高层建筑主体结构工程

本章学习要求

了解高层建筑的基本知识及施工特点

熟悉塔式起重机、混凝土泵送设备等高层建筑施工机械的分类、特点和选用

熟悉悬挑式脚手架、附着升降式脚手架等高层建筑施工用外脚手架的构造特点和搭设要求。

了解高层混凝土主体结构施工中，用于浇筑大空间水平构件的台模、密肋楼盖模壳，及用于浇筑竖向构件的大模板、滑动模板、爬升模板等成套模板施工技术

7.1  高层建筑及其施工特点

高层建筑是城市化、工业化和科学技术发展的产物。城市工商业的迅速发展，人口的猛增，建设用地的日渐紧张，促使建筑向空中发展。而我国高层建筑大规的模建设，也标志着我国的施工技术和施工能力又上了一个新台阶。

7.1.1  高层建筑的定义

高层建筑的定义在不同的国家和地区有不同的理解，而且从不同的角度，如结构、消防和运输来看，亦会得出不同的结论。1972年召开的国际高层建筑会议确定为：

第一类高层建筑  9—16层 (最高到50m)；

第二类高层建筑  17—25层 (最高到75m)；

第三类高层建筑  26—40层 (最高到100m)；

第四类高层建筑  超高层建筑，40层以上（高度在100m以上）。

我国《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2002）规定，10层及10层以上或房屋高度大于24m的建筑物为高层建筑。

7.1.2  高层建筑结构材料与结构体系

1．高层建筑结构材料

高层建筑主要以钢筋混凝土和钢材为结构材料。高层建筑按结构材料分，有钢筋混凝土结构、钢结构、钢-混凝土组合结构和混合结构等。

国内高层建筑大量采用的是钢筋混凝土结构，其次是钢-混凝土组合结构和混合结构，用得最少的是钢结构。但从我国历年建造的高层建筑的结构材料看，钢结构、钢-混凝土组合结构和混合结构所占比重逐年增大，尤其是随着国家建筑技术由以往使用钢结构转变为积极合理扩大应用钢结构，必定推动高层钢结构的快速发展。钢-混凝土组合结构和混合结构由于其优越的经济效益和结构性能，将是今后国内外高层建筑采用的主要结构形式。

钢-混凝土组合结构是指在同一个结构部位采用不同的结构材料形成的结构形式，如型钢混凝土结构、钢管混凝土结构等。混合结构是指在同一座高层建筑的不同部位采用不同的结构材料形成的结构形式，如钢框架与混凝土核心筒组成的框筒结构体系等。

2．高层建筑结构体系

高层建筑按结构体系分主要有：框架结构体系、框架-剪力墙结构体系、剪力墙结构体系、框肢剪力墙结构体系、框架-筒体结构体系和筒体结构体系等，如图7.1所示。

图7.1  高层建筑结构体系

(a)框架结构体系；(b)框架-剪力墙结构体系；(c)剪力墙结构体系；(d)框肢剪力墙结构体系；(e)组合筒结构体系；(f) 框架-筒体结构体系；(g)筒中筒结构体系

框架结构和框架剪力墙结构体系适用于各类公共建筑，并向大柱网、扁梁（暗梁）发展；剪力墙结构体系适用于高层住宅，并向大开间、少内纵墙和短肢剪力墙发展；框肢剪力墙结构体系适用于商住楼、旅馆等需要设置底部大空间的高层建筑；筒体结构体系主要用于高耸的塔形建筑，其外柱柱距逐步加大，形成框架-筒体结构体系，以满足建筑要求。框架-筒体结构和筒体结构体系由于具有良好的水平刚度，并能形成较大空间，适用于高度在100mm以上的超高层建筑。

7.1.3  高层建筑楼盖结构

高层建筑由于层数多、高度大，因此对楼盖结构要求也高。高层混凝土结构一般采用现浇混凝土楼盖结构；高层钢结构通常采用压型钢板组合楼盖结构。现浇楼盖结构按梁系布置方式的不同，又可分为肋梁楼盖、井格梁楼盖、密肋楼盖和无梁楼盖等。随着预应力混凝土技术的不断发展，为了克服普通钢筋混凝土楼盖用料多，自重大的缺点，目前无粘结预应力混凝土楼盖正在被广泛的应用。

无粘结预应力混凝土楼盖能够满足大跨度、大空间结构灵活使用的要求，不仅用于现浇框架结构，还用于大开间剪力墙结构和筒体结构等。无粘结预应力混凝土结构施工见4.5节内容。

在压型钢板与混凝土组合楼盖结构中，压型钢板既用作永久性模板，又充当楼板底面的受拉钢筋，与混凝土共同承担楼面荷载。压型钢板作为模板，可省去支模、拆摸工序，方便施工，充分发挥钢结构快速施工的特点。楼层压型钢板的安装施工见6.3节内容。

7.1.4  高层建筑施工特点

1) 工程量大，造价高

我国当前每栋高层建筑平均建筑面积为14620m2，相当于全部竣工工程平均每栋建筑面积3110 m2的4.7倍，实际工程量还大于此倍数。高层建筑平均造价较全部竣工工程平均造价约贵47%~67%。

2) 工期长、季节性施工(雨施、冬施)不可避免

我国全部竣工建筑单栋工期平均为10个月左右，高层建筑平均为2年左右。因此，必须充分利用全年时间，合理部署，才能缩短工期。

3) 高空作业突出

高空作业要重点解决好材料、制品、机具设备和人员的垂直运输问题。在施工全过程中，要认真做好高空安全保护、防火、用水、用电、通讯、临时厕所等问题，防止物体坠落打击事故。

4) 基础工程施工难度大

高层建筑基础的埋深越来越大，施工复杂性日益突出，造价进一步提高，其中深基坑支护技术已成为地基基础工程领域的一个难点、热点问题。高层建筑的基础，不论筏形基础、箱形基础，还是桩基复合基础都有较厚的钢筋混凝土底板，属于大体积混凝土结构，其施工技术和施工组织也都比一般混凝土结构复杂。因此，需认真研究深基坑开挖、支护及大体积混凝土施工技术。

5) 施工用地紧张

高层建筑一般在市区施工，施工用地紧。要尽量压缩现场暂设工程，减少现场材料、制品、设备储存量，根据现场条件合理选择机械设备，充分利用工厂化、商品化成品。

6) 主体结构施工技术复杂

目前国内高层建筑以现浇钢筋混凝土结构为主，并逐步发展钢结构、钢-混凝土组合结构和混合结构，因此需要着重研究各种工业化模板、钢筋连接、高性能混凝土配制与运输及钢结构安装等施工技术。

7) 装饰、防水、设备要求较高

为了美化街景、丰富城市面貌，高层建筑的立面处理要求高。深基础、地下室、墙面、屋面、厨房、卫生间的防水和管道冷凝水要处理好。高层建筑的设备繁多，高级装修装饰多，从施工前期就要安排好加工定货，在结构施工阶段就要提前插入装修设备施工，保证施工质量。

8) 工程项目多，工种多，涉及单位多，管理复杂

大型复杂的高层建筑，总、分包涉单位多，协作关系涉及许多部门，必须精心施工，加强集中管理。

9) 层数多、工作面大，需进行平行流水立体交叉作业

高层建筑标准层占主体工程的主要部分，设计基本相同，便于组织逐层循环流水作业。同时高层建筑工作面大，装修设备工程可以在结构阶段较早插入，进行立体交叉作业。

7.2  高层建筑主体结构施工用机械设备

目前我国高层建筑主体结构施工，常用的机械设备有：塔式起重机、施工电梯和混凝土泵送设备等。

7.2.1  塔式起重机

塔式起重机是目前高层建筑施工的重要垂直运输设备，主要有轨道式塔式起重机、附着式塔式起重机和内爬式塔式起重机，其中尤以附着式塔式起重机和内爬式塔式起重机应用最为广泛。国产自升塔式起重机如图7.2所示。

图7.2  高层建筑施工用国产塔式起重机示意图

 (a) QT80A型塔式起重机；(b) QT4-10、QT4-10A、QTZ200型塔式起重机；(c) TQ90型塔式起重机；(d) QT5-4/20型塔式起重机；(e) QTG60型塔式起重机；(f) ZT120型塔式起重机；(g) QT80型塔式起重机；(h) TQ60/80型塔式起重机；(i) Z80、ZT80型塔式起重机；(j) QTF80型塔式起重机

1．轨道式塔式起重机

轨道式塔式起重机分为上回转式（塔顶回转）和下回转式（塔身回转）两类。它能负荷在直线和弧形轨道上行走，能同时完成垂直和水平运输，使用安全，生产效率高。但需要铺设轨道，且装拆和转移不便，台班费用较高。

2．附着式塔式起重机

附着式塔式起重机为上回转、小车变幅或俯仰变幅起重机械。塔身由标准节组成，相互间用螺栓连接，并用附着杆锚固在建筑结构上。

1) 附着式塔式起重机基础

附着式塔式起重机底部应设钢筋混凝土基础，其构造做法有整体式和分块式两种。采用整体式混凝土基础时，塔式起重机通过专用塔身基础节和预埋地脚螺栓固定在混凝土基础上，如图7.3所示；采用分块式混凝土基础时，塔身结构固定在行走架，而行走架的四个支座则通过垫板支在四个混凝土基础上，如图7.4所示。基础尺寸应根据地基承载力和防止塔吊倾覆的需要确定。

图7.3  整体式混凝土基础

图7.4  分块式混凝土基础

1—钢筋混凝土基础；2—塔式起重机底座；3—支腿；4—紧固螺母；5—垫圈；6—钢套；7—钢板调整片（上下各一）

在高层建筑深基础施工阶段，如需在基坑近旁构筑附着式塔式起重机基础时，可采用灌柱桩承台式钢筋混凝土基础。在高层建筑综合体施工阶段，如需在地下室顶板或裙房屋顶楼板上安装附着式塔式起重机时，应对安装塔吊处的楼板结构进行验算和加固，并在楼板下面加设支撑（至少连续两层）以保证安全。

2) 附着式塔式起重机的锚固

附着式塔式起重机在塔身高度超过限定自由高度时，即应加设附着装置与建筑结构拉结。一般说来，设置2～3道锚固即可满足施工需要。第一道锚固装置在距塔式起重机基础表面30～40m处，自第一道锚固装置向上，每隔16～20m设一道锚固装置。在进行超高层建筑施工时，不必设置过多的锚固装置，可将下部锚固装置抽换到上部使用。

附着装置由锚固环和附着杆组成。锚固环由两块钢板或型钢组焊成的“U”形梁拼装而成。锚固环宜设置在塔身标准节对接处或有水平腹杆的断面处，塔身节主弦杆应视需要加以补强。锚固环必须箍紧塔身结构，不得松脱。附着杆由型钢、无缝钢管组成，也可以是型钢组焊的桁架结构。安装和固定附着杆时，必须用经纬仪对塔身结构的垂直度进行检查。如发现塔身偏斜时，可通过调节螺母来调整附着杆的长度，以消除垂直偏差。锚固装置应尽可能保持水平，附着杆件最大倾角不得大于10°。附着装置如图7.5所示。

图7.5  附着装置

(a) 锚固环；(b) 附着装置设置

1—塔身；2—锚固环；3—螺旋千斤顶；4—耳环

固定在建筑物上的锚固支座，可套装在柱子上或埋设在现浇混凝土墙板里，锚固点应紧靠楼板，其距离以不大于20cm为宜。墙板或柱子混凝土强度应提高一级，并应增加配筋。在墙板上设锚固支座时，应通过临时支撑与相邻墙板相联，以增强墙板刚度。

3) 附着式塔式起重机的顶升接高

附着式塔式起重机可借助塔身上端的顶升机构，随着建筑施工进度而自行向上接高。自升液压顶升机构主要由顶升套架、长行程液压千斤顶、顶升横梁及定位销组成。液压千斤顶装在塔身上部结构的底端承座上，活塞杆通过顶升横梁支承在塔身顶部。QT4-10型附着式塔式起重机顶升过程如下：

(1) 将标准节吊到摆渡小车上，并将过渡节与塔身标准节的螺栓松开，准备顶升（图7-6a）。

(2) 开动液压千斤顶，将塔式起重机上部结构包括顶升套架向上升到超过一个标准节的高度，然后用定位销将套架固定。塔式起重机上部结构的重量通过定位销传递到塔身（图7-6b）。

(3) 液压千斤顶回缩，形成引进空间，此时将装有标准节的摆渡小车推入引进空间内。（图7.6c）。

(4) 利用液压千斤顶将待接高的标准节稍微提起，退出摆渡小车，然后将其平稳地落在下面的塔身上，并用螺栓加以连接（图7.6d）。

(5) 再用液压千斤顶稍微向上顶起，拔出定位销，下降过度节，使之与已接高的塔身联成整体（图7.6e）。

图7.6  QT4-10型附着式塔式起重机顶升过程示意图

(a)准备状态；(b)顶升塔顶；(c)推入塔身标准节； (d)安装塔身标准节；(e)塔顶与塔身联成整体

1—摆渡小车；2—标准节；3—承座；4—液压千斤顶；5—顶升横梁；6—顶升套架；7—定位销；8—过渡节

3． 内爬式塔式起重机

内爬式塔式起重机亦为上回转、小车变幅或俯仰变幅起重机械。其塔身支撑在建筑结构的梁、板上或电梯井壁的预留孔内，塔身的自由高度为30m，楼层中嵌固段高度为10～14m，起重机上部的荷载通过支承系统和楔紧装置传给楼板结构。

1) 内爬式塔式起重机的爬升

塔式起重机可借助爬升千斤顶、爬梯、爬爪、上下横梁和液压爬升系统，使上、下横梁两端的爬爪沿着爬梯逐级自行爬升，一般每隔2～3层楼便要爬升一次。德国产70HC型、88HC型和我国自制的QTP-60型内爬式塔式起重机的爬升过程如下：

(1) 将下爬升支腿（下爬爪）支承在爬梯踏步上，准备爬升（图7.7a）。

(2) 开动液压爬升千斤顶，使活塞杆顶起塔身，上横梁和上爬升支腿（上爬爪）随着塔身上升亦上升。此时塔身的重量由下横梁经下支腿支承在爬梯上，再经爬梯横梁支承在建筑物上（图7.7b）。

(3) 将上爬升支腿支承在爬梯的上一级踏步上后，使液压爬升千斤顶回缩活塞杆，同时使下横梁、下爬升支腿向上提起，并支承到爬梯的上一级踏步上（图7.7c）。此时塔身的重量由上横梁经上爬升支腿支承在爬梯上。由此反复逐级向上爬升，这样塔式起重机可随着建筑物的施工进度，逐级向上爬升。

图7.7  内爬式塔式起重机的爬升过程示意图

1—千斤顶；2—上爬爪和上横梁；3—爬梯横梁；4—爬梯；5—下爬爪和下横梁

2) 内爬式塔式起重机的拆除

内爬式塔式起重机拆除时需利用设置在建筑物屋面上的屋面起重机或台灵架，也可利用搭设在屋面的人字扒杆进行。

4．塔式起重机的选用

塔式起重机的选用要综合考虑建筑物的高度；建筑物的结构类型；构件的尺寸和重量；施工进度、施工流水段的划分和工程量；现场的平面布置和周围环境条件等各种情况。同时要兼顾装、拆塔式起重机的场地和建筑结构满足塔架锚固、爬升的要求。

首先，根据施工对象确定所要求的参数，包括幅度（又称回转半径）、起重量、起重力矩和吊钩高度等；然而根据塔式起重机的技术性能，选定塔式起重机的型号。

其次，根据施工进度、施工流水段的划分及工程量和所需吊次、现场的平面布置，确定塔式起重机的配量台数、安装位置及轨道基础的走向等。

根据施工经验，16层及其以下的高层建筑采用轨道式塔式起重机最为经济；25层以上的高层建筑，宜选用附着式塔式起重机或内爬式塔式起重机。

选用塔式起重机时，应注意以下事项：

(1) 在确定塔式起重机形式及高度时，应考虑塔身锚固点与建筑物相对应的位置以及塔式起重机平衡臂是否影响臂架正常回转等问题。

(2) 在多台塔式起重机作业条件下，应处理好相邻塔式起重机塔身高度差，以防止两塔碰撞，务使彼此互不干扰。

(3) 在考虑塔式起重机安装的同时，应考虑塔式起重机的顶升、接高、锚固以及完工后的落塔、拆运等事项。如起重臂和平衡臂是否落在建筑物上、辅机停车位置及作业条件、场内运输道路有无阻碍等。

(4) 在考虑塔式起重机安装时，应保证顶升套架的安装位置（即塔架引台或引进轨道应与臂架同向）及锚固环的安装位置正确无误。

(5) 应注意外脚手架的支搭形式与挑出建筑物的距离，以免与下回转塔式起重机转台尾部回转时发生矛盾。

7.2.2  施工电梯

施工电梯又称外用施工电梯，是一种安装于建筑物外部，供运送施工人员和建筑器材用的垂直提升机械。采用施工电梯运送施工人员上下楼层，可节省工时，减轻工人体力消耗，提高劳动生产率。因此，施工电梯被认为是高层建筑施工不可缺少的关键设备之一。

1．施工电梯构造

施工电梯一般分为齿轮齿条驱动电梯和绳轮驱动电梯两类。

1) 齿轮齿条驱动施工电梯

齿轮齿条驱动施工电梯由塔架（又称立柱，包括基础节、标准节、塔顶天轮架节）、吊厢、地面停机站、驱动机组、安全装置、电控柜站、门机电联锁盒、电缆、电缆接受筒、平衡重、安装小吊杆等组成，如图7.8所示。塔架由钢管焊接格构式矩形断面标准节组成，标准节之间采用套柱螺栓连接。其特点是：刚度好，安装迅速；电机、减速机、驱动齿轮、控制柜等均装设在吊厢内，检查维修保养方便；采用高效能的锥鼓式限速装置，当吊厢下降速度超过0.65m/s时，吊厢会自动制动，从而保证不发生坠落事故；可与建筑物拉结，并随建筑物施工进度而自升接高，升运高度可达100～150m。

齿轮齿条驱动施工电梯按吊厢数量分为单吊厢式和双吊厢式，吊厢尺寸一般为3m×1.3m×2.7m；按承载能力分为两级，一级载重量为1000kg或乘员11～12人，另一级载重量为2000kg或乘员24人。

2) 绳轮驱动施工电梯

绳轮驱动施工电梯是近年来开发的新产品，由三角形断面钢管塔架、底座、单吊厢、卷扬机、绳轮系统及安全装置等组成，如图7.9所示。其特点是结构轻巧，构造简单，用钢量少，造价低，能自升接高。吊厢平面尺寸为2.5m×1.3m，可载货1000kg或乘员8～10人。因此，绳轮驱动施工电梯在高层建筑施工中应用逐渐扩大。

图7.8  齿轮齿条驱动施工电梯示意图              图7.9  绳轮驱动施工电梯（SFD-1000型）示意图

1—外笼；2—导轨架；3—对重；4—吊厢；          1—盛线筒；2—底座；3—减震器；4—电器厢；

5—电缆导向装置；6—锥鼓限速器；              5—卷扬机；6—引线器；7—电缆；8—安全机构；

7—传动系统；8—吊杆；9—天轮                  9—限速机构；10—吊厢；11—驾驶室；12—围栏；

                                                 13—立柱；14—连接螺栓；15—柱顶

2．施工电梯的选择

高层建筑外用施工电梯的机型选择，应根据建筑体型、建筑面积、运输总重、工期要求、造价等确定。从节约施工机械费用出发，对20层以下的高层建筑工程，宜使用绳轮驱动施工电梯；25层特别是30层以上的高层建筑应选用齿轮齿条驱动施工电梯。根据施工经验，一台单吊厢式齿轮齿条驱动施工电梯的服务面积约为20000～40000m2，参考此数据可为高层建筑工地配置施工电梯，并尽可能选用双吊厢式。

7.2.3  混凝土泵送设备

在高层建筑施工中，采用泵送混凝土技术有效地解决了混凝土量巨大的基础施工以及占总垂直运输70%左右的上部结构混凝土的运输问题，配以布料杆或布料机，还可以方便地进行混凝土浇筑，从而极大地提高了混凝土施工的机械化水平。

1．混凝土泵

1) 混凝土泵的分类与构造

混凝土泵按是否移动分为固定式、牵引式和汽车式三种。牵引式混凝土泵，是将混凝土泵装在可移动的底盘上，由其它运输工具牵引到工作地点。汽车式混凝土泵简称混凝土泵车，是将混凝土泵装设在载重卡车底盘上，由于这种泵车大都装有三节折叠式臂架的液压操纵布料杆，故又称为布料杆泵车。

按驱动方式分为挤压式混凝土泵和柱塞式混凝土泵。目前液压柱塞式混凝土泵采用较多。

挤压式混凝土泵由料斗、鼓形泵体、耐磨挤压胶管、驱动装置及真空系统等部分组成，如图7.10所示。其特点是结构简单、造价低、维修容易、工作平稳、嘈声低和使用寿命长。但限于压力，其排量小、输送距离较短。

柱塞式混凝土泵主要由两个液压油缸、两个混凝土缸、分配阀、料斗、Y形连通管及液压系统组成，如图7.11所示。其特点是工作压力大、排量大、输送距离长，因而比较受施工单位的欢迎。但是泵的造价高，维修复杂。

图7.10  挤压式混凝土泵                        图7.11  柱塞式混凝土泵

1—搅拌叶片；2—料斗；3—料斗移动油缸；       1—水洗装置换向阀；2—水洗用高压软管；

4—挤压胶管；5—滚轮；6—链条；7—垫板；      3—水洗用法兰；4—清洗活塞；5—海绵球；

8—缓冲架；9—配管系统；10—密封套         6—受料斗；7—吸入端水平片阀；8—Y形连通管；

9—排出端垂直片阀；10—混凝土缸；11—混凝土活塞；

12—活塞杆；13—水箱；14—液压活塞；15—液压油缸

2）混凝土泵的选型和布置

混凝土泵的选型，应根据混凝土工程特点、要求的最大输送距离、最大输出量及混凝土浇筑计划确定，并应进行经济技术方案对比。 

混凝土泵按其压力的大小，可分为中压泵和高压泵两种。混凝土缸活塞前端压力大于7N/mm2者为高压，小于7N/mm2者为中压。

根据施工经验，多层、高层建筑基础工程以及6～7层以下的主体结构工程（包括裙房），以采用汽车式混凝土泵进行混凝土浇筑为宜；在垂直输送高度超过80～100m情况下，可以采用两台固定式中压混凝土泵进行接力输送，在财力、设备条件允许时，亦可采用1台固定式高压混凝土泵输送。

混凝土泵的主要参数包括：混凝土最大理论排量（m3/h）、最大混凝土压力(N/mm2)、最大水平运距和最大垂直运距(m)等。输送管的换算总长度，不应超过混凝土泵的最大水平输送距离。

混凝土泵的设置处，应场地平整坚实，道路畅通，供料方便,距离浇筑地点近，便于配管，接近排水设施，供水、供电方便。在混凝土泵的作业范围内，不得有高压线等障碍物。

当高层建筑采用接力泵泵送混凝土时，接力泵的设置位置应使上、下泵的输送能力匹配。设置接力泵的楼面应验算其结构所能承受的荷载，必要时应采取加固措施。

2．混凝土布料杆

采用混凝土泵送施工工艺，布料杆是完成输送、布料、摊铺及浇筑混凝土入模的最佳机械，具有生产效率高、劳动强度低、混凝土浇筑速度快等特点。

1) 布料杆的分类与构造

混凝土布料杆按构造可分为汽车布料杆、移置式布料杆、固定式布料杆和起重布料两用机。

汽车式布料杆是以布料杆部件和混凝土泵部件安装于一台载重汽车底盘上而成，故又名布料杆泵车。布料杆系统由附装有混凝土泵送管的液压折叠曲伸式臂架、支座、回转支承、旋转机构及液压系统等组成。在泵车底盘适当部位，装有两对液压伸缩式支腿，布料杆泵车工作时，支腿必须全部伸出并固定牢靠，以保证整机稳定安全。汽车式布料杆机动灵活，转移工地方便，无需铺设水平和垂直输送管道，投产迅速。图7-12所示，为德国产BPL601HD型混凝土布料杆泵车。

图7.12  BPL601HD混凝土布料杆泵车及布料杆工作范围示意图

移置式布料杆由布料系统、支架、回转支承及底架支腿等部件组成。布料系统又由臂架、泵送管道及平衡臂等组成。根据支架构造不同，移置式布料杆又可分为台灵架式和屋面吊式两种，如图7.13a、b所示。移置式布料杆自重轻、构造简单、造价低，可借助塔式起重机进行移位，但作业幅度小，应用受到。

固定式布料杆又称塔式布料杆，分为附着式布料杆及内爬式布料杆两种，如图7.13c所示。这两种布料杆除布料臂架外，其它部件均可采用相应的塔式起重机部件，其顶升接高系统、楼层爬升系统亦取自相应塔式起重机。布料臂架大多采用低合金薄壁箱形断面结构，一般由三节组成，其附、仰、曲、伸均由液压系统操纵。泵送管则附装在箱形断面梁上，两节泵管之间用90°弯管连通。固定式布料杆工作幅度大，能适应不同形式高层建筑施工。

起重布料两用机亦称为起重布料两用塔式起重机，多以重型塔式起重机为基础改制而成，主要用于造型复杂、混凝土浇筑量大的工程，如图7.13d所示。布料系统可附装在特制的爬升套架上，亦可安装在塔顶部经过加固改装的转台上。

图7.13  混凝土布料杆示意图

(a)台灵架移置式布料杆；(b)屋面吊移置式布料杆；(c)内爬折臂式布料杆；(d)塔式起重布料两用机

2) 混凝土布料杆的选用

混凝土布料杆的选用应考虑工程特点、工程量大小、人力物力资源情况及设备供应情况。根据近年来高层建筑的施工经验，混凝土布料杆一般按下列情况选用：

(1) ±0.000以下地下室结构，一般底板混凝土浇筑量巨大，为了加快施工进度，保证浇筑质量，应采用2～4台汽车式布料杆进行摊铺布料。

(2) ±0.000以上、7层以下混凝土结构，宜采用最大作业幅度21～23m的汽车式布料杆施工。如能取得最大作业幅度为28m或更大的汽车式布料杆，则施工更为方便。

(3) 对于平面形状为圆形、矩形或Y形塔式高层建筑，其7层以上的混凝土结构宜采用内爬式布料杆进行施工。如施工组织设计从多种因素出发选用内爬式塔式起重机进行起重运输作业，则可采用附着式布料杆摊铺布料。

(4) 对于平面形状为一字形、L形、十字形或丁字形高层建筑，其7层以上部分的混凝土结构，可根据流水施工段落划分，机械设备供应以及人力物力资源条件等采用不同的布料杆。

从经济实用角度出发，以移置式人力手动布料杆最为合适。

3．混凝土输送管

泵送混凝土的输送管是混凝土泵送设备的重要组成部分，由耐磨锰钢无缝钢管制成，包括直管、弯管、管接头及锥形管等。输送管常用直径为φ100mm、φ125mm、φ150mm三种，直管标准长度为4.0m，另有3.0m、2.0m、1.0m、0.5m四种管长作为调整布管用；弯管常用曲率半径为1.0m，角度有15°、30°、45°、60°、90°五种，以适应管道改变方向的需要；锥形管常用长度为1.0m,用于两种不同管径输送管的连接。有时在输送管末端配用软管，以利于混凝土浇筑和布料。

输送管的布置应注意以下几点：

(1) 混凝土输送管，应根据工程和施工场地特点、混凝土浇筑方案进行配管。宜缩短管线长度，少用弯管和软管。输送管的铺设应保证安全施工，便于清洗管道、排除故障和拆除维修。

(2) 输送管宜直线布置，转弯平缓，接头严密。

(3) 垂直向上配管时，地面水平管长度不宜小于垂直管长度的1/4，且不宜小于15m；或遵守产品说明书中的规定。在混凝土泵机Y形管出料口3～6m处的输送管根部应设置截止阀，以防混凝土拌合物反流。

(4) 泵送施工地下结构物时，地上水平管轴线应与Y形管出料口轴线垂直。

(5) 往基坑浇筑混凝土倾斜向下配管时，应按倾角大小区别对待。当倾角小于4°时，与水平配管相同；当倾角为4°～7°时，斜管下端水平管长度应为高差的5倍，或采用增加弯管等方法增大流动阻力；当倾角大于7°时，除应满足水平管长度大于高差的5倍外，还应在斜管上端设置排气阀。

(6) 混凝土输送管的固定，不得直接支承在钢筋、模板及预埋件上。水平管宜每隔一定距离用支架、台垫、吊具等固定，以便于排除堵管、装拆和清洗管道。垂直管宜用预埋件固定在墙和柱处或楼板预留孔内，在墙和柱上每节管不得少于1个固定点；在每层楼板预留孔内均应固定。垂直管下端的弯管，不应作为上部管道的支撑点，宜设钢支撑承受垂直管重量。

(7) 炎热季节施工，宜用湿罩布、湿草袋等遮盖混凝土输送管，避免阳光照射。严寒季节施工，宜用保温材料包裹混凝土输送管，防止管内混凝土受冻，并保证混凝土的入模温度。

混凝土输送管布置方式，见图7.14。

图7.14  输送管布置方式示意图

(a)水平输送管道；(b)垂直输送管道；(c)4°～7°下斜管道；(d)大于7°下斜管道；(e)输送管道的固定；(f)直立90°弯管固定支座；(g)泵机出口转弯处的弯管及锥形管用插入地下的钢钎固定示意图；(h)排气装置的安装；(i) 炎热季节施工时，用湿草袋覆盖在输送管上

1—地面水平管支架；2—45°弯管；3—直管；4—垂直管预埋紧固件；5—90°弯管；6—楼层水平管支架；7—建筑物；8—基础块；9—输送管；10—混凝土11—草袋

4．泵送混凝土施工

1) 泵送混凝土的原材料和配合比

泵送混凝土施工，要求混凝土具有可泵性，即具有一定的流动性和较好的凝聚性，混凝土泌水小，不易分离，泵送过程中不产生管道堵塞。因此对混凝土的原材料和配合比有下列要求：

(1) 水泥用量　水泥用量过少，混凝土和易性差，泵送阻力大；水泥用量过多，混凝土的粘性增大，亦增大泵送阻力，且不经济。为此，应在保证混凝土设计强度和顺利泵送的前提下，尽量减少水泥用量。为了保证混凝土可泵性，《混凝土泵送施工技术规程》（JGJ/T10-95）规定，泵送混凝土最小水泥用量宜为300kg/m3，水灰比宜为0.4～0.6，一般水泥品种均可使用。

(2) 粗骨料　为防止混凝土泵送时管道堵塞，应控制粗骨料的最大粒径。粗骨料的最大粒径与输送管内径之比：

当泵送高度＜50m时，碎石不宜大于1:3，卵石不宜大于1:2.5；

当泵送高度为50～100m时，宜为1:3～1:4；

当泵送高度为100m以上时，宜为1:4～1:5；

(3) 细骨料　细骨料对改善混凝土的可泵性非常重要，《混凝土泵送施工技术规程》（JGJ/T10-95）规定，细骨料宜采用中砂，通过0.315mm筛孔的砂不应少于15%，砂率宜控制在38%～45%。

(4) 混凝土的坍落度　泵送混凝土的坍落度视具体情况而定，用布料杆进行浇注或管路转弯较多时，宜适当加大坍落度；向下泵送时，为防止混凝土因自重下滑而引起堵管，坍落度宜适当减小；向上泵送时，为避免过大的倒流压力，坍落度不宜过大。泵送混凝土的坍落度，可按见表9.4确定。

表7.1  泵送混凝土坍落度

2) 泵送混凝土施工操作

泵送混凝土应根据施工进度需要，编制泵送混凝土供应计划，加强通讯联络、调度，确保连续均匀供料。泵送混凝土宜采用预拌混凝土；也可在现场设搅拌站，供应混凝土；不得采用手工搅拌的混凝土进行泵送。

(1) 泵送混凝土前，应用水泥浆或者1:2水泥砂浆润滑泵和输送管内壁。从混凝土搅拌车卸出的混凝土级配不应改变。如粗骨料过于集中，应重新搅拌后再卸料。

(2) 混凝土泵送应连续输送，受料斗内必须经常有足够的混凝土，以防止吸入空气造成阻塞。如果由于运输配合等原因迫使混凝土泵停车时，应每隔几分钟开泵一次；如果预计间歇时间超过45min或者混凝土出现离析现象时，应立即用压力水或其他方法冲洗管道内残留的混凝土。

(3) 混凝土泵堵塞时，可将混凝土泵开关拨到“反转”，使泵反转2～3冲程，再拨到“正转”，使泵正转2～3个冲程，如此反复几次，一般就能将堵塞排除。一旦采用上述方法不能排除堵塞，则可根据输送管的晃动情况和接头处有无脱开倾向，迅速查明堵塞部位，拆下管段除掉堵塞的混凝土。

(4) 混凝土泵作业完成后，应立即清洗干净。清洗混凝土泵机时要把料斗里的混凝土全部送完，排净泵内的混凝土，冲洗后切断泵机电源。用压缩空气输入管道也可达到清洗目的，使用的压缩空气压力不超过0.7MPa。管道前端须装有安全盖，且管道前不准站人。

7.3  高层建筑脚手架工程

脚手架是高层建筑施工中必须使用的重要工具设备，特别是外脚手架在高层建筑施工中占有相当重要的位置，它使用量大，技术要求复杂，对施工人员的安全、工程质量、施工进度、工程成本以及邻近建筑物和场地影响都很大，与多层建筑施工用的外脚手架比较有许多不同之处，对其选型、设计计算、构造和安全技术有着严格的要求。

高层建筑施工用外脚手架主要有悬挑式脚手架、附着升降式脚手架、悬吊式脚手架等。

7.3.1  悬挑式脚手架

悬挑式外脚手架，是利用建筑结构外边缘向外伸出的悬挑结构来支承外脚手架，将脚手架的荷载全部或部分传递给建筑结构。悬挑脚手架的关键是悬桃支承结构，它必须有足够的强度、刚度和稳定性，并能将脚手架的荷载传递给建筑结构。

1．适用范围

在高层建筑施工中，遇到以下三种情况时，可采用悬挑式外脚手架。

(1) ±0.000以下结构工程回填土不能及时回填，而主体结构工程必须立即进行，否则将影响工期。

(2) 高层建筑主体结构四周为裙房，脚手架不能直接支承在地面上。

(3) 超高层建筑施工，脚手架搭设高度超过了架子的容许搭设高度，因此将整个脚手架按容许搭设高度分成若干段，每段脚手架支承在由建筑结构向外悬挑的结构上。

2．悬挑支承结构

悬挑支承结构主要有以下两类：

(1) 用型钢作梁挑出，端头加钢丝绳(或用钢筋花篮螺栓拉扦)斜拉，组成悬桃支承结构。由于悬出端支承杆件是斜拉索(或拉杆)，又简称为斜拉式，见图7.15a、b。斜拉式悬挑外脚手架悬出端支承杆件是斜拉索(或拉杆)，其承载能力由拉杆的强度控制，因此断面较小，能节省钢材，且自重轻。

(2) 用型钢焊接的三角桁架作为悬挑支承结构，悬出端的支承杆件是三角斜撑压杆，又称为下撑式，见图7.15c。下撑式悬挑外脚手架，悬出端支承杆件是斜撑受压杆杆，其承载能力由压杆稳定性控制，因此断面较大，钢材用量较多。

图7.15  悬挑支撑结构的结构形式

(a)、(b) 斜拉式；(c) 下撑式

3．构造及搭设要点

(1) 悬挑支承结构的做法：

① 斜拉式支承结构可在楼板上预埋钢筋环，外伸钢梁(工字钢、槽钢等)插入钢筋环内固定；或钢梁一端埋置在墙体结构的混凝土内。外伸钢梁另一端加钢丝绳斜拉，钢丝绳固定到预埋在建筑物内的吊环上。

② 下撑式支承结构可将钢梁一端埋置在墙体结构的混凝土内，另一端利用钢管或角钢制作的斜杆连接，斜杆下端焊接到混凝土结构中的预埋钢板上，见图7.16。当结构中钢筋过密，挑梁无法埋入时，可采用预埋件，将挑梁与预埋件焊接。预埋件的锚固筋要采用锚塞焊，并由计算确定。

③ 根据结构情况和工地条件采用其他可靠的形式与结构连接。

图7.16  三角桁架式挑架

1-型钢挑架；2-圆钢管斜杆；3-埋入结构内的钢挑梁端部穿以钢筋增加锚固；4-预埋件；5-纵向钢梁；6-压板；7-槽钢横梁；8-脚手架立柱

(2) 当支承结构的纵向间距与上部脚手架立杆的纵向间距相同时，立杆可直接支承在悬挑的支承结构上；当支承结构的纵向间距大于上部脚手架立杆的纵向间距时，则立杆应支承在设置于两个支承结构之间的两根纵向钢粱上。

(3) 上部脚手架立杆与支承结构应有可靠的定位连接措施，以确保上部架体的稳定。通常在挑梁或纵向钢梁上焊接150～200mm、外径φ40mm的短钢管，将立杆套在短钢管上顶紧固定，并同时在立杆下部设置扫地杆。

(4) 悬挑支承结构以上部分的脚手架搭设方法与一般外脚手架相同，并按要求设置连墙杆。悬挑脚手架的高度(或分段的高度)不得超过25m。

(5) 悬挑脚手架的外侧立面一般均应采用密目网(或其他围护材料)全封闭围护，以确保架上人员操作安全和避免物件坠落。

(6) 新设计组装或加工的定型脚手架段，在使用前应进行不低于1.5倍使用施工荷载的静载试验和起吊试验，试验合格(未发现焊缝开裂、结构变形等情况)后方能投入使用。

(7) 塔式起重机应具有满足整体吊升(降)悬挑脚手架段的起吊能力。

(8) 必须设置可靠的人员上下的安全通道(出入口)。

(9) 使用中应经常检查脚手架段和悬挑支承结构的工作情况。当发现异常时及时停止作业，进行检查和处理。

7.3.2  附着升降式脚手架

附着升降式脚手架，是指仅需搭设一定高度并附着于工程结构上，依靠自身的升降设备和装置，随工程结构施工逐层爬升，并能实现下降作业的外脚手架。这种脚手架适用于现浇钢筋混凝土结构的高层建筑。

建设部于2000年9月颁布了《建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定》(建[2000]230号)，对附着升降脚手架的设计计算、构造装置、加工制作、安装、使用、拆卸和管理等都作了明确规定。强调对从事附着升降脚手架工程的施工单位实行资质管理，未取得相应资质证书的不得施工；对附着升降脚手架实行认证制度，即所使用的附着升降脚手架必须经过国家建设行政主管部门组织鉴定或者委托具有资格的单位进行认证。

1．分类

附着升降脚手架按爬升构造方式分为：导轨式、主套架式、悬挑式、吊拉式(互爬式)等(见图7-17)。其中主套架式、吊拉式采用分段升降方式；悬挑式、轨道式既可采用分段升降，亦可采用整体升降。无论采用哪一种附着升降式脚手架，其技术关键是：

(1) 与建筑物有牢固的固定措施。

(2) 升降过程均有可靠的防倾覆措施。

(3) 设有安全防坠落装置和措施：

(4) 具有升降过程中的同步控制措施。

图7.17  几种附着升降脚手架示意图

2．基本组成

附着升降脚手架主要由架体结构、附着支撑、升降装置、安全装置等组成，如图7.18所示。

图7.18  附着升降脚手架立面、剖面图

1) 架体结构

架体常用桁架作为底部的承力装置，桁架两端支承于横向刚架或托架上，横向刚架又通过与其连接的附墙支座固定于建筑物上。架体本身一般均采用扣件式钢管搭设，架高不应大于楼层高度的5倍，架宽不宜超过1.2m，分段单元脚手架长度不应超过8m。主要构件有立杆、纵横向水平杆、斜杆、剪刀撑、脚手板、梯子、扶手等。脚手架的外侧设密目式安全网进行全封闭，每步架设防护栏杆及挡脚板，底部满铺一层固定脚手板。整个架体的作用是提供操作平台、物料搬运、材料堆放、操作人员通行和安全防护等。

2) 爬升机构

爬升机构是实现架体升降、导向、防坠、固定提升设备、连接吊点和架体通过横向刚架与附墙支座的连接等，它的作用主要是进行可靠的附墙和保证将架体上的恒载与施工活荷载安全、迅速、准确的传递到建筑结构上。

3) 动力及控制设备

提升用的动力设备主要有：手拉葫芦、环链式电动葫芦、液压干斤顶、螺杆升降机、升板机、卷扬机等。日前采用电动葫芦者居多，原因是因其使用方便、省力、易控。当动力设备采用电控系统时，一般均采用电缆将动力设备与控制柜相连，并用控制柜进行动力设备控制；当动力设备采用液压系统控制时，一般则采用液压管路与动力设备和液压控制台相连，然后液压控制台再与液压源相连，并通过液压控制台对动力设备进行控制；总之，动力设备的作用是为架体实现升降提供动力的。

4) 安全装置

(1)导向装置  作用是保持架体前后、左右对水平方向位移的约束，限定架体只能沿垂直方向运动，并防止架体在升降过程中晃动、倾覆和水平向错动。

(2) 防坠装置  作用是在动力装置本身的制动装置失效、起重钢丝绳或吊链突然断裂和梯吊梁掉落等情况发生时，能在瞬间推确、迅速锁住架体，防止其下坠造成伤亡事故发生。

(3) 同步提升控制装置  作用是使架体在升降过程中，控制各提升点保持在同一水平位置上，以便防止架体本身与附墙支座的附墙固定螺栓产生次应力和超载而发生伤亡事故。

3．安装要求

1) 附着升降脚手架的安装质量要求

(1) 水平梁架及竖向主框架在两相邻附着支承结构处的高差应不大于20mm。

(2) 竖向主框架和防倾导向装置的垂直偏差应不大于5‰和60mm。

(3) 预留穿城螺栓孔和预埋件应垂直于工程结构外表面，其中心误差应小于15mm。

2) 附着升降脚手架的组装要求

(1) 建筑结构混凝土强度应达到附着支承对其附加荷载的要求。

(2) 全部附着支承点的安装符合设计规定，严禁少装附着固定连接螺栓和使用不合格螺栓。

(3) 各项安全保险装置全部检验合格。

(4) 电源、电缆及控制柜等的设置符合用电安全的有关规定。

(5) 升降动力设备工作正常。

(6) 同步及荷载控制系统的设置和试运效果符合设计要求。

(7) 架体结构中采用普通脚手架杆件搭设的部分，其搭设质量达到要求。

(8) 各种安全防护设施齐备并符合设计要求。

(9) 各岗位施工人员已落实。

(10) 附着升降脚手架施工区域应有防雷措施。

(11) 附着升降脚手架应设置必要的消防及照明设施。

(12) 同时使用的升降动力设备、同步与荷载控制系统及防坠装置等专项设备，应分别采用同一厂家、同一规格型号的产品。

(13) 动力设备、控制设备、防坠装置等应有防雨、防砸、防尘等措施。

3) 附着升降脚手架的升降操作规定

(1) 严格执行升降作业的程序规定和技术要求。

(2) 严格控制并确保架体上的荷载符合设计规定。

(3) 所有妨碍架体升降的障碍物必须拆除。

(4) 所有升降作业要求解除的约束必须拆开。

(5) 严禁操作人员停留在架体上，特殊情况确实需要有人在架体上作业的，必须采取有效安全防护措施，并由建筑安全监督机构审查后方可实施。

(6) 应设置安全警戒线，正在升降的脚手架下部严禁有人进入，并设专人负责监护。

(7) 严格按设计规定控制各提升点的同步性，相邻提升点间的高差不得大于30mm，整体架最大升降差不得大于80mm。

(8) 升降过程中应实行统一指挥、规范指令。升、降指令只能由总指挥一人下达。但当有异常情况出现时，任何人均可立即发出停止指令。

(9) 采用环链葫芦作升降动力的，应严密监视其运行情况，及时发现、解决可能出现的翻链、统链和其他影响正常运行的故障。

(10) 附着升降脚手架升降到位后，必须及时按使用状况要求进行附着固定。在没有完成架体固定工作前，施工人员不得擅自离岗或下斑。末办交付使用于续的，不得投入使用。

7.3.3  悬吊式脚手架

悬吊式脚手架又称吊篮，它结构轻巧、操纵简单、安装、拆除速度快，升降和移动方便，在玻璃和金属幕墙的安装、外墙钢窗及装饰物的安装、外墙面涂料施工、外墙面的清洁、保养、修理等作业中得到广泛应用，它也适用于外墙面其他装饰施工。

吊篮的构造是由结构顶层伸出挑梁，挑梁的一端与建筑结构连接固定，挑梁的伸出端上通过滑轮和钢丝绳悬挂吊篮。

吊篮按升降的动力分，有手动和电动两类。前者利用手扳葫芦进行升降，后者利用特制的电动卷扬机进行升降。

手动吊篮多为工地自制。它由吊篮、手扳葫芦、吊篮绳、安全绳、保险绳和悬挑钢架组成如图7.19所示。

图7.19  吊篮构造

1-钢丝绳；2-链杆式链条；3-安全绳；4-挑梁；5-连接挑梁水平杆；6-挑梁与建筑物固定立杆；7-垫木；8-临时支柱；9-固定链杆式链条钢丝绳；10-固定吊篮与安全绳的短钢丝绳；11-手扳葫芦；12-手拉葫芦；13-挡脚板；14-工作平台；15-护墙轮；16-护头棚；17、25-横向水平杆；18、24-纵向水平杆；19-立杆；20-正面斜撑；21-安全网；22-吊篮吊钩；23-护身栏；26-吊篮架体

吊篮结构由薄壁型钢组焊而成，也可由钢管扣件组搭而成。可设单层工作平台，也可设置双层工作平台。平台工作宽度为1m，每层允许荷载为7000N。双层平台吊篮自重约600kg，可容4人同时作业。

电动吊篮多为定型产品，由吊篮结构、吊挂、电动提升机构、安全装置、控制柜、靠墙托轮系统及屋面悬挑系统等部件组成。吊篮脚手本身采用组合结合，其标准段分为2m，2.5m及3m几种不同长度，根据需要，可拼装成4m、5m、6m、7m、7.5m、9m、10m等不同长度。吊篮脚手骨架用型钢或镀铸钢管焊成。瑞典产的ALIMAK-BA401吊脚手架。如图7-20所示。

图7.20  瑞典产的ALIMAK-BA401吊脚手架

电动吊篮的提升机构由电动机、制动器、减速器、压绳和绕绳机构组成。电动吊篮装有可靠的安全装置，通常称为安全锁或称限速器。当吊篮下降速度超过1.6~2.5倍额定提升速度时，该安全装置便会自动地刹住吊篮，不使吊篮继续下降，从而保证施工人员的安全。

电动吊篮的屋面挑梁系统可分为简单固定式挑梁系统、移动式挑梁系统和装配式桁架台车挑梁系统三类。在构造上，各种屋面挑梁系统基本上均由挑梁、支柱、配重架、配重块、加强臂附加支杆以及脚轮或行走台车组成。挑梁系统采用型钢焊接结构，其悬挑长度、前后支腿距离、挑梁支柱高度均是可调的，因而能灵活地适应不同屋顶结构以及不同立面造型的需要，如图7.21所示。

图7.21  屋面挑梁系统构造示意（单位：mm）

（a）简单固定式； （b）移动式； （c）、（d）-高女儿墙适用移动式；（e）大悬臂桁架式

7.4  高层建筑主体结构施工

我国高层建筑在相当长的时期内是以钢筋混凝土结构为主，而高层钢筋混凝土主体结构施工最为关键的又是混凝土的成型。因此本节着重研究高层混凝土主体结构施工中，用于浇筑大空间水平构件的台模、密肋楼盖模壳，及用于浇筑竖向构件的大模板、滑动模板、爬升模板等成套模板施工技术。

高层混凝土主体结构施工，应符合《混凝土结构工程质量验收规范》（50204—2002）、《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2002）及其他规范、规程的规定。

7.4.1  主体结构施工方案选择

1．框架结构施工方案

浇框架结构的板、梁、柱混凝土均采用在施工现场就地浇筑的施工方法。这种方法整体性好，适应性强，但施工现场工作量大，需要大量的模板，并需解决好钢筋的加工成型和现浇混凝土的拌制、运输、浇灌、振捣、养护等问题。现浇框架结构柱、梁模板可采用组合式钢模板、胶合板模板散装散拆或整装散拆，也可采用滑模施工。采用组合式模板用于楼盖模板支设时，还可利用早拆模板体系，加快模板的周转利用。

2．剪力墙结构施工方案

现浇剪力墙结构可采用大模板、滑动模板、爬升模板、隧道模等套施工工艺。

(1) 大模板工艺广泛用于现浇剪力墙结构施工中，具有工艺简单、施工速度快、结构整体性好、抗震性能强、装修湿作业少、机械化施工程度高等优点。大模板建筑的内承重墙均用大模板施工，外墙逐步形成现浇、预制和砌筑三种做法，楼板可根据不同情况采用预制、现浇或预制和现浇相结合。

(2) 滑动模板工艺用于现浇剪力墙结构施工中，结构整体性好，施工速度快。楼板一般为现浇，也可以采用预制。

(3) 爬升模板工艺兼有大模板墙面平整和滑模在施工过程中不支拆模板、速度快的优点。

(4) 隧道模是将承重墙体施工和楼板施工同时进行的全现浇工艺，做到一次支模，一次浇筑成型。因此结构整体性好，墙体和顶板平整。

3．筒体结构施工方案

钢筋混凝土筒体的竖向承重结构均采用现浇工艺，以确保高层建筑的结构整体性，模板可采用工具式组合模板、大模板、滑动模板或爬升模板。

内筒与外筒(柱)之间的楼板跨度常达8~12m，一般采用现浇混凝土楼板或以压型钢板、混凝土薄板作永久性模板的现浇叠合楼板，也有采用预制肋梁现浇叠合楼板。

7.4.2  楼板结构施工

高层建筑楼板结构施工所用的模板有台模、模壳、永久性模板（包括预制薄板和压型钢板）等。这些模板的共同特点是安装、拆模迅速，人力消耗少，劳动强度低。下面主要介绍台模和模壳施工。

１．台模施工

台模亦称飞模，是一种由平台板、梁、支架、支撑、调节支腿及配件组成的工具式模板。适用于高层建筑大柱网、大空间的现浇钢筋混凝土楼盖施工，尤其适用于无柱帽的无梁楼盖结构。它可以整体支设、脱模、运转，并借助起重机械从浇筑完的楼盖下飞出，转移到上一层重复使用。

台模的规格尺寸，主要根据建筑物结构的开间（柱网）和进深尺寸以及起重机械的吊运能力来确定。一般按开间（柱网）进深尺寸设置一台或多台。

台模的类型较多，大致分为立柱式、桁架式、悬架式三类。

1) 立柱式台模

立柱式台模包括钢管组合式台模和门架式台模等，是台模最基本的类型，应用比较广泛。立柱式台模承受的荷载，由立柱直接传给楼面。

图7.22所示是由组合钢模板、钢管脚手架组装的台模。台模安装就位后，用千斤顶调整标高，然后在立柱下垫上垫块并楔上木楔。拆模时，用千斤顶顶住台模，撤去垫块和木模，随即装上车轮，然后将台模推至楼层外侧临时搭设的平台上，再用起重机吊运至下一施工位置。

图7.22  钢管组合式台模

1—组合钢模板；2—次梁；3—主梁；4—立柱；5—水平撑；6—斜撑

图7.23所示是用门架组装的台模。每两个相对门架间用钢管剪刀撑连成整体。沿房间进深方向，各对门架之间也用钢管斜撑相连。台模外侧安装上栏杆，护身栏杆高出楼面l.2m。拆模时，四个底托留下不动，其余底托全部松开，并升起挂住。在留下的四个底托处安放四个挂架，每个挂架挂一个手拉葫芦。手拉葫芦的吊钩吊住通长的下角钢，适当拉紧。松开四个留下的底托，使台模面板脱离混凝土。放松手拉葫芦，将台模落在地滚轮上。将台模向外推出，至塔式起重机吊住外侧吊环，继续外推，直到塔式起重机吊住内侧吊环，将台模吊起，运到下一施工位置。

图7.23  门架式台模

1—门架（下部安装连接件）；2—底托（插入门架）；3—交叉拉杆；4—通长角钢；5—顶托；6—大龙骨；7—人字支撑；8—水平拉杆；9—小龙骨；10—木板；11—薄钢板；12—吊环；13—护身栏；14—电动环链

2) 桁架式台模

桁架式台模是将台模的面板和龙骨放置在两榀或多榀上下弦平行的桁架上，以桁架作为台模的竖向承重构件，如图7-24所示。适用于大柱网（大开间）、大进深、无柱帽的板柱（板墙）结构施工。

图7-24  桁架式台模

1—吊装盒；2—面板；3—龙骨；4—底座；5—可调钢支腿；6—铝合金桁架；7—操作平台

3) 悬架式台模

这是一种无支腿式台模，即台模不是支设在楼面上，而是支设在建筑物的墙、柱结构所设置的托架上。因此，台模的支设不需要考虑楼面结构的强度，从而可以减少台模需要多层配置的问题。另外，这种台模可以不受建筑物层高不同的影响，只需按开间（柱网）和进深进行设计即可。悬架式台模的构造如图7-25所示。

另外，为了脱模时台模顺利推出，悬架式台模的纵向两侧装有可翻转90°的活动翻转翼板，活动翼板下部用饺链与固定平板连接。

图7-25  悬架式台模

1—楼板；2—桁架；3—水平剪刀撑；4—垂直剪刀撑；5—φ48×3.5连接杆l=900；6—倒拔榫；7—钢牛腿；8—扣件；9—钢支撑；10—柱子；11—翻转翼板；12—台模板；13—钢盖板；14—螺栓；15—柱箍

2．模壳施工

采用大跨度、大空间结构，是目前高层公共建筑(如图书馆、商店、办公楼等)普遍采用的一种结构体系，为了减轻结构自重，提高抗震性能和增加室内顶棚的造型美观，往往采用密肋型楼盖。

密肋楼盖根据结构形式，分为双向密肋楼盖和单向密肋楼盖。用于前者施工的模壳称为M型模壳，用于后者施工的模壳称为T型模壳。图7.26所示为聚丙烯塑料模壳。

图7.26  聚丙烯塑料模壳

(a)M型塑料模壳；(b)T型塑料模壳

注：h为肋高，H=h+30mm

模壳支设如图7.27所示，其操作要点如下：

(1）施工前，要根据图纸设计尺寸，结合模壳规格，绘制出支模排列图。按施工流水段做好材料、工具准备。

(2) 支模时，先在楼地面上弹出密肋梁的轴线，然后立起支柱。

(3) 支柱的基底应平整、坚实，一般垫通长脚手板，用楔子塞紧。支设要严密，并使支柱与基底呈垂直。凡支设高度超过3.5m时，每隔2m高度应采用钢管与支柱拉结，并与结构柱连接牢固。

(4) 在支柱整调好标高后，再安装龙骨。安装龙骨时要拉通线，间距要准确，做到横平竖直。然后再安装支承角钢，用销钉锁牢。

(5) 模壳的排列原则是：在一个柱网内应由中间向两端排放，切忌由一端向另一端排列，以免两端边肋出现偏差。凡不能使用模壳的地方，可用木模补嵌。

由于模壳加工只允许有负公差，所以模壳铺完后均有一定缝隙，尤其是双向密肋楼板缝隙较大，需要用油毡条或其他材料处理，以免漏浆。

(6) 模壳的脱壳剂应使用水溶性脱模剂，避免与模壳起化学反应。

图7.27  模壳支设示意图

7.4.3  大模板施工

大模板施工技术，是采用工具式大型模板，配以相应的起重吊装机械，以工业化生产方式在施工现场浇筑混凝土墙体的一种成套模板技术。其工艺特点是：以建筑物的开间、进深、层高的标准化为基础，以大型工业化模板为主要施工手段，以现浇钢筋混凝土墙体为主导工序，组织有节奏的均衡施工。目前，大模板工艺已成为剪力墙结构工业化施工的主要方法之一。

大模板工程建筑体系大体上分为三类，即内墙现浇、外墙预制（简称内浇外板或内浇外挂）；内外墙全现浇（全现浇）；内墙现浇外墙砌筑（简称内浇外砌）。

1．大模板构造

大模板由板面系统、支撑系统、操作平台和附件组成，如图7.28所示。

图7.28  大模板构造示意图

1—面板；2—水平肋；3—支撑桁架；4—竖肋；5—水平调整装置；6垂直调整装置；7—栏杆；8—脚手板；9—穿墙螺栓；10—固定卡具

（1）面板系统  包括面板、横肋、竖肋等。面板是直接与混凝土接触的部分，要求表面平整、拼缝严密、刚度较大、能多次重复使用。竖肋和横肋是面板的骨架，用于固定面板，阻止面板变形，并将混凝土侧压力传给支撑系统。为调整模板安装时的水平标高，一般在面板底部两端各安装一个地脚螺栓。

面板一般采用厚4～6mm的整块钢板焊成，或用厚2～3mm的定型组合钢模板拼装，还可采用12～24mm厚的多层胶合板、敷膜竹胶合板以及铸铝模板、玻璃钢面板等。

（2）支撑系统  包括支撑架和地脚螺栓。其作用是传递水平荷载，防止模板倾覆。除了必须具备足够的强度外，尚应保证模板的稳定。

每块大模板设2～4个支撑架，支撑架上端与大模板竖肋用螺栓连接，下部横杆端部设有地脚螺栓，用以调节模板的垂直度。

（3）操作平台  包括平台架、脚手板和防护栏杆。操作平台是施工人员操作的场所和运输的通道，平台架插放在焊于竖肋上的平台套管内，脚手板铺在平台架上。每块大模板还设有铁爬梯，供操作人员上下使用。

（4）附件  大模板附件主要包括穿墙螺栓和上口铁卡子等。

穿墙螺栓用以连接固定两侧的大模板，承受混凝土的侧压力，保证墙体的厚度。一般采用φ30mm的45号圆钢制作。一端制成螺纹，长100mm，用以调节墙体厚度，可适用于140～200mm的墙厚施工，另一端采用钢销和键槽固定（图7.29）。螺纹外面应罩以钢套管，防止落入水泥浆，影响使用。

图7.29  穿墙螺栓构造

1—螺母；2—垫板；3—板销；4—螺杆；5—塑料套管；6—螺纹保护套；7—模板

为了能使穿墙螺栓重复使用，防止混凝土粘结穿墙螺栓，并保证墙体厚度，螺栓应套以与墙厚相同的塑料套管。拆模后，将塑料套管剔出周转使用。

上口铁卡子主要用于固定模板上部，控制墙体厚度和承受部分混凝土侧压力。模板上部要焊上卡子支座，施工时将上口铁卡子安入支座内固定。铁卡子应多刻几道刻槽，以适应不同厚度的墙体。铁卡子和铁卡子支座如图7.30所示。

图7.30  铁卡子和铁卡子支座

2．大模板类型

大模板按构造外形分有平模、小角模、大角模、筒形模等。

（1）平模  分为整体式平模、组合式平模和拼装式平模。

整体式平模是以整面墙制作一块模板，结构简单、装拆灵活、墙面平整。但模板通用性差，并需用小角模解决纵、横墙角部位模板的拼接处理，仅适用于大面积标准住宅的施工（图7.31）。

图7.31  整体式平模

1—穿墙螺栓孔；2—吊环；3—面板；4—横肋；5—竖肋；6—护身栏杆；7—支撑立杆；8—支撑横杆；9—φ32丝杠

组合式平模是以建筑物常用的轴线尺寸作基数拼制模板，并通过固定于大模板板面的角模把纵横墙的模板组装在一起，用以同时浇筑纵横墙的混凝土。为适应不同开间、进深尺寸的需要，组合式平模可利用模数条模板加以调整。

拆装式平模是将板面、骨架等部件之间的连接全都采用螺栓组装，这样比组合式大模板更便于拆改，也可减少因焊接而产生的模板变形。面板可选用钢板、木质板面、钢框胶合板模板、中型组合钢模板等。

（2）小角模  是为适应纵横墙一起浇筑而在纵横墙相交处附加的一种模板，通常用∟100×10的角钢制成。小角模设置在平模转角处，可使内模形成封闭支撑体系，模板整体性好，组拆方便，墙面平整，但模板拼缝多，墙面修理工作量大，加工精度要求高。如图7.32所示。

图7.32  小角模连接构造

1—小角模；2—偏心压杆；3—合页；4—花篮螺栓；5—横墙；6—纵墙；7—平模

（3）大角模  是由上下四个大合页连接起来的两块平模、三道活动支撑和地脚螺栓等组成，如图7-33所示。采用大角模施工可使纵横墙混凝土同时浇筑，结构整体性好，墙体阴角方正，模板装拆方便，但接缝在墙面中部，墙面平整度差。

图7.33  大角模构造示意

(a) 大角模构造；(b) 合页构造

1—合页；2—花篮螺栓；3—固定销子；4—活动销子；5—地脚螺栓

（4）筒形模  由平模、角模和紧伸器（脱模器）等组成，主要用于电梯井、管道井内模的支设，如图7-34所示。筒形模具有构造简单、装拆方便、施工速度快、劳动工效高、整体性能好和使用安全可靠等特点。随着高层建筑的大量兴建，筒形模的推广应用发展很快，许多模板公司已研制开发了各种形式的电梯井筒形模。

图7.34  筒形模构造示意图

(a)集中式紧伸器筒形模；(b)、(c)分散式紧伸器筒形模；(d)组合式铰接（分散操作）筒形模透视图

1—固定角模；2—活动角模铰链；3—平面模板；4—横肋；5—竖肋；6—紧伸器（脱模器）；7—调节螺杆；8—连接板；9—铰链；10—地脚螺栓

3．大模板工程施工程序

1) 内浇外板工程

内浇外板工程是以单一材料或复合材料的预制混凝土墙板作为高层建筑的外墙，内墙采用大模板支模，现场浇筑混凝土。其主要施工程序是：准备工作→安装大模板→安装外墙板→固定模板上口→预检→浇筑内墙混凝土→其他工序。

准备工作主要包括模板编号、抄平放线、敷设钢筋、埋设管线、安装门窗洞口模板或门窗框等。其他工序主要包括拆模、墙面修整、墙体养护、板缝防水处理、水平结构施工及内外装饰等。

大模板组装前要进行编号，并绘制单元模板组合平面图。每道墙的内外两块大模板取同一数字编号，并应标以正号、反号以示区分。

2) 内外墙全现浇工程

内外墙全现浇工程是以现浇钢筋混凝土外墙取代预制外墙板。其主要施工程序是：准备工作→挂外架子→安装内横墙大模板→安装内纵墙大模板→安装角模→安装外墙内侧大模板→合模前钢筋隐检→安装外墙外侧大模板→预检→浇筑墙体混凝土→其他工序。

3) 内浇外砌工程

内浇外砌工程是内墙采用大模板现浇混凝土，外墙为砖墙砌筑，内、外墙交接处采用钢筋拉结或设置钢筋混凝土构造柱咬合，适用于层数较少的高层建筑。

其主要施工程序是：准备工作→外墙砌筑→安装大模板→预检→浇筑内墙混凝土→其他工序。

4．大模板安装与拆除

1) 大模板安装

大模板是利用起重机吊装就位的，其安装工序要综合考虑，保证起重机连续作业，提高机械效率。安装要点如下：

(1) 墙体大模板安装应按单元房间进行，先以一个房间的大模板安装成敞口的闭合结构，再逐步进行相邻房间的大模板安装。每个单元房间按先安装内墙大模板、后安装外墙大模板的顺序进行。

(2) 安装内墙大模板时，应按顺序对号吊装就位，先安装横墙大模板、后安装纵墙大模板，先安装大墙平模、后安装角模，并通过调整地脚螺钉，用“双十字”靠尺反复检查校正模板的垂直度。

(3) 外墙大模板安装时，先安装内侧大模板，经校正后，再进行外侧大模板的悬挂安装（图7-35）；当采用外承式外模板时，可先将外墙外模安装在下层混凝土外墙面挑出的支承架上，安装好后再安装内墙模板和外墙内模（图7-36）。如果外墙采用预制墙板，则应与内横墙大模板安装同时进行，并与内横墙大模板连接在一起（图7-37）。

(4) 模板合模前，检查墙体钢筋、水暖电器管线、预埋件、门窗洞口模板和穿墙螺栓套管是否遗漏，位置是否正确，安装是否牢固，并清除留在模板内的杂物。

(5) 模板校正合格后，在模板顶部安放上口卡子，并紧固穿墙螺栓或销子。紧固时要松紧适度，过松影响墙体厚度，过紧会将模板顶成凹孔。穿墙螺栓可按模板高度设置2~3道。

(6) 大模板安装后进行模板的预检，主要包括安全检查和尺寸复核。大模板安装质量应符合表7.2的规定。

表7.2  大模板安装允许偏差

图7-36所示为外承式外模板安装示意图。支承架可做成三角架，用L形螺栓通过下一层外墙预留孔挂在外墙上。

图 7.35  外墙外模板悬挂示意图                      图7.36 外承式外模板安装示意图

       1—扁担梁；2—面板；3—竖肋；          1—外承架；2—安全网；3—外墙外模；4—外墙内模；

       4—槽钢；5—横肋                       5—楼板；6—L形螺栓挂钩；7—现浇外墙

图7-37所示为预制外墙板与内墙大模板的连接示意图，预制外墙板用花篮螺栓卡具与内墙大模板固定。内外墙连接处放置拉结钢筋，浇筑混凝土使得内外墙形成整体。

图7-37  预制外墙板与内墙大模板的连接

(a) 平面图；(b) 立面图

1—花篮螺栓卡具；2—内墙大模板；3—现浇混凝土内墙；4—预制外墙板；5—卡具

2) 大模板拆模

在常温条件下，墙体混凝土强度超过1N/mm2（常温养护需8～10h）时方准拆模。拆模顺序为先拆内纵墙模板，再拆横墙模板，最后拆除角模和门洞口模板。单片模板拆除顺序为：拆除穿墙螺栓、拉杆及上口卡具→升起模板底脚螺栓→再升起支撑架底脚螺栓→使模板自动倾斜脱离墙面并将模板吊起。

模板拆除后，应及时清理干净，并按规定堆放。拆模时要注意保护大模板、穿墙螺栓和卡具等，以便重复使用。

7.4.4  滑模施工

滑模（即液压滑动模板）施工技术，是利用一套1m多高的模板及液压提升设备，按照工程设计的平面尺寸组成滑模装置，连续不断地进行竖向现浇混凝土构件施工的一种成套模板技术。其工艺特点是模板一次组装成型，装拆工序少，能连续滑升作业，施工速度快，工业化程度高，结构整体性能好。滑模工艺是高层现浇混凝土剪力墙结构和筒体结构采用的主要工业化施工方法之一。

1．滑模装置构造

滑模装置主要由模板系统、操作平台系统、液压提升系统及施工精度控制系统等部分组成（图7.38）。

图7.38  滑模装置构造示意图

1—支架；2—支承杆；3—；4—千斤顶；5—提升架；6—栏杆；7—外平台；8—外挑架；9—收分装置；10—混凝土墙；11—外吊平台；12—内吊平台；13—内平台；14—上围圈；15—桁架；16—模板

1) 模板系统

模板系统包括模板、围圈、提升架等。

（1）模板  又称作围板，依靠围圈带动沿混凝土的表面向上滑动。其主要作用是承受混凝土的侧压力、冲击力和滑升时的摩擦阻力，并使混凝土按设计要求的截面形状成型。模板按其所在部位和作用的不同，可分为内模板、外模板、堵头模板、角模以及阶梯形变截面处的衬模板、圆形变截面结构中的收分模板等。一般以钢模板为主。

（2）围圈  又称作围檩，主要作用是使模板保持组装的平面形状，并将模板与提升架连接成整体。围圈可用角钢、槽钢或工字钢制作，通常按建筑物所需要的结构形状上下各布置一道，其间距一般为500～700mm。当提升架之间的布置距离大于2.5m或操作平台的桁架直接支承在围圈上时，可在上下围圈之间加设腹杆，形成平面桁架，如图7.39所示。

图7.39  桁架式围圈

1—上围圈；2—下围圈；3—斜腹杆；4—垂直腹杆；5—连接螺栓

（3）提升架  又称作千斤顶架，是安装千斤顶并与围圈、模板连接成整体的主要构件。其主要作用是控制模板、围圈由于混凝土的侧压力和冲击力而产生的位移变形，同时承受作用于整个模板上的竖向荷载，并将这些荷载传递给千斤顶和支承杆。当提升机具工作时，通过提升架带动围圈、模板及操作平台等一起向上滑动。提升架按构造形式可分为单横梁“Π”形架、双横梁“开”形架及单立柱“Γ”形架等。图7.40为目前广泛使用的钳形提升架。

图7.40  钳形提升架

(a) 提升架与围圈、模板的连接；(b) 转角处提升架；(c) 十字交叉处提升架

1—接长脚；2—顶紧螺栓；3—下横梁；4—上横梁；5—顶紧螺栓；6—立柱；7—扣件；8—模板；9—围圈；10—直腿立柱

2) 操作平台系统

操作平台系统包括操作平台、内外吊脚手架及某些增设的辅助平台等。

(1) 操作平台  滑模的操作平台是绑扎钢筋、浇筑混凝土、提升模板等的操作场所，也是钢筋、混凝土、预埋件等材料和千斤顶、振捣器等小型备用机具的暂时存放场地。按楼板施工工艺的不同要求，操作平台可采用固定式或活动式。

(2) 吊脚手架  又称下辅助平台或吊架，主要用以检查墙（柱）混凝土质量并进行修饰，以及调整和拆除模板（包括洞口模板）、引设轴线、标高、支设梁底模板等。外吊脚手架悬挂在提升架外侧立柱和三角挑架上，内吊脚手架悬挂在提升架内侧立柱和操作平台上。

3) 液压提升系统

液压提升系统包括液压千斤顶、液压控制台、油路和支承杆等。

(1) 液压千斤顶  又称为穿心式液压千斤顶或爬升器。其中心穿过支承杆，在液压动力作用下沿支承杆爬升，以带动提升架、操作平台和模板随之一起上升。按其卡头形式的不同分为滚珠式和楔块式。

目前，国内滑模液压千斤顶型号主要有滚珠式GYD-35型、GYD-60型，楔块式QYD-35型、QYD-60型、QYD-100型，松卡式SQD-90-35型和松卡式GSD-35型等型号。

(2) 液压控制台  是液压传动系统的控制中心，主要由电动机、齿轮油泵、换向阀、溢流阀、液压分配器和油箱等组成。

(3) 油路系统  是连接控制台到千斤顶的液压通路，主要由、管接头、液压分配器和截止阀等元、器件组成。一般采用高压无缝钢管和高压橡胶管两种，其耐压力不得小于油泵额定压力的1.5倍。与液压千斤顶连接处宜采用高压橡胶管。

(4) 支承杆  又称爬杆、千斤顶杆等，是千斤顶向上爬升的轨道，也是滑模的承重支柱。它支承着作用于千斤顶的全部荷载。

支承杆按使用情况分为工具式和非工具式两种。工具式可以回收，非工具式支承杆直接浇筑在混凝土中。为了节约钢材用量，应尽可能采用可回收的工具式支承杆。

直径25mm圆钢支承杆常采用螺纹连接、榫接和坡口焊接三种连接方法，如图7.41所示。

图7.41  支承杆的连接

(a) 螺纹连接；(b) 榫接；(c) 焊接

近年来，我国相继研制了一批额定起重量为6～10t的大吨位千斤顶（如GYD-60型、QYD-60型、QYD-100型、松卡式SQD-90-35型），与之配套的支承杆可采用φ48mm×3.5mm的钢管（钢管支承杆长度宜为4～6m）。用钢管作支承杆使用，大大提高了抗失稳能力，因此不仅可以加大脱空长度，而且可以布置在混凝土体内或体外。钢管支承杆接头，可采用螺纹连接、焊接和销钉连接。钢管作为工具式支承杆和在混凝土体外布置时，也可采用脚手架扣件连接。钢管支承杆体外布置如图7.42所示。

图7-42  钢管支承杆体外布置

《高层建筑混凝土结构技术规范》（JGJ3—2002）规定：高层建筑混凝土结构采用滑模施工，宜选用额定起重量为6t以上的大吨位千斤顶及与之配套的钢管支承杆。

2.滑模装置组装

滑模施工的特点之一，是将模板一次组装好，一直使用到结构施工完毕，中途一般不再变化。因此，滑模的组装工作，一定要严格按照设计要求及有关操作技术规定进行。滑模组装顺序如图7.43所示。

图7.43  滑模组装顺序

滑模组装完毕，应按规范要求进行质量验收。滑模组装的允许偏差见表7-3。

表7.3  滑模组装允许偏差

1) 钢筋绑扎

钢筋绑扎应与混凝土浇筑及模板的滑升速度相配合。钢筋绑扎时，应符合下列规定：

(1) 每层混凝土浇筑完毕后，在混凝土表面上至少应有一道已绑扎了的横向钢筋。

(2) 竖向钢筋绑扎时，应在提升架上部设置钢筋定位架，以保证钢筋位置准确。

(3) 双层钢筋的墙体结构，钢筋绑扎后，双层钢筋之间应有拉结筋定位。

(4) 钢筋弯钩均应背向模板，以防模板滑升时被弯钩挂住。

(5) 支承杆作为结构受力筋时，其接头处的焊接质量必须满足有关钢筋焊接规范的要求。

2) 混凝土施工

为滑模施工配制的混凝土，除必须满足设计强度、抗渗性、耐久性等要求外，还必须满足滑模施工的特殊要求，如出模强度、凝结时间、和易性等。

浇筑混凝土之前，要合理划分施工区段，安排操作人员，以使每个区段的浇筑数量和时间大致相等。混凝土的浇筑必须满足下列规定：

(1) 必须分层均匀交圈浇筑，每一浇筑层的混凝土表面应在同一水平面上，并有计划地变换浇筑方向，以保证模板各处的摩擦阻力相近，防止模板产生扭转和结构倾斜。

(2) 分层浇筑的厚度以200～300mm为宜，各层浇筑的间隔时间，应不大于混凝土的凝结时间。当间隔时间超过时，对接槎处应按施工缝的要求处理。

(3) 在气温高的季节，宜先浇筑内墙，后浇筑阳光直射的外墙；先浇筑直墙，后浇筑墙角和墙垛；应先浇筑厚墙，后浇筑薄墙。

(4）预留孔洞、门窗口、烟道口、变形缝及通风管道等两侧的混凝土，应对称均衡浇筑。

混凝土振捣时，振捣器不得直接触及支承杆、钢筋和模板，并应插入前一层混凝土内。在模板滑动过程中，不得振捣混凝土。

脱模后的混凝土必须及时修整和养护。常用的养护方法有浇水养护和养护液养护。混凝土浇水养护的开始时间应视气温情况而定，夏季施工时，不应迟于脱膜后12小时，浇水次数应适当增多。当采用养护液封闭养护时，应防止漏喷、漏刷。

3) 模板滑升

模板的滑升分为初升、正常滑升和末升三个阶段。

(1) 初升阶段  模板的初升应在混凝土达到出模强度，浇筑高度为700mm左右时进行。

开始初升前，为了实际观察混凝土的凝结情况，必须先进行试滑升。试滑升时，应将全部千斤顶同时升起5～10cm，然后用手指按已脱模的混凝土，若混凝土表面有轻微的指印，而表面砂浆已不粘手，或滑升时耳闻“沙沙”的响声时，即可进入初升。

模板初升至200～300mm高度时，应稍事停歇，对所有提升设备和模板系统进行全面修整后，方可转入正常滑升。

(2) 正常滑升阶段  模板经初升调整后，即可按原计划的正常班次和流水段，进行混凝土和模板的随浇随升。正常滑升时，每次提升的总高度应与混凝土分层浇筑的厚度相配合，一般为200～300mm。两次滑升的间隔停歇时间，一般不宜超过1.5h，在气温较高的情况下，应增加1～2次中间提升。中间提升的高度为1～2个千斤顶行程。

模板的滑升速度，取决于混凝土的凝结时间、劳动力的配备、垂直运输的能力，浇筑混凝土的速度以及气温等因素。在常温下施工，滑升速度为150～350mm/h，最慢不应少于100mm/h。

为保证结构的垂直度，在滑升过程中，操作平台应保持水平。各千斤顶的相对高差不得大于40mm，相邻两个千斤顶的升差不得大于20mm。

(3) 末升阶段  当模板升至距建筑物顶部高1m左右时，即进入末升阶段。此时应放慢滑升速度，进行准确的抄平和找正工作。整个抄平找正工作应在模板滑升至距离顶部标高20mm以前做好，以便使最后一层混凝土能均匀交圈。混凝土末浇结束后，模板仍应继续滑升，直至与混凝土脱离为止。

4) 停滑措施

如因气候、施工需要或其他原因而不能连续滑升时，应采取可靠的停滑措施：

(1) 停滑前，混凝土应浇筑到同一水平面上。

(2) 停滑过程中，模板应每隔0.5～1h提升一个千斤顶行程，直至模板与混凝土不再粘结为止，但模板的最大滑空量，不得大于模板高度的1/2。

(3) 当支承杆的套管不带锥度时，应于次日将千斤顶顶升一个行程。

(4) 框架结构模板的停滑位置，宜设在梁底以下100～200mm处。

(5) 对于因停滑造成的水平施工缝，应认真处理混凝土表面，用水冲走残渣，先浇筑一层按原配合比配制的减半石子混凝土，然后再浇筑上面的混凝土。

(6) 继续施工前，应对液压系统进行全部检查。

5) 滑模装置的拆除

滑模装置拆除时，应制定可靠的措施，确保操作安全。提升系统的拆除可在操作平台上进行，千斤顶留待与模板系统同时拆除。滑模系统的拆除分为高空分段整体拆除和高空解体散拆。条件允许时应尽可能采取高空分段整体拆除，地面解体的方法。

分段整体拆除的原则是：先拆除外墙（柱）模板（连同提升架、外挑架、外吊架一起整体拆下），后拆内墙（柱）模板。

4．楼板结构施工

滑模施工中，楼板与墙体的连接，一般分为预制安装与现浇两类。采用滑模施工的高层建筑，由于结构抗震要求，宜采用现浇楼板结构。楼板结构的施工方法主要有逐层空滑楼板并进法、先滑墙体楼板跟进法和先滑墙体楼板降模法等。

1) 逐层空滑楼板并进施工工艺

逐层空滑楼板并进又称“逐层封闭”或“滑一浇一”，其工艺特点是滑升一层墙体，施工一层楼板。

逐层空滑现浇楼板施工做法是：当每层墙体模板滑升至上一层楼板底标高位置时，停止墙体混凝土浇筑，待混凝土达到脱模强度后，将模板连续提升，直至墙体混凝土脱模，再向上空滑至模板下口与墙体上皮脱空一段高度为止（脱空高度根据楼板的厚度而定），然后将操作平台的活动平台板吊开，进行现浇楼板支模、绑扎钢筋和浇筑混凝土的施工，如图7.44所示。如此逐层进行，直至封顶。

图7.44  逐层空滑现浇楼板施工

1—外围梁；2—内围梁；3—固定平台板；4—活动平台板；5—提升架；6—千斤顶；7—支承杆；8—栏杆；9—楼板桁架支模；10—围圈；11—模板

逐层空滑现浇楼板施工工艺，将滑模连续施工改变为分层间断周期性施工。因此，每层墙体混凝土，都有初试滑升、正常滑升和完成滑升3个阶段。

逐层空滑现浇楼板施工，是在吊开活动平台板后进行的，与一般楼板施工相同，可采用传统的支模方法。为了加快模板的周转，也可采用早拆模板体系。

2) 先滑墙体楼板跟进施工工艺

先滑墙体楼板跟进施工，是当墙体连续滑升数层后，楼板自下而上地逐层插入施工。该工艺在墙体滑升阶段即可间隔数层进行楼板施工，墙体滑升速度快，楼板施工与墙体施工互不影响，但需要解决好墙体与楼板连接问题，及墙体在施工阶段的稳定性。

先滑墙体楼板跟进施工的具体做法是：楼板施工时，先将操作平台的活动平台板揭开，由活动平台的洞口吊入楼板的模板、钢筋和混凝土等材料，也可由设置在外墙窗口处的受料挑台将所需材料吊入房间，再用手推车运至施工地点。

现浇楼板与墙体的连接方式主要有钢筋混凝土键连接和钢筋销凹槽连接两种。如图7.45、图7.46所示。

图7.45  钢筋混凝土键连接                       图7.46  水平嵌固凹槽

1—混凝土墙伸出弯起钢筋；2—混凝土墙；                 1—墙体；2—凹槽

3—预留洞口；4—洞中穿过的受力钢筋（或分布筋）；

5—洞中穿过的弯起钢筋；6—分布筋（或受力筋）

3) 先滑墙体楼板降模施工工艺

先滑墙体楼板降模施工，是针对现浇楼板结构而采用的一种施工工艺。其具体做法是：当墙体连续滑升到顶或滑升至8～10层高度后，将事先在底层按每个房间组装好的模板，用卷扬机或其他提升机具，提升到要求的高度，再用吊杆悬吊在墙体预留的孔洞中，然后进行该层楼板的施工。当该层楼板的混凝土达到拆模强度要求时（不得低于15MPa），可将模板降至下一层楼板的位置，进行下一层楼板的施工。此时，悬吊模板的吊杆也随之接长。这样，施工完一层楼板，模板降下一层，直到完成全部楼板的施工，降至底层为止。

对于楼层较多的高层建筑，一般应以10层高度为一个降模段，按高度分段配置模板，进行降模的施工。

采用降模法施工时，现浇楼板与墙体的连接方式，基本与采用间隔数层楼板跟进施工工艺的做法相同。

7.4.5  爬模施工

爬升模板简称爬模，是综合大模板与滑模工艺特点形成的一种成套模板技术，具有大模板和滑模的共同优点。适用于高层建筑外墙外侧和电梯井筒内侧无楼板阻隔的现浇混凝土竖向结构施工，其他竖向现浇混凝土构件仍采用大模板或组合式中小型模板施工。在采取适当措施后，外墙内侧和电梯井筒外侧的模板也可同时采用爬模施工。

爬模施工工艺分为模板与爬架互爬、爬架与爬架互爬、模板与模板互爬及整体爬模等类型。

1．模板与爬架互爬

模板与爬架互爬是最早采用并广泛使用的一种爬模工艺，是以建筑物的钢筋混凝土墙体为支承主体，通过附着于已完成的钢筋混凝土墙体上的爬升支架或大模板，利用连接爬升支架与大模板的爬升设备，使一方固定，另一方作相对运动，交替向上爬升，来完成模板的爬升、下降、就位和校正等工作。爬升模板由大模板、爬升支架和爬升设备三部分组成，如图7-47所示。模板与爬架互爬工艺流程见图7.48。

图7.47  液压爬升模板构造

图7.48  模板与爬架互爬工艺流程

(a) 首层墙体完成后按装爬升支架；(b) 外模板安装于支架上、绑扎钢筋、安装内模板；(c) 浇筑第二层墙体混凝土；(d) 拆除内模板；(e) 第三层楼板施工；(f) 爬升外模板、校正并固定于上一层；(g) 绑扎第三层墙体钢筋、安装内模板；(h) 浇筑第三层墙体混凝土；(i) 爬升模板支架，将底座固定于第二层墙体上

1—爬升支架；2—外模板；3—内模板；4—墙体混凝土；5—底座

1) 爬升模板安装

进入现场的爬模装置（包括大模板、爬升支架、爬升设备、脚手架及附件等），应按设计要求及有关规范、规程验收，合格后方可使用。

爬升模板安装前，应检查工程结构上预埋螺栓孔的直径和位置是否符合图纸要求，如有偏差应及时纠正。

爬升模板的安装顺序是：底座→立柱→爬升设备→大模板。

底座安装时，先临时固定部分穿墙螺栓，待校正标高后，再固定全部穿墙螺栓。立柱宜采取先在地面组装成整体，然后安装的方法。立柱安装时，先校正垂直度，再固定与底座相连接的螺栓。模板安装时，先加以临时固定，待就位校正后，再正式固定。所有穿墙螺栓均应由外向内穿入，在内侧紧固。

模板安装完毕后，应对所有连接螺栓和穿墙螺栓进行紧固检查。并经试爬升验收合格后，方可投入使用。

2) 爬升

爬升前，首先要仔细检查爬升设备的位置、牢固程度、吊钩及连接杆件等，在确认符合要求后方可正式爬升。

正式爬升时，应先拆除与相邻大模板及脚手架间的连接杆件，使各个爬升模板单元系统分开。然后收紧千斤顶钢丝绳，拆卸穿墙螺栓。在爬升大模板时拆卸大模板的穿墙螺栓，在爬升支架时拆卸底座的穿墙螺栓。同时检查卡环和安全钩，调整好大模板或爬升支架重心，使其保持垂直，防止晃动与扭转。

爬升时要稳起、稳落，平稳就位，防止大幅度摆动和碰撞。要注意不要使爬升模板被其他构件卡住，若发现此现象，应立即停止爬升，待故障排除后，方可继续爬升。

爬升完毕应及固定，并应将小型机具和螺栓收拾干净，不可遗留在操作架上。

每个单元的爬升，应在一个工作台班内完成。遇六级以上大风，一般应停止作业。

3) 爬升模板拆除

拆除时要先清除脚手架上的垃圾杂物，拆除连接杆件，经检查安全可靠后，方可大面积拆除。

拆除爬升模板的顺序是：爬升设备→大模板→爬升支架。

拆除爬升模板的设备，可利用施工用的起重机，也可在屋面上装设人字形拔杆或台灵架进行拆除。

拆下的爬升模板要及时清理、整修和保养，以便重复利用。

2．模板与模板互爬

模板与模板互爬，是一种无架液压爬模工艺，是将外墙外侧模板分成A 、B两种类型，A型与B型模板交替布置，互相爬升。A型模板为窄板，高度要大于两个层高；B型模板要按建筑物外墙尺寸配制，高度均略大于层高，与下层外墙稍有搭接，避免漏浆和错台。A模布置在外墙与内墙交接处，或大开间外墙的中部。模板与模板互爬工艺流程见图7.49。

图7.49  模板与模板互爬工艺流程

(a) 模板就位，浇筑混凝土；(b) A型模板爬升；(c) B型模板爬升就位，浇筑混凝土，回复a

3．爬架与爬架互爬

爬架与爬架互爬是以固定在混凝土外表面的爬升挂靴为支点，以摆线针轮减速机为动力，通过内外爬架的相对运动，使外墙外侧大模板随同外爬架相应爬升。当大模板达到规定高度，借助滑轮滑动就位。爬架与爬架互爬工艺流程如图7.50所示。

图7.50  爬架与爬架互爬工艺流程

(a) 退出模板，安装挂靴；(b) 外架支撑，内架爬升；(c) 内架支撑，外架爬升；(d)模板就位

4．整体爬模施工

整体爬模施工工艺，是近几年在高层建筑施工中形成的一种爬模技术。其主要组成部分有内、外爬架和内、外模板。内爬架置于墙角，通过楼板孔洞，立在短横扁担上，并用穿墙螺栓传力于下层的混凝土墙体。外爬架传力于下层混凝土外墙体。内、外爬架与内、外模板相互依靠、交替爬升。整体爬模如图7.51所示。

目前，整体爬模施工工艺分为倒链提升整体爬模施工、电动整体爬模施工、液压整体爬模施工三种类型。

图7.51  整体爬模示意图

1—内爬架；2—内模板；3—固定插销；4—动力提升机构；5—混凝土墙体；6—穿墙螺栓；7—短横扁担；8—内爬架通道；9—顶架；10—横肋；11—缀板；12—垫板；13—外爬架；14—外模架

5．爬升模板质量要求

爬升模板组装应符合表7-4的规定。穿墙螺栓的紧固力矩应采用扭矩扳手检测，力矩为40～50N·m。

表7.4  爬升模板组装允许偏差

7.5.1  机械设备使用安全要求

建筑机械设备的使用，应符合《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33—2001）的规定。

1．附着式塔式起重机顶升接高与拆卸落塔时的安全要求

(1) 附着式塔式起重机顶升接高与拆卸落塔时，应注意不得在风速大于五级的情况下操作。

(2) 附着式塔式起重机顶升接高与拆卸落塔时，塔式起重机上部必须保持平衡（将平衡重和起重小车移动到指定位置），并禁止回转吊臂。

(3) 严格遵守顶升接高的操作规程，顶升完毕后，必须从上到下将所有连接螺栓重新紧固一遍。

(4) 塔式起重机顶升接高时，必须由专职检查人员进行全面安全技术检查，经认可合格后方可使用。

(5) 拆除附着杆系应与降落塔身同步进行。严禁先期拆卸附着杆，随后再逐节拆卸塔身节，以免骤刮大风造成塔身扭曲倒塌。

2．内爬式塔式起重机的爬升与拆除时的安全要求

(1) 内爬式塔式起重机爬升与拆除时，应注意不得在风速大于五级的情况进行爬升作业。

(2) 内爬式塔式起重机爬升与拆除时，必须使塔式起重机上部保持前后平衡并禁止转动起重臂。

(3) 在爬升过程中，如发觉有异常响声或出现故障，必须立即停机检查并加以排除。

(4) 完成爬升过程后，应立即用楔块将塔身嵌固在爬升孔中，并使导向装置顶紧塔身结构主弦杆，以使塔式起重机所受的扭矩、不平衡力矩和水平力，均传给楼板结构。

(5) 有关楼层结构，在爬升前均应进行支撑加固，楼板开孔四周应增加配筋，并提高混凝土强度等级；爬升后，塔式起重机下部的楼板开孔应及时封闭。

(6) 塔式起重机每次完成爬升作业后，必须经过周密的检查，经确认各部分无异常后，方可正式投入使用。

(7) 内爬塔式起重机的拆卸工作，处于高空作业，且需将解体后的各部件平稳地下放到地面。在拆卸、解体和下放到地面过程中，既要注意保证人身安全，又要防止建筑结构和立面装饰受到破坏。

7.5.2  高层建筑脚手架工程安全技术

1．悬挑脚手架的安全防护及管理 

(1) 悬挑脚手架在施工作业前除须有设计计算书外，还应有含具体搭设方法的施工方案。当设计施工荷载小于常规取值，即按三层作业、每层2kN/m2，或按二层作业、每层3kN/m2时，除应在安全技术交底中明确外，还必须在架体上挂上限载牌。

(2) 悬挑脚手架应实施分段验收，对支承结构必须实行专项验收。

(3) 架体除在施工层上下三步的外侧设置1.2m高的扶手栏杆和18cm高的挡脚板外，外侧还应用密目式安全网封闭。在架体进行高空组装作业时，除要求操作人员使用安全带外，还应有必要的防止人、物坠落的措施。

2．附着升降脚手架的施工安全要求

附着升降脚手架的加工制作、安装、使用、拆卸和管理等，应符合《建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定》(建[2000]230号)的规定。其施工安全要求如下：

(1) 使用前，应根据工程结构特点、施工环境、条件及施工要求编制“附着升降式脚手架专项施工组织设计”，并根据有关要求办理使用手续，备齐相关文件资料。

(2) 施工人员必须经过专业培训。

(3) 组装前，应根据专项施工组织设计要求，配备合格人员，明确岗位职责，并对有关施工人员进行安全技术交底。

(4) 附着升降脚手架所用各种材料、工具和设备应具有质量合格证、材质单等质量文件。使用前应按相关规定对其进行检验，不合格产品严禁投入使用。

(5) 附着升降脚手架在每次升降以及拆卸前应根据专项施工组织设计要求对施工人员进行安全技术交底。

(6) 整体式附着升降脚手架的控制中心应设专人负责操作，禁止其他人员操作。

(7) 附着升降脚手架在首层组装前应设置安装平台，安装平台应有保障施工人员安全的防护设施，安装平台的水平精度和承载能力应满足架体安装的要求。

3．悬吊式脚手架安全操作要求

(1) 吊篮使用中应严格遵守操作规程，确保安全。

(2) 严禁超载，不准在吊篮内进行焊接作业，5级风以上天气不得登吊篮操作。

(3) 吊篮停于某处施工时，必须锁紧安全锁，安全锁必须按规定日期进行检查和试验。

7.5.2  大模板施工安全技术

(1) 大模板的存放应满足自稳角（一般为20°～30°）的要求，并应面对面存放。长期存放的模板，应用拉杆连接稳固。没有支架或自稳角不足的大模板，要存放在专用的插放架上，或平卧堆放，不得靠在其他物体上，防止滑移倾倒。在楼层内存放大模板时，必须采取可靠的防倾倒措施。遇有大风天气，应将大模板与建筑物固定。

(2) 大模板必须有操作平台、上人梯道、防护栏杆等附属设施，如有损坏应及时补修。

(3) 大模板起吊前，应将吊装机械位置调整适当，稳起稳落，就位准确，严禁大幅度摆动。

(4) 大模板安装就位后，应及时用穿墙螺栓、花篮螺栓将全部模板连接成整体，防止倾倒。

(5) 全现浇大模板工程在安装外墙外侧模板时，必须确保三角挂架、平台或爬模提升架安装牢固。外侧模板安装后，应立即穿好销杆，紧固螺栓。安装外侧模板、提升架及三角挂架的操作人员必须挂好安全带。

(6) 模板安装就位后，要采取防止触电保护措施，将大模板串联起来，并同避雷网接通，防止漏电伤人。

(7) 大模板组装或拆除时，指挥和操作人员必须站在安全可靠的地方，防止意外伤人。

(8) 模板拆模起吊前，应检查所有穿墙螺栓是否全都拆除。在确无遗漏，模板与墙体完全脱离后，方准起吊。拆除外墙模板时，应先挂好吊钩，绷紧吊索，门、窗洞口模板拆除后，再行起吊。待起吊高度越过障碍物后，方准行车转臂。提升架及外模板拆除时，操作人员必须挂好安全带。

(9) 大模板拆除后，要加以临时固定，面对面放置，中间留出60cm宽的人行道，以便清理和涂刷脱模剂。

7.5.3  滑模施工安全技术

滑模施工工艺是一种使混凝土在动态下连续成型的快速施工方法。施工过程中，整个操作平台支承于一群靠低龄期混凝土稳固刚度较小的支承杆上，因而确保滑模施工安全是滑模施工工艺的一个重要问题。滑模施工除应遵守一般施工安全操作过程外，尚应遵守《液压滑动模板施工安全技术规程》（JGJ65—）的规定。

(1) 建筑物四周应划出安全禁区，其宽度一般应为建筑物高度的1/10。在禁区边缘设置安全标志。建筑物基底四周及运输通道上，必要时应搭建防护棚，以防高空坠物伤人。

(2) 操作平台应经常保持清洁。拆下的模板及钢筋头等，必须及时运到地面。

(3) 操作平台上的备用材料及设备，必须严格按照施工设计规定的位置和数量进行布置，不得随意变动。

(4) 操作平台四周（包括上辅助平台及吊脚手架），均应设置护栏或安全围网，栏杆高度不得低于1.2m。

(5) 操作平台的铺板接缝必须紧密，以防落物伤人。

(6) 必须设置供操作人员上下的可靠楼梯，不得用临时直梯代替。不便设楼梯时，应设置由专人管理的、安全可靠的上人装置（如附着式电梯或上人罐笼等）。

(7) 操作平台与卷扬机房、起重机司机室等处，必须建立通讯联络信号和必要的联络制度。

(8) 操作平台上应设避雷装置，并备有消防器材，以防高空失火。

(9) 夜间施工必须有足够的照明。平台的照明设施，应采用低压安全灯。滑模施工应备有不间断电源。

(10) 施工中如遇大雨及六级以上大风时，必须停止操作并采取停滑措施，保护好平台上下所有设备，以防损坏。

(11) 模板拆除应均衡对称地进行。对已拆除的模板构件，必须及时用起重机械运至地面，严禁任意抛下。

7.5.4  爬模施工安全技术 

不同组合和不同功能的爬升模板，其安全要求也不相同，因此应分别制订安全措施。一般应满足下列要求：

(1) 施工中所有的设备必须按照施工组织设计的要求配置。施工中要统一指挥，并要设置警戒区与通信设施，要作好原始记录。

(2) 爬模时操作人员站立的位置一定要安全，不准站在爬升件上，而应站在固定件上。

(3) 穿墙螺栓与建筑结构的紧固，是保证爬升模板安全的重要条件。一般每爬升一次应全数检查一次。

(4) 爬模的特点是，爬升时分块进行，爬升完毕固定后又连成整体。因此在爬升前必须拆尽相互间的连接件，使爬升时各单元能爬升。爬升完毕应及时安装好连接件，保证爬升模板固定后的整体性。

(5) 大模板爬升或支架爬升时拆除穿墙螺栓都是在脚手架上或爬架上进行的，因此必须设置围护设施。拆下的穿墙螺栓要及时放入专用箱，严禁随手乱放。

(6) 爬升中吊点的位置和固定爬升设备的位置不得随意更动。固定的方式和方法也必须安全可靠，操作方便。

(7) 作业中出现障碍时，应立即查清原因，在排除障碍后方可继续作业。

(8) 脚手架上不应堆放材料，脚手架上的垃圾要及时清除。如临时堆放少量材料或机具，必须及时取走，且不得超过设计荷载的规定。

(9) 倒链的链轮盘、倒卡和链条等，如有扭曲或变形，应停止使用。操作时不准站在倒链正下方。如重物需要在空间停留较长时间时，要将小链拴在大链上，以免滑移。

7.6工程实践案例：

【案例7.6.1】高层混凝土主体结构滑模施工

1．工程概况

武汉国际贸易中心主楼平面呈纺锤型，标准层结构平面图如图7.52所示。主体结构内筒及四角为剪力墙，外筒为框架现浇钢筋混凝土结构。水平结构为无粘结预应力密肋梁楼板，梁宽200mm、梁高500～650mm、间距800～850mm。每层密肋梁数量为144根。该工程地下2层，地上53层，建筑物高度为212m，总面积125000 m2，标准层建筑面积2300 m2。

图7.52  标准层结构平面图

标准层建筑长度为63m，中部宽度为37m，两端宽度为32m，四角为圆弧形。层高首层为5.4m，2～4层为4.9m，5层为5.7m，6层5.4m，7～51层为3.5m，52层为4.9m，53层为6.9m。

内筒剪力墙厚由650mm变4次截面至300mm；框架梁柱宽由1350mm变4次截面至550mm。混凝土强度等级：11层以下为C55，12～20层C50，24～35层为C45，36层以上为C40。标准层（以第7层为例）混凝土为1495 m3。

2．主体结构滑模施工

自±0.000开始，主体结构（墙、柱、梁）采用“逐层空滑楼板并进”（即滑一浇一）整体滑模工艺施工。

滑模的模板面积（包括插板）共3600 m2，模板总长度为4000m。模板采用围圈与模板合一的大型化钢模板，标准模板高度为900mm和1200mm，宽度为900、1200、1500、1800、2100、2400mm，宽度不足部分采用非标准调整模板或拼条。外墙模板由于无粘结预应力筋同其交叉，被分割成600mm宽一块，包括200mm宽的插板在内，中距800mm。滑模施工时，将模板和围圈、活动支腿组成为模板空间结构，既可固定又可调节，保证了外形尺寸的准确。

滑模总荷载20000kN，采用886台QYD-60型楔块式千斤顶。每台千斤顶额定起重量6t，工作起重量3t，实际每台千斤顶的平均起重量为2.26t。

液压系统采用分区、分组并联环形油路，4台HY-72型液压控制台，分10个区形成同步增压系统，每个区的环形油路至控制台的主长度相等。

支承杆采用φ48×3.5钢管。在剪力墙与框架梁、柱部位，支承杆设在结构体内（为埋入式）；在密肋梁与斜梁部位，支承杆设在结构体外（为工具式），体内、体外同时整体滑升。该工程埋入式支承杆占1/3，工具式支承杆占2/3。工具式支承杆之间采用钢管扣件进行加固。

工具式支承杆配备3层长度，即穿过3层楼板后，底部悬空。在工具式支承杆穿过楼板位置处，用脚手架钢管扣件将支承杆卡紧在楼板面上，使支承杆承受的荷载通过扣件及传力钢板和槽钢传递到三层已浇筑的密肋梁板上。

梁底模采用早拆支撑体系，当梁混凝土达到一定强度后，留下支撑，其余模板可提前拆除。

根据提升架所在的不同部位，分别设置固定提升架、收分提升架和单柱提升架等，所有提升架均采用“Π”形架，并同模板直接连接，通过活动支腿可调节模板的倾斜度和混凝土的截面尺寸。

垂直运输采用2台起重力矩为1250kN·m塔式起重机及2台混凝土输送泵。混凝土浇筑采用2台内爬折臂式混凝土布料机，可使每个混凝土浇筑层的施工时间缩短1/3～1/2，而且布料均匀。混凝土布料机布置如图7.53所示。

图7.53  滑模混凝土布料机布置

武汉国贸中心工程，不仅建筑高度、每层滑模面积、滑模施工难度等均为当前我国高层建筑滑模之最，而且在滑模施工中，综合、创新地采用了我国近年来多项滑模新技术成果，其中包括：

(1) 大吨位千斤顶（6t）和φ48×3.5支承杆体内与体外滑升及体外采用工具式支承杆；

(2) 采用工业电视、激光与微机相结合，实现施工精度监测；

(3) 大面积密肋梁板和墙、柱采用“逐层空滑楼板并进”整体滑模施工工艺；

(4) 高强度等级的混凝土（C45～C55）滑模施工；

(5) 垂直泵送和水平机械布料，提高了混凝土施工的机械化水平；

(6) 无粘结预应力钢绞线与滑模同步施工等。

该工程每层结构施工周期，非标准层7d，标准层5d。

【案例7.6.2】塔吊基础计算

某厂生产的5015液压自升式塔吊，生产厂家提供的资料基本数据见图

图5.9　塔机稳定性计算简图

1.基础所承受的荷载的计算、分析

塔吊附墙装置只承担风荷载等水平荷载及弯矩、扭矩，不承担自重等坚向荷载，将塔身、附墙简化为多跨连续梁受力模型，通过受力分析、可以得出结论：塔吊在高度状态下，所承受的风载等水平荷载及各种弯矩、扭矩对底座即对基础产生的荷载最大；安装附墙装置以后，各种水平荷载及弯矩、扭矩等主要由附墙承担。塔吊上升到最大高度以后，对基础的荷载与高度相比仅多了标准节的重量，而其所传的风荷载要小得多。

故下面荷载取值均以高度状态计算，分工作状态和非工作状态两种工况分别进行受力分析；

a.工作状态   

1)自重

基础尺寸初步选为4.8×4.8×1.2

基础自重=4.8×4.8×1.2×24=6

塔吊高度(49.5)满载8t时的自重:=530

2)风荷载产生的倾覆弯矩

 ==1.3×250×1.15×0.675=252

－风力系数，取值1.3

－计算工作风压值,验算整体抗倾覆稳定性时取0.250

－塔身前片结构迎风面积

－塔身后片结构迎风面积

=0.422×1.6=0.675

   －塔前后片结构充实率，考虑安全网等面积，取为0.422，1.6m为塔身宽度。

－两片绗架前片对后片的挡风系数，取0.15

==252×49.5=12480=12.5

= ===309

为高度状态下，从基础到塔吊顶的高度，取49.5m

3) 满载时塔机产生的倾覆弯矩

最大工作工况时塔机自身产生的倾覆弯矩为，向前弯矩为正，向后弯矩为负：

大臂自重向前弯矩：=×56.8×25=1.1×56.8×25=1420

最大起重荷载产生的向前弯矩：

=×80×11.6=1.3×80×11.6=1206

小车位于上述位置时向前弯矩：=×7×11.8=1.0×7×11.8=83

平衡臂向后弯矩：=-×32.4×(6.5+1.6) = －1.0×32.4×8.1=－262

平衡重向后弯矩：

=×74.6×(13.5+1.6) = －1.0×74.6×15.1=－1126  

说明：塔机最大起重力矩一般情况下应当将最大起重量与相应最大幅度的乘积和臂端最大幅度与相应起重量的乘积作比较，取两者中的较大值。本例中，是根据塔机的起重性能曲线表查出来的最大起重力矩，是最大起生量与其相应幅度的乘积。

－自重冲击系数1.0~1.1，有利时1.0，无利时1.1

－起重荷载动载系数1.3

=1420+1206-83-262-1126=1321

4)工作状态下的最大弯矩

故工作状态下的最大弯矩为：=309+1321=1630

5)扭矩

起重臂回转启动、刹车或大风吹来时产生的扭矩：

按一般构造要求，塔吊基础平面尺寸一般在4×4m以上，砼为C20以上，基础的开裂扭矩

To=0.70=0.70×1/3××

  =1/4To=1/4×0.70×1/3××=4100

一般塔吊底座所受的扭矩在1000以内，远小于1/4开裂扭矩，故设计中可不考虑扭矩的作用。

b.非工作状态

(1)自重

减少8T最大起生量,=450

(2)风荷载

非工作状态时风荷载应按暴风风压取值，深圳地区取为：=

=1.2×1.3×1300×1.15×0.675=1574

==1574×49.5=77.9

= =0.5×77.9×49.5=1928

按GT/T13752-92规定，非工作工况下，风荷载是从平衡臂吹向起重臂，即向前弯矩。

(3)非工作倾覆弯矩

塔吊本身向前弯矩，与工作状态相比，少了最大起重荷载弯矩及小车位于该处的弯矩

=--=1420-262-1126=32

=+=1928+32=1960＞=1960

C.基础受力

综合以上分析、计算，可知塔吊在非工作状态时对基础传递的荷载最大。基础受力为：

(1)坚向荷载：

=+=450+6=1114

(2)水平风荷载：

==1574×49.5=77.9

水平风荷载及非工作时塔吊本身对基础产生的弯矩:=1960

则天然地基或桩基所受弯矩为：

=+=1960+77.9×1.2=2053

2.塔吊基础设计计算

a.基础尺寸

初步确定基础尺寸为4.8×4.8×1.2

b.基础抗冲切验算

因底面积小，大，小，不可能发生冲切破坏，一般塔吊基础抗冲强度是冲切强度的4倍以上,验算过程从略。

c.基础抗倾覆验算

不能满足抗倾覆要求，故适当扩大基础平面尺寸

==1.84＞=1.6

不能满足抗倾覆要求，故应适当扩大基础平面尺寸，现取5.6×5.6×1.2m

=5.6×5.6×1.2×24=903

==1.52＞=1.87,满足要求

d.地基承载力的验算

设地基容许承载力[]=200

==126＜[]=200,满足要求．

上式中，－地面反力的合力至基础倾覆边的距离

＝1/2b－e＝2.8-2053/1353=1.28m

e.基础配筋计算

设基础砼,=11,=1130,=

图5.10　地基承载力计算简图

因为e <1/3b,地基有一半以上面积承担基础传递的压力，见图；受压宽度为3＝3×1280=3840mm；

基础所受弯矩为塔身以外(1-1剖面)地基所受压力的反力对基础产生的弯矩。

=1840/3840×=0.4=60kpa

    =1/2(+)×2×5.6×1/2×2=1042

=/(0.9)=1042×/(0.9×310×1130)=2990

选用,=3730双向通长配筋

上述配钢筋可以知：塔吊基础的配筋率较低

7.7本章学习小结

本章主要讲述了高层建筑主体结构施工特点、施工用机械设备、主体结构施工方法和施工安全技术等内容。

1．高层建筑及其施工特点

高层建筑按结构材料分，有钢筋混凝土结构、钢结构、钢-混凝土组合结构和混合结构等；按结构体系分，有框架结构体系、框架-剪力墙结构体系、剪力墙结构体系、框肢剪力墙结构体系、框架-筒体结构体系和筒体结构体系等。高层混凝土结构一般采用现浇混凝土楼盖结构；高层钢结构通常采用压型钢板组合楼盖结构。

高层建筑的施工特点是：工程量大，造价高；工期长、季节性施工不可避免；高空作业突出；基础工程施工难度大；施工用地紧张；主体结构施工技术复杂；装饰、防水、设备要求较高；工程项目多，工种多，涉及单位多，管理复杂；层数多、工作面大，需进行平行流水立体交叉作业。

2．高层建筑主体结构施工用机械设备

我国高层建筑主体结构施工常用的机械设备有：塔式起重机、施工电梯和混凝土泵送设备等。

塔式起重机是目前高层建筑施工的重要垂直运输设备，主要有轨道式塔式起重机、附着式塔式起重机和内爬式塔式起重机，其中尤以附着式塔式起重机和内爬式塔式起重机应用最为广泛。施工电梯是高层建筑施工不可缺少的关键设备之一，分为齿轮齿条驱动电梯和绳轮驱动电梯两类。

在高层建筑主体结构施工中，采用混凝土泵送技术，极大地提高了混凝土施工的机械化水平。泵送混凝土施工时，采用的主要设备有混凝土泵和布料杆。混凝土泵按移动方式不同，分为固定式、牵引式和汽车式三种；按驱动方式分为挤压式混凝土泵和柱塞式混凝土泵。目前液压柱塞式混凝土泵采用较多。布料杆是完成混凝土输送、布料、摊铺及浇筑混凝土入模的最佳机械。混凝土布料杆按构造可分为汽车布料杆、移置式布料杆、固定式布料杆和起重布料两用机。

3．高层建筑脚手架工程

高层建筑施工用外脚手架主要有悬挑式脚手架、附着升降式脚手架、悬吊式脚手架等。

悬挑式外脚手架，是利用建筑结构外边缘向外伸出的悬挑结构来支承外脚手架，将脚手架的荷载全部或部分传递给建筑结构。悬挑脚手架的关键是悬桃支承结构，它必须有足够的强度、刚度和稳定性，并能将脚手架的荷载传递给建筑结构。

附着升降式脚手架，是指仅需搭设一定高度并附着于工程结构上，依靠自身的升降设备和装置，随工程结构施工逐层爬升，并能实现下降作业的外脚手架。这种脚手架适用于现浇钢筋混凝土结构的高层建筑。

悬吊式脚手架是由结构顶层伸出挑梁，挑梁的一端与建筑结构连接固定，另一端通过滑轮和钢丝绳悬挂吊篮。

4．高层建筑主体结构施工

我国高层建筑在相当长的时期内是以钢筋混凝土结构为主，而高层钢筋混凝土主体结构施工最为关键的是混凝土的成型。高层混凝土主体结构施工中，模板技术主要有用于浇筑大空间水平构件的台模、密肋楼盖模壳，及用于浇筑竖向构件的大模板、滑动模板、爬升模板等。

台模亦称飞模，是一种由平台板、梁、支架、支撑、调节支腿及配件组成的工具式模板，分为立柱式、桁架式、悬架式三类。

大模板施工技术，是采用工具式大型模板，配以相应的起重吊装机械，以工业化生产方式在施工现场浇筑混凝土墙体的一种成套模板技术。大模板由板面系统、支撑系统、操作平台和附件组成。大模板按构造外形分有平模、小角模、大角模、筒形模等。内浇外板大模板工程的施工程序是：抄平放线→敷设钢筋→支设门、窗洞口模板→安装大模板→安装外墙板→浇筑混凝土→拆模、修整混凝土墙面、养护→安装预制楼板→浇筑圈梁、板缝→内外墙面装修。

滑模（即液压滑动模板）施工技术，是利用一套1m多高的模板及液压提升设备，按照工程设计的平面尺寸组成滑模装置，连续不断地进行竖向现浇混凝土构件施工的一种成套模板技术。滑模装置主要由模板系统、操作平台系统、液压提升系统及施工精度控制系统等部分组成。模板滑升分为初升、正常滑升和末升三个阶段。滑模施工中，楼板结构的施工方法主要有逐层空滑楼板并进法、先滑墙体楼板跟进法和先滑墙体楼板降模法等。

爬升模板简称爬模，是综合大模板与滑模工艺特点形成的一种成套模板技术，具有大模板和滑模的共同优点。爬模施工工艺分为模板与爬架互爬、爬架与爬架互爬、模板与模板互爬及整体爬模等类型。

5．高层建筑施工安全技术

高层建筑施工安全技术，主要有机械设备与脚手架使用安全要求，以及大模板、滑模、爬模施工安全技术等。

    7.8复习思考题

1．高层建筑按结构材料分为哪几种？主要结构体系有哪些？

2．高层建筑的施工特点是什么？

3．高层建筑主体结构施工常用的机械设备有哪几种？

4．简述附着式塔式起重机顶升接高的步骤。

5．简述内爬式塔式起重机的爬升步骤。

6．塔式起重机如何选用？

7．混凝土泵按移动方式分为哪几种？按驱动方式分为哪几种？

8．混凝土布料杆的作用是什么？按构造形式分为哪几种？

9．混凝土输送管的布置应注意些什么？

10．悬挑式脚手架的悬挑支承结构主要有哪两种形式？简述悬挑式脚手架的构造及搭设要点。

11．附着升降脚手架按爬升构造方式分为哪几类？由哪几部分组成？

12．什么是台模？主要分为哪几类？

13．什么是大模板施工技术？大模板主要由哪几部分组成？

14．简述大模板安装施工要点。

15．什么滑模施工技术？滑模装置主要由哪几部分组成？

16．模板滑升分为哪几个阶段？滑模施工中楼板结构的施工方法有哪些？

17．爬模施工工艺分为哪几种类型？简述模板与爬架互爬工艺。

18．简述附着式塔式起重机顶升接高与拆卸落塔时的安全要求。