高層建筑施工技術要點及質量控制

董英紅（甘肅第七建設集團股份有限公司，甘肅 蘭州 730030）

1 高層建筑施工技術的操作要點

1.1 深基坑支護技術

深基坑是保障結構安全和穩定的重要基礎，其中，深基坑支護技術種類較多，各項支護技術的操作方法、注意事項與適用范圍并不一致，需要根據工程具體情況加以選擇。以土層錨桿支護技術為例，在基坑邊坡上鉆設孔洞與打入桿件，灌注砂漿使桿件與土層結合形成錨桿，將錨桿兩端分別連接工程構筑物與錨固土層當中，通過力的作用，可以維持構筑物與基坑結構的穩定狀態，此項技術適用于黏土與砂土地基的工程。在應用此項技術時，提前準備適當標號的螺紋鋼筋、鋼絞線等材料，加工制作成錨桿，使用水泥、砂、外加劑等原料拌和砂漿；隨后，操縱鉆機或是液壓臺車在基坑邊坡指定位置鉆設錨桿孔，要求孔深偏差不得超過50mm，清理孔底沉渣，在孔內先灌注砂漿后插入桿件，或是先插入桿件后灌注砂漿，使用木楔等材料封閉錨桿孔口，靜置一段時間，待砂漿固結后形成錨桿；最后，在錨固體與臺座強度超過15MPa后，開展預應力錨桿張拉鎖定作業，將首次、二次、三次、四次的張拉力保持為設計值的30%、50%、80%與115%，將各次張拉持荷時間均控制在5min左右。

1.2 樁基施工技術

高層建筑工程中樁基施工是十分關鍵的施工環節。其中，灌注樁是采取機械鉆孔、人工挖孔方法來挖設樁孔，在孔底放入鋼筋籠與灌注混凝土漿液，待混凝土凝結硬化后制成樁體的一項技術，可采取鉆孔灌注、沉管灌注、人工挖孔與爆擴灌注樁的施工方法。例如，在采取鉆孔灌注樁技術時，應掌握加固鉆孔機基礎部分、保持樁孔與鉆頭中心點重合、埋設護筒預防孔壁坍塌、根據地層情況制備適當稠度泥漿、全面檢查孔深孔位與孔形、在孔底固定放置鋼筋籠、一次性完成混凝土灌注作業的操作要點。

預制樁是提前制備適當規格尺寸的鋼樁或是混凝土樁，將預制樁起吊至樁位上方，控制樁尖緩慢插入樁位后輕錘1～2次，采取錘擊打入、振動沉樁等方法將預制樁打入地層的一項樁基施工技術，適用于淤泥質土、砂土、人工填土、黏性土等地基的高層建筑工程。在采取預制樁技術時，需要掌握將混凝土預制樁重疊層數控制在4層以內、分節制作長樁、將預制樁同截面鋼筋主筋接頭數量保持在1/2以內、使用高強度混凝土、實施起吊作業、保持樁基與樁位對準狀態、使用線墜或經緯儀校正預制樁打入方向角度、按照先長后短與標高先高后低順序打入預制樁、焊接或漿錨連接相鄰節段樁體、檢查是否出現斷樁與樁體偏斜等質量問題的操作要點。

1.3 鋼結構施工技術

首先，提前檢查鋼柱等鋼構件的規格尺寸與外觀質量，確保鋼結構各部分工件符合要求，并做好準備工作，固定好首節鋼柱，按照“先中間、后兩側、先柱后梁”順序，依次完成鋼柱與鋼梁等構件的吊裝作業，在施工前應先進行試吊，通過試吊操作觀察構件平穩狀態，如存在問題，應及時調整其位置和起吊的數量；其次，將鋼構件起吊，緩慢吊運至作業面上方，將構件在上方懸停，調整構件位置與朝向角度，調節完畢后緩慢下放構件，使用工件將構件固定，調整牛腿面標高、垂直度與軸線位置，緊固螺栓與柱腳壓板來固定構件，重復上述步驟，完成剩余鋼構件的吊裝作業，使用連接板或螺栓對相鄰節段鋼構件進行連接處理，保持相鄰節段構件中心線的重合對準狀態；再次，鋼構件固定安裝后，拆除吊環等起吊設備，按順序依次完成鋼柱、鋼梁、鋼屋架與屋架間隔處檁條的安裝作業，形成穩定的框架結構，穿插安裝柱間支撐件；最后，清理鋼結構表面附著的灰塵污漬，按照施工要求，對鋼構件進行防腐、防火處理，在構件表面均勻涂抹保護涂料，全面檢查鋼結構施工質量，確定無誤后，即可完成鋼結構施工。

此外，傳統鋼結構施工技術采取高空拼裝或是散件吊裝方式，高空拼裝的操作難度較大，散件吊裝的作業效率較低，存在工藝局限性。因此，為提高施工效率，可采取鋼構件地面預先拼裝、整體吊裝的方法。例如，在良志·蘭州之窗寫字樓項目中，如圖1所示，采取整體吊裝工藝，將寬度超過33m、重量超過820t的寫字樓頂部鋼結構連廊進行一次性整體吊裝，這也是西北首個采取國內領先一次性液壓設備吊裝方法的超級工程。

圖1 良志·蘭州之窗項目鋼結構連廊施工現場圖

1.4 模板施工技術

應掌握模板安裝順序，以墻柱模板為例，提前開展測量放線作業，標記模板軸線位置與標高，做好墻柱鋼筋的處理工作，支設側模板，穿入套管與螺桿，支設另一側模板和設置斜撐件，注意模板是否牢固。同時，清理內部垃圾，并將縫隙封堵。同時，在梁板跨度超過4m時，必須對梁板模板進行起拱處理。

其次，在混凝土養護期間，檢測試塊強度，根據模板部位、構件尺寸與跨度確定脫模強度，在試塊強度達到脫模強度后，開展拆模作業，并清理模板與配件殘留浮漿，將板材分類整理，修補板材破損部位和矯正彎曲板材。如果在拆模期間造成混凝土表面破損，影響觀感質量，則使用高標號細石混凝土或水泥砂漿對破損部位進行修補處理。

1.5 大體積混凝土施工技術

大體積混凝土是高層施工常見的材料，其整體性強，施工方便，具有很強的應用優勢，但同時也具有容易開裂的問題，所以在施工期間，必須注意施工細節，做好優化處理。在應用此項技術時，要嚴格控制配比，通過添加摻合料等，將水膠比控制在0.55內，并對拌合水進行冷卻降溫處理，用于改善混凝土抗裂性能與控制入模溫度；隨后，采取分層、分段澆筑方法，將混凝土層厚度保持在1.5m～2.0m內，采取泵送或非泵送澆筑方法時，將混凝土層厚度控制在50cm與30cm內。同時，同步開展混凝土澆筑與振搗作業，分層間歇澆筑混凝土，在各層澆筑完畢后，將振搗棒插入至下層混凝土表面5cm～10cm處，留振時間保持在20s左右，觀察其表面沒有氣泡就可以停止操作，并在振搗完畢后開展抹面作業，必要情況下額外開展二次振搗與二次抹面作業，用于提高結構強度、消除細微裂縫；最后，在混凝土澆筑完畢12h后開展養護作業，表面覆蓋塑料薄膜防止水分溫度散失過快，定期淋灑養護水，根據養護環境空氣濕度調節灑水頻率和單次灑水量，并測量混凝土溫度，將內表溫差控制在25℃內，如冬季氣溫較低，可以利用蒸汽法進行養護，防止出現裂縫。

2 高層建筑施工質量的有效控制措施

2.1 施工前期準備工作

考慮到高層建筑施工工期長，施工過程中存在諸多變量因素，工程質量可控性較差。因此，為保證施工活動順利開展，減小各方面因素造成的影響，在正式施工前務必做好前期準備工作。首先，組織開展初步勘察、詳細勘察與施工勘察工作，全面掌握現場水文地質情況，在報告中標記軟土地基等不良地質問題的分布情況，從而評價地基穩定性、論證天然地基條件是否滿足施工要求，根據勘察報告，選擇性采取墊層換填、排水固結、堆載預壓等軟基處理措施；其次，對比設計圖紙與現場情況，將圖紙中存在的問題向設計單位反饋，在確定圖紙內容與現場情況一致后，使用全站儀、水準儀等設備開展施工測量作業，設置若干數量測點，建立多級測量控制網，依次對各處內控點與外控點進行校核，逐層修正處理；再次，加強技術交底工作的落實，以施工方案、操作方法、設計圖紙、相關技術資料作為交底內容，推行三級交底制度，確保工程參建人員明確自身工作內容、施工人員掌握正確操作方法與注意事項；最后，檢查所使用工程材料的外觀質量、規格尺寸，隨機抽取樣品送至復檢，退回規格錯誤、存在明顯質量缺陷的材料，并對剩余材料進行預處理，如篩除集料中夾雜的腐殖土等雜質，清理鋼筋表面銹跡與灰塵污漬，修補PC構件與預制混凝土樁表面缺陷。

2.2 成品保護

在高層建筑施工期間，由于缺乏成品保護措施和不規范性操作行為，部分施工成果遭受破壞，形成質量隱患，需要開展返工作業。因此，施工單位應綜合采取成品保護措施，預防和減少質量問題出現。例如，針對現澆鋼筋混凝土結構，在作業區域周邊擺放警示牌，隔離作業區域，禁止后續工種和作業人員踩踏混凝土表面或堆置重物。針對所支設模板，清理模板內部與周邊的積水垃圾，保持機具設備與模板安全間隔距離，禁止敲打模板和配套支撐結構，不得在模板側模等部位堆靠鋼筋等重物，在混凝土振搗期間，保持振搗器與模板板面、預埋件的安全間距。而針對砌體成品，則采取有機配合砌體結構與預埋管道鐵件、做好砌體養護工作、禁止在砌體結構上隨意開槽打洞、在砌體強度達標后再拆除支撐結構的保護措施。

2.3 質量通病防治處理

受到設計、施工層面因素影響，在高層建筑施工期間，偶爾出現構件偏位、結構開裂、基礎不均勻沉降、混凝土麻面等質量通病，嚴重時阻礙建筑結構功能的正常使用。為此，要求施工單位全面掌握各類常見質量通病的產生原因、表現征兆與正確的處理方法。以混凝土結構開裂為例，表現征兆如圖2所示，裂縫種類包括沉降裂縫、溫度裂縫與收縮裂縫，產生原因在于混凝土表面頻繁處于干濕交替狀態、內表溫差過大和現場氣溫過低，可采取添加適量外加劑、將入模溫度保持在5℃～28℃范圍內、開展二次振搗與二次抹面作業、選用表面蓄熱或是內部循環冷卻養護技術、適當延長拆模時間、控制混凝土間歇澆筑時間的措施，預防結構裂縫形成。同時，針對已形成的裂縫部位，檢查裂縫發展情況、判斷裂縫類型，如果形成寬度不超過0.2mm、沒有對結構性能造成實質性影響的裂縫，采取表面封閉法，清理裂縫表面松散顆粒與灰塵，均勻涂刷修補膠和粘貼碳纖維布。而在形成寬度超過0.5mm的裂縫時，采取內部修補法，開鑿V型槽，清理裂縫表面浮渣污物，沿裂縫均勻擦拭酒精，向縫隙內部高壓灌注水泥漿，在表面涂抹一層修補膠泥。

圖2 混凝土結構裂縫

3 結語

綜上所述，為建設高標準高層建筑，實現工程預期建設目標，推動我國建筑業邁入全新發展階段，建筑企業應充分關注深基坑支護、樁基、鋼結構、模板、大體積混凝土等關鍵施工技術，切實掌握技術操作要點，嚴格控制各環節施工質量，積極落實施工前準備、成品保護與質量通病防治處理三項質控措施，為工程質量提供技術保障。