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摘要:通过多年负责高层建筑施工经验,在工作中认真学习工民建的专业知识,深入施工现场了解各种施工过程及工艺。经过大约2年的时间的积累和锻炼,我对高层建筑的施工技术、安全及常见质量通病方面有了一些自己的心得体会。
关键词:高层建筑 施工技术质量通病 预防措施
中图分类号: TU97 文献标识码: A 文章编号:
随着我国城市化建设进程的加快,城市人口高度集中,用地紧张以及商业竞争的激烈化,促进了高层建筑的出现和不断发展。因此对高层建筑的施工技术要求也提到了一个新的高度,如何加强施工技术质量管理,控制各种问题发生,直接影响工期和投资控制。
当前我国建筑形式来看,高层建筑结构大多采用的是框剪结构,主体框架采用钢筋混凝土现浇,钢筋混凝土的施工技术为高层建筑施工作业的一个特色。由于钢筋混凝土施工质量对整个工程的结构安全起着主导作用,因此需着重对钢筋连接、模板安装、混凝土浇筑等施工技术进行研究。
一、高层建筑的施工技术
1、高层建筑的地基与测量技术
由于我国地域辽阔,地质环境复杂,高层建筑的基础更要因地制宜,采取多种途径。如果地基土质较复杂,持力层较深,而地下室埋置深度并不大,采用桩基础是必要的。我们项目采用预应力混凝土管桩具有以下特点:(一)、预应力混凝土管桩的优点和一般桩型相比,预应力混凝土管桩具有下列优点:(1)、桩体强度较高,耐打性和抗裂性较好,能承受较高的锤击力,PHC桩强度可达C80。(2)、与实心普通混凝土预制桩相比,降低了造价,大幅提高了生产效率。(3)、可根据需要,制成各种不同规格,不同长度的桩段,运到工地后可相互连接。(4)、施工管理简单,施工现场较文明。(5)、工厂化离心生产,容易保证质量。(二)、预应力混凝土管桩的缺点:(1)、单价较灌注桩高。(2)、用静压法施工可消除噪音污染,但它要求的设备和环境条件使其应用受到限制。(3)、因为属于挤土桩,群桩施工时会引起周围地面的隆起及可能使相邻已就位的桩上浮。(4)、受起吊设备能力的限制,单节预制桩的长度一般为十余米,长桩时需接桩。(5)、不宜穿透较厚的坚硬土层。
2、建筑裂缝的控制
裂缝分为运动、不稳定、稳定、闭合、愈合等几大类型。虽说骨料内部凝固时产生的微观裂缝是不可避免的,但从质量角度考虑,我们应该尽可能减少裂缝的产生。由于高层建筑混凝土强度普遍较高、混凝土量较大、且带有地下室,所以裂缝产生的可能性比一般建筑更大。下面主要叙述有关对裂缝的“放”“抗”相关措施。所谓“放”,就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施;所谓“抗”,就是处于约束状态下的结构,在没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的措施。为避免裂缝的产生,应采取“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。
3、高层建筑的混凝土施工技术
高層建筑的施工过程中,混凝土的施工技术尤为重要,因为由于高层建筑施工周期较长,混凝土会因气候和工作条件的影响而产生质量问题,这就需要在施工过程中控制好混凝土的强度。在工程开工前,要按着高层建筑的设计要求来配制不等强度等级的混凝土,并进行强度试验,等试验结果出来后,再对混凝土的配合比进行调节,以达到高层建筑的施工标准,试验主要调整的是砂石、水混、含水率的配合比,在调整过程中要根据实际情况进行调整,并严格控制配合比的计算,以保障工程的施工质量。在泵送混凝土的过程中也要在配比、原材料、搅拌控制严格的情况下进行细致的检查工作,由于在高层建筑施工中施工单位为了抢工期而不注意养护时间,在对大面积混凝土浇筑时没有确定完整的养护措施和具体方案,所以就容易造成混凝土结构的质量问题。混凝土养护时应从人员、水源、昼夜、养护时间要求,覆盖等多方面进行考虑采取措施,同时注意根据规定不同水泥品种确定养护时间,并加强养护期的督查工作。
二、高层建筑常见的施工裂缝和预防措施及质量通病预防措施。
1.地下室底板裂缝
高层建筑地下室的底板一般较厚,厚达 1m左右,属大体积混凝土施工。发生裂缝的主要原因是水化热高、与环境气温温差大、或养护不当,裂缝严重的可导致底板渗漏;若混凝土温度较高时突然浇冷水养护,也会产生无规则的多条微裂缝。对于大体积混凝土底板施工可采取下列措施:选用低水化热的矿渣水泥;掺加高效减水剂,以减少用水量;掺加粉煤灰,以减少水泥用量;掺加UEA微膨胀剂,以补偿收缩;分层分段浇筑混凝土,并加强养护,严格控制混凝土内外温差 (中心与表面,表面与外界 ),使温差 <2 5℃。这方面已有成套成熟的经验,采取相应的措施完全可以控制裂缝的发生。
2. 地下室阴角裂缝
在地下室施工完后,通常会发现在外墙截面刚度变化处,平面形状转折处的阴角存在结构竖向裂缝,由顶部向下开裂,上宽下窄,这是由于收缩应力和沉降、温度应力等共同作用,在角部形成集中应力超过混凝土抗拉强度所造成的.为了防止阴角部位混凝土产生裂缝,除从设计方面尽量少用凹凸的平面形式,并且在阴角处采用附加钢筋等构造措施外,在施工方面还必须保证阴角部位的混凝土施工质量,及时覆盖、淋水,或喷洒养护剂进行养护,控制拆模时间不宜过早。
3、钢筋混凝土现浇板防裂措施
(1)住宅的建筑平面宜规则,避免平面形状突变。当平面有凹口时,凹口周边楼板的配筋宜适当加强。
(2)应加大现浇板的刚度。现浇钢筋混凝土双向板设计厚度不应小于100㎜,厨房、厕浴、阳台板不得小于80㎜.当埋设线管较密或线管交叉时,板厚不宜小于120㎜。
(3)现浇板强度等级不宜大于C30,当大于C30时,应采取抗裂措施。
(4)剪力墙结构住宅结构长度大于45m且无变形缝时,宜在中间位置设置后浇带。后浇带处应设置双层钢筋,后浇带混凝土与两侧混凝土的间隔时间不宜小于两个月。
(5)预拌混凝土使用单位在订购预拌混凝土前,应根据工程不同部位和环境提出对混凝土性能的明确技术要求。掺和料总掺量不应大于水泥用量的30%。
(6)应加强对现浇板负弯矩钢筋位置的控制。控制负弯矩钢筋位置应设置足够强度、刚度的通长钢筋马镫,马镫底部应有防锈措施。双层上排钢筋应设置钢筋小马镫,每平方米不得小于2只。
(7)在混凝土浇筑时,对裂缝易发生部位和负弯矩筋受力最大区域应铺设临时性活动跳板。
(8)现浇板养护期间,当混凝土强度小于1.2Mpa时,不得进行后续施工。当混凝土强度小于10Mpa时,不宜在现浇板上吊运、堆放重物。吊运、堆放重物时,应采取有效措施,减轻冲击。
4、填充墙防裂措施
(1)蒸压(养)砖、混凝土小型空心砌砖、蒸压加气混凝土切砌块类的墙体材料至少养护28天后方可用于砌筑。
(2)严格控制砌块的含水率和融水深度。
(3)不同基体材料交接处应采取钉钢丝网等抗裂措施。
(4)填充墙砌筑接近梁板底时,应留一定空间,至少间隔7天后,再将其补砌挤紧,宜采用梁(板)应预留30-50㎜,用于硬性C25膨胀细石混凝土填塞(防腐木锲@600挤紧)方法。
(5)填充墙砌体临时施工洞处应在墙体两侧预留2¢6@500拉结筋,补砌时应润湿已砌筑的墙体连接处,补砌应与原墙接茬处顶实,并外挂钢丝网片,两边压墙不小于100㎜。
5、有防水要求的房间地面防渗漏措施
(1)防水层应沿墙四周上返,高出地面不小于250㎜.
(2)管道穿过楼板的洞口处封堵时应支设模板,将孔洞周围浇水湿润,混凝土分两次进行浇灌、捣实。
(3)地漏安装的标高应比地面最低处低5㎜,地漏四周用密封材料封堵严密。门口处地面标高应低于相邻无防水要求房间的地面不小于20㎜.
(4)有防水要求的房间内穿过楼板的管道根部应设置阻水台,且阻水台不应直接做在地面面层上。
(5)有防水要求的房间应做二次蓄水试验,既防水隔离层施工完成时一次,工程竣工验收时一次,蓄水时间不少于24小时,蓄水高度不少于20-30㎜,并形成记录。
6、屋面防渗漏措施
(1)卷材防水屋面基层与女儿墙、山墙、天窗壁、变形缝、烟(井)道等突出屋面结构的交接处和基层转角处,找平层均应做成圆弧形,圆弧半径应规范符合要求。
(2)卷材防水在天沟、檐沟与屋面交接处、泛水、阴阳角等部位,应做防水附加层;附加层经验收后,方可进行下一步的施工。
(3)天沟、檐沟、檐口、泛水和立面卷材头端部应裁齐,塞入预留的槽内,用金属压条钉压固定,最大钉距不应大于450㎜并用密封材料嵌填封严。
(4)伸出屋面的管道、井(烟)道、设备底座及高出屋面的结构处应用柔性防水材料做泛水,其高度不小于250㎜;管道底部应做防水台,防水层收头处应箍紧,并用密封材料封口。
(5)屋面防水工程完工后,应做蓄水试验,蓄水时间不少于24小时,蓄水最浅处不少于30㎜;坡屋面应做淋水试验,淋水时间不少于2小时。
三、高層建筑的安全管理
1、基坑支护
(1)基坑开挖前,要按照土质情况、基坑深度及环境确定支护方案。
(2)深基坑(h≥2m)周边应有安全防护措施,且距坑槽1.2m范围内不允许堆放重物。
(3)对基坑边与基坑内应有排水措施。
(4)在施工过程中加强坑壁和周围环境的监测,随时掌握土层和支护结构内力变化情况,以及邻近建筑物、地下管线和道路的变形情况,发现异常及时处理,以保证在不造成危害的条件下安全地进行施工。
2、桩基施工
(1)桩基施工应按施工方案要求进行。打桩作业区应有明显标志或围栏,作业区上方应无架空线路。
(2)预制桩施工桩机作业时,严禁吊装、吊锤、回转、行走动作同时进行;桩机移动时,必须将桩锤落至最低位置:施打过程中,操作人员必须距桩锤5m以外监视。
(3)沉管灌注桩施工,在未灌注混凝土和未沉管以前,应将预钻的孔口盖严。
3、脚手架
(1)高层建筑的脚手架应经充分计算,根据工程的特点和施工工艺编制的脚手架方案应附计算书。
(2)架体与建筑物结构拉结:二步三跨,刚性连接或柔性硬顶。
(3)脚手架与防护栏杆:施工作业层应满铺,在铺脚手板的操作层上必须设2道护栏和挡脚板,密目式安全网全封闭。
(4)材质:钢管Q235(3#钢)钢材,外径48mm,内径35mm,焊接钢管。
(5)卸料平台:应有计算书和搭设方案,有独立的支撑系统。
4、施工用电
(1)施工用电设备数量在5台及以上,或用电设备容量在50kW及以上时,应编制临时用电施工组织设计,并经企业技术负责人审核。
(2)施工用电应建立用电安全技术档案,定期经项目经理检验签字。
(3)施工现场应定期对电工和用电人员进行安全用电教育培训和技术交底。
(4)施工用电应定期检测。
由于高层建筑施工周期长、露天高处作业多、工作条件差,以及在有限的空间要集中大量人员密集工作,相互干扰大,因此安全问题比较突出。为了使现场安全管理实行目标管理,要制定总的安全目标(如伤亡事故控制目标、安全达标、文明施工目标),以便于制定年、月达标计划,进行目标分解到人,责任落实、考核到人。
在高层结构工程的施工技术中,与其他一般的建筑相比有更高更多的要求,因此随着高层建筑的不断增加,工程施工技术也会不断取得相应的新进展。
关键词:高层建筑 施工技术质量通病 预防措施
中图分类号: TU97 文献标识码: A 文章编号:
随着我国城市化建设进程的加快,城市人口高度集中,用地紧张以及商业竞争的激烈化,促进了高层建筑的出现和不断发展。因此对高层建筑的施工技术要求也提到了一个新的高度,如何加强施工技术质量管理,控制各种问题发生,直接影响工期和投资控制。
当前我国建筑形式来看,高层建筑结构大多采用的是框剪结构,主体框架采用钢筋混凝土现浇,钢筋混凝土的施工技术为高层建筑施工作业的一个特色。由于钢筋混凝土施工质量对整个工程的结构安全起着主导作用,因此需着重对钢筋连接、模板安装、混凝土浇筑等施工技术进行研究。
一、高层建筑的施工技术
1、高层建筑的地基与测量技术
由于我国地域辽阔,地质环境复杂,高层建筑的基础更要因地制宜,采取多种途径。如果地基土质较复杂,持力层较深,而地下室埋置深度并不大,采用桩基础是必要的。我们项目采用预应力混凝土管桩具有以下特点:(一)、预应力混凝土管桩的优点和一般桩型相比,预应力混凝土管桩具有下列优点:(1)、桩体强度较高,耐打性和抗裂性较好,能承受较高的锤击力,PHC桩强度可达C80。(2)、与实心普通混凝土预制桩相比,降低了造价,大幅提高了生产效率。(3)、可根据需要,制成各种不同规格,不同长度的桩段,运到工地后可相互连接。(4)、施工管理简单,施工现场较文明。(5)、工厂化离心生产,容易保证质量。(二)、预应力混凝土管桩的缺点:(1)、单价较灌注桩高。(2)、用静压法施工可消除噪音污染,但它要求的设备和环境条件使其应用受到限制。(3)、因为属于挤土桩,群桩施工时会引起周围地面的隆起及可能使相邻已就位的桩上浮。(4)、受起吊设备能力的限制,单节预制桩的长度一般为十余米,长桩时需接桩。(5)、不宜穿透较厚的坚硬土层。
2、建筑裂缝的控制
裂缝分为运动、不稳定、稳定、闭合、愈合等几大类型。虽说骨料内部凝固时产生的微观裂缝是不可避免的,但从质量角度考虑,我们应该尽可能减少裂缝的产生。由于高层建筑混凝土强度普遍较高、混凝土量较大、且带有地下室,所以裂缝产生的可能性比一般建筑更大。下面主要叙述有关对裂缝的“放”“抗”相关措施。所谓“放”,就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施;所谓“抗”,就是处于约束状态下的结构,在没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的措施。为避免裂缝的产生,应采取“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。
3、高层建筑的混凝土施工技术
高層建筑的施工过程中,混凝土的施工技术尤为重要,因为由于高层建筑施工周期较长,混凝土会因气候和工作条件的影响而产生质量问题,这就需要在施工过程中控制好混凝土的强度。在工程开工前,要按着高层建筑的设计要求来配制不等强度等级的混凝土,并进行强度试验,等试验结果出来后,再对混凝土的配合比进行调节,以达到高层建筑的施工标准,试验主要调整的是砂石、水混、含水率的配合比,在调整过程中要根据实际情况进行调整,并严格控制配合比的计算,以保障工程的施工质量。在泵送混凝土的过程中也要在配比、原材料、搅拌控制严格的情况下进行细致的检查工作,由于在高层建筑施工中施工单位为了抢工期而不注意养护时间,在对大面积混凝土浇筑时没有确定完整的养护措施和具体方案,所以就容易造成混凝土结构的质量问题。混凝土养护时应从人员、水源、昼夜、养护时间要求,覆盖等多方面进行考虑采取措施,同时注意根据规定不同水泥品种确定养护时间,并加强养护期的督查工作。
二、高层建筑常见的施工裂缝和预防措施及质量通病预防措施。
1.地下室底板裂缝
高层建筑地下室的底板一般较厚,厚达 1m左右,属大体积混凝土施工。发生裂缝的主要原因是水化热高、与环境气温温差大、或养护不当,裂缝严重的可导致底板渗漏;若混凝土温度较高时突然浇冷水养护,也会产生无规则的多条微裂缝。对于大体积混凝土底板施工可采取下列措施:选用低水化热的矿渣水泥;掺加高效减水剂,以减少用水量;掺加粉煤灰,以减少水泥用量;掺加UEA微膨胀剂,以补偿收缩;分层分段浇筑混凝土,并加强养护,严格控制混凝土内外温差 (中心与表面,表面与外界 ),使温差 <2 5℃。这方面已有成套成熟的经验,采取相应的措施完全可以控制裂缝的发生。
2. 地下室阴角裂缝
在地下室施工完后,通常会发现在外墙截面刚度变化处,平面形状转折处的阴角存在结构竖向裂缝,由顶部向下开裂,上宽下窄,这是由于收缩应力和沉降、温度应力等共同作用,在角部形成集中应力超过混凝土抗拉强度所造成的.为了防止阴角部位混凝土产生裂缝,除从设计方面尽量少用凹凸的平面形式,并且在阴角处采用附加钢筋等构造措施外,在施工方面还必须保证阴角部位的混凝土施工质量,及时覆盖、淋水,或喷洒养护剂进行养护,控制拆模时间不宜过早。
3、钢筋混凝土现浇板防裂措施
(1)住宅的建筑平面宜规则,避免平面形状突变。当平面有凹口时,凹口周边楼板的配筋宜适当加强。
(2)应加大现浇板的刚度。现浇钢筋混凝土双向板设计厚度不应小于100㎜,厨房、厕浴、阳台板不得小于80㎜.当埋设线管较密或线管交叉时,板厚不宜小于120㎜。
(3)现浇板强度等级不宜大于C30,当大于C30时,应采取抗裂措施。
(4)剪力墙结构住宅结构长度大于45m且无变形缝时,宜在中间位置设置后浇带。后浇带处应设置双层钢筋,后浇带混凝土与两侧混凝土的间隔时间不宜小于两个月。
(5)预拌混凝土使用单位在订购预拌混凝土前,应根据工程不同部位和环境提出对混凝土性能的明确技术要求。掺和料总掺量不应大于水泥用量的30%。
(6)应加强对现浇板负弯矩钢筋位置的控制。控制负弯矩钢筋位置应设置足够强度、刚度的通长钢筋马镫,马镫底部应有防锈措施。双层上排钢筋应设置钢筋小马镫,每平方米不得小于2只。
(7)在混凝土浇筑时,对裂缝易发生部位和负弯矩筋受力最大区域应铺设临时性活动跳板。
(8)现浇板养护期间,当混凝土强度小于1.2Mpa时,不得进行后续施工。当混凝土强度小于10Mpa时,不宜在现浇板上吊运、堆放重物。吊运、堆放重物时,应采取有效措施,减轻冲击。
4、填充墙防裂措施
(1)蒸压(养)砖、混凝土小型空心砌砖、蒸压加气混凝土切砌块类的墙体材料至少养护28天后方可用于砌筑。
(2)严格控制砌块的含水率和融水深度。
(3)不同基体材料交接处应采取钉钢丝网等抗裂措施。
(4)填充墙砌筑接近梁板底时,应留一定空间,至少间隔7天后,再将其补砌挤紧,宜采用梁(板)应预留30-50㎜,用于硬性C25膨胀细石混凝土填塞(防腐木锲@600挤紧)方法。
(5)填充墙砌体临时施工洞处应在墙体两侧预留2¢6@500拉结筋,补砌时应润湿已砌筑的墙体连接处,补砌应与原墙接茬处顶实,并外挂钢丝网片,两边压墙不小于100㎜。
5、有防水要求的房间地面防渗漏措施
(1)防水层应沿墙四周上返,高出地面不小于250㎜.
(2)管道穿过楼板的洞口处封堵时应支设模板,将孔洞周围浇水湿润,混凝土分两次进行浇灌、捣实。
(3)地漏安装的标高应比地面最低处低5㎜,地漏四周用密封材料封堵严密。门口处地面标高应低于相邻无防水要求房间的地面不小于20㎜.
(4)有防水要求的房间内穿过楼板的管道根部应设置阻水台,且阻水台不应直接做在地面面层上。
(5)有防水要求的房间应做二次蓄水试验,既防水隔离层施工完成时一次,工程竣工验收时一次,蓄水时间不少于24小时,蓄水高度不少于20-30㎜,并形成记录。
6、屋面防渗漏措施
(1)卷材防水屋面基层与女儿墙、山墙、天窗壁、变形缝、烟(井)道等突出屋面结构的交接处和基层转角处,找平层均应做成圆弧形,圆弧半径应规范符合要求。
(2)卷材防水在天沟、檐沟与屋面交接处、泛水、阴阳角等部位,应做防水附加层;附加层经验收后,方可进行下一步的施工。
(3)天沟、檐沟、檐口、泛水和立面卷材头端部应裁齐,塞入预留的槽内,用金属压条钉压固定,最大钉距不应大于450㎜并用密封材料嵌填封严。
(4)伸出屋面的管道、井(烟)道、设备底座及高出屋面的结构处应用柔性防水材料做泛水,其高度不小于250㎜;管道底部应做防水台,防水层收头处应箍紧,并用密封材料封口。
(5)屋面防水工程完工后,应做蓄水试验,蓄水时间不少于24小时,蓄水最浅处不少于30㎜;坡屋面应做淋水试验,淋水时间不少于2小时。
三、高層建筑的安全管理
1、基坑支护
(1)基坑开挖前,要按照土质情况、基坑深度及环境确定支护方案。
(2)深基坑(h≥2m)周边应有安全防护措施,且距坑槽1.2m范围内不允许堆放重物。
(3)对基坑边与基坑内应有排水措施。
(4)在施工过程中加强坑壁和周围环境的监测,随时掌握土层和支护结构内力变化情况,以及邻近建筑物、地下管线和道路的变形情况,发现异常及时处理,以保证在不造成危害的条件下安全地进行施工。
2、桩基施工
(1)桩基施工应按施工方案要求进行。打桩作业区应有明显标志或围栏,作业区上方应无架空线路。
(2)预制桩施工桩机作业时,严禁吊装、吊锤、回转、行走动作同时进行;桩机移动时,必须将桩锤落至最低位置:施打过程中,操作人员必须距桩锤5m以外监视。
(3)沉管灌注桩施工,在未灌注混凝土和未沉管以前,应将预钻的孔口盖严。
3、脚手架
(1)高层建筑的脚手架应经充分计算,根据工程的特点和施工工艺编制的脚手架方案应附计算书。
(2)架体与建筑物结构拉结:二步三跨,刚性连接或柔性硬顶。
(3)脚手架与防护栏杆:施工作业层应满铺,在铺脚手板的操作层上必须设2道护栏和挡脚板,密目式安全网全封闭。
(4)材质:钢管Q235(3#钢)钢材,外径48mm,内径35mm,焊接钢管。
(5)卸料平台:应有计算书和搭设方案,有独立的支撑系统。
4、施工用电
(1)施工用电设备数量在5台及以上,或用电设备容量在50kW及以上时,应编制临时用电施工组织设计,并经企业技术负责人审核。
(2)施工用电应建立用电安全技术档案,定期经项目经理检验签字。
(3)施工现场应定期对电工和用电人员进行安全用电教育培训和技术交底。
(4)施工用电应定期检测。
由于高层建筑施工周期长、露天高处作业多、工作条件差,以及在有限的空间要集中大量人员密集工作,相互干扰大,因此安全问题比较突出。为了使现场安全管理实行目标管理,要制定总的安全目标(如伤亡事故控制目标、安全达标、文明施工目标),以便于制定年、月达标计划,进行目标分解到人,责任落实、考核到人。
在高层结构工程的施工技术中,与其他一般的建筑相比有更高更多的要求,因此随着高层建筑的不断增加,工程施工技术也会不断取得相应的新进展。