中华人民共和国行业标准高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 3-2002 5
12.4.2 桩的布置应符合下列要求:
1 等直径桩的中心距不应小于3倍桩横截面的边长或直径;扩底桩中心距不应小于扩底直径的1.5倍,且两个扩大头间的净距不宜小于1m;
2 布桩时,宜使各桩承台承载力合力点与相应竖向永久荷载合力作用点重合,并使桩基在水平力产生的力矩较大方向有较大的抵抗矩;
3 平板式桩筏基础,桩宜布置在柱下或墙下,必要时可满堂布置,核心筒下可适当加密布桩;梁板式桩筏基础,桩宜布置在基础梁下或柱下;桩箱基础,宜将桩布置在墙下。直径不小于800mm的大直径桩可采用一柱一桩,并宜设置双向连系梁连接各桩;
4 应选择较硬土层作为桩端持力层。桩径为d的桩端全截面进入持力层的深度,对于粘性土、粉土不宜小于2d;砂土不宜小于1.5d;碎石类土不宜小于1d。当存在软弱下卧层时,桩基以下硬持力层厚度不宜小于4d。
抗震设计时,桩进入碎石土、砾砂、粗砂、中砂、密实粉土、坚硬粘性土的深度尚不应小于0.5m,对其他非岩石类土尚不应小于1.5m。
12.4.3 甲级设计等级的桩基础、建筑体型复杂或桩端以下存在软弱土层的乙级设计等级的桩基础、对沉降有严格要求的建筑的桩基础以及采用摩擦型桩的桩基础,应进行沉降计算。
受较大水平作用或对水平变位要求严格的建筑桩基,应验算其水平变位。
按正常使用极限状态验算桩基沉降时,荷载效应应采用准永久组合;验算桩基的横向变位、抗裂、裂缝宽度时,根据使用要求和裂缝控制等级分别采用荷载的标准组合、准永久组合或标准组合并考虑长期作用影响。
12.4.4 钢桩应符合下列规定:
1 钢桩可采用管型或H型,其材质应符合现行有关规范规定;
2 钢桩的分段长度不宜超过12~15m,焊接接头应采用等强连接;
3 钢桩防腐处理可采用增加腐蚀余量等措施;当钢管桩内壁同外界隔绝时,可不考虑内壁防腐。钢桩的腐蚀速率当无实测资料时,如桩顶在地下水位以下且地下水无侵蚀性,可取每年0.03mm,且腐蚀预留量不应小于2mm。
12.4.5 桩与承台的连接宜符合下列要求:
1 桩顶嵌入承台的长度,对大直径桩不宜小于100mm,对中小直径的桩不宜小于50mm;
2 混凝土桩的桩顶纵筋应伸入承台内,其锚固长度应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定。
13 高层建筑结构施工
13.1 一般规定
13.1.1 施工单位应组织有关人员,认真熟悉图纸,进行设计交底,提出意见;在条件许可时,宜与设计单位密切结合,参加结构方案、构造处理等研究,使设计更臻完善。
13.1.2 应根据设计图纸和施工条件,确定施工方案,编制施工组织设计;对深基础施工、高空作业、施工测量、机具选用、钢筋连接、混凝土作业、构件安装及季节施工等应进行方案优选,并充分做好准备。
13.1.3 应根据工程对象、现场条件和机具供应情况,合理选择塔式起重机、施工电梯、泵送设备等配套的垂直运输和其他施工机具。支承施工机具的结构或地基,应进行承载力、变形和稳定验算,必要时应采取加固措施。
13.1.4 高层建筑施工,宜采用平行流水、立体交叉作业。
13.2 施工测量
13.2.1 施工测量应符合现行国家标准《工程测量规范》GB 50026的有关规定,并应根据建筑物的平面、体形、层数、高度、场地状况和施工要求,编制施工测量方案。
13.2.2 场地平面控制网和建筑物主轴线,应根据复核后的建筑红线桩或城市测量控制点准确定位测量,并应作好桩位保护。平面控制网桩位间距不应大于所用钢尺长度,并应组成闭合图形,其测量允许偏差应符合表13.2.2的规定。
13.2.3 应根据场地平面控制网向混凝土底板垫层上投测建筑物外廓轴线,经闭合校测合格后,再放出细部轴线及有关边界线。基础放线尺寸允许偏差应符合表13.2.3的规定。
13.2.4 首层放线验收后,应将控制轴线引测至结构外表面上,并作为各施工层主轴线竖向投测的基准。轴线的竖向投测,应以建筑物轴线控制桩为测站。竖向投测的允许偏差应符合表13.2.4的规定。
13.2.5 控制轴线投测至施工层后,应组成闭合图形,且其间距不应大于所用钢尺长度。控制轴线应包括:
1 建筑物外廓轴线;
2 伸缩缝、沉降缝两侧轴线;
3 电梯间、楼梯间两侧轴线;
4 单元、施工流水段分界轴线。
施工层放线时,应先在结构平面上校核投测轴线,再测设细部轴线和墙、柱、梁、门窗洞口等边线,放线的允许偏差应符合表13.2.5的规定。
13.2.6 场地标高控制网应根据复核后的水准点或已知标高点引测,引测标高宜采用附合测法,其闭合差不应超过±6mm(n为测站数)或±20mm(L为测线长度,以km为单位)。
13.2.7 标高的竖向传递,应从首层起始标高线竖直量取,且每栋建筑应由三处分别向上传递。当三个点的标高差值小于3mm时,应取其平均值;否则应重新引测。标高的允许偏差应符合表13.2.7的规定。
13.2.8 建筑物围护结构封闭前,应将控制轴线引测至结构内部,作为室内装饰与设备安装放线的依据。
13.2.9 对于20层以上或造型复杂的14层以上的建筑物,应进行沉降观测,并应符合现行行业标准《建筑变形测量规程》JGJ/T 8的有关规定。
13.2.10 在场地平面控制测量中,宜使用测距精度不低于±(3mm+2×10-6×D)、测角精度不低于±5''级的全站仪或测距仪(D为测距,以mm为单位)。
在场地标高测量中,宜使用精度不低于S3的自动安平水准仪。
在轴线竖向投测中,宜使用±2''级激光经纬仪或激光自动铅直仪。
13.3 模板工程
13.3.1 现浇混凝土结构,应根据结构类型、建筑造型和施工条件,选择适用的工具式模板及其支撑架;当需要清水混凝土时,模板应满足不抹灰的装饰效果要求。
13.3.2 模板的设计、制作和安装应符合国家现行标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204、《组合钢模板技术规范》GB 50214、《钢框胶合板模板技术规程》JGJ 96和《液压滑动模板施工技术规范》GBJ 113等的有关规定。模板及其支架应进行强度、刚度和稳定性计算,并应使板面平整、接缝严密、装拆方便、易于施工。
13.3.3 现浇梁、板、柱模板宜选用钢框胶合板、组合钢模板或不带框胶合板拼制,宜整体或分片预制安装和脱模。圆柱模宜选用玻璃钢或钢板成型。常温施工时,柱混凝土拆模强度不得低于1.5MPa。安装梁模时,柱的强度应不小于10.0MPa,否则应加可靠支撑。两端有支承的梁、板底模的拆模强度,在8m跨度以内时为设计强度的75%,大于8m跨度时为设计强度。
13.3.4 现浇混凝土墙体可选用大模板、滑动模板、爬升模板等工具式模板施工。当墙体与楼板同时浇筑时,可采用隧道模。
13.3.5 大模板板面可采用整块薄钢板,也可选用钢框胶合板或加边框的钢板、胶合板拼装。挂装三角架支承上层外模荷载时,现浇外墙混凝土强度应达到7.5MPa。电梯井筒的内模宜选用由钢框胶合板或钢板等拼成的铰接式筒形大模板。模板拆除和吊运时,严禁挤撞墙体。常温施工时墙体拆模强度不应低于1.0MPa;承受楼板荷载时,墙体强度不应低于4.0MPa。模板拆除后,应及时清除粘结在其表面的水泥浆,重复使用前应喷涂隔离剂,并不应污染钢筋及混凝土施工缝。
大模板的安装应符合表13.3.5的规定。
13.3.6 液压滑动模板及其操作平台应进行整体的承载力、刚度和稳定性设计,并应满足建筑造型要求。滑升模板施工前应按连续施工要求,统筹安排液压机具和配件等。滑升速度可控制在200~300mm/h,劳动力配备、工序协调、垂直运输和水平运输能力均应与滑升速度相适应。模板应有上口小、下口大的倾斜度,其单面倾斜度宜取为模板高度的1/1000~2/1000。混凝土出模强度应达到出模后混凝土不塌、不裂,宜为0.15~0.25MPa。支承杆的选用应与千斤顶的构造相适应,长度宜为4~6m,相邻支承杆的接头位置应至少错开500mm,同一截面高度内接头不宜超过总数的25%。宜选用额定起重量为60kN以上的大吨位千斤顶及与之配套的钢管支承杆。
液压滑动模板的组装应符合表13.3.6的规定。
13.3.7 爬升模板宜采用由钢框胶合板等组合而成的大模板,其高度应为标准层层高加100~300mm。模板及爬架背面应附有爬升装置。爬架可由型钢组成,高度应为3.0~3.5个标准层高度,其立柱宜采取标准节分段组合,并用法兰盘连接;其底座固定于下层墙体时,穿墙螺栓不应少于4个,底部应设有操作平台和防护设施。爬升装置可选用液压穿心千斤顶、电动设备、倒链等。爬升工艺可选用模板与爬架互爬、模板与模板互爬、爬架与爬架互爬及整体爬升等。各部件安装后,应对所有连接螺栓和穿墙螺栓进行紧固检查,并应试爬升和验收。爬升时,穿墙螺栓受力处的混凝土强度不应小于10.0MPa;应稳起、稳落和平稳就位,不应被其他构件卡住;每个单元的爬升,应在一个工作台班内完成,爬升完毕应及时固定。
爬升模板组装应符合表13.3.7的规定。穿墙螺栓的紧固扭矩为40~50Nm时,可采用扭力把手检测。
13.3.8 现浇楼板宜采用早拆模板体系。模板可选用飞模(台模、桌模)、密肋楼板模壳、永久性模板等。飞模支撑体系可选用立柱式、门架式、桁架式、悬架式等,面板宜选用钢框胶合板、木(竹)胶合板、钢板等。模壳材料可选用玻璃纤维增强塑料、聚丙烯塑料,采用气动拆模。永久性模板可选用压型钢板、混凝土薄板。
13.4 钢筋工程
13.4.1 梁、柱、墙、板钢筋宜采用预制安装方法。
13.4.2 粗直径钢筋宜采用机械连接。机械连接可采用直螺纹套管连接、套筒挤压连接、锥螺纹套管连接等方法。焊接时可采用电渣压力焊等方法。钢筋连接应符合现行行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ 107、《镦粗直螺纹钢筋接头》JG/T 3057、《带肋钢筋套筒挤压连接技术规程》JGJ 108、《钢筋锥螺纹接头技术规程》JGJ 109、《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18和《钢筋焊接接头试验方法》JGJ 27等的有关规定。
13.4.3 采用点焊钢筋网片时,应符合现行行业标准《钢筋焊接网混凝土结构技术规程》JGJ/T 114的有关规定。
13.4.4 采用冷轧带肋钢筋和预应力用钢丝、钢绞线时,应符合现行行业标准《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》JGJ 95和《钢绞线、钢丝束无粘接预应力筋》JG 3006等的有关规定。
13.4.5 钢筋工程的原材料、加工、连接、安装和验收,应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204的有关规定。
13.5 混凝土工程
13.5.1 高层建筑宜采用预拌混凝土或有自动计量装置、可靠质量控制的搅拌站供应的混凝土,预拌混凝土应符合现行国家标准《预拌混凝土》GB 14902的规定。混凝土浇灌宜采用泵送入模、连续施工,并应符合现行行业标准《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T 10的规定。
13.5.2 高层建筑宜根据不同工程需要,选用特定的高性能混凝土。当采用高强混凝土时,应优选水泥、粗细骨料、外掺合料和外加剂,并应作好配制、浇筑与养护。
13.5.3 混凝土工程的原材料、配合比设计、施工和验收,应符合现行国家标准《混凝土质量控制标准》GB 50164、《混凝土外加剂应用技术规范》GBJ 119、《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ 146和《混凝土强度检验评定标准》GBJ 107等的有关规定。
13.5.4 现浇梁、柱、墙、板均应及时有效养护。根据不同的地区、季节和工程特点,可选用浇水、综合蓄热、电热、远红外线、蒸汽等养护方法,以塑料布、保温材料或涂刷薄膜等覆盖。
13.5.5 预应力混凝土结构施工,应符合国家现行标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T 14370和《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ/T 92等的有关规定。
13.5.6 冬期浇筑的混凝土,受冻前的抗压强度不应低于设计强度标准值的30%(硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥)或40%(矿渣硅酸盐水泥);高空作业时,应在其外侧采取挡风保温措施。
13.5.7 当柱混凝土设计强度高于梁、楼板的设计强度时,应对梁柱节点混凝土施工采取有效措施。
13.5.8 混凝土施工缝宜留置在结构受力较小且便于施工的位置。大体积混凝土及结构复杂的工程,应按设计要求留设施工缝。
13.5.9 后浇带应按设计要求预留,并按规定时间浇筑混凝土。浇筑混凝土前,应将后浇带表面清理干净,并对钢筋整理或施焊。后浇带宜选用早强、补偿收缩混凝土浇筑,并应表面覆盖养护。
13.5.10 现浇混凝土结构的允许偏差应符合表13.5.10的规定。
13.6 预制构件安装
13.6.1 预制构件不得有影响结构性能和使用的外观缺陷,应具有合格证件和合格标志。构件的制作、运输、堆放、安装和结构性能检验,应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204的有关规定。
13.6.2 高层建筑的钢构件安装,应符合国家现行标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205和《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99的有关规定。
13.7 深基础施工
13.7.1 深基础施工前,必须根据基础结构图纸、地质勘察资料和现场施工条件,通过调查和计算,制定地下水控制、深基坑支护和基础结构的施工方案。
13.7.2 深基础施工,应符合国家现行标准《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》JGJ 6、《建筑桩基技术规范》JGJ 94、《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120和《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB 50086等的有关规定。
13.7.3 应采取措施防止地下水影响基坑和基础的施工。根据不同的降水深度、土质和地下水状态,可分别采用集水明排、单级井点、多级井点、喷射井点和深井泵管井等降水。当因降水而危及基坑及周边环境安全时,应采用截水、回灌等措施。
13.7.4 基坑土体加固可采用挤密、灌浆、深层搅拌等方法。
13.7.5 支护结构可根据基坑周边环境、开挖深度、水文地质、施工工艺设备和施工季节等因素选用排桩、地下连续墙、土钉墙、逆作拱墙等方法,并宜考虑支护结构的空间作用及与永久结构的结合。
13.7.6 排桩可采用H型钢、钢板桩、灌注桩、预制桩等。灌注桩可采用单排、双排、连拱式、桩墙合一等形式。当不能采用悬臂式结构时,可选用土层锚杆、锚拉梁、锚拉桩、水平内支撑、斜支撑、环梁支护及逆作法施工等作支撑系统。
13.7.7 地下连续墙施工单元槽段长度可取为4~8m,槽段长度、厚度允许偏差分别为±50mm、±10mm,槽段倾斜度不宜大于1/150。
13.7.8 土钉墙基坑施工中,上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%前,不应进行下层施工。孔深、孔径和孔距的允许偏差分别为±50mm、±5mm和±100mm,成孔倾角偏差为±5%。
13.7.9 逆作拱墙施工宜连续作业,水平方向分段长度不应超过12m;垂直方向应分道施工,每道高度不宜超过2.5m;上道拱墙合拢且达到设计强度的70%前,不应进行下道施工;沿曲率方向偏差为±40mm。
13.7.10 在基坑开挖和地下室施工时,应对基坑岩土状况、支护结构变形和周围环境变化进行全过程监测和分析,并应及时反馈和采取措施。
13.7.11 基础大体积混凝土施工应合理选择混凝土配合比,宜选用水化热低的水泥、掺入适当的粉煤灰和外加剂、控制水泥用量,并应作好养护和温度测量。混凝土内部温度与表面温度的差值、混凝土外表面和环境温度差值均不应超过25℃。
13.8 施工安全要求
13.8.1 高层建筑结构施工除应符合现行行业标准《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ 80、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ 33、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ 46和《液压滑动模板施工安全技术规程》JGJ 65等的有关规定外,尚应根据工程特点编制安全施工技术措施。
13.8.2 结构施工所使用的外脚手架,应慎重选型、经过设计计算和试验验收,并应制定操作规程,明确职责分工,严格控制使用荷载。承受外脚手架与外侧模板支撑架的现浇混凝土所达到的强度,应满足施工荷载的要求。采用落地式钢管脚手架时,应双排布置,并应与主体结构可靠连接。
13.8.3 施工现场应设立可靠的避雷装置。遇有六级以上强风、浓雾、雷电等恶劣气候,不应进行露天高处作业。雨天和雪天应及时清除水、冰、霜、雪,并应采取可靠的防滑措施。
13.8.4 建筑物的出入口、楼梯口、洞口、基坑和每层建筑的周边均应设置防护设施。安全网除应随施工楼层架设外,尚应在首层和每隔四层各设一道。
13.8.5 采用大模板施工时,大模板的吊装、运输、装拆、存放,必须稳固可靠。模板安装就位后,应设专人负责将钢模板串联,接通地线,防止漏电伤人。平模存放时,应满足地区条件要求的自稳角;两块大模板应采用板面对板面的存放方法;如长期存放,应将模板连接为整体。
13.8.6 采用升板法施工时,应保证施工全过程的稳定性,并应符合现行国家标准《钢筋混凝土升板结构技术规范》GBJ 130的有关规定。
13.8.7 高层建筑施工中,应采取稳妥可靠的上、下通讯联系措施。
13.8.8 高层建筑施工中,应采取措施防止发生火灾。施工消防供水系统应设高压水泵和直径不小于76mm的竖管,应逐层设置消防接口,消防水泵应有专线供电。
附录A 风荷载体型系数
A.0.1 风荷载体型系数应根据建筑物平面形状按下列规定采用:
1 矩形平面
2 L形平面
3 槽形平面
4 正多边形平面、圆形平面
5 扇形平面
6 梭形平面
7 十字形平面
8 井字形平面
9 X形平面
10 艹形平面
11 六角形平面
12 Y形平面
附录B 结构水平地震作用计算的底部剪力法
B.0.1 采用底部剪力法计算高层建筑结构的水平地震作用时,各楼层在计算方向可仅考虑一个自由度(图B),并应符合下列规定:
1 结构总水平地震作用标准值应按下列公式计算:
2 质点i的水平地震作用标准值可按下式计算:
3 主体结构顶层附加水平地震作用标准值可按下式计算:
B.0.2 对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构、框架-剪力墙结构和剪力墙结构,其基本自振周期可按下式计算:
B.0.3 高层建筑采用底部剪力法计算水平地震作用时,突出屋面房屋(楼梯间、电梯间、水箱间等)宜作为一个质点参加计算,计算求得的水平地震作用标准值应增大,增大系数βn可按表B.0.3采用。增大后的地震作用仅用于突出屋面房屋自身以及与其直接连接的主体结构构件的设计。
附录C 框架梁柱节点核心区截面抗震验算
C.1 一般框架梁柱节点
C.1.1 一、二级框架梁柱节点核心区组合的剪力设计值,应按下列公式计算:
C.1.2 核心区截面有效计算宽度,应按下列规定采用:
C.1.3 节点核心区受剪截面应符合下式要求:
C.1.4 节点核心区截面受剪承载力,应按下列公式验算:
C.2 梁宽大于柱宽的扁梁框架的梁柱节点
C.2.1 楼盖应采用现浇,梁柱中心线宜重合。
C.2.2 扁梁框架的梁柱节点核心区应根据梁上部纵向钢筋在柱宽范围内、外的截面面积比例,对柱宽以内和柱宽以外的范围分别计算受剪承载力。计算柱外节点核心区的剪力设计值时,可不考虑节点以上柱下端的剪力作用。
C.2.3 节点核心区计算除应符合一般梁柱节点的要求外,尚应符合下列要求:
1 按本附录第C.1.3条计算核心区受剪截面时,核心区有效宽度可取梁宽与柱宽的平均值;
2 四边有梁的节点约束影响系数,计算柱宽范围内核心区的受剪承载力时可取1.5,计算柱宽范围外核心区的受剪承载力时宜取1.0;
3 计算核心区受剪承载力时,在柱宽范围内的核心区,轴力的取值可同一般梁柱节点;柱宽以外的核心区可不考虑轴向压力对受剪承载力的有利作用;
4 锚入柱内的梁上部纵向钢筋宜大于其全部钢筋截面面积的60%。
C.3 圆柱的梁柱节点
C.3.1 梁中线与柱中线重合时,圆柱框架梁柱节点核心区受剪截面应符合下式要求:
C.3.2 梁中线与柱中线重合时,圆柱截面梁柱节点核心区截面受剪承载力应按下列公式验算:
附录D 墙体稳定计算
D.0.1 剪力墙墙肢应满足下式的稳定要求:
D.0.2 剪力墙墙肢计算长度应按下式采用:
D.0.3 墙肢计算长度系数β应根据墙肢的支承条件按下列公式计算:
1 单片独立墙肢(两边支承)应按下式采用;
2 T形、工字形剪力墙的翼缘墙肢(三边支承)应按下式计算,当计算结果小于0.25时,取0.25;
3 T形剪力墙的腹板墙肢(三边支承),应按本条第2款计算,但应将公式(D.0.3-2)中的bf代以bw;
4 工字形剪力墙的腹板墙肢(四边支承)应按下式计算,当计算结果小于0.20时,取0.20。
附录E 转换层上、下结构侧向刚度规定
E.0.1 底部大空间为1层时,可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化,γ宜接近1,非抗震设计时γ不应大于3,抗震设计时γ不应大于2。γ可按下列公式计算:
当第i层各柱沿计算方向的截面高度不相等时,可分别计算各柱的折算抗剪截面面积。
E.0.2 底部大空间层数大于1层时,其转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比γe可采用图E所示的计算模型按公式(E.0.2)计算。γe宜接近1,非抗震设计时γe不应大于2,抗震设计时γe不应大于1.3。
当转换层设置在3层及3层以上时,其楼层侧向刚度尚不应小于相邻上部楼层侧向刚度的60%。
本规程用词说明
1 为便于在执行本规程条文时区别对待,对于要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用"必须",反面词采用"严禁";
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用"应",反面词采用"不应"或"不得";
3)表示允许稍有选择,在条件许可时,首先应这样做的:
正面词采用"宜",反面词采用"不宜";
表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用"可"。
2 规程中指明应按其他标准、规范执行的写法为:"应按……执行"或"应符合……的规定(或要求)"。