高層建筑施工課件

緒

論●

0.1基礎(chǔ)工程施工技術(shù)的發(fā)展

樁基技術(shù)——尤其混凝土灌注樁，能適用於任何土層、承載力大、施工對(duì)環(huán)境影響小，因而發(fā)展最快，目前已形成擠土、部分?jǐn)D土和非擠土三類、數(shù)十種樁和成樁工藝，最大直徑達(dá)3m，最深達(dá)l00m左右。樁基承載力的檢驗(yàn)，已開發(fā)應(yīng)用了動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)。

我國(guó)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法、施工機(jī)械和施工工藝均進(jìn)行了研究和開發(fā)，取得了較顯著的效果。例如北京京城大廈23.76m的深基坑，採(cǎi)用H型鋼板樁、3道預(yù)應(yīng)力土層錨桿，比日方提出的設(shè)5道土層錨桿，節(jié)約工程費(fèi)用約1/3?！?/p>

0.2範(fàn)本工程施工技術(shù)的進(jìn)步(1)20世紀(jì)70年代末研製開發(fā)的組合小鋼模，在一段時(shí)間內(nèi)成為使用面積最廣的一種範(fàn)本。其優(yōu)點(diǎn)是範(fàn)本成本較低，周轉(zhuǎn)次數(shù)多，使用靈活方便；缺點(diǎn)是範(fàn)本拼縫較多，給裝修帶來極大困難，在結(jié)構(gòu)表面往往要刮多道膩?zhàn)?，既費(fèi)工又拖延工期。(2)20世紀(jì)70年代中期研製開發(fā)的全鋼大範(fàn)本，用4～6mm厚鋼板作面板，8號(hào)槽鋼作龍骨，焊接而成。其優(yōu)點(diǎn)是模板整體剛度好，不易損壞，澆築成的牆面平整；缺點(diǎn)是自重和用鋼量大，使用不靈活，且不能實(shí)現(xiàn)“一模多用”。

組合小鋼模拼制成大範(fàn)本，用腳手架鋼管作骨架，其優(yōu)點(diǎn)是投資少、成本低；缺點(diǎn)是整體剛度差、板面拼縫多、給牆面裝修帶來極大困難等。(3)爬模工藝20世紀(jì)70年代末在上海開始用於外牆和電梯井筒施工，目前已發(fā)展到內(nèi)外牆範(fàn)本同時(shí)爬升。(4)20世紀(jì)80年代中期，在滑動(dòng)範(fàn)本工藝的基礎(chǔ)上，又派生出滑框倒模工藝。另外，將現(xiàn)澆牆體的大範(fàn)本與澆築樓板的範(fàn)本結(jié)合在一起，組合對(duì)拼成整間的半隧道模，亦在個(gè)別工程中得到嘗試?！?/p>

0.3粗鋼筋連接方法的突破(1)20世紀(jì)70年代末研製開發(fā)的組合小鋼模，在一段時(shí)間內(nèi)成為使用面積最廣的一種範(fàn)本。其優(yōu)點(diǎn)是範(fàn)本成本較低，周轉(zhuǎn)次數(shù)多，使用靈活方便；缺點(diǎn)是範(fàn)本拼縫較多，給裝修帶來極大困難，在結(jié)構(gòu)表面往往要刮多道膩?zhàn)?，既費(fèi)工又拖延工期。(2)20世紀(jì)70年代中期研製開發(fā)的全鋼大範(fàn)本，用4～6mm厚鋼板作面板，8號(hào)槽鋼作龍骨，焊接而成。其優(yōu)點(diǎn)是模板整體剛度好，不易損壞，澆築成的牆面平整；缺點(diǎn)是自重和用鋼量大，使用不靈活，且不能實(shí)現(xiàn)“一模多用”。●

0.4混凝土工程施工技術(shù)的發(fā)展(1)預(yù)拌混凝土可以避免出現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)砂石堆放困難、混凝土攪拌雜訊大、混凝土強(qiáng)度不穩(wěn)定等問題。(2)混凝土外加劑已成為現(xiàn)代混凝土材料和技術(shù)中不可缺少的部分。(3)進(jìn)入20世紀(jì)90年代，我國(guó)高強(qiáng)、高性能混凝土發(fā)展很快。(4)大範(fàn)本工藝的“內(nèi)澆外預(yù)”，預(yù)製外牆板裝飾混凝土有花紋、線條或有面磚；在北方地區(qū)可以結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾三合一，即混凝土巖棉(或其他保溫材料)複合外牆板，並可承重，厚18～25cm，其保溫性能均優(yōu)於49cm厚磚牆?！?/p>

0.5高效鋼筋和現(xiàn)代化預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用為解決配筋稠密、鋼筋用量大、造價(jià)高的問題，研製開發(fā)了400MPa的新Ⅲ級(jí)鋼筋，比原來370MPa的Ⅲ級(jí)鋼筋性能優(yōu)良。另外，引進(jìn)生產(chǎn)了20世紀(jì)70年代國(guó)外發(fā)展起來的新型鋼筋——冷軋帶肋鋼筋，這種鋼材強(qiáng)度高、韌性好且錨固性能強(qiáng)，已成為冷拔低碳鋼絲和熱軋光圓鋼筋的代換品。在現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)方面，高強(qiáng)度低鬆弛鋼絞線的強(qiáng)度已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水準(zhǔn)(1860MPa)。近幾年，我國(guó)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在特大跨度鋼結(jié)構(gòu)建築中(如北京西站45m跨鋼桁架門樓)，對(duì)節(jié)約鋼材和提高結(jié)構(gòu)剛度，均發(fā)揮了重要作用?！?/p>

0.6腳手架技術(shù)的進(jìn)步從竹木腳手架和鋼管腳手架並存轉(zhuǎn)變?yōu)橐凿摴苣_手架為主，並出現(xiàn)包括扣件式、門架式、碗扣式等的多種新型腳手架；特別是爬架，由於它能沿著建築物攀升和下降，不受建築物高度的限制，即可用於結(jié)構(gòu)施工，又可用於外裝飾作業(yè)。腳手架的功能多樣化，腳手架的搭設(shè)、安裝和設(shè)計(jì)計(jì)算也逐步趨向規(guī)範(fàn)化?！?/p>

0.7裝飾工程施工技術(shù)水準(zhǔn)的提高

裝飾材料及對(duì)應(yīng)的施工技術(shù)翻新很快，包括花崗巖、大理石、釉面磚、變色釉面磚、大型瓷磚、玻璃錦磚、彩色玻璃面磚、不透明飾面玻璃、玻璃大理石、裝飾鋁板、不銹鋼板、彩色壓型鋼板、多層樹脂採(cǎi)光壁板、耐擦洗耐水塗料、複層花飾塗料(含地面塗料)、塑膠地板、塑膠壁紙牆布、塑膠裝飾板以及鈣塑板、鋁塑吊頂裝飾板、各種用途的膠黏劑(用於瓷磚、大理石、塑膠地板、塑膠壁紙等，不含甲醛)、輕鋼龍骨紙面石膏板隔牆、輕鋼龍骨或鋁合金龍骨與裝飾石膏板以及各類裝飾吸聲板和鋁合金裝飾板吊頂(組合形式有明龍骨、暗龍骨和敞開式等)、玻璃或非玻璃透明材料採(cǎi)光屋頂。

花崗巖以幹掛最理想，可以解決長(zhǎng)期存在的石材表面變色問題；且銷釘式掛件改為卡片式掛件。外牆面磚由於黏結(jié)層配比(有的含膠料)不準(zhǔn)確、攪拌不均、粘貼不飽滿，會(huì)出現(xiàn)剝落現(xiàn)象，可以考慮在以下方向改進(jìn)：黏結(jié)層用膠粉、粘貼工藝嚴(yán)格要求、保證養(yǎng)護(hù)期、分格消減熱脹冷縮?！?/p>

0.8防水工程施工技術(shù)水準(zhǔn)的發(fā)展

高層建築的屋面、樓層和基礎(chǔ)地下室防水工程，從熱作業(yè)逐步向冷作業(yè)發(fā)展。在地下水位較深的工程中，廣泛採(cǎi)用在混凝土中加UEA等膨脹劑的做法，或在密實(shí)自防水混凝土外側(cè)塗刷聚氨酯。從20世紀(jì)90年代中期開始，對(duì)重要工程的屋面和地下工程都實(shí)行多道設(shè)防的防水措施，包括材料防水、自防水和構(gòu)造防水等多種做法，大大減少了屋面和地下工程的滲漏現(xiàn)象?！?/p>

0.9施工機(jī)械化水準(zhǔn)的提高

進(jìn)入20世紀(jì)80年代，塔吊需求日益增多，噸位日漸增大，如1300～2500kN·m。塔吊的形式基本上可分為兩種：一種是“內(nèi)爬塔”，另一種是“外立塔”?！巴饬⑺痹诟叨容^低(40m左右)時(shí)可以行走，超高後就必須與建築物拉結(jié)固定。內(nèi)爬塔則可隨建築物升高，且造價(jià)低，高度不限，但是拆塔難度較大；在上海、廣州等地廣泛使用“內(nèi)爬塔”，香港更為普遍。

隨著預(yù)拌混凝土的發(fā)展，大型自動(dòng)上料由電腦控制的攪拌設(shè)備發(fā)展迅猛，與之配套的攪拌車、混凝土泵車(帶布料桿)和固定式混凝土泵以及樓層上使用的移動(dòng)式小型混凝土布料桿等，已普遍推廣應(yīng)用，並且這類機(jī)械一般都能在國(guó)內(nèi)自行生產(chǎn)。在裝飾工程中，電動(dòng)小機(jī)具有了飛速的發(fā)展，諸如石材切割機(jī)、瓷片切割機(jī)、雙速衝擊電鑽、電錘、電動(dòng)攻絲機(jī)、電動(dòng)螺絲刀、電(氣)動(dòng)拉鉚槍、射釘槍、電剪刀、角向磨光機(jī)、混凝土磨刨機(jī)以及木裝修使用的手提式電鋸、木電刨等；這類機(jī)具已由國(guó)外引進(jìn)逐步轉(zhuǎn)向國(guó)內(nèi)自行生產(chǎn)?！?/p>

0.10其他相關(guān)技術(shù)的水準(zhǔn)採(cǎi)用鐳射技術(shù)作導(dǎo)向?qū)χ泻蜏y(cè)量，使施工的精確度得以提高。目前鋼結(jié)構(gòu)已包括高層和超高層建築鋼結(jié)構(gòu)、大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)、輕型鋼結(jié)構(gòu)(包括輕型房屋子鋼結(jié)構(gòu)和門式鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu))和鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)(包括勁性混凝土和鋼管混凝土結(jié)構(gòu))等，其連接技術(shù)已發(fā)展採(cǎi)用高強(qiáng)螺栓聯(lián)接、焊接、螺柱焊和自攻螺紋聯(lián)接，從設(shè)計(jì)、製造、施工等方面形成了比較成熟的成套技術(shù)，某些領(lǐng)域還處?kù)额I(lǐng)先地位近十多年來，我國(guó)建成的大跨度大空間結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝技術(shù)複雜，難度大，施工技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水準(zhǔn)。在鋼結(jié)構(gòu)施工中，應(yīng)用磁粉探傷(MT)、滲透探傷(PT)和超聲波探傷(UT)等無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，檢驗(yàn)其焊接品質(zhì)，亦已取得成功。從20世紀(jì)80年代初期開始，圍繞以節(jié)約建築能耗為核心，對(duì)建築物圍護(hù)結(jié)構(gòu)和採(cǎi)暖(空調(diào))系統(tǒng)(包括改革和廢除多年來使用的傳統(tǒng)黏土磚)進(jìn)行了研究和工程試點(diǎn)。

高層建築施工測(cè)量

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1.1建築物的定位放線建築物的定位放線，根據(jù)設(shè)計(jì)給定的定位依據(jù)和定位條件進(jìn)行。

當(dāng)定位依據(jù)是原有建(構(gòu))築物時(shí)，要會(huì)同建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位到現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)定位依據(jù)的建(構(gòu))築物的邊、角、中線、標(biāo)高等具體位置，進(jìn)行明確的指定和確認(rèn)，必要時(shí)進(jìn)行拍照，以便查證和存檔.

當(dāng)定位依據(jù)是規(guī)劃紅線、道路中心線或測(cè)量控制點(diǎn)時(shí)，在同建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位在現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)面交樁後，要根據(jù)各點(diǎn)的座標(biāo)值、標(biāo)高值校算其間距、夾角和高差，並實(shí)地校測(cè)各樁位是否正確，若有不符，應(yīng)請(qǐng)建設(shè)單位妥善處理。

●1.1.1根據(jù)原有建(構(gòu))築物定位

如圖1.1所示，ABCD為原有建築物，MNQP為新建高層建築，M‘N’Q‘P’為該高層建築的矩形控制網(wǎng)(在基槽外，作為開挖後在各施工層上恢復(fù)中線或軸線的依據(jù))。根據(jù)原有建(構(gòu))築物定位，常用的方法有三種：延長(zhǎng)線法、平行線法、直角坐標(biāo)法。而由於定位條件的不同，各種方法又可分成兩類情況：一類情況是如圖1.1(a)類，它是僅以一棟原有建築物的位置和方向?yàn)闇?zhǔn)，用各(a)圖中所示的y、x值確定新建高層建築物位置；另一類情況則是以一棟原有建築物的位置和方向?yàn)橹?，再加另外的定位條件，如各(b)圖中G為現(xiàn)場(chǎng)中的一個(gè)固定點(diǎn)，G至新建高層建築物的距離y、x是定位的另一個(gè)條件。(a)(b)(b)(a)(a)(b)圖1.1根據(jù)原有建築物定位1.延長(zhǎng)線法

如圖1.1(1)所示，是先根據(jù)AB邊，定出其平行線A‘B’；安置經(jīng)緯儀在B‘，後視A’，用正倒鏡法延長(zhǎng)A‘B’直線至M‘；若為圖(a)情況，則再延長(zhǎng)至N‘，移經(jīng)緯儀在M’和N‘上，定出P’和Q‘，最後校測(cè)各對(duì)邊長(zhǎng)和對(duì)角線長(zhǎng)；若為圖(b)情況，則應(yīng)先測(cè)出G點(diǎn)至BD邊的垂距yG，才可以確定M‘和N’位置。一般可將經(jīng)緯儀安置在BD邊的延長(zhǎng)點(diǎn)B‘，以A’為後視，測(cè)出∠A‘B’G，用鋼尺量出B'G的距離，則yG=B'G×sin(∠A'B'G―90°)。2.平行線法

如圖1.1(2)，是先根據(jù)CD邊，定出其平行線C'D'。若為圖(a)情況，新建高層建築物的定位條件是其西側(cè)與原有建築物西側(cè)同在一直線上，兩建築物南北淨(jìng)間距為x。則由C‘D’可直接測(cè)出M‘N’Q‘P’矩形控制網(wǎng)；若為圖(b)情況，則應(yīng)先由C‘D’測(cè)出G點(diǎn)至CD邊的垂距和G點(diǎn)至AC延長(zhǎng)線的垂距，才可以確定M‘和N’位置，具體測(cè)法基本同前.3.直角坐標(biāo)法如圖1.1(3)，是先根據(jù)CD邊，定出其平行線C'D'。若為圖(a)情況，則可按圖示定位條件，由C'D'直接測(cè)出M'N'Q'P'矩形控制網(wǎng)；若為圖(b)情況，則應(yīng)先測(cè)出G點(diǎn)至BD延長(zhǎng)線和CD延長(zhǎng)線的垂距和，然後即可確定M'和N'位置。

●1.1.2根據(jù)規(guī)劃紅線、道路中心線或場(chǎng)地平面控制網(wǎng)定位

常用的定位方法有以下四種

1直角坐標(biāo)法2極座標(biāo)法3交會(huì)法4綜合法1.直角坐標(biāo)法

如圖1.2為某飯店定位情況。它是由城市規(guī)劃部門給定的廣場(chǎng)中心正點(diǎn)起，沿道路中心線向西量y=123.300m定S點(diǎn)，然後由S點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)90°定出建築群的縱向主軸線——X軸，由S點(diǎn)起向北沿X軸量x=84.200m，定出建築群的縱軸(X)與橫軸(Y)的交點(diǎn)O。

圖1.2某飯店直角坐標(biāo)法定位圖(單位：m)2.極座標(biāo)法如圖1.3為五幢25層運(yùn)動(dòng)員公寓，1～4號(hào)樓的西南角正佈置在半徑R=186.000m的圓弧形地下車庫(kù)的外緣。定位時(shí)可將經(jīng)緯儀安置在圓心O點(diǎn)上，用0°00‘00″後視A點(diǎn)後，按1～5號(hào)點(diǎn)的設(shè)計(jì)極坐標(biāo)數(shù)據(jù)(極角、極距)，由A點(diǎn)起依次定出各幢塔樓的西南角點(diǎn)1、2、3、

4、5，並實(shí)量各點(diǎn)間距作為校核。圖1.3建築物極座標(biāo)法定位圖3.交會(huì)法如圖1.4為某重要路口北側(cè)折線形高層建築MNQP，其兩側(cè)均為平行道路中心線，間距為d。定位時(shí)，先在規(guī)劃部門給出的道路中心線上定出1、2、3、4點(diǎn)，並根據(jù)d值定出各垂線上的1'、2'、3'、4'點(diǎn)，然後由1‘2’與4‘3’兩方向線交會(huì)定出S‘點(diǎn)，最後由S’點(diǎn)和建築物四廓尺寸定出矩形控制網(wǎng)M'S'N'Q'R'P'。圖1.4建築物交會(huì)法定位圖4.綜合法以圖1.5某社區(qū)高層MNQP為例，其定位條件是：M點(diǎn)正落在AB規(guī)劃紅線上，MN平行BC規(guī)劃紅線，且距G為8.000m。為了定位，首先要確定MN相對(duì)於BC邊的位置。因此，先在B點(diǎn)上安置經(jīng)緯儀，測(cè)出∠ABC和∠GBC，並量出BG間距；算出MN至BC的垂直距離MM1=8.000m＋BGsin∠GBC和M1B=MMlcot(180°00＇00″－∠ABC)。當(dāng)求出MMl和M1B後，以BC邊為準(zhǔn)，用直角坐標(biāo)法、極座標(biāo)法或交會(huì)法等測(cè)定矩形控制網(wǎng)M'N'Q'P'，並用所給定位條件進(jìn)行檢測(cè)。圖1.5建築物綜合法定位圖(單位：m)基礎(chǔ)驗(yàn)線時(shí)的允許偏差如下

:

長(zhǎng)度L≤30m，允許偏差±5mm。

30m＜L≤60m，允許偏差±10mm。

60m＜L≤90m，允許偏差±15mm。

90m＜L，允許偏差±20mm。軸線的對(duì)角線尺寸的允許偏差應(yīng)為邊長(zhǎng)偏差的倍；外擴(kuò)軸線夾角的允許偏差應(yīng)為±1?。《工程測(cè)量規(guī)範(fàn)》(GB50026－1993)之7.3.5條專門對(duì)於建築物施工放線作出了精度要求(表1-1)；施工測(cè)量應(yīng)符合表1-1關(guān)於中誤差的限值，並可方便地應(yīng)用《高層建築混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3－2002，J186－2002)關(guān)於測(cè)量允許偏差檢查、驗(yàn)收測(cè)量成果?！豆こ虦y(cè)量規(guī)範(fàn)》(GB50026－1993)條文說明指出：“目前，我國(guó)高層建築施工放樣的精度要求尚無(wú)統(tǒng)一規(guī)定”，這可以理解為該狀況為GB50026－1193的7.3.5條出現(xiàn)之前的狀況。

表1-1建築物施工放樣的主要技術(shù)要求

建築物結(jié)構(gòu)特徵測(cè)距相對(duì)中誤差測(cè)角中誤差(″)在測(cè)站上測(cè)定高差中誤差(mm)根據(jù)起始水平面在施工水平面上測(cè)定高程中誤差(mm)豎向傳遞軸線點(diǎn)中誤差(mm)金屬結(jié)構(gòu)、裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、建築物高度100～120m或跨度30～36m1/20000516415層房屋、建築物高度60～100m或跨度18～30m1/10000102535～15層房屋、建築物高度15～60m或跨度6～18m1/5000202.542.55層房屋、建築物高度15m或跨度6m以下1/300030332木結(jié)構(gòu)、工業(yè)管線或公路鐵路專用線1/2000305--土工豎向整平1/10004510--注：1.對(duì)於具有兩種以上特徵的建築物，應(yīng)取要求高的中誤差值；

2.特殊要求的工程專案，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)限差的要求，確定其放樣精度?！?/p>

1.2高層建築標(biāo)高測(cè)量高層建築標(biāo)高測(cè)量的允許誤差層間標(biāo)高測(cè)量偏差不應(yīng)超過±3mm，建築全高(H)測(cè)量偏差不應(yīng)大於：(1)H≤30m，±5mm；(2)30m<H≤60m，±10mm；(3)60m<H≤90m，±15mm；(4)90m<H≤120m，±20mm；(5)120m<H≤150m，±25mm；(6)150m<H，±30mm。通常，測(cè)量允許誤差等於2倍測(cè)量中誤差。建築物標(biāo)高誤差由測(cè)量誤差、施工誤差組成，而建築物標(biāo)高誤差的允許值，可查相關(guān)結(jié)構(gòu)施工規(guī)範(fàn)。2.±0.000以下標(biāo)高測(cè)法

為控制基礎(chǔ)和±0.000以下各層的標(biāo)高，在基礎(chǔ)開挖過程中，應(yīng)在基坑四周的護(hù)坡鋼板樁或混凝土樁(選其側(cè)面豎直且規(guī)正者)上各塗一條寬10cm的豎向白漆帶。用水準(zhǔn)儀根據(jù)附近棟號(hào)的水準(zhǔn)點(diǎn)或±0.000水平線，測(cè)出各白漆帶上頂?shù)臉?biāo)高；然後用鋼尺在白漆帶上量出±0.000以下，各負(fù)(－)整米數(shù)的水平線；最後，將水準(zhǔn)儀安置在基坑內(nèi)，校測(cè)四周護(hù)坡樁上各白漆帶底部同一標(biāo)高的水平線，當(dāng)誤差在±5mm以內(nèi)時(shí)，則認(rèn)為合格。在施測(cè)基礎(chǔ)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)後視兩條白漆帶上的水平線以作校核。3.±0.000以上標(biāo)高測(cè)法引測(cè)步驟:

(1)先用水準(zhǔn)儀根據(jù)二個(gè)棟號(hào)水準(zhǔn)點(diǎn)或±0.000水平線，在各向上引測(cè)處準(zhǔn)確地測(cè)出相同的起始標(biāo)高線(一般多測(cè)+1.000m標(biāo)高線)

.(2)用鋼尺沿鉛直方向，向上量至施工層，並畫出正米數(shù)的水平線各層的標(biāo)高線均應(yīng)由各處的起始標(biāo)高線向上直接量取。

(3)將水準(zhǔn)儀安置到施工層，校測(cè)由下麵傳遞上來的各水平線，誤差應(yīng)在±6mm以內(nèi)。在各層抄平時(shí)，應(yīng)後視兩條水平線以作校核。

為了提高豎向傳遞標(biāo)高的精度，近些年來使用全站儀加彎管目鏡，直接測(cè)得較長(zhǎng)豎向高差，取得良好的效果。如圖1.6所示.圖1.6全站儀傳遞標(biāo)高的原理圖

4.標(biāo)高施測(cè)要點(diǎn)(1)觀測(cè)時(shí)儘量做到前後視線等長(zhǎng)。(2)由±0.000水平線向下或向上量高差時(shí)，所用鋼尺應(yīng)經(jīng)過檢定，量高差時(shí)尺身應(yīng)鉛直並用標(biāo)準(zhǔn)拉力，同時(shí)要進(jìn)行尺長(zhǎng)和溫度改正(鋼結(jié)構(gòu)不加溫度改正)。4.標(biāo)高施測(cè)要點(diǎn)(3)採(cǎi)用預(yù)製構(gòu)件的高層結(jié)構(gòu)施工時(shí)，要注意每層的高差不要超限，同時(shí)更要注意控制各層的標(biāo)高，防止偏差積累使建築物總高度偏差超限。(4)為保證竣工時(shí)±0.000和各層標(biāo)高的正確性，應(yīng)請(qǐng)建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位明確：在測(cè)定±0.000水平線和基礎(chǔ)施工時(shí)，如何對(duì)待地基開挖後的回彈與整個(gè)建築在施工期間的下沉影響；在鋼結(jié)構(gòu)工程中，鋼柱負(fù)荷後對(duì)層高的影響。不少高層建築在基礎(chǔ)施工中將總下沉量在基礎(chǔ)墊層的設(shè)計(jì)標(biāo)高中預(yù)留出來，取得了較好的效果?！?.3高層建築豎向控制

當(dāng)高層建築施工到±0.000後，隨著結(jié)構(gòu)的升高，要將首層軸線逐層向上投測(cè)，用以作為各層放線和結(jié)構(gòu)豎向控制的依據(jù)。其中，以建築物外廓軸線和控制電梯井軸線的投測(cè)更為重要。以下軸向應(yīng)向上投測(cè):建築物外廓軸線；伸縮縫、沉降縫兩側(cè)軸線；電梯間、樓梯間兩側(cè)軸線；單元、施工流水段分界軸線。高層建築軸線的豎向投測(cè)，常採(cǎi)用下列兩類方法：

(1)外控法

(2)內(nèi)控法；另外還可用內(nèi)外控綜合法。高層建築豎向投測(cè)允許偏差(正倒鏡投點(diǎn)間距；引自《高層建築混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3—2002，J186—2002))層間豎向測(cè)量偏差不應(yīng)超過±3mm，建築全高(H)豎向測(cè)量偏差不應(yīng)大於：H≤30m，±5mm；(2)30m<H≤60m，±10mm；(3)60m<H≤90m，±15mm；(4)90m<H≤120m，±20mm；(5)120m<H≤150m，±25mm；(6)150m<H，±30mm。2.外控法當(dāng)施工場(chǎng)地比較寬闊時(shí)，多使用此法。施測(cè)時(shí)主要是將經(jīng)緯儀安置在高層建築附近進(jìn)行豎向投測(cè)，故此法也叫經(jīng)緯儀豎向投測(cè)法。由於場(chǎng)地情況的不同，安置經(jīng)緯儀的位置不同，又分為三種投測(cè)方法：(1)延長(zhǎng)軸線法、(2)側(cè)向借線法、(3)正倒鏡挑直法。1)延長(zhǎng)軸線法此法適用於場(chǎng)地四周寬闊，能將高層建築輪廓軸線延長(zhǎng)到建築物的總高度以外，或附近的多層或高層建築物頂面上，並可在軸線的延長(zhǎng)線上安置經(jīng)緯儀，以首層軸線為準(zhǔn)，向上逐層投測(cè)。如圖1.7所示的甲儀器安置在軸線的控制樁上，後視首層軸線後，抬起望遠(yuǎn)鏡將軸線投測(cè)到施工層上.圖1.7延長(zhǎng)軸線法2)側(cè)向借線法此法適用於場(chǎng)地四周較小，高層建築四廓軸線無(wú)法延長(zhǎng)，但可將軸線向建築物外側(cè)平行移出，俗稱借線。移出的尺寸應(yīng)視外腳手架的情況而定，儘量不超過2m。如圖1.7所示的乙儀器和乙‘儀器是先後安置在借線上，以首層的借線點(diǎn)為後視，向上投測(cè)並指揮施工層上的人員，垂直視線橫向移動(dòng)水準(zhǔn)尺，以視線為準(zhǔn)向內(nèi)量出借線尺寸，即可在施工層上定出軸線位置。3)正倒鏡挑直法此法適用於四廓軸線雖可延長(zhǎng)，但不能在延長(zhǎng)線上安置經(jīng)緯儀的情況。如圖1.7所示的丙儀器安置在施工層8A上點(diǎn)，向下後視地面上的軸線點(diǎn)8S後，縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡定出8H上點(diǎn)；然後將儀器移到8H上點(diǎn)上，後視8A上點(diǎn)後，縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，若前視正照準(zhǔn)地面上的軸線點(diǎn)8N，則兩次安置儀器的位置就都正在8S8N軸線上。3.內(nèi)控法當(dāng)施工場(chǎng)地窄小，無(wú)法在建築物之外的軸線上安置儀器施測(cè)時(shí)，多使用此法。施測(cè)時(shí)在建築物的首層測(cè)設(shè)室內(nèi)控制網(wǎng)，用垂準(zhǔn)線原理進(jìn)行豎向投測(cè)，故此法也叫垂準(zhǔn)線投測(cè)法。由於使用儀器的不同，又分為以下三種投測(cè)方法。1)吊線墜法2)天頂準(zhǔn)直法3)天底準(zhǔn)直法1)吊線墜法

吊線墜法是使用較重的特製線墜懸吊，以首層靠近建築物輪廓的軸線交點(diǎn)為準(zhǔn)，直接向各施工層懸吊引測(cè)軸線。使用吊線墜法向上引測(cè)軸線中，要特別注意以下幾點(diǎn):線墜的幾何形體要規(guī)正，品質(zhì)要適當(dāng)(1～3kg)。吊線要用編織線或沒有扭曲的細(xì)鋼絲。(2)懸吊時(shí)要上端固定牢固，線中間沒有障礙，尤其是沒有側(cè)向抗線。(3)線下端(或線墜尖)的投測(cè)人，視線要垂直結(jié)構(gòu)面，當(dāng)線左、線右投測(cè)小於3～4mm時(shí)，取其平均位置，兩次平均位置之差小於2～3mm時(shí)，再取平均位置，作為投測(cè)結(jié)果。(4)投測(cè)中要防風(fēng)吹和振動(dòng)，尤其是側(cè)向風(fēng)吹。(5)在逐層引測(cè)中，要用更大的線墜(如5kg)每隔3～5層，由下麵直接向上放一次通線，以作校測(cè)。(6)若用鉛直塑膠管套住吊線，下端用專門的觀測(cè)儀器，其精度還可提高。2)天頂準(zhǔn)直法

天頂方向是指測(cè)站點(diǎn)正上方、鉛直指向天空的方向。天頂準(zhǔn)直法就是使用能測(cè)設(shè)天頂方向的儀器，進(jìn)行豎向投測(cè)，故也叫仰視法。測(cè)設(shè)天頂方向的儀器有以下五種：配有90°彎管目鏡的經(jīng)緯儀鐳射經(jīng)緯儀鐳射鉛直儀自動(dòng)天頂準(zhǔn)直儀自動(dòng)天頂－天底準(zhǔn)直儀3)天底準(zhǔn)直法

天底方向是指過測(cè)站點(diǎn)、鉛直向下所指的方向。天底準(zhǔn)直法就是使用能測(cè)設(shè)天底方向的儀器，進(jìn)行豎向投測(cè)，故也叫俯視法

測(cè)設(shè)天底方向的儀器，除自動(dòng)天頂—天底準(zhǔn)直儀外，常用的有以下兩種:(1)垂準(zhǔn)經(jīng)緯儀(2)自動(dòng)天底準(zhǔn)直儀。4.內(nèi)外控綜合法

由於受場(chǎng)地的限制，在高層建築施工中，尤其是超高層建築施工中，多使用內(nèi)控法進(jìn)行豎向控制，但因內(nèi)控制法所用內(nèi)控網(wǎng)的邊長(zhǎng)均較短，一般多在20～50m之間，每次向施工畫上投測(cè)後，雖可對(duì)內(nèi)控網(wǎng)各邊長(zhǎng)及各夾角的自身尺寸進(jìn)行校測(cè)與調(diào)整，但檢查不了內(nèi)控網(wǎng)在施工面上的整體位移與轉(zhuǎn)動(dòng)。為此近年來，在一些超高層建(構(gòu))築物的施工中，多使用內(nèi)外控互相結(jié)合的測(cè)法，以互相校核●1.4變形觀測(cè)

高層建築施工從施工準(zhǔn)備到竣工後的一段時(shí)間，應(yīng)進(jìn)行沉降、位移和傾斜等變形觀測(cè)，包括兩部分：高層建築施工對(duì)鄰近建築物和護(hù)坡樁的影響、日照對(duì)在建建築物的影響；二.在建建築物各部位的變形。1.沉降觀測(cè)

1)施工對(duì)鄰近建(構(gòu))築物影響的觀測(cè)2)施工塔吊基座的沉降觀測(cè)3)地基回彈觀測(cè)4)建築物的沉降觀測(cè)0.150.30等級(jí)標(biāo)高中誤差(m)相鄰點(diǎn)高差中誤差(mm)適用範(fàn)圍觀測(cè)方法往返較差、附合或環(huán)線閉合差(m)一等±0.3±0.1變形特別敏感的高層建築、高聳構(gòu)築物、重要古建築等參照國(guó)家一等水準(zhǔn)測(cè)量外，尚需雙轉(zhuǎn)點(diǎn)，視線≤15m，前後視距差≤0.3m，視距累積差≤1.5m二等±0.5±0.3變形比較敏感的高層建築、高聳構(gòu)築物、古建築和重要建築場(chǎng)地的滑坡監(jiān)測(cè)等一等水準(zhǔn)測(cè)量等級(jí)標(biāo)高中誤差(m)相鄰點(diǎn)高差中誤差(m)適用範(fàn)圍觀測(cè)方法往返較差、附合或環(huán)線閉合差(m)三等±1.0±0.5一般性的高層建築、高聳構(gòu)築物、滑坡監(jiān)測(cè)等二等水準(zhǔn)測(cè)量四等±2.0±1.0觀測(cè)精度要求較低的建築物、構(gòu)築物和滑坡監(jiān)測(cè)等三等水準(zhǔn)測(cè)量表1-2沉降觀測(cè)的等級(jí)、精度要求和觀測(cè)方法表

注：n——測(cè)站數(shù)。沉降觀測(cè)應(yīng)提供的成果如下:建築物平面圖。如圖1.8所示，圖上應(yīng)標(biāo)有觀測(cè)點(diǎn)位置及編號(hào)，必要時(shí)應(yīng)另繪竣工時(shí)及沉降穩(wěn)定時(shí)的等沉線圖。圖1.8正倒鏡挑直法(2)下沉量統(tǒng)計(jì)表。這是根據(jù)沉降觀測(cè)原始記錄整理而成的各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的每次下沉量和累積下沉量的統(tǒng)計(jì)值。(3)觀測(cè)點(diǎn)的下沉量曲線。如圖1.9所示，圖中橫坐標(biāo)表示時(shí)間。圖形分上下兩部分，上部分為建築荷載曲線，下部分為各觀測(cè)點(diǎn)的下沉曲線。圖1.9某觀測(cè)點(diǎn)的下沉量曲線2.建築物的位移觀測(cè)

當(dāng)建築物在平面位置上發(fā)生位移時(shí)，應(yīng)根據(jù)位移的可能情況，在其縱向和橫向上分別設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)和控制線，用經(jīng)緯儀視準(zhǔn)線法或小角度法進(jìn)行觀測(cè)。和沉降觀測(cè)一樣，水準(zhǔn)位移觀測(cè)也分為四個(gè)等級(jí)，各等級(jí)的適用範(fàn)圍同表1-2，各等級(jí)的變形點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差分別為：一等為±1.5mm，二等為±3.0mm，三等為±6.0mm，四等為±12.0mm。3.建(構(gòu))築物豎向傾斜觀測(cè)

一般要在進(jìn)行傾斜監(jiān)測(cè)的建(構(gòu))築物上設(shè)置上、下二點(diǎn)或上、中、下多點(diǎn)觀測(cè)標(biāo)誌，各標(biāo)誌應(yīng)在同一豎直面內(nèi)。用經(jīng)緯儀正倒鏡法，由上而向下投測(cè)各觀測(cè)點(diǎn)的位置，然後根據(jù)高差計(jì)算傾斜量；或以某一固定方向?yàn)獒嵋?，用測(cè)回法觀測(cè)各點(diǎn)的水準(zhǔn)角及高差，再進(jìn)行傾斜量的計(jì)算。●1.5高層建築施工常用測(cè)量?jī)x器概述

測(cè)量?jī)x器在近百年中，大體上走過了四代。20世紀(jì)初的前20～30年為第一代；第二次世界大戰(zhàn)前後為第二代，水準(zhǔn)儀為微傾式，水準(zhǔn)管上方裝有符合折光棱鏡而提高了定平精度經(jīng)緯儀為光學(xué)度盤與對(duì)中；20世紀(jì)60～70年代為第三代，水準(zhǔn)儀上的水準(zhǔn)管與經(jīng)緯儀豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管均被自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)代替，從此測(cè)量?jī)x器走上自動(dòng)定平的地步；20世紀(jì)80年代以後水準(zhǔn)儀與經(jīng)緯儀的讀數(shù)為電子數(shù)位化顯示，測(cè)量?jī)x器進(jìn)入了自動(dòng)化、電子化和數(shù)字化的時(shí)代。下麵簡(jiǎn)要介紹當(dāng)前高層建築施工測(cè)量常用的儀器。工程水準(zhǔn)儀(S3、S2)

望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)24～28倍，微傾氣泡水準(zhǔn)儀已被自動(dòng)補(bǔ)償水準(zhǔn)儀所代替，精度為每公里往返測(cè)高差平均值的中誤差m為±3～2mm，這是施工現(xiàn)場(chǎng)使用最多的水準(zhǔn)儀。圖1.10是北京光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的ALl26A型(S2級(jí))自動(dòng)補(bǔ)償水準(zhǔn)儀。圖1.10S2級(jí)自動(dòng)補(bǔ)償水準(zhǔn)儀2.精密水準(zhǔn)儀(N3)

其望遠(yuǎn)鏡清澈明麗，放大超過40倍，內(nèi)置平行板測(cè)微器可直讀至0.1mm，估讀至0.01mm，升降螺旋有刻度，可測(cè)度小豎直角和坡度變化。專供大地一等水準(zhǔn)測(cè)量、地震變形、沉降觀測(cè)等應(yīng)用，如圖1.11所示。圖1.11N3精密水準(zhǔn)儀3.工程經(jīng)緯儀(J6、J2)

J6、J2(如圖1.12所示)是目前施工現(xiàn)場(chǎng)使用最多的經(jīng)緯儀，但逐漸將被數(shù)位化顯示的電子經(jīng)緯儀(如圖1.13所示)所代替。電子經(jīng)緯儀測(cè)角後視時(shí)可直接置0°00‘00″，前視時(shí)則直接顯示角度數(shù)值，而不用測(cè)微估讀，因之實(shí)測(cè)中，無(wú)論精度速度均比同精度的光學(xué)經(jīng)緯儀效果好，並可自動(dòng)記錄、貯存數(shù)據(jù)。

圖1.12J6、J2光學(xué)經(jīng)緯儀

圖1.13電子經(jīng)緯儀

4.光電測(cè)距儀

在測(cè)線的一端安置光電測(cè)距儀，另一端安置反射棱鏡，儀器照準(zhǔn)棱鏡後開機(jī)，通過棱鏡反射回的電磁波信號(hào)即可精確測(cè)量測(cè)線兩端點(diǎn)間的斜距離(D)，然後經(jīng)過豎直角的改正而得到兩端點(diǎn)間的水準(zhǔn)距離(H)與高差(y)。建築施工中多使用測(cè)程為1.4～2.0km的測(cè)距儀，工程定位時(shí)，可用Ⅱ級(jí)精度的測(cè)距儀。

將光電測(cè)距儀安裝在光學(xué)經(jīng)緯儀或電子經(jīng)緯儀上，就組成組合式的半站儀(如圖1.14所示)，但近些年來逐漸為整體式的全站儀(如圖1.15所示)所代替。圖1.14半站儀

圖1.15全站儀

7.垂準(zhǔn)經(jīng)緯儀

如圖1.17所示，垂準(zhǔn)經(jīng)緯儀配有90°彎管目鏡。該儀器既能使望遠(yuǎn)鏡仰視向上指向天頂，又能使望遠(yuǎn)鏡俯視向下，使視線通過直徑20mm的空心豎軸指向天底。施測(cè)前應(yīng)將儀器水準(zhǔn)轉(zhuǎn)動(dòng)一周，若視線向上或向下一直指在一點(diǎn)上，說明視線方向正處?kù)躲U直。此儀器一測(cè)回(即正倒鏡各觀測(cè)一次取平均位置)垂準(zhǔn)觀測(cè)中誤差不大於±6″，即100m高差處平面誤差為±3mm(約±1/30000)。此儀器可專門用作施測(cè)垂準(zhǔn)方向，也可作一般經(jīng)緯儀使用。圖1.16配有90°彎管目鏡的經(jīng)緯儀

圖1.17DJ6-C6垂準(zhǔn)經(jīng)緯儀

8.鐳射經(jīng)緯儀

如圖1.18所示，鐳射經(jīng)緯儀在望遠(yuǎn)鏡筒上裝半導(dǎo)體雷射器。為了測(cè)量時(shí)觀測(cè)目標(biāo)的方便，雷射光束進(jìn)入發(fā)射系統(tǒng)前設(shè)有遮光轉(zhuǎn)換開關(guān)，遮去發(fā)射的光束，即可在目鏡(或通過彎管目鏡)處觀測(cè)目標(biāo)，而不必關(guān)閉電源。和前述配有90°彎管目鏡的經(jīng)緯儀一樣施測(cè)前將物鏡指向天頂方向時(shí)，水準(zhǔn)轉(zhuǎn)動(dòng)儀器一周，鐳射點(diǎn)(或視線)一直指在一點(diǎn)上，說明雷射光束(或視線)方向正處?kù)躲U直。此儀器也可用作一般經(jīng)緯儀使用。圖1.18DJJ型鐳射經(jīng)緯儀9.鐳射鉛直儀

此種專用儀器有水準(zhǔn)氣泡定平和自動(dòng)定平兩種。如圖1.19所示為北京市建築工程研究院研製的自動(dòng)鐳射鉛直儀。圖1.19自動(dòng)鐳射鉛直儀10.自動(dòng)天頂準(zhǔn)直儀

圖1.20(a)為瑞士徠卡廠生產(chǎn)的ZL型自動(dòng)天頂準(zhǔn)直儀。安置後只要定平圓水準(zhǔn)器，儀器就可自動(dòng)給出天頂方向，精度為±1〞(±1/200000)，但望遠(yuǎn)鏡為20倍。若配上鐳射目鏡，則可給出同樣精度的鉛直雷射光束。圖1.20自動(dòng)天頂－天底準(zhǔn)直儀11.自動(dòng)天底準(zhǔn)直儀

圖1.20(b)為瑞士徠卡廠生產(chǎn)的NL型自動(dòng)天底準(zhǔn)直儀，它與ZL自動(dòng)天頂準(zhǔn)直儀外形和精度基本一樣。安置儀器定平圓水準(zhǔn)器後，通過目鏡即可自動(dòng)給出天底方向。此類ZL型與NL型儀器精度高，價(jià)格昂貴，適用於超高層建築或鋼結(jié)構(gòu)工程施工測(cè)量12.自動(dòng)天頂－天底準(zhǔn)直儀

圖1.21為瑞士徠卡廠生產(chǎn)的ZNL型自動(dòng)天頂—天底準(zhǔn)直儀。儀器上部可由基座上取出，上下調(diào)轉(zhuǎn)，如圖1.21(a)、圖1.21(b)所示。當(dāng)物鏡向上安置時(shí)，目鏡就可觀測(cè)天頂方向；當(dāng)物鏡向下安置時(shí)目鏡就可觀測(cè)天底方向，精度均為±6〞(±1/30000)。圖1.21自動(dòng)天頂－天底準(zhǔn)直儀

大體積混凝土施工●

3.1大體積混凝土的溫度裂縫

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3.1.1裂縫種類

按產(chǎn)生原因一般可分為(1)荷載作用下的裂縫(約占10%)(2)變形作用下的裂縫(約占80%)(3)耦合作用下的裂縫(約占10%)按裂縫有害程度分(1)有害裂縫、(2)無(wú)害裂縫按裂縫出現(xiàn)時(shí)間分為(1)早期裂縫(3～28天)、(2)中期裂縫(28～180天)(3)晚期裂縫(180～720天，最終20年)。按深度一般可分為(1)表面裂縫、(2)淺層裂縫、(3)深層裂縫(4)貫穿裂縫圖3.1溫度裂縫

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3.1.2裂縫產(chǎn)生的原因

大體積混凝土施工階段產(chǎn)生的溫度裂縫，是其內(nèi)部矛盾發(fā)展的結(jié)果，一方面是混凝土內(nèi)外溫差產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變，另一方面是結(jié)構(gòu)的外約束和混凝土各質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)約束阻止這種應(yīng)變，一旦溫度應(yīng)力超過混凝土所能承受的抗拉強(qiáng)度，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。1.水泥水化熱

水泥的水化熱是大體積混凝土內(nèi)部熱量的主要來源，由於大體積混凝土截面厚度大，水化熱聚集在混凝土內(nèi)部不易散失。2.外界氣溫變化3.約束條件結(jié)構(gòu)在變形時(shí)會(huì)受到一定的抑制而阻礙其自由變形，該抑制即稱“約束”，大體積混凝土由於溫度變化產(chǎn)生變形，這種變形受到約束才產(chǎn)生應(yīng)力。在全約束條件下，混凝土結(jié)構(gòu)的變形：式中：——混凝土收縮時(shí)的相對(duì)變形；——混凝土的溫度變化量；——混凝土的溫度膨脹係數(shù)。(3-1)4.混凝土收縮變形

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3.2.1大體積混凝土溫度應(yīng)力特點(diǎn)●

3.2大體積混凝土的溫度應(yīng)力

混凝土的溫度取決於它本身環(huán)境有溫差存在，而結(jié)構(gòu)物四周又不可能做到完全絕熱，因此，在新澆築的混凝土與其四周環(huán)境之間，就會(huì)發(fā)生熱能的交換。範(fàn)本、外界氣候(包括溫度、濕度和風(fēng)速)和養(yǎng)護(hù)條件等因素，都會(huì)不斷改變混凝土所貯備的熱能，並促使混凝土的溫度逐漸發(fā)生變動(dòng)。因此，混凝土內(nèi)部的最高溫度，實(shí)際上是由澆築溫度、水泥水化熱引起的絕對(duì)溫升和混凝土澆築後的散熱溫度三部分組成。

●3.2.2大體積混凝土溫度應(yīng)力計(jì)算1.大體積混凝土溫度計(jì)算1)最大絕熱溫升(二式取其一)(3-2)式中：——混凝土最大絕熱溫升(℃)；——混凝土中水泥(包括膨脹劑)用量(F——混凝土活性摻合料用量()；)；C——混凝土比熱，取0.97]；——混凝土密度，取2400(e——為常數(shù)，取2.718；t——混凝土的齡期(d)；m——係數(shù)，隨澆築溫度改變，查表3-2。)；水泥品種水泥強(qiáng)度等級(jí)水化熱Q()

3d7d28d矽酸鹽水泥42.531435437532.5250271334礦渣水泥32.5180256334表3-1不同品種、強(qiáng)度等級(jí)水泥的水化熱表3-2係數(shù)m澆築溫度(℃)51015202530m(1/d)0.2950.3180.3400.3620.3840.4062)混凝土中心計(jì)算溫度——t齡期混凝土中心計(jì)算溫度(℃)；——混凝土澆築溫度(℃)；——t齡期降溫係數(shù)，查表3-3同時(shí)要2)混凝土中心計(jì)算溫度(3-3)

式中：考慮混凝土的養(yǎng)護(hù)、範(fàn)本、外加劑、摻合料的影響。表3-3降溫係數(shù)澆築層厚度(m)齡期t(d)369121518212427301.00.360.290.170.090.050.030.011.250.420.310.190.110.070.040.031.500.490.460.380.290.210.150.120.080.050.042.500.650.620.570.480.380.290.230.190.160.153.000.680.670.630.570.450.360.300.250.210.194.000.740.730.720.650.550.460.370.300.250.243)混凝土表層(表面下50～100mm處)溫度(1)保溫材料厚度(或蓄水養(yǎng)護(hù)深度)——保溫材料厚度(m)；——所選保溫材料導(dǎo)熱係數(shù)[]查表3-4。(3-4)式中:表3-4幾種保溫材料導(dǎo)熱係數(shù)材料名稱密度()導(dǎo)熱係數(shù)λ[材料名稱密度()導(dǎo)熱係數(shù)λ[]建築鋼材780058礦棉，巖棉110～2000.031～0.065鋼筋混凝土24002.33瀝青礦棉氈100～1600.033～0.052水0.58泡沫塑料20～500.035～0.047木範(fàn)本500～7000.23膨脹珍珠巖40～3000.019～0.065木屑0.17油氈0.05草袋1500.14膨脹聚苯板15～250.042瀝青蛭石板350～4000.081～0.105空氣0.03膨脹蛭石80～2000.047～0.07泡沫混凝土0.10——混凝土表面溫度(℃)；——施工期大氣平均溫度(℃)；——混凝土導(dǎo)熱係數(shù)，取2.33；——計(jì)算的混凝土最高溫度(℃)；計(jì)算時(shí)可取=15～20℃，=20～25℃；——傳熱係數(shù)修正值，取1.3～2.0，查表3-5。表3-5傳熱係數(shù)修正值保溫層種類K1K21僅由容易透風(fēng)的材料組成(如草袋、稻草板、鋸末、砂子)2.63.02由易透風(fēng)材料組成，但在混凝土面層上再鋪一層不透風(fēng)材料2.02.33在易透風(fēng)保溫材料上鋪一層不透風(fēng)材料1.61.94在易透風(fēng)保溫材料上下各鋪一層不易透風(fēng)材料1.31.55僅由不易透風(fēng)材料組成(如油布、帆布、棉麻氈、膠合板)1.31.5注：值—一般颳風(fēng)情況(風(fēng)速小於4)；

值—刮大風(fēng)情況。(2)如採(cǎi)用蓄水養(yǎng)護(hù)，蓄水養(yǎng)護(hù)深度。(3-5)式中：——養(yǎng)護(hù)水深度(m)；x——混凝土維持到指定溫度的延續(xù)時(shí)間，即蓄水養(yǎng)護(hù)時(shí)間(h)；M——混凝土結(jié)構(gòu)表面?zhèn)S數(shù)()，F(xiàn)——與大氣接觸的表面積(V——混凝土體積()；)；——般取20℃～25℃；——傳熱係數(shù)修正值；700——折算係數(shù)[]；——水的導(dǎo)熱係數(shù)，取0.58[]。(3)混凝土表面範(fàn)本及保溫層的傳熱係數(shù)。(3-6)式中：——混凝土表面範(fàn)本及保溫層等的傳熱係數(shù)[]；——各保溫層材料厚度(m)；——各保溫層材料導(dǎo)熱係數(shù)[]；——空氣層的傳熱係數(shù)，取23[]。(4)混凝土虛厚度。

(3-7)式中：——混凝土虛厚度(m)；——混凝土導(dǎo)熱係數(shù)，取2.33[]k——折減係數(shù)，取2/3；(5)混凝土計(jì)算厚度。(3-8)式中：H——混凝土計(jì)算厚度(m)；h——混凝土實(shí)際厚度(m)。(3-9)(6)混凝土表層溫度。式中：——混凝土表面溫度(℃)；——施工期大氣平均溫度(℃)；——混凝土虛厚度(m)；——混凝土中心溫度(℃)H——混凝土計(jì)算厚度(m)；4)混凝土內(nèi)平均溫度。(3-10)2.大體積混凝土溫度應(yīng)力計(jì)算1)地基約束係數(shù)(1)單純地基阻力係數(shù)()，查表3-6。表3-6單純地基阻力係數(shù)()土質(zhì)名稱承載力(推薦值軟黏土80～1500.01～0.03砂質(zhì)黏土250～4000.03～0.06堅(jiān)硬黏土500～8000.06～0.10風(fēng)化巖石和低強(qiáng)度素混凝土5000～100000.60～1.00C10以上配筋混凝土5000～100001.00～1.50(2)樁的阻力係數(shù)。(3-11)式中：Q——樁產(chǎn)生單位位移所需水準(zhǔn)力(當(dāng)樁與結(jié)構(gòu)鉸接時(shí)當(dāng)樁與結(jié)構(gòu)固接時(shí)

——樁的阻力係數(shù)(N/mm3)；)；E——樁混凝土的彈性模量(I——樁的慣性矩()；)；——地基水準(zhǔn)側(cè)移剛度，取D——樁的直徑或邊長(zhǎng)(mm)；F——每根樁分擔(dān)的地基面積()。2)大體積混凝土?xí)簯B(tài)彈性模量(3-12)式中：——t齡期混凝土彈性模量()；——28d混凝土彈性模量()e——常數(shù)，取2.718；t——齡期(d)。3)地基約束係數(shù)(3-13)式中：——t齡期地基約束係數(shù)()；h——混凝土實(shí)際厚度(mm)；——單純地基阻力係數(shù)()；——樁的阻力係數(shù)()；——t齡期混凝土彈性模量()4)混凝土幹縮率和收縮當(dāng)量溫差混凝土幹縮率式中：——t齡期混凝土幹縮率；

——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下混凝土極限收縮值，取

——各修正係數(shù)，查表3-7。(3-14)、

收縮當(dāng)量溫差(3-15)式中：——t齡期混凝土收縮當(dāng)量溫差(℃)；——混凝土線性膨脹係數(shù)，(1/℃)。5)結(jié)構(gòu)計(jì)算溫差(一般3d劃分一區(qū)段)(3-16)式中：——i區(qū)段結(jié)構(gòu)計(jì)算溫度(℃)；——i區(qū)段平均溫度起始值(℃)；——i區(qū)段平均溫度終止值(℃)；——i區(qū)段收縮當(dāng)量溫差終止值(℃)；——i區(qū)段收縮當(dāng)量溫差起始值(℃)6)各區(qū)段拉應(yīng)力(3-17)式中：——i區(qū)段混凝土內(nèi)拉應(yīng)力()；——i區(qū)段平均彈性模量()；——i區(qū)段平均應(yīng)力鬆弛係數(shù)，查表3-8表3-8鬆弛係數(shù)S(t)齡期t(d)369121518212427300.570.520.480.440.410.3860.3680.3520.3390.327——i區(qū)段平均地基約束係數(shù)；L——混凝土最大尺寸(mm)；ch——雙曲余弦函數(shù)。到指定期混凝土內(nèi)最大應(yīng)力(3-18)7)安全係數(shù)3.大體積混凝土平均整澆長(zhǎng)度(伸縮縫間距)式中：K——大體積混凝土抗裂安全係數(shù)，應(yīng)≥1.15；——到指定期混凝土抗拉度設(shè)計(jì)值()。1)混凝土極限拉伸值(3-19)式中：——混凝土極限拉伸值；——混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值()；——配筋率(%)，

d——鋼筋直徑(mm)；——以e為底的對(duì)數(shù)；t——指定期齡期(d)；——鋼筋截面積()；——混凝土截面積()。2)平均整澆長(zhǎng)度(伸縮縫間距)(3-20)式中：h——混凝土厚度mm)；E(t)——指定時(shí)刻的混凝土彈性模量(N/mm2)；——地基阻力係數(shù)()，；——反雙曲余弦函數(shù)；——指定時(shí)刻的累計(jì)結(jié)構(gòu)計(jì)算溫差(℃)。——平均整澆長(zhǎng)度(伸縮縫間距)(mm)；●3.2.3混凝土熱工計(jì)算1.混凝土熱導(dǎo)率計(jì)算

混凝土熱導(dǎo)率，是指在單位時(shí)間內(nèi)熱流通過單位面積和單位厚度混凝土介質(zhì)時(shí)，混凝土介質(zhì)兩側(cè)為單位溫差時(shí)熱量的傳導(dǎo)率。它是反映混凝土傳導(dǎo)熱量難易程度的係數(shù)。混凝土的熱導(dǎo)率以下式表示(3-21)式中：——混凝土熱導(dǎo)率()；Q——通過混凝土厚度為的熱量(J)；——混凝土厚度(m)；——溫度差(℃)；t——測(cè)試時(shí)間(h)。A——混凝土的面積()；2.混凝土比熱計(jì)算單位重量的混凝土，其溫度升高1℃所需的熱量稱為混凝土的比熱，可按式(3-23)計(jì)算 (3-23)、、、、

式中：分別為混凝土、水泥、砂、石子、

水的比熱()3.混凝土熱擴(kuò)散係數(shù)計(jì)算混凝土的熱擴(kuò)散係數(shù)(又稱導(dǎo)溫係數(shù))是反映混凝土在單位時(shí)間內(nèi)熱量擴(kuò)散的一項(xiàng)綜合指標(biāo)。熱擴(kuò)散係數(shù)愈大，愈有利於熱量的擴(kuò)散。混凝土的熱擴(kuò)散係數(shù)一般通過試驗(yàn)求得或按式(3-24)計(jì)算(3-24)式中：a——混凝土的熱擴(kuò)散係數(shù)()；——混凝土的重度()，普通混凝土的重度一般之間，鋼筋混凝土的重度之間。在2300～2450在2450～2500●3.2.4混凝土拌和溫度和澆築溫度計(jì)算1.混凝土拌和溫度計(jì)算混凝土的拌和溫度，是指組成混凝土的各種材料經(jīng)攪拌形成均勻的混凝土出料後的溫度，又稱為出機(jī)溫度，可按式(3-25)表示(3-25)式中：——混凝土的拌和溫度(℃)；m——混凝土組成材料的重量(kg)；C——混凝土組成材料的比熱()；——混凝土組成材料溫度(℃)。若考慮混凝土攪拌時(shí)設(shè)置攪拌棚相對(duì)混凝土出機(jī)溫度的影響，則混凝土的出機(jī)溫度為一混凝土出機(jī)溫度(℃)；—混凝土攪拌棚溫度(℃)。(3-26)式中：2.混凝土澆築溫度計(jì)算混凝土的澆築溫度一般可按式(3-27)計(jì)算―

(3-27)●

3.3大體積混凝土溫度裂縫的控制措施●3.3.1混凝土材料1.選擇水泥品種

混凝土溫升的熱源是水泥水化熱，故選用中低熱的水泥品種，可減少水化熱，使混凝土減少升溫。例如，優(yōu)先選用等級(jí)為32.5、42.5的礦渣矽酸鹽水泥，因其與同等級(jí)的礦渣水泥和普通矽酸鹽水泥相比，3d的水化熱可減少28%。2.減少水泥用量由於水泥水化熱而導(dǎo)致的溫度應(yīng)力是地下室牆板產(chǎn)生裂縫的主要原因，且混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B等級(jí)越高，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的概率也越高。在地下室外牆施工中，除了在保證設(shè)計(jì)要求的條件下儘量降低混凝土的強(qiáng)度等級(jí)以減少水化熱外，還應(yīng)該充分利用混凝土的後期強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，每立方米的混凝土水泥用量每增(減)l0kg，水泥水化熱使混凝土的溫度相對(duì)升(降)達(dá)1℃。3.選擇外加劑1)減水劑2)粉煤灰3)膨脹劑4)選擇粗、細(xì)骨料(1)含泥量(2)骨料粒徑。(3)砂率和細(xì)度模數(shù)?！?.3.2外部環(huán)境1.混凝土澆築與振搗

對(duì)於地下室牆體結(jié)構(gòu)的大體積混凝土澆築，除了一般的施工工藝以外，應(yīng)採(cǎi)取一些技術(shù)措施，以減少混凝土的收縮，提高極限拉伸，這對(duì)控制溫度裂縫很有作用。改進(jìn)混凝土的攪拌工藝對(duì)改善混凝土的配合比、減少水化熱、提高極限拉伸有著重要的意義。2.混凝土澆築溫度適當(dāng)?shù)叵拗苹炷恋臐埠B溫度，一般情況下，建議混凝土的最高澆築溫度應(yīng)控制在40℃以下。3.混凝土出機(jī)溫度

為了降低大體積混凝土總溫升和減小結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差，控制出機(jī)溫度是很重要的。在混凝土的原材料中，石子的比熱較小，但其在每立方米混凝土中所占的品質(zhì)較大。水的比熱最大，但它在混凝土中占的品質(zhì)卻最小。4.混凝土養(yǎng)護(hù)

地下室外牆澆築以後，為了減少升溫階段的內(nèi)外溫差，防止因混凝土表面脫水而產(chǎn)生幹縮裂縫，應(yīng)對(duì)混凝土進(jìn)行適當(dāng)?shù)某睗耩B(yǎng)護(hù)；為了使水泥順利進(jìn)行水化，提高混凝土的極限拉伸和延緩混凝土的水化熱降溫速度，防止產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力和溫度裂縫，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土進(jìn)行保濕和保溫養(yǎng)護(hù)。5.防風(fēng)和回填外部氣候也是影響混凝土裂縫發(fā)生和開展的因素之一，其中，風(fēng)速對(duì)混凝土的水分蒸發(fā)有直接的影響，不可忽視，地下室外牆混凝土應(yīng)儘量封閉門窗，減少對(duì)流。土是最佳的養(yǎng)護(hù)介質(zhì)，地下室外牆混凝土施工完畢後，在條件允許的情況下應(yīng)儘快回填。●3.3.3約束條件1.後澆帶後澆帶的構(gòu)造有平接式、T字式、企口式等三種，如圖3.2所示。後澆帶的寬度應(yīng)考慮施工方便，避免應(yīng)力集中，寬度可取700～1000mm。當(dāng)?shù)厣?、地下都為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)。在設(shè)計(jì)中應(yīng)標(biāo)明後澆帶的位置，並應(yīng)貫通地上和地下整個(gè)結(jié)構(gòu)，但鋼筋不應(yīng)截?cái)唷?a)平接式(b)T字式(c)企口式圖3.2後澆帶構(gòu)造2.應(yīng)力釋放帶正常情況下後澆帶的間距為20～30m，但在許多實(shí)際工程中，由於設(shè)計(jì)、施工條件的制約，後澆帶的間距往往超過這個(gè)範(fàn)圍。例如，在澆築地下室外牆時(shí)，當(dāng)?shù)叵率彝鉅澓荛L(zhǎng)或是環(huán)狀全封閉結(jié)構(gòu)時(shí)，其水準(zhǔn)方向的約束應(yīng)力相當(dāng)大，若無(wú)處釋放，就很容易產(chǎn)生豎向裂縫，因此在這類地下室外牆板上合理佈置應(yīng)力釋放帶，有目的地給予誘導(dǎo)釋放,可以有效地減少或防止豎向裂縫的發(fā)生。3.構(gòu)造設(shè)汁地下室牆體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意構(gòu)造配筋的重要性，它對(duì)結(jié)構(gòu)抗裂性能的影響很大，但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)此都不夠重視。對(duì)連續(xù)板不宜採(cǎi)用分離式配筋，應(yīng)採(cǎi)用上下兩層的連續(xù)配筋；對(duì)轉(zhuǎn)角處的樓板宜配上下兩層放射筋，其直徑為8～14mm，間距約為200mm，同時(shí)應(yīng)盡可能採(cǎi)用小直徑、小間距。在孔洞周圍、變截面轉(zhuǎn)角處，由於溫度變化和混凝土收縮會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致裂縫，因此，可在孔洞四周增配斜向鋼筋、鋼筋網(wǎng)片；在變截面處做局部處理，使截面逐步過渡，同時(shí)增配抗裂鋼筋，防止裂縫。4.滑動(dòng)層由於邊界條件在約束下才會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，因此，在與外約束的接觸面上設(shè)置滑動(dòng)層可以大大減弱外約束。可在外約束兩端各1/4～1/5的範(fàn)圍內(nèi)設(shè)置滑動(dòng)層；對(duì)約束較強(qiáng)的接觸面，可在接觸面上直接設(shè)滑動(dòng)層?；瑒?dòng)層的做法有鋪設(shè)一層刷有兩道熱瀝青的油氈，或鋪設(shè)10～20mm厚的瀝青砂，或鋪設(shè)50mm厚的砂或石屑層。5.緩衝層在高、低底板交接處和底板地梁等處，用30～50mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料做垂直隔離層，如圖3.3所示，以緩衝基礎(chǔ)收縮時(shí)的側(cè)向壓力。(a)高、低底板交接處(b)底板地梁處圖3.3緩衝層示意圖6.跳倉(cāng)施工

一般分倉(cāng)間歇時(shí)間7～10天。上海萬(wàn)人體育場(chǎng)，周長(zhǎng)1100m，直徑300餘米，採(cǎi)用分塊跳倉(cāng)澆築，取消伸縮縫，只有施工縫，C25混凝土利用後期強(qiáng)度，優(yōu)選配合比和外加劑，嚴(yán)格養(yǎng)護(hù)，最後只有輕微無(wú)害裂縫，經(jīng)處理使工程完全滿足正常使用要求。與北京工人體育場(chǎng)相比較(24條永久伸縮縫)，避免了留設(shè)伸縮縫造成的滲漏缺陷?！?.3.4預(yù)應(yīng)力技術(shù)

由於高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土和預(yù)拌混凝土的大量應(yīng)用，使混凝土的裂縫控制變得越來越困難。混凝土的大流動(dòng)性等特性與混凝土的抗裂性有著一定的矛盾。外加劑的應(yīng)用雖然可以在保持一定優(yōu)良工作性能的同時(shí)降低水化熱，但往往是改善了一方面又影響了另一方面，也無(wú)法從根本上解決問題?；A(chǔ)的特點(diǎn)決定著它會(huì)受到較大的約束，儘管在施工過程中所採(cǎi)用的後澆帶或應(yīng)力釋放帶的確是一種有效的方法，但是也帶來了施工的另一些困難。比如，後澆帶本身的處理比較複雜，如果措施不當(dāng)，就很可能會(huì)成為滲漏水的突破口；後澆帶或應(yīng)力釋放帶的有效設(shè)置間距比較小(20～30m)，在一些長(zhǎng)牆施工中過多的設(shè)置會(huì)影響工期等等。●3.4大體積混凝土施工泌水的防治

為此，在結(jié)構(gòu)四周側(cè)模的底部開設(shè)排水孔，使多餘的水分從孔中自然排走；利用正式設(shè)計(jì)的集水坑或人為的“水潭”，將多餘水分集中後用專門的軟軸泵或隔膜泵抽水排出。●3.5大體積混凝土施工算例

【例3.1】高層建築大體積混凝土底板，平面尺寸為×，厚為，混凝土，混凝土澆築量為3235，施工時(shí)平均氣溫為26℃，所用材料為42.5號(hào)普通水泥，混凝土水泥用量為400，中砂、碎石、混凝土的配合比為水泥∶砂∶石子=l∶1.688∶3.12，水灰比為0.45，另?yè)?%的JMIII。經(jīng)測(cè)試，水泥、砂、石子的比熱水的比熱,各種材料的溫度分別為25℃28℃，15℃,施工方案確定採(cǎi)用保溫法以防止水泥水化熱可能引起的溫度裂縫。試選擇保溫材料及所需的厚度。解現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定砂石的含水率分別為5%，1%表3-12混凝土拌合溫度計(jì)算表材料名稱重量(1)比熱(2)熱當(dāng)量/℃)(3)=(1)×(2)材料溫度/℃(4)(5)=(3)×(4)水泥砂子石子砂中含水量5%石子含水量l%拌和水合計(jì)4006751248341213425030.840.840.844.24.24.23365671048l42.850.4562.82900252825151515840015876262002l42756844266834

(2)混凝土的出罐溫度?；炷猎诂F(xiàn)場(chǎng)用二階式攪拌站攪拌，敞開棚式，則(1)混凝土的拌合溫度。根據(jù)已知條件可用表格法來求出混凝土的拌合溫度，見表3-12。則 =23.05℃23.05℃若採(cǎi)用商品混凝土，可參考封閉棚式計(jì)算結(jié)果。(3)混凝土的澆築溫度。根據(jù)施工方案，混凝土澆築每個(gè)迴圈過程中：裝卸轉(zhuǎn)運(yùn)3次，運(yùn)輸時(shí)間3，平倉(cāng)、振搗至混凝土澆築完畢共60則用自卸開敞式汽車運(yùn)輸，查表3-9，=23.9℃(4)混凝土的絕熱溫升。混凝土在澆築後3～5d時(shí)水化熱溫度最大，因此，3d的混凝土絕熱溫升，可用(3-2)式的第二式計(jì)算：查表3-2得；查表3-1得=51.8℃(5)混凝土內(nèi)部最高溫度。澆築層厚度為2.5m，齡期為3d時(shí)，查表3-3得=57.57℃(6)混凝土的表面溫度。施工方案中採(cǎi)用18mm厚的多層夾板範(fàn)本，選用20mm厚的草袋進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，大氣溫度①混凝土的虛鋪厚度：式中：查表3-4可得成為空氣的傳熱係數(shù)，取為②混凝土的計(jì)算厚度：③混凝土的表面溫度：=36.57℃【例3.2】現(xiàn)澆鋼筋混凝土基礎(chǔ)底板，厚度為0.8m，配置直徑16帶肋鋼筋，配筋率0.35%，混凝土強(qiáng)度等級(jí)採(cǎi)用C30，地基為堅(jiān)硬黏土，施工條件正常(材料符合品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、水灰比準(zhǔn)確、機(jī)械振搗、混凝土養(yǎng)護(hù)良好)。試計(jì)算早期(15d)不出現(xiàn)貫穿性裂縫的允許間距。計(jì)算結(jié)果表明：混凝土的中心最高溫度與表面溫度差為=21℃＜25℃；混凝土表面溫度與大氣溫度差為=10.57℃。因此，採(cǎi)用在混凝土表面覆蓋20mm厚的草袋作為保溫養(yǎng)護(hù)措施的方案是可行的。解考慮施工條件正常，由表3-7查得：,混凝土經(jīng)過15d的收縮變形(由式3-14)為收縮當(dāng)量溫差：混凝土上、下麵溫升為15℃，由於時(shí)間短，養(yǎng)護(hù)較好，氣溫差忽略不計(jì)，混凝土的水化熱溫差經(jīng)計(jì)算為25℃，則計(jì)算溫差為混凝土的極限拉伸，由式(3-19)代入，為15d混凝土的彈性模量伸縮縫的最大允許間距由式(3-20)為由計(jì)算知，板的最大允許伸縮縫間距為26m。當(dāng)板的縱向長(zhǎng)度小於26m時(shí)，可以避免裂縫出現(xiàn)。否則則需在中部設(shè)置伸縮縫或“後澆縫”。當(dāng)板下有樁基礎(chǔ)時(shí)，計(jì)算阻力係數(shù)Cx時(shí)，應(yīng)考慮樁基對(duì)基礎(chǔ)底板的約束阻力。【例3.3】大型設(shè)備基礎(chǔ)底板長(zhǎng)90.8m、寬31.3m、厚2.5m，混凝土為C20，採(cǎi)用60d後期強(qiáng)度配合比，用32.5礦渣水泥，水泥用量mc=280kg/m3,混凝土澆築入模溫度Tj=28℃，為25℃，結(jié)構(gòu)物周圍用鋼範(fàn)本，在範(fàn)本和混凝土上表面外包兩層草袋保溫，混凝土比熱施工時(shí)平均氣溫混凝土密度試計(jì)算總降溫產(chǎn)生的最大溫度拉應(yīng)力及安全係數(shù)。解(1)計(jì)算絕熱溫升值，按式為簡(jiǎn)單計(jì)只計(jì)算3d、7d、28d的值。(2)混凝土中心溫度計(jì)算，按式計(jì)算如下(3)混凝土表層溫度。兩層草袋保溫按6cm計(jì)，則保溫層傳熱係數(shù)混凝土虛厚度混凝土計(jì)算厚度混凝土表層溫度(5)混凝土幹縮率和當(dāng)量溫差，按式則(6)結(jié)構(gòu)計(jì)算溫差，按式(7)計(jì)算各齡期的混凝土彈性模量，按式(8)地基約束係數(shù)，按式(9)各區(qū)段拉應(yīng)力，按式各區(qū)段平均彈性模量各區(qū)段平均應(yīng)力鬆弛係數(shù)各區(qū)段平均地基約束係數(shù)只計(jì)算拉應(yīng)力(10)混凝土內(nèi)最大應(yīng)力，按式混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取1.1N/mm2，則安全係數(shù) 滿足抗裂條件，故知不會(huì)出現(xiàn)裂縫?！?.6習(xí)題大體積混凝土基礎(chǔ)底板，厚度為2.5m，在3d混凝土內(nèi)部中心溫度52℃，實(shí)測(cè)混凝土表面溫度為25℃，大氣溫度為15℃，混凝土導(dǎo)熱係數(shù)為，試求表面所需保溫材料的厚度。2.大型設(shè)備基礎(chǔ)底板長(zhǎng)50m、寬10m、厚1m，混凝土為C20，採(cǎi)用60d後期強(qiáng)度配合比，用32.5礦渣水泥，水泥用量mc=280kg/m3混凝土澆築入模溫度Tj=28℃，施工時(shí)平均氣溫為25℃，結(jié)構(gòu)物周圍用鋼範(fàn)本，在範(fàn)本和混凝土上表面外包兩層草袋保溫，混凝土比熱混凝土密度,試計(jì)算總降溫產(chǎn)生的最大溫度拉應(yīng)力及安全係數(shù)。

基坑工程●

2.1基坑工程概述

●

2.1.1基坑工程概念及現(xiàn)狀基坑工程是為保護(hù)基坑施工、地下結(jié)構(gòu)的安全和周邊環(huán)境不受損害而採(cǎi)取的支護(hù)、基坑土體加固、地下水控制、開挖等工程的總稱，包括勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)、試驗(yàn)等。

導(dǎo)致基坑工程事故的主要原因如下:

設(shè)計(jì)理論不完善。許多計(jì)算方法尚處?kù)栋虢?jīng)驗(yàn)階段，理論計(jì)算結(jié)果尚不能很好反映工程實(shí)際情況。(2)設(shè)計(jì)者概念不清、方案不當(dāng)、計(jì)算漏項(xiàng)或錯(cuò)誤。(3)設(shè)計(jì)、施工人員經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐表明，工程經(jīng)驗(yàn)在決定基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案和確保施工安全中起著舉足輕重的作用。

●

2.1.2支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型

支護(hù)結(jié)構(gòu)由擋土結(jié)構(gòu)、錨撐結(jié)構(gòu)組成。當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)不能起到止水作用時(shí)，可同時(shí)設(shè)置止水帷幕或採(cǎi)取坑內(nèi)外降水。1.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的分類1)樁、牆式支護(hù)結(jié)構(gòu)2)實(shí)體重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)2.常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式1)擋土結(jié)構(gòu)的常用形式如圖2.1和圖2.2所示。圖2.1擋土結(jié)構(gòu)的類型圖2.2支撐結(jié)構(gòu)的常用形式●

2.1.3基坑工程特點(diǎn)

1.綜合性強(qiáng)

2.臨時(shí)性和風(fēng)險(xiǎn)性大

3.地區(qū)性

4.環(huán)境條件要求嚴(yán)格●

2.1.4

基坑工程設(shè)計(jì)內(nèi)容1.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足兩種極限狀態(tài)的要求。1)承載能力極限狀態(tài)基坑工程的承載能力極限狀態(tài)要求不出現(xiàn)以下各種狀況。支護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性破壞——擋土結(jié)構(gòu)、錨撐結(jié)構(gòu)折斷、壓屈失穩(wěn)，錨桿的斷裂、拔出，擋土結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)承載力不足等使結(jié)構(gòu)失去承載能力的破壞形式。(2)基坑內(nèi)外土體失穩(wěn)——基坑內(nèi)外土體整體滑動(dòng)，坑底隆起，結(jié)構(gòu)傾倒或踢腳等破壞形式。(3)止水帷幕失效——坑內(nèi)出現(xiàn)管湧、流土或流砂。2)正常使用極限狀態(tài)基坑的正常使用極限狀態(tài)，要求不出現(xiàn)以下各種狀況?；幼冃斡绊懟诱Ｊ┕?、工程樁產(chǎn)生破壞或變位；影響相鄰地下結(jié)構(gòu)、相鄰建築、管線、道路等正常使用。(2)影響正常使用的外觀或變形。(3)因地下水抽降而導(dǎo)致過大的地面沉降。2.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容(1)支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的選型及地下水控制方式。(2)支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和變形計(jì)算。(3)基坑內(nèi)外土體穩(wěn)定性計(jì)算。(4)基坑降水、止水帷幕設(shè)計(jì)。(5)基坑施工監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)及應(yīng)急措施的制定。(6)施工期可能出現(xiàn)的不利工況驗(yàn)算。

軟土地區(qū)的深基坑坑底以下土層較軟，加固坑內(nèi)被動(dòng)區(qū)土體，可減小支護(hù)樁入土深度、基坑變形。加固範(fàn)圍由計(jì)算或類似工程經(jīng)驗(yàn)確定。加固的方法常用噴射注漿、深層攪拌。深層攪拌局部加固的形式如圖2.3所示。圖2.3深層攪拌局部加固的形式●

2.1.5基坑工程設(shè)計(jì)依據(jù)基坑工程設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)掌握以下設(shè)計(jì)資料(即設(shè)計(jì)依據(jù))。

(1)巖土工程勘察報(bào)告。區(qū)別基坑工程的安全等級(jí)進(jìn)行專門的巖土工程勘察，或與主體建築勘察一併進(jìn)行，但應(yīng)滿足基坑工程勘察的深度和要求。區(qū)別基坑工程的規(guī)模和地質(zhì)環(huán)境條件複雜程度進(jìn)行分階段勘察和施工勘察。具體要求詳見有關(guān)章節(jié)。(2)建築總平面圖、工程用地紅線圖、地下工程的建築、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。(3)鄰近建築物的平面位置，基礎(chǔ)類型及結(jié)構(gòu)圖、埋深及荷載，周圍道路、地下設(shè)施、市政管道及通信工程管線圖、基坑周圍環(huán)境對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。在基坑工程的設(shè)計(jì)中，支護(hù)結(jié)構(gòu)、降水井、觀測(cè)井及止水帷幕、錨拉系統(tǒng)等構(gòu)件，均不得超越工程用地紅線範(fàn)圍?！?.1.6支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法綜述

實(shí)體重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)按重力式擋土牆的設(shè)計(jì)原則計(jì)算，主要涉及支承擋牆自重的地基承載力及穩(wěn)定驗(yàn)算，而穩(wěn)定驗(yàn)算以條分法為主。樁、牆式支護(hù)結(jié)構(gòu)必須按土與支護(hù)結(jié)構(gòu)共同作用的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，即結(jié)構(gòu)內(nèi)力與支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度、巖土體變形有關(guān)。按土與支護(hù)結(jié)構(gòu)共同作用的原則進(jìn)行分析是一個(gè)較難的課題，即使採(cǎi)用有限元法(考慮因素多，如模擬開挖過程；得到的結(jié)果也多，如可得到坑周土位移)，由於土性是複雜多變的，選擇完全符合工