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1、高层建筑高层建筑混凝土结构混凝土结构施工技术施工技术崔庆怡崔庆怡陕西省建筑科学研究院陕西省建筑科学研究院2014.04.13，1。高层建筑的定义10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的其他高层民用建筑2.高层建筑发展的历程2.1 古代的高层建筑 埃及胡夫金字塔 建于4000年前，建筑高度146.6m 唐代大雁塔 建于652年，建筑高度64m底边长度25m,塔身呈方形角锥体，青砖砌成的塔身磨砖对缝，现为7层塔内有木梯登顶，是唐代建筑艺术的杰作。阿联酋迪拜塔 世界第一高楼2004.年1月4日动工，2010年1月4日建成。用混凝土31万m3,钢材3.9万t,玻璃1.4万

2、m2.混凝土垂直泵高度606m2.2 现代超高层建筑阿联酋 哈利法塔（迪拜塔）基本数据：总高度 828 m 层数 160 层 砼泵送高度 601 m 电梯速度 17.4m/s占地面积 34.4公顷 抗震能力 6.3级钢管砼桩 192根 直径1.5m 长度 50m基础厚度 3.7m 总投资 15 亿美元过程监测 全球卫星定位 700个传感器监测上海中心基本数据建筑高度 632m 层数 地上 118层结构高度 580m 地下 5 层总建筑面积 57。6万m2 总重量80万t基础桩980个 长度 80m筏板厚度 6m 砼总方量 6.088 m3电梯 106部 运行速度 17.7m/s 节能环保特点：

3、节电 72台10kw风力发电机供电 电梯下行带可发电转换装置节水 利用雨水资源 利用率 40%节材 再循环利用材料10%外立面呈旋转不对称型可减少风荷载24%3.高层建筑结构施工3.1.一般规定3.1.1承担高层，超高层建筑结构施工的单位应具备相应的资质，3.1.2.施工单位应熟悉图纸，参加设计交底和图纸会审。3.1.3.施工前施工单位应根据工程特点和施工条件编制施工组织设计和施工方案3.1.4根据实际情况进行施工工况模拟和受力分析 3.1.5根据气候条件变化，结合施工进度编写冬季，夏季及雨期施工方案3.高层建筑混凝土结构施工的质量控制重点3.1 施工测量；符合相关国家标准，编制施工测量方案。

4、使用经鉴定合格，精度符合规定的仪器平面和竖向定位控制。沉降和变形的观测。建筑物的测量定位专业化程度高，应由专业技术人员完成。3.2 基础施工根据施工图，地质勘探资料，和现场条件制定地下水控制，基坑支护，支护结构拆除和基础结构施工方案。深基坑支护方案宜进行专项论证。高层建筑基础施工安全事故频发应引起足够重视。工程桩施工混凝土质量的控制：混凝土强度的保证，水下混凝土浇注的要求，桩体完整性的检测。3.3 垂直运输垂直运输设备应有合格证书，其质量，安全性能应符合国家相关标准的要求，并应按有关规定进行验收。塔式起重机的配置，安装与使用必须按有关规定执行。混凝土泵送设备的选型：按施工阶段需要配置固定泵或可

5、移动车泵。泵位的确定，泵管道的设计，保温和隔热的措施施工电梯的配置，安装和使用。建筑高度超过15层或40m应安装施工电梯，经验收合格方可使用。严禁超载和带病运行3.4脚手架及模板支架脚手架及模板支架应编制施工方案，经审批后实施，高，大脚手架及模板支架施工方案宜进行专项论证。脚手架及模板支架的荷载取值及组合，计算方法及架体构造和施工要求应满足现行国家标准有关规定。近年来因脚手架及模板支架搭建违规而造成坍塌的事故时有发生，应引起警惕。3.5.模板工程模板工程应脚手架及模板支架应编制施工方案。模板方案应根据平面形状，结构形式和施工条件确定。对模板及支架应进行承载力，刚度和稳定性计算。模板的设计，制作

6、和安装应符合国家现行标准的有关规定模板拆除应考虑到结构的安全，发生结构温度应力裂缝的几率，冬期施工时还应考虑混凝土抗冻临界强度，防止混凝土受冻。3.6 钢筋工程3.6.1对材料的要求对材料的要求:钢筋必须经过复验（须有质量证明文件）；钢筋必须经过复验（须有质量证明文件）；钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于应小于1.25；钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于应大于1.30；钢筋的最大力下总伸长率不应小于钢筋的最大力下总伸长率不应小于9%；加工后应检查力学性能和单位长加工后应检查力

7、学性能和单位长度重量偏差，防止瘦身钢筋；度重量偏差，防止瘦身钢筋；钢筋连接应符合相关标准；钢筋连接应符合相关标准；钢筋代换时，应办理设计变更文钢筋代换时，应办理设计变更文件件4.结构混凝土工程的质量控制4.1预拌混凝土的特点预拌混凝土的特点4.1.1预拌混凝土的组成：预拌混凝土的组成：水泥、砂、石、水；水泥、砂、石、水；外加剂（减水剂、缓凝剂、引气剂、防外加剂（减水剂、缓凝剂、引气剂、防冻剂、膨胀剂、泵送剂冻剂、膨胀剂、泵送剂)；掺合料（粉煤灰、矿粉、硅粉、石粉掺合料（粉煤灰、矿粉、硅粉、石粉4.1.2预拌混凝土的结构：预拌混凝土的结构：液相：游离水、液相：游离水、Ca(OH)2、CaSO4及

8、及有机质的水溶液。有机质的水溶液。气相：气孔和裂缝中的水蒸汽、空气相：气孔和裂缝中的水蒸汽、空气。固相：水泥石、砂、石、掺合气。固相：水泥石、砂、石、掺合料。料。4.1.3预拌混凝土的质量应包括预拌混凝土的质量应包括混凝土拌合物的质量和混凝土混凝土拌合物的质量和混凝土成品的质量，而后者通常是由成品的质量，而后者通常是由施工单位来完成的，既有联系，施工单位来完成的，既有联系，又有区别，必须协作，共同完又有区别，必须协作，共同完成。成。4.2预拌混凝土的质量指标预拌混凝土的质量指标4.2.1拌合物性能：拌合物性能：坍落度、扩展度、凝结坍落度、扩展度、凝结时间、含气量、表观密度、倒置排时间、含气量、

9、表观密度、倒置排空时间、水溶性氯离空时间、水溶性氯离子浓度、经时损子浓度、经时损失、表观密度。失、表观密度。4.2.2物理力学性能：物理力学性能：强度（抗压强度、抗折强度、强度（抗压强度、抗折强度、抗拉强度抗拉强度以及和时间的对应以及和时间的对应关系。关系。变形性能（热膨胀，变形性能（热膨胀，冷收缩）冷收缩）混凝土强度分类混凝土强度分类 按受力类型可分为按受力类型可分为：抗压强度抗压强度 抗拉强度抗拉强度 抗抗弯强度弯强度 抗折强度抗折强度 抗剪强度抗剪强度按养护条件按养护条件可可分为：分为：标准养护条件下的混凝土强度标准养护条件下的混凝土强度 同条件养护下的混凝土强度同条件养护下的混凝土强度

10、 结构实体的混凝土强度结构实体的混凝土强度4.2.3.长期性和耐久性：长期性和耐久性：抗渗性、抗冻性、抗化学腐蚀抗渗性、抗冻性、抗化学腐蚀（氯离子、硫酸盐（氯离子、硫酸盐）、抗碱骨料反）、抗碱骨料反应。应。4.3 原材料的质量控制原材料的质量控制 4.3.1.水泥：常规水泥：常规5项指标中应注意细度，标准项指标中应注意细度，标准稠度需水比，会影响减水剂用量及拌合物流动性。稠度需水比，会影响减水剂用量及拌合物流动性。R3、R28抗压强度会影响配合比中的水泥用量，一般要求稳抗压强度会影响配合比中的水泥用量，一般要求稳定一个厂的产品，更有利于控制。对于有特殊要求的混定一个厂的产品，更有利于控制。对于

11、有特殊要求的混凝土如大体积混凝土（水泥水化热），有预防碱骨料反凝土如大体积混凝土（水泥水化热），有预防碱骨料反应的混凝土（控制氧化钾钠含量），应提前检测。应的混凝土（控制氧化钾钠含量），应提前检测。4.3.2 砂：砂：细度模数、含泥量、含石率参数要求稳定。细度模数、含泥量、含石率参数要求稳定。对高强混凝土应控制细度模数对高强混凝土应控制细度模数2.62.8合适，含泥量应小于合适，含泥量应小于3%，若天然砂，若天然砂调整有困难，可用人工砂来调整。调整有困难，可用人工砂来调整。含石率是指砂中大于含石率是指砂中大于5mm颗粒颗粒的百分数，超过的百分数，超过5%时就应加砂扣石。时就应加砂扣石。4.3.

12、3 石：石：粒型、粒径、级配、压碎指标、针片粒型、粒径、级配、压碎指标、针片状含量、碱活性，可根据需配制的混凝状含量、碱活性，可根据需配制的混凝土来选择参数范围，对花岗石应检查风土来选择参数范围，对花岗石应检查风化颗粒含量。化颗粒含量。4.3.4 外加剂：外加剂：高效减水剂：每批必检减水率、固含量、与水泥相容高效减水剂：每批必检减水率、固含量、与水泥相容性，对大流态混凝土还应注意其凝结时间的改变。性，对大流态混凝土还应注意其凝结时间的改变。膨胀剂：是否结块受潮，按批量作啤酒瓶胀裂试验。膨胀剂：是否结块受潮，按批量作啤酒瓶胀裂试验。防冻剂：应在冬季到来之前完成混凝土抗冻试验。防冻剂：应在冬季到来

13、之前完成混凝土抗冻试验。泵送剂：根据原材料和气候的变动及时调整其掺量。泵送剂：根据原材料和气候的变动及时调整其掺量。4.3.5 掺合料：掺合料：粉煤灰：烧失量、需水比、细度、粉煤灰：烧失量、需水比、细度、SO3、含水率，、含水率，这五项指标中烧失量，需水比最重要。由于粉这五项指标中烧失量，需水比最重要。由于粉煤灰利用技术已趋成熟，当出现粉煤灰供不应煤灰利用技术已趋成熟，当出现粉煤灰供不应求时要注意有掺陈灰或石粉。以次充好的现象，求时要注意有掺陈灰或石粉。以次充好的现象，要加以防范。要加以防范。矿粉（磨细高炉矿渣）、硅灰、煅烧高岭土粉、矿粉（磨细高炉矿渣）、硅灰、煅烧高岭土粉、煅烧煤矸石粉。煅烧

14、煤矸石粉。上述材料均为工业副产品，应注意其匀质上述材料均为工业副产品，应注意其匀质性，通过实验来确定其掺入量性，通过实验来确定其掺入量 宝鸡宝鸡宝鸡宝鸡级粉煤灰原状灰级粉煤灰原状灰级粉煤灰原状灰级粉煤灰原状灰 C60C60混凝土中的粉煤灰（标养龄期混凝土中的粉煤灰（标养龄期混凝土中的粉煤灰（标养龄期混凝土中的粉煤灰（标养龄期28d28d）混凝土工程的质量控制要点C60C60混凝土中粉煤灰形态（标养龄期混凝土中粉煤灰形态（标养龄期混凝土中粉煤灰形态（标养龄期混凝土中粉煤灰形态（标养龄期56d56d）C60C60混凝土中粉煤灰（龄期混凝土中粉煤灰（龄期混凝土中粉煤灰（龄期混凝土中粉煤灰（龄期360

15、d360d）4.4 配合比控制配合比控制:某配合比是在特定的原材料条件下取得的，其中任何一种某配合比是在特定的原材料条件下取得的，其中任何一种原材料发生了变化，都会使混凝土的某些性能有变化，这就需要对配原材料发生了变化，都会使混凝土的某些性能有变化，这就需要对配合比进行调整，将试验室配合比调整成施工配合比。举例：合比进行调整，将试验室配合比调整成施工配合比。举例：（配合比是有很强的针对性的，根据结构特点，气候配合比是有很强的针对性的，根据结构特点，气候变化，工艺条件，原材料性能来决定的。这里不再变化，工艺条件，原材料性能来决定的。这里不再叙述。）叙述。）混凝土工程的质量控制要点4.5.预拌混凝

16、土生产过程的控制预拌混凝土生产过程的控制坍落度损失的控制：坍落度损失的控制：加入适当保坍剂，减少坍落度损失。加入适当保坍剂，减少坍落度损失。加大出厂时的坍落度，经过运输，等待使入模坍落加大出厂时的坍落度，经过运输，等待使入模坍落度满足泵送要求；度满足泵送要求；拌合物到达现场时坍落度过小，可在现场加入适量拌合物到达现场时坍落度过小，可在现场加入适量泵送剂，强烈搅拌后泵送入模。泵送剂，强烈搅拌后泵送入模。混凝土工程的质量控制要点 4.5.1 加强砂堆场管理，先进先用，加强砂堆场管理，先进先用，后进后用，实现砂含水率予均化。后进后用，实现砂含水率予均化。定期检查计量系统，及时发现，及定期检查计量系统，及时发现，及时纠正，降低计量差错率。时纠正，降低计量差错率。混凝土工程的质量控制要点混凝土工程的质量控制要点 4.5.2.搅拌时间的控制：对强度等级高搅拌时间的控制：对强度等级高的混凝土要延长搅拌时间，以搅拌机主电机电流的混凝土要延长搅拌时间，以搅拌机主电机电流达到稳定时方可放料。达到稳定时方可放料。4.5.3 运输罐车首次装料前必须排尽积运输罐车首次装料前必须排尽积水，防止积水混入混凝土拌合物