高層建筑質量安全施工要點

施發弘

(中國航空港建設第九工程總隊,四川 新津 610000)

1 高層建筑的類型及施工特點

高層建筑是指 10層以上的住宅以及總高度超過 24 m的公共建筑和綜合性建筑。高層建筑要求施工具有高度連續性和高質量,施工技術和組織管理復雜,除具有一般多層建筑施工的一些特點外,還具有以下施工特點:工程量大、工序多、配合復雜;施工準備工作量大;施工周期長、工期緊;基礎深、基坑支護和地基處理復雜;高處作業多、垂直運輸量大;層數多、高度大,安全防護要求嚴;結構裝修、防水質量要求高,技術復雜;平行流水、立體交叉作業多,機械化程度高。

從工程特性來看,高層建筑有如下特點:①施工場地及作業面狹小;②專業工種多,交叉頻繁;③預埋、預留作業量大;④吊頂、管井內施工多;⑤材料、設備吊運量大。

2 高層建筑施工的強度控制

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,有時會發生混凝土強度離散性大,甚至不合格。因此控制好混凝土的強度至關重要。

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。

2.2 嚴格養護制度

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、養護時間嚴重不足。據有關專家測試結果,其強度比全濕養護 28 d∶全濕養護 3 d∶空氣中養護 28d分別為 2∶1.5∶1.由此可見養護的重要性。

2.3 加強混凝土強度評定

剔除試塊制作的不規范現象。一個驗收批的混凝土應由強度等級相同、齡期相同以及生產工藝條件和配比基本相同的混凝土組成。根據相應條件選定一種,這其中都涉及到一個標準差問題。高層建筑由于施工周期、混凝土的澆筑、養護等氣候條件相差大,混凝土試驗值的離散性也較大,即標準差過大,如籠統地作為一批來評定,很可能不合格,因此應分批進行。按條件基本相同的劃為一批進行評定,這樣做既符合國家規范要求,也符合現場實際。

3 高層建筑“三線”的控制

軸線、標高、垂直度類似于建筑物的經絡。對高層建筑來說,由于涉及面廣,操作難度大,經常會發生移位或不準現象。“三線”的控制是高層建筑的一大難點。

3.1 垂直度的控制

(1)首先應根據大樓柱網布置情況先將大樓四個邊角柱的位置確定。在安裝四個邊角柱的模板時,沿柱外層上彈出厚度線,立模、加支撐,采用吊線的方法測定立柱的垂直度,在保證垂直度 100%后,對準模板外邊線加固支撐、澆筑混凝土。待四角柱拆模后,其他各列柱以該四柱為基線,拉條鋼線,控制正面的平整度和垂直度。

(2)過程中的垂直度控制,應用激光儀加重錘進行雙重校驗,這樣才能確保垂直度的準確性,同時加上內、外雙控使高層建筑的豎向投測誤差能減小到最低限度。

3.2 軸線的控制

(1)軸線傳遞。在高層建筑施工過程中,腳手架與施工層同步向上,導致外圍一些基準點無法引測。因此在±0.00結構施工復核軸線無誤后,以一層樓面為基準在最長縱橫向預埋多塊 200mm×200mm×8mm鋼板,在鋼板上標出控制軸線或主軸線控制點;二層及其以上施工時,以一層樓面為基準在每層樓面相應位置留設200mm×200mm方洞,采用大線錘引測下層樓面的控制點,再用經緯儀及鋼卷尺進行軸線校正,放出各層軸線和細部尺寸線。

(2)過程線的控制。掛起兩條線,澆筑剪力墻,這是過程線控制的關鍵。澆筑剪力墻,宜用 18mm厚優質膠合夾板,外墻外圍組合固定大模,內墻散裝散拆進行組合模編號。為此:①模板支撐時嚴格控制好剪力墻的四角,確保四個角的垂直度偏差在最小范圍內;②澆筑混凝土時,在剪力墻外平面的腰部和頂部掛雙線,確保線和模板始終保持一致,發現問題及時調整,從而達到線性控制的目的。

3.3 標高線的控制

(1)在每層預控軸線的至少 4個洞口(一般高層至少要由 3處向上引測)進行標高的定位,同時輔以多層標高總和的復核,然后輔以水準儀抄平,復核此四點是否在同一水平面上,以確保標高的準確性。

(2)這其中對 4個洞口標高自身的準確性要求提高,因施工過程中模板、澆筑、加載等原因,洞口標高可能失去基準作用。為此必須確保引測點的可靠性,加強洞口處模板支撐,同時輔以 12mm的鋼筋控制該部位樓面厚度,確保標高的準確。

(3)在大樓四角、四周具備條件處設立層高、累計層高復核點,每層向上都附以該位置進行復核,防止累計誤差過大。層面標高復核過程中必須實現每層面的 4個洞口控制點與外層高復核點在同一水平面上,方能確認標高的準確性,達到標高控制的目的。

4 高層建筑裂縫的控制

裂縫分為運動、不穩定、穩定、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、且帶有地下室,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。

4.1 “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。

4.2 “抗”的措施

(1)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(宜小于 450 kg/m3)。

(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。

(3)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。

(4)現澆板中的線盒置于上、下層筋中間,交叉布線處采用線盒。

4.3 “放”、“抗”相結合的措施

在混凝土裂縫的預防中,對新澆混凝土的早期養護尤為重要。為使早期盡可能減少收縮,需主要控制好構件的濕潤養護,避免表面水分蒸發過快,產生較大收縮的同時,受到內部約束而易開裂。對于大體積混凝土而言,應采取必要的措施(埋設散熱孔、通水排熱),避免水化熱高峰的集中出現;同時在養護過程中對表面、中間、底部溫度進行跟蹤監測(尤其在前 3 d)。對混凝土澆筑后的內部最高溫度與氣溫之差宜控制在 25℃以內,否則因溫差過大產生混凝土裂縫。

5 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,在此提出以下幾控制要點。

5.1 基坑支護

(1)基坑開挖前,要按照土質情況、基坑深度及環境確定基坑方案。

(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測,發現異常及時處理。

5.2 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,壁厚 3.5mm,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。

5.3 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、季節性施工制定針對性措施。

(2)支撐系統: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定的措施。

(4)拆除模板應按方案規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,專人監護。

5.4 施工用電

(1)必須設置配電房,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供電系統中心采用 TN—S系統,即三相五線制電源電纜。

(2)確保接地電阻值小于規范的規定。

(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。

6 結束語

高層建筑的施工是牽涉到各個方面的細致工作.高層建筑因其顯著特性是“高”,從而引發出諸多不同于其它建筑的特點來。因此在施工過程中就要求我們搞好各專業、各部門之間的協調與配合,通過扎扎實實的工作,使施工水平得到質的飛躍,走上一個新的臺階。

[1]GBJ 107—87混凝土強度檢驗評定標準[S]

[2]GB 50204-2002混凝土結構工程施工質量驗收規范[S]

[3]GB 50164-92混凝土質量控制標準[S]

[4]吳來瑞,陳云祥.建筑施工手冊(第 2版)[M].北京:中國建筑工業出版社,1999

[5]GB 50210-2001建筑裝飾裝修工程質量驗收規范[S]