超高层建筑施工技术与特点
106页1、超高层建筑施工,湖北省工业建筑学校,第一部分 超高层建筑概述,一、超高层建筑定义 高层建筑混凝土结构技术规程规定10层及10 层以上的居住建筑及高度超过24m的公共建筑为高层建筑。 国际上把高度超过30层或100m以上的高楼称为超高层建筑。 1972年在国际高层建筑会议上,提出高层建筑的分类和定义,其中超高层建筑定义为40层以上(高度100m以上)。 我国民用建筑设计通则规定,建筑高度超过100m时,不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。,二、中国超高层建筑发展现状 我国超高层建筑虽起步较晚,但自从20世纪90年代初开始,我国已成为世界上超高层建筑最活跃与最繁荣的地区。据资料统计,全球在建的摩天大楼中,87%在中国,中国在建的摩天大楼已超过200座。,国内已建成330米以上的超高层建筑一览表,国内在建350米以上的超高层建筑一览表,三、我国在世界高层建筑中的地位 2012年世界最高建筑20栋,建筑高度从381米至828米,平均高度461米。中国有10栋,占50%,平均高度442米,低于全球平均高度。 但到2020年世界最高建筑20栋,建筑高度从492米至1000米,平均高度600米。中国有
2、10栋,占50%,平均高度563米。但若中国尚有三栋巨高层列入:一栋1000米,一栋838米,一栋729米。中国巨高层建筑的平均高度将达到640米,超过世界平均建筑高度。,四、超高层建筑的未来发展 在21世纪的第二个十年中,我们不仅仅会目睹世界上第一个千米高层建筑的诞生,我们也会看到很多超过600米高的高楼拔地而起。在哈利法塔竣工前,这种建筑类型并未存在。但是到2020年时,我们却有望看到世界上有八座这类的建筑耸立起来。我们正在步入“巨高层”建筑的时代,“巨高层”一词已被学会作为描述高度超过600米的建筑时的专业用语。,哈利法塔与湖南未来天空城市对比,五、超高层建筑面临的问题及挑战 1.高层建筑的优点,高层建筑占地面积小,提高土地利用率,扩大市区空地,利于城市绿化,改善卫生环境。 缓解城市用地紧张的问题。 可以改善城市面貌,丰富城市艺术。 还具有减少市政建设投资、用垂直交通代替横向(水平)交通,以减少城市交通拥堵等明显的社会经济效益。,2.高层建筑发展存在的问题,(1)高楼引来“风速杀手”。 (2)“热岛效应”。 (3)电子屏蔽效应。 (4)高楼造价和施工成本剧增,维护和管理费用也剧增
3、。 (5)安全隐患大,第二部分 超高层建筑关键施工技术,一、中国超高层建筑技术发展现状 我国的超高层建筑若干施工技术已处于国际先进水平,超高层建筑领域设备已实现国产化:我国塔吊生产技术发展迅速,已能生产各种可适应超高层建筑施工需要的自升式塔吊;在混凝土超高设备泵送领域,我国已达到世界领先水平;国产大空间、大吨位、高速施工电梯也已已经实现了500米级超高层建筑的成功应用。,一、中国超高层建筑技术发展现状 随着超高层建筑向高度更高、结构形式更复杂、施工进度要求更快的方向发展,超高层建筑施工技术逐步发展为以超高层钢结构制作安装、高强混凝土超高泵送、模架施工技术为主的现代施工技术。,超高层塔吊布置,超高层模架布置,超高层模架布置,超高层超高压泵,二、超高层建筑主要关键施工技术 1、超深基坑及地下室施工技术 超高层建筑埋置深度深,部分超高层建筑埋深已超过30米(十字门塔楼基坑深度为24米,珠海横琴IFC大厦基坑深度达到28米),超深基坑支护结构施工技术、地下水位控制技术、土方开挖及运输技术、信息化施工及变形控制技术难度越来越大。,二、超高层建筑主要关键施工技术 1、超深基坑及地下室施工技术 超高
4、层建筑地下室一般采用顺做法、半逆作法、全逆作法三种施工方法,其中半逆作法最为常见。 顺做法施工: 顺做法是遵循先深后浅的原则,地下室全部采用从下至上的施工步骤,地下室结构完成后再开始上部结构施工。 顺做法优点是施工工艺成熟简单,缺点是施工周期长。,二、超高层建筑主要关键施工技术 1、超深基坑及地下室施工技术 半逆作法施工: 半逆作法是主体塔楼区域采用顺做法,周边裙房采用逆作法,先期完成塔楼区域地下室施工,在主体塔楼施工时再采用逆作法施工周边地下室。 半逆作法优点是建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业可有效缩短工期,缺点是需采用双层围护结构,施工成本高。,1、主楼基坑结构支护施工,2、主楼地下室结构施工,3、主楼结构施工,4、裙楼支护结构施工,6、主楼结构施工,5、裙楼结构施工,7、主楼结构施工,8、主楼结构施工,二、超高层建筑主要关键施工技术 1、超深基坑及地下室施工技术 全逆作法施工: 全逆作法是主体塔楼区域及裙房区域全部采用逆做法,基坑支护及桩基完成后首先开始首层施工,首层施工完成后同时向上施工主楼,向下施工地下结构。 半逆作法优点是施工周期大大缩短,缺点是前期建筑物
5、荷载需通过钢结构立柱传力,且地下室梁柱等节点混凝土浇筑困难。,1、支护结构施工,2、首层结构施工,3、上部结构施工,4、地下室结构施工,5、上部结构施工,6、地下室结构施工,7、上部结构施工,8、地下室结构施工,9、上部结构施工,二、超高层建筑主要关键施工技术 1、超深基坑及地下室施工技术 超高层基坑深度超深且多处于繁华地带,基坑支护一般采用地下连续墙+支撑(内支撑或环形支撑);地下连续墙+拉锚;排桩+支撑;排桩+锚索等支护形式。 部分处于大型整体地下室中的超高层基坑采用坑中坑设计,即大基坑采用一种支护形式,坑中坑采用一种支护形式。如十字门大基坑采用桩锚支护形式,坑中坑采用桩撑支护形式。,坑中坑支护,二、超高层建筑主要关键施工技术 2、高承载力大直径桩基施工技术 随着建筑物高度的不断攀升,桩基承载力要求越来越高,桩长也越来越长,施工难度也越来越大(如十字门塔楼桩基直径达2.4米,持力层达到微风化花岗岩,单桩承载力设计值达65900KN)。部分超高层工程桩基直径可达4米。 大直径嵌岩桩一般可采用旋挖成孔、冲孔成孔、潜孔锤成孔技术。,冲孔成孔施工,冲孔成孔施工,二、超高层建筑主要关键施工技
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