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第第7章章 高层建筑主体结构工程高层建筑主体结构工程 时间：2次课，4学时第第7章章 高层建筑主体结构工程高层建筑主体结构工程 n本章学习要求：本章学习要求：n了解高层建筑的基本知识及施工特点。了解高层建筑的基本知识及施工特点。n熟悉塔式起重机、混凝土泵送设备等高层建筑施工机械的分类、特点和选用。熟悉塔式起重机、混凝土泵送设备等高层建筑施工机械的分类、特点和选用。n熟悉悬挑式脚手架、附着升降式脚手架等高层建筑施工用外脚手架的构造特点和搭设熟悉悬挑式脚手架、附着升降式脚手架等高层建筑施工用外脚手架的构造特点和搭设要求。要求。n了解高层混凝土主体结构施工中，用于浇筑大空间水平构件的台模、密肋楼盖模壳，了解高层混凝土主体结构施工中，用于浇筑大空间水平构件的台模、密肋楼盖模壳，及用于浇筑竖向构件的大模板、滑动模板、爬升模板等成套模板施工技术。及用于浇筑竖向构件的大模板、滑动模板、爬升模板等成套模板施工技术。第第7章章 高层建筑主体结构工程高层建筑主体结构工程 n7.1 高层建筑及其施工特点高层建筑及其施工特点 n7.2 高层建筑主体结构施工用机械设备高层建筑主体结构施工用机械设备 n7.3 高层建筑脚手架工程高层建筑脚手架工程 n7.4 高层建筑主体结构施工高层建筑主体结构施工 n7.5 高层建筑施工安全技术高层建筑施工安全技术 n7.6 工程实践案例工程实践案例 n7.7 本章学习小结本章学习小结 n7.8 复习思考题复习思考题 7.1 高层建筑及其施工特点高层建筑及其施工特点u7.1.1 高层建筑的定义高层建筑的定义 u7.1.2 高层建筑结构材料与结构体系高层建筑结构材料与结构体系 u7.1.3 高层建筑楼盖结构高层建筑楼盖结构 u7.1.4 高层建筑施工特点高层建筑施工特点 7.1 高层建筑及其施工特点高层建筑及其施工特点n高层建筑是城市化、工业化和科学技术开展的产物。城高层建筑是城市化、工业化和科学技术开展的产物。城市工商业的迅速开展，人口的猛增，建设用地的日渐紧市工商业的迅速开展，人口的猛增，建设用地的日渐紧张，促使建筑向空中开展。而我国高层建筑的大规模建张，促使建筑向空中开展。而我国高层建筑的大规模建设，也标志着我国的施工技术和施工能力又上了一个新设，也标志着我国的施工技术和施工能力又上了一个新台阶。台阶。7.1.1 高层建筑的定义高层建筑的定义 n高层建筑的定义在不同的国家和地区有不同的理解，而且从不同的角度，高层建筑的定义在不同的国家和地区有不同的理解，而且从不同的角度，如结构、消防和运输来看，也会得出不同的结论。如结构、消防和运输来看，也会得出不同的结论。1972年召开的国际年召开的国际高层建筑会议确定为：高层建筑会议确定为：n第一类高层建筑第一类高层建筑 916层层 最高到最高到50m；n第二类高层建筑第二类高层建筑 1725层层 最高到最高到75m；n第三类高层建筑第三类高层建筑 2640层层 最高到最高到100m；n第四类高层建筑第四类高层建筑 超高层建筑，超高层建筑，40层以上高度在层以上高度在100m以上。以上。n我国高层建筑混凝土结构技术规程我国高层建筑混凝土结构技术规程JGJ32002规定，规定，10层及层及10层以上或房屋高度大于层以上或房屋高度大于24m的建筑物为高层建筑的建筑物为高层建筑。7.1.2 高层建筑结构材料与结构体系高层建筑结构材料与结构体系 n1高层建筑结构材料n高层建筑主要以钢筋混凝土和钢材为结构材料。高层建筑按结构材料分，有钢筋混凝土结高层建筑主要以钢筋混凝土和钢材为结构材料。高层建筑按结构材料分，有钢筋混凝土结构、钢结构、钢构、钢结构、钢-混凝土组合结构和混合结构等。混凝土组合结构和混合结构等。n国内高层建筑大量采用的是钢筋混凝土结构，其次是钢国内高层建筑大量采用的是钢筋混凝土结构，其次是钢-混凝土组合结构和混合结构，用混凝土组合结构和混合结构，用得最少的是钢结构。但从我国历年建造的高层建筑的结构材料看，钢结构、钢得最少的是钢结构。但从我国历年建造的高层建筑的结构材料看，钢结构、钢-混凝土组混凝土组合结构和混合结构所占比重逐年增大，尤其是随着国家建筑技术政策由以往限制使用钢结合结构和混合结构所占比重逐年增大，尤其是随着国家建筑技术政策由以往限制使用钢结构转变为积极合理扩大应用钢结构，必定推动高层钢结构的快速开展。钢构转变为积极合理扩大应用钢结构，必定推动高层钢结构的快速开展。钢-混凝土组合结混凝土组合结构和混合结构由于其优越的经济效益和结构性能，将是今后国内外高层建筑采用的主要结构和混合结构由于其优越的经济效益和结构性能，将是今后国内外高层建筑采用的主要结构形式。构形式。n钢钢-混凝土组合结构是指在同一个结构部位采用不同的结构材料形成的结构形式，如型钢混凝土组合结构是指在同一个结构部位采用不同的结构材料形成的结构形式，如型钢混凝土结构、钢管混凝土结构等。混合结构是指在同一座高层建筑的不同部位采用不同的混凝土结构、钢管混凝土结构等。混合结构是指在同一座高层建筑的不同部位采用不同的结构材料形成的结构形式，如钢框架与混凝土核心筒组成的框筒结构体系等。结构材料形成的结构形式，如钢框架与混凝土核心筒组成的框筒结构体系等。n2高层建筑结构体系n高层建筑按结构体系分主要有：框架结构体系、框架高层建筑按结构体系分主要有：框架结构体系、框架-剪力墙结构体系、剪力墙结构体系、剪力墙结构体系、剪力墙结构体系、框肢剪力墙结构体系、框架框肢剪力墙结构体系、框架-筒体结构体系和筒体结构体系等。筒体结构体系和筒体结构体系等。7.1.3 高层建筑楼盖结构高层建筑楼盖结构 n高层建筑由于层数多、高度大，因此对楼盖结构要求也高。高层混凝土高层建筑由于层数多、高度大，因此对楼盖结构要求也高。高层混凝土结构一般采用现浇混凝土楼盖结构；高层钢结构通常采用压型钢板组合结构一般采用现浇混凝土楼盖结构；高层钢结构通常采用压型钢板组合楼盖结构。现浇楼盖结构按梁系布置方式的不同，又可分为肋梁楼盖、楼盖结构。现浇楼盖结构按梁系布置方式的不同，又可分为肋梁楼盖、井格梁楼盖、密肋楼盖和无梁楼盖等。随着预应力混凝土技术的不断开井格梁楼盖、密肋楼盖和无梁楼盖等。随着预应力混凝土技术的不断开展，为了克服普通钢筋混凝土楼盖用料多、自重大的缺点，目前无粘结展，为了克服普通钢筋混凝土楼盖用料多、自重大的缺点，目前无粘结预应力混凝土楼盖正在被广泛的应用。预应力混凝土楼盖正在被广泛的应用。n无粘结预应力混凝土楼盖能够满足大跨度、大空间结构灵活使用的要求，无粘结预应力混凝土楼盖能够满足大跨度、大空间结构灵活使用的要求，不仅用于现浇框架结构，还用于大开间剪力墙结构和筒体结构等。无粘不仅用于现浇框架结构，还用于大开间剪力墙结构和筒体结构等。无粘结预应力混凝土结构施工见结预应力混凝土结构施工见4.5节内容。节内容。n在压型钢板与混凝土组合楼盖结构中，压型钢板既用作永久性模板，又在压型钢板与混凝土组合楼盖结构中，压型钢板既用作永久性模板，又充当楼板底面的受拉钢筋，与混凝土共同承担楼面荷载。压型钢板作为充当楼板底面的受拉钢筋，与混凝土共同承担楼面荷载。压型钢板作为模板，可省去支模、拆摸工序，方便施工，充分发挥钢结构快速施工的模板，可省去支模、拆摸工序，方便施工，充分发挥钢结构快速施工的特点。楼层压型钢板的安装施工见特点。楼层压型钢板的安装施工见6.3节内容。节内容。7.1.4 高层建筑施工特点高层建筑施工特点 n1工程量大，造价高工程量大，造价高n我国当前每栋高层建筑平均建筑面积为我国当前每栋高层建筑平均建筑面积为14620m2，相当于全部竣工工程平均每栋建筑面积，相当于全部竣工工程平均每栋建筑面积3110 m2的的4.7倍，实际工程量还大于此倍数。高层建筑平均造价较全部竣工工程平均造价约贵倍，实际工程量还大于此倍数。高层建筑平均造价较全部竣工工程平均造价约贵47%67%。n2工期长、季节性施工雨施、冬施不可防止工期长、季节性施工雨施、冬施不可防止n我国全部竣工建筑单栋工期平均为我国全部竣工建筑单栋工期平均为10个月左右，高层建筑平均为个月左右，高层建筑平均为2年左右。因此，必须充分利用全年时年左右。因此，必须充分利用全年时间，合理部署，才能缩短工期。间，合理部署，才能缩短工期。n3高空作业突出高空作业突出n高空作业要重点解决好材料、制品、机具设备和人员的垂直运输问题。在施工全过程中，要认真做好高高空作业要重点解决好材料、制品、机具设备和人员的垂直运输问题。在施工全过程中，要认真做好高空安全保护、防火、用水、用电、通讯、临时厕所等问题，防止物体坠落打击事故。空安全保护、防火、用水、用电、通讯、临时厕所等问题，防止物体坠落打击事故。n4基础工程施工难度大基础工程施工难度大n高层建筑基础的埋深越来越大，施工复杂性日益突出，造价进一步提高，其中深基坑支护技术已成为地高层建筑基础的埋深越来越大，施工复杂性日益突出，造价进一步提高，其中深基坑支护技术已成为地基基础工程领域的一个难点、热点问题。高层建筑的基础，不管筏形基础、箱形基础，还是桩基复合基基基础工程领域的一个难点、热点问题。高层建筑的基础，不管筏形基础、箱形基础，还是桩基复合基础都有较厚的钢筋混凝土底板，属于大体积混凝土结构，其施工技术和施工组织也都比一般混凝土结构础都有较厚的钢筋混凝土底板，属于大体积混凝土结构，其施工技术和施工组织也都比一般混凝土结构复杂。因此，需认真研究深基坑开挖、支护及大体积混凝土施工技术。复杂。因此，需认真研究深基坑开挖、支护及大体积混凝土施工技术。n5施工用地紧张施工用地紧张n高层建筑一般在市区施工，施工用地紧张。要尽量压缩现场暂设工程，减少现场材料、制品、设备储存高层建筑一般在市区施工，施工用地紧张。要尽量压缩现场暂设工程，减少现场材料、制品、设备储存量，根据现场条件合理选择机械设备，充分利用工厂化、商品化成品。量，根据现场条件合理选择机械设备，充分利用工厂化、商品化成品。7.1.4 高层建筑施工特点高层建筑施工特点 n6主体结构施工技术复杂主体结构施工技术复杂n目前国内高层建筑以现浇钢筋混凝土结构为主，并逐步开展钢结构、钢目前国内高层建筑以现浇钢筋混凝土结构为主，并逐步开展钢结构、钢-混凝土组合结构混凝土组合结构和混合结构，因此需要着重研究各种工业化模板、钢筋连接、高性能混凝土配制与运输及和混合结构，因此需要着重研究各种工业化模板、钢筋连接、高性能混凝土配制与运输及钢结构安装等施工技术。钢结构安装等施工技术。n7装饰、防水、设备要求较高装饰、防水、设备要求较高n为了美化街景、丰富城市面貌，高层建筑的立面处理要求高。深基础、地下室、墙面、屋为了美化街景、丰富城市面貌，高层建筑的立面处理要求高。深基础、地下室、墙面、屋面、厨房、卫生间的防水和管道冷凝水要处理好。高层建筑的设备繁多，高级装修装饰多，面、厨房、卫生间的防水和管道冷凝水要处理好。高层建筑的设备繁多，高级装修装饰多，从施工前期就要安排好加工定货，在结构施工阶段就要提前插入装修设备施工，保证施工从施工前期就要安排好加工定货，在结构施工阶段就要提前插入装修设备施工，保证施工质量。质量。n8工程工程多，工种多，涉及单位多，管理复杂工程工程多，工种多，涉及单位多，管理复杂n大型复杂的高层建筑，总、分包牵涉单位多，协作关系涉及许多部门，必须精心施工，加大型复杂的高层建筑，总、分包牵涉单位多，协作关系涉及许多部门，必须精心施工，加强集中管理。强集中管理。n9层数多、工作面大，需进行平行流水立体交叉作业层数多、工作面大，需进行平行流水立体交叉作业n高层建筑标准层占主体工程的主要局部，设计基本相同，便于组织逐层循环流水作业。同高层建筑标准层占主体工程的主要局部，设计基本相同，便于组织逐层循环流水作业。同时高层建筑工作面大，装修设备工程可以在结构阶段较早插入，进行立体交叉作业。时高层建筑工作面大，装修设备工程可以在结构阶段较早插入，进行立体交叉作业。7.2 高层建筑主体结构施工用高层建筑主体结构施工用机械设备机械设备 u7.2.1 塔式起重机塔式起重机 u7.2.2 施工电梯施工电梯 u7.2.3 混凝土泵送设备混凝土泵送设备 7.2 高层建筑主体结构施工用高层建筑主体结构施工用机械设备机械设备 n目前我国高层建筑主体结构施工，常用的机目前我国高层建筑主体结构施工，常用的机械设备有：塔式起重机、施工电梯和混凝土械设备有：塔式起重机、施工电梯和混凝土泵送设备等。泵送设备等。7.2.1 塔式起重机塔式起重机 n塔式起重机是目前高层建筑施工的重要垂直运输设备，主要有轨道式塔式起重机、附着式塔式起重机和塔式起重机是目前高层建筑施工的重要垂直运输设备，主要有轨道式塔式起重机、附着式塔式起重机和内爬式塔式起重机，其中尤以附着式塔式起重机和内爬式塔式起重机应用最为广泛。国产自升塔式起重内爬式塔式起重机，其中尤以附着式塔式起重机和内爬式塔式起重机应用最为广泛。国产自升塔式起重机如图机如图7.2所示。所示。n1轨道式塔式起重机n轨道式塔式起重机分为上回转式塔顶回转和下回转式塔身回转两类。它能负荷在直线和弧形轨轨道式塔式起重机分为上回转式塔顶回转和下回转式塔身回转两类。它能负荷在直线和弧形轨道上行走，能同时完成垂直和水平运输，使用安全，生产效率高。但需要铺设轨道，且装拆和转移不便，道上行走，能同时完成垂直和水平运输，使用安全，生产效率高。但需要铺设轨道，且装拆和转移不便，台班费用较高。台班费用较高。n2附着式塔式起重机n附着式塔式起重机为上回转、小车变幅或俯仰变幅起重机械。塔身由标准节组成，相互间用螺栓连接，附着式塔式起重机为上回转、小车变幅或俯仰变幅起重机械。塔身由标准节组成，相互间用螺栓连接，并用附着杆锚固在建筑结构上。并用附着杆锚固在建筑结构上。n附着式塔式起重机基础：附着式塔式起重机底部应设钢筋混凝土基础，其构造做法有整体式和分块式两附着式塔式起重机基础：附着式塔式起重机底部应设钢筋混凝土基础，其构造做法有整体式和分块式两种。采用整体式混凝土基础时，塔式起重机通过专用塔身基础节和预埋地脚螺栓固定在混凝土基础上，种。采用整体式混凝土基础时，塔式起重机通过专用塔身基础节和预埋地脚螺栓固定在混凝土基础上，如图如图7.3所示；采用分块式混凝土基础时，塔身结构固定在行走架上，而行走架的四个支座则通过垫板所示；采用分块式混凝土基础时，塔身结构固定在行走架上，而行走架的四个支座则通过垫板支在四个混凝土基础上，如图支在四个混凝土基础上，如图7.4所示。基础尺寸应根据地基承载力和防止塔吊倾覆的需要确定。所示。基础尺寸应根据地基承载力和防止塔吊倾覆的需要确定。n在高层建筑深基础施工阶段，如需在基坑近旁构筑附着式塔式起重机基础时，可采用灌柱桩承台式钢筋在高层建筑深基础施工阶段，如需在基坑近旁构筑附着式塔式起重机基础时，可采用灌柱桩承台式钢筋混凝土基础。在高层建筑综合体施工阶段，如需在地下室顶板或裙房屋顶楼板上安装附着式塔式起重机混凝土基础。在高层建筑综合体施工阶段，如需在地下室顶板或裙房屋顶楼板上安装附着式塔式起重机时，应对安装塔吊处的楼板结构进行验算和加固，并在楼板下面加设支撑至少连续两层以保证安全。时，应对安装塔吊处的楼板结构进行验算和加固，并在楼板下面加设支撑至少连续两层以保证安全。n附着式塔式起重机的锚固：附着式塔式起重机在塔身高度超过限定自由高度时，即应加设附着装置与建附着式塔式起重机的锚固：附着式塔式起重机在塔身高度超过限定自由高度时，即应加设附着装置与建筑结构拉结。一般说来，设置筑结构拉结。一般说来，设置23道锚固即可满足施工需要。第一道锚固装置在距塔式起重机基础外道锚固即可满足施工需要。第一道锚固装置在距塔式起重机基础外表表30m40m处，自第一道锚固装置向上，每隔处，自第一道锚固装置向上，每隔16m20m设一道锚固装置。在进行超高层建筑施工设一道锚固装置。在进行超高层建筑施工时，不必设置过多的锚固装置，可将下部锚固装置抽换到上部使用。时，不必设置过多的锚固装置，可将下部锚固装置抽换到上部使用。7.2.1 塔式起重机塔式起重机 图7.2 高层建筑施工用国产塔式起重机示意图(a)QT80A型塔式起重机；b QT410、QT410A、QTZ200型塔式起重机；c TQ90型塔式起重机；(b)d QT54/20型塔式起重机；e QTG60型塔式起重机；f ZT120型塔式起重机；g QT80型塔式起重机；h TQ60/80型塔式起重机；i Z80、ZT80型塔式起重机；j QTF80型塔式起重机7.2.1 塔式起重机塔式起重机 图7.3 整体式混凝土基础7.2.1 塔式起重机塔式起重机 图7.4 分块式混凝土基础1钢筋混凝土基础；2塔式起重机底座；3支腿；4紧固螺母；5垫圈；6钢套；7钢板调整片上下各一7.2.1 塔式起重机塔式起重机 n附着装置由锚固环和附着杆组成。锚固环由两块钢板或型钢组焊成的附着装置由锚固环和附着杆组成。锚固环由两块钢板或型钢组焊成的“U形梁拼装而成。锚固环宜设形梁拼装而成。锚固环宜设置在塔身标准节对接处或有水平腹杆的断面处，塔身节主弦杆应视需要加以补强。锚固环必须箍紧塔身置在塔身标准节对接处或有水平腹杆的断面处，塔身节主弦杆应视需要加以补强。锚固环必须箍紧塔身结构，不得松脱。附着杆由型钢、无缝钢管组成，也可以是型钢组焊的桁架结构。安装和固定附着杆时，结构，不得松脱。附着杆由型钢、无缝钢管组成，也可以是型钢组焊的桁架结构。安装和固定附着杆时，必须用经纬仪对塔身结构的垂直度进行检查。如发现塔身偏斜时，可通过调节螺母来调整附着杆的长度，必须用经纬仪对塔身结构的垂直度进行检查。如发现塔身偏斜时，可通过调节螺母来调整附着杆的长度，以消除垂直偏差。锚固装置应尽可能保持水平，附着杆件最大倾角不得大于以消除垂直偏差。锚固装置应尽可能保持水平，附着杆件最大倾角不得大于10。附着装置如图。附着装置如图7.5所所示。示。n固定在建筑物上的锚固支座，可套装在柱子上或埋设在现浇混凝土墙板里，锚固点应紧靠楼板，其距离固定在建筑物上的锚固支座，可套装在柱子上或埋设在现浇混凝土墙板里，锚固点应紧靠楼板，其距离以不大于以不大于20cm为宜。墙板或柱子混凝土强度应提高一级，并应增加配筋。在墙板上设锚固支座时，应为宜。墙板或柱子混凝土强度应提高一级，并应增加配筋。在墙板上设锚固支座时，应通过临时支撑与相邻墙板相连，以增强墙板刚度。通过临时支撑与相邻墙板相连，以增强墙板刚度。n附着式塔式起重机的顶升接高，附着式塔式起重机可借助塔身上端的顶升机构，随着建筑施工进度而自附着式塔式起重机的顶升接高，附着式塔式起重机可借助塔身上端的顶升机构，随着建筑施工进度而自行向上接高。自升液压顶升机构主要由顶升套架、长行程液压千斤顶、顶升横梁及定位销组成。液压千行向上接高。自升液压顶升机构主要由顶升套架、长行程液压千斤顶、顶升横梁及定位销组成。液压千斤顶装在塔身上部结构的底端承座上，活塞杆通过顶升横梁支承在塔身顶部。斤顶装在塔身上部结构的底端承座上，活塞杆通过顶升横梁支承在塔身顶部。QT410型附着式塔式型附着式塔式起重机顶升过程如下：起重机顶升过程如下：n1 将标准节吊到摆渡小车上，并将过渡节与塔身标准节的螺栓松开，准备顶升图将标准节吊到摆渡小车上，并将过渡节与塔身标准节的螺栓松开，准备顶升图7.6a。n2 开动液压千斤顶，将塔式起重机上部结构包括顶升套架向上升到超过一个标准节的高度，然后开动液压千斤顶，将塔式起重机上部结构包括顶升套架向上升到超过一个标准节的高度，然后用定位销将套架固定。塔式起重机上部结构的重量通过定位销传递到塔身图用定位销将套架固定。塔式起重机上部结构的重量通过定位销传递到塔身图7.6b。n3 液压千斤顶回缩，形成引进空间，此时将装有标准节的摆渡小车推入引进空间内。图液压千斤顶回缩，形成引进空间，此时将装有标准节的摆渡小车推入引进空间内。图7.6c。n4 利用液压千斤顶将待接高的标准节稍微提起，退出摆渡小车，然后将其平稳地落在下面的塔身利用液压千斤顶将待接高的标准节稍微提起，退出摆渡小车，然后将其平稳地落在下面的塔身上，并用螺栓加以连接图上，并用螺栓加以连接图7.6d。n5 再用液压千斤顶稍微向上顶起，拔出定位销，下降过渡节，使之与已接高的塔身联成整体图再用液压千斤顶稍微向上顶起，拔出定位销，下降过渡节，使之与已接高的塔身联成整体图7.6e。7.2.1 塔式起重机塔式起重机 图7.5 附着装置1塔身；2锚固环；3螺旋千斤顶；4耳环7.2.1 塔式起重机塔式起重机 7.2.1 塔式起重机塔式起重机 n3 内爬式塔式起重机n内爬式塔式起重机亦为上回转、小车变幅或俯仰变幅起重机械。其塔身支撑在建筑结构的内爬式塔式起重机亦为上回转、小车变幅或俯仰变幅起重机械。其塔身支撑在建筑结构的梁、板上或电梯井壁的预留孔内，塔身的自由高度为梁、板上或电梯井壁的预留孔内，塔身的自由高度为30m，楼层中嵌固段高度为，楼层中嵌固段高度为10m14m，起重机上部的荷载通过支承系统和楔紧装置传给楼板结构。，起重机上部的荷载通过支承系统和楔紧装置传给楼板结构。n内爬式塔式起重机的爬升：内爬式塔式起重机可借助爬升千斤顶、爬梯、爬爪、上下横梁内爬式塔式起重机的爬升：内爬式塔式起重机可借助爬升千斤顶、爬梯、爬爪、上下横梁和液压爬升系统，使上、下横梁两端的爬爪沿着爬梯逐级自行爬升，一般每隔和液压爬升系统，使上、下横梁两端的爬爪沿着爬梯逐级自行爬升，一般每隔23层楼便层楼便要爬升一次。德国产要爬升一次。德国产70HC型、型、88HC型和我国自制的型和我国自制的QTP60型内爬式塔式起重机的爬型内爬式塔式起重机的爬升过程如下：升过程如下：n1将下爬升支腿下爬爪支承在爬梯踏步上，准备爬升图将下爬升支腿下爬爪支承在爬梯踏步上，准备爬升图7.7a。n2开动液压爬升千斤顶，使活塞杆顶起塔身，上横梁和上爬升支腿上爬爪随着塔开动液压爬升千斤顶，使活塞杆顶起塔身，上横梁和上爬升支腿上爬爪随着塔身上升亦上升。此时塔身的重量由下横梁经下支腿支承在爬梯上，再经爬梯横梁支承在建身上升亦上升。此时塔身的重量由下横梁经下支腿支承在爬梯上，再经爬梯横梁支承在建筑物上图筑物上图7.7b。n3将上爬升支腿支承在爬梯的上一级踏步上后，使液压爬升千斤顶回缩活塞杆，同时将上爬升支腿支承在爬梯的上一级踏步上后，使液压爬升千斤顶回缩活塞杆，同时使下横梁、下爬升支腿向上提起，并支承到爬梯的上一级踏步上图使下横梁、下爬升支腿向上提起，并支承到爬梯的上一级踏步上图7.7c。此时塔。此时塔身的重量由上横梁经上爬升支腿支承在爬梯上。由此反复逐级向上爬升，这样塔式起重机身的重量由上横梁经上爬升支腿支承在爬梯上。由此反复逐级向上爬升，这样塔式起重机可随着建筑物的施工进度，逐级向上爬升。可随着建筑物的施工进度，逐级向上爬升。n内爬式塔式起重机的撤除：内爬式塔式起重机撤除时需利用设置在建筑物屋面上的屋面起内爬式塔式起重机的撤除：内爬式塔式起重机撤除时需利用设置在建筑物屋面上的屋面起重机或台灵架，也可利用搭设在屋面的人字扒杆进行。重机或台灵架，也可利用搭设在屋面的人字扒杆进行。7.2.1 塔式起重机塔式起重机 7.2.1 塔式起重机塔式起重机 n4塔式起重机的选用n塔式起重机的选用要综合考虑建筑物的高度，建筑物的结构类型，构件的尺寸和重量，施工进度、施工塔式起重机的选用要综合考虑建筑物的高度，建筑物的结构类型，构件的尺寸和重量，施工进度、施工流水段的划分和工程量，现场的平面布置和周围环境条件等各种情况。同时要兼顾装、拆塔式起重机的流水段的划分和工程量，现场的平面布置和周围环境条件等各种情况。同时要兼顾装、拆塔式起重机的场地和建筑结构满足塔架锚固、爬升的要求。场地和建筑结构满足塔架锚固、爬升的要求。n首先，根据施工对象确定所要求的参数，包括幅度又称回转半径、起重量、起重力矩和吊钩高度等；首先，根据施工对象确定所要求的参数，包括幅度又称回转半径、起重量、起重力矩和吊钩高度等；然而根据塔式起重机的技术性能，选定塔式起重机的型号。然而根据塔式起重机的技术性能，选定塔式起重机的型号。n其次，根据施工进度、施工流水段的划分及工程量和所需吊次、现场的平面布置，确定塔式起重机的配其次，根据施工进度、施工流水段的划分及工程量和所需吊次、现场的平面布置，确定塔式起重机的配量台数、安装位置及轨道基础的走向等。量台数、安装位置及轨道基础的走向等。n根据施工经验，根据施工经验，16层及其以下的高层建筑采用轨道式塔式起重机最为经济；层及其以下的高层建筑采用轨道式塔式起重机最为经济；25层以上的高层建筑，宜层以上的高层建筑，宜选用附着式塔式起重机或内爬式塔式起重机。选用附着式塔式起重机或内爬式塔式起重机。n选用塔式起重机时，应注意以下事项：选用塔式起重机时，应注意以下事项：n在确定塔式起重机形式及高度时，应考虑塔身锚固点与建筑物相对应的位置以及塔式起重机平衡臂是否在确定塔式起重机形式及高度时，应考虑塔身锚固点与建筑物相对应的位置以及塔式起重机平衡臂是否影响臂架正常回转等问题。影响臂架正常回转等问题。n在多台塔式起重机作业条件下，应处理好相邻塔式起重机塔身高度差，以防止两塔碰撞，务使彼此互不在多台塔式起重机作业条件下，应处理好相邻塔式起重机塔身高度差，以防止两塔碰撞，务使彼此互不干扰。干扰。n在考虑塔式起重机安装的同时，应考虑塔式起重机的顶升、接高、锚固以及完工后的落塔、拆运等事项。在考虑塔式起重机安装的同时，应考虑塔式起重机的顶升、接高、锚固以及完工后的落塔、拆运等事项。如起重臂和平衡臂是否落在建筑物上、辅机停车位置及作业条件、场内运输道路有无阻碍等。如起重臂和平衡臂是否落在建筑物上、辅机停车位置及作业条件、场内运输道路有无阻碍等。n在考虑塔式起重机安装时，应保证顶升套架的安装位置即塔架引进平台或引进轨道应与臂架同向及在考虑塔式起重机安装时，应保证顶升套架的安装位置即塔架引进平台或引进轨道应与臂架同向及锚固环的安装位置正确无误。锚固环的安装位置正确无误。n应注意外脚手架的支搭形式与挑出建筑物的距离，以免与下回转塔式起重机转台尾部回转时发生矛盾。应注意外脚手架的支搭形式与挑出建筑物的距离，以免与下回转塔式起重机转台尾部回转时发生矛盾。7.2.2 施工电梯施工电梯 n施工电梯又称外用施工电梯，是一种安装于建筑物外部，供运送施工人员和建筑器材用的垂直提升机械。采用施工电梯施工电梯又称外用施工电梯，是一种安装于建筑物外部，供运送施工人员和建筑器材用的垂直提升机械。采用施工电梯运送施工人员上下楼层，可节省工时，减轻工人体力消耗，提高劳动生产率。因此，施工电梯被认为是高层建筑施工不运送施工人员上下楼层，可节省工时，减轻工人体力消耗，提高劳动生产率。因此，施工电梯被认为是高层建筑施工不可缺少的关键设备之一。可缺少的关键设备之一。n1施工电梯构造n施工电梯一般分为齿轮齿条驱动施工电梯和绳轮驱动施工电梯两类。施工电梯一般分为齿轮齿条驱动施工电梯和绳轮驱动施工电梯两类。n1齿轮齿条驱动施工电梯齿轮齿条驱动施工电梯n齿轮齿条驱动施工电梯由塔架又称立柱，包括基础节、标准节、塔顶天轮架节、吊厢、地面停机站、驱动机组、安齿轮齿条驱动施工电梯由塔架又称立柱，包括基础节、标准节、塔顶天轮架节、吊厢、地面停机站、驱动机组、安全装置、电控柜站、门机电联锁盒、电缆、电缆接受筒、平衡重、安装小吊杆等组成，如图全装置、电控柜站、门机电联锁盒、电缆、电缆接受筒、平衡重、安装小吊杆等组成，如图7.8所示。塔架由钢管焊接所示。塔架由钢管焊接格构式矩形断面标准节组成，标准节之间采用套柱螺栓连接。其特点是：刚度好，安装迅速；电机、减速机、驱动齿轮、格构式矩形断面标准节组成，标准节之间采用套柱螺栓连接。其特点是：刚度好，安装迅速；电机、减速机、驱动齿轮、控制柜等均装设在吊厢内，检查维修保养方便；采用高效能的锥鼓式限速装置，当吊厢下降速度超过控制柜等均装设在吊厢内，检查维修保养方便；采用高效能的锥鼓式限速装置，当吊厢下降速度超过0.65m/s时，吊厢时，吊厢会自动制动，从而保证不发生坠落事故；可与建筑物拉结，并随建筑物施工进度而自升接高，升运高度可达会自动制动，从而保证不发生坠落事故；可与建筑物拉结，并随建筑物施工进度而自升接高，升运高度可达100m150m。n齿轮齿条驱动施工电梯按吊厢数量分为单吊厢式和双吊厢式，吊厢尺寸一般为齿轮齿条驱动施工电梯按吊厢数量分为单吊厢式和双吊厢式，吊厢尺寸一般为3m1.3m2.7m；按承载能力分为两级，；按承载能力分为两级，一级载重量为一级载重量为1000kg或乘员或乘员1112人，另一级载重量为人，另一级载重量为2000kg或乘员或乘员24人。人。n2绳轮驱动施工电梯绳轮驱动施工电梯n绳轮驱动施工电梯是近年来开发的新产品，由三角形断面钢管塔架、底座、单吊厢、卷扬机、绳轮系统及安全装置等组绳轮驱动施工电梯是近年来开发的新产品，由三角形断面钢管塔架、底座、单吊厢、卷扬机、绳轮系统及安全装置等组成，如图成，如图7.9所示。其特点是结构轻巧，构造简单，用钢量少，造价低，能自升接高。吊厢平面尺寸为所示。其特点是结构轻巧，构造简单，用钢量少，造价低，能自升接高。吊厢平面尺寸为2.5m1.3m，可，可载货载货1000kg或乘员或乘员810人。因此，绳轮驱动施工电梯在高层建筑施工中应用正在逐渐扩大。人。因此，绳轮驱动施工电梯在高层建筑施工中应用正在逐渐扩大。n2施工电梯的选择n高层建筑外用施工电梯的机型选择，应根据建筑体型、建筑面积、运输总重、工期要求、造价等确定。从节约施工机械高层建筑外用施工电梯的机型选择，应根据建筑体型、建筑面积、运输总重、工期要求、造价等确定。从节约施工机械费用出发，对费用出发，对20层以下的高层建筑工程，宜使用绳轮驱动施工电梯；层以下的高层建筑工程，宜使用绳轮驱动施工电梯；25层特别是层特别是30层以上的高层建筑应选用齿轮齿条层以上的高层建筑应选用齿轮齿条驱动施工电梯。根据施工经验，一台单吊厢式齿轮齿条驱动施工电梯的效劳面积约为驱动施工电梯。根据施工经验，一台单吊厢式齿轮齿条驱动施工电梯的效劳面积约为20 000m240 000m2，参考此，参考此数据可为高层建筑工地配置施工电梯，并尽可能选用双吊厢式。数据可为高层建筑工地配置施工电梯，并尽可能选用双吊厢式。7.2.2 施工电梯施工电梯 7.2.3 混凝土泵送设备混凝土泵送设备 n在高层建筑施工中，采用泵送混凝土技术有效地解决了混凝土用量巨大的基础施工以及占在高层建筑施工中，采用泵送混凝土技术有效地解决了混凝土用量巨大的基础施工以及占总垂直运输总垂直运输70%左右的上部结构混凝土的运输问题，配以布料杆或布料机，还可以方便左右的上部结构混凝土的运输问题，配以布料杆或布料机，还可以方便地进行混凝土浇筑，从而极大地提高了混凝土施工的机械化水平。地进行混凝土浇筑，从而极大地提高了混凝土施工的机械化水平。n1混凝土泵n1混凝土泵的分类与构造混凝土泵的分类与构造n混凝土泵按是否移动分为固定式、牵引式和汽车式三种。牵引式混凝土泵，是将混凝土泵混凝土泵按是否移动分为固定式、牵引式和汽车式三种。牵引式混凝土泵，是将混凝土泵装在可移动的底盘上，由其他运输工具牵引到工作地点。汽车式混凝土泵简称混凝土泵车，装在可移动的底盘上，由其他运输工具牵引到工作地点。汽车式混凝土泵简称混凝土泵车，是将混凝土泵装设在载重卡车底盘上，由于这种泵车大都装有三节折叠式臂架的液压操纵是将混凝土泵装设在载重卡车底盘上，由于这种泵车大都装有三节折叠式臂架的液压操纵布料杆，故又称为布料杆泵车。布料杆，故又称为布料杆泵车。n混凝土泵按驱动方式分为挤压式混凝土泵和液压柱塞式混凝土泵。目前液压柱塞式混凝土混凝土泵按驱动方式分为挤压式混凝土泵和液压柱塞式混凝土泵。目前液压柱塞式混凝土泵采用较多。泵采用较多。n挤压式混凝土泵由料斗、鼓形泵体、耐磨挤压胶管、驱动装置及真空系统等局部组成，如挤压式混凝土泵由料斗、鼓形泵体、耐磨挤压胶管、驱动装置及真空系统等局部组成，如图图7.10所示。其特点是结构简单、造价低、维修容易、工作平稳、嘈声低和使用寿命长。所示。其特点是结构简单、造价低、维修容易、工作平稳、嘈声低和使用寿命长。但限于压力，其排量小，输送距离较短。但限于压力，其排量小，输送距离较短。n柱塞式混凝土泵主要由两个液压油缸、两个混凝土缸、分配阀、料斗、柱塞式混凝土泵主要由两个液压油缸、两个混凝土缸、分配阀、料斗、Y形连通管及液压形连通管及液压系统组成，如图系统组成，如图7.11所示。其特点是工作压力大、排量大、输送距离长，因而比较受施工所示。其特点是工作压力大、排量大、输送距离长，因而比较受施工单位的欢送。但是泵的造价高，维修复杂。单位的欢送。但是泵的造价高，维修复杂。7.2.3 混凝土泵送设备混凝土泵送设备 7.2.3 混凝土泵送设备混凝土泵送设备 n2混凝土泵的选型和布置混凝土泵的选型和布置n混凝土泵的选型，应根据混凝土工程特点、要求的最大输送距离、最大输出量及混凝土浇筑方案确定，混凝土泵的选型，应根据混凝土工程特点、要求的最大输送距离、最大输出量及混凝土浇筑方案确定，并应进行经济技术方案比较。并应进行经济技术方案比较。n混凝土泵按其压力的大小，可分为中压泵和高压泵两种。混凝土缸活塞前端压力大于混凝土泵按其压力的大小，可分为中压泵和高压泵两种。混凝土缸活塞前端压力大于7N/mm2者为高者为高压，小于压，小于7N/mm2者为中压。者为中压。n根据施工经验，多层、高层建筑基础工程以及根据施工经验，多层、高层建筑基础工程以及67层以下的主体结构工程包括裙房，以采用汽车层以下的主体结构工程包括裙房，以采用汽车式混凝土泵进行混凝土浇筑为宜；在垂直输送高度超过式混凝土泵进行混凝土浇筑为宜；在垂直输送高度超过80m100m情况下，可以采用两台固定式中情况下，可以采用两台固定式中压混凝土泵进行接力输送，在财力、设备条件允许时，亦可采用压混凝土泵进行接力输送，在财力、设备条件允许时，亦可采用1台固定式高压混凝土泵输送。台固定式高压混凝土泵输送。n混凝土泵的主要参数包括：混凝土最大理论排量混凝土泵的主要参数包括：混凝土最大理论排量m3/h、最大混凝土压力、最大混凝土压力N/mm2、最大水平、最大水平运距和最大垂直运距运距和最大垂直运距m等。输送管的换算总长度，不应超过混凝土泵的最大水平输送距离。等。输送管的换算总长度，不应超过混凝土泵的最大水平输送距离。n混凝土泵的设置处，应场地平整坚实，道路畅通，供料方便，距离浇筑地点近，便于配管，接近排水设混凝土泵的设置处，应场地平整坚实，道路畅通，供料方便，距离浇筑地点近，便于配管，接近排水设施，供水、供电方便。在混凝土泵的作业范围内，不得有高压线等障碍物。施，供水、供电方便。在混凝土泵的作业范围内，不得有高压线等障碍物。n当高层建筑采用接力泵泵送混凝土时，接力泵的设置位置应使上、下泵的输送能力匹配。设置接力泵的当高层建筑采用接力泵泵送混凝土时，接力泵的设置位置应使上、下泵的输送能力匹配。设置接力泵的楼面应验算其结构所能承受的荷载，必要时应采取加固措施。楼面应验算其结构所能承受的荷载，必要时应采取加固措施。n2混凝土布料杆n采用混凝土泵送施工工艺，布料杆是完成输送、布料、摊铺及浇筑混凝土入模的最正确机械，具有生产采用混凝土泵送施工工艺，布料杆是完成输送、布料、摊铺及浇筑混凝土入模的最正确机械，具有生产效率高、劳动强度低、混凝土浇筑速度快等特点。效率高、劳动强度低、混凝土浇筑速度快等特点。7.2.3 混凝土泵送设备混凝土泵送设备 n3混凝土输送管n泵送混凝土的输送管是混凝土泵送设备的重要组成局部，由耐磨锰钢无缝钢管制成，包括直管、弯管、管接头及锥形管等。输送管常用直径为泵送混凝土的输送管是混凝土泵送设备的重要组成局部，由耐磨锰钢无缝钢管制成，包括直管、弯管、管接头及锥形管等。输送管常用直径为100mm、125mm、150mm三种，直管标准长度为三种，直管标准长度为4.0m，另有，另有3.0m、2.0m、1.0m、0.5m四种管长作为调整布管用；弯管常用曲率半径四种管长作为调整布管用；弯管常用曲率半径为为1.0m