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高层建筑实例分析范文1
随着市场经济的不断发展，城市建筑中高层建筑所占比例越来越大，几乎每一栋新建工程均是高层建筑。高层建筑施工是一个极其复杂而精密的过程，往往一些细小的因素就可能决定整栋建筑的质量，高层建筑排水系统的设计和施工就是其中最为关键的环节之一［1］。高层建筑排水设施服务的人数多、使用频率高、负荷大、流速高，这就要求排水设施必须安全、可靠，并尽可能节省空间。高层建筑中的排水管接纳的排水设备众多，而且这些设备同时排水的概率较大，因此立管中的水流量大，容易形成水塞流，使立管的下部形成负压，从而破坏卫生洁具等设备的水封。一般是通过设排水通气系统来解决通气问题，即双立管排水系统，由通气管和排水管连成一个系统，通气管内部无水流，具有加强排水管内部气流循环流动、控制压力变化的作用。该系统排水性能好、运行可靠，但系统复杂、投资大、占地多、施工难度大。自瑞士教师苏玛于1959年提出高层建筑新型单立管排水系统以来，经过几十年来的发展，已形成了完整的理论体系［2］。
1高层建筑新型单立管排水系统
高层建筑新型单立管排水系统通过采用特殊的配件减少立管内的压力变化，保持管内的气流畅通，提高了管道系统的排水能力，同时也减低了工程费用。新型单立管排水系统系统包括以下4种设计形式。
1．1苏维脱排水系统
1959年，瑞士苏玛提出了一种采用气、水混合或分离的配件来代替一般零件的新型单立管排水系统，它是将排水管和通气管的功能合二为一，包括气水混合器和气水分离器两个基本配件，具有自身通气的作用，因而可节约大量管材，降低造价，有利于提高设计质量，加快施工进度以及工业化施工。1．1．1气水混合器气水混合器是一种特殊的管件(见图1)，安装在立管与每层横管的连接处。气水混合器内部有3处特殊的构造:隔板、乙字弯以及隔板上部约1cm高的间隙。其工作原理是:自立管下降的污水经乙字弯管时，水流撞击分散并与周围空气混合成水沫状气水混合物，由于污水比重变轻，下降速度减缓，减少抽吸力。横支管排出的水受隔板阻挡，不能形成水舌，能保持立管中气流通畅，气压稳定。1．1．2气水分离器气水分离器通常安装在立管底部，是由具有凸块结构的管件及跑气管组成的一种特殊配件(见图2)。其工作原理是:沿立管流下的气水混合物遇到凸块后溅散，从而把70%的气体从污水中分离出来，由此减少了污水的体积，降低了流速，并使立管与横干管的泄流能力平衡，气流不至于在转弯处被阻塞。另外，将释放出的气体用一根跑气管引到干管的下游，从而达到防止立管底部产生过大反压力的目的。
1．2旋流排水系统
1967年，法国提出一种新型单立管排水系统(见图3)，广泛应用于10层以上的高层建筑，具有压力波动小、性能良好等特点。该系统主要有两种特殊管件:一是安装于横管与立管相接处的旋流接头，旋流接头由主室和侧室组成，主侧室之间有一侧壁，用以消除立管流水下落时对横支管的负压吸引。立管下端装有满流叶片，能将水流整理成沿立管纵轴旋流状态向下流动，这有利于保持立管内的空气芯，维持立管中的气压稳定，有效控制排水噪声。二是立管底部与排出管相接处的大曲率导向弯头，它是在弯头凸岸设有一导向叶片，叶片迫使水流贴向凹岸一边流动，减缓了水流对弯头的撞击，能消除部分水流能量，避免立管底部气压的过大变化，理顺水流。
1．3芯形排水系统
20世纪70年代初，日本提出一种新型单立管排水系统，它是在前人研究的基础上，进一步加强了立管和横管的排水能力。该系统主要有以下两个特殊管件:1．3．1高奇马接头在各层排水横管与立管连接处设置的高奇马接头，外观呈倒锥形(见图4)，在上入流口与横支管入流汇处设有内管，从横支管排入的污水沿内管外侧向下流入立管，避免了因横支管排水产生的水舌阻塞立管。从立管流下的污水经过内管后发生扩撒下落，形成气水混合物，减缓了下落流速，保证了立管内空气畅通。高奇马接头配件的横支管接入形式有两种:正对横支管垂直接入和沿切线方向接入。1．3．2角笛弯头角笛弯头装在排水立管的底部(见图5)，由于其上入流口端断面较大，从排水立管流下的水流，因过水断面突然增大而使得流速变缓，下泄的水流所夹带的气体被释放。一方面水流沿弯头的缓弯滑道面导入排出管，消除了水跃和水塞现象;另一方面，由于角笛弯头内部有较大空间，可使立管内的空气与横管上部的空间充分连通，保证了气流的畅通，减少了压力波动。1．4UPVC螺旋排水系统韩国于20世纪90年代开发的有螺旋导流线的UPVC单立管排水系统，是一种简易的新型单立管排水系统(见图6)。该系统由UPVC管和偏心三通组成，UPVC管是由硬聚氯乙烯材料制成的管件，管件内壁有与管壁一起加工成型的6条突出的三角形螺旋，其作用是用于水流的导流作用，三角形螺旋突起高约6mm，管内水流沿管内壁呈螺旋式下降，从而形成稳定且密实的水膜旋流。管件中心是一个通畅的空气柱，在水流下降过程中，流速也有所减少，明显降低了立管内的压力波动，极大地提高了排水能力。偏心三通安装在立管与横管的连接处，由横支管流入的水流经偏心三通从圆周切线方向进入立管，旋流下降，可以起到削弱支管进水水舌的作用以及避免水塞的形成。同时由于减少了水流的碰撞，起到了减少噪声的良好效果［3］。
某高层住宅项目位于山西省太原市杏花岭区小新街10号，为框架剪力墙结构，地上28层，地下2层，地上高度96．5m，建筑总面积25513m2。地下一层为地下室和自行车库，地下二层为设备用房，合同总工期535d。该项目排水系统设计采用污、废水合流制，由于高层住宅住户多，用水量大，排水频率高，故该项目在排水设计中同时采用通气管和UPVC单立管排水系统。通气管的设置是为了防止排水管内形成水塞，水塞流使立管上部特别是在排水管以下2层造成较大的压力，会使附近的设备水封遭到破坏。为避免臭气四溢污染周环境，需设通气管，使排水管内的气体与大气相通，及时补气和排气。在通气管系统设计中，考虑到排水管与专用通气管的间隔不能过大，否则不能充分发挥通气管的通气作用，故采用通气管每层都与排水管相连接。采用UPVC单立管排水系统，主要是考虑该系统的造价低廉、施工简易，最重要的一点是UPVC管道噪声控制良好，克服了普通塑料管噪声大的缺点，提高了生活质量。但需要注意的是，UPVC管的耐热性较差，瞬间排放温度不能超过80℃，故在设计时均远离热源，以保证管材的正常使用。
3结语
高层建筑实例分析范文2
关键词: 高层建筑基础桩基施工技术
一、桩基础设计
1.1高层建筑中传统刚性桩基设计方法
通常是根据建(构)筑物的具体情况、以及基础施工条件和工程地质条件,确定桩的类型和尺寸,首先初步确定承台埋深和尺寸,然后确定桩的根数和平面布置,最后验算桩基中各桩所受的荷载是否超过单桩承载力特征值,必要时验算群桩的地基强度和沉降,继而进行承台设计。
桩的根数按承台的竖向荷载和单桩承载力特征值确定,当轴心受压时,桩数n应满足:
n≥(N+G) /Pa(1)
式中N为作用在承台上的轴向荷载;G为承台及承台上的土的重量; Pa为单桩轴向承载力特征值。
验算各桩所受的荷载时,对于轴心受压的桩基,各桩所受的荷载P应满足
P=(N+G) /n≤Pa(2)
桩间距一般取3~4倍桩径。现行的设计方法是假定承台底面以上的荷载完全通过群桩传递给地基土,没有考虑桩间土直接分担荷载。
1.2 减沉桩设计方法
减沉桩的原意是承载力满足设计要求,而沉降量过大,因而设置较少量的桩以减少沉降,因而称之为减沉桩。但必须进一步明确的一个基本观点是减沉只有通过减少土中应力来实现。由于减沉桩设置的数量相对少,而减沉之后地基沉降仍是较单桩达极限时的沉降量大的多,有的最终沉降甚至可达150mm,而一般短桩的极限荷载时对应的沉降一般为数毫米,最大也不可能超过40mm。因而减沉桩一般都能达到极限荷载。这样,可以计算荷载值。
分析：其中式中f为设置n根减沉桩地基上承受的荷载值; A为承台总面积; fo为地基承载力设计值; n为减沉桩总数; a为每根减沉桩对应的承台面积, a=X2, X为平均桩间距。
若取fo=100kPa Pu=1000kN,桩间距取为6m,可减少:
即约减少原承载设计值20%;若采用桩间距4m,可减少42%,则可减少较多的沉降量;若采用3m间距的减沉桩,则可减少承载力的74%。
1.3 按变形控制进行桩基设计和处理
软土地基是一种不良地基。由于软土具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性,因此,在软土地基上修建建筑物,必须重视地基的变形和稳定问题。在软土地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题,因而常常需要采取措施,进行地基处理。处理的目的是要提高软土地基的强度,保证地基的稳定,降低软土的压缩性,减少基础沉降和不均匀沉降。
现行的桩基处理方法主要有超载预压法、减少附加应力法、水泥深层搅拌等处理方法,对厚度较大的软土地基一般采用各类钢筋混凝土桩进行处理,对含水量和孔隙比较大的软土地基一般采用砂桩、石灰桩、化学灌浆或堆载预压等方法处理。各种处理方法都有较强的针对性,处理方法选择是否合理,直接影响到建筑物的设计是否安全和节约。
二、桩基工程实例分析
2.1 工程概况
该工程为某六层商住楼,一层为框架结构,二层以上为砖混结构,底面积为13×90. 6m2,房子中间设一伸缩缝,该工程基础采用桩筏与同作用的复合桩基,桩基的锚杆静压桩采用逆作法施工工艺,底板为0. 25×0. 25×17. 6m的锚桩,锚桩持力层为较薄的粉砂层(约lm左右)。
拟建场地自地表以下45. 7m范围内,场地地层可为6大层,细分为11亚层,自上而下依次描述如表1所示。
如采用沉管灌注桩的话,桩长达40m,桩架高度 45m,由于拟建场地有高压线通过,桩架可能碰到高压线,所以仅可采用钻孔灌注桩或其他桩型施工。设计上对复合桩基与钻孔灌注桩方案,按经济指标进行对比分析,表明采用复合桩基方案在经济上是非常节省的,能较大程度地降低基础的工程造价,节省工程投资。因而采用复合桩基方案是优化设计方案。
2.2 基础设计
①按变形控制的复合桩基,桩截面为250×250mm2.8m混凝土标号为C30,钢筋为三级钢14螺纹钢。②桩基持力层为地勘报告中第5层,属于粉细砂层,进入持力层大于0. 2m,小于0. 4m,为此桩端采用平底形,的单桩承载力特征值175kN,单桩承载力设计值为210kN,的静压锚杆桩,每节桩长为由于层厚为0. 8-1. 3m,桩端减小桩的刺入变形。锚杆桩桩长16. 5m左右。
2.3 施工要求
①底板下的地基土为粉质粘性土层,铺100mm厚塘渣垫层,轻型碾压,基础垫层为70mm厚的C10砼。②基础底板及地梁施工时需预埋锚杆桩孔与预留锚杆。③当基础梁板施工后进行底层及二层框架后,方可进行锚杆桩施工,此时上部结构与桩基可同时施工,锚杆桩施工后及时用膨胀硅封桩孔。自底板硅施工后,可开始沉降观测,每施工一层观测二次,测点布置每隔5根框架柱埋设一个测点,转角必须有测点。④施工方法为锚杆静压桩逆作法施工。
三、施工工艺及特点
3. 1施工工艺
众所周知，基础施工中锚杆静压桩是锚杆和静压桩二项技术的巧妙结合形成的一种桩基施工新工艺,也是一项地基加固处理新技术。锚杆静压桩是先在新建的建筑物基础上预留压桩孔位并预埋好锚杆,或在已建仁构)筑物基础上开凿压桩孔和锚杆孔,用粘结剂埋好锚杆,然后安装压杆架,用锚杆做媒介,把压杆架与建筑物基础连为一体,并利用建筑物自重作反力(必要时可加配重)用千斤顶将预制桩段压入土中,当压杆力及压入深度达到设计要求后,将桩与基础浇注在一起,桩即可受力。从而达到提高地基承载力和控制沉降的目的。
3. 2施工顺序
根据我国目前实施的压桩施工标准YBJ227-91《锚杆)静压桩技术规程》施工，首先按桩位在底层底板上预留压桩孔,预埋锚固钢筋安装反力架从第一节桩段起,桩段就位,压桩,接桩,再压桩,直到所需压桩力送桩到所需标高,焊接连接桩顶与预埋锚固钢筋,浇捣微膨胀混凝土,封桩。
3. 3施工特点
现行施工的逆作法改变了常规先打桩后建房的施工顺序,而是先建房后压桩,且压桩是可与上部建筑同步施工,成为立体交叉作业。因此采用锚杆静压桩逆作法施工就可不占工期,这对加快投资效益的周转极为有利。
四、结语
综上所述，论证了桩基工程是极为隐蔽工程,影响因素很多,施工过程中稍有不慎就有可能给工程留下隐患。总结大量的工程实践表明,一个建筑工程的成败,在很大程度上取决于桩基工程的质量和水平,建筑安全事故的发生,也有很多与桩基工程问题有关,由此可见,桩基工程设计与施工质量的优劣,直接关系到建筑物的安危。就成本问题而言，桩基工程的造价通常在整个工程造价中占有相当大的比例,特别是在地质条件复杂的地区更是如此,其节省建设资金的潜力很大,因此,桩基工程在整个建筑工程的重要性是显而易见的。
参考文献:
高层建筑实例分析范文3
关键词：高层建筑；结构；设计
Abstract: The article will combine with years of practical experience; engineering design and construction of high-rise buildings are analyzed and discussed, for reference. Key words: high-rise buildings; structure; design
自十九世纪至今，高层建筑已逐步成为了建筑工程施工领域的主流趋势，特别是我国近年来随着经济的迅猛发展，以及城市化规模的不断壮大，高层建筑已在各行政区域内随处可见，并成为了一个城市发展水平的标志性参考准则。高层建筑工程的快速发展，不仅促进了城市化发展速度的加快，更促进了建筑工程技术领域的不断革新，随着国家和人们对于高层建筑的工程质量、施工标准、作业环境等的要求不断提升，高层建筑工程施工也面临了众多的机遇与挑战。下面本文将以一定的建筑实例为例，从高层建筑的建筑设计结构特点和剪力墙的设计两面进行简单的论述。
1 高层建筑工程的结构设计特点分析
高层建筑工程能否顺利的实施建设、其各项建设项目能否达到最优化的配置、各项建筑指标是否符合国家相关标准等的关键都在于高层建筑的结构设计阶段。作为重要的阶段性环节，为保证设计的合理性，在结构设计阶段需对结构的延性、水平荷载、建筑物的侧移、轴向变形等因素进行综合性考虑。
在对水平荷载因素进行分析设计时应注意以下两方面影响性因素：第一，一般而言在高度一定的建筑住宅工程的设计时，其竖向荷载值基本上为定制，当风荷载和地震作用作为其目标时，其荷载值将随着结构动力特性的变化而进行大幅度的变化；第二，因楼房自重与楼面的使用荷载的共同作用所形成的竖构件中的轴力、弯矩的数值与楼烦高度成正比；当水平荷载因对结构结构产生倾覆力矩而引起的竖构件中的轴力，则是与楼房高度的二次方成正比。
对于高层建筑的轴向变形，主要考虑构件剪力和侧移产生较大的影响，与考虑构件竖向变形相比较，会得出偏于不安全的结果。另外对于竖向荷载数值较大，能够在柱中引起较大轴向变形，从而对连续梁弯矩产生较大影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大，还会对预制构件的下料长度产生较大的影响，根据轴向变形计算值，对下料的长度进行调整。
关于高层结构还需要考虑建筑会出现的侧移现象，因为随着楼房高度的不断增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度内。与较低的楼房不同的是，结构侧移已经成为高楼结构设计中的关键因素。所以还需要了解结构的延性，为了使得建筑物牢固、可靠，具有很强的变形能力不会出现楼体倒塌等严重事故，就需要注意结构的延性。因为结构在进入塑性变形阶段后依然具有比较强的变形能力这就必须在构造上采取恰当的措施，以确保建筑结构具有足够的延性能力。相对较低的楼房，高楼结构在地震作用下的变形更大。
2 高层结构的剪力墙
很多人只看到高层建筑物，但还不明白其构造原理。现今的高层建筑，很多都是剪力墙构造的。那么什么是剪力墙呢？它有什么样的结构效能呢？一般建筑物中的竖向承重构件都是由墙体承担的，这种墙体既要承担水平构件传来的竖向重力，还要承担风力或地震作用传来的水平方向的地震作用力。剪力墙由此而生，这种墙体除了最基本的能避风避雨外，还能抗震。高层的剪力墙是建筑物的分隔墙和围护墙，在设计墙体的时候，要考虑平面布置和结构布置两方面的因素，需要同时满足这两方面的要求。高层建筑的剪力墙结构体系要求有很好的承载能力，并且要具有较好的整体性和空间性能，相对框架结构而言，剪力墙要有较好的抗侧能力，那么对于高层建筑就需要选用剪力墙结构。高层建筑的剪力墙结构优点有侧向刚度大，在水平荷载作用下侧移小，但是其缺点是剪力墙的间距有一定限制，建筑平面布置不是很灵活，不适合要求大空间的公共建筑，另外结构自重也较大，灵活性相对而言比较差。一般适用住宅、公寓和旅馆。剪力墙结构的楼盖结构一般采用平板，可以不设梁，所以空间利用比较好，可以节约一些高层建筑的成本。剪力墙所承受的竖向荷载，一般是结构自重和楼面荷载，通过楼面传递到剪力墙。竖向荷载除了在连梁（门窗洞口上的梁）内产生弯矩以外，在墙肢内主要产生轴力。可以按照剪力墙的受荷面积简单计算。框架结构和剪力墙结构，两种结构体系在水平荷载下的变形规律是完全不相同的。框架的侧移曲线是剪切型，曲线凹向原始位置；而剪力墙的侧移曲线是弯曲型，曲线凸向原始位置。在框架-剪力墙（以下简称框－剪）结构中，由于楼盖在自身平面内刚度很大，在同一高度处框架、剪力墙的侧移基本相同。这使得框-剪结构的侧移曲线既不是剪切型，也不是弯曲型，而是一种弯、剪混合型，简称弯剪型。假设有向右的水平力作用与结构，在结构底部，框架将把剪力墙向右拉；在结构顶部，框架将把剪力墙向左推。因而，框-剪结构底部侧移比纯框架结构的侧移要小一些，比纯剪力墙结构的侧移要大一些；其顶部侧移则正好相反。框架和剪力墙在共同承担外部荷载的同时，二者之间为保持变形协调还存在着相互作用。框架和剪力墙之间的这种相互作用关系，即为协同工作原理。
3 现实中高层建筑剪力墙设计的实例
高层剪力墙要考虑建筑物的布置、配筋结构、墙体钢筋配置、边缘构件的设置和合理的配筋因素，这些都是高层建筑中需要认真考虑的环节。对于高层建筑的剪力墙其布置要合理匀称，要求其整个建筑物的刚心和质心重合，至少要趋于重合，并且其水平方向的两个轴的刚重要比较接近。
关于高层建筑中剪力墙的布置必须均匀合理，使整个建筑物的质心和刚心趋于重合，且水平方向两个轴的两向的刚重比的值是比较接近的。我们设置一栋高层建筑时候，其结构布置必须要避免出现一字型的剪力墙，因为那样的墙抗震效果不理想，同时也注意不要出现长墙，长墙也不利抗震效果。应该避免楼面的主梁平面外搁置在剪力墙上，如果无法避免则需要将剪力墙的适当部位设置成暗柱，当梁的高度大于墙体的厚度的 2.5 倍时，就必须计算暗柱的配筋参数，由于高层建筑物的转角处应力比较集中，如果可以的话两个方向都要布置成长墙，所以高层建筑物的转角处的墙肢应该尽可能的长。
对于墙体的配筋，结构要设置得合理才能控制剪力墙的配筋，这么做可以节约建筑成本，且安全耐用。高层建筑剪力墙的墙体配筋，一般要求水平钢筋放在外侧，竖向钢筋放在内侧，这样便于施工。同时其配筋要能满足计算和规范建议的最小配筋率要求。对于剪力墙体的边缘构件，要求对于一、二级的抗震设计的剪力墙底部加强部位及其上一层的墙肢端部应设置约束边缘构件。对于普通的剪力墙，其暗柱配筋满足规范要求的最小配筋率，为了能保证质量和安全，根据个人经验建议对于加强区应该加强0.7%，而一般的部位应该加强0.5%。但是，对于短肢的剪力墙，控制配筋率加强区应该加强 1.2%，其一般部位应该加强 1.0%。特别注意，对于小墙肢其受力性能较差，应严格按高规控制其轴压比，宜按框架柱进行截面设计，并应控制其纵向钢筋配筋率加强区应该加强1.2%，一般部位应该加强1.0%；而对于一个方向长肢另一方向短肢的墙体，设计中往往就按长肢墙进行暗柱配筋。
参考文献
高层建筑实例分析范文4
关键词:建筑工程;钻孔灌注桩
中图分类号:TU
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2010)21-0349-01
1 工程概况
某建筑,地上18层,地下2层,建筑面积39000m2。地下室开挖最深为10.5m。
2 施工准备
2.1 人员的控制
检查灌注桩施工人员的技术资质与条件是否符合要求,当合同允许选择分包商承担灌注桩施工时,分包商施工人员要进场,其技术能力和管理水平必须能保证按要求完成工程施工。
2.2 施工机具的选择
施工机具的好坏对能否保证施工质量以及功效的高低起着至关重要的作用,故选择合适的施工机具是实现质量控制的首要条件。根据工程地质和施工条件,参照设计要求和桩孔深度,该工程选用如下设备:9台GPS2l0型钻机,10台3PNI型泥浆泵,12台6BS砂石泵,1台QY225型25t汽车吊,2台HP275OWCU型空压机,12台BX230O2l型电焊机,2台J2经纬仪,1台DS23型水准仪,1台PC2200型挖土机。
2.3 场地布置
在该工程现场四周挖好截面为1m×1m的排水沟,大门出口处修建洗车台和沉淀池,整个场地一周修建宽为4m、混凝土厚度为0.3m的施工道路。为了便于车辆进出,场地纵横修建若干条主干道与场地一周施工道路相通,整个场地进行混凝土硬化,厚度为0.1m。根据现场桩化布置情况,设置9套泥浆循环系统,每套系统含容积为2m×4m×2m的泥浆池一个、容积为3.5m×6m×2m的沉淀池一个,另现场再设蓄浆池3个,容积为300m3,用于存积废浆以利外运。
3 成孔
成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分,其质量如控制得不好,则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到没汁持力层要求等,还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此,需要重点做好如下工作:
(1)采取较适应的桩距防止坍孔和缩径;
(2)钻孔要保持连续性,根据地层变化控制钻进速度,即软粘土钻进速度≤0.2m/min,细粉砂层钻进速度一般为0.015m/min左右;
(3)钻孔允许偏差应符合表1要求。
4 钢筋笼的制作和吊放
制作钢筋笼前,首先要检查钢材的质保资料,检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。钢筋笼直径每节的长度不宜超过9m,也不宜短5m,因为过长则吊起时易弯曲变形,过短则增加焊接时间,对成桩的质量不利;制作好的钢筋笼应平卧堆放在平整干净的场地,堆高不得超过两层。在验收中还要特别注意钢筋笼长度是否能使钢筋准确地吊放在设计标高上。为了避免变形,对于钢筋笼的运输和起吊,最好在钢筋笼上装上可拆卸的临时加劲架,且尽可能缩短沉放时间。
5 清孔
清孔是施工时不容忽视的环节,其主要目的是清除孔底沉渣,而沉渣厚度又是影响桩承载力的主要因素之一。依据质量验收标准,端承桩沉渣厚度不得大于50mm.摩擦桩沉渣厚度不得大于150mn。为了确保沉渣厚度满足施工要求,一般做2次清孔,初次清空在钻孔结束后,第二次在吊放好钢筋笼后。清孔的原理就是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣,再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的岩料、砂粒随着泥浆的循环流动被带出桩孔,最终将桩孔内的沉渣清干净。因此,在施工中,应控制泥浆的粘度测定17-20rain;含砂率≤9%;胶体率9%。此外,初次清孔应充分利用钻杆在原位进行第一次清孔,至孔口返浆比重持续小于1.1-1.2,孔底沉渣厚度
6 导管的安放
将管径≥0.25m的混凝土导管对准孔中心,逐节连接导管,直至导管底口距孔底0.25m-0.4m为止,安装隔水
7 水下混凝土的灌注
灌注混凝土前,应进行终孔检测。混凝土拌和物运至灌注地时,应检查其均匀性和坍落度,如不符合的要求,应进行二次拌和,二次拌和仍达不到要求不得使用。该工程采用商品混凝土,等级为水下C30,坍落度0.l8-0.22m,混凝土车直接运至孔口进行水下灌注。灌注水下混凝土的搅拌机能力,应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。向孔内注入首批灌注混凝土的时间,应在8min-10min内完成。若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间,则应掺入缓凝剂。孔身及孔底检查结果得到监理工程师认可和钢筋骨架安放后,应立即开始灌注混凝土,在混凝土灌注时,间隙时间不能超过30min,灌注速度为5m/h-20m/h。当气温低于0℃时,灌注混凝土应采取保温措施。强度未达到设计等级50%的桩顶混凝土不得受冻。
采用钢导管灌注混凝土时,导管管径视桩径大小而定。导管还应进行水密、承压和接头抗拉试验。在灌注混凝土开始时,导管底部至孔底应有2.5m-4m的空间。首批灌注混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度(≥1m)和填充导管底部间隙的需要。在整个灌注时间内,出料口应伸人先前灌注的混凝土内至少2m,以防止泥浆及水冲入管内,且不得大于6m。应经常量测孔内混凝土面层的高程,及时调整导管出料口与混凝土表面的相应位置,并始终予以严密监视,导管应在无水进入的状态下填充。如为泵送混凝土,为了防水和管中混凝土混合,泵管应设底阀或其它装置。泵管应在桩内混凝土升高时,慢慢提起。管底在任何时候,应在混凝土顶面以下2m。输送到桩中的混凝土,应一次连续操作。初凝前,任何受污染的混凝土应从桩顶清除。
灌注混凝土时,溢出的泥浆应引流至适当地点处理,以防止污染环境或堵塞河道和交通。处于地面或桩顶以下的井口整体或刚性护筒,应在灌注混凝土后立即拨出;处于地面以上能拆除的护筒部分,须待混凝土抗压强度达到5MPa
后拆除。在横担上加重、增加横担等将钢筋笼压住,以克服混凝土对钢筋的上浮力,为消除导管上提时对钢筋笼的影响,存导管的法兰连接处与管壁焊接导向三角铁。在浇灌混凝土时,随时抽拔拆除导管,但必须保证导管埋入混凝土顶面以下至少2m。为了确保桩顶混凝上的质量,混凝土灌注高度必须高出桩顶以上0.5m-1m,多余部分应在接桩前必须凿除,桩头应无松散层。桩身混凝土达到养护期后,一般应养护7d-l4d,用人工凿除高出桩顶设计高程部分的混凝土,检查桩头混凝土是否有夹泥或其他异常现象,发现问题及时处理。
8 桩基检测
对该程两根小于0.7m的试桩进行单桩竖向抗压静荷载试验,结果显示,2根单桩竖向抗压极限承载力均大于7000kN,满足设计要求。236根试桩低应变检测结果见表2所示。
9 结语
总之,灌注桩的施工工艺复杂,施工环节多,在施工时,应严格控制施工的各个流程,使桩基的质量缺陷掌握在允许误差之内,控制灌注桩的施工质量,以确保工程质量和施工进度。
参考文献
[1]周惠强.浅谈钻孔灌注桩技术在建筑施工中的应用[J].中国高新技术企业,2010(8).
高层建筑实例分析范文5
【关键词】剪力墙；设计；施工工艺；加固
【中图分类号】TU515【文献标识码】【文章编号】1674-3954（2011）03-0036-01
一、剪力墙施工设计
1、剪力墙结构中，墙是一种平面构件，它除承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外，还承担竖向压力。即在轴力、弯矩、剪力同时作用的复合状态下工作，其在受水平力作用时。就似一根底部嵌固于基础上的悬臂深梁。在地震作用或风载下，剪力墙除需满足刚度强度要求外，还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散以及控制结构裂而不倒的要求(即墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏)，因此，应注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。
2、实际工程中，剪力墙分为整体墙和联肢墙。整体墙有一般房屋端的山墙、鱼骨式结构片墙及小开洞墙等形式。整体墙受力特征如同竖向悬臂杆件：当剪力墙墙肢较长时，在水平力作用下法向应力呈线性分布，破坏形态似偏心受压柱，因此：a.配筋时应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端；b.为防止剪切破坏，提高延性应将底部截面的组合设计内力适当提高或加大配筋率；b.为避免斜压破坏，墙肢不能过小也不宜过长。以防止截面应力相差过大。联肢墙是指由连梁连接起来的剪力墙。但因一般连梁的刚度比墙肢刚度小得多，墙肢单独作用显著，连梁中部出现反弯点，设计时要注意墙肢轴压比限值要求。
3、剪力墙的计算分析，首先是进行水平和竖向作用下的结构整体分析，在求得内力后再按偏压或偏拉进行正截面承载力以及斜截面受剪承载力验算。当墙体承受较大集中荷载作用时，应增加对局部受压承载力的验算。在剪力墙承载力计算中，对带翼墙的计算宽度按以下情况取其小值：即a.剪力墙之间的间距；b.门窗洞口之间的翼缘宽度；c.墙肢总高度的1／10；d.剪力墙厚度加两侧翼墙厚度各6倍的长度
4、由于建筑功能的要求，在高层混凝土剪力墙结构中经常会在结构内部的底层增设局部框架．这些框架一般都不会成榀，不能形成梁柱抗侧力体系；即使局部成榀，也不能有效的抵抗结构的倾覆力矩；同时由于建筑的要求，梁柱中心线也不能重合，形成较大偏心，此时应采取梁的水平加腋等措施，确保节点在地震力反复作用下良好的抗震性能。另外不得将框架梁直接搭在剪力墙的平面外，使墙体承受平面外弯矩，导致受地震力作用时该部为率先破坏。
二、墙体最小厚度及配筋量
钢筋混凝土墙的厚度由墙体的轴压比及高厚比决定的，前者是考虑墙的延性要求，后者是考虑墙的平面外稳定性要求，要保证工程质量，使混凝土浇灌密实也是不可忽视的因素，从施工角度看，墙的厚度不能太小建筑抗震设计规范 (GB 50011-2001) 规定，三四级剪力墙的最小厚度为140mm，从有过的6层住宅剪力墙结构实例来看，采用双层配筋的140mm厚的墙体，钢筋容易走位，混凝土不易振捣密实。故不宜在整个建筑中大面积采用，对某些没有门窗洞口的短墙段，作为个别情况尚可考虑，如采用单排配筋，施工无困难。由于单排配筋不利于承受平面外的弯距，不利于混凝土的抗裂，故不宜采用于承重墙体
多层剪力墙结构中采用双层配筋的墙体，最小厚度不应小于160mm，高层剪力结构中，墙体最小厚度不宜小于180mm。在墙体配筋方面，多层和高层住宅剪力墙结构按计算多为构造配筋，理论上讲满足规范规定的最小含钢率要求是可以的，这也是住宅开发商向设计单位提出降低用钢量的根据，此问题涉及到结构安全度的考虑，如从结构的抗震能力、结构的耐久性，从长期的经济效益看，过多的追求降低用钢量指标，在技术经济综合比较中并非合理。
三、柱的加固和剪力墙的加固
经结构承载力验算，发现柱的轴压比不满足要求，需进行加固处理。柱采用从内到外包裹1层竖向碳纤维布和1层环向碳纤维布的方式进行加固。高度范围为底层地面到2层楼面梁底部。采用碳纤维片材缠绕加固混凝土柱可以约束混凝土的变形，从而提高混凝土的抗压强度，降低轴压比。柱的抗震加固必须采用封闭式粘贴并有可靠连接，当环向碳纤维布遇墙不能贯通时，应在墙上搭接200 mm，并设置宽200mm的压条。剪力墙的加固：剪力墙采用在墙端暗柱粘贴环向碳纤维布的方式增加剪力墙的抗压承载力，采用在剪力墙两侧粘压条贴竖向、水平和斜向交叉碳纤维布的方式增加墙体抗剪承载力。高度范围为底层地面到2层楼面楼板底部。纵向、水平和斜向交叉碳纤维布的宽度均为200 mm。
四、混凝土的养护
国外由于开发了减少混凝土收缩的外加剂，所以其泵送流态混凝土的收缩变形能得到有效控制。但国内却缺乏类似的外加剂，虽然通过添加UEA等微膨胀剂，可从某种程度上减少混凝土的收缩变形，但由于UEA等的膨胀率指标是在水养14d的情况下获得的，如果养护条件跟不上，到其限制膨胀率会明显降低。实际工程中时常发生添加微膨胀剂后不但对防裂无效，反而使开裂更为严重，并产生后期强度倒缩等情况。如果按控制混凝土的收缩变形值为指标进行换算，则泵送流态混凝土的养护要求要相当于大体积混凝土。但实际上对大体积混凝土一般都能严格按规范规定的要求进行特殊养护，以控制混凝土的内外温差和收缩变形值， 但对泵送流态混凝土的养护，通常仍采用过去流动性及预制混凝土的养护要求．这是目前设计和施工人员容易忽视的一个关键因素。
五、大底盘结构中高层建筑部分的嵌固部位
按照现行规范规定当地下室结构的楼层侧向刚度不小于相邻上部楼层侧向刚度的2倍时，可将地下室一层顶板位置作为上部结构的嵌固部位。一般的带有地下室的普通高层建筑均能满足上下侧向刚度比的要求。但是对于地下一层是大面积的停车库的高层建筑结构。虽然在进行计算的过程中因为计算公式的限制可以磺足上下侧向刚度比的要求。但如果就此在设计中将地下室顶板作为了上部结构的嵌固部位，对于框架结构。由于本身上部框架的刚度就较小，按照嵌固部位设计的地下室顶板在地震过程中也可以起到相应的嵌固作用；而对于高层部分是混凝土剪力墙的结构，由于混凝土墙本身的刚度很大。地下室部分的墙体又由于使用上的要求往往要开设较大的洞口，致使地下室有效墙体的数量减少，同时车库部分柱间距比较大，这都将导致高层建筑部分在地下室的局部刚度降低，使高层建筑不能再满足刚度比的要求。故而地下室顶板对高层剪力墙结构的侧向变形约束降低。使地下一层顶板不能起到嵌固的作用，这种情况下上部结构的嵌固部位就应设在基础顶面另外，由于地下一层有地下车库的存在，往往地下车库顶板上会有较厚的覆土，将使结构在此标高处出现楼板错层。因此对于高层结构的地下一层的墙体也应当有所加强，以保证地震作用下水平力的有效传递。
六、剪力墙的延性破坏
剪力墙的延性破坏也可分为两种情况。一种是连梁不屈服，墙肢首先发生弯曲破坏，这种墙在破坏时的极限变形较小。因此，对有抗震设防要求的建筑来说，它虽然是一种延性破坏，但吸收地震能量的能力是较低的。设计中应避免这种情况的发生。延性破坏的第二种是连梁先屈服，最后是墙肢的屈服。当连梁有足够的延性时，它能通过塑性铰的变形吸收大量的地震能量。同时，通过塑性铰仍能继续传递弯矩和剪力，对墙肢起到一定的约束作用，使联肢墙保持足够的刚度和强度。这是设计时应首先考虑做到的。为了保证联肢墙的延性要求，对连梁的延性要求是非常高的。因此，在设计高层建筑剪力墙时，必须十分注意保证连梁的延性要求。
参考文献：
[1]徐涛, 张百岁. 砌体结构裂缝控制及加固[J]. 石家庄职业技术学院学报 , 2007,(02)
[2]张建军. 有关剪力墙结构设计的几个问题[J]. 邯郸职业技术学院学报 , 2006,(01)
高层建筑实例分析范文6
【关键词】高层建筑；地下室；剪力墙结构；裂缝
在高层地下室混凝土施工中，混凝土浇筑完成后不久，剪力墙常常会出现竖向裂缝，特别在南方地区，由于地下室部分大多位于地下水位以下，此类裂缝的出现，不仅影响结构的强度和整体性，破坏了结构物的耐水性和防水性，还会降低建筑物使用功能的要求。本文结合某一高层建筑地下室剪力墙所出现的裂缝为例，对此类裂缝进行诊断分析，并探讨可行的修补措施。
一、 工程概况
某写字楼工程地点在南方沿海城市，总建筑面积为 24300 m2。其中，包括地上 13 层，地下 3 层。地下室剪力墙长度较长为 60 m，混凝土强度等级为C55，结构抗渗等级为 P10。因其位于市区，施工场地狭小。深基坑工程深度为 12 m，地下室防水等级为Ⅱ级，于 2007 年 9 月浇筑完毕。写字楼地下室的外墙施工是严格按照设计以及施工规范的要求进行浇筑混凝土操作的。施工季节为夏季，所以气温较高，最高温度为 39℃，最低温度为 16℃，且并没有对混凝土剪力墙采用特别的措施进行养护。写字楼地下室拆模后出现裂缝情况，且裂缝多为竖向裂缝，长度从 1～3m 不等，地下室剪力墙裂缝的出现会影响其结构的使用。因写字楼建立在沿海城市，土壤湿度大，地下水位高，所以地下室剪力墙裂缝会对防水造成影响，影响地下室的使用。
二、剪力墙结构裂缝产生的原因分析
该工程采用 C55 泵送混凝土，属于强度等级较高的混凝土。混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料，由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列原因，混凝土硬化成型过程中，高强度混凝土延性差、胶凝材料掺量较大，增大了混凝土的收缩程度，在混凝土硬化的早期，易产生混凝土收缩微裂缝。在混凝土受到荷载、温差等作用之后，微裂缝就会不断地扩展和连通，最终形成肉眼可见的裂缝。经初步分析，本工程的剪力墙裂缝主要是由于混凝土的干收缩、自收缩、温度应力等因素的作用而产生的。
（一）混凝土的干收缩
混凝土干收缩即混凝土内多余水分在硬化过程中不断蒸发，引起混凝土逐步收缩。这种收缩受到约束时，就会在混凝土内部产生收缩应力，当这些应力超过混凝土材料本身的抗拉强度时，就会导致结构物开裂。
（二）混凝土的自收缩
混凝土自收缩即混凝土的水化作用使形成的水泥骨架不断紧密，造成混凝土体积减小，其与混凝土的水泥用量、骨料的级配、构件长度以及外加剂等因素有关[1]。高强度的泵送混凝土为了满足预拌泵送混凝土的泵送要求，保证混凝土的水灰比，增加了水泥以及细骨料的用量，就会减弱混凝土之间的连接能力，增大了混凝土的自收缩，因此极易产生裂缝。
（三）温度应力
由温度变化引起。地下室墙体混凝土浇筑完成后，水泥硬化时产生大量的水化热，造成内部温度不断上升，形成内外温差，因此产生温度压力，形成温度裂缝。本工程地下室外墙基本封闭，内外存在较高的温度差，加剧了温度应力的产生，形成表面温度裂缝。该工程剪力墙厚度较大，水泥水化热大量积聚，而散发很慢，造成混凝土内部温度高，表面温度低，形成内外温差，产生较大的温度应力，从而加大了裂缝的宽度。
三、剪力墙裂缝的处理措施
（一）裂缝处理原则
⑴混凝土结构的强度达到设计要求，结构变形处于稳定状态，裂缝无发展，才能治理有害裂缝。
⑵裂缝处理与防水处理相结合，裂缝处理与结构的稳定性和耐久性处理相结合。
⑶在治理裂缝过程中，不得破坏原结构。
（二）裂缝治理方法
先开槽封缝，后钻孔注浆，采用封缝和注浆相结合的综合治理措施。
⑴灌浆材料：灌浆材料选用迪尼夫 40 超低黏度双组份环氧树酯浆液。迪尼夫 40 为 AB 双组份，A 组份为环氧树酯，B 组份为多元胺硬化剂，材料混合比例为mA/mB=100/30（质量比），浆液颜色为琥珀透明色。其技术性能见表 1。
表1迪尼夫灌浆材料性能
该产品可用于干燥或潮湿的混凝土裂缝及超细裂缝的结构粘结，其优点为可在潮湿和潮湿环境中固化，并深入渗透裂缝之中，优异的黏合力可超过混凝土内聚力；产品无溶剂，不污染环境，且具有较长的操作时间[2]。
⑵封缝材料：封缝材料选用 R-1 型防水材料，产品由特种水泥、改性纤维、石英粉、增稠剂、分散剂、稳定剂、密实剂、抗收缩剂等组成，是速凝、抗渗、抗裂和耐久性好的防水材料。其具有以下特点：①能带水堵漏和防水、凝固时间可调（3～15min 均可）；②耐久性好、无溶出物、耐腐蚀性好、无腐蚀性、无毒无味，属环保材料；③抗渗裂性好，粘结力强；④施工方便、工期短、高效快捷。
（三）施工方法
⑴凿槽封缝。
用钢丝刷清理表面，寻找并标记裂缝，沿裂缝走向，用切割机切割，人工开凿一条宽 20mm、深 30mm 的燕尾楔形槽。开槽后，气泵产生的压缩空气吹净槽内及周边粉尘。R-1 型材料加水（灰：水 =1：0.3）搅拌均匀，捏成料团，手掌感觉发热，迅速将料团塞入槽内，并用手掌压住几分钟，手掌感到发硬后，松开手掌，再用木板压平，15min 后进行湿养护。如裂缝周边混凝土因不密实而渗漏水，需进行抹面处理。R-1 型材料加水（灰：水 =1：0.4）搅拌均匀成腻子状，用刮板迅速上第一层料 （厚度1mm），涂层硬化后喷水湿养护，再第二层料（厚度 1mm），上料时稍用力使涂层密实。若还有局部渗水或有湿渍，只需在渗水或湿渍部位再加涂一层，做到不渗不湿。涂层硬化后进行湿养护 3d。
⑵钻孔。
根据浆液粘度、裂缝宽度、裂缝估计深度等确定适宜的布孔间距。单边 2～3m 间距，整缝间距 1～2m。具体按以下确定：裂缝宽度 0.2～0.5mm 时，整缝间距 1.0m；0.5～1.0mm 宽时，裂缝间距约 1.5m；大于 1.0mm 时，整缝间距约 1.5～2.0m。钻孔深度根据裂缝开裂深度确定，一般为 10～35cm，钻孔斜向裂缝 45°钻孔直径为12mm。
⑶清孔与固定注浆嘴。
用压缩空气吹干净钻孔内浮灰，通过压水判断钻孔是否与裂缝有效贯通。将直径为 12mm 的注浆嘴放入钻孔，深度约为 1/2 注浆嘴，用扳手绞紧使锚固橡胶止浆阀膨胀。
结束语：
高层地下室剪力墙出现裂缝是目前建筑工程质量中的通病，本文根据某写字楼的具体情况进行了分析总结并提供了处理方案。此方案在实行后，较好地解决了剪力墙裂缝的问题，提高了混凝土的耐久性。其中的理论可以应用到很多其他的实例中，但每个工程都因其自身情况不同而有具体的处理方案。
参考文献：
