建筑新技術應用第9章

第九章現(xiàn)代高層建筑施工

第一節(jié)高層建筑垂直運輸機械現(xiàn)代高層建筑施工的主要特點是：（1）垂直運輸量大、運距高；（2）結(jié)構、水電、裝修齊頭并進，交叉作業(yè)多，安全隱患大；（3）工期緊張；（4）施工人員上下頻繁，人員交通量大；（5）組織管理工作復雜。高層建筑施工常用的垂直運輸機械有：塔式起重機、快速提升機、井架起重機、施工電梯、混凝土泵等。一、塔式起重機（一）概述塔式起重機又稱塔吊或塔機。塔式起重機的結(jié)構特點是有一個直立的塔身，起重臂安裝在垂直塔身的上部，它是高層、超高層建筑施工的主要施工機械。隨著現(xiàn)代新工藝、新技術的不斷廣泛使用，塔式起重機的性能和參數(shù)將不斷提高。塔式起重機由金屬結(jié)構部分、機械傳動部分、電氣控制與安全保護部分及與外部支承設施組成。1、塔式起重機的分類（1）按工作方式分類可分為固定式塔式起重機和行走式塔式起重機。（2）按變幅方式分類可分為動臂變幅塔式起重機和水平小車變幅塔式起重機。（3）按起重能力分類①輕型塔式起重機：起重量為0.5~3.0t，適用于5層以下的住宅樓施工。②中型塔式起重機：起重量為3.0~15t，適用于多層工業(yè)廠房施工。③重型塔式起重機：起重量為15~40t，適用于高層建筑施工。④特重型塔式起重機：起重量>40t，適用于超高層建筑及高爐設備的安裝。圖9-1QT4-10型塔式起重機(a)全貌圖；(b)性能曲線；(c)錨固裝置圖2、塔式起重機的特點（1）起重量、工作幅度和起升高度較大。（2）360°全回轉(zhuǎn)，并能同時進行垂直、水平運輸作業(yè)。（3）工作速度高。塔式起重機的起升速度已超過200m/min，變幅小車的運行速度可達90m/min。（4）能起吊各種類型的建筑材料、制品、預制構件及建筑設備，特別適合起吊超長、超寬的重、大構件。（5）起重高度能隨安裝高度的升高而增高。（6）機動性好，不需其他輔助穩(wěn)定設施（如纜風繩），能自升。（7）駕駛室（操縱室）位置較高，操縱人員能直接（或間接）看到作業(yè)全過程，有利于安全生產(chǎn)。（8）機械化、標準化程度高，能適應頻繁的工作轉(zhuǎn)移，工作平穩(wěn)，安全可靠。3、塔式起重機的主要性能參數(shù)塔式起重機的主要性能參數(shù)包括幅度、起重量、起重力矩、起升高度、工作速度等參數(shù)。選用塔式起重機進行高層建筑施工時，首先應根據(jù)施工對象確定所要求的參數(shù)。4、塔式起重機的選擇（1）選擇塔式起重機的原則①參數(shù)應滿足施工要求；②塔吊生產(chǎn)效率應能滿足施工進度要求；③充分利用現(xiàn)有機械設備，以減少投資；④塔吊效能要得到充分發(fā)揮，避免大材小用，盡量降低臺班費用，提高經(jīng)濟效益；⑤選用的塔吊應能適應施工現(xiàn)場的環(huán)境，便于進場安裝架設和拆除退場。（2）選擇塔式起重機的步驟①根據(jù)擬施工建筑物的特點，選定塔式起重機的類型。②根據(jù)建筑物體形、平面尺寸、標準層面積和塔式起重機布置情況（單側(cè)、雙側(cè)布置等）計算塔式起重機必須具備的幅度和吊升高度。③根據(jù)構件或載料容器物的重量，確定塔式起重機的起重量和起重力矩。④根據(jù)上述計算結(jié)果，參照塔式起重機技術性能表，選定塔式起重機的型號。（3）選擇塔式起重機應注意的問題①選擇附著式塔式起重機時應考慮塔身錯固點與建筑物相對應的位置，以及平衡臂是否影響臂架正常運轉(zhuǎn)。②選擇多臺塔式起重機同時作業(yè)時，要處理好相鄰塔式起重機塔身的高度差，以防止互相碰撞。③考慮塔式起重機安裝時，還應考慮其頂升、接高、錨固及完工后的落塔（起重臂和平衡臂是否落在建筑物上）、拆卸和塔身節(jié)的運輸。④考慮自升塔式起重機安裝時，應處理好頂升套架的安裝位置（塔架引進平臺或引進軌道應與臂架同向）和錨固環(huán)的安裝位置正確等。5、塔式起重機的布置只有在確定起重機的平面位置后，才能確定起重機的起重幅度，從而選擇機型。塔式起重機的平面布置主要決定于建筑物的平面形狀、構件重量、施工現(xiàn)場條件以及起重機的種類。（二）附著式塔式起重機附著式塔式起重機是直接固定在建筑物近旁的混凝土基礎上，依靠爬升系統(tǒng)隨著建筑物升高而自行向上接高。塔式起重機的附著是指為減小塔身計算長度，每隔20m左右用系桿與結(jié)構錨固，它廣泛適用于高層建筑的施工。1、頂升原理附著式塔式起重機的自升接高目前主要是利用液壓缸頂升，采用較多的是外套架液壓缸側(cè)頂式。如圖9-2所示為其頂升過程，可分為以下五個步驟：（1）將標準節(jié)吊到擺渡小車上，并將過渡節(jié)與塔身標準節(jié)相連的螺栓松開，準備頂升，如圖9-2(a)所示。（2）開動液壓千斤頂，將塔吊上部結(jié)構包括頂升套架向上頂升到超過一個標準節(jié)的高度，然后用定位銷將套架固定。于是塔吊上部結(jié)構的重量就通過定位銷傳遞到塔身，如圖9-2(b)所示。（3）液壓千斤頂回縮，形成引進空間此時將裝有標準節(jié)的擺渡小車開到引進空間內(nèi)，如圖9-2(c)所示。（4）利用液壓千斤頂稍微提起標準節(jié)，退出擺渡小車，然后將標準節(jié)平衡地落在下面的塔身上，并用螺栓加以連接，如圖9-2(d)所示。（5）撥出定位銷，下降過渡節(jié)，使之與已接高的塔身聯(lián)成整體，如圖9-2(e)所示。如一次要接高若干節(jié)塔身標準節(jié)，則可重復以上工序。圖9-2QT4-10型塔式起重機頂升過程示意圖(a)準備狀態(tài)；(b)頂升塔頂；(c)推入塔身標準節(jié)；(d)安裝塔式標準節(jié)；(e)塔頂與塔身聯(lián)成整體2、附著式塔式起重機的錨固附著式塔式起重機隨施工進行向上接高到限定的自由高度后，便需利用附著裝置與建筑結(jié)構進行拉結(jié)錨固，以減少塔身長細比，改善塔身結(jié)構受力性能，同時將塔身上部傳來的水平力、不平衡力矩及扭矩等通過附著裝置傳遞給已施工的建筑結(jié)構。塔身與建筑物墻（柱）之間連接的附著桿主要有三桿式和四桿式（如圖9-3）。

（三）爬升式塔式起重機爬升式塔式起重機又稱內(nèi)爬式塔式塔吊，特點是：在電梯井或樓板預留孔洞中爬升，一次可以爬升一個樓層或兩個樓層，特別造合超高層建筑施工，不占施工用地，對現(xiàn)場狹窄的工程有利；來自塔吊上部的荷載，通過支撐系統(tǒng)和模緊裝置傳遞給樓板結(jié)構。利用建筑物逐層向上爬升，故可節(jié)約塔身節(jié)的用量。爬升機構有液壓式和機械式兩種。

圖9-7內(nèi)爬式塔式起重機爬升過程示意圖二、施工電梯施工電梯又稱施工升降機，是一種安裝于建筑物外部，施工期間用于運送施工人員、建筑材料及建筑設備的垂直提升機械。它附著在外墻或其他結(jié)構部位上，隨建筑物升高，架設高度可達200m以上（國外施工電梯的最高提升高度已達645m）。（一）施工電梯的分類施工電梯按其驅(qū)動形式可分為繩輪驅(qū)動、齒輪齒條驅(qū)動和星輪滾道驅(qū)動三種形式（如圖9-8和圖9-9所示）。

圖9-8齒輪齒條驅(qū)動施工電梯圖9-9繩輪驅(qū)動施工電梯（二）齒輪齒條驅(qū)動施工電梯齒輪齒條驅(qū)動的施工電梯主要部件為立柱導軌架、帶有底籠的平面主框架結(jié)構、吊籠、驅(qū)動裝置、安全裝置、電氣控制與操縱系統(tǒng)等。（三）繩輪驅(qū)動施工電梯繩輪驅(qū)動施工電梯構造特點是：采用三角斷面鋼管焊接格桁結(jié)構立柱，單吊籠，無平衡重，設有限速和機電聯(lián)鎖安全裝置，附著裝置簡單。能自升接高，可在狹窄場地作業(yè)，轉(zhuǎn)場方便，吊籠平面尺寸為1.2×（2~2.6）m2，結(jié)構較簡單，用鋼量少。（四）施工電梯的選擇和使用1、施工電梯的選擇現(xiàn)場施工經(jīng)驗表明，為減少施工成本，20層以下的高層建筑，采用繩輪驅(qū)動施工電梯，25~30層以上的高層建筑選用齒輪齒條驅(qū)動施工電梯。高層建筑施工電梯的機型選擇，應根據(jù)建筑體型、建筑面積、運輸總量、工期要求以及施工電梯的造價與供貨條件等確定。2、施工電梯的使用施工電梯安裝的位置應滿足下列要求：①有利于人員和物料的集散；②各種運輸距離最短；③方便附墻裝置安裝和設置；④接近電源，有良好的夜間照明，便于司機觀察。三、混凝土運輸機械(一)混凝土攪拌運輸車混凝土攪拌運輸車由混凝土集中攪拌站將商品混凝土裝運到施工現(xiàn)場，并卸入預先準備好的料斗里，再由混凝土泵或塔式起重機輸送到澆筑部位?；炷翑嚢柽\輸車主要由汽車底架、攪拌筒、發(fā)動機、靜液驅(qū)動系統(tǒng)、加水系統(tǒng)、裝料及卸料系統(tǒng)、卸料溜槽、卸料振動器、操作平臺、操縱系統(tǒng)及防護設備組成（如圖9-11所示）。圖9-11極東MR系列攪拌輸送車結(jié)構1-滾道；2-攪拌簡；3-軸承座；4-油箱；5-減速器；6-液壓馬達；7-散熱器；8-水箱；9-油泵；10-漏斗；11-卸料槽；12-支架；13-托滾；14-滑槽（二）混凝土泵混凝土泵是在壓力推動下沿管道輸送混凝土的一種設備。它能連續(xù)完成高層建筑的混凝土的水平運輸和垂直運輸，配以布料桿還可以進行混凝土的澆筑。它具有功效高、勞動強度低等特點，是高層建筑施工中混凝土運輸?shù)年P鍵設備。1、液壓活塞式混凝土泵的工作原理液壓活塞式混凝土泵主要由料斗、液壓缸、活塞、混凝土缸、分配閱、Y形管、沖洗設備、液壓系統(tǒng)和動力系統(tǒng)等部分組成，如圖9-12所示。圖9-12液壓活塞式混凝土泵的工作原理1-混凝土缸；2-推壓混凝土的活塞；3-液壓缸；4-液壓活塞；5-活塞杠；6-料斗；7-吸入閥門；8-排出閥門；9-Y形管；10-水箱；11-水洗裝置換向閥；12-水洗用的高壓軟管；13-水洗用的法蘭；14-海綿球；15-清洗活塞（三）混凝土布料桿混凝土布料桿是完成輸送、布料、攤鋪混凝土澆筑入模的一種專用設備。它具有勞動消耗量少、生產(chǎn)效率高、勞動強度低和撓筑施工速度快、易于保證質(zhì)量等優(yōu)點。混凝土布料桿大致可分為汽車式布料桿（亦稱混凝土泵車布料桿〉和獨立式布料桿兩大類。混凝土泵車布料桿由折疊式臂架與泵送管道組成。施工時是通過布料桿各節(jié)臂架的俯、仰、屈、伸，能將混凝土泵送到臂架有效幅度范圍內(nèi)的任意一點。獨立式布料桿根據(jù)它的支承結(jié)構形式大致上有三種形式：移置式布料桿、管柱式機動布科桿、裝在塔式起重機上的布料桿。圖9-13移置式混凝土布料桿（四）混凝土泵的選用及其注意事項1、混凝土輸送管的水平長度的確定在選擇混凝土泵和計算泵送能力時，通常是將混凝土輸送管的各種工作狀態(tài)換算成水平長度，換算長度可按表9-2換算。表9-2

混凝土輸送管的水平換算長度2、混凝土泵的泵送排量混凝土泵的實際排量，是由混凝土泵或泵車標定的最大排量乘以泵送距離影響系數(shù)、作業(yè)效率系數(shù)來確定?；炷帘玫膶嶋H排量按下式計算：式中：QA—混凝土泵的實際平均排量（m3/h）；Qmax—混凝土泵的最大理論排量（m3/h）；α—配管條件系數(shù)，取0.8~0.9；

η—作業(yè)效率系數(shù)，根據(jù)混凝土攪拌運輸車向混凝土泵供料的間歇時間、拆裝混凝土輸送管和布料停歇等情況，可取0.4~0.8。4、混凝土泵的泵送能力驗算根據(jù)具體的施工情況和有關計算應符合下列要求：（1）混凝土輸送管道的配管整體水平換算長度，應不超過計算所得的最大水平泵送距離。（2）按表9-3換算的總壓力損失，應小于混凝土泵正常工作的最大出口壓力。表9-3混凝土泵送的換算總壓力損失（五）混凝土泵的布置要求在泵送混凝土的施工中，混凝土泵和泵車的停放布置是一個關鍵，這不僅影響輸送管的配置，同時也影響到泵送混凝土的施工能否按質(zhì)按量地完成，必須著重考慮。因此，混凝土泵車的布置應考慮下列條件：1、混凝土泵設置處，應場地平整、堅實，具有重車行走條件。2、混凝土泵應盡可能靠近澆筑地點。在使用布料桿工作時，應使?jié)仓课槐M可能地在布料桿的工作范圍內(nèi)，盡量少移動泵車即能完成澆筑。3、多臺混凝土泵或泵車同時澆筑時，選定的位置要使其各自承擔的澆筑最接近，最好能同時澆筑完畢，避免留置施工縫。4、混凝土泵或泵車布置停放的地點要有足夠的場地，以保證混凝土攪拌輸送車的供料、調(diào)車的方便。5、為便于混凝土泵或泵車，以及攪拌輸送車的清洗，其停放位置應接近排水設施并且供水、供電方便。6、在混凝土泵的作業(yè)范圍內(nèi)，不得有礙阻物、高壓電線，同時要有防范高空墜物的措施。7、當在施工高層建筑或高聳構筑物采用接力泵泵送混凝土時，接力泵的設置位置應使上、下泵的輸送能力匹配。設置接力泵的樓面或其他結(jié)構部位，應驗算其結(jié)構所能承受的荷載，必要時應采取加固措施。8、混凝土泵的轉(zhuǎn)移運輸時要注意安全要求，應符合產(chǎn)品說明及有關標準的規(guī)定。（六）混凝土輸送管道混凝土輸送管是泵送混凝土作業(yè)中的重要配套部件，包括直管、彎管、錐形管、軟管、管接頭和截止閥，如圖9-14所示。對輸送管道的要求是阻力小、耐磨損、自重輕、易裝拆。圖9-14

垂直配管示意圖（七）泵送混凝土注意事項混凝土在輸運管道中的流動能力稱為可泵性?；炷恋目杀眯砸话闩c單位水泥用量、坍落度、骨料品種與粒徑、含砂率和粒度有關。在一般建筑工程中泵送混凝土的坍落度控制在80~180mm；泵送混凝土最好以卵石和河砂為骨料，一般要求要控制骨料最大粒徑：碎石的直徑不得超過輸送管道直徑的1/4，卵石不超過管徑的1/3；含砂率對泵送能力的影響也很大，一般情況下，含砂率以40%~50%泵送效果較好。四、高層建筑施工中垂直運輸體系的選擇一般情況下，建筑高度超高15層或40m時，應設施工電梯以解決施工人員的上下問題，同時，施工電梯又可承擔相當數(shù)量的施工材料的垂直運輸任務。但大宗的、集中使用性強的材料，如鋼筋、模板、混凝土等，特別是混凝土的用量最大和使用最集中，能否保證及時地輸送上去，直接影響到工程的進度和質(zhì)量要求。因此，必須解決好垂直運輸設施的合理配套設置問題。（一）高層建筑垂直運輸體系的組成目前，我國高層建筑施工運輸體系主要有以下幾種：1、塔式起重機+施工電梯；2、塔式起重機+混凝土泵+施工電梯；3、塔式起重機+快速提升機（或井架起重機）+施工電梯。（二）高層建筑垂直運輸體系選擇影響因素在技術方面皆能滿足高層建筑施工過程中運輸需要的前提下，在進行選擇時還應全面考慮下述幾方面的影響因素。1、運輸能力要能滿足規(guī)定工期的要求2、機械費用低3.綜合經(jīng)濟效益好表9-5垂直運輸設施的總體情況第二節(jié)高層建筑施工腳手架高層建筑施工中，為了滿足結(jié)構施工和外裝修作業(yè)以及安全防護，必須搭設臨時性的設施，這種臨時性的設施被稱為腳手架。隨著建筑施工技術的不斷發(fā)展，腳手架的種類也愈來愈多：（1）按搭設部位不同：外腳手架、里腳手架。（2）按搭設材質(zhì)的不同：鋼管腳手架、竹腳手架、木腳手架。（3）按用途不同：砌筑腳手架、裝飾腳手架、混凝土工程腳手架。（5）按立桿排數(shù)不同：單排腳手架、雙排腳手架、滿堂腳手架。（6）按構造形式分：扣件式腳手架、碗扣式腳手架、門式腳手架、附著升降式腳手架、懸挑式腳手架。在高層建筑施工中常用的腳手架有扣件式鋼管腳手架、碗扣式鋼管腳手架、門式腳手架和附著升降式腳手架等。一、扣件式鋼管腳手架扣件式鋼管腳手架是以標準鋼管桿件和扣件組成的腳手架骨架與腳手板、防護構件、連墻件等組成的，是目前最常用的一種腳手架?？奂戒摴苣_手架的搭設可分為單排和雙排。扣件式鋼管腳手架具有以下特點：1、承載力大。當腳手架的幾何尺寸及構造符合有關要求時，腳手架的單管立柱的承載力可達15~35kN。2、裝拆方便，搭設靈活。適應各種平面、立面的建筑物與構筑物用腳手架。3、比較經(jīng)濟。與其他鋼管腳手架相比，加工簡單，一次投資較少。（一）扣件式鋼管腳手架的構造要求扣件式鋼管腳手架基本構造包括鋼管、扣件、底座、腳手板和連墻件等，如圖9-15所示。圖9-15扣件式鋼管腳手架的基本構架形式1—外立桿；2—內(nèi)立桿；3—橫向水平桿；4—縱向水平桿；5—欄桿；6—擋腳板；7—直角扣件；8—旋轉(zhuǎn)扣件；9—連墻件；10—橫向斜撐；11—主立桿；12—副立桿；13—拋撐；14—剪刀撐；15—墊板；16—縱向掃地桿；17—橫向掃地桿（二）扣件式鋼管腳手架的荷載及其組合1、腳手架的荷載作用于腳手架的荷載可分為永久荷載（恒荷載）與可變荷載（活荷載）。永久荷載（恒荷載）可分為：（1）腳手架結(jié)構自重，包括立桿、縱向水平桿、橫向水平桿、剪刀撐、橫向斜撐和扣件等的自重；（2）構、配件自重，包括腳手板、欄桿、擋腳板、安全網(wǎng)等防護設施的自重?？勺兒奢d（活荷載）可分為：（1）施工荷載，包括作業(yè)層上的人員、器具和材料的自重；（2）風荷載。永久荷載標準值應符合下列規(guī)定：（1）每米立桿承受的結(jié)構自重標準值，宜按表9-8采用；（2）沖壓鋼腳手板、木腳手板與竹串片腳手板自重標準值，應按表9-9采用；（3）欄桿與擋腳板自重標準值，應按表9-10采用；（4）腳手架上吊掛的安全設施（安全網(wǎng)、竹笆等）的荷載應按實際情況采用。常用構配件與材料、人員的自重應按表9-11采用。表9-8φ48.3×3.6鋼管腳手架立桿承受的每米結(jié)構自重標準值gk（kN/m）表9-9腳手板自重標準值表9-10欄板、腳手板自重標準值表9-11常用構配件與材料、人員的自重2、腳手架的荷載組合設計腳手架的承重構件時，應根據(jù)使用過程中可能出現(xiàn)的荷載取其最不利組合進行計算，荷載效應組合宜按表9-13采用。

表9-13荷載效應組合（三）扣件式鋼管腳手架的設計計算1、基本設計規(guī)定腳手架的承載能力應按概率極限狀態(tài)設計法的要求，采用分項系數(shù)設計表達式進行設計?？芍贿M行下列設計計算：（1）縱向、橫向水平桿等受彎構件的強度和連接扣件的抗滑承載力計算；（2）立桿的穩(wěn)定性計算；（3）連墻件的強度、穩(wěn)定性和連接強度的計算；（4）立桿地基承載力計算。當縱向或橫向水平桿的軸線對立桿軸線的偏心距不大于55mm時，立桿穩(wěn)定性計算中可不考慮此偏心距的影響。計算構件的強度、穩(wěn)定性與連接強度時，應采用荷載效應基本組合的設計值。永久荷載分項系數(shù)應取1.2，可變荷載分項系數(shù)應取1.4。腳手架中的受彎構件，應根據(jù)正常使用極限狀態(tài)的要求驗算變形；驗算構件變形時，應采用荷載短期效應組合的設計值。2、縱向水平桿、橫向水平桿計算（1）縱向、橫向水平桿的抗彎強度應按式（9-1）計算：（9-1）式中：M——縱向、橫向水平桿彎矩設計值，其值按式（9-2）計算；W——截面模量，應按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)程》（JGJ130-2011）附錄B表B.0.1采用；f——鋼材的抗彎強度設計值。（2）縱、橫向水平桿彎矩設計值，應按下式計算：

M=1.2MGk+1.4∑MQk

（9-2）式中：MGk——腳手板自重標準值產(chǎn)生的彎矩；MQk——施工荷載標準值產(chǎn)生的彎矩；（3）縱向、橫向水平桿的撓度應符合下式規(guī)定：v≤[v]（9-3）式中：v——撓度；[v]——容許撓度。

表9-14鋼材的強度設計值與彈性模量（Mpa）表9-15扣件、底座的承載力設計值（kN）表9-16受彎構件的容許撓度（四）常用扣件式鋼管腳手架的搭設尺寸在常用扣件式鋼管腳手架的搭設尺寸符合表9-19、表9-20中的規(guī)定表9-19常用密目式安全立網(wǎng)全封閉式雙排腳手架的設計尺寸（m）三、碗扣式鋼管腳手架（一）碗扣式鋼管腳手架的基本構造碗扣式鋼管腳手架采用扣件式鋼管腳手架焊接鋼管作主構件，鋼管上每隔一定距離安裝一套碗扣接頭制成。碗扣分上碗扣和下碗扣，下碗扣焊在鋼管上，上碗扣對應地套在鋼管上，其銷槽對準焊在鋼管上的限位銷即能上、下滑動。橫桿是在鋼管兩端焊接橫桿接頭制成。連接時，只需將橫桿接頭插入下碗扣內(nèi)，將上碗扣沿限位銷扣下，并順時針旋轉(zhuǎn)，靠上碗扣螺旋面使之與限位銷頂緊，從而將橫桿和立桿牢固地連在一起，形成框架結(jié)構。每個下碗扣內(nèi)可同時裝4個橫桿接頭，位置任意。另外，該腳手架還配套設計了多種功用的輔助構件，如可調(diào)底座、可調(diào)托撐、腳手板、架梯、挑梁、懸挑架、提升滑輪、安全網(wǎng)支架等。（二）構造要求碗扣式鋼管腳手架的桿配件按用途分主構件、輔助構件、專用構件三類。主構件用以構成腳手架主體的桿部件，有立桿、頂桿、橫桿、斜桿、底座五種。輔助構件為用于作業(yè)面及附壁拉結(jié)的桿部件。如用于作業(yè)面的橫桿、腳手板、斜道板、擋腳板、挑梁、架梯等；用于連接的立桿連接銷、直角銷、連接撐等；用于其他用途的立桿托撐、立桿可調(diào)撐、安全網(wǎng)支架等。專用構件有支撐柱墊座、支撐柱轉(zhuǎn)角座、支撐柱可調(diào)座、提升滑輪、懸挑架、爬升挑架等。(a)連接前(b)連接后圖9-21碗扣結(jié)構構造（三）搭設與拆除1、搭設碗扣式鋼管腳手架的底座和墊板應準確地放置在定位線上；墊板宜采用長度不少于2跨，厚度不小于50mm的木墊板；底座的軸心線應與地面垂直。腳手架搭設應按立桿、橫桿、斜桿、連墻件的順序逐層搭設，每次上升高度不大于3m。腳手架的搭設應分階段進行，第一階段的撂底高度一般為6m，搭設后必須經(jīng)檢查驗收后方可正式投入使用。腳手架的搭設應與建筑物的施工同步上升，每次搭設高度必須高于即將施工樓層1.5m。腳手架全高的垂直度應小于L/500；最大允許偏差應小于100mm。作業(yè)層設置應符合下列要求：必須滿鋪腳手板，外側(cè)應設擋腳板及護身欄桿；護身欄桿可用橫桿在立桿的0.6m和1.2m的碗扣接頭處搭設兩道；作業(yè)層下的水平安全網(wǎng)應按《安全網(wǎng)技術規(guī)范》的規(guī)定設置。腳手架搭設到頂時，應組織技術、安全、施工人員對整個架體結(jié)構進行全面的檢查和驗收，及時解決存在的結(jié)構缺陷。高度超過20m的腳手架搭設要求有專項施工設計方案。2、拆除碗扣式腳手架拆除時，必須按專項施工方案，在專人統(tǒng)一指揮下進行，拆除作業(yè)前，施工管理人員應對操作人員進行安全技術交底。腳手架拆除時必須劃出安全區(qū)，設置警戒標志，派專人看管。拆除前應清理腳手架上的器具及多余的材料和雜物。拆除作業(yè)應從頂層開始，逐層向下進行，嚴禁上下層同時拆除。連墻件必須拆到該層時方可拆除，嚴禁提前拆除。拆除的構配件應成捆用起重設備吊運或人工傳遞到地面，嚴禁拋擲。腳手架采取分段、分立面拆除時，必須事先確定分界處的技術處理方案。拆除的構配件應分類堆放，以便于運輸、維護和保管。四、門式鋼管腳手架門式鋼管腳手架是以門架、交叉支撐、連接棒、掛扣式腳手板或水平架、鎖臂等組成基本結(jié)構，再設置水平加固桿、剪刀撐、掃地桿、封口桿、托座與底座，并采用連墻件與建筑物主體結(jié)構相連的一種標準化鋼管腳手架。門式鋼管腳手架除門架之外的其他構件稱為配件，包括連接棒、鎖臂、交叉支撐、水平架、掛扣式腳手板、底座與托座。如圖9-23所示。圖9-23門式鋼管腳手架基本組合單元1-門架；2-墊木；3-可調(diào)底座；4-連接棒；5-交叉支撐；6-鎖臂；7-水平架五、附著升降腳手架附著式升降腳手架是利用附著裝置將腳手架附著于結(jié)構邊側(cè)，并利用自身攜帶的提升設備按照施工的需要向上提升或向下降落。從下至上提升一層，施工一層主體，直至主體施工完畢。附著式升降腳手架在高空作業(yè)，將架體荷載傳遞到豎向主框架上，再由豎向主框架傳遞至結(jié)構上或附著支撐上。（一）附著式升降腳手架類型1、套管式附著升降腳手架套管式附著升降腳手架是由交替附著墻體結(jié)構的固定框架和滑動框架（可沿固定框架滑動）構成的附著升降腳手架，其構造如圖9-24所示。固定框豎桿以扣件式鋼管腳手架焊接鋼管作主構件，活動框立管為φ63.5×4mm無縫鋼管。腳手架單元長度不宜大于4m，以使單元具有足夠剛度。每個單元由2個升降框和連接2個升降框的縱橫向水平桿、剪刀撐、腳手板、安全網(wǎng)等組成。圖9-24套管式附著升降腳手架構造1-上翼板；2-下翼板；3-腹板；4-支座板；5-加勁板

爬升一個樓層需要2個爬升過程，如圖9-25所示，每個爬升過程分2步：活動架爬升1.4m、固定架爬升1.4m；下降為反向操作。圖9-25套管式附著升降腳手架的爬升2、挑梁式附著升降腳手架挑梁式附著升降腳手架的特點是腳手架的固定、升降依靠從柱或邊梁伸出來的挑梁實現(xiàn)。挑梁由型鋼制作，通過穿墻螺栓或預埋件與結(jié)構相連，同時用斜拉桿件或鋼絲繩（長度通過花籃螺栓調(diào)節(jié)）與結(jié)構拉結(jié)。提升設備直接作用于承力托盤，托盤上搭設腳手架。腳手架高為3.5~4.5樓層高度，架寬0.8~1.2m，其結(jié)構與普通腳手架同；但位于挑梁兩側(cè)的腳手架內(nèi)排立桿之間的橫桿在升降時會碰到挑梁或斜拉桿，應用短橫柑，以便升降時拆除、升降后安裝。導向輪可沿外墻或柱子滾動。導向桿固定于腳手架上部，在套環(huán)內(nèi)升降；套環(huán)固定于房屋結(jié)構。3、導軌式附著升降腳手架導軌式附著升降腳手架的特點是腳手架的固定、升降、防墜落、防傾覆等靠導軌實現(xiàn)。導軌由槽鋼制作，下部滑出的導軌可以拆除，裝到上部。固定提升設備的提升掛座固定于導軌上，提升設備下連防墜落裝置。立桿上固定導輪，防止腳手架內(nèi)、外傾覆。4、互爬式附著升降腳手架互爬式附著升降腳手架有甲、乙兩類架體，甲與墻體固定后提升乙，然后乙與墻體固定后再提升甲，即相鄰腳手架單元互為支點，交替互相提升。下降原理相同，如圖9-26所示。圖9-26互爬式附著升降腳手架1-提升單元；2-提升橫梁；3-連墻支座；4-手拉葫蘆（二）附著升降式腳手架的裝置1、防傾裝置防傾裝置應用螺栓同豎向主框架或附著支承結(jié)構連接，不得采用鋼管扣件或碗口方式；在升降和適用兩種工況下，位于在同一豎向平面的防傾裝置均不得少于兩處，并且其最上和最下一個防傾覆支承點之間的最小間距不得小于架全高的1/3；防傾裝置的導向間隙應小于5mm。2、防墜落裝置防墜落裝置應設置在豎向主框架部位，且每一豎向主框架提升設備處必須設置一個；防墜裝置必須靈敏、可靠，其制動距離對于整體式附著升降腳手架不得大于80mm，對于單片式附著升降腳手架不得大于150mm；防墜裝置應有專門詳細的檢查方法和管理措施，以確保其工作可靠、有效；防墜裝置與提升設備必須分別設置兩套附著支承結(jié)構上，若有一套失效，另一套必須能獨立承擔全部墜落荷載。3、安全防護架體外側(cè)必須用密目安全網(wǎng)（≥800目/100cm2）圍擋；密目安全網(wǎng)必須可靠固定在架體上；架體底層的腳手板必須鋪設嚴密，且應用平網(wǎng)及密目安全網(wǎng)兜底。應設置架體升降時底層腳手板可折起的翻板構造，保持架體底層腳于板與建筑物表面在升降和正常使用中的間隙，防止物料墜落；在每一作業(yè)層架體外側(cè)必須設置上、下兩道防護欄桿（上桿高度1.2m，下桿高度0.6m）和擋腳板（高度180mm）；單片式和中間斷開的整體式附著升降腳手架，在使用工況下，其斷開處必須封閉并加設欄桿；在升降工況下，架體開口處必須有可靠的防止人員及物料墜落的措施。六、其他腳手架（一）懸挑腳手架懸挑腳手架一般有兩種形式：一種是每層一挑，另一種為多層懸挑。多層懸挑將全高的腳手架分成若干段，每段搭設高度不超過25m。利用懸挑梁或懸挑架作腳手架基礎分段搭設時，可以超過50m以上。槽鋼懸挑腳手架構造如圖9-27所示。（二）吊籃腳手架吊籃腳手架是將吊籃懸掛在挑梁上，挑梁與建筑物頂部設支撐點固定，吊籃的升降可以用手動或電動葫蘆和鋼絲繩來帶動。吊籃主要適用于高層建筑施工的外裝修作業(yè)。吊籃鄰墻一側(cè)距墻面100~200mm，相鄰吊籃間隙不大于200mm。1、手動吊籃其構造如圖9-28所示。手動吊籃結(jié)構采用薄壁型鋼或鋁合金型材制成，可整體拆卸和快速組拼；采用兩臺手動提升機進行升降；設有安全鎖和獨立的安全鋼絲繩，當?shù)趸@發(fā)生意外超速下降時，安全鎖便會自動將吊籃鎖定在安全鋼絲繩上，因而能確保施工人員安全；吊籃的屋面機構為移動式懸掛臂架或女兒墻夾緊懸掛機構，移動方便，架設迅速，適應性強。圖9-28

吊籃構造2、電動吊籃電動吊籃的提升機構由電動機、制動器、減速器、壓繩和繞繩機構組成。其有可靠的安全裝置，通常稱為安全鎖或限速器。當?shù)趸@下降速度超過1.6~2.5倍額定提升速度時，該安全裝置便會自動地剎住吊籃，不使吊籃繼續(xù)下降，從而保證施工人員的安全。第三節(jié)高層建筑混凝土結(jié)構施工一、高層建筑模板工程（一）大模板施工1、大模板施工概述在高層建筑結(jié)構施工中，混凝土量大，模板的工程量亦大，為了提高混凝土的成型質(zhì)量，加快施工速度，減輕工人的勞動強度，大模板施工方案應運而生。大模板的工藝特點是：以建筑物的開間、進深、層高的標準化為基礎，以大型工業(yè)化模板為主要施工手段，以現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻體為主導工序，組織有節(jié)奏的均衡施工。目前，大模板施工工藝已成為高層和超高層建筑（剪力墻結(jié)構、框架-剪力墻結(jié)構、筒體結(jié)構和框架-筒體結(jié)構）主要的工業(yè)化施工方法之一，尤其是在高層住宅剪力墻結(jié)構中應用廣泛。2、大模板的構造與類型（1）大模板的構造大模板由面板系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、操作平臺和附件組成，如圖9-29所示。圖9-29大模板構造示意圖1-面板；2-橫肋；3-豎肋；4-支撐桁架；5-螺旋千斤頂（調(diào)整水平用）6-螺旋千斤頂（調(diào)整垂直用）；7-腳手板；8-防護欄桿；9-穿墻螺栓；10-固定卡具（2）大模板的類型大模板按形狀劃分有平模、小角模、大角模、筒形模等。3、大模板的設計、制作加工（1）大模板的設計模板設計必須和高層建筑的建筑、結(jié)構設計密切配合。往往建筑或結(jié)構上的改動，如樓板形式、門窗位置、走道挑梁的設置等都會影響模板設計。因為這些部位往往涉及到大模板的對拉螺栓位置設計、門窗框的固定、拆裝模板的操作空間等。大模板的設計還要滿足剛度、強度要求，確保在堆放、組裝、拆除時的自身穩(wěn)定，以增加其周轉(zhuǎn)的次數(shù)。同時應采用合理的結(jié)構構造和恰當?shù)匿摬囊?guī)格，以減少一次投資量。大模板的規(guī)格型號要少，通用性要強，能滿足不同平面組合的要求。力求構造簡單合理，便于拆裝。模板組合應做到盡量能同時澆筑縱、橫墻的混凝土。（2）大模板的制作加工大模板加工的工藝流程是：放樣→材料整平調(diào)直→劃線下料→沖孔→再次局部調(diào)直→工夾具設置→拼裝、焊接→質(zhì)量檢驗→刷防銹漆→堆放待用。4、大模板系統(tǒng)的施工（1）內(nèi)外墻全現(xiàn)澆結(jié)構體系全大模板現(xiàn)澆結(jié)構體系的施工工藝流程如下：抄平放線→墻體扎筋→組裝內(nèi)模→組裝外?！鷿仓w混凝土→養(yǎng)護拆模（拆下模板清理后周轉(zhuǎn)使用）→安裝預制室內(nèi)分隔板→吊入門窗、衛(wèi)生設備等配件→樓板施工。（2）內(nèi)澆外掛結(jié)構體系施工程序：內(nèi)澆外掛結(jié)構體系施工工藝流程與內(nèi)外墻全現(xiàn)澆結(jié)構體系相比，增加了外掛墻板的工序，其余相同。內(nèi)澆外板大模板高層建筑的施工程序是：抄平放線→綁扎鋼筋→支門窗洞口模板→安裝大模板→安裝外墻板→澆筑混凝土→拆模、修整混凝土墻面、養(yǎng)護→安裝預制樓板一澆筑圈梁、板縫。5、大模板安裝的質(zhì)量要求大模板安裝必須垂直角模方正，位置標高正確；模板之間拼縫及模板和結(jié)構之間的拼縫必須嚴密，不得漏漿；門窗洞口位置尺寸必須準確。大模板安裝允許偏差詳見表9-24。表9-24大模板安裝允許偏差（二）滑模施工1、液壓滑升模板概述液壓滑動模板施工工藝，是按照施工對象的平面尺寸和形狀，在地面組裝好包括模板、提升架和操作平臺的滑模系統(tǒng)，然后分層澆筑混凝土，利用液壓提升設備不斷豎向提升模板，完成混凝土構件施工的一種方法。2、液壓滑升模板組成滑模的裝置由模板系統(tǒng)、操作平臺系統(tǒng)和液壓提升系統(tǒng)以及施工精度控制系統(tǒng)等組成，如圖9-31所示。3、液壓滑升模板施工準備工作（1）技術準備由于滑模施工的特點，要求設計中必須有與之相適用的措施，所以施工前要認真組織對施工圖的審查。重點審查結(jié)構平面布置是否使各層構件沿模板滑動方向投影重合，豎向結(jié)構斷面是否上下一致，立面線條的處理等。（2）現(xiàn)場準備施工用水、用電必須接好，施工臨時道路和排水系統(tǒng)必須暢通。所需要的鋼筋、構件、預埋件、混凝土用砂、石、水泥、外加劑（如果用商品混凝土，應聯(lián)系好供應準備工作），應按計劃到場并保持供應?；０逑到y(tǒng)需要的模板、爬桿、吊腳手設備和安全網(wǎng)應準備充足。垂直運輸設備在滑模系統(tǒng)進場前就位。圖9-32滑模裝置的組裝順序圖4、墻體滑模的一般施工工藝滑升模板的施工由滑模設備的組裝、鋼筋綁扎、混凝土澆搗、模板滑升、樓面施工和模板設備的拆除等幾個部分組成。5、滑框倒模施工方法滑框倒模施工工藝是在滑模施工工藝的基礎上發(fā)展而成的一種施工方法。這種方法兼有滑模和倒模的優(yōu)點，因此，易于保證工程質(zhì)量。但由于操作上多了模板拆除上運的過程，人工消耗大，速度略低于滑模。模板在施工時與混凝土之間不產(chǎn)生滑動，而與滑道之間相對滑動，即只滑框，不滑模。當滑道隨圍圈滑升時，模板附著于新澆筑的混凝土表面留在原位，待滑道滑升一層模板高度后，即可拆除最下一層模板，清理后，倒至上層使用。6、逐層空滑樓板并進法逐層空滑樓板并進施工工藝就是墻體用滑模施工、樓板用支?，F(xiàn)澆，在滑模澆筑一層墻體后，模板滑空，緊跟著支模現(xiàn)澆一層樓板混凝土的施工方法。所以逐層空滑樓板并進又稱“逐層封閉”或“滑一澆一”。（三）爬模施工1、液壓滑升模板概述爬升模板簡稱爬模，是一種自行爬升、不需起重機吊運的