高层建筑施工教案

1、XXXXXXXXXXXXXXX学院教 案 2013 2014 学年 第 2 学期 专业名称： 建筑工程技术 课程名称： 高层建筑施工 授课班级： 建筑工程技术14班 任课教师：XXXXXX 职 称： 助教 所属系部： 工程管理系 2014年 2 月 21 日 高层建筑施工 课程教案课题：概述 （2个课时）教学目标：学生了解城市高层建筑的相关知识。让学生知道为什么要学习这门课程，如何学习这门课程。与现代城市建筑发展相结合，知道这门课程的重要性。教学重难点：1、教学重点：熟悉高层建筑的概念；了解国内外高层建筑的发展概况。了解高层建筑的施工特点，把握高层建筑施工技术的发展方向。2、教学难点：区分国内

2、外对高层建筑定义的区别。教学过程：（分几个环节，写出教学内容的要点及相应的教学方法、教具、案例、黑板画等等，使用课件的另附PPT）1、高层建筑施工是一门研究高层建筑基础和主体结构施工中有关工艺原理、技术方案和施工方法的学科 2、高层建筑的定义：联合国教科文组织所属的世界高层委员会建议： 第一类：916层 （最高到50m） 第二类：1725层（最高到75m） 第三类：2640层（最高到100m） 第四类：40层以上 （即超高层建筑） （身高180算高个的话，那姚明的身高应该算是超高了）国内的定义：高层建筑：10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物。 3、高层建筑的五个优越性。 4、高层建筑

3、的发展 ： 1）古代高层建筑 举例：嵩岳寺塔 （砖结构）；应县佛宫寺塔 （木结构）；布达拉宫 （花岗岩） 2）现代高层建筑 举例：上海国际饭店 （中国现代最早的高层建筑）；纽约世界贸易中心大厦 （已消失）； 台北101大厦 （国内最高建筑）；迪拜塔 （世界最高建筑）。 5、高层建筑施工6个的特点1）工程量大、工序多、配合复杂、造价高2）施工工期长，工期紧3）基础深、基坑支护和地基处理复杂4）高空作业多，垂直运输大5）结构装修、防水质量要求高，技术复杂6）平行流水、立体交叉作业多，机械化程度高6、高层建筑施工技术的发展 1）基础工程施工方面 2）结构工程施工方面 3）混凝土工程施工方面 4）装饰

4、、防水工程施工方面 5）施工机械化方面 7、观看城市高层建筑施工的视频。作业（含口头或书面，动手的或思考的）国内最高建筑是哪个建筑，另外目前世界最高建筑是哪个建筑？教学后记（任教一年内教师上课后必须填写，其他教师自主掌握） 学生对身边建筑物有较浓的兴趣，可以多讲些大家熟悉，并且离自己比较近的建筑，这样可以调动学生的上课积极性。 高层建筑施工 课程教案课题：第一章-基坑工程第1节-基坑工程的内容、设计原则与安全等级第2节-基坑工程勘察第3节-支护结构设计（2课时）教学目标：了解基坑工程的现状与发展，知道支护结构的种类，根据不同环境选择不同类型的基坑支护。对深基坑正确设计和施工，能带来巨大的经济和

5、社会效益，对加快工程进度和保护工程周围环境能发挥重要作用。教学重难点：1、教学重点：熟悉基坑工程的内容、设计原则与安全等级。了解基坑工程勘察。熟悉并掌握支护结构设计。2、教学难点：掌握围护墙的选型、支撑体系选型。掌握围护墙水平荷载标准值的计算（地下水位以上）。教学过程：（分几个环节，写出教学内容的要点及相应的教学方法、教具、案例、黑板画等等，使用课件的另附PPT）1、建筑基坑(building foundation pit)为进行建筑物(包括构筑物 )基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间 。高层建筑基坑工程施工,主要解决的问题: 1）基坑支护 2）地下水控制 3）土方开挖 2、基坑工程勘察

6、1）岩土勘察 2）水文地质勘察 3）基坑周围环境勘察 （具体内容详见课本68页）。 3、基坑工程的内容、设计原则与安全等级 基坑土方开挖根据施工工艺分为： 放坡开挖 有支护开挖 基坑支护为保证地下结构施工 及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁及周边环境采用 的支挡、加固与保护措施。基坑支护的设计原则: 按极限状态：1）承载能力极限状态 2）正常使用极限状态按基本原则：1）安全可靠 2）经济合理 3）便利施工4、基坑支护结构的安全等级 （见课本第6页两个表格）5、支护结构设计 围护墙形式和特点 （见课件）6、支撑体系选择 当基坑深度较大时，为使围护墙受力合理和受力后变形控制在一定范围内，需沿围护墙竖

7、向增设支承点，以减少跨度。 坑内对围护墙加设支承称为内支撑；坑外对围护墙设拉支承，则称为拉锚（土锚）。 内支撑类型：按材料分为钢支撑和混凝土支撑7、支护结构的围护墙计算 水平荷载标准值 （位于地下水位以上 具体计算过程看课件）作业（含口头或书面，动手的或思考的） 围护墙水平荷载标准值的计算。教学后记（任教一年内教师上课后必须填写，其他教师自主掌握） 讲解例题的过程中要与学生一起计算，让学生参与其中，学生才能更好的理解。 高层建筑施工 课程教案课题：第一章-基坑工程第4节-支护结构施工 （地下连续墙施工）（2课时）教学目标：通过了解地下连续墙的施工原理，学生能掌握基本的施工工艺，从而知道哪些因素

8、会影响地下连续墙的施工质量。教学重难点：1、教学重点：掌握地下连续墙的施工工艺原理。2、教学难点：根据地下连续墙的施工工艺原理掌握每个施工环节的步骤以及作用。教学过程：（分几个环节，写出教学内容的要点及相应的教学方法、教具、案例、黑板画等等，使用课件的另附PPT）1、 地下连续墙施工（一）工艺原理（二）构造原理 1）混凝土强度及保护层：强度、用量、保护层厚度 2）接头设计 施工接头：接头管、接头箱、隔板式接头结构接头 （三）地下连续墙施工 1）施工前的准备工作 2）地下连续施工的工艺过程 （四）地下连续墙施工技术 导墙：1）导墙的作用 A 挡土墙 B 作为测量的基准 C 存储泥浆 2）导墙的形

9、式 A 现浇混凝土结构 B 预制结构 3）导墙施工顺序 平整场地 测量定位 挖槽及处理弃土 绑扎钢筋 支模板 现浇混凝土 拆模并设置横撑 导墙外侧回填土 泥浆：1）泥浆护壁 作用： A 护壁作用 B 携碴作用 C 冷却和润滑作用2）泥浆处理 土碴分离处理（物理再生处理)：重力沉降处理、机械处理 污染泥浆化学处理（化学再生处理） 挖深槽 1） 挖槽效率影响工期2） 挖深槽应考虑的因素：A 地质条件 B 地面荷载 C 起重机的起重能力 D 单位时间内混凝土的供应能力 E 工地上具备的泥浆池的容积。3） 防止槽壁塌方的措施。A 泥浆 B 地质条件 C 施工钢筋笼加工和吊放1） 钢筋笼在起吊、运输和吊

10、放过程中不允许产生不能恢复的变形！（不能发生塑性变形）混凝土的浇筑：用导管浇筑法。作业（含口头或书面，动手的或思考的） 课后网上看地下连续墙施工的相关视频。教学后记（任教一年内教师上课后必须填写，其他教师自主掌握） 应多结合图片或视频，更直观、生动、形象。高层建筑施工 课程教案课题：第一章-基坑工程第4节-支护结构施工 （逆作法施工）（2课时）教学目标：随着城市建设进一步向高空和地下发展，交通设施向多层次立体化延伸，地下工程越来越复杂，有地铁、地下车库以及高层建筑的地下结构。传统的施工方法不能满足要求，所以有了 “逆作法施工”，让我学生掌握新型的支护结构。教学重难点：1、教学重点：掌握逆作法的

11、施工工艺原理以及这种施工方法的优点。2、教学难点：逆作法施工与传统施工的进行对比，并知道哪些工程适合用逆作法施工。教学过程：（分几个环节，写出教学内容的要点及相应的教学方法、教具、案例、黑板画等等，使用课件的另附PPT）2、 逆作法施工（一）定义：对高层建筑地下结构采用由上而下逐层施工的一种方法（二）原理：先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙，同时在建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承柱，然后施工地面一层的梁板楼面结构作为地下连续墙和地面以上结构刚度很大的支撑，上下同时进行施工，直至工程结束。 （三） 优点：1、缩短工程施工的总工期 2、基坑变形小，相邻建筑物沉降小 3、可节省支护结构的

12、支撑 （四）地下室结构浇筑梁板 1、利用土模浇筑梁板 2、 利用支模方式浇筑梁板（五）地下室土方开挖1、 挖土要在地下室各层楼板浇筑完成后，在地下室楼板下逐层挖土； 2、各层地下挖土，先从工作孔开始，形成初始工作面，再向四周扩展； 3、挖土过程要保护降水深井泵管，避免碰撞失效； 4、挖土用小型机械或人力开挖，逐层逐皮进行，土方坡面不宜大于75o。（六）工作孔留设 包括上人孔 通风孔 施工孔（七）哪些工程适用于逆作法施工1、地下三层及大于三层的深度较大的地下室；2、基坑四周环境十分复杂，环境保护要求高的工程；3、工期要求紧或者缩短工期能带来巨大经济效益的工程；4、地下室构造复杂面积比较大，一般支

13、护结构难以施工。（八）逆作法施工相关视频作业（含口头或书面，动手的或思考的） 课后网上看逆作法施工的相关视频。教学后记（任教一年内教师上课后必须填写，其他教师自主掌握） 应多结合图片或视频，更直观、生动、形象。高层建筑施工 课程教案课题：第一章-基坑工程第4节-支护结构施工 （土钉墙施工、水泥土墙施工）（2课时）教学目标：让学生掌握两种常用的支护结构施工。教学重难点：1、教学重点：掌握土钉墙施工技术以及排水设施的设置，掌握水泥土墙施工工艺以及水泥土桩挡墙支护能力措施。2、教学难点：土钉墙排水设施的设置。教学过程：（分几个环节，写出教学内容的要点及相应的教学方法、教具、案例、黑板画等等，使用课件

14、的另附PPT）1、 土钉墙施工（一）定义：采用土钉加固的基坑 侧壁土体与护面等组成的支护结构（二）组成和构造 1.土钉:钢筋或钢管, 长度=(0.51.2)h,间距宜为12m, 与水平面夹角宜为5º20º 2.钢筋网:钢筋直径宜为610mm,间距宜为150300mm.3.喷射混凝土:强度等级不宜低于C20,面层厚度不宜小于80mm. （三）特点:1.安全可靠 2.可缩短基坑施工工期3.施工机具简单,易于推广 4.经济效益较好（四）分类:1.钻孔注浆型土钉 2.打入型土钉 3.射入型土钉（五）土钉墙施工技术1基坑开挖 2. 喷射第一道面层 3.设置土钉 4. 喷第二道面层 5

15、. 排水设施的设置 （六）土钉现场测试（七）质量检测（八）观看相关视频2、 水泥土墙施工（一）定义：由水泥土桩相互搭接形成的格栅状、壁状等形式的重力式结构（二）施工工艺1.定位 2.预搅下沉 3.制备水泥浆4.提升、喷浆、搅拌5.沉钻复搅 6.清洗、移位 （三）水泥土的配合比 （四）提高水泥土桩挡墙支护能力的措施 1.卸荷 2.加筋 3.起拱、加墩 4.挡墙变厚度 作业（含口头或书面，动手的或思考的） 课后网上查询有关这两种支护的资料与视频。教学后记（任教一年内教师上课后必须填写，其他教师自主掌握） 应多结合图片或视频，更直观、生动、形象。高层建筑施工 课程教案课题：第一章-基坑工程第4节-支

16、护结构施工 （钢板桩、内支撑体系）（2课时）教学目标：让学生掌握钢板桩、内支撑体系的种类及优缺点。教学重难点：1、教学重点：钢板桩的检验与矫正，钢板桩打设方式的选择，内支撑的种类。2、教学难点：钢板桩的转角和封闭。教学过程：（分几个环节，写出教学内容的要点及相应的教学方法、教具、案例、黑板画等等，使用课件的另附PPT）钢板桩施工（一）分类 1、无锚板桩悬臂板桩(h <4m)2、有锚板桩 单锚(h =410m) 多锚(h >10m) （二）钢板桩打设前的准备工作 1、钢板桩的检验与矫正 2、导架安装 3、沉桩机械的选择 （三）钢板桩的破坏方式： 1.板桩底端向外移动2.板桩弯曲破坏3

17、.锚碇系统破坏（四）钢板桩设计的“三要素”: 1.板桩入土深度 hd 2.板桩截面弯矩 M 3.锚杆拉力 Rt （五）钢板桩的打设与拔除 1、钢板桩打设方式选择：单独打入法、屏风式打入法 2、钢板桩的打设 3、钢板桩的转角和封闭：采用异形板桩、连接件法、骑缝搭接法、 轴线调整法 内支撑体系施工（一） 分类：钢支撑和混凝土支撑作业（含口头或书面，动手的或思考的） 课后网上查询有关这两种支护的资料与视频。教学后记（任教一年内教师上课后必须填写，其他教师自主掌握） 应多结合图片或视频，更直观、生动、形象。高层建筑施工 课程教案课题：第一章-基坑工程第4、5节-土锚施工、地下水控制（2课时）教学目标：

18、让学生掌握土锚施工、土锚钻孔的方法、几类地下水控制方法的适用条件。教学重难点：1、教学重点：土锚钻孔和其他工程的钻孔相比，要达到的要求；地下水控制方法适用条件。2、教学难点：土锚钻孔方法。教学过程：（分几个环节，写出教学内容的要点及相应的教学方法、教具、案例、黑板画等等，使用课件的另附PPT）土锚施工（一）组成:锚头、杆体和浆体 （锚固体） 1、锚杆长度=自由段L1+锚固段L2（二）锚杆分类: 1.按使用要求: 临时性锚杆 永久性锚杆2.按承力方式: 一般锚杆 高压注浆扩孔锚杆 机械扩孔锚杆3.按施工方式: 普通型(非预应力型) 预应力型（三）锚杆布置:1.锚杆层数: 锚杆上下排垂直间距不宜小

19、于2m,锚杆锚固体上覆土层厚度不宜小于4m.2.水平间距: 水平间距不宜小于1.5m.3.倾角: 宜为15º25º,且不宜大于45º （四）土锚施工包括钻孔、安放拉杆、灌浆和张拉锚固 1、施工前的准备 螺旋钻孔干作业法 2.钻孔 压水钻进成孔法 潜钻成孔法 3.安放拉杆：钢管、粗钢筋、钢丝束和钢绞线 4.压力灌浆：一次灌浆、二次灌浆 5.张拉和锚固：预应力损失因素 地下水控制 （一）地下水分类： 1、潜水 2、层间水 （二）地下水控制方法适用条件见课本124页 表1-17作业（含口头或书面，动手的或思考的） 课后网上查询相关资料与视频。教学后记（任教一年内教师上课

20、后必须填写，其他教师自主掌握） 应多结合图片或视频，更直观、生动、形象。高层建筑施工 课程教案课题：第一章-基坑工程第6、7节-基坑土方开挖、基坑工程监测（2课时）教学目标：让学生掌握基坑土方开挖的两种类别及不同之处、知道基坑工程监测对象。教学重难点：1、教学重点：掌握放坡开挖与有支护开挖的适用条件，各自的优缺点；基坑工程监测的监测对象。2、教学难点：深基坑土方开挖的注意事项。教学过程：（分几个环节，写出教学内容的要点及相应的教学方法、教具、案例、黑板画等等，使用课件的另附PPT）基坑土方开挖（一）基坑开挖的种类 放坡开挖和有支护开挖（二）土方放坡开挖施工和有支护结构的土方开挖 （三）深基坑土

21、方开挖的注意事项1土方开挖顺序、方法必须与支护结构设计工况一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则 2防止深基坑挖土后土体回弹变形过大 3防止边坡失稳 4防止桩位移和倾斜 5配合深基坑支护结构施工 基坑工程监测（一）支护结构监测项目与监测方法 见课本表121（二）支护结构常用仪器1、变形监测仪器 2、应力监测仪器 作业（含口头或书面，动手的或思考的） 课后网上查询相关资料与视频。教学后记（任教一年内教师上课后必须填写，其他教师自主掌握） 应多结合图片或视频，更直观、生动、形象。高层建筑施工 课程教案课题：第二章-桩基施工第1节-混凝土预制桩施工（2课时）教学目标：让学生了解

22、混凝土预制桩的施工工艺，桩是如何打设？ 教学重难点：1、教学重点：混凝土预制桩施工前的准备，桩的打设。2、教学难点：桩锤的选择。教学过程：（分几个环节，写出教学内容的要点及相应的教学方法、教具、案例、黑板画等等，使用课件的另附PPT）混凝土预制桩施工（一）预制桩施工工艺（二）质量标准（1）主控项目 （2）一般项目 （三）工程地质勘察：勘探点布置、勘探孔、勘察报告（四）桩的制作、运输和堆放注意：预制桩应在混凝土达到100%的设计强度后方准进行起吊和搬运，如提前起吊必须经过验算。（五）桩的打设（六）打桩机械 （1）桩架。 桩架的作用、桩架的高度、桩架的选择 （2）桩锤。桩锤的选择 ：1）按桩锤冲击

23、能选择 2）按桩重量复核 3）按经验选择 4）按锤击应力选择 作业（含口头或书面，动手的或思考的） 课后网上查询相关资料与视频。教学后记（任教一年内教师上课后必须填写，其他教师自主掌握） 应多结合图片或视频，更直观、生动、形象。高层建筑施工 课程教案课题：第二章-桩基施工第1节-钢管桩施工（2课时）教学目标：让学生掌握钢管桩的施工 教学重难点：1、教学重点：钢管桩的施工。2、教学难点：打入桩施工对邻近建筑物等的影响及预防措施。教学过程：（分几个环节，写出教学内容的要点及相应的教学方法、教具、案例、黑板画等等，使用课件的另附PPT）钢管桩施工（一）桩规格（二）打桩 方法：先挖后打、先打后挖， 程

24、序：先中间后外围，先长后短、先大后小（三）接桩（四）桩切割和焊桩盖（五）打入桩施工对邻近建筑物等的影响及预防措施 Ø 危害： 1、 使土体原来所处的平衡破坏，对周围原有的建筑物和地下设施带来不利影响； 2、 使邻近的地下管线破损或断裂，甚至中断使用； 3、使邻近的路基变形，影响交通安全 （六） 预防措施 1、减少和限制沉桩挤土影响：预钻孔打桩工艺 合理安排沉桩顺序 控制沉桩速率 挖应力释放沟 2、减少超静孔隙水压力：袋装砂井、预埋塑料排水板 3、减少振动影响作业（含口头或书面，动手的或思考的） 课后网上查询相关资料与视频。教学后记（任教一年内教师上课后必须填写，其他教师自主掌握） 应

25、多结合图片或视频，更直观、生动、形象。高层建筑施工 课程教案课题：第二章-桩基施工第2节-钻孔灌注桩施工（2课时）教学目标：让学生知道这是目前桩基施工中应用最广泛的桩，知道此种桩基的优点。 教学重难点：1、教学重点：钻孔灌注桩施工的成孔方法及其优点。2、教学难点：钻孔灌注桩施工的成孔方法及其优点。教学过程：（分几个环节，写出教学内容的要点及相应的教学方法、教具、案例、黑板画等等，使用课件的另附PPT）混凝土灌注桩施工优点 课本162页钻孔灌注桩施工（一）干式成孔的钻孔灌注桩：钻孔压浆成桩法（二）湿式成孔的钻孔灌注桩 冲击式钻孔机成孔 潜水电钻成孔 斗式钻头成孔机成孔 优缺点 全套管护壁成孔钻机

26、成孔 回转钻机成孔（三）观看相关视频作业（含口头或书面，动手的或思考的） 课后网上查询相关资料与视频。教学后记（任教一年内教师上课后必须填写，其他教师自主掌握） 应多结合图片或视频，更直观、生动、形象。高层建筑施工 课程教案课题：第二章-桩基施工第2节-挤扩多分支承力盘与多支盘灌注桩施工、夯土灌注桩施工（2课时）教学目标：让学生知道这是新型变截面桩，是在普通灌注桩基础上，在桩身不同部位设置分支和承力盘，或仅设承力盘而成。 教学重难点：1、教学重点：状构造与布置。2、教学难点：桩的施工工艺。教学过程：（分几个环节，写出教学内容的要点及相应的教学方法、教具、案例、黑板画等等，使用课件的另附PPT）

27、挤扩多分支承力盘与多支盘灌注桩施工（一） 桩构造与布置（二）单桩承载力（三）挤扩原理、机具设备与施工工艺（四）施工时注意事项夯土灌注桩施工（1） 施工工艺 （2）方法作业（含口头或书面，动手的或思考的） 课后网上查询相关资料与视频。教学后记（任教一年内教师上课后必须填写，其他教师自主掌握） 应多结合图片或视频，更直观、生动、形象。高层建筑施工 课程教案课题：第三章-大体积混凝土基础结构施工第1、2节-混凝土裂缝、混凝土温度应力计算（2课时）教学目标：让学生知道高层建筑的大体积混凝土在箱型基础或筏型基础的底板都有用到，上部结构也有大体积混凝土，如矩形柱、防辐射结构等。 教学重难点：1、教学重点：

28、裂缝产生原因。2、教学难点：混凝土温度应力计算。教学过程：（分几个环节，写出教学内容的要点及相应的教学方法、教具、案例、黑板画等等，使用课件的另附PPT）大体积混凝土定义：结构断面最小尺寸在80cm以上，水化热引起混凝土内的最高温度与外界气温之差，预计超过25的混凝土。混凝土裂缝：（一）裂缝理论：宏观、微观 （二）裂缝产生原因： 1、由外荷载的直接应力引起； 2、由结构的次应力引起； 3、由变形变化引起（温度、收缩、不均匀沉降、膨胀等） 变形大小与约束强弱均是产生裂缝的原因，其中约束强弱分为外约束（自由体、全约束、弹性约束）和内约束 （三）建筑工程中的大体积混凝土所承受的温差和收缩主要是均匀温

29、差和均匀收缩，这种由外约束应力为主要原因引起的裂缝有两种： 1、混凝土浇筑初期，水泥水化产生大量水化热，使混凝土的温度很快上升 2、混凝土浇筑后数日，水泥水化热基本已释放，混凝土从最高温下降过程引起收缩，再加上水分蒸发、碳化引起的收缩变形受外约束产生温度应力，若该温度应力超过混凝土抗拉强度则引起裂缝 （四）大面积混凝土出现的裂缝按深度分为表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝 （五） 产生裂缝的主要原因有1、 水泥水化热 2、 约束条件 3、 外界气温变化 4、混凝土的收缩变形 混凝土温度应力（一）绝热最高温升与混凝土最高温升值计算 具体计算看PPT作业（含口头或书面，动手的或思考的）绝热最高温升与混凝

30、土最高温升值计算。教学后记（任教一年内教师上课后必须填写，其他教师自主掌握） 让学生记住并理解计算公式，懂得如何运用。高层建筑施工 课程教案课题：第三章-大体积混凝土基础结构施工第3节-防止混凝土温度裂缝的技术措施（2课时）教学目标：对于大体积混凝土结构，为防止产生温度裂缝，在施工前和施工过程中需采取有效的技术措施。 教学重难点：1、教学重点：理解几种技术措施，尤其以控制混凝土的温升为重中之重；理解后浇带。2、教学难点：控制混凝土温升中的本质原因是什么。教学过程：（分几个环节，写出教学内容的要点及相应的教学方法、教具、案例、黑板画等等，使用课件的另附PPT）防止混凝土温度裂缝的技术措施（一）控制混凝土温升 控制措施 选用中低热的水泥品种 利用混凝土的后期强度 掺加减水剂木质素磺酸钙 掺加粉煤灰外掺料 粗细骨料选择 控制混凝土的出机温度和浇注温度 （二）延缓混凝土的降温速率 为防止产生表面裂缝，需做以下几点 给予适当的潮湿养护条件，防止混凝土表面脱水产生干缩裂缝； 使水泥顺利进行水化，提高混凝土极限拉伸值； 使混凝土的水化热降温速率延缓，减小结构计