高層建筑施工要點(diǎn)初探

杜旭杭

摘 要:現(xiàn)代高層建筑隨著社會生產(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。以上僅是本人從實(shí)踐角度對高層建筑的控制提些微薄的觀念。

關(guān)鍵詞:高層建筑;強(qiáng)度控制;三線控制;裂縫控制

1 高層建筑的強(qiáng)度控制

強(qiáng)度主要是指混凝土的強(qiáng)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(fā)生混凝土強(qiáng)度離散性大,甚至不合格。那么如何克服和控制好混凝土的強(qiáng)度這一關(guān)呢?

1.1 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。

1.2 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。

1.3 加強(qiáng)混凝土強(qiáng)度評定

剔除試塊制作的不規(guī)范現(xiàn)象。當(dāng)混凝土試塊的強(qiáng)度測試大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度時,是否就是強(qiáng)度評定合格了呢?不盡然?！痘炷翉?qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ107)規(guī)定,混凝土強(qiáng)度應(yīng)分批進(jìn)行檢驗(yàn)評定。一個驗(yàn)收批的混凝土應(yīng)由強(qiáng)度等級相同、齡期相同以及生產(chǎn)工藝條件和配比基本相同的混凝土組成。

根據(jù)相應(yīng)條件選定一種,這其中都涉及到一個標(biāo)準(zhǔn)差問題。高層建筑由于施工周期、混凝土的澆筑、養(yǎng)護(hù)等氣候條件相差大,混凝土試驗(yàn)值的離散性也較大,即標(biāo)準(zhǔn)差過大,如籠統(tǒng)地作為一批來評定,很可能不合格,因此應(yīng)分批,按條件基本相同的劃為一批進(jìn)行評定,這樣做既符合國家規(guī)范要求,也符合現(xiàn)場實(shí)際。

2 高層建筑“三線”控制

軸線、標(biāo)高、垂直度類似于建筑物的經(jīng)絡(luò)。對高層建筑來說,由于涉及面廣,操作難度大,經(jīng)常會發(fā)生位移或不準(zhǔn)現(xiàn)象?！叭€”的控制是高層建筑的一大難點(diǎn)。

2.1垂直度的控制

控制垂直度是保證高層建筑的質(zhì)量基礎(chǔ),也是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。為了控制建筑大樓的垂直度,首先應(yīng)根據(jù)大樓柱網(wǎng)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(zhǔn)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。

過程中的垂直度控制,應(yīng)用激光儀加重錘進(jìn)行雙重較驗(yàn),這樣更能增添垂直度的準(zhǔn)確性,同時加上內(nèi)、外雙控使高層建筑的豎向投測誤差能減小到最低限度。

2.2 軸線的控制

軸線傳遞。高層建筑施工過程中,腳手架與施工層同步向上,導(dǎo)致從外圍一些基準(zhǔn)點(diǎn)無法引測。因此在±0.00結(jié)構(gòu)施工復(fù)核軸線無誤后,以-層樓面為基準(zhǔn)在最長縱橫向預(yù)埋多塊200*200*8mm鋼板,在鋼板上標(biāo)出控制軸線或主軸線控制點(diǎn):二層及以上施工時,以一層樓面為基準(zhǔn)在每層樓面相應(yīng)位置留設(shè) 200*200mm方洞,采用大線錘引測下層樓面的控制點(diǎn),再用經(jīng)緯儀及鋼卷尺進(jìn)行軸線校正,放出各層軸線和細(xì)部尺寸線。

過程線的控制。掛起兩條線,澆好剪力墻,這是過程線控制的關(guān)鍵。澆筑剪力墻,宜用18mm厚優(yōu)質(zhì)膠合夾板,外墻外圍組合固定大模,內(nèi)墻散裝散拆進(jìn)行組合模編號。這樣墻體平整度得到了保證,但更要注意的是墻體的垂直度。為此:①模板支撐時嚴(yán)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(nèi):②澆筑混凝上時,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(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整,從而達(dá)到線性控制的目的。

2.3 標(biāo)高線的控制

在每層預(yù)控軸線的至少四個洞口(一般高層至少要由3處向上引測)進(jìn)行標(biāo)高的定位,同時輔以多層標(biāo)高總和的復(fù)核,然后輔以水準(zhǔn)儀抄平,復(fù)核此四點(diǎn)是否在同一水平面上,以確保標(biāo)高的準(zhǔn)確性。

這其中對四個洞口標(biāo)高自身的準(zhǔn)確性要求提高,因施工過程中模板、澆筑、加載等原因,洞口標(biāo)高可能失去基準(zhǔn)作用。為此必須確保引測點(diǎn)的可靠性,加強(qiáng)洞口處模板支撐,同時輔以直徑為12鋼筋控制該部位樓面厚度,確保標(biāo)高的準(zhǔn)確。

在大樓四角、四周具備條件處設(shè)立層高、累計(jì)層高復(fù)核點(diǎn),每層向上都附以該位置進(jìn)行復(fù)核,防止累計(jì)誤差過大。層面標(biāo)高復(fù)核過程中必須實(shí)現(xiàn)每層面的四個洞口控制點(diǎn)與外層高復(fù)核點(diǎn)在同一水平面上方能確認(rèn)標(biāo)高的準(zhǔn)確性,達(dá)到標(biāo)高控制的目的。

3 建筑裂縫的控制

裂縫分為運(yùn)動、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。下面主要敘述有關(guān)對裂縫的“放”、“抗”相關(guān)措施。所謂“放”,就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無約束狀態(tài)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(tài)下的結(jié)構(gòu),在沒有足夠的變形余地時,為防止裂縫所采取的措施。

“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6～8Kg/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,沿預(yù)埋管線方向增設(shè)鋼筋網(wǎng)帶。

“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,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。