高層建筑施工過(guò)程混凝土工程質(zhì)量控制研究

柳輝

摘 要：混凝土作為一種混合材料，其強(qiáng)度的質(zhì)量形成受外界因素干擾多、質(zhì)量變異比較大，而且大型混凝土結(jié)構(gòu)投資巨大，一旦強(qiáng)度達(dá)不到預(yù)定目標(biāo)，補(bǔ)救困難、造成的損失巨大。因此，在高層建筑施工過(guò)程中混凝土工程質(zhì)量的控制就顯得尤為重要。現(xiàn)就高層建筑施工中混凝土工程質(zhì)量控制的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：高層建筑;混凝土工程;質(zhì)量控制

建筑行業(yè)發(fā)展很快，建筑工程的增多，使得城市的面貌發(fā)生了較大的改變，城市的現(xiàn)代化形象也有了較大的提升。在建筑施工中，需要合理應(yīng)用施工材料，還要對(duì)施工工藝進(jìn)行優(yōu)化，延長(zhǎng)建筑使用的壽命。本文對(duì)高層建筑施工過(guò)程混凝土工程質(zhì)量管理措施進(jìn)行了介紹，希望對(duì)施工單位有所幫助，針對(duì)當(dāng)前建筑工程存在的質(zhì)量問(wèn)題，找到應(yīng)對(duì)的措施，提高建筑施工的水平。高層建筑有著良好的發(fā)展前景，施工單位一定要改進(jìn)施工技術(shù)，保證高層建筑施工的質(zhì)量。

1 混凝土工程的結(jié)構(gòu)體系

目前在高層建筑中常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)體系主要有以下四種。第一，框架體系。框架是由柱子和與柱相連的橫梁所組成的承重骨架?？蚣荏w系的優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活，可以形成較大的空間，能滿足各類建筑不同的使用和生產(chǎn)工藝要求，因而應(yīng)用十分廣泛，可用于各類型的建筑，特別是公共建筑和旅館建筑經(jīng)常采用?？蚣荏w系的主要問(wèn)題是側(cè)向結(jié)構(gòu)剛度差，抵抗水平荷載作用下的變形能力較差。在水平力作用下，框架結(jié)構(gòu)底部各層梁、柱的彎矩顯著增加，從而增大截面及配筋量，并對(duì)建筑平面布置和空間有一定的影響。第二，剪力墻體系。剪力墻體系是利用建筑物的內(nèi)、外墻作為承重骨架的一種結(jié)構(gòu)體系。剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度較框架結(jié)構(gòu)為大，因此更適用于層數(shù)較多的高層建筑中。目前多用于40層以下的高層建筑，高度一般不宜超過(guò)140米。剪力墻本身把建筑平面化分成若干單元，開(kāi)間小、變化少，非常適宜高層居住建筑和旅館建筑。此外，剪力墻體系也適用于地震區(qū)建造的高層建筑。剪力墻的存在，使建筑平面布置和使用要求受到一定的限制。所以，一般不用于需要大空間或靈活開(kāi)間的公共建筑中。第三，框架一剪力墻體系?？蚣芤患袅w系即把框架和剪力墻兩種結(jié)構(gòu)共同組合在一起而形成的結(jié)構(gòu)體系?？蚣芤患袅w系既有框架平面布置靈活的優(yōu)點(diǎn)，又能較好地承受水平荷載，是目前國(guó)內(nèi)外高層建筑中經(jīng)常采用的一種結(jié)構(gòu)體系，可應(yīng)用于各種類型的建筑中。一般是用于層數(shù)為巧一30層的高層建筑，在12一15層范圍內(nèi)，采用此結(jié)構(gòu)較為經(jīng)濟(jì)，框架可以是鋼筋混凝土，也可以是鋼結(jié)構(gòu)，剪力墻采用鋼筋混凝土。第四，框支剪力墻體系?？蛑Ъ袅w系是把剪力墻結(jié)構(gòu)的部分縱橫落在底部一層或數(shù)層不落到底，采用框架支承上部剪力墻，形成了框支剪力墻結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)既育編足底部商店、餐廳等公共用房較大平面空間的需要，又具有較大的抗側(cè)向荷載能力。

2 混凝土工程的特點(diǎn)和要求

由于建筑高度增加，電梯成為建筑內(nèi)部主要的垂直交通工具，并利用它組織方便、安全、經(jīng)濟(jì)的公共交通系統(tǒng)，從而對(duì)高層建筑的平面布局和空間組合產(chǎn)生了重大影響。需要在底部和不同的高度設(shè)置設(shè)備層，在樓層的頂部設(shè)電梯間和水箱間。建筑平面、立面布置要滿足高層防火規(guī)范的要求。由于高層建筑地下埋深嵌固的要求，一般要有一層至數(shù)層的地下室，作為設(shè)備層及車庫(kù)、人防、輔助用房等。高層建筑主體是具有特定使用功能（居住、客房、辦公、教室、病房等）的標(biāo)準(zhǔn)層，一般具有統(tǒng)一的層高、開(kāi)間、進(jìn)深和平面布局。由于建筑的高度高、體形大，需要更好地處理建筑造型和外飾面。對(duì)不同使用功能的高層建筑需要解決各方面的問(wèn)題。

低層、多層建筑的結(jié)構(gòu)受力主要考慮垂直荷載，包括結(jié)構(gòu)自重和活荷載、雪荷載等。高層建筑的結(jié)構(gòu)受力，除了要考慮垂直荷載作用外，還必須考慮由風(fēng)力或地震力引起的水平荷載。垂直荷載使建筑物受壓，其壓力的大小與建筑物高度成正比，由墻體和柱子來(lái)共同承受。受水平荷載作用的建筑物，可以視為懸臂梁，水平力對(duì)建筑物主要產(chǎn)生彎矩，彎矩與房屋高度的平方成正比，即垂直壓力。彎矩對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生拉力和壓力，建筑物超過(guò)一定的高度，由水平荷載產(chǎn)生的拉力就會(huì)超過(guò)由垂直荷載或地震力的作用而處于周期性的受拉和受壓狀態(tài)。

對(duì)于不對(duì)稱及復(fù)雜體型的高層建筑還需要考慮結(jié)構(gòu)的受扭。因此，高層建筑必須充分考慮結(jié)構(gòu)的各種受力情況，保證結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度。高層建筑要保證結(jié)構(gòu)剛度和穩(wěn)定性，控制結(jié)構(gòu)水平位移。由于水平荷載產(chǎn)生的樓層水平位移，與建筑物高度的四次方成正比。隨著高度的增加，高層建筑的水平位移增大較強(qiáng)度增大更迅速。過(guò)大的水平位移會(huì)使人產(chǎn)生不舒服感，影響生活、工作;會(huì)使電梯軌道變形;會(huì)使填充墻或建筑裝修開(kāi)裂、剝落;會(huì)使主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫;水平位移再進(jìn)一步擴(kuò)大，就會(huì)導(dǎo)致房屋的各個(gè)部件產(chǎn)生附加內(nèi)力，引起整個(gè)房屋的嚴(yán)重破壞，甚至倒塌。必須控制水平位移，包括相鄰兩層的層間位移和全樓的頂點(diǎn)位移。建筑物層間相對(duì)位移與層高之比為△/H，根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)類型和不同的水平荷載，應(yīng)控制在1/400--1/1200。有抗震設(shè)防要求的高層建筑還必須具有一定的延性，使結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下，當(dāng)某一部分進(jìn)入屈服階段后，還具有塑性變形的能力，通過(guò)結(jié)構(gòu)的塑性吸收地震力所產(chǎn)生的能量，使結(jié)構(gòu)可維持一定的承載力。

3 混凝土工程的質(zhì)量控制措施

由于高層建筑上部結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的垂直荷載和水平荷載大，各種荷載最終要通過(guò)地下室和基礎(chǔ)傳遞到地基。因此，對(duì)其基礎(chǔ)選型和埋置深度與多層建筑不同。一般根據(jù)上部荷載、結(jié)構(gòu)類型、地基情況和施工的不同綜合考慮，選用筏型基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)和復(fù)合基礎(chǔ)等。為了確保高層建筑的穩(wěn)定性和滿足地基變形的要求。其基礎(chǔ)要有一定的埋置深度。采用天然地基時(shí)不小于建筑高度，采用樁基時(shí)不小于建筑高度的1/15，樁的長(zhǎng)度不計(jì)在埋置深度內(nèi)。抗震性高層建筑結(jié)構(gòu)要抵抗豎向和水平荷載，在地震區(qū)，還要抵抗地震作用。在較低的建筑結(jié)構(gòu)中，往往豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);隨著建筑高度的增大，水平荷載效應(yīng)逐漸增大;在高層建筑結(jié)構(gòu)中，水平荷載和地震作用卻起著決定性作用。因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，而且還要求有足夠的剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下產(chǎn)生的位移限制在一定的范圍內(nèi)，以保證建筑結(jié)構(gòu)的正常使用和安全。另外，相對(duì)于多層建筑而言，高層建筑相對(duì)較柔，因此在地震區(qū)，高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的延性。也就是說(shuō)，在地震作用下，結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段后，仍具有抵抗地震作用的足夠的變形能力，不致倒塌。這樣可以在滿足使用條件下能達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

混凝土工程是建筑施工中重要的施工項(xiàng)目，在高層建筑工程中，施工單位需要做好混凝土工程的質(zhì)量管理工作，要控制施工的流程以及工藝技術(shù)，還要做好混凝土的配制工作，這樣才能保證高層建筑的整體施工質(zhì)量?；炷恋囊环N常見(jiàn)的建筑施工材料，為了保證施工的效果，施工人員需要做好混凝土的拌制工作，要保證混凝土的強(qiáng)度以及和易性達(dá)標(biāo)，工程監(jiān)理人員要對(duì)混凝土工程的施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督與檢查，這樣才能保證施工過(guò)程的安全性。

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