高层建筑质量安全施工要点

施发弘

(中国航空港建设第九工程总队,四川 新津 610000)

1 高层建筑的类型及施工特点

高层建筑是指 10层以上的住宅以及总高度超过 24 m的公共建筑和综合性建筑。高层建筑要求施工具有高度连续性和高质量,施工技术和组织管理复杂,除具有一般多层建筑施工的一些特点外,还具有以下施工特点:工程量大、工序多、配合复杂;施工准备工作量大;施工周期长、工期紧;基础深、基坑支护和地基处理复杂;高处作业多、垂直运输量大;层数多、高度大,安全防护要求严;结构装修、防水质量要求高,技术复杂;平行流水、立体交叉作业多,机械化程度高。

从工程特性来看,高层建筑有如下特点:①施工场地及作业面狭小;②专业工种多,交叉频繁;③预埋、预留作业量大;④吊顶、管井内施工多;⑤材料、设备吊运量大。

2 高层建筑施工的强度控制

强度主要是指混凝土的强度。高层建筑由于混凝土用量大,施工周期长,气候及工作条件影响因素多,有时会发生混凝土强度离散性大,甚至不合格。因此控制好混凝土的强度至关重要。

2.1 配比的选定

工程开工前,一般均要按设计要求配制不同强度等级的混凝土,并都要到法定试验机构做级配试验,待级配报告出来后,根据级配做配合比试验(实验室配比),在实际施工时照此执行。但问题就在于级配与现场施工过程中是否相符。有资料统计显示,若因砂的含水率增多,砂率下降 2%～3%,混凝土强度将下降 15%～20%,而水泥数量的影响为5%～20%,石子及砂的级配影响为 5% ～20%:水灰比影响为多增1%,强度降低 5%～10%。既然影响如此之大,那就应该采取相应措施进行控制。

2.2 严格养护制度

高层建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不仅能缩短施工周期,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、振捣控制严格的情况下,仍出现混凝土强度不足。分析其原因,多为抢工期、养护时间严重不足。据有关专家测试结果,其强度比全湿养护 28 d∶全湿养护 3 d∶空气中养护 28d分别为 2∶1.5∶1.由此可见养护的重要性。

2.3 加强混凝土强度评定

剔除试块制作的不规范现象。一个验收批的混凝土应由强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配比基本相同的混凝土组成。根据相应条件选定一种,这其中都涉及到一个标准差问题。高层建筑由于施工周期、混凝土的浇筑、养护等气候条件相差大,混凝土试验值的离散性也较大,即标准差过大,如笼统地作为一批来评定,很可能不合格,因此应分批进行。按条件基本相同的划为一批进行评定,这样做既符合国家规范要求,也符合现场实际。

3 高层建筑“三线”的控制

轴线、标高、垂直度类似于建筑物的经络。对高层建筑来说,由于涉及面广,操作难度大,经常会发生移位或不准现象。“三线”的控制是高层建筑的一大难点。

3.1 垂直度的控制

(1)首先应根据大楼柱网布置情况先将大楼四个边角柱的位置确定。在安装四个边角柱的模板时,沿柱外层上弹出厚度线,立模、加支撑,采用吊线的方法测定立柱的垂直度,在保证垂直度 100%后,对准模板外边线加固支撑、浇筑混凝土。待四角柱拆模后,其他各列柱以该四柱为基线,拉条钢线,控制正面的平整度和垂直度。

(2)过程中的垂直度控制,应用激光仪加重锤进行双重校验,这样才能确保垂直度的准确性,同时加上内、外双控使高层建筑的竖向投测误差能减小到最低限度。

3.2 轴线的控制

(1)轴线传递。在高层建筑施工过程中,脚手架与施工层同步向上,导致外围一些基准点无法引测。因此在±0.00结构施工复核轴线无误后,以一层楼面为基准在最长纵横向预埋多块 200mm×200mm×8mm钢板,在钢板上标出控制轴线或主轴线控制点;二层及其以上施工时,以一层楼面为基准在每层楼面相应位置留设200mm×200mm方洞,采用大线锤引测下层楼面的控制点,再用经纬仪及钢卷尺进行轴线校正,放出各层轴线和细部尺寸线。

(2)过程线的控制。挂起两条线,浇筑剪力墙,这是过程线控制的关键。浇筑剪力墙,宜用 18mm厚优质胶合夹板,外墙外围组合固定大模,内墙散装散拆进行组合模编号。为此:①模板支撑时严格控制好剪力墙的四角,确保四个角的垂直度偏差在最小范围内;②浇筑混凝土时,在剪力墙外平面的腰部和顶部挂双线,确保线和模板始终保持一致,发现问题及时调整,从而达到线性控制的目的。

3.3 标高线的控制

(1)在每层预控轴线的至少 4个洞口(一般高层至少要由 3处向上引测)进行标高的定位,同时辅以多层标高总和的复核,然后辅以水准仪抄平,复核此四点是否在同一水平面上,以确保标高的准确性。

(2)这其中对 4个洞口标高自身的准确性要求提高,因施工过程中模板、浇筑、加载等原因,洞口标高可能失去基准作用。为此必须确保引测点的可靠性,加强洞口处模板支撑,同时辅以 12mm的钢筋控制该部位楼面厚度,确保标高的准确。

(3)在大楼四角、四周具备条件处设立层高、累计层高复核点,每层向上都附以该位置进行复核,防止累计误差过大。层面标高复核过程中必须实现每层面的 4个洞口控制点与外层高复核点在同一水平面上,方能确认标高的准确性,达到标高控制的目的。

4 高层建筑裂缝的控制

裂缝分为运动、不稳定、稳定、闭合、愈合等几大类型。虽说骨料内部凝固时产生的微观裂缝不可避免,但从质量角度考虑应尽可能减少。由于高层建筑混凝土强度普遍较高、混凝土量较大、且带有地下室,所以裂缝产生的可能性更大。下面主要叙述有关对裂缝的“放”、“抗”相关措施。所谓“放”,就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施:所谓“抗”,就是处于约束状态下的结构,在没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的措施。

4.1 “放”的措施

砌筑填充墙至接近梁底,留一定高度,砌筑完后间隔至少一周,宜 15d后补砌挤紧;合理分缝分块施工;在柱、梁、墙板等变截面处宜分层浇捣等。

4.2 “抗”的措施

(1)尽量避免使用早强高的水泥,积极采用掺合料和混凝土外加剂,降低水泥用量(宜小于 450 kg/m3)。

(2)选择合理的最大粒径砂石,这样可减少水和水泥用量,减少泌水、收缩和水化热。

(3)在施工工艺上,应避免过振和漏振,提倡二次振捣、二次抹面,尽量排除混凝土内部的水分和气泡。

(4)现浇板中的线盒置于上、下层筋中间,交叉布线处采用线盒。

4.3 “放”、“抗”相结合的措施

在混凝土裂缝的预防中,对新浇混凝土的早期养护尤为重要。为使早期尽可能减少收缩,需主要控制好构件的湿润养护,避免表面水分蒸发过快,产生较大收缩的同时,受到内部约束而易开裂。对于大体积混凝土而言,应采取必要的措施(埋设散热孔、通水排热),避免水化热高峰的集中出现;同时在养护过程中对表面、中间、底部温度进行跟踪监测(尤其在前 3 d)。对混凝土浇筑后的内部最高温度与气温之差宜控制在 25℃以内,否则因温差过大产生混凝土裂缝。

5 高层建筑的安全管理

由于高层建筑施工周期长,露天高处作业多、工作条件差,以及在有限的空间要集中大量人员密集工作,相互干扰大,因此安全问题比较突出,在此提出以下几控制要点。

5.1 基坑支护

(1)基坑开挖前,要按照土质情况、基坑深度及环境确定基坑方案。

(2)深基坑(h≥2m)周边应有安全防护措施,且距坑槽1.2m范围内不许堆放重物。

(3)对基坑边与基坑内应有排水措施。

(4)在施工过程中加强坑壁的监测,发现异常及时处理。

5.2 脚手架

(1)高层建筑的脚手架应经充分计算,根据工程的特点和施工工艺编制的脚手架方案应附计算书。

(2)架体与建筑物结构拉结:二步三跨,刚性连接或柔性硬顶。

(3)脚手架与防护栏杆:施工作业层应满铺,密目式安全网全封闭。

(4)材质:钢管 Q235(3#钢)钢材,外径 48mm,壁厚 3.5mm,焊接钢管、扣件采用可锻铸铁。

(5)卸料平台:应有计算书和搭设方案,有独立的支撑系统。

5.3 模板工程

(1)施工方案:应包括模板及支撑的设计、制作、安装和拆模的施工程序,同时还应针对泵送混凝土、季节性施工制定针对性措施。

(2)支撑系统:应经过充分的计算,绘制施工详图。

(3)安装模板应符合施工方案,安装过程应有保持模板临时稳定的措施。

(4)拆除模板应按方案规定的程序进行先支的后拆,先拆非承重部分。拆除时要设警戒线,专人监护。

5.4 施工用电

(1)必须设置配电房,两级保护,三级配电,施工机械实现“四个一”;施工现场专用的中心点直接接地的供电系统中心采用 TN—S系统,即三相五线制电源电缆。

(2)确保接地电阻值小于规范的规定。

(3)配电箱、开关箱:采取三级配电、两级保护,同时两级漏电保护器应匹配。

6 结束语

高层建筑的施工是牵涉到各个方面的细致工作.高层建筑因其显著特性是“高”,从而引发出诸多不同于其它建筑的特点来。因此在施工过程中就要求我们搞好各专业、各部门之间的协调与配合,通过扎扎实实的工作,使施工水平得到质的飞跃,走上一个新的台阶。

[1]GBJ 107—87混凝土强度检验评定标准[S]

[2]GB 50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范[S]

[3]GB 50164-92混凝土质量控制标准[S]

[4]吴来瑞,陈云祥.建筑施工手册(第 2版)[M].北京:中国建筑工业出版社,1999

[5]GB 50210-2001建筑装饰装修工程质量验收规范[S]