对高层建筑裂缝和转换层施工技术的分析探讨

邓孟礼

【摘要】高层建筑的特点是层数多，高度大，结构类型多样，体型复杂，施工难度大，施工工艺技术要求高，材料用量多，施工工期长，专业性强，工序多，交叉作业多，结构自重大，受力特点、设计依据与一般多层建筑有很大的不同，对结构的安全度要求特别高，对工程结构的施工质量提出了更高的要求。本文就高层建筑工程中的裂缝问题及转换层施工技术等进行了探讨。

【关键词】高层建筑；施工技术；施工质量

0. 引言

随着时代的高速发展，高层建筑的发展迅速很快，建筑朝体型复杂、功能多样的综合性方向发展，因而相应的结构形式也复杂多样。

1. 关于高层建筑的施工技术

1.1高层建筑混凝土的强度控制

高層建筑由于混凝土用量大，施工周期长，气候及工作条件的影响因素多，有时会发生混凝土强度离散性大，甚至不合格，控制好混凝土强度，应做好以下工作。

（1）配合比的选定。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，故尚需进行试验试配调整和现场砂石实际含水率调整方能确定砂的配合比。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%，石子及砂土的级配影响为5%～20%；水灰比影响为多增%l，强度降低5%～10%，故应该采取相应措施进行控制，严格执行初步配合比计算和基准配合比的试配调整与确定。

（2）严格养护制度。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。

（3）加强混凝土强度评定。一个验收批的混凝土应由强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配比基本相同的混凝土组成。试块的制作应在浇筑地点随机抽取，不能弄虚作假，保证试块的真实性。

2. 高层建筑裂缝的控制

2.1设计措施

（1）“放”的措施。设置永久性伸缩缝；外墙面适当位置留分隔缝等。

（2）“抗”的措施。避免结构断面突变带来的应力集中，重视对构造钢筋的配置；对采用混凝土小型空心砌块等轻质墙体，增设间距不大于3m的构造柱，每层墙高的中部增设厚度120mm与墙等宽的混凝土腰梁；砌体无约束端增设构造柱；预留的门窗洞口采用钢筋混凝土框加强；两种不同基体交接处，用钢丝网（每边搭接不小于150mm）进行处理；特别注意梁底的砌筑要求；屋面保温层与隔气层的合理设置等。

3. 结构转换层施工技术

不管采用何种转换形式，带转换层的剪力墙结构仍是目前工程应用的主要结构形式。同时，由于转换层位置越来越高，带转换层的筒体结构也时有应用。对带转换层的剪力墙结构及带转换层筒体结构这两类转换结构，通过转换层上下层间位移角及内力变化情况的分析，可得出影响其抗震性能的主要因素，分别是：转换层设置高度、转换层上部与下部结构等效刚度比、转换层结构与其上层结构侧向刚度比。对带转换层筒体结构其主要影响因素表现为转换层上部外筒的刚度、转换层设置高度和内筒刚度。对上述两类转换结构，转换层高度是影响其抗震性能的主要因素之一，转换层高度越高，转换层上下层间位移角及内力突变越明显，设计时应限制转换层设置高度。转换层与其上层的侧向刚度比对结构抗震性能有一定影响。对转换层位置较低的带转换层的剪力墙结构，控制侧向刚度比可以控制转换层附近的层间位移角及内力突变。对于带转换层的剪力墙结构或筒体结构，可采取以下措施强化下部结构：加大筒体及落地墙厚度、提高混凝土强度等级、必要时可在房屋周边增置部分剪力墙、壁式框架或楼梯间筒体、提高抗震能力；可采取以下措施弱化上部：不落地剪力墙开洞、开口、减小墙厚等。

3.1施工措施

“放”、“抗”相结合的措施。在混凝土裂缝预防中，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，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。大体积混凝土，应着重在控制砂的温升，延缓砂的降温速率，减少砂的收缩，提高砼的极限拉伸值，改善约束和完善构造设计等方面采取措施。如选用中低水化热的水泥，充分利用砼的后期强度，掺加减水剂粉煤灰等，选择良好级配的粗细骨料，控制砼的出机温度和浇筑温度，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。

3.2高层建筑的施工测量控制

由于高层建筑的层数多，高度高，对施工测量精度要求较高，故在工程开工前应制定好施测方案，确定好测量仪器，根据施工方案建立好施工控制网；将高层建筑控制轴线及时投影到建筑面层上，然后根据控制轴线作柱列线等细部放样，以备绑扎钢筋，立模板和浇筑砼之用；高层建筑施工测量一般采用外控法和内控法相结合，当采用外控法投测轴线时，应每隔数层用内控法测一次，以提高精度，减少竖向偏差的积累；当用内控法时，一般用激光铅垂仪法，必须在首层面层上作好平面控制，并选择四个较合适的位置作控制点或用中心“十”字控制，在浇筑上升的各层楼面时，必须在相应的位置预留200mm×200mm与首层层面控制点相对应的小方孔，保证能使激光束垂直向上穿过预留孔。

4. 国内高层建筑的施工技术

4.1高层建筑的建筑体系

高层建筑的建筑体系涉及结构材料、结构类型和施工工艺的选择问题，既取决于不同建筑产品的功能要求和建筑层数的高低，也决定于物质技术基础和施工条件。

4.2高层建筑的施工机具

高层建筑施工机具的选择必须满足工期，机械费用低和综合经济效益好要求，合理进行起重运输体系的组合。高层建筑要着重解决好垂直运输和吊装的施工机械。塔式起重机既能垂直运输，又能水平运输，工作范围大，是高层建筑的关键施工设备。最近国内一些厂家与国外合作，生产一些新的机型，并已开始国产化。目前采用的有钢管扣件脚手、门型脚手架、桥式脚手架、悬挑架和各种吊篮等。

4.3高层建筑深基础施工

同一般多层建筑比较，高层建筑的装修标准较高，设备复杂。高层建筑的外墙饰面较多层建筑更要求与基层结合牢固，耐久性好，立面丰富多采，施工操作方便，宜着重发展以下一些做法：混凝土外墙无论预制或现浇都宜发展各种装饰混凝土，使装修与结构合一，不再抹灰，并以各种有机或无机的高分子涂料饰面。

4.4高层建筑的施工组织管理

高层建筑由于层数多、结构工程量大、地下工程和装修设备较复杂，在施工组织管理上必须遵循保证重点，统筹安排，按期按质交付使用，合理安排施工顺序，尽量采用流水作业法及网络计划技术组织施工，提高机械化施工水平，采用先进科学技术，合理安排施工现场。通过合理的施工组织，解决好各施工阶段的问题，达到保证质量与工期，降低成本和提高效益。

5. 结语

在土地资源十分宝贵的今天，尤其是人口众多、居住面积少的经济发达地区，修建适量的超高层建筑是发展的必然方向。随着高层建筑的日益增加、工程规模日益扩大和结构日趋复杂，导致了施工难度不断增加，施工环节增多，同时也促进了高层建筑的施工技术不断革新。

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