1、1 高层建筑主体结构工程施工1 1 国内外高层建筑的发展概况 2 2 高层建筑结构的施工概述3 3 高层建筑主体结构施工用机械设备4 4 高层建筑主体结构的施工5 5 高层建筑施工的安全技术2 高层建筑是近代经济发展和科学技术进步的产物，至今已高层建筑是近代经济发展和科学技术进步的产物，至今已有有100余年的历史。余年的历史。 多年来，世界上最高的高层建筑集中在美国、加拿大，多年来，世界上最高的高层建筑集中在美国、加拿大，直到直到80年代末，北美洲一直是世界高层建筑的中心。按年代末，北美洲一直是世界高层建筑的中心。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，美国占了美国占了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%，成了当前世界最高建筑的中心。，成了当前世界最高建筑的中心。1国内外高层建筑的发展概况3 1.1.我国近代高层建筑的发展我国近代高层建筑的发展我国近代高层建筑的发展我国近代高层建筑的发展 2.2.国外现代高层建筑的发展国外现代高层建筑的发展国外现代高层建筑的发展国外现代高层建筑的发展1国内外高层建筑的发展概况41.我国高层建筑的发展第一阶段从第一阶段从新中国成立到新中国成立到新中国成立到新中国成立到6060年代末：年代末：年代末：年代末： 初步发展，初步发展，20层以下3、的框架结构层以下的框架结构第二阶段第二阶段为为7070年代年代 2030层，主要用于住宅、旅馆、办公楼层，主要用于住宅、旅馆、办公楼 1974年建成的年建成的北京饭店新楼北京饭店新楼(20层，高层，高87.4m，是当时北，是当时北京最高的建筑京最高的建筑) 1976年建成的年建成的广州白云宾馆广州白云宾馆(33层、高层、高114.05m)5广州白云广州白云宾馆： 36004000800080006600030003600030006600080008000400036007000078507850230033层，112.45米，剪力墙结构，1976年建成，国内首栋百米高层。6第三阶段为第三阶段4、为80年代年代仅仅1980 1983年所建的高层建筑就相当于年所建的高层建筑就相当于1949年以来年以来30多年中所建高层建筑的总和。多年中所建高层建筑的总和。深圳深圳发展中心大厦发展中心大厦，(43层，层，高高165.3m，加上天线的高度，加上天线的高度共共185.3m)，是我国第一座，是我国第一座大型高层大型高层钢结构钢结构建筑建筑。7第四阶段从第四阶段从90年代开始年代开始 （1 1）高层建筑兴建速度加快）高层建筑兴建速度加快19901994年间，每年建成10层以上建筑在1000万平方米以上，占全国已建成的高层建筑的40% （2 2）超高层建筑的发展）超高层建筑的发展高层建筑的发展及层数5、和高度增长更快，建成了多座200米以上的高层建筑8上海明天广上海明天广场：60层，238m，最高的框架剪力墙结构，98年建成。9上海金茂大厦上海金茂大厦，(钢结构，钢结构，88层，高层，高420m，是我国，是我国目前最高的建筑目前最高的建筑)第四阶段从第四阶段从90年代开始年代开始10金茂大厦内部结构金茂大厦内部结构112.国国外外现现代代高高层层建建筑筑的的发发展展 第一阶段第一阶段第一阶段第一阶段是是19世纪中期以前，主要建筑材料是砖石和木材，世纪中期以前，主要建筑材料是砖石和木材，且设计手段和施工技术的限制，欧美国家一般只能建造且设计手段和施工技术的限制，欧美国家一般只能建造6层及层及以6、下的建筑。以下的建筑。 第二阶段第二阶段第二阶段第二阶段是是是是1919世纪中期开始至世纪中期开始至世纪中期开始至世纪中期开始至2020世纪世纪世纪世纪5050年代初年代初年代初年代初1855年发明了电梯系统，使人们建造更高的建筑成为可能年发明了电梯系统，使人们建造更高的建筑成为可能高层建筑已经发展到了采用钢结构，建筑物的高度越过了高层建筑已经发展到了采用钢结构，建筑物的高度越过了100m大关。大关。第三阶段从第三阶段从第三阶段从第三阶段从2020世界世界世界世界5050年代开始年代开始年代开始年代开始由于在轻质高强材料、抗风抗震结构体系、施工技术及施工由于在轻质高强材料、抗风抗震结构体系、施7、工技术及施工机械等方面都取得了很大进步以及计算机在设计中的应用，机械等方面都取得了很大进步以及计算机在设计中的应用，使得高层建筑飞速发展使得高层建筑飞速发展美国是世界上高层建筑最多的国家美国是世界上高层建筑最多的国家12世界上最早的钢筋混凝土框架结世界上最早的钢筋混凝土框架结构高层建筑，是构高层建筑，是1903年在美国辛年在美国辛辛那提建造的辛那提建造的因格尔斯大楼因格尔斯大楼，16层，高层，高64m。1931年美国纽约曼哈顿建造了年美国纽约曼哈顿建造了102层、高层、高381m的著名的的著名的帝国大帝国大厦厦，它保持世界最高建筑达，它保持世界最高建筑达41年年之久之久这一时期这一时期,虽然高8、层建筑有了比较虽然高层建筑有了比较大的发展大的发展,但受到设计理论和建筑但受到设计理论和建筑材料的限制材料的限制,结构材料用量较多、结构材料用量较多、自重较大，且仅限于框架结构，自重较大，且仅限于框架结构，建于非抗震区建于非抗震区131972年在年在纽约纽约建造建造了了世界贸易中心大世界贸易中心大楼楼(World Trade Center Towers)，110层，高层，高402m，钢结构钢结构141974年美国在芝加哥又年美国在芝加哥又建成了当时世界最高的建成了当时世界最高的西西尔斯大厦尔斯大厦(Sears Tower)，110层，高层，高443m，钢，钢结构。结构。1590年至今，世界上新9、建的最高建筑，几乎全部集中在亚洲年至今，世界上新建的最高建筑，几乎全部集中在亚洲地区；陆续建成了超过地区；陆续建成了超过200m、300m的高层建筑。的高层建筑。一般高度的高层建筑（一般高度的高层建筑（80150米）更是大量兴建米）更是大量兴建21世纪，亚洲将成为新的高层建筑中心世纪，亚洲将成为新的高层建筑中心马来西亚双塔楼马来西亚双塔楼 88层，450米，框筒结构，1996年建成。16台北101101层，508米。预计2004年9月完工17(1)世界高层建筑委员会1972年建议，将高层建筑划分为以下四类：H第一类：916层，高度不超过50m;H第二类：1725层，高度不超过75m;H第三类：10、2640层，高度不超过100m;H第四类：40层以上，高度100m以上。(2)我国对高层建筑的分类：我国民用建筑设计通则(JGJ37-87)中规定：10层及10层以上的民用建筑和总高度超过24m的公共建筑及综合性建筑为高层建筑。建筑高度超过100m的建筑均为超高层建筑。2 高层建筑结构施工概述高层建筑结构施工概述1、高层建筑的定义：、高层建筑的定义：188.2.2 高层建筑的结构体系与施工方法高层建筑的结构体系与施工方法1 结构体系结构体系框架结构体系框架结构体系剪力墙结构体系剪力墙结构体系框架框架剪力墙结构体系剪力墙结构体系筒中筒结构体系筒中筒结构体系多筒体系多筒体系19框架框架剪力剪力墙筒11、体筒体1高层建筑的基本的抗侧力单元20由梁、柱构件通过结点连接组成的结构称为框架由梁、柱构件通过结点连接组成的结构称为框架优点：建筑平面布置灵活，可形成较大空间优点：建筑平面布置灵活，可形成较大空间缺点：属柔性结构，抗水平荷载、抗震性较差缺点：属柔性结构，抗水平荷载、抗震性较差框架结构体系框架结构体系21框架结构是多层房屋的主要结构形式，也是高层建筑的基本结构单元。但其H：B5，否则为满足强度、刚度要求，易形成肥梁胖柱。22剪力墙结构体系剪力墙结构体系是利用建筑物的内墙和外墙作为承重骨架构成剪力墙结构体系；一般为钢筋砼墙，H140mm此体系侧向刚度大，可承受较大水平、竖向荷载。缺点：平面被分隔12、成小开间。施工方法：大模、滑模施工23框架框架剪力墙结构体系剪力墙结构体系框-剪结构平面布置灵活，又能较好承受水平荷载，且抗震性能良好。适用1530层，H120m高层建筑。24筒体体系筒体体系指由一个或几个筒体作为承重结构的高层建筑结构体系指由一个或几个筒体作为承重结构的高层建筑结构体系整个筒体如一个固定于基础上的封闭的空心悬壁梁，不整个筒体如一个固定于基础上的封闭的空心悬壁梁，不仅可抵抗很大弯距，也可抵消扭距，是非常有效的抗侧仅可抵抗很大弯距，也可抵消扭距，是非常有效的抗侧力体系。力体系。建筑结构布置灵活，单位面积结构耗材少。建筑结构布置灵活，单位面积结构耗材少。采用滑升模板施工较为适宜。采13、用滑升模板施工较为适宜。25筒中筒结构体系结构体系深圳发展中心大厦深圳发展中心大厦26多筒结构体系多筒结构体系成成 束束 筒筒27多筒结构体系多筒结构体系巨形框架结构巨形框架结构28高层建筑施工的特点高：建筑物的高度高，施工时垂直运输量大。高：建筑物的高度高，施工时垂直运输量大。深：基础埋置深度深，天然地基埋置深度深：基础埋置深度深，天然地基埋置深度 1/12L；桩；桩基基 1/15L，深基础给施工带来很大的难度。，深基础给施工带来很大的难度。长：建筑物施工周期长。长：建筑物施工周期长。密：高层建筑的施工条件复杂。密：高层建筑的施工条件复杂。29高层建筑主体结构施工用机械设备塔式起重机塔式起重14、机混凝土泵混凝土泵施工电梯施工电梯脚手架脚手架30高层建筑主体结构施工用机械设备塔式起重机：高层建筑施工中主要是塔式起重机：高层建筑施工中主要是附着式附着式（自升式）（自升式）和和内爬式内爬式两种两种要求：起重臂要长；工作速度要高且能调速；采用小车要求：起重臂要长；工作速度要高且能调速；采用小车变幅臂架；改善操纵条件。变幅臂架；改善操纵条件。选择与布置：综合考虑建筑物的高度、结构形式、构件选择与布置：综合考虑建筑物的高度、结构形式、构件重量、现场布置等，同时要兼顾装、拆场地和建筑结构重量、现场布置等，同时要兼顾装、拆场地和建筑结构满足锚固、爬升要求。满足锚固、爬升要求。31高层建筑主体结构施工15、用机械设备 混凝土泵混凝土泵:连续完连续完成混凝土的水平成混凝土的水平运输和垂直运输。运输和垂直运输。能有效解决混凝能有效解决混凝土量巨大的基础土量巨大的基础施工以及占总垂施工以及占总垂直运输量左右的直运输量左右的高层建筑上部结高层建筑上部结构混凝土的运输构混凝土的运输问题。问题。32高层建筑主体结构施工用机械设备施工电梯：又称人货两用电梯，是高层建筑施工设备中施工电梯：又称人货两用电梯，是高层建筑施工设备中唯一可运送人员上下的垂直运输设备。如不采用施工电唯一可运送人员上下的垂直运输设备。如不采用施工电梯，高层建筑施工中的净工作时间损失将达梯，高层建筑施工中的净工作时间损失将达30%左右。左右16、。主要运送对象是施工人员、材料、设备和工具等。主要运送对象是施工人员、材料、设备和工具等。33高层建筑主体结构施工用机械设备脚手架：脚手架：钢管扣件式脚手架钢管扣件式脚手架爬升式脚手架：套管式附着升降脚手架；悬挑附着升降脚爬升式脚手架：套管式附着升降脚手架；悬挑附着升降脚手架；互爬式附着升降脚手架；导轨式附着升降脚手架手架；互爬式附着升降脚手架；导轨式附着升降脚手架脚手架方案选择原则：安全；适应性强（技术、进度满足脚手架方案选择原则：安全；适应性强（技术、进度满足要求）；可行、经济；合理选择（依高度、结构、装饰要求）；可行、经济；合理选择（依高度、结构、装饰施工等）施工等）34高层建筑主体结构17、的施工高层框架结构的施工高层框架结构的施工全现浇钢筋混凝土结构施工：主要解决模板组合问题、全现浇钢筋混凝土结构施工：主要解决模板组合问题、高强混凝土的制备、泵送和无粘结混凝土的施工问题高强混凝土的制备、泵送和无粘结混凝土的施工问题现浇柱、预制梁和楼板框架结构的施工：一是先浇柱，现浇柱、预制梁和楼板框架结构的施工：一是先浇柱，后吊装预制的梁、板；二是先吊装预制的梁，后浇柱，后吊装预制的梁、板；二是先吊装预制的梁，后浇柱，最后吊装板。最后吊装板。35高层建筑主体结构的施工高层建筑大模板施工高层建筑大模板施工 内浇外挂体系：全部纵横剪力墙均用大模板现浇内浇外挂体系：全部纵横剪力墙均用大模板现浇 内浇18、外砌体系：外墙挂板改为砌砖；内墙用现浇钢筋砼内浇外砌体系：外墙挂板改为砌砖；内墙用现浇钢筋砼 全现浇体系：适宜全现浇体系：适宜16层以上高层，队内隔墙，纵横承重层以上高层，队内隔墙，纵横承重墙均采用大模板现浇钢筋砼。墙均采用大模板现浇钢筋砼。36高层建筑主体结构的施工高层建筑液高层建筑液压压滑升模板滑升模板施工：整体施工：整体性好，质量性好，质量高，抗震能高，抗震能力强。力强。施工工艺：施工工艺：滑一浇一，滑一浇一，滑三浇一。滑三浇一。1-千斤顶；2-高压油管；3-支承杆；4-提升架；5-上下围圈；6-模板；7-桁架；37高层建筑主体结构的施工筒体结构施工筒体结构施工施工特点：标准层多；工程量19、大；垂直运输多；工期长，需施工特点：标准层多；工程量大；垂直运输多；工期长，需要考虑冬雨季施工。要考虑冬雨季施工。提模施工：提模施工：是高层建筑现浇筒体结构的一种施工方法，运用是高层建筑现浇筒体结构的一种施工方法，运用升机板来逐层提升墙、柱和梁的模板，由一层一直到顶层，升机板来逐层提升墙、柱和梁的模板，由一层一直到顶层，等整个结构工程完成后，才拆除模板。等整个结构工程完成后，才拆除模板。38高层建筑主体结构的施工台模：又称为桌模、飞模，是一种由台板、梁、支架、支撑、调节台模：又称为桌模、飞模，是一种由台板、梁、支架、支撑、调节支腿及配件组成的工具式模板。实现一次组装、整体就位、整体拆支腿及配件20、组成的工具式模板。实现一次组装、整体就位、整体拆除和整体吊升。除和整体吊升。工作原理：利用起重机械从已浇注完的楼层中吊运至上层重复使用，工作原理：利用起重机械从已浇注完的楼层中吊运至上层重复使用，中途不落地。中途不落地。适用于高层建筑大柱适用于高层建筑大柱网、大空间的现浇砼网、大空间的现浇砼框架、框框架、框-剪、特别适剪、特别适合于无柱帽的无梁楼合于无柱帽的无梁楼盖结构工程施工。盖结构工程施工。39高层建筑施工安全技术高层建筑脚手架的搭设和拆除：支撑牢固；设安全网、高层建筑脚手架的搭设和拆除：支撑牢固；设安全网、防护板等。防护板等。高层建筑施工的防雷保护措施：做好接地；装避雷针等高层建筑施工的防雷保护措施：做好接地；装避雷针等高层建筑施工其他安全措施：四口（楼梯口、电梯口、高层建筑施工其他安全措施：四口（楼梯口、电梯口、垃圾口、预留洞口）设盖板；五临边（阳台边、屋面周垃圾口、预留洞口）设盖板；五临边（阳台边、屋面周边、井架侧边、楼层周边、斜道侧边）设双层围栏或设边、井架侧边、楼层周边、斜道侧边）设双层围栏或设安全网。另要防电、消防安全等。安全网。另要防电、消防安全等。