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《高层建筑施工》课后习题及答案

（1）某超高层建筑地下室基坑开挖深度12m，场地周边存在密集老旧居民楼（最近距离8m），地下水位埋深2.5m，土层分布为：0-3m杂填土，3-8m粉质黏土（渗透系数1.2×10??cm/s），8-15m中砂层（渗透系数5.8×10?3cm/s）。请分析该基坑支护方案的选择要点，并列举至少3种可行的支护形式及其适用条件。

答案：该基坑属于深基坑（开挖深度＞5m），且存在周边环境敏感（老旧居民楼距离近）、中砂层渗透性强等风险点，支护方案需重点考虑：①变形控制（保护周边建筑）；②止水效果（防止中砂层渗透破坏）；③施工可行性（场地限制）。

可行支护形式及适用条件：

①地下连续墙+内支撑：地下连续墙整体性好、刚度大（墙厚800-1000mm），可同时作为挡土和止水结构，适用于周边环境要求高、对变形敏感的深基坑（如本题中老旧居民楼距离近的场景）。内支撑（钢筋混凝土支撑或钢管支撑）可有效控制水平位移，尤其适用于中砂层等易发生土体侧移的情况。

②钻孔灌注桩+三轴水泥土搅拌桩止水帷幕：钻孔灌注桩（桩径800-1000mm，间距1.2-1.5m）作为挡土结构，三轴搅拌桩（直径850mm，搭接250mm）在桩间形成连续止水帷幕，可阻断中砂层的地下水渗透。适用于基坑深度8-15m、对变形控制要求较高（需配合预应力锚索或内支撑）的情况，本题中通过调整搅拌桩深度至中砂层底部（15m以下）可满足止水需求。

③咬合桩（素混凝土桩+钢筋混凝土桩）：采用全套管钻机施工，相邻桩相互咬合（咬合量150-200mm），形成连续挡土止水结构。适用于地下水位高、对止水要求严格的深基坑，且施工振动小（适合周边有老旧建筑的场景）。本题中中砂层渗透性强，咬合桩的整体密闭性可有效防止管涌，桩长需穿透中砂层进入下卧黏土层≥2m以保证稳定性。

（2）某30层（高度108m）框架-核心筒结构高层建筑，核心筒采用现浇钢筋混凝土结构，外框架为钢-混凝土组合结构。施工中需重点控制哪些混凝土工程质量问题？针对大体积混凝土（如核心筒基础底板，厚度2.5m，混凝土强度等级C40），应采取哪些裂缝控制措施？

答案：混凝土工程需重点控制的质量问题：

①核心筒混凝土的垂直度与截面尺寸偏差：因核心筒是主要抗侧力构件，需通过激光铅垂仪或全站仪逐层复核轴线，模板安装时设置对拉螺栓（间距≤600mm）并采用定型钢模板保证刚度。

②不同强度等级混凝土界面处理：核心筒混凝土强度（如C50）高于框架梁（C35），需在梁柱节点处设置快易收口网，浇筑时先浇高标号混凝土，确保界面结合密实，避免低标号混凝土流入核心筒区域。

③混凝土养护：高层建筑施工周期快，若养护不到位易产生收缩裂缝，需对竖向构件（核心筒墙）采用喷涂养护剂+覆盖薄膜，水平构件（楼板）采用蓄水养护（养护时间≥14d）。

大体积混凝土裂缝控制措施（以基础底板为例）：

①材料优化：采用低水化热水泥（如矿渣硅酸盐水泥），掺加Ⅰ级粉煤灰（掺量20%-30%）和高性能减水剂（降低水胶比至0.35以下），控制胶凝材料总量≤450kg/m3；粗骨料选用5-31.5mm连续级配碎石（含泥量＜1%），细骨料采用中砂（细度模数2.3-3.0），减少水泥用量和水化热。

②施工工艺：分层浇筑（每层厚度300-500mm），层间间隔时间≤混凝土初凝时间（4-6h），采用斜面分层法（坡度1:6-1:8）确保上下层结合；混凝土入模温度控制≤30℃（夏季采用冰水拌制、骨料遮阳），浇筑后及时覆盖塑料薄膜+保温棉（厚度根据热工计算确定，如50mm），使内外温差≤25℃。

③温度监测：在底板内埋设电子测温仪（深度分别为表面下50mm、中心、底面以上50mm），每2h测一次温，7d后每4h测一次，当温差接近25℃时，增加保温层厚度或通冷却水（预埋冷却水管，间距1.5m×1.5m，水流速度1.5-2.0m/s）。

④后期养护：保湿养护时间≥14d，避免过早拆模（强度达到75%前不得受集中荷载），防止表面失水干缩。

（3）高层建筑施工中，垂直运输体系的选择直接影响工期和成本。某45层（高度160m）办公建筑，标准层面积1200㎡，主要材料包括钢筋（日均需用量15t）、模板（木胶合板+钢管，日均需用量20t）、混凝土（采用泵送，无需垂直运输）、装饰材料（后期日均10t）。请设计垂直运输机械组合方案，并说明选择依据。

答案：垂直运输机械组合方案：

①主用设备：SC200/200型施工升降机（双笼，额定载重量2×2t，提升速度60m/min）。

②辅助设备：M125型塔式起重机（最大起重量10t，臂长60m，独立高度56m，附着后最大高度200m）。

选择依据：

①施工升降机的必要性：

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