序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇高層公寓建筑設(shè)計，期待它們能激發(fā)您的靈感。

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【關(guān)鍵詞】高層建筑；轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)設(shè)計

伴隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，各類高層建筑如雨后春筍般應(yīng)運而生，經(jīng)濟和社會發(fā)展的需求直接推動了我國高層建筑發(fā)展的多元化和多功能化。轉(zhuǎn)換層的引入解決了傳統(tǒng)高層建筑所有的不足，因此探討轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)具有積極的現(xiàn)實意義。

1 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的定義和必要性探析

所為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，根據(jù)百度百科的解釋，是指建筑物某層的上部與下部因平面使用功能不同，該樓層上部與下部采用不同結(jié)構(gòu)類型，并通過該樓層進行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，則該樓層稱為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。

現(xiàn)代化的高層建筑不斷地向多功能和綜合型方向發(fā)展著，很多高層建筑在頂部設(shè)置作為住宅和賓館等；在中間部分用作辦公區(qū)，而下層一般作為商場和餐館及其他各種休閑娛樂場所，這根據(jù)專業(yè)術(shù)語，可以按照建筑物的使用功能來解釋。通常在建筑的設(shè)計當(dāng)中，一般而言都將大柱網(wǎng)的購物商廈、餐廳和娛樂設(shè)施等設(shè)置于多功能綜合性的高層建筑的下面部分，而將較小的柱網(wǎng)、較小規(guī)格的住宅、公寓、辦公功能的建筑設(shè)置于中層和上層部分。

為了實現(xiàn)這種要求的結(jié)構(gòu)布置，因此決定了現(xiàn)代化的多功能高層建筑結(jié)構(gòu)體系的特點。由于不同建筑的使用功能所要求不同的空間劃分布置，與此相對應(yīng)的，就是要求不同的結(jié)構(gòu)形式，怎么樣來將它們之間通過合理地轉(zhuǎn)換過渡，沿著豎向組合在一起，這就成為現(xiàn)代化的多功能高層建筑結(jié)構(gòu)體系的關(guān)鍵設(shè)計和施工技術(shù)之所在。這對現(xiàn)代化的高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了新的挑戰(zhàn)和要求，需要通過設(shè)置一種被稱之為“轉(zhuǎn)換層”的結(jié)構(gòu)形式，來幫助完成不同結(jié)構(gòu)形式之間的轉(zhuǎn)換，通俗點來說，就是上下兩部分的結(jié)構(gòu)不一樣，按照傳統(tǒng)的建筑設(shè)計，沒辦法很好的契合，安全性也受到巨大的挑戰(zhàn)，因此必須在結(jié)構(gòu)上設(shè)置一個轉(zhuǎn)換層來“承上啟下”。

根據(jù)專業(yè)性的解釋，結(jié)構(gòu)上的轉(zhuǎn)換層，主要是指在整個建筑結(jié)構(gòu)體系中，合理解決豎向結(jié)構(gòu)的突變性轉(zhuǎn)化和平面的連續(xù)性變化的結(jié)構(gòu)單元體系。它在主要滿足結(jié)構(gòu)安全功能要求的同時，在大多數(shù)情況下還能幫助解決一些特殊建筑技術(shù)性的功能要求，比如，可以在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層空間里面布置管道、設(shè)備等等，這樣也能很好地將空間充分利用起來。

2 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的功能及其結(jié)構(gòu)設(shè)計分類

1.結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的功能

（1）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代高層建筑之中，適應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展的需要，使建筑在空間的利用率上得到了很大的提升。高層建筑的空間一般而言都是固定的，而面對現(xiàn)代建筑多功能化的要求顯然需要突變求改革，所以，建筑設(shè)計者們在有限的空間中引入合適的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，這既能增加高層建筑剪力墻的間距，同時也使得高層建筑的框架柱更好地來適應(yīng)現(xiàn)代化建筑的設(shè)計要求。

（2）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的存在為多功能的高層建筑提供了更多更開闊的出入口。現(xiàn)代高層建筑功能的擴大化，對建筑的各項要求也隨之提升，出入口就是重要的一個方面。而傳統(tǒng)的高層建筑所設(shè)計的出入口并不能很好地滿足社會快速發(fā)展的需要，所以，現(xiàn)代化的高層建筑需要增加更加寬廣的出入口來更好地適應(yīng)發(fā)展。二結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的存在可以改變柱距來形成更寬廣的出入口。

2.結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的分類

主要介紹以下四種比較普遍的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層形式，通過這幾種形式來實現(xiàn)高層建筑上、下結(jié)構(gòu)形式與柱網(wǎng)的變化：

（1）力梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)一般適合于高層建筑的負荷比較大、跨度比較長、層數(shù)也比較多的建筑之中。優(yōu)點是受力明確、設(shè)計大方簡單、而且施工相對比較方便，是目前在高層建筑之中應(yīng)用最為廣泛的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)之一。

（2）箱形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層：該結(jié)構(gòu)設(shè)計通過一個整層的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)現(xiàn)代化高層建筑中上下不同結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)換，使得高層建筑的整體結(jié)構(gòu)尺度變大，從而提高了整體對外界的抗承受能力。

（3）斜柱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)：此種結(jié)構(gòu)主要運用于高層建筑底部空間大且柱距比較大的建筑中。現(xiàn)代化的高層建筑的設(shè)計者和施工人員利用桁架和斜柱轉(zhuǎn)換層來進行高層建筑面積的擴大，并且還能更好地設(shè)置通道和門窗等，充分利用轉(zhuǎn)換層的建筑空間。

（4）板式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層：當(dāng)不便采用梁式轉(zhuǎn)換層時，可以選擇采用板式轉(zhuǎn)換層。這種板的厚度一般比較大，形成厚板式轉(zhuǎn)換層。

3 轉(zhuǎn)換層的工程設(shè)計

1.對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式的選擇

主要考慮從受力方式、經(jīng)濟上的考量以及建筑的抗震性等方面進行綜合的考量。

2.對轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比的合理取值

控制剪切剛度比是為了避免高層建筑豎向剛度相差太過于懸殊。保證轉(zhuǎn)換層下部整體結(jié)構(gòu)有合適的剛度、強度和抗震能力，盡量強化轉(zhuǎn)換層下部主體結(jié)構(gòu)，弱化上部結(jié)構(gòu)的剛度。

4 轉(zhuǎn)換層施工存在的問題及解決措施

1.施工中存在的問題

（1）在施工中大量使用支撐材料，大大增加了施工的成本開支。轉(zhuǎn)換層的空間尺寸大而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在施工中難度大且支撐體系復(fù)雜，按照常規(guī)的混凝土澆筑，使得支撐材料的使用量過大，增加施工成本。

（2）轉(zhuǎn)換成層本身的自重對下部結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生了不容忽視的影響。轉(zhuǎn)換層的自重和支撐體系的重量都要由下部的結(jié)構(gòu)來承擔(dān)，這對下部結(jié)構(gòu)而言會產(chǎn)生不利的影響。

（3）在施工中混凝土的特性，容易造成裂縫；而且鋼筋安裝的正確性和骨架的穩(wěn)定性也是格外容易出現(xiàn)問題的方面。

2.解決措施

（1）合理有效地布置支撐體系。在布置轉(zhuǎn)換層支撐體系的時候，務(wù)必要結(jié)合高層建筑下部的結(jié)構(gòu)特點，使用懸空的支撐體系，靈活設(shè)置，在最大程度上減少直接作用于下部的重量。

（2）采用分層澆筑混凝土的方式。在澆筑混凝土?xí)r使用分層的方法，將前期澆筑的部分作為載體來為支撐體系減少荷載。

（3）提高鋼筋和下料等的處理水平，同時提高混凝土澆筑操作的規(guī)范性，切實提高澆筑的質(zhì)量。

5 總結(jié)

現(xiàn)代化的高層建筑是必然趨勢，但是高層建筑的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工技術(shù)難度比較大，其結(jié)構(gòu)的整體性要求也比較高，施工過程十分復(fù)雜，在實際運用中也是困難重重。所以，從轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工中去探討如何保障質(zhì)量，保障施工效果，對我國現(xiàn)代化的高層建筑的發(fā)展有著重要的意義。

參考文獻

[1]董堃，孫穎.高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)實用設(shè)計方法探討[J].工業(yè)建筑，2009，（S1）

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關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計；節(jié)能理念；綠色 ；高層辦公建筑

中圖分類號：TE08 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

1高層建筑節(jié)能理念概述

在2 0世紀(jì)，由美國生物學(xué)家蕾切爾·卡遜出版的《寂靜的春天》—書被認為是環(huán)境生態(tài)學(xué)的標(biāo)志性起點。1972年6月第一屆聯(lián)合國人類環(huán)境會議提出的《人類環(huán)境宣言》標(biāo)志著環(huán)境保護事業(yè)正式引起了各國政府的重視。環(huán)保追求環(huán)境各個環(huán)節(jié)的可持續(xù)發(fā)展，其涉及范圍十分廣泛。建筑節(jié)能即是通過建筑護材質(zhì)的加強、節(jié)電用電設(shè)備的選用等設(shè)計，最大限度地減少對地球資源和環(huán)境的負荷和影響， 利用已有資源，達到節(jié)約能耗、保護環(huán)境的目的。2005年7月，《 公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》正式實施，邁出了我國建筑設(shè)計節(jié)能化的關(guān)鍵一步。目前，新的建筑以符合自然生態(tài)系統(tǒng)規(guī)律并與之和諧共生為前提，充分利用客觀生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境資源，集成適宜的建筑功能與技術(shù)系統(tǒng)，基本具備了資源消耗量最小化、使用效率最大化、對生態(tài)系統(tǒng)擾動最小化的可持續(xù)、可再生、可自循環(huán)的能力。因此，建筑節(jié)能設(shè)計可以初步緩解建筑和環(huán)境的緊張關(guān)系，但如何使其改善、互惠仍然任重道遠。

2 高層辦公建筑節(jié)能和環(huán)保

目前大多數(shù)建筑設(shè)計中關(guān)于環(huán)保的內(nèi)容主要體現(xiàn)在建筑的節(jié)能計算和設(shè)計上，簡單地通過維護結(jié)構(gòu)的材料增強來達到控制能耗的目的。但筆者在一些設(shè)計工程實踐中發(fā)現(xiàn)，除此以外或是在此基礎(chǔ)上， 還能夠通過細節(jié)的推敲和組合“非能耗地”創(chuàng)造健康、舒適的生活環(huán)境，達到與周圍自然環(huán)境相融合。

2.1外窗開啟扇的設(shè)計

節(jié)能設(shè)計關(guān)注點通常在保溫材料的應(yīng)用上，對外窗開啟扇問題并未嚴格要求。這有幾個問題：

2.1.1開啟扇的計算

玻璃幕墻常用的懸窗根據(jù)幕墻規(guī)范3 0°的開啟角度，只有相當(dāng)于窗扇四分之一的有效開啟面積，而推拉窗也只能算一半。作為開啟效率最高的平開窗，因為窗扇密閉性好于推拉窗，近年來重新推廣使用。平開窗之前最為擔(dān)心的高層安全問題，主要解決方式是將外開啟改為內(nèi)開啟同時解決了窗扇擦洗的問題。

2.1.2開啟扇的位置

即使在溫度適宜的季節(jié)，為了阻斷噪音和大風(fēng)全面開啟的時候并不多。要兼顧抗噪和通風(fēng)，減噪紗窗是一種做法，設(shè)置外遮陽百頁在遮陽的同時 噪效果也不錯。另外，可以通過總平面的綠化和裝飾墻板來吸納阻隔噪音。單側(cè)設(shè)置門窗的房間，比如體育場看臺下方的房間，因為不能對流，通風(fēng)主要來自門窗之間的流通，包括上下和左右，尤其是上下方向效果更為理想。合理的設(shè)置是在墻體的下部和上部均設(shè)置開啟扇，形成同一窗體的自對流。高窗通過窗頂遮陽板的設(shè)置，兼顧擋雨遮陽；低窗加設(shè)金屬百頁，一則防護，二則導(dǎo)流。兩窗因此均可常開。

2.2外墻保溫

建筑節(jié)能設(shè)計的主要手段是護的選材和構(gòu)造。較之用于普通燒結(jié)磚，加氣混凝土砌塊具有自保溫的優(yōu)良特性，更為符合環(huán)保的要求。在設(shè)計中蒸壓型加氣混凝土砌塊一直作為內(nèi)墻砌體使用，其在施工效率、滲水性和節(jié)約砌筑砂漿等方而都具有優(yōu)勢，只要施工適當(dāng)， 就能獲得較好的效果。在南方濕度較大的地區(qū)加氣塊的施工更容易獲得保障，因此使用也更為普遍。如果采用導(dǎo)熱系數(shù)理想的加氣塊，甚至可以不用附加保溫層即可達到外墻傳熱系數(shù)的要求。

2.3屋面綠化

建筑的綠化設(shè)計可以空間化：花池、花盆、墻面、屋面。屋面的輕質(zhì)綠化系統(tǒng)已經(jīng)很成熟。建筑專業(yè)主要是在設(shè)計過程中向結(jié)構(gòu)專業(yè)提供相應(yīng)的構(gòu)造做法和荷載指標(biāo)，并為屋面綠化的排水做好防水、排水設(shè)計。但墻面綠化由于綠化的生長周期、花池的設(shè)置和墻面材料的選用等較多不確定因素運用較少，可利用總平面對綠化指標(biāo)進行補充，包括：停車場采用植草磚、除了采用灌木分隔區(qū)間以外，以車位為單位種植喬木。由此出現(xiàn)的環(huán)形停車場的設(shè)計．其出發(fā)點即在于停車位對綠化資源的充分共享。但綠化充分的環(huán)形停車場需要直徑不小于20 m的平面位置，對于占地開闊的園區(qū)建筑較為適宜。以地下停車為主的城區(qū)建筑，包含道路、硬質(zhì)鋪地、草地、喬木的地下室屋面系統(tǒng)需要解決更復(fù)雜的標(biāo)高和防水、排水問題。

2.4墻板隔聲

隔聲不僅是建筑與外界的分隔，還有房間之間的隔聲要求。對于大多數(shù)采用砌體材料作為隔墻的建筑隔聲和防火都能自然達標(biāo)。主要問題是采用輕質(zhì)墻體進行分隔的建筑，設(shè)計時往往在強度和防火陛能上提出要求而忽略了隔聲量的要求。使用此類輕質(zhì)墻較多的建筑包括醫(yī)療、旅館和辦公建筑。醫(yī)療建筑、旅館客房之間的隔聲量要求是4 0 d B~4 5 d B，一般夾芯板能夠達到的指標(biāo)是45dB左右，基本上可以滿足。但酒店式公寓應(yīng)按照旅館和住宅的較高標(biāo)準(zhǔn)來要求。應(yīng)該采用4 5 d B~5 0 d B的標(biāo)準(zhǔn)。這一點需要在設(shè)計中專門指出，以加強板材或是構(gòu)造措施來滿足居住的舒適要求。居住建筑需要強調(diào)的隔聲部位，一是外墻窗，目前大量使 用的是中空玻璃，節(jié)能與隔聲兼得。有一種新產(chǎn)品真空隔音窗，玻璃間的真空間隙只有 0.5 m～0.8m，節(jié)能隔聲均優(yōu)于前者。另—個減噪部位是電梯井道的墻身和柵房，主要采用專用的電梯井道隔聲板等。需要強調(diào)的是，在緊湊的交通核尺寸中常常忽略了隔聲構(gòu)造的附加厚度，應(yīng)該加寬50 r am100 mm進行設(shè)計。

2.5太陽能

太陽能用在屋面，除了直接架設(shè)，還可以用在玻璃采光頂、墻面上。太陽能板的裝設(shè)可能與屋面其它設(shè)備、疏散通道、綠化和其它功能要求產(chǎn)生沖突。深圳建科大廈是可再生能源利用的示范工程項目，它的屋面仍設(shè)置了綠化和休閑系統(tǒng)，架高的太陽能板提供了近似于屋架和隔板的效果，也對立面形態(tài)造成了直接影響。太陽能采光板和太陽能集熱保溫墻板等材料的應(yīng)用還在實踐中摸索。有一種新型的太陽能建材板于2007年投入生產(chǎn)，它將接收的太陽輻射轉(zhuǎn)化為熱帶供建筑物供暖、制冷及生活熱水使用，并且可以集中裝配，也是對資源的一種優(yōu)化組合除了太陽能板的安放，建筑設(shè)計還需要設(shè)置能源轉(zhuǎn)換設(shè)備和機房。

2.6節(jié)水

2.6.1中水系統(tǒng)的建立

主要包括雨水及污水收集、存貯、處理、冷卻、再利用幾個步驟。相對應(yīng)的設(shè)計內(nèi)容通常包括雨水系統(tǒng)、車道、花池、水池等。雨水收集的相關(guān)設(shè)計主要包括屋面及地面雨水口和管溝的系統(tǒng)化。最重要的水質(zhì)處理步驟，可以利用花池進行沉淀和過濾；利用地下室車庫坡道的下部空間進行雨水存貯；通過景觀水池提供中水冷卻的過程。

2.6.2水質(zhì)的維護

目前，園區(qū)的水質(zhì)景觀常采用硬質(zhì)池來圍合成形，好處是干濕分明，圖案有設(shè)計感。缺點是水質(zhì)易腐化，既浪費水資源又惡化環(huán)境。自然土質(zhì)的地面，應(yīng)該首選采用疊石之類的手法形成水岸，盡量維護水體的原生態(tài)和自然流通。地下室上面和室內(nèi)的水景除了水循環(huán)系統(tǒng)以外，還應(yīng)該做好防潮層，阻斷水汽向建筑物其它部分滲透， 同時周邊的墻面、地面選用潮濕環(huán)境的構(gòu)造做法，以應(yīng)付可能的霉變。此外，為了提高水質(zhì)的穩(wěn)定性，投放做生物菌種進行生態(tài)水處理，配置放養(yǎng)各種水生動植物是形成優(yōu)質(zhì)水景的較好手段，建筑則可以通過開窗以疏散濕氣、遮陽以減少藻類繁殖等等。

3結(jié)語

節(jié)能是最有效的環(huán)保，雖然環(huán)保涵義豐富，涉及面廣泛，歸根結(jié)底節(jié)能，是其起源和結(jié)果，也是環(huán)保最首要的手段。先進的建筑，一方面通過節(jié)能材料、節(jié)能設(shè)備、節(jié)能器具的應(yīng)用，大大降低電力和水的消耗；另一方而，在適應(yīng)和利用自然環(huán)境的同時，考慮獲得舒適的室內(nèi)環(huán)境。前者通過技術(shù)，后者多指方法，綜合已完成的稱之為綠色建筑，即具有節(jié)能筋骨、環(huán)保形態(tài)和健康本質(zhì)的建筑。因此，筆者認為，建筑設(shè)計過程中的環(huán)保應(yīng)該是基于節(jié)能設(shè)計的參數(shù)和規(guī)范追求具有綠色特質(zhì)的設(shè)計和成果，是安全、健康、宜居的建筑設(shè)計。

參考文獻 ：

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關(guān)鍵詞：高層建筑；轉(zhuǎn)換層；設(shè)計施工；研究對策

高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工階段對整棟樓層起著至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，所以，控制好高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在設(shè)計時的注意事項與施工中常出現(xiàn)的問題，及時提出措施加以解決就顯得尤為重要。

1、高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)簡析

為滿足高層建筑結(jié)構(gòu)將上部布置小空間，剛度大的剪力墻，下部布置大空間、剛度小的框架柱而專門在樓層攔腰一層設(shè)置的一種轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件。一般隨建筑結(jié)構(gòu)的多樣性呈現(xiàn)多種形式，有的是非曲直轉(zhuǎn)換板形式，實心的厚板結(jié)構(gòu)，里面不能住人；有的是轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)，可以安裝設(shè)備或住人，其高度限定在2.2m以下，以減少占用規(guī)劃指標(biāo)。

轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式，一般分為：斜桿桁架式、梁式、空腹桁架式、箱形和板式。其中較為常用的結(jié)構(gòu)形式為梁―柱體系。其主要特點表現(xiàn)在，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受巨大的豎向荷載內(nèi)力很大；跨度通常是上部結(jié)構(gòu)跨度的數(shù)倍；連續(xù)施工強度大、過程復(fù)雜；其結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計與常規(guī)結(jié)構(gòu)不同.。

2、高層建筑轉(zhuǎn)換層設(shè)計經(jīng)驗探討

2.1設(shè)計原則

轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在設(shè)計時，必須滿足建筑物經(jīng)濟、質(zhì)量、安全、搞震性要求的前提下考慮，選擇具有明確傳力路徑的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)型式，做到轉(zhuǎn)換剛度宜小不宜大，減少豎向結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換構(gòu)件，增加直接落地的豎向構(gòu)件，從而增加搞震力度等。

2. 2轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式選擇原則

2.2.1梁式轉(zhuǎn)換層

梁式轉(zhuǎn)換層的傳力直接、明確，傳力途徑清楚。跨度較大且承托層數(shù)較多時，采用較大的截面高度為1. 6~4. 0 m。跨度較小及承托層數(shù)少時，采用0. 9~1. 4 m較小的截面高度。施工方便且構(gòu)造簡單，工作可靠，轉(zhuǎn)換梁受力性能好，結(jié)構(gòu)計算也相對容易，很多情況下混凝土用量可達到板式轉(zhuǎn)換層混凝土用量的幾倍。

2.2.2 桁架式轉(zhuǎn)換層

桁架式轉(zhuǎn)換層傳力明確、傳力途徑清楚。其節(jié)間可采用輕質(zhì)建筑材料填充，有利于減輕結(jié)構(gòu)自重，同時抗側(cè)力剛度比轉(zhuǎn)換梁小，地震反應(yīng)要比梁式轉(zhuǎn)換的高層建筑小得多。但構(gòu)造和施工復(fù)雜，且轉(zhuǎn)換桁架使充分利用該轉(zhuǎn)換層空間成為可能.，為開洞與設(shè)置管道具備了很大靈活性的位置和大小的條件。也從施工工程中得知，轉(zhuǎn)換桁架其混凝土用量比、鋼材的采用比轉(zhuǎn)換梁節(jié)約成本些。

2.2.3 板式轉(zhuǎn)換層

板式轉(zhuǎn)換層傳力不清楚，受力復(fù)雜，相鄰上、下層受很大作用力。從抗剪和抗沖切角度考慮，容易在地震作用下反應(yīng)強烈。一般板厚度有在2. 至2. 8 米區(qū)間，且結(jié)構(gòu)計算困難。施工中，上部結(jié)構(gòu)布置不便，造成混凝土用量大。也由于本身受力很大，增大了下部垂直構(gòu)件的承載力設(shè)計要求，故板必須三向配筋。

2.3轉(zhuǎn)換層合理取值

為避免高層建筑豎向剛度懸殊相差太大.，為避免高層建筑豎向剛度懸殊相差太大，保證轉(zhuǎn)換層上、下部主體結(jié)構(gòu)剛度與變形特征的接近。應(yīng)控制好剪切剛度比，上、下主體結(jié)構(gòu)的剛度分別要一個弱化一個強化。從而確保轉(zhuǎn)換層下部大空間整體結(jié)構(gòu)，達到合適的強度、剛度、延性和抗震能力。

2.3.1 大底盤大空間剪力墻結(jié)構(gòu)

由于轉(zhuǎn)換層附近結(jié)構(gòu)內(nèi)力非常復(fù)雜，為保持主體剛度力求變化不過于懸殊，大底盤大空間剪力墻結(jié)構(gòu)的上層與底盤剛度變化較小。僅主體部分部份上層與底盤剪切剛度比，大底盤的總剛度力求等于或稍大于上部樓層剛度，上層與底盤(包括主體和裙房)剪切剛度比小于或于1。.因此,底盤盡可能布置縱、橫向剪力墻并加大厚度，剪力墻盡量布置在底盤的邊、角部位,以加大其抗扭剛度.。

2.3.2.底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)

由于底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)，底層大且部分剪力墻不落地改為框支，為防止底部剛度顯著減小的突變。因此，應(yīng)控制轉(zhuǎn)換層上、下層剪切剛度比，其中：非抗震設(shè)計取值，縱向應(yīng)該大于或等于1，小于或等于3區(qū)間，抗震設(shè)計取值，縱向應(yīng)該大于或等于1，小于或等于3區(qū)間。

2.3.3.魚骨式底部大空間上部剪力墻結(jié)構(gòu)

為防止魚骨式底部大空間上部剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度減少太多，且在下部大空間層過于集中變形，因此，轉(zhuǎn)換層上、下層剪切縱、橫兩個方向的剛度比，應(yīng)為非抗震設(shè)計取值，縱向應(yīng)該大于或等于1，小于或等于2區(qū)間；抗震設(shè)計取值，縱向應(yīng)該大于或等于1，小于或等于2區(qū)間。2.3.4. 大柱距的框筒結(jié)構(gòu)或內(nèi)部抽柱的框架結(jié)構(gòu)，保持上、下層剪切剛

2.4轉(zhuǎn)換層樓板平面內(nèi)力和變形的計算

為確保轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)控制質(zhì)量安全可靠，必須精確計算位于樓板平面內(nèi)力和變形。目前，實際工程設(shè)計過程采用的計算分析程序，均假定樓板在自身平面內(nèi)剛度為無窮大，只作剛體運動，沒有相對變形.，導(dǎo)致框支柱的剪力比計算值大幾倍。

3、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工存在的問題及應(yīng)對措施

3. 1存在的問題

3.1.1 轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)受壓太大，龐大的轉(zhuǎn)換層及其復(fù)雜支撐體系的自重，都要由轉(zhuǎn)換層下部的結(jié)構(gòu)承擔(dān)受力。實際施工中，直接產(chǎn)生對下部結(jié)構(gòu)較大的不利影響，影響最大的表現(xiàn)在對下部樓層樓板。

3.1.2. 施工成本的增加，在施工過程中，常規(guī)采用的混凝土澆筑方法，一般情況下，需從轉(zhuǎn)換層一直支到底層地面，有些甚至達到地下室的厚板。因此，導(dǎo)致材料的占用量非常大，材料周轉(zhuǎn)費用過大。而且施工難度也大，主要包括轉(zhuǎn)換層空間大，轉(zhuǎn)換層自重大，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)及其支撐體系復(fù)雜上。

3.1.3 溫度裂縫，在施工中，具備大體積混凝土施工特性的如：厚板式轉(zhuǎn)換層，須采用有效的施工措施加以防范，防止其裂縫的生成。

3.1.4鋼筋的安裝和骨架的穩(wěn)定，在施工轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中，通常情況下，鋼筋分項工程量大，而且施工難度也大，為保證鋼筋安裝的正確性和骨架的穩(wěn)定性.，須采取有效的手段與方法，以確保鋼筋分項工程的施工質(zhì)量。

3. 2有效應(yīng)對措施

3.2.1鋼筋的施工處理。在在施工中，對鋼筋的翻詳和下料，首先要熟悉設(shè)計文件及有關(guān)說明，弄清楚設(shè)計意圖掌握有關(guān)規(guī)定，考慮好鋼筋之間的穿插避讓關(guān)系，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)主筋接頭全部采用閃光對焊，對于兩端做彎頭的鋼筋，采用可調(diào)伸螺紋接頭連接或冷擠壓套筒連接。確定制作尺寸和幫扎次序，保證轉(zhuǎn)換梁高度或轉(zhuǎn)換板厚度較大時，鋼筋骨架的穩(wěn)定性和便于操作。

3.2.2合理布置轉(zhuǎn)換層支撐體系。豎向受力構(gòu)件如：柱、剪力墻承擔(dān)著來自高層建筑的上部荷載，同時也承受轉(zhuǎn)換層施工過程中的龐大荷載。因此，根據(jù)下部結(jié)構(gòu)的特征，可采用靈活布置懸空支撐體系，直接減少作用于樓板、梁等水平構(gòu)件，使轉(zhuǎn)換層施工過程中的龐大荷載合理地傳遞給下部貫通的豎向受力構(gòu)件。同時，認真分析計算下部構(gòu)件的受力情況，排除高層建筑上部荷載過重造成的安全隱患，杜絕工程事故發(fā)生.。

3.2.3采用分層澆筑混凝土。

在由于轉(zhuǎn)換層水平構(gòu)件高跨比較大，表現(xiàn)為短深梁或厚板的受力特性。在工程中采用二次疊澆法施工，可先澆筑部分構(gòu)件的強度承擔(dān)部分荷載，給支撐體系卸荷。需要注意的是，要確保構(gòu)件在施工過程中、正常使用狀態(tài)下都能滿足要求，認真分析出疊合構(gòu)件的受力。

3.2.4 加強大體混凝土的施工，在針對轉(zhuǎn)換層體積大的因素，在混凝土澆筑施工中，應(yīng)采用一些養(yǎng)護措施，可選用低水化熱的礦渣，火山灰硅酸鹽水泥的技術(shù)，以達到降低轉(zhuǎn)換層內(nèi)部與表面溫度差等。

4、結(jié)語

許多高層建筑是集吃、住、辦公、娛樂、購物、停車為一體的綜合建筑，轉(zhuǎn)換層的普遍運用，須根據(jù)工程本身特點和驗算中受力狀態(tài)的不明確等因素，選擇科學(xué)合理的設(shè)計方案，確保方案設(shè)計的全面性、科學(xué)性，減少施工的風(fēng)險和難度。從而不但可節(jié)約建設(shè)投資、減少能源消耗、達到建筑面積的最高利用率，而且為人們提供更方便、省時的生活環(huán)境和工作條件，適應(yīng)現(xiàn)代社會高效率、快節(jié)奏的生活。

參考文獻：

[1]趙西安.鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社, 1995: 101-156.

篇4

【關(guān)鍵詞】高層建筑；規(guī)劃設(shè)計；施工技術(shù)

一、高層建筑規(guī)劃設(shè)計要點

1.概述

在上個世紀(jì)初已經(jīng)出現(xiàn)了高層建筑，并且一直在持續(xù)的發(fā)展。高層建筑由于其高度特點，給人們的視覺帶來較大的沖擊力，是城市一道優(yōu)美的風(fēng)景線。并且，由于城市用地的緊缺，也給高層建筑的發(fā)展帶來了一定的動力。正是因為這樣，有關(guān)人員正積極的開展關(guān)于高層建筑的設(shè)計方案和理念等問題，這些研究無疑會促進高層建筑的發(fā)展。

2.高層建筑的建筑設(shè)計

2.1 高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計

伴隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在有的建筑已經(jīng)達到80 多層，在中外建筑行業(yè)上處于領(lǐng)先水平；隨著新材料的不斷發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，也產(chǎn)生了新的結(jié)構(gòu)形式，例如作為建筑業(yè)的基礎(chǔ)物質(zhì)的混凝土的質(zhì)量在不斷的提高，對建筑質(zhì)量有較大的影響；外形更加復(fù)雜化，現(xiàn)在新建的很多高層建筑不像之前那樣大多是很規(guī)則的外形，現(xiàn)在更多的是表達美的曲線外形或部隊稱的結(jié)構(gòu)，這些都充分利用了會計發(fā)展的力量[1]。

2.2 高層建筑的尺度設(shè)計

高層建筑的尺度設(shè)計主要指：細部尺度、街道和城市尺度、整體尺度等。在關(guān)于整體尺度進行設(shè)計時，要考慮均衡性的方面，要想使高層建筑很完美的展現(xiàn)在我們面前就需要處理好頂部、裙房、主體的尺度問題，整體尺度做好了才能保證細部尺度的合理和優(yōu)美，才能保證其他小部分的結(jié)構(gòu)的豐富；在街道和城市的尺度上，要使高層建筑能夠給城市帶來美感，如果設(shè)計的不合理，不僅影響人們的視覺還會使人感覺到突兀等不舒服的感覺，高層建筑應(yīng)該一般較大，宜將裙房設(shè)計在沿街的部分，這樣就能減少高層建筑給道路帶來壓迫感；細部尺度，就是設(shè)計師在進行相關(guān)的細節(jié)設(shè)計時需要考慮的尺度問題，包括要結(jié)合人的尺度，滿足人們的觀賞和使用要求。

2.3 高層建筑的生態(tài)性設(shè)計

高層建筑雖然滿足了人們的審美需求和當(dāng)前城市用地緊張的需要，但是高層建筑在建設(shè)時消耗了大量的資源，并且給環(huán)境也造成了一定的污染。所以在對高層建筑進行設(shè)計時要考慮高層建筑的運行的生態(tài)性。建筑的體型系數(shù)和建筑平面會對建筑的采暖造成影響，也就是說建筑體型系數(shù)的減少會降低建筑的采暖成本，所以在設(shè)計是要予以考慮，一般來說圓形建筑的面積最優(yōu)[2]。還應(yīng)合理的基址，高層建筑的很多設(shè)計都和基址有關(guān)系，應(yīng)積極遮蔽帶和植被開發(fā)的潛能。還應(yīng)盡量利用自然通風(fēng)，降低對空調(diào)的依賴，從而降低能耗。從上面的分析中可以看出，如果能夠合理的進行設(shè)計高層建筑能夠?qū)崿F(xiàn)很好的生態(tài)性，在設(shè)計時應(yīng)從宏觀到微觀的方面綜合考慮高層建筑的生態(tài)性發(fā)展，使城市和建筑朝著可持續(xù)方向發(fā)展。

2.4 高層建筑的節(jié)能設(shè)計

在對高層建筑進行設(shè)計時，設(shè)計者常常追求形式上的美觀，卻經(jīng)常忽略對節(jié)能方面的要求，在設(shè)計的過程中往往出現(xiàn)效益低、能耗高等問題，導(dǎo)致建筑的使用成本增加，所以在設(shè)計時需考慮到節(jié)能問題。

首先要考慮建筑的選址和建筑的朝向，如果建筑的容積率太高，就無法滿足人們?nèi)照盏男枨螅粌H影響建筑的舒適度還會是采光成本增加。一般在滿足采光的前提下，靠南的窗戶的面積一般要加大，靠北面的窗戶要減小，這樣在能夠獲得太陽光照和熱量和同時又保證熱量的損失較小。

其次要優(yōu)化維圍護的結(jié)構(gòu)和墻體的設(shè)計。在一些溫度比較低的地區(qū)，在設(shè)計墻體時可以采取粘土實心磚和空心磚符合墻體、頁巖陶粒混凝土空心砌磚、空心磚巖棉夾心復(fù)合墻體等，選擇合適的材料能夠保證建筑的隔熱性能和保溫性能。其他因素對高層建筑節(jié)能的影響，高層建筑的護墻體的耗能較大，占到整個建筑的四分之一。建筑的外形影響著建筑的外露面積，外露面積越大建筑的散熱就越多。因此，高層建筑在設(shè)計時不應(yīng)太過復(fù)雜的外形。

2.5 高層建筑的環(huán)保設(shè)計

隨著人們對環(huán)保的重視，高層建筑在設(shè)計時也要考慮對環(huán)保的體現(xiàn)，向建筑無污染、可循環(huán)的方向努力。這就要求設(shè)計者再設(shè)計時，要根據(jù)所在地區(qū)的氣候、地質(zhì)、人文等條件合理的進行設(shè)計工作；還要強調(diào)以人為本，注重建筑的整體設(shè)計，重視綠色科技的應(yīng)用，因為綠色環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用可能會提高建筑的造價，但是對于長期使用來說會帶來較大的效益。

3.高層建筑的規(guī)劃設(shè)計

3.1 要控制高層建筑的數(shù)量

雖然高層建筑對城市有很大的益處，但是很多建筑并沒有體現(xiàn)預(yù)期的效果，只是作為城市的地標(biāo)性建筑。并且，如果建設(shè)太多的高層建筑，不僅會使建設(shè)的成本增加，造成人們的審美疲勞。

3.2 在規(guī)劃時應(yīng)控制高層建筑的密集度

密集的建筑群有較多的優(yōu)點，例如會使辦公很方便。但是如果城市中的建筑，尤其是高層建筑太過密集，就會增加城市中的空間的壓力，會造成交通擁擠等問題，還有就是高層建筑普遍采用玻璃幕墻會導(dǎo)致光污染，給人們的生活帶來不良的影響。

3.3 城市街道與高層建筑

在城市中，高層建筑一般建在中心的發(fā)達區(qū)域，由于這些區(qū)域人員較多，本來交通就存在較嚴重的擁堵問題，因此高層建筑會加劇這一問題。所以在高層建筑在規(guī)劃時，要盡量的將城市街道拓寬，方便人們的出行。

二、城市高層建筑施工技術(shù)

建筑行業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要支柱，是經(jīng)濟發(fā)展的主導(dǎo)力量之一，隨著現(xiàn)在我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑的質(zhì)量問題就成了我們普遍關(guān)注的問題。要說明高層建筑施工技術(shù)首先必須明確高層建筑的特點。文章首先說明高層建筑施工的特點，然后結(jié)合特點重點分析了如何做好高層建筑施工，最后分析了施工中的一大難題———混凝土裂縫問題。

1.1高層建筑施工的特點

①高層建筑的工程量大

工程量大對高層建筑來說就是指工程本身施工多，涉及到的項目和單位較多，尤其是對部門大型復(fù)雜的高層建筑施更是這樣。此外，對很多工程來說，設(shè)計并不是提前設(shè)計好的，而是設(shè)計的同時在施工。無疑，這就要求不同的部門協(xié)同合作，有效溝通，只有這樣才能在工程量大的基礎(chǔ)上完成預(yù)期的任務(wù)。

②高空作業(yè)比例大

這個特點顯而易見，因為高層建筑本身的高度，所以在建設(shè)過程中需要運輸很大數(shù)量的施工用品，比如人員、材料、制品、機具設(shè)備等。在這些因素里面人是最為寶貴的，因而在施工過程中，一定要有必備的人員保護措施，確保高空作業(yè)人員的人身安全。此外，還要對水電、通訊、吊物等因素采取有效及時的處理方法，同時采取措施來防止物體墜落，避免發(fā)生一些不必要的意外。

③施工周期較長

正是因為高層建筑在技術(shù)上有很多難點，加之本身工程量大，所以一般高層建筑的施工周期很長，幾年不等。有效縮短工程施工期最好的辦法就是因地制宜，在結(jié)構(gòu)和裝飾施工上下功夫。這就是說對不同的高層結(jié)構(gòu)來設(shè)計的不同的施工方法，這樣才可以有效的降低企業(yè)資金預(yù)算，促進高層建筑施工水平的提升，為企業(yè)的發(fā)展奠定下一步的基礎(chǔ)。

④安全保護要求嚴格

顧名思義，高層建筑一定是在高度上非常突出的建筑，隨著高度的不斷增加，安全保護就變得越來越重要。同時，高層建筑一般彩玉高空作業(yè)、交叉作業(yè)、立體作業(yè)等作業(yè)方式，給安全保護帶來了更多的困難。

⑤基礎(chǔ)埋置較深

因為高度的增加，所以，為了保障高層建筑建筑體的穩(wěn)固性，其地基要比一般建筑物深。具體數(shù)據(jù)就是說不能不小于建筑物高度的1/12；如果使用樁基，不應(yīng)該小于建筑物高度的1/11，這就是說建筑必須有一層地下室。因此，對于27 米高的建筑物而言，它的埋深至少在地面以下4m。對于一些特殊的高層建筑物，有些在20m 以下埋藏。

1.2高層建筑施工技術(shù)要點分析。

1、安全技術(shù)

（1）高層腳手架地基一定要牢固，要有足夠的承載能力和堅硬度，這樣就能在一定程度上減少腳手架整體和局部沉降的危險。

高層腳手架應(yīng)設(shè)置足夠數(shù)量的牢固連墻點，依靠建筑結(jié)構(gòu)的整體剛度，加強整片腳手架的穩(wěn)定性。搭設(shè)腳手架時要保證質(zhì)量，并且采取可靠的安全防護。應(yīng)將井架一側(cè)中間立柱接高（高出頂端2m）作為接閃器，在井架立桿下端設(shè)置接地器，同時將卷揚機的金屬外殼可靠接地。建筑工地上的起重機最上端必須安裝避雷針，并連接于接地裝置上；起重機的避雷針應(yīng)能保護整個起重機。

（2）高層建筑施工其它安全措施

高空作業(yè)時必須正確使用安全帶；施工人員進入現(xiàn)場必須戴安全帽；起重機械設(shè)備的使用，要嚴格按照額定起重量起吊重物，不得超載及斜拉重物；使用中應(yīng)健全保養(yǎng)制度，安全防護裝置要保持齊全有效；起重機械必須按國家標(biāo)準(zhǔn)安裝，經(jīng)動力設(shè)備部門驗收合格后，方能使用等。

2、鋼筋工程。

（1）進場檢驗。

進廠檢驗就是在鋼筋進場之前，對其質(zhì)量、數(shù)量、品種、級別、規(guī)格等因素進行抽取試件檢驗，以此來確定其是否符合規(guī)范和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，不符合規(guī)定的鋼筋嚴禁入場，符合規(guī)定的鋼筋要確保其數(shù)量。

（2）拼接安裝。

鋼筋的拼接安裝就是指對柱、梁的安裝。這個過程一定要認真檢查柱底板下的墊鐵是不是達到了墊平、墊實的標(biāo)準(zhǔn)；此外，柱在安裝的過程中很容易出現(xiàn)位移的情況，這就需要在安裝柱的時候進行合理科學(xué)的檢測，確保它的位置的精確；檢查主次梁的主要因素包括它的垂直度、平直度和側(cè)向彎曲度、螺栓的擰緊程度、是否對摩擦面進行清理等。

（3）焊接涂刷。

鋼筋工程必不可少地要進行焊接，但是為了保證其質(zhì)量，在焊接時又必須保證焊縫表面的美觀，做到無裂紋、焊瘤的遺留，焊縫無氣孔、夾渣、弧坑裂紋；涂刷構(gòu)件時要在構(gòu)件表面無毛刺、焊渣、水、油污等異物的前提下進行涂刷，不論是遍數(shù)還是厚度都要符合設(shè)計的要求。

1.3混凝土工程。

（1）混凝土的全程養(yǎng)護

1）在混凝土工程開工前，要根據(jù)設(shè)計要求做級配實驗和配合比實驗。在實驗時要采取嚴格的工程措施和規(guī)范，執(zhí)行不同強度等級混凝土的初步配合比計算和基準(zhǔn)配合比的試配調(diào)整與確定，并把實驗結(jié)果作為實際施工中的嚴格參照標(biāo)準(zhǔn)。

2）在混凝土進行澆筑之前，一定要測量混凝土的溫度、坍落度、和易性等因素，看是否符合規(guī)定的要求，在確保混凝土沒有分層、泌水、離析等問題后才能夠進行混凝土的澆筑。在澆筑過程中要按混凝土自然流淌坡度、斜面分層、連續(xù)逐層推移、一次到頂?shù)确椒ㄩ_展。澆筑完成后，還應(yīng)該在混凝土初凝前加上安全的覆蓋物，這樣做的目的是保證上下層澆筑間隔沒有超過混凝土初凝的時間，這樣就可以減少施工冷縫的出現(xiàn)。

3）現(xiàn)在的高層建筑施工中大多采用泵送混凝土的形式，這種工藝的特點在于能夠改善混凝土施工性能、縮短施工周期的特點。采用這種形式有嚴格的規(guī)定，在施工時不僅要嚴格控制澆筑、振搗的過程，而且要執(zhí)行嚴格科學(xué)的混凝土養(yǎng)護制度，按照混凝土的質(zhì)量、品種的不同采取不同的養(yǎng)護方法，而且要保證養(yǎng)護人員專業(yè)素質(zhì)。

（2）施工及現(xiàn)場養(yǎng)護原因

1）現(xiàn)場澆搗混凝土?xí)r，振搗或插入不當(dāng)，漏振、過振或振搗棒抽撤過快，均會影響混凝土的密實性和均勻性，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。

2）高空澆注混凝土，風(fēng)速過大、烈日暴曬，混凝土收縮值大。

3）對大體積混凝土工程，缺少兩次抹面，易產(chǎn)生表面收縮裂縫。

4）大體積混凝土澆注，對水化計算不準(zhǔn)、現(xiàn)場混凝土降溫及保溫工作不到位，引起混凝土內(nèi)部溫度過高或內(nèi)外溫差過大，混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。

5）現(xiàn)場養(yǎng)護措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。

6）現(xiàn)場模板拆除不當(dāng)，引起拆模裂縫或拆模過早。

三、結(jié)語

綜上所述，要想使高層建筑給人們的生活帶來方便和較好的審美體驗，就必須科學(xué)合理的進行設(shè)計和規(guī)劃工作。高層建筑在希望發(fā)達國家發(fā)展較早，但是隨著我國經(jīng)濟和社會的發(fā)展，其在我國的發(fā)展也較快，只要相關(guān)設(shè)計者能夠做好高層建筑的設(shè)計規(guī)劃工作，那么我國的高層建筑行業(yè)一定會取得長足的進步。

參考文獻：

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[2]馮廣健.城市高層建筑設(shè)計研究[J].廣東科技，2011，16：178.

篇5

摘要：近年來,隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的迅速發(fā)展,地上地下空間同時開發(fā),高層建筑的深基礎(chǔ)工程也越來越多。深基坑支護是指為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對深基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支檔、加固與保護的措施。本文通過工程實例，對深基坑設(shè)計方案的選擇到施工、監(jiān)測等多方面進行了詳細闡述,為今后深基坑的施工提供了可借鑒的經(jīng)驗。關(guān)鍵詞：深基坑；止水帷幕；環(huán)撐支護；支撐拆除；監(jiān)測

Abstract: in recent years, with the rapid development of modern city construction, the ground and underground space development, high-rise buildings of deep foundation project also more and more. Deep foundation pit supporting is to point to to ensure the underground structure construction and excavation of the surrounding environment safety, the deep foundation pit wall and surrounding environment using a file and the measures of strengthening and protection. This article through the practical engineering, the deep foundation pit, the selection of design scheme to the construction, monitoring and so on has carried on the detailed elaboration, for the future of the deep foundation pit construction to provide experience for reference.

Keywords: deep foundation pit; Waterproof curtain; Ring hold support; Support dismantled; monitoring

引言：隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展,支護技術(shù)也需要在安全、經(jīng)濟、工期等方面要更高的要求,在實際工程中采用的支護結(jié)構(gòu)型式也越來越多。為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支擋、加固與保護措施。建筑基坑支護應(yīng)綜合考慮場地工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、基坑開挖深度、降排水條件、基礎(chǔ)類型、周邊環(huán)境對基坑側(cè)壁變形控制的要求、基坑周邊荷載、施工季節(jié)及施工條件、支護結(jié)構(gòu)使用期限等因素，做到因地制宜、因時制宜、精心勘察、合理設(shè)計、精心施工、嚴格監(jiān)控。

1 工程概況

某工程位于湖南長沙市，占地3884m2，地上二十層，地下二層，建筑高度71m，總建筑面積為52309m2。基礎(chǔ)采用樁支撐梁板基礎(chǔ)，主附樓基礎(chǔ)相連。槽底標(biāo)高-8.53m，挖深7.42m，局部8.85m。基槽長約83m 寬約50m，占地面積約4300m2，支護長度300 m，呈近似平行四邊形。地下室北側(cè)距用地紅線約5m，紅線外為三層廠房；地下室東側(cè)距用地紅線約5m，紅線外為一公交車站；地下室南側(cè)距用地紅線約8m；地下室西側(cè)距用地紅線約6m。基坑西側(cè)、南側(cè)臨近紅線道路下均分布有管線，包括供電、污水管、供水管和煤氣管等。

2 地質(zhì)情況

該場地土層分布為：雜填土、素填土、黏土、淤泥質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、粉粉質(zhì)黏土。地下水位埋深為0.8-1.5m。

基坑涉及范圍深度內(nèi)各土層土性指標(biāo)統(tǒng)計見 表1。

3 深基坑支護設(shè)計及施工要點

本工程開挖深度大，淺部土層物理力學(xué)性能較差，深基坑支護設(shè)計主要目標(biāo)是防止坑邊土體產(chǎn)生過大位移，確保周邊建筑、道路和管線安全。綜合考慮各因素，本工程采用單排Φ700@900混凝土灌注樁加一道混凝土內(nèi)支撐的支護方案，內(nèi)支撐采用雙環(huán)撐結(jié)合對撐體系。沿基坑周邊采用單排雙頭Φ700@900水泥土攪拌樁（組間咬合300mm）止水。

（1） 基坑降水：

由于本工程周邊施工環(huán)境較差，且土質(zhì)多為不透水淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土。為了防止相鄰建筑物和路面因不均勻降水而開裂，我們制定了基坑內(nèi)降水，基坑外不降水的施工方案。根據(jù)基坑深度及面積以及單口井的降水影響，共設(shè)置24口大口井，井深11.5m，井距約15~18m一口，孔徑Ф700mm，井管采用Ф400mm無砂砼管，土工布及等粒徑碎石，起到滲水隔泥作用，增加透水性能。基槽外側(cè)每邊設(shè)置3個觀測井，共12個，井深9.5m。

在開挖過程中，降水井每隔8小時觀測一次水位，觀測井每隔4h觀測一次水位，記錄留檔作為統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)。如發(fā)現(xiàn)觀測井水位有突然下降現(xiàn)象，立即采取回灌措施，以保證槽外水位穩(wěn)定，減小對相鄰建筑物的影響。

在實際開挖過程中，觀測井水位始終保持-1.5m左右，經(jīng)過定期監(jiān)測：觀測井水位最大下降0.28m，小于設(shè)計預(yù)警值0.5m。長達30d的大口井降水達到預(yù)期效果，在土方開挖過程中沒有出現(xiàn)大面積的積水。只有下雨形成的積水和淤泥土質(zhì)局部包含的積水對機械開挖造成一定影響，在采取集中排水、晾曬、回填工程土等方法處理后，保證了土方施工的順利進行。

（2） 止水帷幕及支護結(jié)構(gòu)

根據(jù)本工程自身特點以及周圍環(huán)境和土質(zhì)情況，止水帷幕采用雙軸Φ700@900水泥攪拌樁圍基槽一圈形成封閉狀，樁長分別為12.55m，組間咬合300mm，組內(nèi)咬合200mm。

支護結(jié)構(gòu)采用單排砼灌注樁，樁徑700mm，間距分別為900mm，樁長13.3m-15. 5m，樁頂標(biāo)高-3.3m，帽梁上表面標(biāo)高-2.6m。砼強度等級C30。

該工程基坑呈長方形，長短邊比例接近2：1，基坑內(nèi)支撐體系采用混凝土單層雙環(huán)梁（呈眼鏡狀），環(huán)梁內(nèi)徑48m，截面1300×700mm。根據(jù)地下室兩層的結(jié)構(gòu)標(biāo)高，避開負一層樓板（-4.38m）把環(huán)梁設(shè)于－3.3m處（環(huán)梁底皮標(biāo)高），方便施工。雙環(huán)梁中間采用對撐連接，起到基坑邊的支撐作用。

混凝土雙環(huán)梁及對撐由28根450×450mm的鋼格構(gòu)柱支撐。基坑四角處由砼撐桿及撐板將環(huán)、帽梁相連，帽梁、斜撐截面為1000×700mm，支撐梁截面為1200×700mm，中間板帶厚度為150mm，由斜撐、板帶、支撐將受力傳至帽梁，見圖1。本工程帽梁及支撐混凝土總量為645m3，鋼筋用量67t。

（3）挖土方法

本工程基礎(chǔ)墊層底標(biāo)高為-8.45m，電梯井集水井墊層底標(biāo)高-10.15m，由于要進行水平支撐梁施工，所以土方工程分“兩次三步”施工，土方開挖方式見圖2、圖3。

第一次為帽梁、支撐部位局部開挖，一步開挖至支撐梁底標(biāo)高處即-3.3m，待支撐梁砼施工完畢，達到設(shè)計強度90%后方可進行土方二次開挖。

第二次開挖采取“島式開挖”分三步進行，每步不超過3m，最后一步預(yù)留300mm基底土方采用人工清除，防止擾動基底老土。

在最后一層土方開挖至設(shè)計標(biāo)高后，兩施工段均按既定挖土順序向出土口方向依次整平開挖，在開挖到出土口坡道部分時預(yù)留4臺W1-60型小挖掘機在基底施工，其余挖掘機全部撤場，坡道和最后收尾階段的土方用汽車吊配合清運出基槽，在所有土方施工完畢后再用汽車吊將挖掘機吊出基槽；使用“加長臂”挖掘機進行最后的一點土方施工。

土方開挖遵循“對稱、均衡、限時、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖、中間高四周低”的總原則，利用時空效應(yīng)，盡量減少無支撐暴露時間，控制基坑變形。基礎(chǔ)底板與電梯井和集水井等降板位置的土方開挖及分層開挖的臨邊處均按照1：3放坡開挖，并在邊側(cè)加鋼板樁支護。

（4） 支撐拆除

我們經(jīng)過仔細的考察和比較，根據(jù)工程實際情況、征求多方的意見，從施工工期、造價、安全文明施工等多方考慮，最后采用機械破碎和人工風(fēng)鎬拆除相結(jié)合的方法拆除水平內(nèi)支撐系統(tǒng)。

原設(shè)計的拆除方案是：地下室二層外墻與支護樁之間的土方回填、混凝土板帶澆筑完畢，方可進行支撐拆除工作。因回填前須完成外墻防水及保護層施工，且回填土和澆筑混凝土板帶施工難度大，對工程整體進度影響較大；同時，拆撐時間的拉長，不受拆撐影響的其余部位施工會出現(xiàn)大面積窩工現(xiàn)象。

優(yōu)化后的拆除方案是：不拆除帽梁，用分段板帶代替連續(xù)板帶，分段板帶的截面要與支撐截面一致，提高分段板帶的砼強度和配筋，并與地下二層樓板一同澆筑，通過換撐來提前插入拆除支撐，見下圖4。這樣可節(jié)約防水、回填土方等施工時間，讓拆撐的時間基本與環(huán)撐內(nèi)結(jié)構(gòu)施工時間一致，在加快工程進度的同時，沒有出現(xiàn)大面積窩工現(xiàn)象。

支撐拆除時采用1臺履帶式破碎機和20臺風(fēng)鎬進行全面破拆，待混凝土全部破拆完成后，用氧氣乙炔將鋼筋切斷，并清理出場地。拆除時密切觀測支護結(jié)構(gòu)的變形情況，如變形過大，立即撤出施工作業(yè)人員，并及時采取搶險措施。

拆除順序：

第一步：拆除四個角上的斜撐；第二步：拆除環(huán)形支撐及周圍鋼筋混凝土板帶；第三步：拆除對撐中間的拉梁及周圍鋼筋混凝土板帶；第四步：拆除對撐；第五步：拆除鋼格構(gòu)柱。

支撐破拆前，在支撐下部搭設(shè)好安全穩(wěn)定的鋼管腳手架，鋼管腳手架下部必須鋪墊模板和竹腳手板，即可保護鋼筋混凝土樓板面層，也可起到緩沖作用。腳手架上部搭設(shè)距支撐底部300mm處即可。破拆前在支撐兩側(cè)設(shè)置模板及安全密目網(wǎng)，防止風(fēng)鎬施工中出現(xiàn)飛石傷人現(xiàn)象。現(xiàn)場空壓機合理配置，分段進行施工，專人負責(zé)清理破除下來的碎混凝土。混凝土必須全部鑿碎，不能出現(xiàn)直徑大于150mm的大塊碎混凝土，方便搬運。混凝土鑿除完畢后方可切斷鋼筋，嚴禁在混凝土未破拆完就進行切割。混凝土碎塊采用人工清理，塔吊吊裝上車，運至場處。

成品保護：破拆過程中注意對地下室二層頂板的保護工作，混凝土未全部破除嚴禁切割支撐梁內(nèi)鋼筋，施工過程中避免出現(xiàn)重物墜落于地下室二層頂板上。并在拆除施工范圍內(nèi)滿鋪腳手板，緩沖破碎混凝土墜落力量。

4施工監(jiān)測

在施工過程中，我們采用多種科學(xué)的測試手段，對基礎(chǔ)開挖及地下結(jié)構(gòu)施工進行了全程跟蹤監(jiān)測，提高了信息化施工水平。監(jiān)測自開挖日起每隔1~2天觀測一次，并由此得出的數(shù)據(jù)，來控制開挖的進程，以保證基槽及周圍建筑物的安全。

（1）周邊建筑物沉降監(jiān)測

對北向兩棟相鄰建筑物共設(shè)置沉降監(jiān)測點11個，設(shè)計預(yù)警值為-40mm，實測最大沉降量為-3.3mm。未對周邊建筑物造成影響。

（2）周邊道路沉降監(jiān)測

對西向和南向道路共設(shè)置20個監(jiān)測點，設(shè)計預(yù)警值為-30mm，實測最大沉降量為-2.5mm。未對周邊道路造成影響。

（3）水位監(jiān)測

對基坑周圍的水位觀測井共設(shè)置7個監(jiān)測點，設(shè)計預(yù)警值為-50cm，實測最大沉降量為-12cm。止水帷幕未出現(xiàn)滲透水現(xiàn)象，滿足設(shè)計要求。

（4）帽梁頂水平位移監(jiān)測

對整個基坑支護的帽梁頂部共設(shè)置11個監(jiān)測點，設(shè)計預(yù)警值為40mm，實測最大位移量為13.6mm。整個水平位移平穩(wěn)、滿足設(shè)計要求，未出現(xiàn)突然變形和累計位移超出設(shè)計要求的現(xiàn)象。

5結(jié)語

通過本工程基坑支護設(shè)計、施工、監(jiān)測及工程的成功實施，我們可以進行如下結(jié)論：

（1）該深基坑支護施工結(jié)合施工現(xiàn)場的具體情況，鋼筋砼灌注樁、水泥攪拌樁，止水帷幕、砼環(huán)梁、砼水平支撐，多種支護手段綜合運用，充分發(fā)揮不同支護結(jié)構(gòu)的特點，即達到了支護止水的功能，又盡量節(jié)約了支護費用。

（2）該深基坑支護設(shè)計較為經(jīng)濟合理，最大程度的利用了紅線范圍內(nèi)的地下結(jié)構(gòu)。但距離周圍建筑物、道路距離近、基坑支護上部施工荷載限制等影響，施工臨時用地范圍極小，因本工程在就近有外置生活、加工場地才較好的解決該問題。因此在市內(nèi)等施工場地緊張的施工區(qū)域應(yīng)適當(dāng)提高帽梁及支撐標(biāo)高。

（3）湖南長沙市地下水非常豐富，本工程在實施過程中，止水帷幕達到預(yù)期效果，為基坑降水創(chuàng)造了有利條件，保障了基坑土方的順利開挖。

（4）通過分段板帶代替環(huán)形支撐，即解決了回填土方施工難的難題，又提前拆除了支撐。通過比較，合理提前工期12d，增加經(jīng)濟效益10萬元以上。

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