高层建筑施工质量的五个控制要点

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高层建筑施工质量主要有5个控制要点：混凝土强度控制、混凝土配合比的控制、三线控制、裂缝的控制、密实性和均匀性控制。1 混凝土强度控制混凝土质量的主要指标之一是抗压强度，从混凝土强度表达式不难看出，混凝土抗压强度与混凝土用水泥的强度成正比，按公式计算，当水胶比相等时，高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号。另外，水胶比也与混凝土强度成正比（W/C），水胶比大，混凝土强度高；水胶比小，混凝土强度低。因此，当水胶比不变时，企图用增加水泥用量来提高温凝土强度是错误的，此时只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收缩和变形[1]。影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水胶比，要控制好混凝土质量，最重要的是控制好水泥和混凝土的水胶比两个主要环节。此外，影响混凝土强度还有其它不可忽视的因素。粗骨料对混凝土强度也有一定影响，当石质强度相等时，碎石表面比卵石表面粗糙，当水胶比相等或配合比相同时，两种材料配制的混凝土，碎石的混凝土强度比卵石强。现场施工人员必须保证砂石的质量要求，并根据现场砂含水率及时调整水胶比，以保证混凝土配合比，不能把实验配比与施工配比混为一谈。混凝土强度只有在温度、湿度条件下才能保证正常发展，应按施工规范的规定予与养护。气温高低对混凝土强度发展有一定的影响，冬季要保温防冻害，夏季要防暴晒脱水。现冬季施工一般采取综合蓄热法及蒸养法。混凝土质量控制实质上是标准差的控制。实际上控制标准差应从以下几个方面入手。（1）设计合理的混凝土配合比。合理的混凝土配合比由实验室通过实验确定，除满足强度、耐久性要求和节约原材料外，应该具有施工要求的和易性。因此要实验室设计合理的配比，必须提供合格的水泥、砂、石。水泥控制强度，砂控制细度、含水率、含泥量等，石控制含水率及含泥量等。只有材料达到合格要求，才能做出合理的混凝土配合比，才能使施工得以正常合理的进行，达到设计和验收标准。（2）正确按设计配合比施工。按施工配合比施工，首先要及时测定砂、石含水率，将设计配合比换算为施工配合比。其次，要用重量比，不要用体积比，最后，要及时检查原材料是否与设计用原材料相符，这要求供方提供两份同样材料，一份提供给实验室，一份给工地，工地收料人员应按样本收料，如来料与样本不符，应马上向上级汇报，及时更改配合比(材料不合格不收料除外)。（3）加强原材料管理。混凝土材料的变异将影响混凝土强度。因此收料人员应严把质量关，不允许不合格品进场，另外与原材料不符及时汇报，采取相应措施，以保证混凝土质量。（4）进行混凝土强度的测定。以28 d强度为准，为施工简便和质量保证，一般做7 d试块等，以对混凝土强度尽量根据其龄期测定其发展，以明确确定其质量[2]。2 混凝土配合比的控制以C30混凝土为例。强度保证率为95%，坍落度12~18 cm。严格按照提供的材料比例配料，严格控制外加剂的数量和时间，确保混凝土管路输送顺畅不堵管，墙体早强不开裂，配合比见表1。配合比为：每立方混凝土水、水泥河砂、石子、早强剂、减水剂分别为200 kg、413 kg、692 kg、1057 kg、12.96 kg、8.64 kg。把需要的水泥、砂、石子及添加剂等材料运至搅拌地点进行搅拌，严格按设计配合比加料，搅拌时先加水、砂、石及水泥到搅拌机搅拌约3 min，然后再加外加剂，加入外加剂后再搅拌1 min，搅拌好的混凝土吐入输送机车料斗进行输送。随着施工的进度，及时观察并评析混凝土的浇筑情况，当发现混凝土不能满足现场要求时，必须及时对混凝土配料进行变更，并制定安全措施，采取提高混凝土强度等级等方法进行施工。3 三线控制三线指的是轴线、标高、垂直度。层数多、高度高、建筑结构复杂、设备和装修标准较高。因此对建筑物各部位的水平位置、垂直度及轴线尺寸、标高的精度要求高。层间标高测量偏差和竖向测量偏差均不应超过±3 mm，建筑全高（H）测量偏差和竖向偏差≤ 3H／10000，且30 m＜H≤60 m时，其≤±10 mm；60 m＜H≤90m时，其≤±15 mm； 90 m＜H时，其≤±20 mm。将±0.00 m的高程传递，一般用钢尺沿结构外墙、边柱和楼梯间向上竖直量取。用这种方法传递高程时，一般至少由3处底层标高点向上传递后，再用水准仪进行检核同一层的几个标高点，其误差应≤±3 mm。控制垂直度是保证高层建筑的质量基础，也是关键的环节之一。为了控制建筑大楼的垂直度，首先应根据大楼柱网布置情况，先将大楼4个边角柱的位置确定[3]。在安装4个边角柱的模板时，沿柱外层上弹出厚度线，立模、加支撑，采用吊线的测定立柱的垂直度：在保证垂直度100％后，对准模板外边线加固支撑、浇筑混凝土。待四角柱拆模后，其他各列柱以该4柱为基线，拉条钢线，控制正面的平整度和垂直度。过程中的垂直度控制，激光仪加重锤进行双重较验，这样更能增添垂直度的准确性，同时加上内、外双控使高层建筑的竖向投测误差能减小到最低限度。在每层预控轴线的至少4个洞口（一般高层至少要由3处向上引测）进行标高的定位，同时辅以多层标高总和的复核，然后辅以水准仪抄平，复核此4点是否在同一水平面上，以确保标高的准确性。这其中对4个洞口标高自身的准确性要求提高，因施工过程中模板、浇筑、加载等原因，洞口标高可能失去基准作用。为此必须确保引测点的可靠性，加强洞口处模板支撑，同时辅以直径为12钢筋控制该部位楼面厚度，确保标高的准确。在大楼四角、四周具备条件处设立层高、累计层高复核点，每层向上都附以该位置进行复核，防止累计误差过大。层面标高复核过程中必须实现每层面的4个洞口控制点与外层高复核点在同一水平面上方能确认标高的准确性，达到标高控制的目的。4 裂缝的控制温度变形、收缩变形和基础不均匀沉降等，都可能引起混凝土结构的开裂。变形作用引起的混凝土结构开裂的原因很复杂，涉及到结构设计、材料组成、施工技术、环境状态等诸多因素。混凝土材料本身的组成与性质的变化，以及随之而来的施工技术变化是现代混凝土结构容易开裂的重要原因。多数情况下，混凝土出现可见的宏观裂缝只是损害结构的外观。但是混凝土开裂总是设计、施工或原材料选用不当产生的，有时还反映了结构存在严重的薄弱环节，或者混凝土材料已经遭受腐蚀和重大损伤，甚至成为结构面临破坏的前兆。所以一旦出现裂缝，就要分析其原因并采取适当的补救措施[4]。80%的裂缝是属于由变形（温度、收缩、不均匀沉降）引起的，包括变形和荷载同时作用且以变形为主引起的裂缝；20%的裂缝是属于荷载引起的，包括变形和荷载共同作用且以荷载为主引起的裂缝。前者并不是所有的裂缝都会对结构的安全造成严重的影响。5 密实性和均匀性控制混凝土的密实性和均匀性是结构防裂与防水的首要保证，混凝土发生渗漏，往往是施工原因造成的质量不均匀和裂缝；限制最大水泥用量；应掺加胶凝材料总量20%～30%以上的粉煤灰；对粗骨料最大空隙率限值的要求；限制使用R型早强水泥。膨胀剂防裂技术的应用，必须具有专门的知识和技术。混凝土必须处于限制状态。自由或过大的膨胀将导致混凝土强度的严重削弱甚至开裂。膨胀剂用量过大或过小都会对防裂效果和混凝土强度产生不利影响。自由试件与强约束的结构内部的混凝土性能表现差异较大。使早期混凝土处于受压或低受拉的应力状态，避免早期开裂。延迟混凝土的收缩开始时间，此时混凝土的抗拉能力已有较大增长[5]。一般认为，应用补偿收缩混凝土时，应导入0.3～0.7 MPa的预压应力。单纯依靠现行混凝土结构施工与验收规范的要求进行施工，不能保证大型工程能够防止混凝土施工时的开裂。设计和施工单位应结合混凝土配比、结构尺寸、环境气温、模板和复盖层热学特性以及混凝土搅拌、运输、浇筑、养护的具体条件，对构件中的混凝土水化热温升、降温过程以及内部温差进行估计，在温度计算的基础上，对温度应力进行估计，并结合经验提出具体温度控制指标。