高层建筑施工中对强度、裂缝及安全管理的控制

　　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。