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【摘 要】本文针对高层建筑在城市建设中的重要性,结合高层建筑实践经验,从高层建筑的强度控制、“三线”控制、裂缝控制等方面就高层建筑施工的控制进行了深入探讨,从而积累高层建筑工程施工经验。
【关键词】高层建筑;施工;控制;探讨
随着我国社会经济的蓬勃发展,建筑科学和建筑技术也有了高速发展。尤其在城市,随着土地的紧张及进一步充分发挥土地的综合利用率,高层建筑正在日益成为城市建设的主体。一般来讲,9层~16层(<50m)为一类高层,17层-25层(<75m)为二类高层,26层-40层(<100m)为三类高层,大于40层(>100m)为超类高层。由于高层建筑的投入相对较大,且施工周期长,混凝土浇筑量大,工程质量及安全等方面有它的特殊性,从进一步加强质量及确保安全角度出发,谈一些关于个人对在高层建筑施工控制中的看法。
1.對高层建筑的强度控制
1.1 混凝土配合比的选定
1.1.1根据地区市场原材料情况进行不同配比的试验,以确保在施工过程中配比的及时调整,如5mm~40mm石子,M<2.3细砂做一组;5mm-40mm石子,M≥2.3中粗砂做一组等等。
1.1.2对实验室配比结合原材料的含水量、含泥量进行施工配合比调整,以确保实验室配比的实际通用性。在实际施工中要加强原材料把关工作,砂石级配不良时,采取相应措施调整。
1.2有针对的养护制度
1.2.1对浇筑量大的大体积混凝土应有养护方案,从养护开始至养护结束应有专人负责,要对养护有足够的认识。养护方案中应从人员、水源、昼夜、覆盖等多方面措施进行考虑,不遗漏主要关键细节。
1.2.2加强养护期的督查。对养护所采取的措施及现场养护情况进行跟踪记录,及时发现问题,确保养护的有效性。
1.3加强混凝土强度评定
排除试块制作的不规范现象。GBJ107~87混凝土强度检验评定标准规定:混凝土强度应分批进行检验评定。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。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,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,也符合施工现场的实际情况。
2.对高层建筑的“三线”控制
2.1垂直度的控制
2.1.1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。
2.1.2过程中的垂直度控制,应用激光仪加重锤进行双重校验,这样更能增添垂直度的准确性,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。
2.2轴线的控制
2.2.1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,导致从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。
2.2.2过程线的控制
挂起两条线,浇好剪力墙,这是过程线控制的关键。浇筑剪力墙,宜用18 mm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:a.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;b.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。
2.3标高线的控制
2.3.1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。
2.3.2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,同时辅以直径为12的钢筋控制该部位楼面厚度,确保标高的准确。
2.3.3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。
3.建筑裂缝的控制
3.1设计措施
3.1.1“放”的措施:设置永久性伸缩缝;外墙面适当位置留分隔缝等。
3.1.2“抗”的措施:避免结构断面突变带来的应力集中,重视对构造钢筋的配置;对采用混凝土小型空心砌块等轻质墙体,增设间距不大于3m的构造柱,每层墙高的中部增设厚度120mm与墙等宽的混凝土腰梁;砌体无约束端增设构造柱;预留的门窗洞口采用钢筋混凝土框加强;两种不同基体交接处,用钢丝网(每边搭接不小于150mm)进行处理;屋面保温层与隔气层的合理设置等。
3.1.3“放”“抗”相结合的措施:合理设置后浇带,采取相应补偿收缩混凝土技术,混凝土中多掺纤维素类等。
3.2施工措施
3.2.1“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7 d,宜在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。
3.2.2“抗”的措施
a.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)。实践经验表明:每立方米混凝土的水泥用量增加10kg,其水化热将使混凝土的温度升高1℃ 。高层混凝土用量大,有时还有大体积混凝土,从经济、实用角度宜掺入外加剂。
b.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。有资料显示:用5mm―40mm碎石比用5mm-25mm的碎石可减少用水量6kg/m3~8kg/m3,降低水泥用量15kg/m3;用M =2.8的中粗砂比用M=2.3的中粗砂可减少用水量20kg/m3 ~25kg/m3 ,降低水泥用量20kg/m3~25 kg/m3。
c.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。
d.现浇板中的线盒置于上、下层筋中间,交叉布线处采用线盒,沿预埋管线方向增设Φ6@150,宽度不小于450mm的钢筋网带。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天)。
4.结语
所以,现代高层建筑随着社会生产和科学技术的进一步发展,必将会有一大批先进的仪器和施工工艺越来越广泛地应用到施工中,这对设计、施工、监理也提出了越来越高的要求。高层建筑的工程施工工艺、质量、安全等都是门类学科,值得我们建筑施工的同行及建筑施工方面的技术人员去进一步研究、探索。
【关键词】高层建筑;施工;控制;探讨
随着我国社会经济的蓬勃发展,建筑科学和建筑技术也有了高速发展。尤其在城市,随着土地的紧张及进一步充分发挥土地的综合利用率,高层建筑正在日益成为城市建设的主体。一般来讲,9层~16层(<50m)为一类高层,17层-25层(<75m)为二类高层,26层-40层(<100m)为三类高层,大于40层(>100m)为超类高层。由于高层建筑的投入相对较大,且施工周期长,混凝土浇筑量大,工程质量及安全等方面有它的特殊性,从进一步加强质量及确保安全角度出发,谈一些关于个人对在高层建筑施工控制中的看法。
1.對高层建筑的强度控制
1.1 混凝土配合比的选定
1.1.1根据地区市场原材料情况进行不同配比的试验,以确保在施工过程中配比的及时调整,如5mm~40mm石子,M<2.3细砂做一组;5mm-40mm石子,M≥2.3中粗砂做一组等等。
1.1.2对实验室配比结合原材料的含水量、含泥量进行施工配合比调整,以确保实验室配比的实际通用性。在实际施工中要加强原材料把关工作,砂石级配不良时,采取相应措施调整。
1.2有针对的养护制度
1.2.1对浇筑量大的大体积混凝土应有养护方案,从养护开始至养护结束应有专人负责,要对养护有足够的认识。养护方案中应从人员、水源、昼夜、覆盖等多方面措施进行考虑,不遗漏主要关键细节。
1.2.2加强养护期的督查。对养护所采取的措施及现场养护情况进行跟踪记录,及时发现问题,确保养护的有效性。
1.3加强混凝土强度评定
排除试块制作的不规范现象。GBJ107~87混凝土强度检验评定标准规定:混凝土强度应分批进行检验评定。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。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,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,也符合施工现场的实际情况。
2.对高层建筑的“三线”控制
2.1垂直度的控制
2.1.1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。
2.1.2过程中的垂直度控制,应用激光仪加重锤进行双重校验,这样更能增添垂直度的准确性,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。
2.2轴线的控制
2.2.1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,导致从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。
2.2.2过程线的控制
挂起两条线,浇好剪力墙,这是过程线控制的关键。浇筑剪力墙,宜用18 mm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:a.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;b.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。
2.3标高线的控制
2.3.1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。
2.3.2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,同时辅以直径为12的钢筋控制该部位楼面厚度,确保标高的准确。
2.3.3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。
3.建筑裂缝的控制
3.1设计措施
3.1.1“放”的措施:设置永久性伸缩缝;外墙面适当位置留分隔缝等。
3.1.2“抗”的措施:避免结构断面突变带来的应力集中,重视对构造钢筋的配置;对采用混凝土小型空心砌块等轻质墙体,增设间距不大于3m的构造柱,每层墙高的中部增设厚度120mm与墙等宽的混凝土腰梁;砌体无约束端增设构造柱;预留的门窗洞口采用钢筋混凝土框加强;两种不同基体交接处,用钢丝网(每边搭接不小于150mm)进行处理;屋面保温层与隔气层的合理设置等。
3.1.3“放”“抗”相结合的措施:合理设置后浇带,采取相应补偿收缩混凝土技术,混凝土中多掺纤维素类等。
3.2施工措施
3.2.1“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7 d,宜在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。
3.2.2“抗”的措施
a.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)。实践经验表明:每立方米混凝土的水泥用量增加10kg,其水化热将使混凝土的温度升高1℃ 。高层混凝土用量大,有时还有大体积混凝土,从经济、实用角度宜掺入外加剂。
b.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。有资料显示:用5mm―40mm碎石比用5mm-25mm的碎石可减少用水量6kg/m3~8kg/m3,降低水泥用量15kg/m3;用M =2.8的中粗砂比用M=2.3的中粗砂可减少用水量20kg/m3 ~25kg/m3 ,降低水泥用量20kg/m3~25 kg/m3。
c.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。
d.现浇板中的线盒置于上、下层筋中间,交叉布线处采用线盒,沿预埋管线方向增设Φ6@150,宽度不小于450mm的钢筋网带。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天)。
4.结语
所以,现代高层建筑随着社会生产和科学技术的进一步发展,必将会有一大批先进的仪器和施工工艺越来越广泛地应用到施工中,这对设计、施工、监理也提出了越来越高的要求。高层建筑的工程施工工艺、质量、安全等都是门类学科,值得我们建筑施工的同行及建筑施工方面的技术人员去进一步研究、探索。