高層建筑施工質(zhì)量與安全控制研究

1、高層建筑施工質(zhì)量與安全控制研究 【內(nèi)容提要】近年來,大型商場、酒店和住宅都采用高層建筑的方式構(gòu)建。高層 建筑整個結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜, 施工周期較長, 要在安全施工的前提下, 完成工程建設(shè), 需要工程施工方提出科學(xué)有效的施工質(zhì)量和安全管理策略。 本文主要對高層建筑 施工質(zhì)量與安全控制進(jìn)行了分析,可供同行參考借鑒。【關(guān)鍵詞】高層建筑 施工質(zhì)量 安全 控制隨著建筑技術(shù)與社會經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展, 高層建筑拔地而起、 不斷 涌現(xiàn), 高層建筑項目的施工和質(zhì)量控制問題也成為建筑業(yè)界關(guān)注的課 題。市場經(jīng)濟(jì)體制的進(jìn)一步完善,競爭也顯得尤為激烈。更應(yīng)提高對 形勢的判斷能力,博采眾長,更新觀念,吸取先進(jìn)的管理經(jīng)驗,以科 學(xué)的

2、發(fā)展,認(rèn)真組織、精心施工以達(dá)到更高要求,也是新時期工程管 理人員應(yīng)具備的條件。高層建筑項目施工涉及面廣, 是一個復(fù)雜的綜合管理過程, 影響 質(zhì)量的因素眾多,管理困難。如設(shè)計、地質(zhì)勘察、氣象、施工工藝方 法、 管理制度等均可直接影響工程質(zhì)量。 高層項目的質(zhì)量可控點(diǎn)和可 變因素眾多,微小的變化和差異都會引起質(zhì)量問題,甚至質(zhì)量事故。 如材料性能的微小波動,機(jī)械設(shè)備正常的磨損、操作的微小變化,環(huán) 境的微小波動,均會引起偶然性質(zhì)量問題。當(dāng)使用材料的規(guī)格、品種 有誤,施工方法不妥,機(jī)械故障,設(shè)計計算錯誤,則會引起系統(tǒng)性的 質(zhì)量問題,造成質(zhì)量事故。同時,高層施工項目工序交接繁多,若不 及時檢查實(shí)質(zhì),事后再看

3、表面,就容易產(chǎn)生第二判斷錯誤,容易使不 合格的產(chǎn)品認(rèn)為合格的產(chǎn)品,反之,若檢查不認(rèn)真,測量儀器不準(zhǔn), 就會產(chǎn)生第一判斷錯誤,把合格產(chǎn)品認(rèn)為是不合格的產(chǎn)品。另外,高 層建筑項目質(zhì)量管理受成本、進(jìn)度制約較大,一般情況下,投資大、進(jìn)度慢,質(zhì)量就好,反之則差,在高層項目施工過程中,還要處理好 質(zhì)量、成本、進(jìn)度的關(guān)系,達(dá)到三者的統(tǒng)一。一、 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 ? (一 配比的選定工程開工前,一般均要按設(shè)計要求配制不同強(qiáng)度等

4、級的混凝土, 并都要到法定試驗機(jī)構(gòu)做級配試驗, 待級配報告出來后, 根據(jù)級配做 配合比試驗 (實(shí)驗室配比 ,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根據(jù)地區(qū)市場原材料情況進(jìn)行不同配比的試驗,以確保在 施工過程中配比的及時調(diào)整, 如 540mm 石子, M2.3細(xì)砂做一組, 540mm 石子, M 2.3中粗

5、砂做一組等。(2對實(shí)驗室配比結(jié)合原材料的含水量、含泥量進(jìn)行施工配合 比調(diào)整, 以確保實(shí)驗室配比的實(shí)際通用性。 在實(shí)際施工中要加強(qiáng)原材 料把關(guān)工作,沙石級配不良時,采取相應(yīng)措施調(diào)整。(二嚴(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。(1對大體積澆筑量大的混凝土應(yīng)有養(yǎng)護(hù)方案,從養(yǎng)護(hù)開始至養(yǎng) 護(hù)結(jié)束應(yīng)有專人負(fù)責(zé), 從主觀意識上要對養(yǎng)護(hù)有足夠的認(rèn)識。 養(yǎng)護(hù)方 案中應(yīng)從人員、水源、晝夜、覆蓋等多方面措施進(jìn)行考慮,

6、不漏主要 關(guān)鍵細(xì)節(jié)。(2加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)期的督查。對養(yǎng)護(hù)所采取的措施及現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)情況進(jìn) 行跟蹤記錄,及時發(fā)現(xiàn)問題,確保養(yǎng)護(hù)的有效性。(三加強(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 強(qiáng)度時,是否就是強(qiáng)度評定合格了呢 ? 不盡然! GB_T 50107-2010混 凝土強(qiáng)度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,混凝土強(qiáng)度應(yīng)分批進(jìn)行檢驗評定。一 個驗收批的混凝土應(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 試驗值的離散性也較大,即標(biāo)準(zhǔn)差過大,如籠

7、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。二、加強(qiáng)高層建筑的“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。 “三線”的控制 是高層建筑的一大難點(diǎn)。(一垂直度的控制(1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

8、,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。(2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,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。(二軸線的控制(1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

9、,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。(2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: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); 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。(三標(biāo)高線的控制(1在每層預(yù)控軸線的至少四個洞口 (一般高層至少要由

10、 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。 (2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 12鋼筋控 制該部位樓面厚度,確保標(biāo)高的準(zhǔn)確。(3在大樓四角、四周具備條件處設(shè)立層高、累計層高復(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。三、加強(qiáng)建筑裂縫

11、的控制裂縫寬度在不同的環(huán)境下, 不同的混凝土結(jié)構(gòu)其裂縫寬度也有不 同的控制標(biāo)準(zhǔn),允許裂縫最大為 0.2mm 0.4iL 。但作為裂縫控制來說,應(yīng)以預(yù)控為主,等裂開了、縫增大了再補(bǔ)救那是萬不得已。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

12、足夠的變形余地時,為防止裂縫所采取的措施。(一設(shè)計措施(1“放”的措施:設(shè)置永久性伸縮縫;外墻面適當(dāng)位置留分隔 縫等。(2“抗”的措施:避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中:重視對 構(gòu)造鋼筋的配置; 對采用混凝土小型空心砌塊等輕質(zhì)墻體, 增設(shè)間距 3m 的構(gòu)造柱, 每層墻高的中部增設(shè)厚度 120mm 與墻等寬的混凝土 腰梁; 砌體無約束端增設(shè)構(gòu)造柱; 預(yù)留的門窗洞口采用鋼筋混凝土框 加強(qiáng); 兩種不同基體交接處, 用鋼絲網(wǎng) (每邊搭接 150mm 進(jìn)行處理; 屋面保溫層與隔氣層的合理設(shè)置等。(3放 、 抗相結(jié)合的措施:合理設(shè)置后澆帶,采取相應(yīng)補(bǔ) 償收縮混凝土技術(shù),混凝土中多摻纖維素類等。(二施工措施(

13、1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。(2抗的措施: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/m 3 。 實(shí)踐經(jīng)驗表明, 每 m 3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)計對早期強(qiáng)度的影響程度。 據(jù)此可提請設(shè)計科研部門予以探討和評定。 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

14、內(nèi)部的水分 和氣泡。(3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。四、高層建筑的安全管理由于高層建筑施工周期長、露天高處作業(yè)多、工作條件差,以及 在有限的空間要集中大量人員密集

15、工作, 相互干擾大, 因此安全問題 比較突出,在此對安全管理綜述以下主要控制點(diǎn):(一基坑支護(hù)(1基坑開挖前,要按照土質(zhì)情況、基坑深度及環(huán)境確定支護(hù)方 案。(2深基坑 (h 2m 周邊應(yīng)有安全防護(hù)措施,且距坑槽 1. 2m 范圍 內(nèi)不允許堆放重物。(3對基坑邊與基坑內(nèi)應(yīng)有排水措施。(4在施工過程中加強(qiáng)坑壁的監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)異常及時處理。(二腳手架(1高層建筑的腳手架應(yīng)經(jīng)充分計算,根據(jù)工程的特點(diǎn)和施工工 藝編制的腳手架方案應(yīng)附計算書。(2架體與建筑物結(jié)構(gòu)拉結(jié):二步三跨,剛性連接或柔性硬頂。(3腳手架與防護(hù)欄桿:施工作業(yè)層應(yīng)滿鋪,密目式安全網(wǎng)全封 閉。(4材質(zhì):鋼管 Q235(3#鋼 鋼材,外徑 48mm

16、 ,內(nèi)徑 35mm ,焊接 鋼管、扣件采用可鍛鑄鐵。(5卸料平臺:應(yīng)有計算書和搭設(shè)方案,有獨(dú)立的支撐系統(tǒng)。 (三模板工程(1施工方案:應(yīng)包括模板及支撐的設(shè)計、制作、安裝和拆模的 施工程序,同時還應(yīng)針對泵送混凝土、季節(jié)性施工制定針對性措施。(2支撐系統(tǒng):應(yīng)經(jīng)過充分的計算,繪制施工詳圖。(3安裝模板應(yīng)符合施工方案,安裝過程應(yīng)有保持模板臨時穩(wěn)定 的措施。(4拆除模板應(yīng)按方案規(guī)定的程序進(jìn)行先支的后拆,先拆非承重 部分。拆除時要設(shè)警戒線,專人監(jiān)護(hù)。(四施工用電(1必須設(shè)置電房,兩級保護(hù),三級配電,施工機(jī)械實(shí)現(xiàn)“四個 一” ;施工現(xiàn)場專用的中心點(diǎn)直接接地的電力線路供電系統(tǒng)中心采用 TN S 系統(tǒng),即三相五線制電源電纜。(2接地與接零保護(hù)系統(tǒng):確保電阻值小于規(guī)范的規(guī)定。(3配電箱、開關(guān)箱:采取三級配電、兩級保護(hù),同時兩級漏電 保護(hù)器應(yīng)匹配。四、結(jié)束語現(xiàn)代高層施工技術(shù)中, 安全施工是建設(shè)中的主要部分。 如何保證 施