高层建筑施工思考题答案

第一章

1、简述基坑支护结构设计的原则？

(1)安全可靠

(2)经济合理

(3)便利施工

2、简述基坑工程周围环境勘察的主要内容？

一、岩土勘察

二、水文地质勘察

三、基坑周围环境勘察：

（1）查明影响范围内建（构）筑物类型、层数、基础类型和埋深、基础荷载大小及上部结构现状（2）查明基坑周围各类地下设施，包括给水、排水、电缆、煤气、污水、雨水、热力等管线的分布与形状

（3）查明基坑四周道路的距离及车辆载重情况

（4）查明场地四周和邻近地区地表水汇流和排泻情况，地下水管渗漏情况及对基坑开挖的影响3、支护结构按其工作机理和围护墙形式的分类？（支护体系）

水泥土墙式（深层搅拌水泥土桩、高压旋喷桩）

板桩式（钢板桩、钢筋混凝土板桩、型钢横挡板）

排桩式（钢管桩、预制钢筋混凝土桩、钻孔灌注桩、挖孔灌注桩）

排桩与板墙式钢板桩排桩式（钢管桩、预制钢筋混凝土桩、钻孔灌注桩、挖孔灌注桩）

板墙式（现浇地下连续墙、预制装配式地下连续墙）

组合式（高应力区加筋水泥土墙、SMW工法）

边坡稳定式（土钉墙、喷锚支护）

逆作拱墙式

4、简述水泥土墙平面布置应考虑的原则

沿地下室外墙底板外侧，并留一定的净距；尽量避免内向折角，采取向外拱的折线形式；采用格栅布置，且满足：搭接长度要求、组合宽度符合模数要求、格栅的间距要求等。

5、土钉墙设计时，对于单根土钉其抗拉承载力应满足Tuj≥1.25γ0Tjk，请解释该公式中符号的意义，γ0和Tjk的确定方法。书上41

6、地下连续墙施工中泥浆的作用

1）护臂作用

2)携碴作用

3)冷却和滑润作用

7、地下连续墙施工中导墙的作用

1）挡土墙

2)作为测量的基准

3）作为重物的支承

4）存蓄泥浆

8、简介地下连续墙的施工工艺

工艺过程：挖导沟→修筑导墙同步输入泥浆→挖槽机挖槽同时补浆→挖至设计标高，吸泥浆清底

并检查开槽质量→吊装钢筋笼→吊装接头管或接头箱→浇灌机架就位、导管安装→浇筑混凝土同时提升导管置换泥浆→拔出接头、凿除浮浆。

9、简介逆作法施工工艺

工艺过程：中间支承柱和地下连续墙施工--→一层梁板施工幷预留工作孔--→地下室负一层挖土及结构施工--→地下室负二层施工、逐层往下直至地下室底板封底，同时地上结构从一层向上施工直至计算容许的层数--→地下室底板养护至规定的设计强度--→继续进行上部结构施工

10、土钉墙的施工工艺

土钉墙的施工程序：土方开挖并修整边坡→喷射第一层混凝土→钻孔、安装土钉、注浆→绑扎钢筋网片、安装连接件→喷射第二层混凝土→开挖第二层土方……直至底层混凝土喷射完成→设置坡顶、坡面和坡脚排水系统→现场测试和质量监测

11、土钉墙施工监测包括哪些内容

施工监测：（1）土钉墙的位移（2）地表开裂的观察（3）周围的变形测量（4）渗水及地下水位的变化

8、简介水泥土墙的施工工艺

施工工艺：定位放线→桩机就位、对中→预搅下沉→水泥浆的制备或水泥粉的配送并倒入集料斗→提升、喷浆、搅拌→沉钻复搅→清洗管路系统桩机移位

第二章

1.何谓端承桩，何谓摩擦桩，打桩控制的原则分别是什么？

摩擦型桩：是指在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩侧阻力承受

端承型桩：是指在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承受，桩侧阻力相对桩端阻力而言较小，或可忽略不计的桩。

桩的施打原则是“重锤低击”，这样可使桩锤对桩头的冲击小，回弹也小，

桩头不易损坏，大部分能量都能用于沉桩

2.预制桩起吊和运输前强度要达到多少？吊点位置确定有何要求？

当桩的混凝土强度达到设计强度的70% 方可起吊；达到100%方可运输和打桩。

3.简述泥浆护壁钻孔灌注桩的施工工艺，埋设护筒的作用。

测定桩位→埋设护筒→桩机就位→成孔→清孔→安放钢筋骨架→浇筑水下混凝土

护筒作用：

固定桩孔位置、导向、提高孔内泥浆水头以防止塌孔、保护孔口、增加桩孔内水压

4.简述沉管灌注桩施工工艺，何谓复打法？缩颈产生的原因及处理办法。

施工过程：a）就位及安装桩尖；b）沉套管；c）初灌混凝土；d）放置钢筋笼、灌注混凝土；e）拔管成桩

复打法：在第一次灌注桩施工完毕，拔出套管后，清除管外壁上的污泥和桩孔周围地面的浮土，立即在原桩位再埋预制桩靴或合好活瓣第二次复打沉套管，使未凝固的混凝土向四周挤压扩大桩径，然后第二次灌注混凝土。拔管方法与初打时相同。

缩颈：原因：土体受到强烈扰动和挤压；拔管过快，混凝土量少，或和易性差。

处理方法：常测混凝土塌落度，发现问题即纠正，用复打法处理。

5简述人工挖孔桩施工工艺。

(1)做好放线定位工作,每根桩都设有小线的小木桩,第一步混凝土护壁可高出槽底10厘米,然后将中线引到护壁上。

(2)根据土质情况,采用人工或风镐挖掘,每次挖1米为限,土方或石渣用电动葫芦吊桶垂直运出孔外,挖掘1米后即可支钢模。

(3)护壁混凝土模板用几块弧形钢模拼装而成,每步1米支模,均以十字线吊中以保证断面尺寸准确,垂直偏差控制在1米以内,护壁混凝土强度常温达10N/m2即可拆模；

(4)若遇地下水,可挖集水坑用电动潜水泵边抽水边下挖；

(5)在开挖3米后,要配置小型电动抽风机通风,以保证工人安全作业；

(6)按照施工方案和设计要求扩底,作业完毕要检查持力层土质是否符合勘察设计要求.

(7）放入钢筋笼、浇筑混凝土并捣密实。

第三章

1.混凝土中裂缝的分类(课件P3)

微观裂缝：

“微观裂缝”亦称“肉眼不可见裂缝”，宽度一般在0.05mm以下，主要有三种：即沿着骨料周围出现的骨料与水泥石粘结面上的粘着裂缝；分布于骨料之间水泥浆中水泥石裂缝和存在于骨料本身的骨料裂缝。上述三种微观裂缝，前两种较多，后者较少。且微观裂缝在混凝土中的分布是不规则、不贯穿的，因此有微观裂缝的混凝土可以承受拉应力。

宏观裂缝：

宽度不小于0.05mm的裂缝是肉眼可见裂缝，称“宏观裂缝”。宏观裂缝是微观裂缝扩展的结果。

微观裂缝：粘着裂缝, 水泥石裂缝, 骨料裂缝

宏观裂缝: 表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝

2.何谓内约束，何谓外约束？（课件P6）

结构产生变形变化时，不同结构之间和结构内部各质点之间都会产生约束，前者称为“外约束”，后者称为“内约束”。

(内约束是当结构截面较厚时，其内部温度和湿度分布不均匀，引起各质点变形的相互约束。)

3.按约束的强弱，外约束分哪几种？应力和变形有何不同？（课件P6）

外约束分为自由体、全约束和弹性约束。 1.自由体

自由体即变形不受其他结构任何约束的结构。结构的变形等于结构自由变形，无约束度应力。即变形最大，应力为零。 2.全约束

全约束即结构的变形全部受到其他结构的约束，使变形结构无任何变形的可能。即应力最大，变形为零。 3.弹性约束

弹性约束即介于上述两种约束状态之间的一种约束，结构的变形受到部分约束，产生部分变形。变形结构和约束结构皆弹性体，二者之间的相互约束称“弹性约束”，即既有变形，又有应力。这是最常遇到的一种约束状态。

4.大体积混凝土裂缝产生的原因（课件P9）

大体积混凝土施工阶段产生的温度裂缝，是其内部矛盾发展的结果。一方面是混凝土由于内外温差产生应力和应变，另一方面是结构的外约束和混凝土各质点间的约束(内约束)阻止这种应变。一旦温度应力超过混凝土能承受的抗拉强度，就会产生裂缝。总结过去大体积混凝土裂缝产生的情况，可知道产生裂缝的原因如下：

1.水泥水化热2．约束条件3.外界气温变化4 ．混凝土的收缩变形（包括硬化收缩和干燥收缩）

5.何谓均匀温差，何谓非均匀温差？在约束方面有何区别？

6.建筑工程大体积混凝土有何特点？

结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂施工技术要求高，水泥水化热较大，易使结构物产生温度变形，

7.建筑工程大体积混凝土温度应力计算公式如下:

请解释公式中个参数的意义，并说明在实际工程计算式要采取分段计算再累加（课件P16）

E ― 混凝土一定龄期时的弹性模量a ― 混凝土的线膨胀系数；L ― 结构长度；T ― 结构计算温差；H ― 结构厚度；S ( t ) ― 应力松弛系数

（混凝土结构在荷载作用下，不仅产生弹性变形，随着时间的延续还产生非弹性变形，即徐变，徐变引起应力松弛。徐变引起的温度应力松弛，对防止混凝土开裂有益，因此在计算混凝土温度应力时应考虑应力松弛的影响。松弛与加荷时混凝土的龄期有关，龄期越短，徐变引起的松弛也越大；另外，还与应力作用的时间长短有关，应力作用时间越长则松弛亦越大。）

8.

画出建筑大体积混凝土基础温度应力和剪应力分布图，并画图说明裂缝开展

HE

C X =β

裂缝1

裂缝2

裂缝2 出现之前

裂缝3

9.说明防止大体积混凝土裂缝的技术措施。（课件P22）

一. 控制混凝土温升：( 1 ) 用中低热的水泥品种（2）利用混凝土的后期强度（3）掺加减水剂木

质素磺酸钙（4）掺加粉煤灰外掺料（5）粗细骨料选择（6）控制混凝土的出机温度和浇筑温度

二.延缓混凝土降温速率

三.减少混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸值

四.改善边界约束和构造设计：1. 设置滑动层：作法有涂刷两道热沥青加铺油毡一层；铺设10～20mm 厚沥青砂；铺设50mm 厚砂或石屑层等。2. 避免应力集中3. 设置缓冲层4. 合理配筋5 ．设应力缓和沟6. 合理的分段施工

五．施工监测

第4、5、6章思考题

1.高层建筑垂直运输作业的特点

一、运输量大

模板、钢筋、混凝土、设备、砌体、装饰材料、人员等

二、机械费用大

占工程总造价的4%-9%

三、对工期影响大

高层建筑的施工速度在一定程度上取决于垂直运输速度。

2.试列举4种高层建筑垂直运输体系

几种组合体系：

塔式起重机+泵送混凝土+施工电梯

塔式起重机+施工电梯

塔式起重机+泵送混凝土+龙门架

泵送混凝土+龙门架

自拌混凝土+龙门架

3.塔式起重机按架设方式、变幅型式各分为哪几种

1、按使用架设的要求分类：

固定式、附着式、行走式、内爬式

2、按起重机的起重变幅形式分类：

俯仰臂架式——有高度优势，近塔身中心变幅半径有损失

水平小车式——水平变幅就位快，效率高，但臂架重量大

折臂式——特性介于两者，但变幅机构复杂

4．选择塔式起重机型号时，主要考虑哪几种参数

起重力矩（t·m）

幅度（m)

起重量（t）

吊钩高度（m）

5.钢管扣件式脚手架纵向水平杆、横向水平杆、立杆设置的构造要求、立杆与建筑物的拉结要求、剪刀撑设置的要求，搭设高度的要求(书P240)

6.钢筋焊接技术常见的有哪几种(书P250)

一、电渣压力焊

二、气压焊

三、钢筋对焊

7.电渣压力焊接头外观质量要求(书P251)

外观检查应逐根进行

(1) 接头焊包均匀，不得有裂纹，钢筋表面无明显烧伤等缺陷

(2) 接头处钢筋轴线偏移不得超过0.1钢筋直径，同时亦不得大于2mm

(3) 接头处钢筋轴线弯折不得大于4°

8.钢筋机械连接技术有哪些(书P253)

钢筋套筒挤压连接

钢筋锥螺纹套筒连接

钢筋镦粗直螺纹套筒连接

钢筋滚压直螺纹套筒连接：直接滚压、挤肋滚压、剥肋滚压

地下水控制部分练习题：

1、流砂的含义及产生的原因（课件P80）

含义：在基坑挖到地下水位以下，而又采取坑内抽水时，有时坑底下面的土会形成流动状态，随地下水一起涌进坑内的现象。

产生原因：内因：土壤的性质。

外因：动水压力GD＞γw′（土粒浮容重）

2、何谓动水压力，其大小与什么有关（书P123）

动水压力：水在土中渗流时，对单位土体的压力

水位差H1-H2越大，ＧD越大。渗透路线L越长，ＧD越小

3、人工降低地下水位的方法及其适用条件

在软土地区基坑开挖深度超过3m，一般就要用井点降水。开挖深度浅时，亦可边开挖边用排水沟和集水井进行集水明排。

轻型井点：一层降水深度不超过6m

喷射井点：8~20m k=0.1~20m/d

电渗井点：用于k<0.1m/d的土层

深井井点：适用于k较大（10~250m/d）；土质为砂土、碎石土；地下水丰富、降水深（10~50m）、面积大的情况。

真空深井泵：也适用于低渗透性的粉砂、粉土和淤泥质粘土。降水深度达8~18m，降水服务范围达200m2左右

（书P128：降水法有真空井点，喷射井点，管井法或深井泵法）

4、何谓无压完整井、无压非完整井、有压完整井、有压非完整井

根据地下水有无压力，水井分为无压井和承压井。水井底部到达不透水层时称完整井，否则称非完整井。

5、如何进行轻型井点系统平面布置、如何确定轻型井点系统布置高程

?L

6、井点降水系统设计计算的步骤

（1）确定井点系统的布置方式

（2）、高程布置：

（3）确定基坑的计算图形面积

（4）计算涌水量

(5）单根井管的最大出水量（6）井点管的数量n及间距D

3

65k

dl

qπ

=

q

Q

n1.1

=

n

L

D=