高層建筑的裂縫控制與安全管理

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一、高層建筑的強(qiáng)度控制

　　1、配比的選定

　　工程開工前，一般均要按設(shè)計(jì)要求配制不同強(qiáng)度等級的混凝土，并都要到法定試驗(yàn)機(jī)構(gòu)做級配試驗(yàn)，待級配報(bào)告出來后，根據(jù)級配做配合比試驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)室配比），在實(shí)際施工時(shí)照此執(zhí)行。但問題就在于級配與現(xiàn)場施工過程中是否相符。有資料統(tǒng)計(jì)顯示，若因砂的含水率增多，砂率下降2%～3%，混凝土強(qiáng)度將下降15%～20%，而水泥數(shù)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l%，強(qiáng)度降低5%～10%。既然影響如此之大，那就應(yīng)該采取相應(yīng)措施進(jìn)行控制。

　　根據(jù)地區(qū)市場原材料情況進(jìn)行不同配比的試驗(yàn)，以確保在施工過程中配比的及時(shí)調(diào)整，如5～40mm石子，M<2.3細(xì)砂做一組，5～40mm石子，M≥2.3中粗砂做一組等等。對實(shí)驗(yàn)室配比結(jié)合原材料的含水量、含泥量進(jìn)行施工配合比調(diào)整，以確保實(shí)驗(yàn)室配比的實(shí)際通用性。在實(shí)際施工中要加強(qiáng)原材料把關(guān)工作，沙石級配不良時(shí)，采取相應(yīng)措施調(diào)整，如適量摻入0.5ml～10ml沙石等。

　　2、嚴(yán)格養(yǎng)護(hù)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(yán)格的情況下，仍出現(xiàn)混凝土強(qiáng)度不足。分析其原因，多為搶工期、養(yǎng)護(hù)時(shí)間嚴(yán)重不足。據(jù)有關(guān)專家測試結(jié)果，其強(qiáng)度比全濕養(yǎng)護(hù)28天：全濕養(yǎng)護(hù)3天：空氣中養(yǎng)護(hù)28d分別為2：1.5：1。由此可見養(yǎng)護(hù)的重要性。

　　二、建筑裂縫的控制

　　從我國的《混凝上結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)其裂縫寬度也有不同的控制標(biāo)準(zhǔn)，允許裂縫最大為0.2mm～0.4mm ，但作為裂縫控制來說，應(yīng)以預(yù)控為主，等裂開了、縫增大了再補(bǔ)救那是萬不得已。裂縫分為運(yùn)動(dòng)、不穩(wěn)定、穩(wěn)定、閉合、愈合等幾大類型。雖說骨料內(nèi)部凝固時(shí)產(chǎn)生的微觀裂縫不可避免，但從質(zhì)量角度考慮應(yīng)盡可能減少。由于高層建筑混凝土強(qiáng)度普遍較高、混凝土量較大、且?guī)в械叵率?，所以裂縫產(chǎn)生的可能性更大。下面從“放”“抗”談?wù)勈┕ご胧?/p>

　　“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(bǔ)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。

　　“抗”的措施：①盡量避免使用早強(qiáng)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，每m³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(shí)還有大體積混凝土，從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用角度宜摻入外加劑。當(dāng)然摻入外加劑后，要預(yù)計(jì)對早期強(qiáng)度的影響程度。據(jù)此可提請?jiān)O(shè)計(jì)科研部門予以探討和評定。②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6～8K/m³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。③在施工工藝上，應(yīng)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(nèi)部的水分和氣泡。④現(xiàn)澆板中的線盒置于上、下層筋中間，交叉布線處采用線盒。

　　“放”、“抗”相結(jié)合的措施。在混凝土裂縫的預(yù)防中，對新澆混凝土的早期養(yǎng)護(hù)尤為重要。為使早期盡可能減少收縮，需主要控制好構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護(hù)，避免表面水分蒸發(fā)過快，產(chǎn)生較大收縮的同時(shí)，受到內(nèi)部約束而易開裂。對于大體積混凝土而言，應(yīng)采取必要的措施（埋設(shè)散熱孔、通水排熱），避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)；同時(shí)在養(yǎng)護(hù)過程中對表面、中間、底部溫度進(jìn)行跟蹤監(jiān)測（尤其在前3天）。對混凝土澆筑后的內(nèi)部最高溫度與氣溫宜控制在25℃以內(nèi)，否則因溫差過大產(chǎn)生混凝土裂縫。

　　三、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(diǎn)：

　　1、基坑支護(hù)

　　基坑開挖前，要按照土質(zhì)情況、基坑深度及環(huán)境確定支護(hù)方案。深基坑（h≥2m）周邊應(yīng)有安全防護(hù)措施，且距坑槽1.2m范圍內(nèi)不允許堆放重物。對基坑邊與基坑內(nèi)應(yīng)有排水措施。在施工過程中加強(qiáng)坑壁的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。

　　2、腳手架

　　高層建筑的腳手架應(yīng)經(jīng)充分計(jì)算，根據(jù)工程的特點(diǎn)和施工工藝編制的腳手架方案應(yīng)附計(jì)算書。架體與建筑物結(jié)構(gòu)拉結(jié)：二步三跨，剛性連接或柔性硬頂。腳手架與防護(hù)欄桿：施工作業(yè)層應(yīng)滿鋪，密目式安全網(wǎng)全封閉。材質(zhì)：鋼管Q235（3#鋼）鋼材，外徑48mm，內(nèi)徑35mm，焊接鋼管、扣件采用可鍛鑄鐵。 卸料平臺：應(yīng)有計(jì)算書和搭設(shè)方案，有獨(dú)立的支撐系統(tǒng)。

　　3、模板工程

　　施工方案：應(yīng)包括模板及支撐的設(shè)計(jì)、制作、安裝和拆模的施工程序，同時(shí)還應(yīng)針對泵送混凝土、季節(jié)性施工制定針對性措施。支撐系統(tǒng)：應(yīng)經(jīng)過充分的計(jì)算，繪制施工詳圖。安裝模板應(yīng)符合施工方案，安裝過程應(yīng)有保持模板臨時(shí)穩(wěn)定的措施。拆除模板應(yīng)按方案規(guī)定的程序進(jìn)行先支的后拆，先拆非承重部分。拆除時(shí)要設(shè)警戒線，專人監(jiān)護(hù)。

　　4、施工用電

　　必須設(shè)置電房，兩級保護(hù)，三級配電，施工機(jī)械實(shí)現(xiàn)“四個(gè)一”；施工現(xiàn)場專用的中心點(diǎn)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。接地與接零保護(hù)系統(tǒng)：確保電阻值小于規(guī)范的規(guī)定。配電箱、開關(guān)箱：采取三級配電、兩級保護(hù)，同時(shí)兩級漏電保護(hù)器應(yīng)匹配。

　　結(jié)語：

　　現(xiàn)代高層建筑隨著社會(huì)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，一大批先進(jìn)的儀器和施工工藝越來越廣泛地應(yīng)用到施工中，這對設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理也提出了越來越高的要求。強(qiáng)度、三線、裂縫、安全都是些門類科學(xué)，值得進(jìn)一步研究、探討。