高層建筑新技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量控制探討

石 強(qiáng) 邵 燕

(1.中國(guó)海洋大學(xué)，山東青島 266000; 2.山東魯潤(rùn)志恒工程管理有限公司，山東淄博 255000;3.淄博建魯工程建設(shè)項(xiàng)目管理公司，山東淄博 255000)

在我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)體系和技術(shù)飛速發(fā)展中，新的結(jié)構(gòu)體系不斷開(kāi)發(fā)應(yīng)用，形態(tài)各異的大跨度建筑，高入云端的高層與超高層建筑，在中國(guó)大地上拔地而起，建筑技術(shù)日新月異。顯示出我國(guó)建筑技術(shù)水平空前提高，正在步入世界先進(jìn)行列。房地產(chǎn)企業(yè)對(duì)新材料、新技術(shù)、新工藝的推廣和應(yīng)用，在技術(shù)管理上還存在著薄弱環(huán)節(jié)。應(yīng)按照工程建造的要求，對(duì)技術(shù)管控的難點(diǎn)，關(guān)鍵施工工序、復(fù)雜工藝，提出有針對(duì)性的技術(shù)方案，通過(guò)工程技術(shù)管理的“事前預(yù)防、事中管理、事后檢驗(yàn)”的管理方法，在技術(shù)環(huán)節(jié)上根治工程質(zhì)量通病，建造安全、節(jié)能、環(huán)保建筑。如某項(xiàng)目總建筑面積83429.63m2。建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，立體空間開(kāi)放互通，平面和立體交通與防火分區(qū)較多，外立面裝飾線條凹凸造型多變，結(jié)構(gòu)截面尺寸多，梁柱節(jié)點(diǎn)形式復(fù)雜多樣，采用設(shè)置電梯井剪力墻，框剪結(jié)構(gòu)，商品混凝土全現(xiàn)澆施工。柱墻混凝土強(qiáng)度等級(jí):地下1層～14層為C55，其中地下室外墻抗?jié)B等級(jí)為 P8;15層～18層為C50;19層～22層為C45;23層～26層為C40;27層 ～機(jī)房層為C35;梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C30;工程投資7.896千萬(wàn)元。

1 施工工藝技術(shù)分析

1.1 鋼筋制作與安裝施工技術(shù)

本項(xiàng)目鋼筋有Ⅱ級(jí)鋼和Ⅲ級(jí)鋼，鋼筋直徑為6mm～25mm。梁柱墻節(jié)點(diǎn)部位的鋼筋縱橫交叉連接密集，致使鋼筋制作安裝困難，保護(hù)層厚度很難控制，使得節(jié)點(diǎn)部位混凝土的澆筑成為施工難點(diǎn)。為了確保工程質(zhì)量，我們采用了等強(qiáng)鋼筋滾軋直螺紋連接技術(shù)配合搭接綁扎、閃光對(duì)焊等連接措施，在施工中取得較好效果。1)對(duì)于柱子鋼筋定位設(shè)置箍筋框固定，剪力墻鋼筋用水平梯格筋和豎向梯格筋來(lái)控制鋼筋位移;對(duì)非正交圓柱梁交接點(diǎn)鋼筋，采用通過(guò)放大樣制作定型加工模具，定位效果也良好。2)對(duì)鋼筋長(zhǎng)度的連接節(jié)點(diǎn)，采用計(jì)算機(jī)計(jì)算并繪圖，根據(jù)計(jì)算的下料長(zhǎng)度和彎折點(diǎn)制作交叉形狀，用在工程施工現(xiàn)場(chǎng)中，確保了鋼筋的制作和安裝質(zhì)量。3)對(duì)高度不同樓面柱墻樓板節(jié)點(diǎn)，根據(jù)層高算出直螺紋接頭位置，錨固長(zhǎng)度，甩頭方向進(jìn)行制作，滿足了接頭質(zhì)量要求，鋼筋安裝簡(jiǎn)便，施工速度加快，質(zhì)量合格。4)在工程施工中按照先做的樣板原則。如柱墻梁板節(jié)點(diǎn)部位，采用適宜的工法對(duì)每個(gè)工序和分項(xiàng)，施工前先做樣板，經(jīng)驗(yàn)收合格，按樣板標(biāo)準(zhǔn)展開(kāi)施工，減少了不合格返工現(xiàn)象，取得了較好經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 模板工程施工技術(shù)

1)模板質(zhì)量對(duì)工程結(jié)構(gòu)和感觀有直接影響，為滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范要求，采用了支模逆作法工藝整體澆筑技術(shù)，重點(diǎn)對(duì)墻柱梁板模板選材及細(xì)部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制。a.墻柱梁板模板均采用15mm厚竹膠板，結(jié)合層高分布特點(diǎn)，根據(jù)不同層高分別進(jìn)行拼接。模板拼接主、次龍骨經(jīng)計(jì)算強(qiáng)度和撓度，確定材料規(guī)格和間距。梁樓板支撐用門式架體系，縱向垂直，橫向成排，確保三層連續(xù)支撐抵抗施工荷載。柱墻支撐，用鋼架管和對(duì)拉螺栓相結(jié)合的方法，經(jīng)計(jì)算強(qiáng)度和擾度確定間距。經(jīng)對(duì)整體支撐模板體系進(jìn)行強(qiáng)度和擾度復(fù)合計(jì)算滿足要求，施工質(zhì)量良好。b.為防止后澆帶處混凝土構(gòu)件變成懸挑構(gòu)件產(chǎn)生裂縫，把后澆帶處模板作為一個(gè)獨(dú)立單元進(jìn)行設(shè)計(jì)，樓層拆模板時(shí)后澆帶模板不拆，待澆筑全部混凝土施工完畢達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，再拆除該部位模板。c.不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土阻擋措施，在梁板柱墻節(jié)點(diǎn)部位，由于混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同，施工中采用快易收口網(wǎng)措施，距柱墻側(cè)500mm封擋，既保障了混凝土質(zhì)量，又減少了支模板的難度。2)本工程首層高6m，確保高支撐模板穩(wěn)定安全，是模板安裝施工的控制重點(diǎn)。針對(duì)支撐體系，到現(xiàn)場(chǎng)采取了碗扣架、鋼管、木方等相關(guān)材料參數(shù)，并經(jīng)過(guò)試驗(yàn)實(shí)測(cè)取值進(jìn)行安全計(jì)算，來(lái)編制施工方案，確保了安全施工。3)模板造型的穩(wěn)定加固，經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算加固方法，如梁高1400的梁，高度設(shè)直徑為12mm的螺紋鋼對(duì)拉螺栓4道加固。剪力墻的模板，也經(jīng)計(jì)算確定對(duì)拉螺栓距離加固，確保了不脹模不鼓模。4)由于工程施工時(shí)的振動(dòng)和沖擊荷載都很大，為了防止支撐系統(tǒng)發(fā)生失穩(wěn)破壞，支撐系統(tǒng)的水平桿件與每個(gè)門架平面內(nèi)，用三道直徑為48mm的鋼管水平加固，把梁板支撐連成整體，用剪刀撐與水平加固桿構(gòu)成閉合圍箍?；炷潦┕で?，對(duì)模板、支撐進(jìn)行驗(yàn)收，經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收批準(zhǔn)后，才進(jìn)行鋼筋制安和混凝土的澆筑施工。

1.3 混凝土工程施工技術(shù)

1)商品混凝土澆筑，除了現(xiàn)場(chǎng)配足混凝土設(shè)備外，為保證施工能正常進(jìn)行，還要滿足高強(qiáng)度、低水灰比、大坍落度、可泵性這些技術(shù)要求。必須在整個(gè)施工過(guò)程中，高度注意各種因素條件的變化，并且根據(jù)這些變化制定預(yù)案，及時(shí)調(diào)整配合比和各種工藝參數(shù)，保障混凝土質(zhì)量。2)混凝土配合比經(jīng)試配合格，為保障其穩(wěn)定性，原材料需按配合比要求配送，對(duì)高性能的外加劑，嚴(yán)格控制使用量。在現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)檢測(cè)坍落度，如有變化，找出原因及時(shí)調(diào)整。即使對(duì)原材料的性能指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)選后，也還須按規(guī)定隨時(shí)抽檢，以保障質(zhì)量穩(wěn)定。3)本工程大截面梁澆筑，采用連續(xù)流水施工，分層厚約500mm，振搗時(shí)重點(diǎn)關(guān)注梁柱節(jié)點(diǎn)的密實(shí)，梁高的高度內(nèi)不設(shè)施工縫。4)不同強(qiáng)度混凝土澆筑，采用兩臺(tái)混凝土泵車，在快易收口網(wǎng)封擋兩邊同時(shí)后退澆筑法，先澆筑強(qiáng)度等級(jí)高的混凝土，后澆筑強(qiáng)度低的混凝土。有效避免了低等級(jí)混凝土流入等級(jí)高的混凝土區(qū)域，確保了工程質(zhì)量，觀感質(zhì)量很好。5)對(duì)已經(jīng)澆筑混凝土根據(jù)地區(qū)天氣情況，制定了養(yǎng)護(hù)方案。混凝土澆筑施工后3h，即可由專人養(yǎng)護(hù)。在夏天根據(jù)施工環(huán)境氣溫，進(jìn)行覆蓋和澆水確保養(yǎng)護(hù)效果。在冬期采用保溫養(yǎng)護(hù)措施，保持混凝土養(yǎng)生條件，保障了混凝土質(zhì)量。

2 大體積混凝土裂縫控制技術(shù)

本工程大體積混凝土較多，如轉(zhuǎn)換梁高1400mm×寬600mm，長(zhǎng)度8400mm，此層施工在7月份，溫度較高。我們對(duì)大體積混凝土制定了防止混凝土裂縫的措施。1)大體積混凝土強(qiáng)度、剛度、整體性要滿足設(shè)計(jì)要求，控制溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，避免出現(xiàn)裂紋是關(guān)鍵。從和易性的坍落度到原材料進(jìn)行選配，來(lái)控制水化熱，選用高效減水劑，嚴(yán)控水泥用量，精選粗細(xì)骨料減少含泥量，給原材料遮陽(yáng)降低原材料溫度，減小膨脹或收縮應(yīng)力。2)控制拌合物的入模溫度，在30℃以上時(shí)給原材料遮陽(yáng)降溫、運(yùn)輸車保溫，科學(xué)合理地組織施工，澆筑分層，降低澆灌速度，延長(zhǎng)散熱時(shí)間，降低內(nèi)部升溫的速度，控制溫度應(yīng)力。3)對(duì)混凝土覆蓋塑料布和棉毯，延緩混凝土降溫速度，保證塑料布內(nèi)有凝結(jié)水;噴養(yǎng)護(hù)劑的混凝土也進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，并隨時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土內(nèi)部溫度情況，以便采用有效措施保證施工質(zhì)量。4)在構(gòu)件中布置足夠測(cè)溫點(diǎn)，用大型混凝土溫度微機(jī)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)因水化熱產(chǎn)生的溫度進(jìn)行定時(shí)循環(huán)采樣檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常采取適當(dāng)?shù)拇胧?，很好地掌握和避免了溫度變化?duì)質(zhì)量的影響。大體積混凝土模板，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件強(qiáng)度及時(shí)拆除，以減少模板和混凝土表面的應(yīng)力。

3 等強(qiáng)鋼筋滾軋直螺紋連接技術(shù)

用等強(qiáng)鋼筋滾軋直螺紋連接，接頭強(qiáng)度高，能達(dá)到JGJ-107-96中A級(jí)接頭標(biāo)準(zhǔn)。節(jié)約鋼材，經(jīng)濟(jì)適用，質(zhì)量可靠，重點(diǎn)是鋼筋現(xiàn)場(chǎng)套絲和組裝。

1)直螺紋連接，螺扣少套筒短，是工廠化生產(chǎn)，質(zhì)量很好。鋼筋現(xiàn)場(chǎng)套絲和組裝，質(zhì)量不穩(wěn)定?？刂贫d牙和有效絲扣螺紋，對(duì)鋼筋滾軋的螺紋牙頂?shù)陀谥袕降穆菅?，選用標(biāo)準(zhǔn)鋼筋和套絲機(jī)，適時(shí)更換潤(rùn)化液;螺牙中徑達(dá)不到合格幾何尺寸的，控制鋼筋套絲端切直面和余絲量，適時(shí)更換絲牙。2)直螺紋連接適用于高壓、易燃、易爆、高處等條件下安全施工，彎曲鋼筋及鋼筋籠不能轉(zhuǎn)動(dòng)的場(chǎng)合，用普通扳手?jǐn)Q緊即可，控制要點(diǎn)是被連接的兩鋼筋斷面應(yīng)處于連接套的中間位置，措施是確保鋼筋所套絲頭等長(zhǎng)，絲頭截面平直。3)直螺紋連接絲頭控制，禿牙部分累計(jì)長(zhǎng)度不得超過(guò)一個(gè)周長(zhǎng)，檢測(cè)方法簡(jiǎn)單，重點(diǎn)是控制套絲機(jī)有效工作，保障每個(gè)接頭絲高、絲距、絲長(zhǎng)相等，才能確保絲頭和連接套將兩鋼筋斷面連接于中間位置，質(zhì)量安全可靠。

4 新技術(shù)在高層建筑中的應(yīng)用

在高層建筑中應(yīng)用新技術(shù)，能充分發(fā)揮工程技術(shù)人員及管理人員的智慧，創(chuàng)造性的進(jìn)行工作，縮短工期，減少施工消耗，降低成本，提高功能，提高工程價(jià)值，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。1)實(shí)踐表明高強(qiáng)鋼筋和高強(qiáng)混凝土適宜用于高層建筑，在一定的軸壓比和合適的配箍率情況下，混凝土框架柱具有較好的抗震性能。而且柱截面尺寸減小，減輕自重，避免短柱，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震也有利，從而大大地提高了受彎構(gòu)件的抗彎剛度和抗裂度。等強(qiáng)鋼筋滾軋直螺紋連接，鋼筋同心，受力合理，提高了經(jīng)濟(jì)效益。是建筑業(yè)技術(shù)進(jìn)步成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的具體體現(xiàn)。2)高強(qiáng)鋼筋混凝土在施工中的應(yīng)用，能做到技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、保證質(zhì)量，并能提高施工現(xiàn)場(chǎng)管理水平，增強(qiáng)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，提高工作效率，促進(jìn)安全文明施工。降低人為因素，提高工程的質(zhì)量。3)新結(jié)構(gòu)、新工藝、新技術(shù)在工程中使用，給施工企業(yè)提供了創(chuàng)新平臺(tái)，通過(guò)技術(shù)進(jìn)步，增加經(jīng)濟(jì)效益，既解決了施工難題，也有效的保障了工程質(zhì)量和效益。影響建筑成品質(zhì)量的因素較多，在新技術(shù)和新工藝應(yīng)用中，通過(guò)工程管理實(shí)踐來(lái)總結(jié)施工管理經(jīng)驗(yàn)，是我們提高企業(yè)科技創(chuàng)新水平和競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑。

［1］何伯森.工程項(xiàng)目管理的國(guó)際慣例［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007.

［2］高 平.建設(shè)工程造價(jià)管理理論與實(shí)務(wù)［M］.北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2010.

［3］單長(zhǎng)剛，張 鋼.公路工程管理與實(shí)務(wù)［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

［4］GB 50010-2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［5］張?jiān)娒?淺析高層建筑混凝土施工質(zhì)量控制［J］.山西建筑，2011，37(11):218-219.

［6］GB 50011-2010，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［7］GB 50003-2011，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.