? 本章内容,高层建筑施工特点、垂直运输设备和
脚手架；高层建筑基础施工和主体结构施工等内
容。
? 重点,附着式和爬升式塔式起重机、大体积混凝
土和泵送混凝土施工原理及工艺，高层建筑施工
安全技术。
10 高层建筑施工
? 学习要求：
? 了解高层建筑结构体系及施工特点，高层建筑垂
直运输设备和脚手架的搭设，深基坑支护结构形
式、水泥土挡土桩施工和地下连续墙施工；
? 掌握浇筑大体积混凝土产生裂缝的主要原因、防
止措施和合理的施工方法；
? 熟悉泵送混凝土施工工艺及泵送混凝土的技术要
求；
? 了解高层建筑施工的安全技术。
10.1 高层建筑及其施工特点
10.3 高层建筑基础施工
10.4 高层建筑结构施工
10.5 高层建筑施工的安全技术
10.2 高层建筑运输设备与脚手架
End
本
章
内
容
? 高层建筑,指 10层以上的住宅及总高度超过 24m的公共
建筑和综合建筑 。
? 高层建筑结构按使用材料划分, 主要有钢筋混凝土结
构, 钢结构, 钢 -钢筋混凝土组合结构, 以钢筋混凝土
结构在高层建筑中的应用最为广泛 。
? 高层建筑按结构体系划分, 有框架体系, 剪力墙体系,
框架 -剪力墙体系和筒体体系 (图 10.1)。
10.1 高层建筑及其施工特点
（ 1） 框架体系
框架体系是我国采用较早的一种梁, 板, 柱结构
体系, 其优点是建筑平面布置灵活, 可以形成较大的
空间, 特别适用于各类公共建筑, 建筑高度一般不超
过 60m。 但由于侧向刚度差, 在高烈度地震区不宜采
用 。
10.1.1 高层建筑的结构体系
（ 2） 剪力墙体系
剪力墙体系是建筑物的内外纵横墙除了承受竖
向荷载外, 还要承受由水平荷载所引起的弯矩 。 它
承受水平荷载的能力较框架结构强, 刚度大, 水平
位移小, 现已成为高层住宅建筑的主体, 建筑高度
可达 150m。 但由于承重剪力墙过多, 限制了建筑平
面的灵活布置 。
（ 3） 框架－剪力墙体系
框架－剪力墙体系兼有框架和剪力墙体系的优
点 。 它是在框架结构平面中的适当部位设置钢筋混凝
土墙, 常用楼梯间, 电梯间墙体作为剪力墙而形成框
架－剪力墙体系 。 它具有平面布置灵活, 能较好地承
受水平荷载, 且抗震性能好的特点, 适用于 15～ 30层
的高层建筑结构 。
（ 4）
筒体体系是框架和剪力墙结构发展而成的空间体
系, 由若干片纵横交错的框架或剪力墙与楼板连接围
成的筒状结构 。 根据其平面布置, 组成数量的不同,
又可分为框架－筒体, 筒中筒, 组合筒三种体系 。 筒
体结构在抵抗水平力方面具有良好的刚度, 并能形成
较大的空间, 且建筑平面布置灵活 。
? 基础埋置深度大
? 垂直运输量大
? 浇筑钢筋混凝土工程是高层建筑施工的主
导工程
10.1.2 高层建筑施工的特点
垂直运输设备 是高层建筑机械化施工的主导机
械, 担负着大量的建筑材料, 施工设备和施工人员
垂直运输任务 。 目前, 我国高层建筑结构施工用垂
直运输设备主要有,塔式起重机, 混凝土泵和施
工电梯 。
10.2 高层建筑运输设备与
脚手架
（ 1） 塔式起重机的选择原则
? 塔吊参数应满足施工要求 对塔吊各主要参数应
逐项检查, 务使所选用塔吊的幅度, 起重量, 起
? 塔吊的生产效率应满足施工进度要求；
10.2.1 塔式起重机
10.2.1.1 塔式起重机的选择
? 充分利用现有机械设备, 充分发挥塔吊效能, 做到
台班费用最省,
? 选用塔吊要适应施工现场环境要求, 便于进场安装,
架设和拆除, 退场 。
（ 2）塔式起重机选择步骤
?
? 根据高层建筑的体型, 平面尺寸及标准层面积, 确
定塔吊应具 备的幅度及吊钩高度参数；
? 根据建筑构件尺寸及质量, 确定塔吊起重量和
额定起重力矩参数；依据上述参数确定塔吊的
型号 。
? 根据施工方法, 施工工艺, 现场条件及设计要
求,
? 根据计划进度, 施工流水段划分及工程量和吊
次的计算, 确定塔吊配置台数, 安装位置及轨
道基础走向 。
（ 3）注意事项
? 在确定塔吊形式及高度时，应考虑塔身的锚固点与
建筑物的位置；塔臂的平衡臂是否影响臂架正常回
? 多台塔吊作业条件下，务使彼此互不干扰，处理好
? 塔吊安装时，应保证顶升套架及锚固环的安装位置
正确；同时考虑外脚架的搭设形式与挑出建筑物的
距离，以免与下回转塔吊转台尾部回转时相撞。
根据施工经验, 下旋轨道塔式起重机用于 15层以
下 的高层建筑； 15层以上 的高层建筑常选用附着式塔
式起重机； 30层以上 的高层建筑优先考虑采用爬升式
塔式起重机 。
10.2.1.2 附着式塔式起重机和爬升式
塔式起重机
（ 1） 附着式塔式起重机
附着式塔式起重机的塔身固定安装在建筑物外侧
的钢筋混凝土基础上, 随着塔身的升高, 每隔 20m左右
用一套锚固装置与高层建筑结构相连接, 以保证塔身
的刚度和稳定 。 一般高度为 70~100m,特点 是适合狭窄
工地施工 。
附着式塔吊的锚固装置由套在塔身上的锚固环,
附着杆及固定在建筑结构上的锚固支座构成 (图 10.2)。
? 锚固环必须装设在塔身标准节对接处, 或设置在
水平腹杆断面处；锚固环必须牢固, 紧紧地箍紧
塔身结构, 不得松脱 。
? 建筑物上的锚固支座可安装在柱上或埋设在现浇
混凝土墙板内, 锚固点应紧靠楼板, 其距离以不
大于 20cm为宜 。
附着式塔吊锚固装置的安装与拆卸 必须遵守有
关安全操作规程的规定，在施工时应 特别注意以下几
点：
? 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 。
? 在塔式起重机使用过程中, 应经常对锚固装置各
个部位及连接件进行检查, 如有松动或短缺, 应
立即加以紧固或补齐 。
? 降落塔身与拆除附着杆系应同步进行, 严禁先期
拆卸附着杆, 再逐节拆卸塔身, 以免大风造成塔
身扭曲倒毁事故 。
（ 2）爬升式塔式起重机
爬升式塔式起重机 特别适宜于 超高层建筑结
构施工。它通过电梯或楼板预留开孔的空间进行
爬升，一次可以爬升一层或二层楼；来自塔吊上
部的荷载，通过支承系统和楔紧装置传给楼板结
? 根据爬升孔的尺寸和建筑结构特点，确定楼板开
? 通过变幅小车，使塔吊起重臂和平衡臂方向平衡，
以便塔身平稳爬升；爬升时，起重臂的指向应与
? 风速达 5
爬升式起重机进行爬升作业时，应注意以下事
项：
? 爬升过程中如有异常响声或出现故障，必须
立即停机检查，故障未经排除不得继续爬升
? 爬升到要求的楼层后，应立即伸出塔身底座
的支腿并锚固，并通过爬升框架支承塔吊传
? 爬升作业完成后，必须经过周密检查，确认
无异常后，方可投入正式使用。
施工电梯是 安装于高层建筑物外部, 供运送施
工人员和建筑器材的垂直提升机械 。 施工电梯主要
有两种, 即 单笼式 和 双笼式 。 一般载重量 1t,可乘
12人；重型可载重 2t,可乘 24人 。
10.2.2 施工电梯
? 为使施工电梯充分发挥效能，其安装位置应满足：
便于施工人员和物料的集散；便于安装和设置附
? 严格对人货电梯运输的组织与管理。采取施工楼
层相对集中，增加作业班次，白天运送人员为主、
晚上以运送材料为主等措施，缓解高峰时的运输
矛盾。
（ 1） 钢管扣件脚手架
高层建筑钢管扣件脚手架的材料性能和搭拆方法
与一般多层脚手架相同, 但在搭设高度与立杆间距方
面有限制 要求,搭设高度在 20~30m,单根立杆纵距为
1.8m；搭设高度在 30~40m,单根立杆纵距为 1.5m；搭
设高度在 40~50m,单根立杆纵距为 1.0m。
10.2.3 高层建筑施工用脚手架
10.2.3.1 外墙脚手架
钢管扣件脚手架的搭设高度大于 30m时,应采用
钢制可调节连接杆，承受拉力要求不低于 6.8kN，并与
高层建筑物连接,按下列要求施工：
? 按垂直方向每隔 3.6m，水平方向每隔 5.4m设置一道
? 按上述位置，在施工中将预埋件埋置在混凝土柱墙、
圈梁内，且预埋件应保持上下垂直一线；
? 连墙杆尽量靠近小横杆与立杆的连接处，但不应将
小横杆作连墙杆。
(2)
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 构作支承的脚手架。 其关键是
悬挑结构必须有足够的强度、刚 度和稳定性，
? ± 0以下结构工程不能及时回填土，而主体结构必
? 高层建筑主体结构四周有裙房，脚手架不能支承
? 超高建筑施工时，脚手架搭设高度超过了容许搭
设高度，因此将整个脚手架按允许搭设高度分成
若干段，每段脚手架支承在建筑结构向外悬挑的
结构上。
? 将脚手架吊篮的悬挂点固定在建筑物顶部的悬挑装
置上, 由卷扬机驱动, 通过滑轮组和钢丝绳, 可使
吊篮在建筑物外侧升降, 除进行外墙装饰作业外,
还能进行建筑设备的安装及外墙清洗等作业 。
? 吊篮脚手架一般由吊篮, 支承设施, 吊索, 滑轮组,
升降设备和安全装置组成 。
? 支承设施有两种, 一种为由固定挑梁和平衡重组成
的支承设施；另一种为可以纵向移动的支承设施 。
? 升降设备为电动驱动机构 。
10.2.3.2 吊篮脚手架
高层建筑常用的基础结构可分为 片筏基础, 箱形基础,
桩基础和复合基础 。
高层建筑的基础因地基承载力, 抗震稳定和功能要求,
一般埋置深度较大, 且有地下结构 。 当基础埋置深度不大,
地基土质条件好, 且周围有足够的空地时, 可采用放坡方
法开挖 。 放坡开挖基坑比较经济, 但必须进行边坡稳定性
验算 。 在场地狭窄地区, 基础工程周围没有足够的空地,
又不允许进行放坡时, 则采用挡土支护措施 。
10.3 高层建筑基础施工
（ 1）悬臂式护坡桩 (无锚板桩 )
对于粘土、砂土及地下水位较低的地基，用桩
锤将工字钢桩打入土中，嵌入土层足够的深度保持
稳定，其顶端设有支撑或锚杆，开挖时在桩间加插
横板以挡土。
10.3.1 支护结构
（ 2）支撑 (拉锚 )护坡桩
?
基坑开挖较深施工时，在基坑附近的土体稳定
区内先打设锚桩，然后开挖基坑 1m左右装上横撑 (围
檩 )，在护坡桩背面挖沟槽拉上锚杆，其一端与挡土
桩上的围檩 (墙 )连接，另一端与锚桩 (锚梁 )连接，
用花篮螺栓连接并拉紧固定在锚桩上，基坑则可继
续挖土至设计深度，如 图 10.3(a)所示。
? 支护护坡桩
基坑附近无法拉锚时, 或在地质较差, 不宜采
用锚杆支护的软土地区, 可在基坑内进行支撑, 支
撑一般采用型钢或钢管制成 。 支撑主要支顶挡土结
构, 以克服水土所产生的侧压力 。 支撑形式可分为
水平支撑和斜向支撑 。 水平支撑见 图 10.3（ b),斜向
支撑见 图 10.3(c)。
（ 3） 土层锚杆
土层锚杆,将受拉杆件的一端 (锚固段 )固定在
边坡或地基的土层中, 另一端与护壁桩 (墙 )连接,
用以承受土压力, 防止土壁坍塌或滑坡, 如 图 10.4
所示 。
（ 1） 深层搅拌水泥土挡土桩施工
深层搅拌水泥土挡土桩,利用水泥作固化剂, 将土
与水泥强制拌和, 使土硬结形成具有一定强度和遇水稳
定的水泥土加固桩 。 深层搅拌水泥土挡土桩施工流程见
图 10.5所示 。
若将深层水泥土单桩相互搭接施工, 即形成重力坝
式挡土墙 。 常见的布置形式有,连续壁状挡土墙, 格栅
式挡土墙 。 (图 10.6)
10.3.2 常用护坡桩施工
（ 2）钢筋混凝土护坡桩
钢筋混凝土护坡桩分为 预制钢筋混凝土板桩 和 现浇钢
? 预制钢筋混凝土护坡桩施工时，沿着基坑四周的位置
上，逐块连续将板桩打入土中，然后在桩的上口浇筑
钢筋混凝土锁口梁，用以增加板桩的整体刚度。
? 现浇钢筋混凝土护坡桩，按平面布置的组合形式不同，
有单桩疏排、单桩密排和双排桩，见 图 10.7所示。
地下连续墙施工,在地面上采用专用挖槽机械设
备，按一个单元槽段长度 (一般 6~8m)，沿着深基础或
地下构筑物周边轴线，利用膨润土泥浆护壁开挖深槽。
地下连续墙施工过程主要划分为 三个阶段,准备
工作阶段、成槽阶段和浇筑混凝土阶段。地下连续墙
按单元槽段逐段施工，每段施工程序如 图 10.8所示。
10.3.3 地下连续墙施工
（ 1） 地下连续墙挖槽机械设备的选择
挖槽机械设备主要是深槽挖掘机, 泥浆制备搅拌
机及处理机具 。 地下连续墙挖掘机械有多头钻, 挖掘
机及抓斗式挖掘机, 如 图 10.9所示 。
（ 2）
为了保证挖槽竖直并防止机械碰撞槽壁, 成槽施
工之前, 在地下连续墙设计的纵轴线位置上开挖导沟,
在沟的两侧浇筑混凝土或钢筋混凝土导墙 。 导墙断面
形式见 图 10.10所示 。
10.3.3.1 准备工作
（ 3
地下连续墙施工是利用泥浆护壁成槽。泥浆的作
用是维持直立槽壁面的稳定性，利用泥浆循环携带出
挖掘土渣，同时泥浆还能降低钻具温度，减少磨损。
通常用机械将膨润土搅拌成泥浆；控制泥浆性能的指
标有密度、粘度、失水量和泥皮性质。
? 地下连续墙施工单元槽段的长度，既是进行一次
挖掘槽段的长度，也是浇筑混凝土的长度。
? 划分单元槽段时，还应考虑槽段之间的接头位置，
以保证地下连续墙的整体性。
? 开挖前，将导沟内施工垃圾清除干净，注入符合
要求的泥浆。
10.3.3.2 成槽施工
机械挖掘成槽时应注意以下事项：
?
? 钻机钻进速度应与吸渣、供应泥浆的能力相适应。
? 钻进过程中，应使护壁泥浆不低于规定的高度；对
有承压力及渗漏水的地层，应加强泥浆性能指标的
调整，以防止大量水进入槽内危及槽壁安全。
? 成槽应连续进行。成槽后将槽底残渣清除干净，即
可安放钢筋笼。
地下连续墙槽段之间的垂直接头, 作为基坑开挖
的防渗挡土临时结构时, 要求接头密合, 不夹泥；作
为主体结构侧墙或结构部分的地下墙, 除要求接头抗
渗挡土外, 还要求有抗剪能力 。
非抗剪接头常采用接头管的形式 。
钢筋笼按单元槽段组成一个整体 。
10.3.3.3 槽段接头与钢筋笼
10.3.3.4 水下浇筑混凝土
水下浇筑混凝土详见 第 2章 有关内容 。
10.3.4 高层建筑基础施工
整体性要求高, 不允许留设施工缝, 要求一次连续
浇筑完毕 。 同时, 由于结构体积大, 混凝土浇筑后水泥
的水化热量大, 且聚集在大体积混凝土内部不易散发,
其内部温度显著升高, 更促进水泥水化速度加快, 水化
热更集中释放, 而在混凝土表面散热快, 这样就形成了
大体积混凝土内外较大的温差, 且产生较大的 温度应力,
当达到一定数值时, 混凝土便产生裂缝 。 因此, 如何控
制混凝土内外温差和温度变形, 防止裂缝产生, 提高混
凝土结构的抗渗, 抗裂和抗侵蚀性能是大体积混凝土施
工中的关键问题 。
10.3.4.1 防止大体积混凝土产生温度
裂缝的措施
（ 1）选用中低热的水泥品种，可减少水化热，使混凝土减
少升温。
（ 2）合理选择混凝土的配合比，在满足设计强度和施工要
求条件下，尽量选用 5~40mm石子，增大骨料粒径，尽
量减少水泥用量，以减少水泥的水化放热量。
（ 3）掺用木质素磺酸钙减水剂，不仅能改善混凝土的和易
性，还可节约水泥、降低水化热，明显延迟水化热释
放的速度。
（ 4）掺加适量的活性掺和料 (如粉煤灰 )，可替代部分
水泥，能改善混凝土的粘聚性，降低水化热。
（ 5）做好测温工作，控制混凝土内部温度与表面温度、
表面温度与环境温度之差，使其均不超过 25° C。
（ 6）采用分层分段浇筑混凝土的方法，尽量扩大混凝
土浇筑面；控制浇筑速度或减小浇筑厚度，以保
（ 7）浇筑混凝土时，掺加一定量的毛石可以减少水泥
用量，同时毛石还可以吸收一定的水化热，但应
（ 8）根据施工季节采用不同的施工方法，以减小混凝
土的内外温差。夏季采用降温法施工，即在搅拌
混凝土时掺入冰水，一般温度可控制在 5~10° C，
浇筑后采用冷水降温养护；冬季则可采用保温法
施工，防止冷空气的侵入。
? 大体积混凝土施工，一般在较低温度条件下进行，
以最高气温不大于 30° C
? 为保证结构的整体性，混凝土应连续浇筑，采用分
层分段的方法施工。根据结构大小及特点的不同，
有 全面分层、分段分层 和 斜面分层 等施工方法。参
见 图 10.11
10.3.4.2 大体积混凝土施工
我国高层建筑除少数采用钢结构外，大量的仍采
用造价较经济、防火性能好的钢筋混凝土作结构材料。
其施工工艺大多采用了结构整体性能好，抗震能力强
和造价较低的现浇结构和现浇与预制相结合的结构。
本节主要介绍 高层建筑现浇钢筋混凝土结构的台模和
10.4 高层建筑结构施工
高层建筑现浇混凝土的模板工程一般可分为 竖向
模板 和 横向模板 两类 。
竖向模板,主要指剪力墙墙体, 框架柱, 筒体等
模板 。
横向模板,主要指钢筋混凝土楼盖施工用模板,
除采用传统组合模板散装散拆方法外, 目前高层建筑
采用了各种类型的台模和隧道模施工 。
10.4.1 台模和隧道模施工
（ 1）
台模由台架和面板组成, 适用于高层建筑中
的各种楼盖结构施工, 其形状与桌相似, 故称台
模 。 台架为台模的支承系统, 按其支承形式可分
为立柱式, 悬架式, 整体式等, 如 图 10.12所示 。
? 立柱式台模 由面板, 次梁和主梁及立柱等组成 。
? 悬架式台模 不设立柱, 主要由桁架, 次梁, 面
板, 活动翻转翼, 垂直与水平剪力撑及配套机
具组成 。
? 整体式台模 由台模和柱模板两大部分组成 。 整
个模具结构分为桁架与面板, 承力柱 模板, 临
时支撑, 调节柱模伸缩装置, 降模和出模机具
等 。
(2)
隧道模 是可同时浇筑墙体与楼板的大型工具
式模板, 能沿楼面在房屋开间方向水平移动, 逐间
浇筑钢筋混凝土 。
图 10.13所示隧道模由三面模板组成一节, 形
如隧道 。 隧道模可分为 整体式 和 双拼式 两种 。
双拼式隧道模由竖向横模板和水平向楼板模板
与骨架连接而成, 还有行走装置和承重装置 。
泵送混凝土施工,利用混凝土泵, 通过管道将混
凝土拌和物输送到浇筑地点, 一次连续完成水平运输
和垂直运输, 配以布料杆或配料机还可方便地进行混
凝土浇筑 。 泵送混凝土工艺具有输送能力大, 工效高,
劳动强度低, 施工文明等特点 。
10.4.2 泵送混凝土施工
（ 1
? 泵机出口有一定长度的地面水平管 (水平管长度不小
于泵送高度的 1/3～ 1/4),然后接 90° 弯头, 转向垂
直运输 。
? 地面水平管用支架支垫，垂直管道用紧固件间隔 3m
固定在混凝土结构上。
? 竖向管道位置应使楼面水平输送距离最短，尽可能
设置在设计的预留孔洞内，且不影响设备安装。
（ 2
泵送混凝土除应满足结构设计强度外, 还必须具
有可泵性 。 即在管内有一定的流动性和较好的粘聚性,
不泌水, 不离析, 且摩阻力小；因此, 要严格控制混
凝土原材料的质量 。
? 一般选用泌水性小，保水性好的普通硅酸盐水泥。
? 碎石最大粒径与输送管内径之比, 宜小于或等于
1∶ 4,卵石宜小于或等于 1∶ 2.5。 通过 0.315mm筛
孔的砂应不少于 15%,砂率宜控制在 40%~50%。
? 泵送混凝土宜掺用木质磺酸钙减水剂等外加剂和适
量粉煤灰，以增加混凝土的可泵性。
? 泵送混凝土的坍落度宜为 80~180mm，泵送高度大
时还可以适当增大。
? 高层脚手架地基要有足够的承载能力, 避免脚
手架整体和局部沉降 。
? 高层脚手架应设置足够数量的牢固连墙点, 依
靠建筑结构的整体刚度, 加强整片脚手架的稳
定性 。
10.5 高层建筑施工的
安全技术
10.5.1 高层脚手架工程安全技术
? 搭设脚手架时要保证质量, 并且采取可靠的安全防
护 。
? 应将井架一侧中间立柱接高 (高出顶端 2m)作为接闪
器, 在井架立杆下端设置接地器, 同时将卷扬机的
金属外壳可靠接地 。
? 建筑工地上的起重机最上端必须安装避雷针, 并连
接于接地装置上；起重机的避雷针应能保护整个起
重机 。
? 高层建筑施工中, 所有楼梯口, 电梯口, 门洞口,
预留洞口和垃圾洞口, 必须设围栏或盖板, 避免施
工人员误入而高空坠落伤亡 。
? 正在施工的建筑物的出入口和井架通道口, 必须搭
设牢固的顶板棚, 其棚的宽度应大于出入口, 棚的
长度应根据建筑物的高度确定, 一般为 5~10m。
10.5.2 高层建筑施工其它安全措施
? 凡未安装栏杆的阳台周边, 无脚手架的屋面周边,
框架建筑的楼层周边及井架通道的两侧边等必须设
置 1m高的双层围栏或搭设安全网 。
? 施工人员进入现场必须戴安全帽，高空作业时必须
正确使用安全带。
? 起重机械设备的使用, 要严格按照额定起重量起吊
重物, 不得超载及斜拉重物 。
? 起重机械必须按国家标准安装, 经动力设备部门验
收合格后, 方能使用 。 使用中应健全保养制度, 安
全防护装置要保持齐全有效 。
脚手架；高层建筑基础施工和主体结构施工等内
容。
? 重点,附着式和爬升式塔式起重机、大体积混凝
土和泵送混凝土施工原理及工艺，高层建筑施工
安全技术。
10 高层建筑施工
? 学习要求：
? 了解高层建筑结构体系及施工特点，高层建筑垂
直运输设备和脚手架的搭设，深基坑支护结构形
式、水泥土挡土桩施工和地下连续墙施工；
? 掌握浇筑大体积混凝土产生裂缝的主要原因、防
止措施和合理的施工方法；
? 熟悉泵送混凝土施工工艺及泵送混凝土的技术要
求；
? 了解高层建筑施工的安全技术。
10.1 高层建筑及其施工特点
10.3 高层建筑基础施工
10.4 高层建筑结构施工
10.5 高层建筑施工的安全技术
10.2 高层建筑运输设备与脚手架
End
本
章
内
容
? 高层建筑,指 10层以上的住宅及总高度超过 24m的公共
建筑和综合建筑 。
? 高层建筑结构按使用材料划分, 主要有钢筋混凝土结
构, 钢结构, 钢 -钢筋混凝土组合结构, 以钢筋混凝土
结构在高层建筑中的应用最为广泛 。
? 高层建筑按结构体系划分, 有框架体系, 剪力墙体系,
框架 -剪力墙体系和筒体体系 (图 10.1)。
10.1 高层建筑及其施工特点
（ 1） 框架体系
框架体系是我国采用较早的一种梁, 板, 柱结构
体系, 其优点是建筑平面布置灵活, 可以形成较大的
空间, 特别适用于各类公共建筑, 建筑高度一般不超
过 60m。 但由于侧向刚度差, 在高烈度地震区不宜采
用 。
10.1.1 高层建筑的结构体系
（ 2） 剪力墙体系
剪力墙体系是建筑物的内外纵横墙除了承受竖
向荷载外, 还要承受由水平荷载所引起的弯矩 。 它
承受水平荷载的能力较框架结构强, 刚度大, 水平
位移小, 现已成为高层住宅建筑的主体, 建筑高度
可达 150m。 但由于承重剪力墙过多, 限制了建筑平
面的灵活布置 。
（ 3） 框架－剪力墙体系
框架－剪力墙体系兼有框架和剪力墙体系的优
点 。 它是在框架结构平面中的适当部位设置钢筋混凝
土墙, 常用楼梯间, 电梯间墙体作为剪力墙而形成框
架－剪力墙体系 。 它具有平面布置灵活, 能较好地承
受水平荷载, 且抗震性能好的特点, 适用于 15～ 30层
的高层建筑结构 。
（ 4）
筒体体系是框架和剪力墙结构发展而成的空间体
系, 由若干片纵横交错的框架或剪力墙与楼板连接围
成的筒状结构 。 根据其平面布置, 组成数量的不同,
又可分为框架－筒体, 筒中筒, 组合筒三种体系 。 筒
体结构在抵抗水平力方面具有良好的刚度, 并能形成
较大的空间, 且建筑平面布置灵活 。
? 基础埋置深度大
? 垂直运输量大
? 浇筑钢筋混凝土工程是高层建筑施工的主
导工程
10.1.2 高层建筑施工的特点
垂直运输设备 是高层建筑机械化施工的主导机
械, 担负着大量的建筑材料, 施工设备和施工人员
垂直运输任务 。 目前, 我国高层建筑结构施工用垂
直运输设备主要有,塔式起重机, 混凝土泵和施
工电梯 。
10.2 高层建筑运输设备与
脚手架
（ 1） 塔式起重机的选择原则
? 塔吊参数应满足施工要求 对塔吊各主要参数应
逐项检查, 务使所选用塔吊的幅度, 起重量, 起
? 塔吊的生产效率应满足施工进度要求；
10.2.1 塔式起重机
10.2.1.1 塔式起重机的选择
? 充分利用现有机械设备, 充分发挥塔吊效能, 做到
台班费用最省,
? 选用塔吊要适应施工现场环境要求, 便于进场安装,
架设和拆除, 退场 。
（ 2）塔式起重机选择步骤
?
? 根据高层建筑的体型, 平面尺寸及标准层面积, 确
定塔吊应具 备的幅度及吊钩高度参数；
? 根据建筑构件尺寸及质量, 确定塔吊起重量和
额定起重力矩参数；依据上述参数确定塔吊的
型号 。
? 根据施工方法, 施工工艺, 现场条件及设计要
求,
? 根据计划进度, 施工流水段划分及工程量和吊
次的计算, 确定塔吊配置台数, 安装位置及轨
道基础走向 。
（ 3）注意事项
? 在确定塔吊形式及高度时，应考虑塔身的锚固点与
建筑物的位置；塔臂的平衡臂是否影响臂架正常回
? 多台塔吊作业条件下，务使彼此互不干扰，处理好
? 塔吊安装时，应保证顶升套架及锚固环的安装位置
正确；同时考虑外脚架的搭设形式与挑出建筑物的
距离，以免与下回转塔吊转台尾部回转时相撞。
根据施工经验, 下旋轨道塔式起重机用于 15层以
下 的高层建筑； 15层以上 的高层建筑常选用附着式塔
式起重机； 30层以上 的高层建筑优先考虑采用爬升式
塔式起重机 。
10.2.1.2 附着式塔式起重机和爬升式
塔式起重机
（ 1） 附着式塔式起重机
附着式塔式起重机的塔身固定安装在建筑物外侧
的钢筋混凝土基础上, 随着塔身的升高, 每隔 20m左右
用一套锚固装置与高层建筑结构相连接, 以保证塔身
的刚度和稳定 。 一般高度为 70~100m,特点 是适合狭窄
工地施工 。
附着式塔吊的锚固装置由套在塔身上的锚固环,
附着杆及固定在建筑结构上的锚固支座构成 (图 10.2)。
? 锚固环必须装设在塔身标准节对接处, 或设置在
水平腹杆断面处；锚固环必须牢固, 紧紧地箍紧
塔身结构, 不得松脱 。
? 建筑物上的锚固支座可安装在柱上或埋设在现浇
混凝土墙板内, 锚固点应紧靠楼板, 其距离以不
大于 20cm为宜 。
附着式塔吊锚固装置的安装与拆卸 必须遵守有
关安全操作规程的规定，在施工时应 特别注意以下几
点：
? 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 。
? 在塔式起重机使用过程中, 应经常对锚固装置各
个部位及连接件进行检查, 如有松动或短缺, 应
立即加以紧固或补齐 。
? 降落塔身与拆除附着杆系应同步进行, 严禁先期
拆卸附着杆, 再逐节拆卸塔身, 以免大风造成塔
身扭曲倒毁事故 。
（ 2）爬升式塔式起重机
爬升式塔式起重机 特别适宜于 超高层建筑结
构施工。它通过电梯或楼板预留开孔的空间进行
爬升，一次可以爬升一层或二层楼；来自塔吊上
部的荷载，通过支承系统和楔紧装置传给楼板结
? 根据爬升孔的尺寸和建筑结构特点，确定楼板开
? 通过变幅小车，使塔吊起重臂和平衡臂方向平衡，
以便塔身平稳爬升；爬升时，起重臂的指向应与
? 风速达 5
爬升式起重机进行爬升作业时，应注意以下事
项：
? 爬升过程中如有异常响声或出现故障，必须
立即停机检查，故障未经排除不得继续爬升
? 爬升到要求的楼层后，应立即伸出塔身底座
的支腿并锚固，并通过爬升框架支承塔吊传
? 爬升作业完成后，必须经过周密检查，确认
无异常后，方可投入正式使用。
施工电梯是 安装于高层建筑物外部, 供运送施
工人员和建筑器材的垂直提升机械 。 施工电梯主要
有两种, 即 单笼式 和 双笼式 。 一般载重量 1t,可乘
12人；重型可载重 2t,可乘 24人 。
10.2.2 施工电梯
? 为使施工电梯充分发挥效能，其安装位置应满足：
便于施工人员和物料的集散；便于安装和设置附
? 严格对人货电梯运输的组织与管理。采取施工楼
层相对集中，增加作业班次，白天运送人员为主、
晚上以运送材料为主等措施，缓解高峰时的运输
矛盾。
（ 1） 钢管扣件脚手架
高层建筑钢管扣件脚手架的材料性能和搭拆方法
与一般多层脚手架相同, 但在搭设高度与立杆间距方
面有限制 要求,搭设高度在 20~30m,单根立杆纵距为
1.8m；搭设高度在 30~40m,单根立杆纵距为 1.5m；搭
设高度在 40~50m,单根立杆纵距为 1.0m。
10.2.3 高层建筑施工用脚手架
10.2.3.1 外墙脚手架
钢管扣件脚手架的搭设高度大于 30m时,应采用
钢制可调节连接杆，承受拉力要求不低于 6.8kN，并与
高层建筑物连接,按下列要求施工：
? 按垂直方向每隔 3.6m，水平方向每隔 5.4m设置一道
? 按上述位置，在施工中将预埋件埋置在混凝土柱墙、
圈梁内，且预埋件应保持上下垂直一线；
? 连墙杆尽量靠近小横杆与立杆的连接处，但不应将
小横杆作连墙杆。
(2)
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 构作支承的脚手架。 其关键是
悬挑结构必须有足够的强度、刚 度和稳定性，
? ± 0以下结构工程不能及时回填土，而主体结构必
? 高层建筑主体结构四周有裙房，脚手架不能支承
? 超高建筑施工时，脚手架搭设高度超过了容许搭
设高度，因此将整个脚手架按允许搭设高度分成
若干段，每段脚手架支承在建筑结构向外悬挑的
结构上。
? 将脚手架吊篮的悬挂点固定在建筑物顶部的悬挑装
置上, 由卷扬机驱动, 通过滑轮组和钢丝绳, 可使
吊篮在建筑物外侧升降, 除进行外墙装饰作业外,
还能进行建筑设备的安装及外墙清洗等作业 。
? 吊篮脚手架一般由吊篮, 支承设施, 吊索, 滑轮组,
升降设备和安全装置组成 。
? 支承设施有两种, 一种为由固定挑梁和平衡重组成
的支承设施；另一种为可以纵向移动的支承设施 。
? 升降设备为电动驱动机构 。
10.2.3.2 吊篮脚手架
高层建筑常用的基础结构可分为 片筏基础, 箱形基础,
桩基础和复合基础 。
高层建筑的基础因地基承载力, 抗震稳定和功能要求,
一般埋置深度较大, 且有地下结构 。 当基础埋置深度不大,
地基土质条件好, 且周围有足够的空地时, 可采用放坡方
法开挖 。 放坡开挖基坑比较经济, 但必须进行边坡稳定性
验算 。 在场地狭窄地区, 基础工程周围没有足够的空地,
又不允许进行放坡时, 则采用挡土支护措施 。
10.3 高层建筑基础施工
（ 1）悬臂式护坡桩 (无锚板桩 )
对于粘土、砂土及地下水位较低的地基，用桩
锤将工字钢桩打入土中，嵌入土层足够的深度保持
稳定，其顶端设有支撑或锚杆，开挖时在桩间加插
横板以挡土。
10.3.1 支护结构
（ 2）支撑 (拉锚 )护坡桩
?
基坑开挖较深施工时，在基坑附近的土体稳定
区内先打设锚桩，然后开挖基坑 1m左右装上横撑 (围
檩 )，在护坡桩背面挖沟槽拉上锚杆，其一端与挡土
桩上的围檩 (墙 )连接，另一端与锚桩 (锚梁 )连接，
用花篮螺栓连接并拉紧固定在锚桩上，基坑则可继
续挖土至设计深度，如 图 10.3(a)所示。
? 支护护坡桩
基坑附近无法拉锚时, 或在地质较差, 不宜采
用锚杆支护的软土地区, 可在基坑内进行支撑, 支
撑一般采用型钢或钢管制成 。 支撑主要支顶挡土结
构, 以克服水土所产生的侧压力 。 支撑形式可分为
水平支撑和斜向支撑 。 水平支撑见 图 10.3（ b),斜向
支撑见 图 10.3(c)。
（ 3） 土层锚杆
土层锚杆,将受拉杆件的一端 (锚固段 )固定在
边坡或地基的土层中, 另一端与护壁桩 (墙 )连接,
用以承受土压力, 防止土壁坍塌或滑坡, 如 图 10.4
所示 。
（ 1） 深层搅拌水泥土挡土桩施工
深层搅拌水泥土挡土桩,利用水泥作固化剂, 将土
与水泥强制拌和, 使土硬结形成具有一定强度和遇水稳
定的水泥土加固桩 。 深层搅拌水泥土挡土桩施工流程见
图 10.5所示 。
若将深层水泥土单桩相互搭接施工, 即形成重力坝
式挡土墙 。 常见的布置形式有,连续壁状挡土墙, 格栅
式挡土墙 。 (图 10.6)
10.3.2 常用护坡桩施工
（ 2）钢筋混凝土护坡桩
钢筋混凝土护坡桩分为 预制钢筋混凝土板桩 和 现浇钢
? 预制钢筋混凝土护坡桩施工时，沿着基坑四周的位置
上，逐块连续将板桩打入土中，然后在桩的上口浇筑
钢筋混凝土锁口梁，用以增加板桩的整体刚度。
? 现浇钢筋混凝土护坡桩，按平面布置的组合形式不同，
有单桩疏排、单桩密排和双排桩，见 图 10.7所示。
地下连续墙施工,在地面上采用专用挖槽机械设
备，按一个单元槽段长度 (一般 6~8m)，沿着深基础或
地下构筑物周边轴线，利用膨润土泥浆护壁开挖深槽。
地下连续墙施工过程主要划分为 三个阶段,准备
工作阶段、成槽阶段和浇筑混凝土阶段。地下连续墙
按单元槽段逐段施工，每段施工程序如 图 10.8所示。
10.3.3 地下连续墙施工
（ 1） 地下连续墙挖槽机械设备的选择
挖槽机械设备主要是深槽挖掘机, 泥浆制备搅拌
机及处理机具 。 地下连续墙挖掘机械有多头钻, 挖掘
机及抓斗式挖掘机, 如 图 10.9所示 。
（ 2）
为了保证挖槽竖直并防止机械碰撞槽壁, 成槽施
工之前, 在地下连续墙设计的纵轴线位置上开挖导沟,
在沟的两侧浇筑混凝土或钢筋混凝土导墙 。 导墙断面
形式见 图 10.10所示 。
10.3.3.1 准备工作
（ 3
地下连续墙施工是利用泥浆护壁成槽。泥浆的作
用是维持直立槽壁面的稳定性，利用泥浆循环携带出
挖掘土渣，同时泥浆还能降低钻具温度，减少磨损。
通常用机械将膨润土搅拌成泥浆；控制泥浆性能的指
标有密度、粘度、失水量和泥皮性质。
? 地下连续墙施工单元槽段的长度，既是进行一次
挖掘槽段的长度，也是浇筑混凝土的长度。
? 划分单元槽段时，还应考虑槽段之间的接头位置，
以保证地下连续墙的整体性。
? 开挖前，将导沟内施工垃圾清除干净，注入符合
要求的泥浆。
10.3.3.2 成槽施工
机械挖掘成槽时应注意以下事项：
?
? 钻机钻进速度应与吸渣、供应泥浆的能力相适应。
? 钻进过程中，应使护壁泥浆不低于规定的高度；对
有承压力及渗漏水的地层，应加强泥浆性能指标的
调整，以防止大量水进入槽内危及槽壁安全。
? 成槽应连续进行。成槽后将槽底残渣清除干净，即
可安放钢筋笼。
地下连续墙槽段之间的垂直接头, 作为基坑开挖
的防渗挡土临时结构时, 要求接头密合, 不夹泥；作
为主体结构侧墙或结构部分的地下墙, 除要求接头抗
渗挡土外, 还要求有抗剪能力 。
非抗剪接头常采用接头管的形式 。
钢筋笼按单元槽段组成一个整体 。
10.3.3.3 槽段接头与钢筋笼
10.3.3.4 水下浇筑混凝土
水下浇筑混凝土详见 第 2章 有关内容 。
10.3.4 高层建筑基础施工
整体性要求高, 不允许留设施工缝, 要求一次连续
浇筑完毕 。 同时, 由于结构体积大, 混凝土浇筑后水泥
的水化热量大, 且聚集在大体积混凝土内部不易散发,
其内部温度显著升高, 更促进水泥水化速度加快, 水化
热更集中释放, 而在混凝土表面散热快, 这样就形成了
大体积混凝土内外较大的温差, 且产生较大的 温度应力,
当达到一定数值时, 混凝土便产生裂缝 。 因此, 如何控
制混凝土内外温差和温度变形, 防止裂缝产生, 提高混
凝土结构的抗渗, 抗裂和抗侵蚀性能是大体积混凝土施
工中的关键问题 。
10.3.4.1 防止大体积混凝土产生温度
裂缝的措施
（ 1）选用中低热的水泥品种，可减少水化热，使混凝土减
少升温。
（ 2）合理选择混凝土的配合比，在满足设计强度和施工要
求条件下，尽量选用 5~40mm石子，增大骨料粒径，尽
量减少水泥用量，以减少水泥的水化放热量。
（ 3）掺用木质素磺酸钙减水剂，不仅能改善混凝土的和易
性，还可节约水泥、降低水化热，明显延迟水化热释
放的速度。
（ 4）掺加适量的活性掺和料 (如粉煤灰 )，可替代部分
水泥，能改善混凝土的粘聚性，降低水化热。
（ 5）做好测温工作，控制混凝土内部温度与表面温度、
表面温度与环境温度之差，使其均不超过 25° C。
（ 6）采用分层分段浇筑混凝土的方法，尽量扩大混凝
土浇筑面；控制浇筑速度或减小浇筑厚度，以保
（ 7）浇筑混凝土时，掺加一定量的毛石可以减少水泥
用量，同时毛石还可以吸收一定的水化热，但应
（ 8）根据施工季节采用不同的施工方法，以减小混凝
土的内外温差。夏季采用降温法施工，即在搅拌
混凝土时掺入冰水，一般温度可控制在 5~10° C，
浇筑后采用冷水降温养护；冬季则可采用保温法
施工，防止冷空气的侵入。
? 大体积混凝土施工，一般在较低温度条件下进行，
以最高气温不大于 30° C
? 为保证结构的整体性，混凝土应连续浇筑，采用分
层分段的方法施工。根据结构大小及特点的不同，
有 全面分层、分段分层 和 斜面分层 等施工方法。参
见 图 10.11
10.3.4.2 大体积混凝土施工
我国高层建筑除少数采用钢结构外，大量的仍采
用造价较经济、防火性能好的钢筋混凝土作结构材料。
其施工工艺大多采用了结构整体性能好，抗震能力强
和造价较低的现浇结构和现浇与预制相结合的结构。
本节主要介绍 高层建筑现浇钢筋混凝土结构的台模和
10.4 高层建筑结构施工
高层建筑现浇混凝土的模板工程一般可分为 竖向
模板 和 横向模板 两类 。
竖向模板,主要指剪力墙墙体, 框架柱, 筒体等
模板 。
横向模板,主要指钢筋混凝土楼盖施工用模板,
除采用传统组合模板散装散拆方法外, 目前高层建筑
采用了各种类型的台模和隧道模施工 。
10.4.1 台模和隧道模施工
（ 1）
台模由台架和面板组成, 适用于高层建筑中
的各种楼盖结构施工, 其形状与桌相似, 故称台
模 。 台架为台模的支承系统, 按其支承形式可分
为立柱式, 悬架式, 整体式等, 如 图 10.12所示 。
? 立柱式台模 由面板, 次梁和主梁及立柱等组成 。
? 悬架式台模 不设立柱, 主要由桁架, 次梁, 面
板, 活动翻转翼, 垂直与水平剪力撑及配套机
具组成 。
? 整体式台模 由台模和柱模板两大部分组成 。 整
个模具结构分为桁架与面板, 承力柱 模板, 临
时支撑, 调节柱模伸缩装置, 降模和出模机具
等 。
(2)
隧道模 是可同时浇筑墙体与楼板的大型工具
式模板, 能沿楼面在房屋开间方向水平移动, 逐间
浇筑钢筋混凝土 。
图 10.13所示隧道模由三面模板组成一节, 形
如隧道 。 隧道模可分为 整体式 和 双拼式 两种 。
双拼式隧道模由竖向横模板和水平向楼板模板
与骨架连接而成, 还有行走装置和承重装置 。
泵送混凝土施工,利用混凝土泵, 通过管道将混
凝土拌和物输送到浇筑地点, 一次连续完成水平运输
和垂直运输, 配以布料杆或配料机还可方便地进行混
凝土浇筑 。 泵送混凝土工艺具有输送能力大, 工效高,
劳动强度低, 施工文明等特点 。
10.4.2 泵送混凝土施工
（ 1
? 泵机出口有一定长度的地面水平管 (水平管长度不小
于泵送高度的 1/3～ 1/4),然后接 90° 弯头, 转向垂
直运输 。
? 地面水平管用支架支垫，垂直管道用紧固件间隔 3m
固定在混凝土结构上。
? 竖向管道位置应使楼面水平输送距离最短，尽可能
设置在设计的预留孔洞内，且不影响设备安装。
（ 2
泵送混凝土除应满足结构设计强度外, 还必须具
有可泵性 。 即在管内有一定的流动性和较好的粘聚性,
不泌水, 不离析, 且摩阻力小；因此, 要严格控制混
凝土原材料的质量 。
? 一般选用泌水性小，保水性好的普通硅酸盐水泥。
? 碎石最大粒径与输送管内径之比, 宜小于或等于
1∶ 4,卵石宜小于或等于 1∶ 2.5。 通过 0.315mm筛
孔的砂应不少于 15%,砂率宜控制在 40%~50%。
? 泵送混凝土宜掺用木质磺酸钙减水剂等外加剂和适
量粉煤灰，以增加混凝土的可泵性。
? 泵送混凝土的坍落度宜为 80~180mm，泵送高度大
时还可以适当增大。
? 高层脚手架地基要有足够的承载能力, 避免脚
手架整体和局部沉降 。
? 高层脚手架应设置足够数量的牢固连墙点, 依
靠建筑结构的整体刚度, 加强整片脚手架的稳
定性 。
10.5 高层建筑施工的
安全技术
10.5.1 高层脚手架工程安全技术
? 搭设脚手架时要保证质量, 并且采取可靠的安全防
护 。
? 应将井架一侧中间立柱接高 (高出顶端 2m)作为接闪
器, 在井架立杆下端设置接地器, 同时将卷扬机的
金属外壳可靠接地 。
? 建筑工地上的起重机最上端必须安装避雷针, 并连
接于接地装置上；起重机的避雷针应能保护整个起
重机 。
? 高层建筑施工中, 所有楼梯口, 电梯口, 门洞口,
预留洞口和垃圾洞口, 必须设围栏或盖板, 避免施
工人员误入而高空坠落伤亡 。
? 正在施工的建筑物的出入口和井架通道口, 必须搭
设牢固的顶板棚, 其棚的宽度应大于出入口, 棚的
长度应根据建筑物的高度确定, 一般为 5~10m。
10.5.2 高层建筑施工其它安全措施
? 凡未安装栏杆的阳台周边, 无脚手架的屋面周边,
框架建筑的楼层周边及井架通道的两侧边等必须设
置 1m高的双层围栏或搭设安全网 。
? 施工人员进入现场必须戴安全帽，高空作业时必须
正确使用安全带。
? 起重机械设备的使用, 要严格按照额定起重量起吊
重物, 不得超载及斜拉重物 。
? 起重机械必须按国家标准安装, 经动力设备部门验
收合格后, 方能使用 。 使用中应健全保养制度, 安
全防护装置要保持齐全有效 。
