高层公寓建筑设计范文

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篇1

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

1高层建筑节能理念概述

在2 0世纪，由美国生物学家蕾切尔·卡逊出版的《寂静的春天》—书被认为是环境生态学的标志性起点。1972年6月第一届联合国人类环境会议提出的《人类环境宣言》标志着环境保护事业正式引起了各国政府的重视。环保追求环境各个环节的可持续发展，其涉及范围十分广泛。建筑节能即是通过建筑护材质的加强、节电用电设备的选用等设计，最大限度地减少对地球资源和环境的负荷和影响， 利用已有资源，达到节约能耗、保护环境的目的。2005年7月，《 公共建筑节能设计标准》正式实施，迈出了我国建筑设计节能化的关键一步。目前，新的建筑以符合自然生态系统规律并与之和谐共生为前提，充分利用客观生态系统的环境资源，集成适宜的建筑功能与技术系统，基本具备了资源消耗量最小化、使用效率最大化、对生态系统扰动最小化的可持续、可再生、可自循环的能力。因此，建筑节能设计可以初步缓解建筑和环境的紧张关系，但如何使其改善、互惠仍然任重道远。

2 高层办公建筑节能和环保

目前大多数建筑设计中关于环保的内容主要体现在建筑的节能计算和设计上，简单地通过维护结构的材料增强来达到控制能耗的目的。但笔者在一些设计工程实践中发现，除此以外或是在此基础上， 还能够通过细节的推敲和组合“非能耗地”创造健康、舒适的生活环境，达到与周围自然环境相融合。

2.1外窗开启扇的设计

节能设计关注点通常在保温材料的应用上，对外窗开启扇问题并未严格要求。这有几个问题：

2.1.1开启扇的计算

玻璃幕墙常用的悬窗根据幕墙规范3 0°的开启角度，只有相当于窗扇四分之一的有效开启面积，而推拉窗也只能算一半。作为开启效率最高的平开窗，因为窗扇密闭性好于推拉窗，近年来重新推广使用。平开窗之前最为担心的高层安全问题，主要解决方式是将外开启改为内开启同时解决了窗扇擦洗的问题。

2.1.2开启扇的位置

即使在温度适宜的季节，为了阻断噪音和大风全面开启的时候并不多。要兼顾抗噪和通风，减噪纱窗是一种做法，设置外遮阳百页在遮阳的同时 噪效果也不错。另外，可以通过总平面的绿化和装饰墙板来吸纳阻隔噪音。单侧设置门窗的房间，比如体育场看台下方的房间，因为不能对流，通风主要来自门窗之间的流通，包括上下和左右，尤其是上下方向效果更为理想。合理的设置是在墙体的下部和上部均设置开启扇，形成同一窗体的自对流。高窗通过窗顶遮阳板的设置，兼顾挡雨遮阳；低窗加设金属百页，一则防护，二则导流。两窗因此均可常开。

2.2外墙保温

建筑节能设计的主要手段是护的选材和构造。较之用于普通烧结砖，加气混凝土砌块具有自保温的优良特性，更为符合环保的要求。在设计中蒸压型加气混凝土砌块一直作为内墙砌体使用，其在施工效率、渗水性和节约砌筑砂浆等方而都具有优势，只要施工适当， 就能获得较好的效果。在南方湿度较大的地区加气块的施工更容易获得保障，因此使用也更为普遍。如果采用导热系数理想的加气块，甚至可以不用附加保温层即可达到外墙传热系数的要求。

2.3屋面绿化

建筑的绿化设计可以空间化：花池、花盆、墙面、屋面。屋面的轻质绿化系统已经很成熟。建筑专业主要是在设计过程中向结构专业提供相应的构造做法和荷载指标，并为屋面绿化的排水做好防水、排水设计。但墙面绿化由于绿化的生长周期、花池的设置和墙面材料的选用等较多不确定因素运用较少，可利用总平面对绿化指标进行补充，包括：停车场采用植草砖、除了采用灌木分隔区间以外，以车位为单位种植乔木。由此出现的环形停车场的设计．其出发点即在于停车位对绿化资源的充分共享。但绿化充分的环形停车场需要直径不小于20 m的平面位置，对于占地开阔的园区建筑较为适宜。以地下停车为主的城区建筑，包含道路、硬质铺地、草地、乔木的地下室屋面系统需要解决更复杂的标高和防水、排水问题。

2.4墙板隔声

隔声不仅是建筑与外界的分隔，还有房间之间的隔声要求。对于大多数采用砌体材料作为隔墙的建筑隔声和防火都能自然达标。主要问题是采用轻质墙体进行分隔的建筑，设计时往往在强度和防火陛能上提出要求而忽略了隔声量的要求。使用此类轻质墙较多的建筑包括医疗、旅馆和办公建筑。医疗建筑、旅馆客房之间的隔声量要求是4 0 d B~4 5 d B，一般夹芯板能够达到的指标是45dB左右，基本上可以满足。但酒店式公寓应按照旅馆和住宅的较高标准来要求。应该采用4 5 d B~5 0 d B的标准。这一点需要在设计中专门指出，以加强板材或是构造措施来满足居住的舒适要求。居住建筑需要强调的隔声部位，一是外墙窗，目前大量使 用的是中空玻璃，节能与隔声兼得。有一种新产品真空隔音窗，玻璃间的真空间隙只有 0.5 m～0.8m，节能隔声均优于前者。另—个减噪部位是电梯井道的墙身和栅房，主要采用专用的电梯井道隔声板等。需要强调的是，在紧凑的交通核尺寸中常常忽略了隔声构造的附加厚度，应该加宽50 r am100 mm进行设计。

2.5太阳能

太阳能用在屋面，除了直接架设，还可以用在玻璃采光顶、墙面上。太阳能板的装设可能与屋面其它设备、疏散通道、绿化和其它功能要求产生冲突。深圳建科大厦是可再生能源利用的示范工程项目，它的屋面仍设置了绿化和休闲系统，架高的太阳能板提供了近似于屋架和隔板的效果，也对立面形态造成了直接影响。太阳能采光板和太阳能集热保温墙板等材料的应用还在实践中摸索。有一种新型的太阳能建材板于2007年投入生产，它将接收的太阳辐射转化为热带供建筑物供暖、制冷及生活热水使用，并且可以集中装配，也是对资源的一种优化组合除了太阳能板的安放，建筑设计还需要设置能源转换设备和机房。

2.6节水

2.6.1中水系统的建立

主要包括雨水及污水收集、存贮、处理、冷却、再利用几个步骤。相对应的设计内容通常包括雨水系统、车道、花池、水池等。雨水收集的相关设计主要包括屋面及地面雨水口和管沟的系统化。最重要的水质处理步骤，可以利用花池进行沉淀和过滤；利用地下室车库坡道的下部空间进行雨水存贮；通过景观水池提供中水冷却的过程。

2.6.2水质的维护

目前，园区的水质景观常采用硬质池来围合成形，好处是干湿分明，图案有设计感。缺点是水质易腐化，既浪费水资源又恶化环境。自然土质的地面，应该首选采用叠石之类的手法形成水岸，尽量维护水体的原生态和自然流通。地下室上面和室内的水景除了水循环系统以外，还应该做好防潮层，阻断水汽向建筑物其它部分渗透， 同时周边的墙面、地面选用潮湿环境的构造做法，以应付可能的霉变。此外，为了提高水质的稳定性，投放做生物菌种进行生态水处理，配置放养各种水生动植物是形成优质水景的较好手段，建筑则可以通过开窗以疏散湿气、遮阳以减少藻类繁殖等等。

3结语

节能是最有效的环保，虽然环保涵义丰富，涉及面广泛，归根结底节能，是其起源和结果，也是环保最首要的手段。先进的建筑，一方面通过节能材料、节能设备、节能器具的应用，大大降低电力和水的消耗；另一方而，在适应和利用自然环境的同时，考虑获得舒适的室内环境。前者通过技术，后者多指方法，综合已完成的称之为绿色建筑，即具有节能筋骨、环保形态和健康本质的建筑。因此，笔者认为，建筑设计过程中的环保应该是基于节能设计的参数和规范追求具有绿色特质的设计和成果，是安全、健康、宜居的建筑设计。

篇2

中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：

前言

高层建筑转换层结构的设计与施工阶段对整栋楼层起着至关重要的环节，所以，控制好高层建筑转换层结构在设计时的注意事项与施工中常出现的问题，及时提出措施加以解决就显得尤为重要。

二．高层建筑转换层结构简析

为满足高层建筑结构将上部布置小空间，刚度大的剪力墙，下部布置大空间、刚度小的框架柱而专门在楼层拦腰一层设置的一种转换结构构件。一般随建筑结构的多样性呈现多种形式，有的是非曲直转换板形式，实心的厚板结构，里面不能住人；有的是转换梁结构，可以安装设备或住人，其高度限定在2.2m以下，以减少占用规划指标。转换层的结构形式，一般分为：斜杆桁架式、梁式、空腹桁架式、箱形和板式。其中较为常用的结构形式为梁—柱体系。

高层结构转换层的特点

1．转换结构构件常常承受上部结构传来的巨大竖向荷载或悬挂下部结构的多层荷载，使得转换结构构件的内力很大，因此竖向荷载成为控制转换结构设计的主要因素；

2．转换结构构件跨度通常是上部结构跨度的数倍，所以转换结构构件的挠度称为严格控制的目标；

3．转换结构的连续施工强度大，过程复杂；

4．由于设置了转换层，沿建筑物高度方向刚度的均匀性会受到很大的破坏，力的传递途径改变很大，所以转换层结构的分析和设计与常规结构不同。

四．各种转换层结构的设计要点

1、几种基本结构：

（一）梁式转换层

梁式转换层的传力直接、明确，传力途径清楚。跨度较大且承托层数较多时，采用较大的截面高度为1. 6~4. 0 m。跨度较小及承托层数少时，采用0. 9~1. 4 m较小的截面高度。施工方便且构造简单，工作可靠，转换梁受力性能好，结构计算也相对容易，很多情况下混凝土用量可达到板式转换层混凝土用量的几倍。

（二）桁架式转换层

桁架式转换层传力明确、传力途径清楚。其节间可采用轻质建筑材料填充，有利于减轻结构自重，同时抗侧力刚度比转换梁小，地震反应要比梁式转换的高层建筑小得多。但构造和施工复杂，且转换桁架使充分利用该转换层空间成为可能.，为开洞与设置管道具备了很大灵活性的位置和大小的条件。也从施工工程中得知，转换桁架其混凝土用量比、钢材的采用比转换梁节约成本些。

（三）板式转换层

板式转换层传力不清楚，受力复杂，相邻上、下层受很大作用力。从抗剪和抗冲切角度考虑，容易在地震作用下反应强烈。一般板厚度有在2. 至2. 8 米区间，且结构计算困难。施工中，上部结构布置不便，造成混凝土用量大。也由于本身受力很大，增大了下部垂直构件的承载力设计要求，故板必须三向配筋。

2、转换层合理取值要点

为避免高层建筑竖向刚度悬殊相差太大.，为避免高层建筑竖向刚度悬殊相差太大，保证转换层上、下部主体结构刚度与变形特征的接近。应控制好剪切刚度比，上、下主体结构的刚度分别要一个弱化一个强化。从而确保转换层下部大空间整体结构，达到合适的强度、刚度、延性和抗震能力。

（一）大底盘大空间剪力墙结构

由于转换层附近结构内力非常复杂，为保持主体刚度力求变化不过于悬殊，大底盘大空间剪力墙结构的上层与底盘刚度变化较小。仅主体部分部份上层与底盘剪切刚度比，大底盘的总刚度力求等于或稍大于上部楼层刚度，上层与底盘(包括主体和裙房)剪切刚度比小于或于1。.因此,底盘尽可能布置纵、横向剪力墙并加大厚度，剪力墙尽量布置在底盘的边、角部位,以加大其抗扭刚度.。

（二）底部大空间剪力墙结构

由于底部大空间剪力墙结构，底层大且部分剪力墙不落地改为框支，为防止底部刚度显着减小的突变。因此，应控制转换层上、下层剪切刚度比，其中：非抗震设计取值，纵向应该大于或等于1，小于或等于3区间，抗震设计取值，纵向应该大于或等于1，小于或等于3区间。

（三）鱼骨式底部大空间上部剪力墙结构

为防止鱼骨式底部大空间上部剪力墙结构的刚度减少太多，且在下部大空间层过于集中变形，因此，转换层上、下层剪切纵、横两个方向的刚度比，应为非抗震设计取值，纵向应该大于或等于1，小于或等于2区间；抗震设计取值，纵向应该大于或等于1，小于或等于2区间。2.3.4. 大柱距的框筒结构或内部抽柱的框架结构，保持上、下层剪切刚

3、转换层楼板平面内力和变形的计算

为确保转换层结构控制质量安全可靠，必须精确计算位于楼板平面内力和变形。目前，实际工程设计过程采用的计算分析程序，均假定楼板在自身平面内刚度为无穷大，只作刚体运动，没有相对变形.，导致框支柱的剪力比计算值大几倍。

五.转换层结构施工存在的问题及应对措施

1、存在的问题

（一）转换层下部结构受压太大，庞大的转换层及其复杂支撑体系的自重，都要由转换层下部的结构承担受力。实际施工中，直接产生对下部结构较大的不利影响，影响最大的表现在对下部楼层楼板。

（二）施工成本的增加，在施工过程中，常规采用的混凝土浇筑方法，一般情况下，需从转换层一直支到底层地面，有些甚至达到地下室的厚板。因此，导致材料的占用量非常大，材料周转费用过大。而且施工难度也大，主要包括转换层空间大，转换层自重大，转换层结构及其支撑体系复杂上。

（三）温度裂缝，在施工中，具备大体积混凝土施工特性的如：厚板式转换层，须采用有效的施工措施加以防范，防止其裂缝的生成。

（四）钢筋的安装和骨架的稳定，在施工转换层结构中，通常情况下，钢筋分项工程量大，而且施工难度也大，为保证钢筋安装的正确性和骨架的稳定性.，须采取有效的手段与方法，以确保钢筋分项工程的施工质量。

2、有效应对措施

（一）钢筋的施工处理。在在施工中，对钢筋的翻详和下料，首先要熟悉设计文件及有关说明，弄清楚设计意图掌握有关规定，考虑好钢筋之间的穿插避让关系，转换层结构主筋接头全部采用闪光对焊，对于两端做弯头的钢筋，采用可调伸螺纹接头连接或冷挤压套筒连接。确定制作尺寸和帮扎次序，保证转换梁高度或转换板厚度较大时，钢筋骨架的稳定性和便于操作。

（二）合理布置转换层支撑体系。竖向受力构件如：柱、剪力墙承担着来自高层建筑的上部荷载，同时也承受转换层施工过程中的庞大荷载。因此，根据下部结构的特征，可采用灵活布置悬空支撑体系，直接减少作用于楼板、梁等水平构件，使转换层施工过程中的庞大荷载合理地传递给下部贯通的竖向受力构件。同时，认真分析计算下部构件的受力情况，排除高层建筑上部荷载过重造成的安全隐患，杜绝工程事故发生.。

（三）采用分层浇筑混凝土。由于转换层水平构件高跨比较大，表现为短深梁或厚板的受力特性。在工程中采用二次叠浇法施工，可先浇筑部分构件的强度承担部分荷载，给支撑体系卸荷。需要注意的是，要确保构件在施工过程中、正常使用状态下都能满足要求，认真分析出叠合构件的受力。

（四）加强大体混凝土的施工，在针对转换层体积大的因素，在混凝土浇筑施工中，应采用一些养护措施，可选用低水化热的矿渣，火山灰硅酸盐水泥的技术，以达到降低转换层内部与表面温度差等。

六．结束语

综上所述，在高层建筑转换层施工中，由于其楼板厚、结构受力复杂、对支撑系统要求高，因此施工过程中的质量控制显得十分重要，只有在科学计算的基础上，精心组织，规范施工，做好施工过程中的质量控制，才能为建筑物整体质量打下坚实的基础。

参考文献：

[1]赵西安 钢筋混凝土高层建筑结构设计[M]．北京：中国建筑工业出版社，1995：10l一156．

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中图分类号：TL353+.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0177-01

引言

高层建筑在全国范围内得到了迅猛发展，反过来也对经济的发展有一定的促进作用。人们的生活质量和水平随着经济的发展也得到了很大的提高。因此，人们对建筑行业提出了更高的要求，尤其是对生活质量有了更高的要求。在高层建筑给排水设计和施工和人民的生产和生活有着十分密切的关系，这就决定了高层建筑给排水设计和施工的重要性。由此可见，做好高层建筑给排水设计和施工具有十分重要的意义。本文从给排水工程的设计和施工两方面入手，通过分析给排水工程施工中的难点问题，提出了有针对性的解决方案以及相关质量控制措施，以保证工程质量，提高建筑使用性能。

1.给排水工程设计

1.1 建筑给水

（1）给水管道设备的选用

我国传统的给水管道材料为热镀锌钢管，这种钢管具有易锈蚀的特点，使得生活用水不满足饮用要求，近几年由于高分子合成技术和添加剂的不断革新，出现了各种各样的塑料给排水管道，如PP-R管、PVC管、PE管、ABS管等，他们都具有质量轻、耐压强度高、输送液体阻力小、耐化学腐蚀性强、安装方便、使用寿命长等优点。

当采用PP-R管等可热熔连接管材时，可将接头设置于地面下，当选择铝塑复合管等非热熔连接管材时，应将连接接头设置于地面上，防止漏水时检修困难。

（2）给水方式的确定

高层建筑与一般多层建筑相比，建筑层数多、建筑高度大、结构复杂，在给水排水技术上都有一定的难度，这就需要对高层建筑进行技术经济分析，合理的选取加压供水设备，如高位水箱供水、气压水箱供水、无水箱变频泵供水等，需要对给水系统进行合理的分区，并加设减压设备以及中间和屋顶水箱，使系统运行完好。

（3）管道设备的布置

1.2 建筑排水

在高层建筑中，由于排水立管比较长、泄水量大、落差高、产生的能量比较大，往往会在管道内产生气压波动，最终造成卫生器具的破坏，从而下水道中的臭气侵入室内，污染环境。因此，为了提高建筑排水的效果和质量，要从以下各个方面进行有效控制，保证排水系统运行的安全。

（1）卫生间出现渗漏情况，主要原因是卫生间地面防水未处理好，地面水渗透到下层，因此要做好卫生间地面的防水处理，保证卫生间所有的管道进行严格注水试压后方可进行隐蔽工作。

（2）如果卫生间采用后出水式座便器，侧排地漏，应该将浴盆或淋浴房垫高，各卫生器具排水横支管应沿卫生间地面墙角处引至外墙。器具存水弯、排水横管及立管均设于建筑外墙处。

2.给排水施工中的质量控制

在高层建筑施工中，需要各个专业相互协调配合，尤其是土建施工中，没有做好给排水的预埋工作，将会造成预埋孔洞位置不准确，甚至出现漏埋现象。

在进行楼层施工时，首层一般比较复杂，涉及到的管线、洞口都比较多，从第二层开始就为标准层，其上所有楼层的给排水管道、洞口、管线留设都一样，方便施工，因此需要对土建施工人员进行技术交底。

在高层建筑中，要做好防火措施，一般横干管要穿越防火分区时，需要设置隔离墙和防火墙，防火套管、阻火圈等材料的耐火极限不得小于管道贯穿部位的建筑构件的耐火极限。阻火圈宜采用阻燃膨胀剂制作，保证在发生火灾时，能有效阻止火焰和烟气蔓延，避免人身伤害和财产损失。

3.给排水工程施工方法

为了应对高层建筑给排水施工中的难点问题，特提出以下方法予以解决。

3.1 预留预埋

预留预埋是给排水施工的关键工序，套管、孔洞的预留位置是否准确，将直接影响到给水排水管道的安装质量，最终影响到厨房、卫生间的管道安装；当套管、孔洞的预留位置出现偏差，这就需要将浇筑好的混凝土凿开，重新进行埋设，即费工又费时，因此在现场施工时，施工人员应该严格按照图纸尺寸进行预埋，保证对设备的安装尺寸、管道配件的安装尺寸非常熟悉，并绘制出预埋图，才能顺利的完成预埋工作；当预埋完成后，应该做好固定工作，保证浇筑混凝土时不会出现移位情况。

3.2 样板层

为了保证标准层的管道安装、尺寸、位置都满足要求，卫生洁具的定位尺寸正确，就需要在施工前由经验丰富的施工人员做好一个样板层，可以在制作样板房的过程中发现设计中出现的问题，并根据实际情况，与设计单位和监理单位进行沟通，及时处理，最后要由建设单位、施工单位、监理单位共同检验验收。

4.施工质量控制

4.1 事前控制

在施工前，要熟悉工程相关文件，并组织制定施工组织设计，做好图纸会审工作，做好施工图纸交底和图纸会审工作，通过设计交底就可以了解设计意图，了解工程的难点和重点，通过图纸会审解决设计中的缺陷、错误，作出相关专业的位置、尺寸、标高协调，解决各专业问题的矛盾冲突，统一各方面的意见，为工程顺利进行创造必要的条件。

4.2 事中控制

工程质量的施工控制是质量控制的重点，其控制效果将直接影响到工程质量。针对工程的具体情况，应该分清主次，把握重点的进行控制：

（1）严格执行给水排水材料检验制度。在材料、设备进场时，材料管理人员应该核对材料和设备的合格证书，确保所有的材料满足设计要求。

（2）做好隐蔽工程检验工作。在施工过程中要严格执行隐蔽验收制度。高层施工中给排水管道安装比较复杂，施工方必须安装设计要求进行施工，并按照规定进行隐蔽验收。

（3）合理组织施工。现场管理人员应该根据现场实际情况合理组织人员施工，并针对存在的问题提出改进措施，以保证施工质量。

4.3 事后控制

在给水排水工程完成后，要做好竣工验收，根据高层建筑给排水的情况可以按照工序验收、分项分部工程验收、单位工程验收三个步骤进行，在验收过程中要控制重点，坚决把好质量关，不得让不合格的工序通过验收，不得在没有进行验收的情况下进入下道工序，进而确保分项分部工程的质量。

现代高层建筑中，给排水工程质量要求越来越高。要满足使用要求，必须严格组织施工，做好施工各环节的统筹规划，并针对施工中的重点问题和技术难点进行科学的施工设计，采用有效的技术措施，才能保证施工质量，使给排水工程达到满意的质量效果。

参考文献

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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：随着建筑技术的不断发展,支护技术也需要在安全、经济、工期等方面要更高的要求,在实际工程中采用的支护结构型式也越来越多。为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。建筑基坑支护应综合考虑场地工程地质与水文地质条件、基坑开挖深度、降排水条件、基础类型、周边环境对基坑侧壁变形控制的要求、基坑周边荷载、施工季节及施工条件、支护结构使用期限等因素，做到因地制宜、因时制宜、精心勘察、合理设计、精心施工、严格监控。

1 工程概况

某工程位于湖南长沙市，占地3884m2，地上二十层，地下二层，建筑高度71m，总建筑面积为52309m2。基础采用桩支撑梁板基础，主附楼基础相连。槽底标高-8.53m，挖深7.42m，局部8.85m。基槽长约83m 宽约50m，占地面积约4300m2，支护长度300 m，呈近似平行四边形。地下室北侧距用地红线约5m，红线外为三层厂房；地下室东侧距用地红线约5m，红线外为一公交车站；地下室南侧距用地红线约8m；地下室西侧距用地红线约6m。基坑西侧、南侧临近红线道路下均分布有管线，包括供电、污水管、供水管和煤气管等。

2 地质情况

该场地土层分布为：杂填土、素填土、黏土、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土、粉质黏土、淤泥质黏土、粉质黏土、粉粉质黏土。地下水位埋深为0.8-1.5m。

基坑涉及范围深度内各土层土性指标统计见 表1。

3 深基坑支护设计及施工要点

本工程开挖深度大，浅部土层物理力学性能较差，深基坑支护设计主要目标是防止坑边土体产生过大位移，确保周边建筑、道路和管线安全。综合考虑各因素，本工程采用单排Φ700@900混凝土灌注桩加一道混凝土内支撑的支护方案，内支撑采用双环撑结合对撑体系。沿基坑周边采用单排双头Φ700@900水泥土搅拌桩（组间咬合300mm）止水。

（1） 基坑降水：

由于本工程周边施工环境较差，且土质多为不透水淤泥质粉质黏土。为了防止相邻建筑物和路面因不均匀降水而开裂，我们制定了基坑内降水，基坑外不降水的施工方案。根据基坑深度及面积以及单口井的降水影响，共设置24口大口井，井深11.5m，井距约15~18m一口，孔径Ф700mm，井管采用Ф400mm无砂砼管，土工布及等粒径碎石，起到渗水隔泥作用，增加透水性能。基槽外侧每边设置3个观测井，共12个，井深9.5m。

在开挖过程中，降水井每隔8小时观测一次水位，观测井每隔4h观测一次水位，记录留档作为统计分析数据。如发现观测井水位有突然下降现象，立即采取回灌措施，以保证槽外水位稳定，减小对相邻建筑物的影响。

在实际开挖过程中，观测井水位始终保持-1.5m左右，经过定期监测：观测井水位最大下降0.28m，小于设计预警值0.5m。长达30d的大口井降水达到预期效果，在土方开挖过程中没有出现大面积的积水。只有下雨形成的积水和淤泥土质局部包含的积水对机械开挖造成一定影响，在采取集中排水、晾晒、回填工程土等方法处理后，保证了土方施工的顺利进行。

（2） 止水帷幕及支护结构

根据本工程自身特点以及周围环境和土质情况，止水帷幕采用双轴Φ700@900水泥搅拌桩围基槽一圈形成封闭状，桩长分别为12.55m，组间咬合300mm，组内咬合200mm。

支护结构采用单排砼灌注桩，桩径700mm，间距分别为900mm，桩长13.3m-15. 5m，桩顶标高-3.3m，帽梁上表面标高-2.6m。砼强度等级C30。

该工程基坑呈长方形，长短边比例接近2：1，基坑内支撑体系采用混凝土单层双环梁（呈眼镜状），环梁内径48m，截面1300×700mm。根据地下室两层的结构标高，避开负一层楼板（-4.38m）把环梁设于－3.3m处（环梁底皮标高），方便施工。双环梁中间采用对撑连接，起到基坑边的支撑作用。

混凝土双环梁及对撑由28根450×450mm的钢格构柱支撑。基坑四角处由砼撑杆及撑板将环、帽梁相连，帽梁、斜撑截面为1000×700mm，支撑梁截面为1200×700mm，中间板带厚度为150mm，由斜撑、板带、支撑将受力传至帽梁，见图1。本工程帽梁及支撑混凝土总量为645m3，钢筋用量67t。

（3）挖土方法

本工程基础垫层底标高为-8.45m，电梯井集水井垫层底标高-10.15m，由于要进行水平支撑梁施工，所以土方工程分“两次三步”施工，土方开挖方式见图2、图3。

第一次为帽梁、支撑部位局部开挖，一步开挖至支撑梁底标高处即-3.3m，待支撑梁砼施工完毕，达到设计强度90%后方可进行土方二次开挖。

第二次开挖采取“岛式开挖”分三步进行，每步不超过3m，最后一步预留300mm基底土方采用人工清除，防止扰动基底老土。

在最后一层土方开挖至设计标高后，两施工段均按既定挖土顺序向出土口方向依次整平开挖，在开挖到出土口坡道部分时预留4台W1-60型小挖掘机在基底施工，其余挖掘机全部撤场，坡道和最后收尾阶段的土方用汽车吊配合清运出基槽，在所有土方施工完毕后再用汽车吊将挖掘机吊出基槽；使用“加长臂”挖掘机进行最后的一点土方施工。

土方开挖遵循“对称、均衡、限时、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖、中间高四周低”的总原则，利用时空效应，尽量减少无支撑暴露时间，控制基坑变形。基础底板与电梯井和集水井等降板位置的土方开挖及分层开挖的临边处均按照1：3放坡开挖，并在边侧加钢板桩支护。

（4） 支撑拆除

我们经过仔细的考察和比较，根据工程实际情况、征求多方的意见，从施工工期、造价、安全文明施工等多方考虑，最后采用机械破碎和人工风镐拆除相结合的方法拆除水平内支撑系统。

原设计的拆除方案是：地下室二层外墙与支护桩之间的土方回填、混凝土板带浇筑完毕，方可进行支撑拆除工作。因回填前须完成外墙防水及保护层施工，且回填土和浇筑混凝土板带施工难度大，对工程整体进度影响较大；同时，拆撑时间的拉长，不受拆撑影响的其余部位施工会出现大面积窝工现象。

优化后的拆除方案是：不拆除帽梁，用分段板带代替连续板带，分段板带的截面要与支撑截面一致，提高分段板带的砼强度和配筋，并与地下二层楼板一同浇筑，通过换撑来提前插入拆除支撑，见下图4。这样可节约防水、回填土方等施工时间，让拆撑的时间基本与环撑内结构施工时间一致，在加快工程进度的同时，没有出现大面积窝工现象。

支撑拆除时采用1台履带式破碎机和20台风镐进行全面破拆，待混凝土全部破拆完成后，用氧气乙炔将钢筋切断，并清理出场地。拆除时密切观测支护结构的变形情况，如变形过大，立即撤出施工作业人员，并及时采取抢险措施。

拆除顺序：

第一步：拆除四个角上的斜撑；第二步：拆除环形支撑及周围钢筋混凝土板带；第三步：拆除对撑中间的拉梁及周围钢筋混凝土板带；第四步：拆除对撑；第五步：拆除钢格构柱。

支撑破拆前，在支撑下部搭设好安全稳定的钢管脚手架，钢管脚手架下部必须铺垫模板和竹脚手板，即可保护钢筋混凝土楼板面层，也可起到缓冲作用。脚手架上部搭设距支撑底部300mm处即可。破拆前在支撑两侧设置模板及安全密目网，防止风镐施工中出现飞石伤人现象。现场空压机合理配置，分段进行施工，专人负责清理破除下来的碎混凝土。混凝土必须全部凿碎，不能出现直径大于150mm的大块碎混凝土，方便搬运。混凝土凿除完毕后方可切断钢筋，严禁在混凝土未破拆完就进行切割。混凝土碎块采用人工清理，塔吊吊装上车，运至场处。

成品保护：破拆过程中注意对地下室二层顶板的保护工作，混凝土未全部破除严禁切割支撑梁内钢筋，施工过程中避免出现重物坠落于地下室二层顶板上。并在拆除施工范围内满铺脚手板，缓冲破碎混凝土坠落力量。

4施工监测

在施工过程中，我们采用多种科学的测试手段，对基础开挖及地下结构施工进行了全程跟踪监测，提高了信息化施工水平。监测自开挖日起每隔1~2天观测一次，并由此得出的数据，来控制开挖的进程，以保证基槽及周围建筑物的安全。

（1）周边建筑物沉降监测

对北向两栋相邻建筑物共设置沉降监测点11个，设计预警值为-40mm，实测最大沉降量为-3.3mm。未对周边建筑物造成影响。

（2）周边道路沉降监测

对西向和南向道路共设置20个监测点，设计预警值为-30mm，实测最大沉降量为-2.5mm。未对周边道路造成影响。

（3）水位监测

对基坑周围的水位观测井共设置7个监测点，设计预警值为-50cm，实测最大沉降量为-12cm。止水帷幕未出现渗透水现象，满足设计要求。

（4）帽梁顶水平位移监测

对整个基坑支护的帽梁顶部共设置11个监测点，设计预警值为40mm，实测最大位移量为13.6mm。整个水平位移平稳、满足设计要求，未出现突然变形和累计位移超出设计要求的现象。

5结语

通过本工程基坑支护设计、施工、监测及工程的成功实施，我们可以进行如下结论：

（1）该深基坑支护施工结合施工现场的具体情况，钢筋砼灌注桩、水泥搅拌桩，止水帷幕、砼环梁、砼水平支撑，多种支护手段综合运用，充分发挥不同支护结构的特点，即达到了支护止水的功能，又尽量节约了支护费用。

（2）该深基坑支护设计较为经济合理，最大程度的利用了红线范围内的地下结构。但距离周围建筑物、道路距离近、基坑支护上部施工荷载限制等影响，施工临时用地范围极小，因本工程在就近有外置生活、加工场地才较好的解决该问题。因此在市内等施工场地紧张的施工区域应适当提高帽梁及支撑标高。

（3）湖南长沙市地下水非常丰富，本工程在实施过程中，止水帷幕达到预期效果，为基坑降水创造了有利条件，保障了基坑土方的顺利开挖。

（4）通过分段板带代替环形支撑，即解决了回填土方施工难的难题，又提前拆除了支撑。通过比较，合理提前工期12d，增加经济效益10万元以上。

参考文献：

[1] 卢梅珠．高层建筑深基坑支护施工控制[J]．中国新技术新产品，2009，23（11）：31-33．

[2] 张建．新型土钉墙技术在基坑支护工程中的应用[J]．江苏地质，2010，26（17）：101-103．

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中图分类号TU97 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0028-02

1 火灾报警系统与联动控制系统

超高层建筑作为地标建筑或重要建筑，其政治性，影响力远大于自身经济价值；因此保持超高层建筑自身安全性显得尤其重要。针对超高层建筑火灾扑救难度较大，火灾结果严重，因此将火灾预防和火灾处理作为火灾报警系统中重要组成部分。应采取智能化设计确保火灾自动预警系统科学性，从报警和消防措施两方面遏制火势蔓延，保障人身财产安全。

1.1火灾预警系统智能化设计

1.1.1报警系统

针对超高层建筑特殊性和安全性，在火灾预警系统内部，一般采取全智能火灾预警系统。当发生火灾或温度异常时，系统根据探测器回路传送的火灾探测系数上传至云终端并进行分析运算加以判断，温度异常即会发出火灾报警。

同时，控制器针对历史火灾可以智能存储火灾参数特点变化规律的功能，并与建筑自身现场传输回来的火灾探测器作比较，确定是否进行预警。

1.1.2联动系统

当发生火灾预警时，针对超高层建筑火灾影响严重情况，需对活在系统外部进行系统联动；通过火灾预警与保安监控系统联动效应，在火灾预发初期，通过预警系统和现场监控设备将现场火灾画面及时传到中央系统监控制，利用现场画面便于现场工作人员确认是火灾还是检测器误报。如果确认火灾，则立即采取切断电源，喷淋，排烟，广播，报警等一系列预警措施，在火灾初期进行广播，门禁系统，楼层控制等系统联动，将损失降至最小，完善整体火灾预警与联动系统稳定性和及时性。

1.2提升火灾预警及联动控制系统科学性与可靠性

火灾预警和相关联动系统在火灾处理中具有重要影响作用，系统可靠性决定火灾是否能得到及时控制。

1.2.1 在超高层建筑设计时火灾预警系统科学性和可靠性

主要体现在：1）预警器具有自检功能；2）预警系统可根据现场温度异常进行判断分析；3）采取集控中心报警系统；4）预警回路采取环形总线设计；5）关键设备采取双主机热备份系统；6）每10～15个预警探测器装设一个短路隔离模块，采用预警探测器与模块回路分开设置。

1.2.2 联动系统科学性和可靠性措施

联动系统在整个火灾系统占据核心地位；关系到火灾及时扑救和降低财产损失。因此提升联动系统可靠性应在以下几方面做好设计要点。

1）火灾预警系统与门禁，119报警台，高层建筑消防中心，中心控制台，电力配送中心进行联动效应，当一旦发出火灾警报，各联动系统在第一时间采取相应应急方案，确保人员和财产损失最小化；

2）对于喷淋泵，排烟扇，消防栓等重要灭火设备，为确保在火灾发生时可紧急使用，应考虑手动控制和多地联动等方式；在灭火时即可就地控制也可远程控制，自动和手动相结合使用，确保火灾及时扑灭，减少人员和经济损失；

3）在进行线路设计时，应合理设计管线，线路走向，在预警及联动系统线路走向设计时应避开对线路造成损伤的热源或地，确保消防设备和预警系统线路处于绝对安全环境中。

2 通信系统

超高层建筑因其建筑建设规模庞大，内部系统线路集成复杂，因此，超高层建筑通信系统一般由当地的电信运营商承建，为超高层或地标性建筑提供诸如：语音，视屏，数据图像等多媒体综合业务。在进行安全智能化设计时，应注重通信系统安全性设计，考虑用预留物理分开的双通信设备接入系统，满足同步数字光纤传输应用需求。

超高层建筑应根据职能分区不同和竖向分区特点，采取分级和分区设计形式。

1）根据职能不同，建筑内部应建立两级网络通信系统。为满足各类业务需求，提供便捷服务；一级通信网络系统由远程中心交换机等设备组成，为建筑物整体提供通讯业务。在酒店，商业，办公等区域应采用网络程控交换机的二级通信网络系统；

2）伴随网络信息化逐渐在超高层建筑中的应用，在现阶段高层建筑中逐步使用无源光通信网络接入技术。在建筑安全智能化设计过程中可将ONU（光网络单元）部署于避难室或地下室电信室内，管理接入各级层之间数据，语音业务传输。

3 安全技术预防系统

3.1人员管理系统

1）对高层建筑常客进行IC卡资料入库管理，常客持卡登乘各电梯，需IC卡通过数据库提供的基本信息进行图像和相关信息比对，禁止陌生面孔随意通行；2）加强来访人员身份登记管理，保安或前台人员 通过对讲机与被访单位进行确认。在安全敏感时期，可于大厅进行强制安检，防止非法人员入内。

3.2车库安检系统

从结构上来说，地下室是各机房设备所在地，也是高层建筑薄弱环节，因此加强地下室车库安全检测系统，并且车辆安检应同时匹配自动升降路障，防止车辆强行穿越，车辆安检系统可适用不同车辆，具备较高可靠性以及检测效率。车库安检系统可保证以电力为主要动力来源的消防设备和供电系统瘫痪造成的建筑物损坏。鉴于超高层建筑的重要性和影响力，加强地下室车辆安检力度是延长建筑寿命的有效保证。

3.3安防末端设施配置

为加强超高层建筑敏感部位安全建设，应考虑如下方面：

1）超高层建筑大型宴会厅，电影院，剧场的通风空调机房应安装门禁设施；2）针对洗手间安全盲点建设区域，可在门外走廊装置摄像预警探测器，门内装置传声器和报警系统按钮，敏感时期必要时进行强制检查；3）开水间，消防设施房，电力中心，锅炉房，发电机房等场所应装置门禁，明确进出人员身份，仅允许特许的相关职业工作人员进出，加强薄弱环节针对性管理；4）在疏散楼梯口处设置传声器和摄像头，并与监控中心联动，便于在发生安全事故时针对各层楼梯实际损坏程度进行人员紧急疏散，确保人员损失最小化。

参考文献