:施工工藝程序:注意事項:井點堵塞:原因、預防噴射揚水器失效、井點倒灌:原因、預防工作水壓力升不高:原因、預防14噴射井點:8~20mk=0.1~20m/d14電滲井點在降水井點管的內側打入金屬棒(鋼筋、鋼管等),連以導線。以井點管為陰極,金屬棒為陽極,通入直流電后,土顆粒自陰極向陽極移動,稱電泳現(xiàn)象,使土體固結;地下水自陽極向陰極移動,稱電滲現(xiàn)象,使軟土地基易于排水。用于k<0.1m/d的土層。深井井點在深基坑周圍埋置深于基底的井管,依靠深井泵或深井潛水泵將地下水從深井內揚升到地面排出,使地下水位降至坑底以下。適用于k較大(10~250m/d);土質為砂土、碎石土;地下水豐富、降水深(10~50m)、面積大的情況。15電滲井點15真空深井泵:設備:井管、濾頭、電動機和真空泵。也適用于低滲透性的粉砂、粉土和淤泥質粘土。降水深度達8~18m,降水服務范圍達200m2左右。深井井點系統(tǒng)設備:深井、井管、深井泵和集水井等。深井井點布置:200~250m2深井井點埋設與使用施工工藝程序:井點埋設與使用階段的注意事項:16真空深井泵:16四、截水截水帷幕:在基坑開挖前沿基坑四周設置隔水圍護壁(亦稱隔水帷幕)。類型:水泥土攪拌樁擋墻、高壓旋噴樁擋墻、地下連續(xù)墻。作用:擋水和檔土厚度:滿足防滲要求,k<1.0*10-6cm/s插入深度:l=0.2h-0.5b側向截水與坑內井點降水結合或側向截水與水平封底結合。水平封底采用化學注漿或旋噴注漿法。17四、截水截水帷幕:在基坑開挖前沿基坑四周設置隔水圍護壁(亦稱五、回灌回灌措施包括回灌井點、回灌砂井、回灌砂溝等?;毓嗑c:在降水井點與要保護的已有建(構)筑物之間打一排井點,在井點降水的同時,向土層中灌入一定數(shù)量的水,形成一道隔水帷幕,使井點降水的影響半徑不超過回灌井點的范圍,從而阻止回灌井點外側的建(構)筑物下的地下水的流失。18五、回灌回灌措施包括回灌井點、回灌砂井、回灌砂溝等。18回灌井點(砂井、砂溝)布置與降水井點的距離不宜小于6m間距:降水井點的間距和被保護物的平面布置回灌井點(砂井)宜進入穩(wěn)定降水曲線面下1m,且位于滲透性好的土層中,過濾管的長度應大于降水井點過濾管的長度。設置水位觀測井回灌井點(砂井、砂溝)施工要點:埋設方法與質量要求抽灌平衡設置高位回灌水箱宜采用清水回灌井點與降水井點應協(xié)調控制19回灌井點(砂井、砂溝)布置19工程實例上海友誼商店工程上海友誼商店平面尺寸為68m*36m,筏基,基坑挖深近5m,相距10m處有30年代建造的5層電臺大樓,亦為筏基。該處表層為厚2~3的褐黃色砂質粉土。施工時為防止產(chǎn)生流砂采用井點降水,為防止電臺大樓產(chǎn)生過大的沉降,在電臺大樓與友誼商店之間埋設了一排8m長的產(chǎn)生回灌井管,注水壓力約0.05Mpa。結果在降水開挖基坑到基礎工程完成的136d中,實測電臺大樓的平均沉降只3~4mm,最大沉降為7mm,最小處為零,友誼商店在降水施工過程中未對電臺大樓產(chǎn)生有害的影響,證明回灌井點是有效的。20工程實例上海友誼商店工程202.2邊坡穩(wěn)定邊坡滑動失穩(wěn):邊坡土體中的剪應力大于土的抗剪強度。影響因素:研究土體邊坡穩(wěn)定的兩類方法:利用彈性、塑性或彈塑性理論確定土體的應力狀態(tài);(極限分析法)假定土體沿著一定的滑動面滑動而進行極限平衡分析。212.2邊坡穩(wěn)定邊坡滑動失穩(wěn):邊坡土體中的剪應力大于土的抗剪強瑞典圓弧滑動面條分法(Fellenius法)將假定滑動面以上的土體分成n個垂直土條,對作用于各個土條上的力進行力和力矩平衡分析,求出在極限平衡狀態(tài)下土體穩(wěn)定的安全系數(shù)。K=抗滑力矩/滑動力矩(K>1.0邊坡穩(wěn)定,K=1.0極限平衡狀態(tài),K<1.0邊坡失穩(wěn)。)ONiTiWiαβ22瑞典圓弧滑動面條分法(Fellenius法)ONiTiWiαBishop法考慮豎面上的法向力和切向力。Taylor法該法建立在總應力基礎上,并假定內聚力不隨深度變化。根據(jù)理論計算結果繪制成圖表(穩(wěn)定系數(shù)Ns、坡角β),利用該圖表可以分析簡單邊坡的穩(wěn)定。Ns=γHc/cHc-邊坡的臨界高度23Bishop法232.3深基坑土方開挖土方開挖方案無支護結構的基坑開挖:放坡開挖特點:面積大,四周空曠上海市標準《基坑工程設計規(guī)程》規(guī)定:開挖深度不超過4.0m的基坑,當場地允許、經(jīng)驗算能保證土坡穩(wěn)定時,可采用放坡開挖;開挖深度不超過4.0m的基坑,有條件采用放坡開挖時,宜設置多級平臺分層開挖,每級平臺的寬度不宜小于1.5m。地下水位在坑底以上,開挖前采用井點法坑外降水。護面措施242.3深基坑土方開挖土方開挖方案24有支護結構的基坑開挖:垂直開挖盆式開挖:先挖除基坑中間部分的土方,后挖除擋墻四周土方的開挖方式。優(yōu)點:擋墻的無支撐暴露時間短,利用擋墻四周所留土堤阻止擋墻的變形。缺點:挖土及土方外運速度較島式開挖慢。多用于較密支撐下的開挖。工程實例:上海香港廣場基坑開挖圖2-93島式開挖:保留基坑中心土體,先挖除擋墻四周土方的開挖方式。優(yōu)缺點常用于無內撐圍護開挖(如土層錨桿)或采用邊桁架等大空間支撐系統(tǒng)的基坑開挖。挖土機械及土方外運25有支護結構的基坑開挖:垂直開挖25土方開挖注意事項基坑開挖的時空效應先撐后挖,嚴禁超挖防止坑底隆起變形過大防止邊坡失穩(wěn)防止樁位移和傾斜對鄰近建(構)筑物及地下設施的保護積極保護法工程保護法地基加固、結構補強、基礎托換、隔斷法、開挖期跟蹤注漿、施加支撐預應力、協(xié)調施工進度26土方開挖注意事項26安全技術基坑工程安全管理基坑開挖安全技術27安全技術273深基坑的支護結構支護結構的選型擋墻的選型支撐(或拉錨)的選型支護結構的計算支護結構的破壞形式與計算內容重力式支護結構計算非重力式支護結構計算支護結構的施工深層攪拌水泥土樁擋墻(水泥土擋墻式支護結構)鋼板樁(板樁式擋墻)鉆孔灌注樁(排樁式擋墻)SMW工法施工(組合式)支護結構的監(jiān)測283深基坑的支護結構支護結構的選型28深層攪拌水泥土樁☆水泥土墻式高壓旋噴樁鋼板樁☆板樁式鋼筋混凝土板樁型鋼橫擋板鋼管樁、預制鋼筋混凝土樁排樁式鉆孔灌注樁☆支護結構排樁與板墻式挖孔灌注樁體系現(xiàn)澆地下連續(xù)墻☆板墻式預制裝配式地下連續(xù)墻SMW工法☆組合式高應力區(qū)加筋水泥土墻土釘墻☆邊坡穩(wěn)定式噴錨支護☆逆作拱墻式29
3.1支護結構的選型
擋墻的選型鋼板樁鋼筋混凝土板樁鉆孔灌注樁擋墻H型鋼支柱、木擋板支護擋墻地下連續(xù)墻深層攪拌水泥土樁擋墻(重力式擋墻)旋噴樁擋墻(重力式擋墻)土釘墻303.1支護結構的選型
擋墻的選型30支撐(拉錨)的選型基坑內支撐和基坑外拉錨內支撐:鋼結構支撐鋼管支撐H型鋼支撐鋼筋混凝土支撐31支撐(拉錨)的選型313.2支護結構的計算重力式支護結構強度破壞:穩(wěn)定性破壞:傾覆滑移土體整體滑動失穩(wěn)坑底隆起管涌非重力式支護結構強度破壞:拉錨破壞或支撐壓曲支護墻底部走動支護墻的平面變形過大或彎曲破壞穩(wěn)定性破壞:墻后土體整體滑動失穩(wěn)擋墻傾覆坑底隆起管涌323.2支護結構的計算重力式支護結構非重力式支護結構32破壞形式33破壞形式33破壞形式34破壞形式34非重力式支護結構計算1.支護結構承受的荷載土壓力Pa=γHtg2(45°-Φ/2)-2ctg(45°-Φ/2)Pp=γHtg2(45°+Φ/2)+2ctg(45°+Φ/2)水壓力35非重力式支護結構計算35
墻后地面荷載引起的附加荷載
均布荷載q:e2=qtg2(45°-Φ/2)
距離支護結構一定距離有均布荷載:
h1=l1Htg2(45°+Φ/2)
e2=qtg2(45°-Φ/2)
距離支護結構一定距離有集中荷載
36墻后地面荷載引起的附加荷載
均布荷載q:e2=qtg2(2.支護結構的強度計算中小型工程和非粘性土:等值梁法粘性土:(剛度較小的鋼板樁、鋼筋混凝土板樁)彈性曲線法、豎向彈性地基梁法(剛度較大的灌注樁、地下連續(xù)墻)豎向彈性地基梁法有限元法:電算372.支護結構的強度計算371.懸臂式鋼板樁通過試算確定埋入深度t1將試算求得之t1增加15%,作為實際所需的入土深度t,以確保板樁的穩(wěn)定。通過試算求入土深度t2處剪力為零的點g計算最大彎矩計算板樁截面EAEPfhegdbat2t1tH381.懸臂式鋼板樁EAEPfhegdbat2t1tH382.單錨(支撐)板樁單錨淺埋板樁:ea=γ(H+t)Kaep=γtKp∑MA=0:∑X=0:MmaxHtep-eaeaγ(Kp-Ka)RaAEpEa392.單錨(支撐)板樁Htep-eaeaγ(Kp-Ka)RaA單錨深埋板樁:等值梁法基本原理:ab梁一端固定,另一端簡支,彎矩圖的正負彎矩在c點轉折。若將ab梁在c點切斷,并于c點置一自由支承,形成ac梁,則ac梁上的彎矩將保持不變,即稱ac梁為ab梁上ac段的等值梁。tt0yxt-t0PaP0abacb等值梁原理板樁上土壓力分布圖ABCDHPaP0Δ板樁彎矩圖等值梁40單錨深埋板樁:等值梁法tt0yxt-t0PaP0abacb在計算中考慮板樁墻與土的磨擦作用,將板樁墻前與墻后的被動土壓力分別乘以修正系數(shù)K和K’。對主動土壓力則不予折減。板樁墻前:Kp=K*Kp=Ktg(45°+Φ/2)板樁墻后:K’p=K’*Kp=K’tg(45°+Φ/2)步驟:計算作用于板樁上的土壓力強度,并繪出土壓力分布圖。t0深度以下的土壓力分布可暫不繪出。計算板樁墻上土壓力強度等于零的點離挖土面的距離y:
γKpy=γKa(H+y)=Pb+γKay=Pb/[γ(Kp-Ka)]按簡支梁計算等值梁的最大彎矩和兩個支點的反力。計算最小入土深度t0:t0=y+x=y+√6P0/[γ(Kp-Ka)]P0x=[γ(Kp-Ka)]x2/6實際入土深度t=K2*t0K2(1.1~1.2)41在計算中考慮板樁墻與土的磨擦作用,將板樁墻前與墻后的被動土壓3.多錨(支撐)板樁:太沙基—皮克實測側壓力基礎上的近似方法支撐(錨桿)的布置等彎矩布置等反力布置腰梁計算:板樁入土深度計算:盾恩近似法和等值梁法423.多錨(支撐)板樁:太沙基—皮克實測側壓力基42P401.嵌固深度計算(1)懸臂式支護結構擋墻的嵌固深度hd計算:圖2-32(2)單支點(3)多支點2.內力與變形計算:各計算工況決定(圖2-34)(1)懸臂式支護結構擋墻的彎矩Mc和剪力Vc的計算(2)有支點的支護結構擋墻的彎矩Mc和剪力Vc的計算3.結構計算:(1)內力及支點力設計值的計算(2)截面承載力計算43P40433.支護結構的穩(wěn)定驗算整體滑動失穩(wěn)驗算懸臂式支護結構:條分法單錨式支護結構:一般不驗算多層支撐(拉錨)式支護結構:一般不驗算;圓弧滑動坑底隆起驗算:開挖較深的軟粘土基坑時計及墻體極限彎矩的坑底隆起驗算太沙基和派克考慮擋墻抵抗彎矩的驗算基坑的方法同時考慮c、Φ的坑底隆起驗算法Caguot驗算基坑穩(wěn)定性公式443.支護結構的穩(wěn)定驗算44管涌驗算j≥γ’管涌γ’≥KjK=1.5~2.0抗管涌安全系數(shù)j=iγw=[h’/(h’+2t)]γw不發(fā)生管涌的條件:
γ’≥K[h’/(h’+2t)]γwt≥(Kh’γw-γ’h’)/2γ’4.基坑周圍土體變形計算jt/2h’t45管涌驗算jt/2h’t45重力式支護結構計算1.滑動穩(wěn)定性驗算Kh-抗.滑動穩(wěn)定安全系數(shù),Kh≥1.2;基坑邊長<20m時,Kh≥1.0。W-墻體自重(kn/m)μ-基底墻體與土的摩擦系數(shù)2.傾覆穩(wěn)定性驗算Kq-抗.滑動穩(wěn)定安全系數(shù),Kq≥1.2;基坑邊長<20m時,Kq≥1.0。b、hp、hA-分別為W、Ep、EA對墻趾A點的力臂。EphpAbbEAhAW46重力式支護結構計算EphpAbbEAhAW463.墻身應力驗算W1-驗算截面以上部分的墻重(N)qu、Φ、c-水泥土的抗壓強度(N/mm2)、內摩擦角(°)、內聚力(N/mm2)4.土體整體滑動驗算:條分法cai=ci(1-ac)+ccoi*acCai---第i個水泥土樁的平均內聚力(N/mm2)Ci---第i個土條的內聚力(N/mm2)Ccoi---水泥土樁的內聚力(N/mm2)ac---置換率(單位長度內水泥土樁面積與樁墻面積之比)5.坑底隆起和管涌驗算與非支護結構相同RA1B1Oi473.墻身應力驗算RA1B1Oi473.3支護結構施工深層攪拌水泥土樁擋墻施工P35深層攪拌水泥土樁擋墻,是采用水泥作為固化劑,通過特制的深層攪拌機械,在地基深處就地將軟土和水泥強制攪拌形成水泥土,利用水泥和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理-化學反應,使軟土硬化成整體性的并有一定強度的擋土、防滲墻。施工機具深層攪拌機:中心管噴漿和葉片噴漿配套機械:灰漿攪拌機、集料斗、灰漿泵。483.3支護結構施工深層攪拌水泥土樁擋墻施工P3548施工工藝1.定位2.預攪下沉3.制備水泥漿4.提升、噴漿、攪拌5.重復上、下攪拌6.清洗、移位水泥土的配合比1無側限抗壓強度qu=500~4000kn/m2,Φ=20~30,E50=(120-150)qu2水泥摻入比aw與qu,水灰比0.45~0.50,減水劑49施工工藝49提高水泥土樁擋墻支護能力的措施1.卸荷2.加筋3.起拱4.擋墻變厚度工程實例P3950提高水泥土樁擋墻支護能力的措施50鋼板樁施工P491.常用鋼板樁的種類2.鋼板樁打設前的準備工作設置位置\平面布置\接縫處防滲止水鋼板樁的檢驗與矯正導架安裝沉樁機械的選擇3.鋼板樁的打設打設方法的選擇:單獨打入法\屏風打入法圖2-38鋼板樁的打設:插樁\打樁(垂直度)鋼板樁的轉角與封閉4.鋼板樁的拔除拔除順序\拔除時間\樁孔處理
51鋼板樁施工P49515.施工實例上海華亭賓館主樓29層,建筑面積75611m2。持力層為淤泥質粉質粘土?;A結構為樁基加箱形基礎,主樓用500*500*44100(26m+18.1m)的長樁,裙房分別400*400*17500和400*400*13500的短樁,觀光電梯井用Φ609、δ=11l=47500的鋼管樁。主樓地下室一層,埋深-6.65m,地下室底板厚1200mm,為梁板式結構.裙房地下室埋深-6.50m,底板厚500mm。觀光電梯井基礎埋深-8.00m~-9.00m。該工程周圍有交通干道和高層建筑,場地狹小,挖深大,所以無法放坡開挖.因此,決定外圍用封閉式鋼板樁加以支護??拷延懈邔咏ㄖ囊幻?為防止回灌井點的回灌水影響基坑的降水效果,因而采用了長12m的”拉森”式鋼板樁,其他部位,分別采用了長9m的和長12m的槽鋼,做為鋼板樁用。鋼板樁為單錨板樁,拉桿多用2Φ25,長度為16、17.5和20m,錨碇亦用槽鋼。整個工程用了716t、1910根鋼板樁,總土方量為52109m3。525.施工實例52鉆孔灌注樁施工P841.設計中的有關要求水下澆筑混凝土C20\間隔排列2.施工要點53鉆孔灌注樁施工P8453SMW工法施工:勁性水泥土攪拌樁法P851.SMW工法的特點和適用條件特點:止水防滲好,占地小,工期短支承荷載構造簡單,施工方便,成本低,工期短適用條件:以粘土和粉細砂為主的松軟地層2.SMW工法施工工藝流程施工要點(圖2-67P86)54SMW工法施工:勁性水泥土攪拌樁法P85543.4支護結構的監(jiān)測P110監(jiān)測目的監(jiān)測項目及測點布置監(jiān)測項目表2-8P111測點布置監(jiān)測設備鋼筋計:工作原理使用方法土壓力計孔隙水壓力計測斜儀監(jiān)測數(shù)據(jù)的整理和報警標準553.4支護結構的監(jiān)測P110監(jiān)測目的554.地下連續(xù)墻與逆筑法施工P52
地下連續(xù)墻的施工工藝原理和適用范圍地下連續(xù)墻作為支護結構時的內力計算地下連續(xù)墻的施工逆筑法施工技術564.地下連續(xù)墻與逆筑法施工P52
地下連續(xù)墻的施工工藝4.1地下連續(xù)墻的施工工藝原理
和適用范圍地下連續(xù)墻施工工藝原理在工程開挖土方之前,用特制的挖槽機械在泥漿(又稱觸變泥漿、安定液、穩(wěn)定液等)護壁的情況下每次開挖一定長度(一個單元槽段)的溝槽,待開挖至設計深度并清除沉淀下來的泥渣后,將在地面上加工好的鋼筋骨架(一般稱為鋼筋籠)用起重機械吊放入充滿泥漿的溝槽內,用導管向溝槽內澆筑混凝土。由于混凝土是由溝槽底部開始逐漸向上澆筑,所以隨著混凝土的澆筑即將泥漿置換出來,待混凝土澆至設計標高后,一個單元槽段即施工完畢。各個單元槽段之間由特制的接頭連接,形成連續(xù)的地下鋼筋混凝土墻。
574.1地下連續(xù)墻的施工工藝原理
和適用范圍地下連續(xù)墻施工工藝特點和適用范圍優(yōu)點:適用于各種土質施工時振動小、噪音低建(構)筑物密集地區(qū)施工,對鄰近的結構和地下設施沒有什么影響??稍诟鞣N復雜條件下施工。防滲性能好可用于“逆筑法”施工58特點和適用范圍58缺點:棄土及廢泥漿的處理問題只作為支護結構,則造價較高現(xiàn)澆的地下連續(xù)墻的墻面不夠光滑需進一步研究提高墻身接縫處抗?jié)B、抗漏能力;提高施工精度和墻身垂直度適用范圍在軟土地區(qū)適用于開挖深度超過10m的深基坑。在建筑物、地下設施密集地區(qū)且環(huán)境保護要求較高時施工深基坑。用于以“逆筑法”施工的基坑支護結構與建筑物相結合的“兩墻合一”。59缺點:594.2地下連續(xù)墻作為支護結構時的內力計算
荷載內力計算沉降計算構造處理604.2地下連續(xù)墻作為支護結構時的內力計算
荷載60內力計算:豎向彈性地基梁基床系數(shù)法構造處理混凝土強度及保護層混凝土強度不得低于C20(C25)水泥用量不得少于370kg/m3,水灰比不大于0.6,坍落度宜為180~210mm混凝土保護層厚度不應小于70mm,臨時結構40mm接頭設計施工接頭(縱向)接頭:考慮因素接頭管\接頭箱\隔板式結構接頭:預埋連接鋼筋法\預埋連接鋼板法\預埋鋼筋錐螺紋接頭法61內力計算:豎向彈性地基梁基床系數(shù)法614.3地下連續(xù)墻的施工施工前的準備工作制訂地下連續(xù)墻的施工方案地下連續(xù)墻的施工工藝過程地下連續(xù)墻的施工624.3地下連續(xù)墻的施工施工前的準備工作62
施工前的準備工作施工現(xiàn)場情況調查有關機械進場條件有關給排水和供電條件基坑周邊環(huán)境建筑公害對周圍的影響水文地質和工程地質調查制訂地下連續(xù)墻的施工方案63
施工前的準備工作63地下連續(xù)墻的施工工藝過程圖2-39地下連續(xù)墻的施工修筑導墻1.導墻的作用作擋土墻作為測量的基準作為重物的支承2.導墻的形式圖2-403.導墻施工64地下連續(xù)墻的施工工藝過程圖2-3964泥漿護壁1.泥漿的作用護壁攜渣冷卻和潤滑2.泥漿成分:制備泥漿\自成泥漿\半自成泥漿膨潤土泥漿膨潤土:觸變性能\濕漲性能\膠體性能水外加劑:分散劑\增粘劑\加重劑\防漏劑
65泥漿護壁653.泥漿質量的控制指標相對密度粘度含砂量失水量泥皮厚度pH值穩(wěn)定性靜切力膠體率663.泥漿質量的控制指標664.泥漿的制備泥漿配合比泥漿制備674.泥漿的制備675.泥漿處理土碴的分離處理(物理再生處理)重力沉降處理]機械處理污染泥漿化學處理(化學再生處理)685.泥漿處理68挖深槽1.單元槽段的劃分設計構造要求地質水文條件地面荷載及相鄰建筑物的影響現(xiàn)有起重機的起重能力和鋼筋籠的吊放方法單位時間內混凝土的供應能力工地上具備的泥漿池容積混凝土導管的作用半徑69692.挖槽機械選則挖斗式回轉式?jīng)_擊式3.挖槽中的注意事項糊鉆\抱鉆\卡鉆漏漿防止槽孔偏斜和彎曲保持槽壁、防止槽壁坍方泥漿水文、地質條件施工方面
702.挖槽機械選則70清底圖2-50鋼筋籠的加工與吊放1.鋼筋籠的加工2.鋼筋籠的吊放吊放過程中不能使鋼筋籠產(chǎn)生不可恢復的永久變形插入過程中不要造成槽壁坍方71清底圖2-5071混凝土澆筑1.配合比設計2.混凝土澆筑機具:3.導管法:插入深度首批混凝土量計算:澆筑速度導管間距:澆筑有效半徑和混凝土的和易性72混凝土澆筑724.4“逆筑法”施工技術
“逆筑法”的工藝原理及特點工藝原理:先沿建筑為周圍施工地下連續(xù)墻,在建筑物內部按柱網(wǎng)軸線施工少量中間支承柱,然后進行地下首層的梁板樓面結構施工.完成后同時施工地上、地下結構。待地下室大底板完成后,再進行復合柱、復合墻施工。734.4“逆筑法”施工技術
“逆筑法”的工藝原理及特點73“逆筑法”的施工技術中間支承柱施工地下挖土地下室樓板支模地下結構相關節(jié)點施工“逆筑法”施工期間的結構沉降控制“逆筑法”施工的地下通風、用電和照明措施74“逆筑法”的施工技術745土層錨桿P90
土層錨桿的發(fā)展與應用土層錨桿的構造土層錨桿的設計土層錨桿的施工755土層錨桿P90
土層錨桿的發(fā)展與應用755.1土層錨桿的發(fā)展與應用
土層錨桿(土錨)是一種新型的受拉構件,一端與支護結構等聯(lián)結,另一端錨固在土體中,將支護結構和其他結構所承受的荷載(側向的土壓力、水壓力以及水的浮力和風力帶來的傾覆力等)通過拉桿傳遞到處于穩(wěn)定土層中的錨固體上,再由錨固體將傳來的荷載分散到周圍穩(wěn)定的土層中去。土層錨桿不僅用于臨時結構,而且在永久性建筑工程中亦得到廣泛應用。巖石錨桿1958原聯(lián)邦德國非粘性土層70年代我國軟粘土765.1土層錨桿的發(fā)展與應用
土層錨桿(土錨)是一種新型的受拉5.2土層錨桿的構造組成:錨頭、錨頭墊座、支護結構、鉆孔、防護套管、拉桿、錨固體、錨底板(有時無)。圖2-69土層錨桿根據(jù)主動滑動面,分為自由段lf(非錨固段)和lA錨固段。圖2-70775.2土層錨桿的構造組成:錨頭、錨頭墊座、支護結構、鉆孔、防5.3土層錨桿的設計材料選擇錨桿布置錨桿的承載力錨桿的穩(wěn)定性785.3土層錨桿的設計材料選擇78材料選擇:鋼絞線、粗鋼筋Φ22~32高強度鋼水泥:普通硅酸鹽水泥#325以上細骨料:粒徑小于2mm的中細砂含泥量≤3%有害物質≤1%土錨桿布置土錨間距:取決于支護結構承受的荷載和每根錨桿能承受的拉力值。土錨傾角:一般為15~25°,且不宜大于45°。土錨層數(shù):取決于支護結構的截面和其承受的荷載。最上層錨桿的上面應有足夠的覆土厚度。79材料選擇:79土錨桿的承載力(極限抗拔力)拉桿的極限抗拉強度;拉桿與錨固體之間的極限握裹力;錨固體與土體間的極限側阻力。土錨桿極限抗拔力的基本公式:圖2-71P93土體抗剪強度τz非高壓灌漿的錨桿:高壓灌漿的錨桿:土錨桿的設計容許荷載:極限抗拔力/安全系數(shù)安全系數(shù)受多種因素影響。一般臨時性的土錨桿采用的安全系數(shù)應不小于1.3。80土錨桿的承載力(極限抗拔力)80土錨的穩(wěn)定性通常認為土錨錨固段所需的長度要滿足承載力的要求,而土錨所需的總長度取決于穩(wěn)定的要求。土錨的穩(wěn)定性分為整體穩(wěn)定性和深部破裂面穩(wěn)定性,其破壞形式如圖2-72所示。整體失穩(wěn):一般采用瑞典圓弧滑動面條分法。穩(wěn)定安全系數(shù)≥1.5。深部破裂面穩(wěn)定:德國Kranz的簡易計算法圖2-73P9581土錨的穩(wěn)定性81δEaGbaαcΦQθdδE1E1αGEaδQΦ-θTmax82δEaGbaαcΦQθdδE1E1αGEaδQΦ-θTmax5.4土層錨桿的施工施工前的準備工作鉆孔安放拉桿壓力灌漿張拉和錨固土錨的試驗835.4土層錨桿的施工施工前的準備工作83施工前的準備工作充分研究設計文件、地質水文資料、環(huán)境條件編制施工組織設計修建施工便道及排水溝,安裝臨時水、電線路,保證供水、排水和供電。認真檢查錨桿原材料型號、品種、規(guī)格,核對質檢單,必要時進行材料性能試驗。進行技術交底,明確設計意圖和施工設計要求。鉆孔鉆孔機械的選擇:回轉式、螺旋、旋轉沖擊鉆孔方法的選擇:干作業(yè)、水作業(yè)成孔質量84施工前的準備工作84安放拉桿錨桿自由段的防腐和隔離鋼筋拉桿鋼絲束鋼絞線插入錨桿時對中措施:定位器、撐筋環(huán)壓力灌漿作用:形成錨固段、防止鋼拉桿腐蝕、充填土層中的孔隙和裂縫灌漿液:水泥砂漿或水泥漿灰砂比:1:1~1:2,水灰比0.38~0.45,水泥:#425,細骨料<2mm灌漿方法:一次灌漿,二次灌漿圖2-7785安放拉桿85張拉和錨固養(yǎng)護7~8天后,錨固段強度大于15Mpa并達到設計強度等級的75%以上后張拉設備與預應力結構張拉所用設備相同,錨具選用與錨桿匹配。張拉順序土錨的試驗基本試驗(極限抗拔力試驗):循環(huán)加、卸荷法,最大的試驗荷載不宜超過錨桿體承載力標準值的0.9倍。驗收試驗:拉拔試驗最大的試驗荷載取到錨桿軸向受拉承載力設計值86張拉和錨固866土釘墻和噴錨P101土釘墻的設計與施工噴錨的設計與施工876土釘墻和噴錨P101土釘墻的設計與施工876.1土釘墻的設計與施工土釘墻的特點和適用范圍類型:鉆孔注漿型、打入型、射入型特點安全可靠:整體剛度和穩(wěn)定性、增強土體破壞的延性縮短基坑施工工期施工機具簡單、易于推廣經(jīng)濟效益較好局限性:天然“凝聚力”、坡面無水滲出、軟土不宜適用范圍:886.1土釘墻的設計與施工土釘墻的特點和適用范圍88土釘墻的設計土釘墻的構造要求:P103土釘墻的設計計算:內容:開挖基坑的幾何尺寸設計土釘?shù)膸缀纬叽缭O計土釘?shù)目拱瘟︱炈阃玲攭Φ恼w穩(wěn)定驗算土釘?shù)目拱瘟︱炈悖簣D2-80土釘墻的整體穩(wěn)定驗算:條分法圖2-8189土釘墻的設計89土釘墻的施工施工流程:圖2-82幾個問題:分層分段開挖:高度、長度噴射混凝土的作業(yè)要求:混凝土配合比、分段面層中鋼筋網(wǎng)的鋪設:驗收:土釘抗拔力試驗、噴層厚度及外觀檢查90土釘墻的施工906.2噴錨的設計與施工特點和適用范圍原理:圖2-83特點:造價低工期縮短占用空間小安全可靠、穩(wěn)定性好適用范圍:流砂、淤泥、厚雜填土、飽和軟土等不良地質條件下的深基坑。916.2噴錨的設計與施工特點和適用范圍91噴錨與土釘墻的不同之處:構造工作原理適用范圍噴錨支護設計方案設計的必要條件:設計方法:非支護條件下的邊壁穩(wěn)定性分析計算確定支護的各項參數(shù)支護條件下的邊壁穩(wěn)定性校核噴錨支護施工92噴錨與土釘墻的不同之處:927.大體積混凝土結構施工大體積混凝土結構的特點混凝土裂縫混凝土溫度應力防止混凝土溫度裂縫的技術措施大體積混凝土結構施工937.大體積混凝土結構施工大體積混凝土結構的特點937.1大體積混凝土結構的特點大體積混凝土的定義U.S.A:Japan:新觀點:溫差控制施工:947.1大體積混凝土結構的特點大體積混凝土的定義947.2混凝土裂縫
裂縫的種類及產(chǎn)生原因1.裂縫的種類微觀裂縫:粘著裂縫,水泥石裂縫,骨料裂縫宏觀裂縫:表面裂縫貫穿裂縫深層裂縫957.2混凝土裂縫
裂縫的種類及產(chǎn)生原因952.產(chǎn)生原因水泥水化熱的影響內外約束條件的影響外界氣溫變化的影響]混凝土收縮的影響混凝土塑性收縮變形混凝土的體積變形控制裂縫開展的基本方法“放”的方法:“抗”的方法:“放”、“抗”結合的方法:后澆帶法,跳倉打法,水平分層間歇法962.產(chǎn)生原因967.3混凝土溫度應力結構中的溫度場大體積混凝土內部的最高溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱引起的溫升和混凝土的散熱溫度三部分組成;在絕熱條件下,是混凝土澆筑溫度與水泥水化熱之和和。混凝土的絕熱最高溫升計算:混凝土的最高溫升計算:只考慮單位體積水泥用量及混凝土澆筑溫度兩個主要因素水化熱實測升降溫曲線977.3混凝土溫度應力結構中的溫度場97溫度應力的計算1.計算溫度應力的基本假定高層建筑基礎工程中的大體積混凝土的特點混凝土強度級別較高,水泥用量較大,收縮變形大;均為配筋結構,配筋率較高,配筋對控制裂縫有利;幾何尺寸不是十分巨大,降溫與收縮的共同作用是引起混凝土開裂的主要因素;地基對混凝土底部的約束比壩基弱,地基是非剛性的;控制裂縫的方法是依靠合理配筋、改進設計、采用合理的澆筑方案和澆筑后加強養(yǎng)護。結論:均勻溫差和均勻收縮外約束力是主要的。98溫度應力的計算982.溫度應力的計算H/L≤0.20、一維約束的大體積混凝土結構澆筑在非剛性基底上的大體積混凝土的溫度應力計算公式:考慮混凝土徐變引起的應力松弛:H/L≤0.20、二維約束的結構最大溫度應力計算:992.溫度應力的計算99(1)Cx—阻力系數(shù),軟粘土為0.01~0.03N/mm2砂質粘土為0.03~0.06N/mm2
堅硬粘土為0.06~0.10N/mm2Cx=Q/F(采用樁基時)當樁與結構鉸接時:當樁與結構固接時:100(1)100(2)應力松弛系數(shù)S(t)只考慮荷載持續(xù)時間、忽略混凝土齡期影響的松弛系數(shù)。其值見表3-2??紤]荷載持續(xù)時間和混凝土齡期影響的松弛系數(shù)。其值見表3-3。(3)一定齡期的混凝土彈性模量E(t)(4)結構計算溫差T混凝土各齡期收縮當量溫差Ty(t):Ty(t)=εy(t)/α(3-17)混凝土各齡期水泥水化熱降溫溫差Tm:查表3-83-9P151Tm=T2+(T1-T2)/2(3-9)T1:計算法(3-11)圖表法(表3-6)T2:(3-16)101(2)應力松弛系數(shù)S(t)1013.最大整澆長度(伸縮縫間距)的計算由(3-4)推出:1023.最大整澆長度(伸縮縫間距)的計算1024.其他各種情況下溫度應力和整澆長度的計算(1)H/L>0.20的結構:邊緣干擾范圍定為0.40L圖3-5查表3-11:m按照等效原理:用“計算墻體”的計算高度H代替H1034.其他各種情況下溫度應力和整澆長度的計算103(2)其他斷面結構箱形斷面結構:單孔:雙孔:箱形斷面結構的基礎底板先期澆筑,側墻和頂板后期澆筑:單孔:雙孔:
箱形斷面結構的基礎和側墻已澆筑,后期澆筑頂板:104(2)其他斷面結構1047.4防止混凝土溫度裂縫的技術措施水泥品種選擇和用量控制選用中熱或低熱的水泥品種充分利用混凝土的后期強度摻加外加料摻加外摻劑摻加外摻料骨料的選擇粗骨料的選擇細骨料的選擇骨料質量的要求控制混凝土出機溫度和澆筑溫度混凝土出機溫度計算:控制混凝土澆筑溫度1057.4防止混凝土溫度裂縫的技術措施水泥品種選擇和用量控制10加強養(yǎng)護,延緩混凝土降溫速率保濕、保溫養(yǎng)護的作用:適當材料覆蓋:蓄水養(yǎng)護:熱阻系數(shù)蓄水深度:提高混凝土的極限拉伸值:混凝土二次振搗混凝土二次振搗的恰當時間(振動界限)自身重力國外:測定貫入阻力值改進混凝土的攪拌工藝:二次投料的凈漿裹石攪拌新工藝106加強養(yǎng)護,延緩混凝土降溫速率106改善邊界約束和構造設計合理分段澆筑合理配筋設置滑動層設置應力緩和溝設置緩沖層避免應力集中加強施工監(jiān)測工作107改善邊界約束和構造設計1077.5大體積混凝土結構施工
鋼筋工程:數(shù)量多,直徑大,分布密,上下鋼筋高差大卡尺限位綁扎設立支架支撐上層鋼筋模板工程:泵送混凝土對模板側板壓力計算按我國現(xiàn)行有關規(guī)范計算:《混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范》取兩式中的較小者
借鑒外國經(jīng)驗:表3-181087.5大體積混凝土結構施工
鋼筋工程:數(shù)量多,直徑大,分布側模及支撐墊層澆筑后其面層不可能在同一水平面上:小方木模板的最后校正:三道拉桿確保模板的整體剛度:三道統(tǒng)長橫向圍檁確保模板的安全和穩(wěn)定:模板外側另加三道支撐混凝土工程施工平面布置混凝土泵車的布置防止泵送堵塞的措施大體積混凝土的澆筑混凝土澆筑方法混凝土振搗(圖3-16)混凝土的泌水處理和表面處理泌水處理(圖3-17)表面處理109側模及支撐109高層建筑結構施工高層建筑腳手架工程高層建筑施工用起重運輸機械高層現(xiàn)澆混凝土結構模板工程高層建筑混凝土工程施工鋼結構高層建筑施工110高層建筑結構施工高層建筑腳手架工程1108.高層建筑腳手架工程
懸挑式腳手架構造計算實例附著升降式腳手架形式和工作原理構造、安裝和使用計算懸吊式腳手架1118.高層建筑腳手架工程
懸挑式腳手架1118.1懸挑式腳手架構造:斜拉式和下?lián)问綀D4-1三角式挑架:圖4-2挑梁鋼底梁小橫梁壓板定位銷1128.1懸挑式腳手架構造:斜拉式和下?lián)问綀D4-1112懸挑式腳手架的計算:鋼底梁的計算:簡支梁圖4-6抗彎強度計算4-1抗剪強度計算4-2局部承壓計算4-3整體穩(wěn)定驗算4-4撓度計算4-5實例113懸挑式腳手架的計算:113三角挑架的計算內力計算:驗算挑梁拉彎強度:4-9鋼挑梁埋入驗算:4-10鋼挑梁嵌固端混凝土局部承壓驗算:4-11斜桿驗算強度:4-12穩(wěn)定性:4-13斜桿焊縫驗算:4-14FFNxNyNablP114三角挑架的計算FFNxNyNablP1148.2附著升降式腳手架形式和工作原理套管式整體提升式互升降式構造、安裝和使用構造要求:架體結構:足夠強度和剛度,構造合理附著支承結構:安全可靠、適應與主體結構特點,防傾要求升降動力裝置:可靠控制系統(tǒng):保證同步升降防墜安全裝置:可靠安裝和使用的有關要求1158.2附著升降式腳手架形式和工作原理115計算架體結構和附著支承結構按“概率極限狀態(tài)設計法”計算:γ0S≤R吊具、索具按機械設計的“容許應力設計法”計算:Kσ≤[σ]荷載:恒載標準值施工活荷載標準值風荷載標準值:Wk=KβzμsμzW0按“概率極限狀態(tài)設計法”設計:4-184-19吊具、索具荷載計算時:按表4-4荷載計算系數(shù)116計算116材料及材料強度鋼材:Q235A表4-5扣件:表4-6焊縫強度設計值:表4-7螺栓強度設計值:表4-8吊具、索具材料容許應力取值:結構計算規(guī)定:三種工況:使用、升降與墜落材料強度設計值與容許應力值:考慮材料強度調整系數(shù)m表4-9升降機構中吊具、索具的安全系數(shù)應達到6.0設計計算包括下列項目:5117材料及材料強度1179.高層建筑施工用起重運輸機械塔式起重機附著自升式內爬式混凝土泵施工電梯起重運輸機械的選擇作用組合方式原則1189.高層建筑施工用起重運輸機械塔式起重機1189.1塔式起重機附著自升式塔式起重機基礎分離式:整體式:樁基礎:上海博物館附著式塔式起重機與建筑物的拉結:超過限定自由高度附著裝置:錨固環(huán)和附著桿附著裝置的布置方式:三桿式和四桿式圖4-20ABCFxFyMN1N2N31199.1塔式起重機附著自升式塔式起重機ABCFxFyMN1N2內爬式塔式起重機將塔身支撐在建筑結構的梁、板上或電梯井壁的預留孔內,利用自身裝備的液壓頂升系統(tǒng)隨建筑結構的升高而逐層向上爬升。內爬式塔式起重機的三個爬升框架分別安裝在三個不同樓層上,最下面的框架用作支承底架,承受塔式起重機全部荷載并傳遞給建筑結構。上面兩套框架用作爬升導向架和交替用作定位和支承底架。上、下兩道支承架的水平力和扭力:120內爬式塔式起重機1209.2混凝土泵輸送和澆筑混凝土的機械按工作原理分:活塞泵和擠壓泵活塞式混凝土泵的主要組成部分是兩個內由液壓系統(tǒng)操縱的活塞混凝土缸。兩個缸通過Y型管與混凝土輸送管道相連。保證混凝土泵正常工作的關鍵部件是控制兩個混凝土缸在正確時刻由料斗中吸入混凝土和向管道中排送混凝土的分配閥。圖4-23按移動方法分:固定泵、拖式泵、混凝土泵車圖4-24混凝土泵車:混凝土布料桿、混凝土輸送管道1219.2混凝土泵輸送和澆筑混凝土的機械1219.3施工電梯主要用于施工人員上下樓層,運送材料和小型機具。按驅動方式:齒輪齒條驅動式和繩輪驅動式吊廂和塔架。施工電梯的平面布置:結合流水段的劃分施工電梯應由專職司機操作施工電梯的提升速度約0.6m/s。服務樓層面積約為600m2。1229.3施工電梯主要用于施工人員上下樓層,運送材料和小型機具。9.4起重運輸機械的選擇垂直運輸?shù)淖饔茫浩鹬剡\輸機械的組合方式:施工需要+費用高低+綜合經(jīng)濟效益塔式起重機+混凝土泵+施工電梯塔式起重機+施工電梯塔式起重機+快速提升機(井架起重機)+施工電梯井架起重機+施工電梯起重運輸機械選擇的原則:根據(jù)工程特點、施工條件按參合理、生產(chǎn)率充分滿足需要和投資少、經(jīng)濟效益高的原則進行。塔式起重機:起重參數(shù)、工作速度參數(shù)塔式起重機臺班工作生產(chǎn)率:1239.4起重運輸機械的選擇垂直運輸?shù)淖饔茫?2310.高層現(xiàn)澆混凝土結構模板工程大型工具式模板:簡化模板的安裝、拆除,節(jié)省模板材料,加快工程進度。滑升模板施工爬升模板施工大模板施工樓蓋結構施工用模板12410.高層現(xiàn)澆混凝土結構模板工程大型工具式模板:簡化模板的安10.1滑升模板施工
概述:滑模施工的優(yōu)點:節(jié)省模板,機械化程度較高,施工速度快,建筑物的整體性好?;J┕ぃ貉亟ㄖ锏闹苓吶L支設約1m高的模板,隨著混凝土的澆筑,利用提升千斤頂逐步將模板提升,直至建筑物的全高,完成混凝土的澆筑成型。適用于筒壁結構、框架、框剪及剪力墻結構的現(xiàn)澆混凝土施工?;Qb置包括模板系統(tǒng)、操作平臺系統(tǒng)、液壓提升系統(tǒng)和施工精度控制系統(tǒng)四個部分。圖4-28工程設計上的要求:平面布置結構截面尺寸結構配筋滑模計算應考慮的荷載12510.1滑升模板施工
概述:125滑模施工滑模組裝混凝土澆筑與模板滑升混凝土:強度、抗?jié)B性、早期強度的增長速度坍落度、初凝時間混凝土澆筑:分層均勻,每層厚度,間隔時間模板滑升:試滑前試滑時正?;A段末滑階段滑升速度:4-274-28126滑模施工126滑模施工的精度控制水平度控制限位卡擋法激光自動調平控制法垂直度控制:激光鉛直儀、經(jīng)緯儀樓板施工逐層空滑樓板并進法:逐層封閉或滑一澆一法先滑墻體樓板跟進法先滑墻體樓板降模施工法滑框倒模工藝圖4-34127滑模施工的精度控制12710.2爬升模板施工
爬模構造爬模施工爬架計算內外墻整體爬模、無爬架爬模12810.2爬升模板施工
爬模構造128爬模構造模板他圖4-35爬架:附墻架和支承架圖4-37提升設備葫蘆千斤頂爬模施工爬模組裝爬模爬升:模板爬升、爬架爬升129爬模構造129爬架的計算:荷載:豎向荷載和水平荷載內力:支承架:按偏心受壓的格構式構件驗算整體強度、整體穩(wěn)定、允許長細比、單肢穩(wěn)定和綴條圖4-43附墻架和附墻連接螺栓130爬架的計算:130內外墻整體爬模、無爬架爬模內外墻整體爬模無爬架爬模13113110.3大模板施工
大模板的構造和形式大模板的計算大模板的施工13210.3大模板施工
大模板的構造和形式132大模板的構造和形式大模板的構造:面板、骨架、支撐架和附件大模板的形式:平模、小角模、大角模、筒模大模板的計算荷載計算:混凝土的側壓力:表4-16面板計算:僅有橫肋:按連續(xù)梁計算橫肋之間焊有小肋:按雙向板計算小肋、橫肋和豎肋:單獨計算小肋、橫肋與板共同工作的小肋、橫肋豎肋大模板的自穩(wěn)角驗算:133大模板的構造和形式133大模板的施工抄平放線敷設鋼筋大模板的安裝和拆除澆筑混凝土134大模板的施工13410.4樓蓋結構施工用模板
利建模板體系和早期拆模體系臺模和隧道模用預應力薄板澆筑疊合樓板用壓延型鋼澆筑樓板13510.4樓蓋結構施工用模板
利建模板體系和早期拆模體系135利建模板體系和早期拆模體系利建模板體系模板、空腹工字梁、獨立鋼支撐早期拆模體系原理:保持樓板跨度不超過2m組成:模板系統(tǒng):模板塊、托梁、升降頭支撐系統(tǒng):施工組織:升降頭處混凝土的沖切強度驗算流水施工136利建模板體系和早期拆模體系136臺模和隧道模組合式臺模工具式臺模懸架式臺模隧道模用壓延型鋼澆筑樓板圖4-77(簡支時)(兩跨或多跨時)137臺模和隧道模137用預應力薄板澆筑疊合樓板預應力薄板的制造、運輸和堆放制作工藝:表面處理方法:劃毛、刻凹槽、預留結合鋼筋運輸:平放,墊木必須上下對準、位置緊靠吊環(huán)堆放:墊木緊靠吊環(huán)堆放高度不得超過10塊堆放時間不應超過2~3個月堆放時支點位置懸臂長度與兩點間距之比應在0.2~0.25范圍內預應力薄板的安裝與疊合板澆筑138用預應力薄板澆筑疊合樓板13811.高層建筑混凝土工程施工粗鋼筋連接技術電渣壓力焊氣壓焊鋼筋擠壓連接鋼筋錐螺紋套管連接混凝土泵送施工技術混凝土泵送技術發(fā)展混凝土拌合物的泵送性能混凝土泵送施工13911.高層建筑混凝土工程施工粗鋼筋連接技術13911.1粗鋼筋連接技術
電渣壓力焊(熔焊)利用電流通過渣池產(chǎn)生的電阻熱量將鋼筋端部熔化,然后施加壓力使上、下兩段鋼筋焊接為一體。適用:14~40mm的豎向或斜向鋼筋連接設備和材料:焊機和焊劑工藝參數(shù):外觀檢查和強度檢驗氣壓焊機理設備:氧氣、乙炔瓶、加熱器、加壓器及鋼筋卡具等工藝過程:砂輪鋸、磨光機、夾具、碳化焰、中性焰外觀檢查:檢查項目及標準機械性能檢驗:拉伸試驗或彎曲試驗14011.1粗鋼筋連接技術
電渣壓力焊(熔焊)140鋼筋擠壓連接鋼筋徑向擠壓連接適用:20~40mm的帶肋鋼筋的連接鋼套筒:擠壓設備:工藝過程:壓接方式工藝參數(shù):檢驗:外觀檢驗和機械性能檢驗鋼筋軸向擠壓連接鋼套筒、壓模擠壓設備:擠壓機和超高壓泵站鋼筋錐螺紋套管連接141鋼筋擠壓連接14111.2混凝土泵送施工技術混凝土泵送技術發(fā)展:分配閥混凝土拌合物的泵送性能混凝土可泵性:原材料和配合比坍落度混凝土泵送施工泵送混凝土的供應泵送混凝土的拌制泵送混凝土的運送14211.2混凝土泵送施工技術混凝土泵送技術發(fā)展:分配閥142混凝土泵的選擇和配管混凝土泵的選擇原則:主要參數(shù):實際平均輸出量和最大輸送距離配管:盡量縮短管線長度,少用彎管和軟管143混凝土泵的選擇和配管143混凝土泵送與澆筑混凝土泵送之前檢查混凝土泵啟動后開始泵送時正常泵送時長時間停泵泵送過程中混凝土輸送管堵塞時混凝土泵送即將結束時混凝土泵送結束時澆筑144混凝土泵送與澆筑14412.鋼結構高層建筑施工
鋼結構材料與結構構件高層鋼結構安裝結構安裝前的準備工作鋼結構構件安裝與校正鋼結構構件的連接施工高層鋼結構施工的安全措施14512.鋼結構高層建筑施工
鋼結構材料與結構構件14512.1鋼結構材料與結構構件鋼結構材料普通碳素鋼、普通低合金鋼、熱處理合金鋼Q235(215~235N/mm2)塑性和韌性都較好16錳鋼(315~345N/mm2)結構構件柱:寬翼緣工字形截面(寬翼緣H型截面)箱形截面、十字形截面梁:H型截面構件之間的連接:高強螺栓連接、焊接或混合連接14612.1鋼結構材料與結構構件鋼結構材料14612.2高層鋼結構安裝結構安裝前的準備工作鋼構件預檢和配套預檢:計量工具和標準事先統(tǒng)一(鋼卷尺的標準)預檢項目\預檢數(shù)量\預檢條件(中轉堆場)配套:中轉堆場(作用\面積)鋼柱基礎檢查定位軸線檢查柱間距檢查單獨柱基中心線檢查柱基地腳螺栓檢查:檢查內容\預埋方法基準標高實測14712.2高層鋼結構安裝結構安裝前的準備工作147標高塊設置及柱底灌漿圖4-88鋼構件現(xiàn)場堆放安裝機械的選擇安裝流水段的劃分鋼結構構件安裝與校正安裝:鋼柱(單機吊裝與雙機吊裝圖4-92)鋼梁(扶手桿和扶手繩)校正:鋼柱:先調整標高(低碳鋼板墊高)后調整位移最后調整垂直度(激光經(jīng)緯儀、丈量法)鋼梁:148標高塊設置及柱底灌漿圖4-88148鋼結構構件的連接施工鋼結構構件焊接工藝高層鋼結構焊接順序:結構對稱、節(jié)點對稱焊接的工藝流程:圖4-96焊接的準備工作:焊條烘焙、氣象條件檢測、坡口檢查、墊板和引弧板焊接工藝:預熱、焊接焊縫質量檢驗:鋼結構構件高強度螺栓連接高強度螺栓連接副高強度螺栓連接的施工高強度螺栓連接副的質量檢查與驗收149鋼結構構件的連接施工149高層鋼結構施工的安全措施走道板安全網(wǎng)操作平臺設備平臺登高電梯電器機械和設備均須接地風速防火150高層鋼結構施工的安全措施150高層建筑施工
主講:張春霞151高層建筑施工
主講:張春霞11.緒論高層建筑的定義1972國際高層建筑會議第一類高層建筑:9~16層(最高到50m);第二類高層建筑:17~25層(最高到75m);第三類高層建筑:26~40層(最高到100m);超高層建筑:40層以上(高度100m以上)?!睹裼媒ㄖO計通則》(JGJ137-87):10以上的住宅及總高度超過24m的公共建筑及綜合建筑。1521.緒論高層建筑的定義2高層建筑的發(fā)展我國古代:高塔磚砌或木制的筒體結構高層框架結構國外古代:磚石承重結構壁厚,使用空間小.近代高層建筑:框架結構(鋼、鋼筋混凝土)剪力墻、鋼支撐、筒體153高層建筑的發(fā)展3高層建筑施工技術發(fā)展基礎工程:支護技術:鋼板樁混凝土灌注樁地下連續(xù)墻深層攪拌水泥土樁土釘支護施工工藝:支撐形式:內部鋼管支撐外部土錨拉固土錨桿:鉆孔、灌漿、預應力張拉工藝樁基礎:預制打入樁混凝土灌注樁:大直徑鉆孔灌注樁結構工程:大模板、爬升模板、滑升模板高層鋼結構:154高層建筑施工技術發(fā)展42.地下水控制與基坑開挖地下水控制邊坡穩(wěn)定基坑土方開挖1552.地下水控制與基坑開挖地下水控制52.1地下水控制為什么必須進行地下水控制?補償性基礎地下水位較高的軟土地區(qū)流砂邊坡失穩(wěn)地基承載力下降降水:集水明排和井點降水截水回灌1562.1地下水控制為什么必須進行地下水控制?6補償性基礎(compensatedfoundation)又稱浮基礎。在結構設計中使建筑物的重量約等于建筑位置挖去土重(包括水重)的基礎。當建筑物的重量等于挖去的土重時,稱“全補償性基礎”,此時土中的應力無變化;如挖去的土重只相當于建筑物的部分重量時,稱“部分補償性基礎”。可減少建筑物的沉降,充分利用地下空間。由于開挖較深,施工較困難,需考慮基坑的支護結構、降低地下水、防止坑底隆起和管涌等問題。高層建筑中常用。157補償性基礎(compensatedfoundation)水在土中滲流的基本規(guī)律達西定律:v=Q/A=k(ΔH/L)=ki一維滲流情況(圖2-1)Q=k(ΔH/L)A滲透系數(shù):k(m/d,cm/s)滲流/流線/層流/紊流/物理意義/透水性滲流速度v(m/d,cm/s):v=Q/A=k(ΔH/L)或v=ki水力梯度:i=ΔH/L兩個問題:A、L、v適用于砂及其他較細顆粒的土中,孔隙較大時產(chǎn)生紊流;Ip特別大的粘土:v=k(i-i’)一、地下水的基本特性
158水在土中滲流的基本規(guī)律一、地下水的基本特性
8等壓流線與流網(wǎng)水在土中穩(wěn)定滲流(水流情況不隨時間而變,土的孔隙比和飽和度不變,流入任意單元體的水量等于自單元體流出的水量以保持平衡),地下水頭值相等的點連成的面,稱為“等水頭面”,在平面或剖面上表現(xiàn)為“等水頭線”(等勢線,等壓流線)。由等壓流線與流線所組成的網(wǎng)稱為“流網(wǎng)”。等壓流線與流線正交。潛水與層間水(圖2-4)P9潛水:從地表至第一層不透水層之間含水層中所含的水。水無壓力,重力水。層間水:夾于兩不透水層之間含水層中所含的水。無壓層間水和承壓層間水159等壓流線與流網(wǎng)9二、動水壓力和流砂動水壓力單位體積土中土顆粒骨架所受到的壓力總和。(kN/m3)GD=-T=-γWi(圖2-5動水壓力原理圖P10)流砂產(chǎn)生條件:GD≥γ’W多發(fā)生在顆粒級配均勻而細的粉、細砂等砂性土中。粘土和粉質粘土、礫石均不易發(fā)生流砂。危害:基坑泥濘、坍塌、基礎滑移防止措施:降水和防水帷幕160二、動水壓力和流砂動水壓力10三、降低地下水的方法輕型井點:一層降水深度不超過6m確定井點系統(tǒng)的布置方式確定基坑的計算圖形面積計算涌水量:單井涌水量:無壓完整井:群井涌水量無壓完整井:161三、降低地下水的方法輕型井點:一層降水深度不超過6m11無壓非完整井:承壓完整井:承壓非完整井:基坑的假想半徑x0:對于矩形基坑a/b≤5時,抽水影響半徑R:抽水影響半徑深度H0:查表162無壓非完整井:12井管數(shù)量:n’=Q/q井管平均間距:校核y0:163井管數(shù)量:n’=Q/q13噴射井點:8~20mk=0.1~20m/d主要設備:噴射井管、高壓水泵(或空氣壓縮機)和管路系統(tǒng)。工作原理:圖2-6、2-7P12井點布置:b<10m單排布置;b>10m雙排布置;環(huán)狀布置。井點間距2~3.5m。井點系統(tǒng)的安裝與使用:施工工藝程序:注意事項:井點堵塞:原因、預防噴射揚水器失效、井點倒灌:原因、預防工作水壓力升不高:原因、預防164噴射井點:8~20mk=0.1~20m/d14電滲井點在降水井點管的內側打入金屬棒(鋼筋、鋼管等),連以導線。以井點管為陰極,金屬棒為陽極,通入直流電后,土顆粒自陰極向陽極移動,稱電泳現(xiàn)象,使土體固結;地下水自陽極向陰極移動,稱電滲現(xiàn)象,使軟土地基易于排水。用于k<0.1m/d的土層。深井井點在深基坑周圍埋置深于基底的井管,依靠深井泵或深井潛水泵將地下水從深井內揚升到地面排出,使地下水位降至坑底以下。適用于k較大(10~250m/d);土質為砂土、碎石土;地下水豐富、降水深(10~50m)、面積大的情況。165電滲井點15真空深井泵:設備:井管、濾頭、電動機和真空泵。也適用于低滲透性的粉砂、粉土和淤泥質粘土。降水深度達8~18m,降水服務范圍達200m2左右。深井井點系統(tǒng)設備:深井、井管、深井泵和集水井等。深井井點布置:200~250m2深井井點埋設與使用施工工藝程序:井點埋設與使用階段的注意事項:166真空深井泵:16四、截水截水帷幕:在基坑開挖前沿基坑四周設置隔水圍護壁(亦稱隔水帷幕)。類型:水泥土攪拌樁擋墻、高壓旋噴樁擋墻、地下連續(xù)墻。作用:擋水和檔土厚度:滿足防滲要求,k<1.0*10-6cm/s插入深度:l=0.2h-0.5b側向截水與坑內井點降水結合或側向截水與水平封底結合。水平封底采用化學注漿或旋噴注漿法。167四、截水截水帷幕:在基坑開挖前沿基坑四周設置隔水圍護壁(亦稱五、回灌回灌措施包括回灌井點、回灌砂井、回灌砂溝等。回灌井點:在降水井點與要保護的已有建(構)筑物之間打一排井點,在
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