高層建筑施工（2023.01出版）

高等教育出版社

主編：楊國立

土建類應(yīng)用型本科教材（集成課件、施工視頻、動(dòng)畫）

課件索要聯(lián)系方式：ygl0492@

1/40第一章概述

1.1高層建筑發(fā)展

1.2高層建筑施工技術(shù)發(fā)展

2/401.聯(lián)合國科教文組織高層建筑劃分標(biāo)準(zhǔn)在世界各國高層建筑及超高層建筑都沒有固定劃分標(biāo)準(zhǔn)，聯(lián)合國科教文組織所屬世界高層建筑委員會(huì)1972年提議按高層建筑層數(shù)和高度分為四類：

第一類：9～16層(最高到50m)；第二類：17～25層(最高到75m)；第三類：26～40層(最高到100m)；第四類：40層以上(即超高層建筑)。1.1高層建筑發(fā)展

1.1.1高層建筑定義3/402.我國高層建筑劃分標(biāo)準(zhǔn)1980年10月1日試行《鋼筋混凝土高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)與施工要求》(JGJ3-79)中，第一章第3條：“本要求適用于八層及八層以上高層民用建筑…”。自1983年6月1日開始試行國標(biāo)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GBJ45-82)第1.0.3條要求適用于十層及十層以上住宅建筑和建筑高度超出24m其他民用建筑。4/40由1987年10月1日開始試行部標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑設(shè)計(jì)通則》(JGJ37-87)第1.0.5條又深入明確按民用建筑層數(shù)劃分：1、住宅建筑按層數(shù)劃分為：1～3層為低層；4～6層為多層；7～9層為中高層；10層以上為高層。2、公共建筑及綜合性建筑高度超出24m者為高層(不包括高度超出24m單層主體建筑)。3、建筑物高度超出100m時(shí)，無論住宅或公共建筑均為超高層。5/40現(xiàn)行高層建筑要求2023年10月1日開始執(zhí)行《高層建筑混凝土構(gòu)造技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2010)第1.0.2條中要求：本規(guī)程適用于10層及10層以上或房屋高度超出28m住宅建筑以及房屋高度大于24m其他高層民用建筑混凝土構(gòu)造。6/401.1.2高層建筑發(fā)展

公元523年建于河南登封縣嵩岳寺塔(圖1.1.1)，10層高41m，為磚砌單筒體構(gòu)造。公元723年西安大雁塔(圖1.1.2)，7層高64m。公元1055年建于河北定縣料敵塔(圖1.1.3)，11層，高67m。這些筒體構(gòu)造，剛度很大，有助于抵抗水平風(fēng)載和地震水平力，構(gòu)造體系合理，體現(xiàn)了我國古代能工巧匠高超建筑技術(shù)水平。7/401.1.2高層建筑發(fā)展

公元523年建于河南登封縣嵩岳寺塔(圖1.1.1)，10層高41m，為磚砌單筒體構(gòu)造。8/40公元723年西安大雁塔(圖1.1.2)，7層高64m。9/40公元1055年建于河北定縣料敵塔(圖1.1.3)，11層，高67m。這些筒體構(gòu)造，剛度很大，有助于抵抗水平風(fēng)載和地震水平力，構(gòu)造體系合理，體現(xiàn)了我國古代能工巧匠高超建筑技術(shù)水平。10/40陜西應(yīng)縣木塔（圖1.1.4），建于公元1056年，塔高67.3m，八角形，底層直徑30.27m。該塔共9層，是我國保存至今唯一木塔，也是現(xiàn)存最高木構(gòu)造之一。它雖經(jīng)數(shù)次大地震仍完整無損，足以證明我國歷史上木構(gòu)造輝煌成就。11/40在西方古代七大建筑奇跡中，有兩座是高層建筑。巴貝爾塔和亞歷山大港口燈塔。公元前338年在巴比倫城所建巴貝爾塔（圖1.1.5），塔高約90m，供王室觀賞。12/40公元前280年建于亞歷山大港口燈塔（圖1.1.6），高約150m，塔身用石砌，曾聳立在港口一千數(shù)年，引導(dǎo)船只避免觸礁。13/40在近代高層建筑史上，西方一般把芝加哥譽(yù)為“高層建筑家鄉(xiāng)”

-----世界第一幢近代高層建筑（芝加哥家庭保險(xiǎn)公司

）(即1885年芝加哥家庭保險(xiǎn)公司HomeInsurance大樓，高55m，10層，是用鑄鐵柱和鋼梁組成框架構(gòu)造。此大樓是由工程師詹尼設(shè)計(jì)，1931年被拆除)。14/40直到1968年建成廣州賓館高87m、27層，才初次超出上海國際飯店高度。我國第一棟超出100m高度超高層建筑是1976年建成于廣州白云賓館，高112m，33層。我國近代高層建筑起源于本世紀(jì)23年代上海，1934年建成上海國際飯店高82m，22層，作為國內(nèi)最高建筑歷時(shí)34年。15/40進(jìn)入90年代以來，我國高層、超高層建筑技術(shù)發(fā)展迅速，其特點(diǎn)---------

高、深、大、復(fù)雜16/40目前世界2023年11月此前不完全統(tǒng)計(jì)世界上已建或在建高度在前十位高層建筑：哈利法塔（圖1.1.7a）：該塔位于阿拉伯聯(lián)合酋長國迪拜境內(nèi)，始建于2023年，于2023年完工，該塔總高度828m。“迪拜大樓”內(nèi)裝有世界上速度最快56部電梯，速度最高達(dá)每秒17.4米(約每小時(shí)63公里)，另外尚有雙層觀光升降機(jī)，每次最多可載42人。集中了多種“世界之最”，被描述為“海灣地域明珠”。該摩天大樓最吸引人地方位于第124層觀景臺(tái)。17/40麥加鐘樓飯店群共包括7座塔，麥加鐘樓主體包括662米混凝土建筑和155米高“克雷森特”金屬尖頂，頂端是個(gè)新月標(biāo)志。建筑整體高度達(dá)成817米，僅比迪拜哈利法塔低11米。這座世界第二高建筑麥加鐘樓最大亮點(diǎn)在于由德國公司設(shè)計(jì)制造巨大時(shí)鐘，這個(gè)高43米，寬45米四周立體時(shí)鐘成為了世界上最大時(shí)鐘。這座時(shí)鐘夜里在17公里以外都可看見，白天可在11公里至12公里外看到。麥加鐘樓（圖1.1.7b）：亦稱為“麥加皇家鐘塔飯店”，位于沙特阿拉伯王國伊斯蘭教圣城--麥加。建筑整體于2023年開工，2023年完工開放。18/40深圳平安國際金融中心（圖1.1.7c）：“平安國際金融中心”位于深圳市中心區(qū)1號(hào)地塊，即福華路和益田路交匯處西南角。本工程始建于2023年，估計(jì)2023年終完工?！捌桨矅H金融中心”塔樓118層，高660米；裙樓11層、高55米；地下室5層，29.8米，基坑最深為-33.3米，是國內(nèi)目前最深大型基坑。工程塔樓構(gòu)造采取“巨型框架—關(guān)鍵筒—外伸臂”體系，裙樓采取“鋼框架—剪力墻”體系。19/40“上海中心”大廈（圖1.1.7d）：“上海中心”大廈位于浦東新區(qū)陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)，在2023年11月29日主樓樁基開工，預(yù)期2023年完工。該樓總高度632m，人可達(dá)到主體建筑構(gòu)造高度為580m，總建筑面積達(dá)57.6萬m2?！吧虾Ｖ行摹背事菪煨停笳髦袊押梦幕?，體現(xiàn)中國和世界連接；內(nèi)部則由九個(gè)圓柱形建筑彼此疊加組成；大廈內(nèi)、外立面間形成“空中中庭”將為人們提供聚會(huì)場所。20/40武漢綠地中心（圖1.1.7e）：武漢綠地中心位于武昌濱江商務(wù)區(qū)關(guān)鍵區(qū)，與漢口百年外灘隔江相望。于2023年7月份開工，估計(jì)2023年完工。

2023年12月8日開建，高606米，根據(jù)初步規(guī)劃，這座超高層建筑共有124層，其中地下5層，地上119層。武漢綠地中心集采眾家之長，外觀呈流線型，頂部尖而光滑，猶如一枚待發(fā)導(dǎo)彈，在規(guī)劃設(shè)計(jì)、安全防火、交通組織等方面均為世界超高層建筑技術(shù)集大成者。21/40中國117大廈（圖1.1.8a）：中國117大廈位于天津高新區(qū)，2023年9月開工，估計(jì)2023年完工。本工程地下3層，地上117層，總設(shè)計(jì)高度在570米以上，工程由甲級(jí)寫字樓為主、六星級(jí)豪華酒店、觀景臺(tái)、特式酒吧、精品商業(yè)、屋面空中花園及其他設(shè)施為一體大型超高層建筑，建成后將是高新區(qū)乃至天津市極具代表性標(biāo)志性建筑。22/40千年塔世界商業(yè)中心（圖1.1.8b）：千年塔世界商業(yè)中心位于韓國港口都市釜山。本工程2023年開工，2023年完工。其高度為560米(1,837英尺)。該建筑特點(diǎn)是三座錐形塔從一種結(jié)實(shí)基礎(chǔ)層升起，從建筑物上不一樣角度都能看到美麗山海景色。23/40世界貿(mào)易中心一號(hào)樓（圖1.1.8c）：原稱為自由塔，是興建中美國紐約新世界貿(mào)易中心摩天大樓，將坐落于“911”襲擊事件中倒塌原世界貿(mào)易中心舊址。該建筑于2023年7月開工，于2023年11月12日完工。該建筑高度541.3米，1776英尺，它高度將達(dá)成1776英尺，正好與美國建國年份1776年相吻合。這暗示了美國要在世貿(mào)原址上重塑自由信奉決心。它從底層往上逐漸削尖，呈消瘦四方錐體狀。它旋轉(zhuǎn)上升構(gòu)造和尖頂設(shè)計(jì)，象征著“自由女神”像一手高舉火炬造型。24/40臺(tái)北101大廈（圖1.1.8d）：被稱為“臺(tái)北新地標(biāo)”101大樓于1998年1月開工，于2023年12月完工。此樓高508m，28.95萬m2，地上101層，地下3層有世界最大且最重“風(fēng)阻尼器”，尚有兩臺(tái)世界最高速電梯，從一樓到89樓，只要39秒時(shí)間。25/40上海環(huán)球金融中心（圖1.1.8e）：上海環(huán)球金融中心地上101層，地下3層，建筑主體高度達(dá)成492.5m。本樓1997年年初初次開工；后遭1997年亞洲金融危機(jī)停工，于2023年2月工程復(fù)工，2023年8月29日完工。上海環(huán)球金融中心是一幢以辦公為主，集商貿(mào)、賓館、觀光、會(huì)議等設(shè)施于一體綜合型大廈，位于中國上海陸家嘴，比鄰金茂大廈和上海中心大廈。26/401.1.3高層建筑優(yōu)缺陷

1.高層建筑長處高層建筑占地面積小，提升土地利用率，擴(kuò)大市區(qū)空地，利于都市綠化，改善衛(wèi)生環(huán)境。緩和都市用地?fù)?dān)心問題。能夠改善都市面貌，豐富都市藝術(shù)。還具有減少市政建設(shè)投資、用垂直交通替代橫向(水平)交通,以減少都市交通擁堵等顯著社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。27/40

2.高層建筑發(fā)展存在問題

(1)高樓引來“風(fēng)速殺手”。(2)“熱島效應(yīng)”。

(3)電子屏蔽效應(yīng)。

(4)高樓造價(jià)和施工成本劇增，維護(hù)和管理費(fèi)用也劇增。(5)安全隱患大28/401.2高層建筑施工技術(shù)發(fā)展

1.2.1高層建筑基礎(chǔ)與構(gòu)造體系1.基礎(chǔ)形式多變高層建筑基礎(chǔ)類型有：(1)鋼筋砼條形基礎(chǔ)，寬度可達(dá)2m以上，一般設(shè)在承重墻下；

(2)柱下梁式基礎(chǔ)，又有柱下條基，柱下交叉梁基礎(chǔ)等；

(3)鋼筋砼柱基礎(chǔ)，一般是獨(dú)立基礎(chǔ)；

(4)片筏基礎(chǔ)（圖1.2.1），鋼筋砼連續(xù)底板，又分平板式和梁板式。29/40⑤箱形基礎(chǔ)

基礎(chǔ)由頂板、底板和縱橫墻體組成鋼筋混凝土整體構(gòu)造，基礎(chǔ)剛度很大，可減少不均勻沉降。箱基大部分為賠償式基礎(chǔ)。參見圖1-2。圖1-2

箱形基礎(chǔ)

30/40⑥樁基礎(chǔ)

由樁和承臺(tái)組成，承臺(tái)高于地面為高承臺(tái)，低于地面為低承臺(tái)，高層中一般采取低承臺(tái)，在水平力作用下，周圍土體可發(fā)揮一定穩(wěn)固作用，樁還可與筏、箱組成樁筏基礎(chǔ)，樁箱基礎(chǔ)等。參見圖1-3，1-4。

圖1-3

樁筏基礎(chǔ)

圖1-4

樁箱基礎(chǔ)31/402.構(gòu)造形式多變(1)高層建筑按構(gòu)造體系劃分，有框架體系、剪力墻體系、框架-剪力墻體系和筒體體系（圖1.2.5）32/40(2)高層建筑構(gòu)造按使用材料劃分，主要有鋼筋混凝土構(gòu)造、鋼構(gòu)造、鋼-鋼筋混凝土組合構(gòu)造，以鋼筋混凝土構(gòu)造在高層建筑中應(yīng)用最為廣泛。33/401.2.2基礎(chǔ)工程施工技術(shù)發(fā)展在樁基利用方面，混凝土灌注樁、混凝土方樁、預(yù)應(yīng)力管樁、鋼樁等現(xiàn)澆、預(yù)制樁皆有應(yīng)用。在基坑支護(hù)方面，常用擋土構(gòu)造有灌注樁、鋼板樁、土釘支護(hù)、土錨支護(hù)及地下連續(xù)墻等。在深基坑施工減少地下水位方面，對(duì)于因降水而引發(fā)附近地面嚴(yán)重沉降問題，也研究了避免措施。在大體積混凝土裂縫控制方面，計(jì)算理論日益完善。大體積混凝土施工規(guī)范GB50496-2023為大體積混凝土施工中裂縫控制提供了技術(shù)確保。34/401.2.3主體構(gòu)造施工技術(shù)發(fā)展

1.模板工程我國目前已經(jīng)形成組合模板、木模板、爬升模板和滑升模板成套工藝，組合模板方面除55系列鋼模板外，還推廣了肋高70、75mm中型組合鋼模板；尚有55、63、70、75、78、90系列鋼框（木）膠合板，板塊尺寸更大，使用更方便。還研究推廣了早拆體系，大大提升了模板周轉(zhuǎn)次數(shù)。

35/40大模板工藝在剪力墻構(gòu)造和筒體構(gòu)造中已廣泛應(yīng)用，已形成“全現(xiàn)澆”、“內(nèi)澆外掛”、“內(nèi)澆外砌”成套工藝，且已向大開間建筑方向發(fā)展。36/402.鋼筋工程

鋼筋