超高层建筑施工技术

超高层建筑施工技术第1页/共214页一、深基坑工程及逆作法施工广东省规定：对开挖深度超过5米(含5米)的深基坑支护须有专项施工方案设计，必须注明支护有效使用时限，必须完善专家论证及相关单位审批手续。

又按《广东省建筑工程深基坑开挖临时支护工程管理规定》：“开挖深度超过10米或地质条件较复杂的基坑支护设计和施工组织设计，必须由建设单位主持，设计单位、监理单位、施工单位、工程所在地地级市建设行政主管部门和质监站，并聘请有关岩土设计、科研等单位的专家参加评审，最后由工程所在地地级市建设行政主管部门批准”。第2页/共214页1、某工程有三层地下室，基坑面积大，根据地质情况和工程所处地理环境，在基础施工过程中，基坑支护、基坑止水、降排水及基坑土方开挖非常关键。通常做法有：

1）采用钻孔灌注桩加旋喷桩或深层搅拌桩再加锚索形成组合支护结构和止水帷幕方式（顶部可适当放坡以减少工程量）。锚索施工由于受地质及地下水情况的影响较大，成孔和注浆质量的控制相对难度较大。从这个角度来说，控制好锚索成孔和注浆质量对基坑的稳定性将起到决定性作用。同时，在锚索施工中锚索孔将穿透止水帷幕，如果在成孔及注浆时不能对锚索孔进行有效的封堵，则将造成孔口渗漏，影响到止水帷幕的效果，存在安全隐患，易引起基坑长期渗水并冒出流沙，导致基坑四周道路、地下管线甚至建筑物出现开裂、下沉等，造成安全事故。钻孔桩和旋喷桩也有类似问题。因此锚索成孔、注浆、钻孔桩和旋喷桩等工的质量对止水帷幕的成败也将起到重要的作用。第3页/共214页天郎海峰项目，是3层地下室，地上58层；图示为基坑已开挖完毕，基础桩（冲孔桩、静压桩）已施工完成。第4页/共214页天海山色圆项目，同是3层地下室，地上33层。图示为基坑已开挖完毕，基础桩（冲孔桩）已施工完成，底板钢筋正在安装。第5页/共214页2）广东省地下水丰富、流沙严重、周边环境复杂的地段常采用地下连续墙加内支撑方法，即将地下室外墙作为基坑支护结构先施工，虽然造价相对较高，但基坑支护结构及止水效果较好，可以确保基坑工程和周围环境的安全；如果采用正作法施工，内支撑可采用环梁加桁架的方式，可少占基坑施工空间。第6页/共214页第7页/共214页3）超高层建筑工程，若同时具有三层及以上地下室，可考虑逆做法或半逆作法进行施工，即在做地下连续墙的同时做工程桩（钻孔灌注桩）及地下钢管砼柱，然后做好地下室顶板后，可同时往±0.00以下和以上施工。该方法其好处有：①基坑及地下室施工非常安全；②利用地下室各层楼盖作为基坑支护结构内支撑，节省了内支撑的费用；③基坑采用盖挖，并可利用顶板做材料、设备堆场，有利于文明施工；④最大好处是总体施工工期能节约8至10个月，给工程建设带来极大的时间价值，工程提前竣工，提前产生经济效益；⑤从直接费分析来看，虽然地下连续墙造价较高、且地下施工时人工费和机械费会增加，但利用地下室永久性外墙作为基坑支护结构，省掉了临时基坑支护结构费用，同时节省了内支撑的费用，两者直接费是基本持平；但工期提前减少了间接费并加快资金回笼，总体经济效益显著。⑥不足之处是限制基础只能采用钻孔灌注桩，一般不能采用预制管桩，桩基础施工周期长，也不便于采用大型机械进行土方开挖。第8页/共214页2、土方开挖及监测：开挖时应保持支护结构的稳定，确保施工安全。1）土方开挖前，审查承包方基坑开挖施工方案，审查的主要方面有：基坑开挖是否遵循“分层、分区（分块、分段）对称均衡开挖的原则；基坑监测的项目、测点布置、观测方法、观测频率和临界状态报警值、监测结果处理及反馈等是否符合该基坑工程的安全等级要求和现场的具体特点。2）基坑土方开挖施工关系到基坑的稳定性及施工安全，督促施工单位严格按照施工方案进行施工，保证“分层、分区、对称、均衡”开挖。第9页/共214页整个基坑和地下室施工期间要做好基坑支护结构和周围环境的监测，做到信息化施工，并做好应急预案措施。第10页/共214页3、逆作法施工逆作法施工即在土方开挖前，先沿工程周围筑地下连续墙作为永久性地下室外墙同时作为基坑支护结构（见图1），同时在建筑物内部做框架支柱、灌注桩或临时支柱。然后开挖第一层土方到地下室顶板底面或负一层板底面标高，浇筑该层的楼盖，以利用其作支撑系统。按照上述方法继续向下开挖并向下逐层施工。同时在已完成的地面负一层楼盖处，向上逐层进行结构施工。这就是逆施法施工的基本原理。如图2所示。逆作法可分为全逆作法、半逆作法和部分逆作法。逆施法施工的优点是利用地下室工程的梁板作支撑，因为其刚度很大，从而使支护结构的变形小，同时节约了支撑的花费；它可以上下同时施工，交叉作业，缩短工期；利用顶板作为材料堆场，并进行盖挖，有利于文明施工。但是它造成了挖土施工比较困难，而且地下室梁板与墙柱的接头很多，施工工序多，造成工效较低。第11页/共214页

地下连续墙（a）成槽（b）插入接头管（c）放入钢筋笼（d）浇筑混凝土图1地下连续墙形成过程示意图1-已完成的单元槽段；2-泥浆；3-成槽机；4-接头管；5-钢筋笼；6-导管；7-混凝土第12页/共214页（一）地下连续墙施工工艺①导墙施工②挖槽、清槽③清槽④下放接头管、钢筋笼⑤水下混凝土浇筑第13页/共214页

（二）逆作法施工

图2逆作法施工工艺1-地下连续墙；2-钻孔灌注桩中间支承柱第14页/共214页第15页/共214页

对于局部岩层较浅、连续墙嵌固深度较短以及电梯坑位置挖深较深的情况,采用局部留土反压的方法来解决第16页/共214页

支承柱在底板以上部分多采用钢管混凝土或H型钢作柱身，以便于与地下室的梁、板等构件连接。底板以下部分一般采用混凝土灌注桩，做为支承柱的基础。以采用钢管混凝土为例，其施工工艺如图3所示。

（a）（b）（c）图3支承柱施工（a）反循环钻孔；（b）吊放钢筋笼、浇筑混凝土；（c）浇筑自凝混凝土1-补浆管；2-护筒；3-钻机；4-排浆管；5-混凝土导管；6-定位装置；7-泥浆；8-钢管柱；9-自凝泥浆；10-混凝土柱第17页/共214页逆作法施工步骤大致如下:(1)施工地下室四周的地下连续墙,其墙厚800mm,深度为嵌入中风化岩内2m,墙段接头为刚性连接;(2)吊装圆钢管混凝土柱及带约束拉杆异形钢管混凝土柱的钢管,钢管最长达20-30m,重达20t,随后用高抛砼技术结合或下导管加高频振动棒振法一次性完成管内的混凝土浇筑;(4)利用四周地下连续墙挡土,开挖地下一层土方,然后利用地面支模,施工地下一层的梁板,完成地下一层的楼盖结构,形成四周连续墙的第一道水平支撑;(5)以地下一层为基准层,同时向上及向下进行施工,向上施工剪力墙核心筒、首层楼盖结构以及上部结构,向下挖去地下二、三层的土方;(6)完成地下三层楼盖结构施工,形成四周连续墙的第二道水平支撑;(7)开挖地下四、五层土方,完成后进行补挖高层结构的尚余部分桩和浇筑地下室底板结构及桩台,从而与地下连续墙形成完整的地下室外壳结构。同时,在地下三层楼盖上支模施工地下二层楼盖结构;(8)利用地下室底板支模施工地下四层楼盖结构,同时,施工核芯筒剪力墙及地下连续墙衬墙。在开挖地下二、三层及地下四、五层土方时,由于是“两层一挖”,而柱网尺寸又较大,创造了足够的空间尺度,采用大型挖掘机械也十分灵活自如,最多时有6台机械同时作业,土方则通过预留垂直出口,以大吊斗装卸运出地面。根据桩端持力层承载力不高的特点,选用了最大直径为6m的6～8m长的大口径人工挖孔桩并按短墩设计。同时为配合逆作法施工及节省材料,采用了在大桩内先施工小直径桩待五层地下室开挖完成后才完成大直径桩的“套桩施工法”。第18页/共214页带约束拉杆异(方)形钢管混凝土柱第19页/共214页钢管高强混凝土柱的现浇梁柱节点第20页/共214页第21页/共214页槽段其中采用“工型”和“王型”钢板刚性接头。地下连续墙与楼板、底板、梁和内壁墙的连接均采用固接，在墙内预埋双层钢筋；地下连续墙与钢筋混凝土梁的连接采用预埋钢梁盒；与内壁墙的连接采用预留胡须筋的方式。在逆作法施工中，前期施工的柱与后期的底板连接位置的防水处理是地下室底板中防水处理中的一个关键问题。采用在桩承台至底板面之间，把柱截面每边加大300，经过构造配筋处理后再加上止水钢板，使地下水不能直接从底板与柱的连接位置渗入。进一步提高地下室底板的防水能力。第22页/共214页

二、高大支模及转换层施工

高支模施工：根据住建部发布《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建[2009]87号）和模板规范（JGJ162-2008）的实施，除编制专项施工方案外，还须组织专家组进行论证审查。在地下室、裙楼、大堂、多功能大厅等处都有可能涉及高支模，针对高支模应对措施是必须编制专项施工方案，对以下内容提出明确控制措施和方法：1）模板体系必须经过严格计算，包括荷载、抗压、强度、刚度、稳定性以及基础计算和验算，确保结构本身及结构施工安全；2）必须进行专项备案和专家论证；3）加强验收，即对每个部位、环节实行严格验收；4）加强维护和保护；5）加强施工过程的旁站观察；6）做好技术及安全交底；7）控制拆模时间。第23页/共214页

1、整体思路

模板支撑设计计算出自于脚手架设计计算，但它与脚手架有较大的差别；一是承受垂直荷载大；二是在施工中输送、倾倒、振捣混凝土作业会增加垂直、水平荷载，使它产生较大的振摆；三是它无连墙杆牵拉约束摆动，这对模板支撑稳定，尤其是对高支模稳定很不利。

高支模坍塌事故都是失稳破坏造成的，而且都是先从局部垮塌，使钢筋混凝土牵动模板支撑往垮塌处倾倒，造成大面积坍塌。因此，要针对高支模承受荷载和结构特点，增大荷载分项系数，设置水平拉杆、剪刀撑、斜撑加固，以提高高支模的稳定强度。第24页/共214页

某八层转换层大梁截面最大为600×2400,在混凝土浇筑时垂直、水平荷载大,需对其侧面、底部支撑进行验算。同时因其底部直接支撑在楼面上，按模板工程施工要求，上层梁、板施工时，下面两层楼板支撑不可拆除，因此须对6、7层梁、板支撑和5层楼面进行验算，确保现场施工安全。第25页/共214页

2、构造设计

（1）转换层大截面梁模板及支撑体系设计1）模板：梁底模、侧模均采用18mm厚的覆膜胶合板；2）背楞：梁底模板底楞、侧模竖楞均采用50mm×100mm的木方，底楞间距250mm，架设在支撑体系顶端纵向连系杆上；侧模竖楞间距300mm，采用间距400的φ48×3.5的双钢管夹牢；3）对拉螺杆：采用φ12的圆钢制作，横向间距600mm，纵向间距400mm；4）支撑体系：采用φ48×3.5的钢管搭设，梁底部立杆间距300mm,排距500mm；板底立杆间距900mm，排距1000mm，横杆步距1500mm。第26页/共214页第27页/共214页

3、模板及其支撑体系验算

（1）8层转换层大截面梁高支模验算1）侧模计算A、模板侧压力计算新浇混凝土作用模板的最大侧压力取下列二式中的最小值:式①:

式②:式中：

—混凝土重力密度，取24KN/m2；

—混凝土初凝时间，按4h计算；

第28页/共214页—混凝土浇灌速度，为减小模板的侧压力，混凝土采用分层浇筑，控制混凝土的浇筑速度在4m/h以内。

—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度,其最不利位置为侧模最下方，按2.4m计算；

—外加剂影响修正系数，本工程所用混凝土掺入适量外加剂，取1.2；

—混凝土坍落度影响修正系数，工程采用泵送商品混凝土，混凝土坍落度为110mm~150mm，按1.15计算。则:=0.22×24×4×1.2×1.15×=58.29KN/m2=24×2.4=57.6KN/m2取二者最小值，得新浇混凝土对模板最大侧压力为57.6KN/m2。第29页/共214页B、对拉螺杆计算采用Ф12对拉螺杆，横向间距600mm，纵向间距400mm，则每根对拉螺杆承受的拉力为：P=57.6×0.6×0.4=13.824KN；其拉应力为:=13.824×1000÷（3.14×62）=122.293N/mm2＜=210N/mm2；能够满足施工要求。第30页/共214页C、模板验算

强度验算

侧模后竖楞间距300mm，模板宽度取1000mm，可简化为3跨计算，则模板计算简图为：第31页/共214页最大弯矩位于中间支座处，M0==57.6×0.32÷10=0.52KN·m模板截面抵抗矩：W===54000mm3模板应力：=0.52×106÷54000=9.63N/mm2＜fm=13N/mm2能够满足施工要求剪力验算最大剪力位于1、3跨中间支座处V=0.6ql=0.6×57.6×0.3=10.37KNmax=3V/2bh=3×10370÷（2×1000×18）=0.86N/mm2＜fv=1.4mm2能够满足施工要求

第32页/共214页挠度验算=1000183/12=486000=57.6×300/(150×10000×486000)=0.64mm=300/400=0.75mm>=0.64mm能够满足施工要求。

第33页/共214页D、竖楞计算

强度验算

竖楞后钢管间距400mm，共5跨，可简化为3跨计算，其计算简图如下：第34页/共214页最大弯矩M0==17.28×0.42÷10=0.276KN·m竖楞采用宽50mm、高100mm的木方，其截面抵抗矩：W===83333mm3竖楞应力为：=0.276×106÷83333=3.31＜fm=13N/mm2能够满足施工要求。第35页/共214页剪力验算V=0.6ql=0.6×17.28×0.4=4.15KNmax=3V/2bh=3×4150÷（2×100×50）=1.25N/mm2＜fv=1.4mm2能够满足施工要求。挠度验算=50×1003/12=4166666=17.28×400/(150×10000×4166666)=0.07mm=400/400=1.0mm>=0.07mm能够满足施工要求。第36页/共214页2）底模计算A、荷载计算模板自重:2.7KN/m2新浇混凝土自重：24×2.4=57.6KN/m2钢筋自重：1.5×2.4=3.6KN/m2施工人员及设备荷载：2.5KN/m2振捣混凝土荷载：2.0KN/m2倾倒混凝土荷载：6.0KN/m2荷载设计值：1.2×(2.7+57.6+3.6)+1.4×(2.5+2.0+6.0)=91.38KN/m2第37页/共214页B、模板验算强度验算模板底楞间距250mm，模板宽度600mm，简化为3跨计算，计算简图如下：第38页/共214页最大弯矩M0==54.83×0.252÷10=0.343KN·mW===32400mm3=0.343×106÷32400=10.58＜fm=13N/mm2能够满足施工要求。剪力验算V=0.6ql=0.6×54.83×0.25=8.22KNmax=3V/2bh=3×8220÷（2×600×18）=1.14N/mm2＜fv=1.4mm2能够满足施工要求。挠度验算=600×183/12=291600=54.83×250/(150×10000×291600)=0.49mm=250/400=0.625mm>=0.49mm能够满足施工要求。第39页/共214页C、底楞验算强度验算底楞采用3根钢管顶撑，则其计算简图如下：第40页/共214页最大弯矩位于中间支撑处，M0==22.85×0.32÷8=0.206KN·mW===83333mm3底楞应力为：=0.206×106÷83333=2.47＜fm=13N/mm2能够满足施工要求。剪力验算V=0.6ql=0.6×22.85×0.3=4.113KNmax=3V/2bh=3×4113÷（2×100×50）=1.234N/mm2＜fv=1.4mm2能够满足施工要求。第41页/共214页挠度验算=50×1003/12=4166667=22.85×300/(150×10000×4166667)=0.032mm=300/400=0.75mm>=0.032mm能够满足施工要求。第42页/共214页D、钢管验算强度验算竖向钢管排距500mm，则支承模板底楞木的钢管计算简图如下:第43页/共214页最大弯矩位于中间支座处，大小为：Mmax=0.286FL=0.267×6.85×0.5=0.914KN·m钢管截面抵抗矩W=5.08×103mm3钢管应力=0.914×106÷（5.08×103）=179.92＜=205N/mm2

能够满足施工要求。剪力验算最大剪力位于中间支座处，大小为：Vmax=1.267×6.48=8.21KN钢管截面积为：489mm2=8.21×103÷489=16.79N/mm2＜fv=125mm2能够满足施工要求。第44页/共214页挠度验算钢管截面惯性矩=12.1910,弹性模量=2.110。

最大挠度为：=1.883×6.48×103×5003/(100×2.1×105×12.1910)=0.60mm＜=500/400=1.25mm

能够满足施工要求。第45页/共214页3）支撑验算A、强度验算

钢管间距为500mm×300mm，竖向荷载为91.38KN/m，作用于每根钢管上的竖向力F=91.38×0.3×0.5=13.71KN按强度计算，支柱的受压应力为：σ=N/A=13710/489=28.04N/mm2＜=205N/mm2B、稳定性计算已知钢管净截面积A=489mm2，钢管回转半径i=15.78mm，大横杆间距1500mm。长细比

λ=L/i=1500/15.78=95查相关表得轴心受压构件的稳定系数φ=0.676则σ=N/φA=13710/(0.676×489)=41.48N/mm2<ƒ=205N/mm2

能够满足施工要求。第46页/共214页（4）转换层下部结构支撑验算根据模板工程施工要求，上层梁、板施工时，下面两层楼板支撑不可拆除，6层、7层模板及支撑体系未拆除，8层转换层大梁通过支撑体系将荷载分别传递到7层、6层和5层楼面上，5层梁、板下部支撑已拆除，需对其楼板结构进行验算。同时需要对7层和6层的支撑体系进行验算。因在荷载传递过程中，由于7层和6层梁、板已经达到一定强度，故可在传递过程中卸去部分荷载，而6、7层支撑体系完全相同，故对于支撑体系只需验算7层梁、板支撑即可。第47页/共214页1）7层梁、板支撑计算7层支撑立杆间距900mm,排距1000mm,水平杆间距1500mm。查表取得7层楼板荷载传递系数0.45。则7层支撑荷载为：0.45×91.38=41.12KN/m2每根立杆承受的荷载为41.12×1.0×0.9=37.008KNA、强度验算σ=N/A=37008/489=75.68N/mm2＜=205N/mm2B、稳定性计算已知钢管净截面积A=489mm2，钢管回转半径i=15.78mm，大横杆间距1500mm。长细比

λ=L/i=1500/15.78=95查相关表得轴心受压构件的稳定系数φ=0.676则σ=N/φA=37008/(0.676×489)=111.9N/mm2<ƒ=205N/mm2

能够满足施工要求。第48页/共214页2）5层楼面验算查表取得6楼板荷载传递系数为0.3，故5层楼板承受的荷载为：41.12×0.3=12.34KN/m2；5层楼板为150厚C40混凝土，内配φ10@200的双向钢筋，5层次梁间距为2800mm，取1m宽楼板进行计算：楼板承受最大弯矩为M0==9.68KN·m其能承受最大弯矩为：W==13.5×1000×30×(120-30/2)=42.5KN·m能够满足施工要求。第49页/共214页

4、模板及支承架材料要求

（1）模板、木方材料要求1）采用的模板厚度必须达到设计要求，面层无破损和断裂现象。2）采用的木方（搁栅）必须无朽烂和霉变，棱角方正，截面尺寸满足设计要求，无严重翘曲现象。3）木方（搁栅）等的含水率必须小于15%，模板、木方（搁栅）等的存放保管时必须间隔通风，上面做到防雨覆盖。4）进场的模板、木方（搁栅）必须经过验收，质量符合要求的才可使用。第50页/共214页（2）钢管支撑架材料要求1）支撑钢管要求按国家标准《直缝电焊钢管》或《低压流体输送用焊接钢管》中规定的3号普通钢管，其质量应符合国家标准《碳素结构钢》中Q235-A级钢的规定。φ48钢管的壁厚为3.5mm。2）采用的钢管不得有严重锈蚀和损伤以及孔洞，并严禁使用有弯折痕和翘曲严重的钢管；钢管必须有良好的防腐处理。3）支撑架采用的必须是可锻铸铁制作的扣件，其材质必须符合国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定。4）支撑架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏。5）使用的φ48支撑钢管架的钢管和扣件进场时必须进行逐根逐个验收，符合要求后才可使用。6）对进场的钢管和扣件必须进行抽样检测，如达不到要求时，必须对原设计进行复核调整。第51页/共214页

5、主要施工方法

（1）按梁的纵向轴线定出梁二侧支撑立杆的位置，然后布置现浇板立杆，梁、底水平钢管搭设按千分之二起拱。（2）搭设时与梁纵向平行的水平抬模钢管在上，与梁纵向垂直的水平抬模钢管在下，水平杆步距小于2m。（3）支撑立杆接长使用接轧，严禁使用转轧接长支撑立杆。（4）搭设时按设计要求在支撑立杆底垫好槽钢或木板基础垫。（5）支撑立杆近地面处均设置扫地杆，且离地距离200mm。同时按规范规定设置垂直和水平剪刀撑。（6）抬模架完成后，进行抬模架支撑系统检查，要满足稳定、强度、刚度好，上搁置方木楞间距250mm，最后上面安装梁底模板。模板拼缝严密，防止混凝土浇筑时漏浆。第52页/共214页（7）构造要求：支撑架每根立杆底部设置底座或垫板；支撑架必须设纵横向扫地杆；支撑架立杆接长必须采用对接扣件连接，并应错开布置，二根相邻立杆的接头不应设置在同一步内，同一步内隔一根立杆的二个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm，各接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3。支撑架每根立杆必须垂直，垂直偏差不大于15mm。立杆采用可调底座时，底座丝口伸出的长度不得超过200mm，超过时必须采取可靠措施固定。支撑架的四边与中间每隔四排立杆设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连续设置。高于4m的支撑架，其二端与中间每隔四排立杆从顶开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。第53页/共214页6、转换大梁施工：超高层建筑一般均有转换层，设置转换大梁，针对转换大梁施工，除编制专项施工方案明确控制措施和方法外，建议：

1）如果设计允许，可采用分层浇筑，分层时特别注意界面设置抗剪槽和抗剪钢筋，砼浇筑时注意控制按水平分层均匀进行，并且控制下层砼强度达到设计强度70%后方可进行上层砼浇筑。

2）如果设计不允许，要特别注意支撑设置和计算，也可采用桁架支撑。

3）属于大体积砼，注意控制砼内外温度，一方面要采取措施（比如使用高效减水剂及一级粉煤灰）降低水化热，另一方面注意外侧保温（比如在模板内侧垫塑料薄膜、模板外侧包两层麻袋等）保持砼外表温度和湿度。第54页/共214页

转换大梁模板外包麻包保温第55页/共214页转换层结构分段浇筑高度（叠合梁原理施工）

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三、超高层泵送混凝土技术和塔吊技术

（一）超高层泵送混凝土技术（1）泵送混凝土施工的重点及应对措施工程一般均采用商品混凝土，混凝土的输送采用泵送为主，塔吊运输为辅。1）重点A、可能有许多基础梁截面尺寸大，尤其是核芯筒的承台尺寸大，加上底板，属大体积混凝土的施工，在施工过程中应采取措施防止温度裂缝的产生。根据设计要求，为确保混凝土质量，承台、基础梁、底板须一起浇筑，不留施工缝（除设计要求施工缝和后浇带除外），故在浇筑此部位的混凝土时，应采取针对性有效的施工和技术措施以控制裂缝的产生，确保承台、底板、基础梁混凝土的自身密实性，保证底板层不发生开裂等质量通病，杜绝结构混凝土发生渗漏水现象。第58页/共214页B、地下室可能有超长且厚度达600mm及以上的外墙、底板可能厚500mm以上，必须采取相应措施以确保外墙和底板不出现裂缝和渗水现象。C、高柱可能较多，要保证高柱的质量。D、柱、墙可能有C50及以上的高强混凝土，如何配制高强混凝土，如何保证高强高性能混凝土的施工质量。E、工程可能有型钢剪力墙、型钢大梁和柱，在浇筑混凝土时如何保证型钢组合钢结构混凝土的质量，必须采取相应措施以确保施工质量。F、框架大梁的施工，也是一个重点，必须采取相应措施，方可确保施工质量和安全。第59页/共214页2）应对措施A、大体积混凝土的施工，略。B、对于型钢组合钢结构混凝土的质量，浇筑混凝土应注意以下措施，以保证施工质量：①由于型钢混凝土柱、墙为结构重要部位，应采用质量稳定的预拌商品混凝土。②对于柱、墙内有型钢的部分，构件内由钢筋、型钢、预应力筋组成，构件内空隙较小，组成复杂，故为保证型钢混凝土柱、墙混凝土浇筑质量，型钢混凝土柱、墙混凝土单独浇筑，施工缝留在梁底下50mm，柱或剪力墙混凝土采用塔吊吊运。混凝土浇筑前应先填入50-100mm厚且与混凝土配合比相同的减石子混凝土。混凝土自由倾落高度不得大于2m，否则应用软管溜下混凝土。混凝土浇筑时应在型钢柱两侧同时下料,混凝土浇筑的分层厚度控制在500mm以内，同时用标尺杆严格控制。由于型钢混凝土柱内的钢筋较密，应使用Φ30高频振捣棒，振捣时振捣棒不得碰撞型钢柱，分层振捣，每次振捣时间不得超过20S，待表面泛浆不再下沉，气泡溢出即可，严禁过振。当上层混凝土振捣棒应插入下层混凝土50—100mm。第60页/共214页③对于管状型钢柱，在浇筑混凝土前，钢管侧壁应留置放气孔，以保证管内混凝土的密实性，在浇筑混凝土时应保证管内混凝土高于管外混凝土。钢柱混凝土浇筑示意图：第61页/共214页C、对于高柱采用两次浇筑，柱与梁原则分开浇筑，施工缝留在梁底下50mm,高柱采用串筒或导管浇筑混凝土的方法，分次浇筑时，每次浇筑混凝土均浇至顶层模板口以下200mm，拆除柱模时，保留顶层模板不拆。这样，可使施工缝处混凝土光滑平整，不流淌水泥砂浆，避免施工缝部位的通病——“裙子现象”。高柱除了混凝土浇筑需注意，模板的支撑要特别注意，需对模板支撑体系应进行验算，并经单位总工程师及监理工程师审批后严格按方案执行。第62页/共214页3）混凝土原材料的质量要求混凝土的输送采用泵送为主，塔吊运输为辅，故配料应按照泵送混凝土工艺配料。A、地下室底板、承台、基础梁可能为S6以上抗渗混凝土，其中要求掺入普通硅酸盐水泥，混凝土中尽可能减小水泥用量，合理选用减水剂，最大水灰比为0.40，最小水泥用量为300kg/m3，铝酸三钙含量≤8%，最大氯离子含量0.06%，最大碱含量为3kg/m3。降低砂率（应控制在38%以下），地下室底板、外侧墙均需要采用微膨胀混凝土，要求7天的限制膨胀率为0.03%（在水中），同时要求混凝土三个月的限制膨胀率应大于-0.02%（在空气中）。一般膨胀剂的掺入量为水泥用量的10-12%。其余部位的混凝土要求水灰比≤0.55，最大氯离子含量≤0.06%，最大碱含量不大于3kg/m3，最小水泥用量为300kg/m3。第63页/共214页B、水泥进场应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，同时要提供水泥的出厂合格证和出厂检验报告，进场后应对其强度、安定性及其它必要的性能指标进行复验，其质量必须符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175等的规定，水泥应使用散装水泥。C、混凝土中掺用的外加剂，应选用质量性能稳定、适宜泵送的外加剂。外加剂的压力泌水、减水率、凝结时间、坍落度保留值等指标应满足混凝土泵送施工要求，应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076、《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003等的规定。外加剂应有产品说明书、出厂检验报告及合格证、性能检测报告，进场应取样复验合格，有害物含量检测报告应由法定检测部门出具，并应检验外加剂与水泥的适应性。D、混凝土在选用粉煤灰时，掺合料的质量应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596等的规定，掺合料的掺量应通过试验确定，一般不宜超过水泥用量的30%，掺合料应有出厂合格证及出厂检测报告，进场后应取样复验合格。第64页/共214页E、普通混凝土在选石子时，应注意石子粒径与输送管的管径之比，对于泵送高度在50m以下时，对碎石应不大于1：3，对卵石不大于1：2.5；对于泵送高度在50m到100m时，宜为1：3至1：4；对于泵送高度在100m以上时，宜为1：4至1：5。骨料颗料应级配良好，石子进场后应取样复验合格，所用的粗、细骨料的质量应符合国家现行标准《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》JGJ53的规定。F、普通混凝土在选砂子时，砂品种及质量符合国家现行标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ52的规定，砂宜采用中砂，砂的细度模数为2.3到3.2，粒径在0.315mm以下的细料所占的比例不应小于15%。混凝土的含砂率宜在38%以下，砂进场后应取样复验合格，合格后方可使用。G、拌制混凝土宜采用饮用水，当采用其它水源时，水质应符合国家现行标准《混凝土拌合用水标准》JGJ63的规定。第65页/共214页H、根据有关规定，凡用于工程的混凝土其水泥、外加剂、掺合料及砂、石等材料必须有法定检测单位出具的碱含量或集料活性检验报告，并符合要求。L、所用的材料必须经检验合格后，方可使用。M、依据现行国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325的要求，砂、石、水泥、商品混凝土应有法定检测单位出具的放射性能检测报告，并应符合设计要求和环境控制规范要求。混凝土外加剂中释放氨的限量应符合现行国家标准《混凝土外加剂中释放氨的限量》GB18588的规定。N、严格对商品混凝土供应厂家的实力、信誉等进行考察和评价，确保混凝土施工质量的优良和施工的顺利进行。第66页/共214页4）混凝土的浇筑方法混凝土的输送采用泵送为主，塔吊运输为辅，如承台、底板、基础梁、梁板混凝土采用泵送浇筑，对结构柱、剪力墙混凝土采用泵送与塔吊相结合浇筑方式施工。5）混凝土浇筑施工准备混凝土浇筑是一项连续性要求很高的工作，事先一定要作好施工准备工作，主要从以下几个方面着手：A、混凝土结构构件浇筑前应对模板、钢筋、预埋件（特别要注意型钢柱、型钢梁部位）的位置、标高、轴线、数量及牢固情况和各种管道、线路安装进行综合检查，并已进行隐蔽验收，确保其准确无误。B、浇筑前应清除模板内垃圾、木片、刨花、锯屑、泥土等杂物，确保模板内干净，钢筋上的污染物应清除干净。C、检查支撑系统是否稳定，刚度是否达到要求，支架与模板结合处出现变形应及时调正；校正已变形和移位的钢筋。第67页/共214页D、木模应浇水润湿，并将缝隙塞严，以防漏浆。E、各种施工机械、设备完好，无故障。F、组织施工班组进行质量和安全技术交底，班组必须熟悉图纸，明确施工部位的各种技术因素要求（混凝土的浇筑线路、强度等级、抗渗等级、初凝时间等）。做好劳动力安排、交接班制度、工种协调配合等施工组织安排，做好安全设施检查、安全交底工作。G、与供水、电部门联系，避免水电供应中断，了解天气变化情况，准备防雨、防台风措施，作好各项应急应变工作准备。H、为保证混凝土浇筑前相关工序均符合要求，应建立在混凝土浇筑施工前各专业会签和混凝土浇筑申请制度。经监理工程师签字确认后，方可组织混凝土的施工。第68页/共214页（2）混凝土浇筑施工工艺1）混凝土浇筑一般要求A、在混凝土浇筑过程中，应控制好混凝土的均匀性和密实性。混凝土拌合物运至浇筑地点后，应立即浇筑入模。混凝土在运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。B、加强商品混凝土的验收制度，应严格控制混凝土的坍落度、和易性和输送混凝土的时间，严防混凝土产生离析现象。并作好如下记录：①混凝土强度等级是否符合本次混凝土浇筑要求；②运料车到达的日期和时间；③运料车的车牌号和车场的名字；④浇捣混凝土完成浇捣的时间；⑤混合料的品种；使用外加剂，其种类、名称和数量；⑥浇筑混凝土的位置；⑦是否从本次混凝土中采集立方体试块或同条件养护试块；⑧设计规定和现场实际的塌落度情况。第69页/共214页C、派专人护筋护模及各专业的预埋件。各专业预埋件：各专业工程施工人员应负责保护好各自的预埋件，防止在混凝土浇筑过程中，被施工人员踩坏或移位，发现有此现象应及时予以纠正修复。D、混凝土浇筑过程中应在板筋上架马凳铺设脚手板走道，不得在板筋上行走，以防止板筋被踩弯和偏位，发现钢筋偏位及时调正。E、有主次梁的楼板，宜顺着次梁方向浇筑，施工缝应设在梁、板1/3跨度范围内。F、在浇筑竖向构件时，应先浇筑50～100mm厚与混凝土同强度等的水泥砂浆，以防漏浆，保证竖向构件脚底不漏浆，减少出现因漏浆而交的蜂窝和麻面现象。第70页/共214页2）混凝土的浇筑及注意事项A、对于非钢骨混凝土的梁板与柱墙，为达到高层建筑工程的抗震效果，按照施工时尽量少留施工缝的原则，梁板与柱墙一起浇筑，浇筑方法应由一端开始用“赶浆法”，即先浇筑梁，根据梁高分层阶梯形浇筑，当达到板底位置时再与板的混凝土一起浇筑，随着阶梯形不断延伸，梁板混凝土浇筑连续向前进行。对于梁板与柱墙一起浇筑的混凝土，梁板与柱墙相接的核芯区在柱、墙边应用钢丝网进行封堵来区分高低标号混凝土。浇筑示意图如下：第71页/共214页第72页/共214页B、对于工程稍大一些梁，在浇筑梁时应注意浇筑与振捣必须紧密配合，第一层下料慢些，梁底充分振实后再下第二层料，用“赶浆法”保持水泥浆包裹石子向前推进，每层均应振实后再下料，梁底部位应振实，振捣时不得触动钢筋及预埋管线、预埋件等。C、对于需浇筑的框架柱，应严格控制模板的加固是否到位，严防有涨模和坍蹋现象发生。D、混凝土自吊斗口下落的自由倾落高度不宜超过2m，超高时，必须加设串筒。E、由于梁、柱节点处钢筋较密，且此部位的板厚标高不易控制，因此在绑扎梁柱节点处的钢筋时，在符合设计的要求下，应进行适当的调整箍筋的高度和主筋尽量减少钢筋的重叠措施，同时考虑到有部分柱子钢筋直径较大、较密，在无法用φ50的振动棒的振密实的情况下，必须采用小直径的振动棒进行振捣密实。第73页/共214页F、一般梁、板应同时浇筑，浇筑方法应由一端开始用“赶浆法”，即先浇筑梁，根据梁高分层阶梯形浇筑，当达到板底位置时再与板的混凝土一起浇筑，随着阶梯形不断延伸，梁板混凝土浇筑连续向前进行。G、浇筑板混凝土的虚铺厚度应略大于板厚，用平板振动器垂直浇筑方向来回振捣，并用铁插尺检查混凝土厚度，振捣完毕后用木抹子抹平。施工缝处或有预留埋件及插筋处用木抹子找平。浇筑板混凝土时严禁用振捣棒铺摊混凝土。H、楼梯段混凝土自下而上浇筑，先振实底板混凝土，达到踏步位置时再与踏步混凝土一起浇捣，不断连续向上推进，并随时用木抹子（或塑料抹子）将踏步上表面抹平。I、柱子混凝土应一次浇筑完毕，如出现意外，需留施工缝时应留在基础的顶面、主梁下面。柱混凝土应分层振捣，使用插入式振动器的每层厚度不大于500mm，并边投料边振捣（可先将振动棒插入柱底部，使振动棒产生振动，再投入混凝土），振动棒不得触动钢筋和预埋件。除上面振捣外，下面要有人随时敲打模板。在浇筑柱混凝土的全过程中应注意保护钢筋的位置，要随时检查模板是否变形、位移、螺栓和拉杆是否有松动、脱落、以及漏浆等现象，并应有专人进行管理。第74页/共214页J、浇筑完毕后，应随时将伸出的搭接钢筋整理到位，以便下一层或下一工序连接。K、在浇筑屋面梁板混凝土时，必须重视混凝土的施工质量，浇捣必须密实，确保屋面梁板不产生开裂和渗水现象。L、后浇带处的混凝土一般在两个月后浇灌，且宜用强度等级高一级的混凝土或用同等级膨胀混凝土浇灌。地下室顶板及楼板，板带内的钢筋先做分离处理，浇筑板带混凝土前将两侧分离钢筋加焊，后浇带处的梁钢筋混凝土可连通，如下图所示：第75页/共214页第76页/共214页M、地下室水平施工缝浇筑混凝土前，应将其表面浮浆和杂物清除，先铺净浆，再铺30-50mm厚的1：1水泥砂浆或涂刷混凝土界面处理剂及并及时浇筑混凝土。N、地下室底板与外墙板交接处的施工缝应在距离底板面500mm左右较合适在浇筑地下室外墙，事先需安装好止水钢板后，才能浇筑混凝土，外墙的施工缝留在基础梁（或结构梁）面上来500mm，见下图：第77页/共214页第78页/共214页O、肋形楼盖应沿着次梁的方向浇灌混凝土，其施工缝应留置在次梁跨中的1/3区段内；如浇灌平板楼盖，施工缝应平行于板的短边。P、钢筋混凝土柱、墙的施工缝通常设在楼层梁下及板面处。3）泵送混凝土浇筑顺序及机械设备的选用A、当采用输送管输送混凝土时，应由远而近浇筑；B、同一区域的混凝土，应先竖向结构后水平结构的顺序，分层连接浇筑。C、当不允许留施工缝时，区域之间、上下层之间的混凝土浇筑间歇时间，不得超过混凝土的初凝时间。D、由于工程属超高层建筑，故选用泵机时，应注意泵送高度。第79页/共214页4）插入式振动器的使用要点A、作业时，要使振动棒自然沉入混凝土，不得用力猛插，宜垂直插入，并插到尚未初凝的下层混凝土中50～100mm，以使上下层相互结合。B、振动棒各插点间距应均匀，插点间距不应超过振动棒有效半径的1.25倍，最大不超过50cm。振捣时，应注意“快插慢拔”的操作方法，确保构件振捣密实。C、振动棒在混凝土内振捣时间，每插点约20～30s，见到混凝土不再显著下沉，不出现气泡，表面泛出水泥浆和外观均匀为止。振捣时应将振动棒上下抽动50～100mm，使混凝土振实均匀。D、作业中要避免将振动棒触及钢筋、芯管及预埋件等，更不得采取通过振动棒振动钢筋的方法来促使混凝土振实；作业时振动棒插入混凝土中的深度不应超过棒长的2/3～3/4，更不宜将软管插入混凝土中，以防水泥浆侵蚀软管而损坏机件。E、振动器不得在初凝的混凝土上及干硬的地面上试振。第80页/共214页（3）高强混凝土工程重点和难点的解决方案（A）高强混凝土的应对配制措施配制高强混凝土需解决的技术问题1）低水灰比,大坍落度。由于混凝土在低水灰比的情况下,坍落度很小,甚至没有坍落度,致使其成型和捣实都很困难,无法满足搅拌站及泵送需要,为此,在配制高强混凝土时,需解决在低水灰比的情况下,增大坍落度问题。2）坍落度损失问题。预拌的商品混凝土，施工工地往往与搅拌站相距很远，要把混凝土从搅拌站运到工地需用较长的时间。混凝土在运输的过程中，其坍落度随时间的增加而减小，这对高强混凝土来说无疑又增加了难度。3）混凝土可泵性问题。高强度混凝土常用于高层建筑,高强和泵送几乎是不可分割的，所以对高强混凝土要解决混凝土可泵送的要求。关键是合理掺入一种高性能的外加剂。以解决混凝土可泵送的要求。第81页/共214页（B）高强混凝土的配制和试验1）水泥配制高强混凝土采用的水泥最好是强度高且同时具有良好的流变性能，对于高达C50以上的高强混凝土，水泥可采用P.O42.5及以上强度的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水尼，水泥标号配备的原则应是相对应混凝土强度等级的0.9-1.5倍，水泥用量必须控制在500-700Kg/m3范围，水泥中铝酸三钙[3CaO·Al2O3]的含量小于8%为好，并且应和目前所使用的外加剂有良好的相容性,同时需综合考虑水泥的水化热高、需水量大、水泥和高效减水剂相容性差、易导致混凝土抗裂性能的降低等问题。另外配制高强混凝土配比时对水泥要进行对比和反复的物理力学性能试验,综合考虑水泥的初凝时间、终凝时间、抗压强度等因素。第82页/共214页2）粗、细集料骨料的性质与混凝土性质密切相关，骨料的强度、孔结构、颗粒形状和尺寸、骨料的弹性模量等都直接影响该混凝土的相关性质。大体上，混凝土强度上限随石料的强度成正比例提高。因此在配制高强混凝土时，对骨料的选择和要求是比较严格的，粗骨料多采用坚固石灰岩（抗压强度100～120Mpa）和花岗岩（抗压强度120～140MPa），颗粒大小应选用小粒径骨料，粒度分布应尽可能达到密实填充，这是因为小粒径的粗骨料与水泥浆接触界面相对狭窄，过渡层更窄，其间不易形成大的缺陷，故在配制高强混凝土时宜试验选用10～25mm连续级配的碎石较好。细骨料应选用洁净的、颗位接近圆形的天然中粗河砂，细度模数应在2.5～3.0为好，同时，砂的级配应当好，大于5mm和小于0.31mm的数量宜少，否则级配较差，使得成型的混凝土强度偏低，最好在0.5～0.6mm之间，累计筛余大于70%，0.315mm累计筛余达到90%，0.15mm累计筛余率达98%，此外，砂需尽可能的降低含水率，采遥天然砂应较人工砂需水量小，对硬化后期混凝土强度的增长有利。第83页/共214页砂率的选择：混凝土中粗骨料是抵抗收缩的主要材料。在配合比完全相同的情况下,混凝土干缩率随砂率增大而增大,砂率降低,即增加粗骨料用量,对控制混凝土裂纹有显著效果。因此泵送混凝土在满足泵送要求前提下,宜尽可能降低砂率。从泵送混凝土的可泵性考虑,砂率不宜过小,在混凝土试配的过程,当砂率小于40%时,混凝土拌合物的粘性过大,当砂率大于40%后,混凝土的和易性得到改善,且对混凝土强度无明显影响,为此砂率宜选取40%左右较合适。3）高效减水剂

强度等级超过C50的高强混凝土，水灰比已经很低（强度80MPa的混凝土水灰比小于0.3)且对强度非常敏感，混凝土流动性和坍落度主要依靠减水剂来调节，所以，高效减水剂的使用对配制高强混凝土有着至关重要的作用，主要有：A、在保证混凝土工作性及水泥用量不变的条件下，可大幅度减少用水量。B、在保证混凝土用水量及水泥用量不变的条件下，可增大混凝土拌和物的流动性。当前施工中，一般选用非引气性高效减水剂，如现行使用较广FDN、SN等，用量一般掌握在水泥用量的0.8%～2.0%左右即可，具体掺量比例应以试验确定为准。第84页/共214页4）混凝土掺合料

在高强混凝土中掺加粉煤灰可提高混凝土拌合物工作度，减少用水量，使混凝土中空隙减小，提高其强度和抗渗性，同时由于粉煤灰中的多数颗粒为表面光滑、致密的玻璃微珠，在新拌混凝土中，粉煤灰玻璃微珠能起到滚珠轴承的作用，因而可以减少拌合物的内摩擦力，起到增大流动性和减少的作用。另外，也可减少混凝土本身的收缩。施工中对粉煤灰要求其烧失量小于5%，Mg含量小于5%，SO2小于5%，掺量一般为水泥重的10%～30%，具体掺量以试验为准5）拌合水水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，一般来说PH>4的水即可使用，水的用量有严格限制，一般控制水灰比(W/C)小于0.33，应严格通过试验确定。第85页/共214页6）混凝土配合比在配置混凝土时,应注意骨料级配、含砂率、水泥用量以及混凝土的塌落度之间相互作用的关系。以往泵送混凝土的施工经验表明,坍落度在90～130mm的情况下均可顺利进行泵送施工。为保证高强混凝土施工的可泵性,应充分考虑坍落度的损失,输送距离、输送高度、时间等因素,混凝土出机配制坍落度应控制在180～220mm左右,水灰比宜控制在0.28～0.35范围内。7）混凝土配合比的修正为了缩小室内试验与现场质量控制上的差异,并考虑施工现场材料吸水性、含水量有所不同，提高最优配合比的准确性、可靠性，需进一步对施工现场的材料做多组重复试验,直到满足要求且结果比较稳定为止。配制该混凝土时,应与监理单位、施工单位一起密切配合，重点监督，对于C60混凝土，其混凝土3d抗压强度应达45MPa以上,现场C60混凝土必须留置标准试块，以便评定混凝土质量的水平。第86页/共214页（C）高强混凝土结构开裂防治措施混凝土强度等级大量采用C50及以上，在采用泵送条件下，其混凝土收缩与水化热大大增加，约束应力裂缝很难避免，张拉前开裂，张拉后不闭合，裂缝控制难度较大，预应力结构裂缝允许宽度是严格的，预应力筋腐蚀属“应力腐蚀”并有可能脆性断裂，预兆性较小，裂缝扩展速度快，当裂缝深度小于0.1倍的结构厚度时出现表面裂缝，当裂缝深度趋于0.1~0.5倍的结构厚度之间时出现浅层裂缝，当裂缝深度趋于0。5~1。0倍的结构厚度时出现纵深裂缝，当裂缝深度等于结构厚度时出现贯穿裂缝。混凝土结构早期裂缝一般出现在一个月之内，中期裂缝约在6个月之内，其后1~2年或更长时间属于后期裂缝。第87页/共214页对于出现以上几种裂缝进行技术分析研究，其影响混凝土结构收缩和产生裂缝的主要因素：1、水泥用量越大，含水量越高，坍落度越大，收缩越大，一般高强混凝土比中低强度收缩大。2、砂岩作骨料收缩幅度增加，骨料粒粒径越粗，收缩越小，骨料粒径越细，砂率越高，收缩越大。3、环境湿度越大，收缩越小，越干燥收缩越大，早期养护时间越长，收缩越小，混凝土收缩和环境降温同时发生，收缩和裂缝产生加剧。4、水泥活性越高，颗料越大。5、暴露面积越大，包罗面积越小，收缩越大。6、外加剂及掺合料选择不当，严重增加收缩。高强混凝土结构裂缝防治要求：在材料方面通过混凝土试配，优选材料和配合比，优选缓凝型外加剂及掺和料，先择合适的级配骨料，严格控制粗细骨料的含泥量，做好设备及计量装置的检验。在施工方面以控制混凝土坍落度及水灰比，做好保温浇水保湿养护的抹压等技术措施，和商品混凝土搅拌站进行协调，做好混凝土的级配及外加剂的优选，加强对气候的跟踪，合理安排混凝土浇筑施工期，降低混凝土的入模温差。第88页/共214页

（二）超高层塔式起重机技术

塔式起重机根据其类型分为外附式及内爬式。塔式起重机型号、类型及布置情况结合工程实际特点选择。1、内爬式塔吊（1）特点1)制作成本低。塔身标准长度48m左右,不需随楼层升高而增加塔身标准节,所以整台塔吊所耗钢材少,总制作成本(售价)低,比同样施工能力的附着式塔吊低20%~30%。2)使用费用低。附着式塔吊需构筑塔吊基础和附墙预埋件,有效施工能力小,相应吊装量小。内爬式塔吊安装在建筑物内部的特设开间结构上,无需另构筑塔吊基础,且有效施工能力大,每小时的吊次比外墙附着式塔吊多20%~30%,相应的作业台班吊装量比同样施工高度的附着式塔吊高30%以上,所以总使用费用比同样施工能力的附着式塔吊的使用费用低。3)安全性好。在狭窄工地起伏式起重臂作业的安全性比水平式起重臂的好。如日本的内爬式塔吊采用起伏式起重臂。另外由于内爬式塔吊塔身不高,塔吊底座和部分塔节位于建筑的内部空间,所以整座塔吊的受风面积小,抗强风和台风能力强,抗震能力也强。这对多台风和地震的地区而言,此优点十分突出。4)由于塔节少并且无水平支撑杆等附件,所以塔吊组件材料库占地面积较小,塔身在建筑物内部,能适应狭窄工地的施工。第89页/共214页（2）内爬式塔吊缺点：为基座位于建筑物躯体上,需要预埋埋件,此处结构需补强,一般情况下可利用结构钢筋设置暗柱。（3）内爬式塔吊的安装考虑到内爬式塔吊的工作覆盖面和安装井道的结构特点,一般内爬式塔吊安装于电梯井内。安装平衡臂、起重臂和配重三种工况属于塔吊安装过程中较危险的工况,此时悬臂构件作用于塔身上产生较大的倾覆力矩和垂直向下的作用力。为保证安装工序的安全,采取如下措施:1)制作一个井字形的钢结构基础。该基础由4根Ⅰ36a工字钢两两上下重叠而成,并埋设于电梯井内,然后利用一条报废的半节标准节将塔身标准节和钢结构基础连接起来。2)安装抗扭加强架。钢结构基础制作完毕后在电梯井的两侧壁上预留4个等高的洞以安装两根工字钢横梁,在工字钢横梁上再安装一道抗扭加强架(图1)。利用1台外爬式塔吊,依照外爬式塔吊的安装程序,将内爬式塔吊的各部构件安装完毕。第90页/共214页第91页/共214页（4）内爬式塔吊的爬升内爬式塔吊共设3道加强架,从下至上分别为承重加强架、抗扭加强架和过渡加强架,相邻加强架的间距在7～11m。三道加强架均搁置于两道工字钢横梁上。加强架与工字钢横梁间通过螺栓连接,而工字钢横梁则搁置于电梯井壁预留洞内,并通过螺栓连接或焊接方式与预埋于电梯井壁的牛腿牢固地连接起来。加强架均为可拆形式,以保证循环利用和功能互换。加强架与塔身标准节均为楔式连接。塔吊正常工作状态下,通过楔式连接稳固塔身；爬升状态下,可以方便地拆掉铁楔，并能在加强架与塔身标准节间留下空隙,以保证塔吊自由爬升。承重加强架主要用于承受塔吊在各种工况下产生的垂直向下的作用力,抗扭加强架主要用于承受塔吊在各种工况下产生的扭矩和弯矩,并作为爬升过程中的爬升轨道。过渡加强架主要作为爬升过程中的爬升轨道,并最终作为抗扭加强架使用。正常工作状态下,塔吊只使用承重加强架和抗扭加强架以稳固塔身,爬升前,还需安装第三道加强架作为过渡加强架以保证塔吊爬升轨迹的可靠性。爬升前,拆掉三道加强架上的铁楔。内爬式塔吊通过过渡加强架上的液压顶升机构推动塔吊爬升,爬升高度为承重加强架与抗扭加强架的间距。达到规定爬升高度后,楔紧各道加强架上的铁楔。爬升完毕,承重加强架转换成下次爬升时的过渡加强架,抗扭加强架转换成下次的承重加强架。同时,过渡加强架转换成下次的抗扭加强架,下次爬升时,这种转换继续下去(图2)。第92页/共214页2、外挂内爬式塔式起重机广州新电视塔钢结构工程选用2台澳大利亚FAVCO产M900D型外挂内爬式塔式起重机,分别布置于核心筒长轴两端,中心间距25.6m。该塔式起重机塔身高60m,起重臂长45.8m,起重力矩12000kNm,机械性能如表1所示。第93页/共214页（1）安装流程M900D塔式起重机安装流程:塔式起重机埋件埋设→安装支承架→安装爬升节(组)→安装爬升梯→安装塔身标准节→安装回转底座→安装回转平台→安装动力包→安装配重压铁→安装A字架→吊至回转平台上销接→安装扒杆→穿绕变幅卷扬钢丝绳→穿绕起重卷扬钢丝绳及吊钩→

调试起重、变幅、回转机构速度、刹车安全限位装置、力矩限位器等→安装完成。第94页/共214页第95页/共214页第96页/共214页（2）爬升流程M900D塔式起重机爬升流程:安装第3套爬升框架→安装爬升梯→校正塔身垂直度→爬升→验收检查合格,恢复正常吊装工作。第97页/共214页

四、超高层钢结构技术

（一）塔楼钢结构制作工艺1、H型钢的工厂制作工艺（1）制作准备及要求1）根据设计图纸和施工规范对钢结构进行深化设计，绘制出施工详图，施工详图要由监理工程师和设计工程师共同批准。2）依据设计文件、施工详图的要求编制制作工艺，报监理工程师审批。3）钢构件的放样、号料、矫正、成型、边缘加工、制孔及组装要满足GB50205-2001规范的要求。4）制作时钢骨柱一般采用Q345B钢板焊接成型，H型钢梁采用Q235B钢板焊接成型。焊接H型钢的翼缘板和腹板下料和坡口加工应采用半自动或自动气割。5）对于板厚t≥40mm的钢板，应做厚度方向的拉伸试验，40mm≤t≤60mm应满足GB5313之Z15级要求。钢板还应进行超声波检查。6）钢柱翼缘，腹板采用全熔透的坡口对接焊缝连接，并对腹板采用摩擦型高强度螺栓补强。当板厚t≤36mm时柱接头所开单面坡口角度应为45度，当地时间t≥38mm时，柱接头所开单面坡口角度应为35度。第98页/共214页7）焊接材料A、手工焊接用焊条：对于Q235钢，采用E4315、E4316型焊条，对于Q345.S355J2H钢，采用E5015、E5016型焊条，焊条的质量应满足《碳钢焊条》GB5117-85或《低合金钢焊条》GB5118-58的规定。B、自动埋弧焊或半自动埋弧焊采用的焊剂和焊丝：对于Q235，采用H08A+HJ431，对于Q345.S355J2H钢用H08MnA+HJ431。C、用CO2焊接或半自动焊接采用的焊丝：对于Q235钢采用H08Mn2Si，对于Q345.S355J2H钢采用H08Mn2SiA。8）全熔透焊缝质量等级为一级，部分熔透焊缝的质量等级为二级，角焊缝质量等级为三级。第99页/共214页（2）原材料采购制订材料计划：材料采购计划须服从于整个加工制作工期和现场拼装工期计划，根据每批构件出厂计划、工厂的生产加工能力、速度等因素，推算出材料采购的理论周期，同时考虑各种不确定因素的情况下，下正式订单给生产厂家，并明确材料的交货期。在这期间，定期向生产厂家或公司派驻厂家的人员了解材料生产的进展情况，确保材料按合同所规定的交货时间交货。以上这种方式称之为“时间倒推法”，其模式如下：第100页/共214页钢材定货日期发货运输周期钢厂生产周期分批进场日期现场安装日期钢材运输周期钢厂交货日期分批钢材进场日期构件制作周期第101页/共214页原材料采购计划保证措施1）供应商的选择原则A、完善的质量保证体系；B、具有供应类似规模钢结构工程材料的业绩；C、具有良好的市场信誉；D、具有反映敏捷的售后服务系统；E、国内外知名的材料供应商。以上所列的条款是选择材料的供应商时所要考虑的必要条件，也是保证质量的先决条件。第102页/共214页2）采购计划保证措施对签订供货合同的厂家，要派驻工厂监理或检查人员，对材料的生产状况、质量标准实时进行监控，确保到场的材料符合各种采购指标；及时和设计院、业主、监理方沟通，确保各方面信息顺畅，保证不误购、不欠购等。材料进场验收：A、验收数量，检查材料数量是否与发货单一致。B、外观检查，主要是针对外观质量而言，检查外观尺寸是否合乎要求，有没有明显的质量缺陷存在。C、力学性能检验。D、化学性能检验。第103页/共214页零部件组装焊接质量检查验收构件运输出厂制孔切头铣面自动焊接校正组立零部件制孔下料切割进厂验收拼板放样材料采购零部件下料构件制作流程图第104页/共214页校正焊接组立下料切割拼板H型钢柱制作流程

第105页/共214页零部位焊接零部位焊接

组立焊接校正拼板放样下料切割十字形钢柱制作工艺流程第106页/共214页（1）放样（2）拼板采购的钢板若长度不够，应进行钢板对接。钢板对接应为整体对接钢板对接只允许长度方向对接。（3）切割（4）组立组立主要是指焊接H形钢埋弧焊前的点焊定位固定，组立是在焊接H型钢自动生产线的自动组立机上进行。（5）工厂焊接（6）一次成型后的矫正焊接完成后的H型钢杆件，由于焊缝收缩常常引起翼缘板弯曲甚至杆件整体扭曲，因此必须通过翼缘矫正机进行矫正，对局部波浪变形和弯曲变形采取机械矫正（液压动力，矫正厚度可达60㎜）或火焰矫正。焊接H型梁钢杆件的矫正一般在焊接H型钢生产线的矫正机上矫正。矫正工作的环境温度不应低于0℃，可采用逐级矫正方式实施矫正，以保证翼缘板表面不出现严重损伤，角焊缝不发生裂纹。如果必须采用火焰矫正时应控制好加热温度，避免出现母材