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高层建筑施工中对强度、裂缝及安全管理的控制

来源:搜论文知识网位置:2010年05月时间:2010-10-23 09:14

  摘要:由于高层建筑的投入相对多层大,且施工周期长,混凝土浇筑量大,工程质量及安全等方面有它的特殊性,本文主要探讨在高层建筑施工中,如何把好强度、裂缝及安全管理三方面的质量关。
  关键词:高层建筑施工,强度,裂缝,安全管理
  
  1、引言
  现代城市的主要部分已经逐渐被摩天大楼所占据,高层建筑与城市之间的关系问题显得越来越重要和敏感。尤其在城市,随着土地的紧张及进一步充分发挥土地的综合利用率,高层建筑正在日益成为城市建设的主体。现代高层建筑是向更高、体型更复杂、结构形式更多样、功能更齐全、综合性更强的方向发展。施工中对强度、裂缝及安全管理三个方面应该倾注更多的精心、细心。
  2、高层建筑施工中的强度质量控制
  2、1选定科学的配比
  工程开工前,一般均要按设计要求配制不同强度等级的混凝土,并都要到法定试验机构做级配试验,待级配报告出来后,根据级配做配合比试验(实验室配比),在实际施工时照此执行。但问题就在于级配与现场施工过程中是否相符。有资料统计显示,若因砂的含水率增多,砂率下降2%~3%,混凝土强度将下降15%~20%,而水泥数量的影响为5%~20%,石子及砂的级配影响为5%~20%;水灰比影响为多增l%,强度降低5%~10%.既然影响如此之大,那就应该采取相应措施进行控制。
  根据地区市场原材料情况进行不同配比的试验,以确保在施工过程中配比的及时调整,如5~40mm石子,M<2.3细砂做一组,5~40mm石子,M≥2.3中粗砂做一组等等。
  对实验室配比结合原材料的含水量、含泥量进行施工配合比调整,以确保实验室配比的实际通用性。在实际施工中要加强原材料把关工作,沙石级配不良时,采取相应措施调整,如适量掺入0.5ml~10ml沙石等。
  2、2严格执行养护制度
  高层建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不仅能缩短施工周期,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、振捣控制严格的情况下,仍出现混凝土强度不足。分析其原因,多为抢工期、养护时间严重不足。据有关专家测试结果,其强度比全湿养护28天:全湿养护3天:空气中养护28d分别为2:1.5:1。由此可见养护的重要性。
  3、高层建筑施工对建筑裂缝的预防和控制
  从我国的《混凝上结构设计规范》GB50010-2002表3.3.4看出,裂缝宽度在不同的环境下,不同的混凝土结构其裂缝宽度也有不同的控制标准,允许裂缝最大为0.2mm~0.4mm,但作为裂缝控制来说,应以预控为主,等裂开了、缝增大了再补救那是万不得已。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不可避免,但从质量角度考虑应尽可能减少。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更大。下面从“放”“抗”谈谈施工措施。
  “放”的措施:砌筑填充墙至接近梁底,留一定高度,砌筑完后间隔至少一周,宜15d后补砌挤紧;合理分缝分块施工;在柱、梁、墙板等变截面处宜分层浇捣等。
  “抗”的措施:(1)尽量避免使用早强高的水泥,积极采用掺合料和混凝土外加剂,降低水泥用量(宜<450kg/m3)。实践经验表明,每m3混凝土的水泥用量增加10kg,其水化热将使混凝土的温度升高1℃。高层混凝土用量大,有时还有大体积混凝土,从经济、实用角度宜掺入外加剂。当然掺入外加剂后,要预计对早期强度的影响程度。据此可提请设计科研部门予以探讨和评定。(2)选择合理的最大粒径砂石,这样可减少水和水泥用量,减少泌水、收缩和水化热。有资料显示:用5~40mm碎石,比用5~25mm的碎石,可减少用水量6~8K/m3降低水泥用量15kg/m3;用M=2.8的中粗砂比用M=2.3的中粗砂,可减少用水量20~25kg/m3。(3)在施工工艺上,应避免过振和漏振,提倡二次振捣、二次抹面,尽量排除混凝土内部的水分和气泡。(4)现浇板中的线盒置于上、下层筋中间,交叉布线处采用线盒。
  “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。为使早期尽可能减少收缩,需主要控制好构件的湿润养护,避免表面水分蒸发过快,产生较大收缩的同时,受到内部约束而易开裂。对于大体积混凝土而言,应采取必要的措施(埋设散热孔、通水排热),避免水化热高峰的集中出现;同时在养护过程中对表面、中间、底部温度进行跟踪监测(尤其在前3天)。对混凝土浇筑后的内部最高温度与气温宜控制在25℃以内,否则因温差过大产生混凝土裂缝。
  4、高层建筑施工中的安全管理要点
  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,在此对安全管理综述以下主要控制点:
  4、1基坑支护的安全管理
  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。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。对基坑边与基坑内应有排水措施。在施工过程中加强坑壁的监测,发现异常及时处理。
  4、2脚手架的安全管理
  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。架体与建筑物结构拉结:二步三跨,刚性连接或柔性硬顶。脚手架与防护栏杆:施工作业层应满铺,密目式安全网全封闭。材质:钢管Q235(3#钢)钢材,外径48mm,内径35mm,焊接钢管、扣件采用可锻铸铁。卸料平台:应有计算书和搭设方案,有独立的支撑系统。
  4、3模板工程的安全管理
  施工方案:应包括模板及支撑的设计、制作、安装和拆模的施工程序,同时还应针对泵送混凝土、季节性施工制定针对性措施。支撑系统:应经过充分的计算,绘制施工详图。安装模板应符合施工方案,安装过程应有保持模板临时稳定的措施。拆除模板应按方案规定的程序进行先支的后拆,先拆非承重部分。拆除时要设警戒线,专人监护。
  4、4施工用电的安全管理
  必须设置电房,两级保护,三级配电,施工机械实现“四个一”;施工现场专用的中心点直接接地的电力线路供电系统中心采用TN-S系统,即三相五线制电源电缆。接地与接零保护系统:确保电阻值小于规范的规定。配电箱、开关箱:采取三级配电、两级保护,同时两级漏电保护器应匹配。
  5、结语
  随着现代高层建筑随着社会生产和科学技术的进一步发展,一大批先进的仪器和施工工艺越来越广泛地应用到施工中,这对设计、施工、监理也提出了越来越高的要求。强度、三线、裂缝、安全都是些门类科学,还值得进一步继续交流探讨。

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