高層建筑施工的控制要點

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　　1 概述

　　隨著我國社會經濟的蓬勃發(fā)展，建筑科學和建筑技術也有了高速發(fā)展。尤其在城市，隨著土地的緊張及進一步充分發(fā)揮土地的綜合利用率，高層建筑正在日益成為城市建設的主體。一般而言，9~16層(<50m)為一類高層，17~25層(<75m)為二類高層，26~40層(<100m)為三類高層，>40層(>100m)為超類層。由于高層建筑的投入相對多層大，且施工周期長，混凝土澆筑量大，工程質量及安全等方面有它的特殊性，從進一步加強質量及確保安全角度出發(fā)，結合在實踐中的一些體會，談談個人的一些看法。

　　2 高層建筑的強度控制 

　　強度主要是指混凝土的強度。高層建筑由于混凝土用量大，施工周期長，氣候及工作條件影響因素多，有時會發(fā)生混凝土強度離散性大，甚至不合格。那么如何克服和控制好混凝土的強度這一關呢?

　　2.1配比的選定

　　工程開工前，一般均要按設計要求配制不同強度等級的混凝土，并都要到法定試驗機構做級配試驗，待級配報告出來后，根據級配做配合比試驗(實驗室配比)，在實際施工時照此執(zhí)行。但問題就在于級配與現場施工過程中是否相符。有資料統(tǒng)計顯示，若因砂的含水率增多，砂率下降2%~3%，混凝土強度將下降15%~20%，而水泥數量的影響為5%~20%，石子及砂的級配影響為5%~20%;水灰比影響為多增1%，強度降低5%~10%。既然影響如此之大，那就應該采取相應措施進行控制。

　　(1)根據地區(qū)市場原材料情況進行不同配比的試驗，以確保在施工過程中配比的及時調整，如5~40mm石子，M<2.3細砂做一組，5~40mm石子，M≥2.3中粗砂做一組等等。

　　(2)對實驗室配比結合原材料的含水量、含泥量進行施工配比調整，以確保實驗室配比的實際通用性。在實際施工中要加強原材料把關工作，砂石級配不良時，應采取相應措施進行調整。

　　2.2嚴格養(yǎng)護制度

　　高層建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不僅能縮短施工周期，而且能改善混凝土的施工性能。但在某些工程上的使用表明，在配比、原材料、振搗控制嚴格的情況下，仍出現混凝土強度不足。分析其原因，多為搶工期、養(yǎng)護時間嚴重不足。據有關專家測試結果，其強度比全濕養(yǎng)護28天：全濕養(yǎng)護3天：空氣中養(yǎng)護28d分別為2：1.5：1。由此可見養(yǎng)護的重要性。

　　(1)對大體積澆筑量大的混凝土應有養(yǎng)護方案，從養(yǎng)護開始至養(yǎng)護結束應有專人負責，從主觀意識上要對養(yǎng)護有足夠的認識。養(yǎng)護方案中應從人員、水源、晝夜、覆蓋等多方面措施進行考慮，不漏主要關鍵細節(jié)。

　　(2)加強養(yǎng)護期的督查。對養(yǎng)護所采取的措施及現場養(yǎng)護情況進行跟蹤記錄，及時發(fā)現問題，確保養(yǎng)護的有效性。

　　3 建筑裂縫的控制

　　從我國的《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2002表3.3.4看出，裂縫寬度在不同的環(huán)境下，不同的混凝土結構其裂縫寬度也有不同的控制標準，允許裂縫最大為0.2~0.4mm。但作為裂縫控制來說，應以預控為主，等裂開了、縫增大了再補救那是萬不得已。裂縫分為運動、不穩(wěn)定、穩(wěn)定、閉合、愈合等幾大類型。雖說骨料內部凝固時產生的微觀裂縫不可避免，但從質量角度考慮應盡可能減少。由于高層建筑混凝土強度普遍較高、混凝土量較大、且?guī)в械叵率?，所以裂縫產生的可能性更大。下面主要敘述有關對裂縫的“放”、“抗”相關措施。

　　所謂“放”，就是結構完全處于自由變形無約束狀態(tài)下，有足夠變形余地時所采取的措施;所謂“抗”，就是處于約束狀態(tài)下的結構，在沒有足夠的變形余地時，為防止裂縫所采取的措施。

　　3.1設計措施

　　(1)“放”的措施：設置永久性伸縮縫;外墻面適當位置留分隔縫等。

　　(2)“抗”的措施：避免結構斷面突變帶來的應力集中：重視對構造鋼筋的配置;對采用混凝土小型空心砌塊等輕質墻體，增設間距≯3m的構造柱，每層強高的中部增設厚度120mm與墻等寬的混凝土腰梁;砌體無約束端增設構造柱;預留的門窗洞口采用鋼筋混凝土框加強;兩種不同基體交接處，用鋼絲網(每邊搭接≮150mm)進行處理;屋面保溫層與隔氣層的合理設置等。

　　(3)“放”、“抗”相結合的措施：合理設置后澆帶，采取相應補償收縮混凝土技術，混凝土中多摻纖維素類等。

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　　3.2施工措施

　　(1)“放”的措施：砌筑填充墻至接近梁底，留一定高度，砌筑完后間隔至少一周，宜15d后補砌擠緊;合理分縫分塊施工;在柱、梁、墻板等變截面處宜分層澆搗等。

　　(2)“抗”的措施：a.盡量避免使用早強高的水泥，積極采用摻合料和混凝土外加劑，降低水泥用量(宜<450kg/m3)。實踐經驗表明，每立方米混凝土的水泥用量增加10kg，其水化熱將使混凝土的溫度升高1℃。高層混凝土用量大，有時還有大體積混凝土，從經濟、實用角度宜摻入外加劑。當然摻入外加劑后，要預計對早期強度的影響程度。據此可提請設計科研部門予以探討和評定。b.選擇合理的最大粒徑砂石，這樣可減少水和水泥用量，減少泌水、收縮和水化熱。有資料顯示：用5~40mm碎石，比用5~25mm的碎石，可減少用水量6~8降低水泥用量15kg/m3;用M=2.8的中粗砂比用M=2.3的中粗砂，可減少用水量20~25kg/m3，降低水泥用量20~25。c.在施工工藝上，應避免過振和漏振，提倡二次振搗、二次抹面，盡量排除混凝土內部的水分和氣泡。d.現澆板中的線盒置于上、下層筋中間，交叉布線處采用線盒，沿預埋管線方向增設直徑為6150，寬度≮450的鋼筋網帶。

　　4 高層建筑的安全管理

　　由于高層建筑施工周期長、露天高處作業(yè)多、工作條件差，以及在有限的空間要集中大量人員密集工作，相互干擾大，因此安全問題比較突出，在此對安全管理綜述以下主要控制點：

　　4.1基坑支護

　　(1)基坑開挖前，要按照土質情況、基坑深度及環(huán)境確定支護方案。

　　(2)深基坑(h>2m)周邊應有安全防護措施，且距坑槽1.2m范圍內不允許堆放重物。

　　(3)對基坑邊與基坑內應有排水措施。

　　(4)在施工過程中加強坑壁的監(jiān)測，發(fā)現異常及時處理。

　　4.2腳手架

　　(1)高層建筑的腳手架應經充分計算，根據工程的特點和施工工藝編制的腳手架方案應附計算書。

　　(2)架體與建筑物結構拉結：二步三跨，剛性連接或柔性硬頂。

　　(3)腳手架與防護欄桿：施工作業(yè)層應滿鋪，密目式安全網全封閉。

　　(4)材質：鋼管Q235(3#鋼)鋼材，外徑48mm，內徑35mm，焊接鋼管、扣件采用可鍛鑄鐵。

　　(5)卸料平臺：應有計算書和搭設方案，有獨立的支撐系統(tǒng)。

　　4.3模板工程

　　(1)施工方案：應包括模板及支撐的設計、制作、安裝和拆模的施工程序，同時還應針對泵送混凝土、季節(jié)性施工制定針對性措施。

　　(2)支撐系統(tǒng)：應經過充分的計算，繪制施工詳圖。

　　(3)安裝模板應符合施工方案，安裝過程應有保持模板臨時穩(wěn)定的措施。

　　(4)拆除模板應按方案規(guī)定的程序進行先支的后拆，先拆非承重部分。拆除時要設警戒線，專人監(jiān)護。

　　4.4施工用電

　　(1)必須設置電房，兩級保護，三級配電，施工機械實現“四個一”;施工現場專用的中心點直接接地的電力線路供電系統(tǒng)中心采用TN-S系統(tǒng)，即三相五線制電源電纜。

　　(2)接地與接零保護系統(tǒng)：確保電阻值小于規(guī)范的規(guī)定。

　　(3)配電箱、開關箱：采取三級配電、兩級保護，同時兩級漏電保護器應匹配。

　　結語

　　現代高層建筑隨著社會生產和科學技術的進一步發(fā)展，一大批先進的儀器和施工工藝越來越廣泛地應用到施工中，這對設計、施工、監(jiān)理也提出了越來越高的要求。強度、三線、裂縫、安全都是些門類科學，值得進一步研究、探討。以上僅是從實踐角度對高層建筑的控制提些微薄的觀念，望同行多提寶貴意見。

　　作者：王紀群 黑龍江省瑞馳建設公司