高层建筑施工技术要点及质量控制

2022-04-09董英红甘肃第七建设集团股份有限公司甘肃兰州730030

砖瓦 2022年3期

董英红（甘肃第七建设集团股份有限公司，甘肃兰州 730030）

1 高层建筑施工技术的操作要点

1.1 深基坑支护技术

深基坑是保障结构安全和稳定的重要基础，其中，深基坑支护技术种类较多，各项支护技术的操作方法、注意事项与适用范围并不一致，需要根据工程具体情况加以选择。以土层锚杆支护技术为例，在基坑边坡上钻设孔洞与打入杆件，灌注砂浆使杆件与土层结合形成锚杆，将锚杆两端分别连接工程构筑物与锚固土层当中，通过力的作用，可以维持构筑物与基坑结构的稳定状态，此项技术适用于黏土与砂土地基的工程。在应用此项技术时，提前准备适当标号的螺纹钢筋、钢绞线等材料，加工制作成锚杆，使用水泥、砂、外加剂等原料拌和砂浆；随后，操纵钻机或是液压台车在基坑边坡指定位置钻设锚杆孔，要求孔深偏差不得超过50mm，清理孔底沉渣，在孔内先灌注砂浆后插入杆件，或是先插入杆件后灌注砂浆，使用木楔等材料封闭锚杆孔口，静置一段时间，待砂浆固结后形成锚杆；最后，在锚固体与台座强度超过15MPa后，开展预应力锚杆张拉锁定作业，将首次、二次、三次、四次的张拉力保持为设计值的30%、50%、80%与115%，将各次张拉持荷时间均控制在5min左右。

1.2 桩基施工技术

高层建筑工程中桩基施工是十分关键的施工环节。其中，灌注桩是采取机械钻孔、人工挖孔方法来挖设桩孔，在孔底放入钢筋笼与灌注混凝土浆液，待混凝土凝结硬化后制成桩体的一项技术，可采取钻孔灌注、沉管灌注、人工挖孔与爆扩灌注桩的施工方法。例如，在采取钻孔灌注桩技术时，应掌握加固钻孔机基础部分、保持桩孔与钻头中心点重合、埋设护筒预防孔壁坍塌、根据地层情况制备适当稠度泥浆、全面检查孔深孔位与孔形、在孔底固定放置钢筋笼、一次性完成混凝土灌注作业的操作要点。

预制桩是提前制备适当规格尺寸的钢桩或是混凝土桩，将预制桩起吊至桩位上方，控制桩尖缓慢插入桩位后轻锤1～2次，采取锤击打入、振动沉桩等方法将预制桩打入地层的一项桩基施工技术，适用于淤泥质土、砂土、人工填土、黏性土等地基的高层建筑工程。在采取预制桩技术时，需要掌握将混凝土预制桩重叠层数控制在4层以内、分节制作长桩、将预制桩同截面钢筋主筋接头数量保持在1/2以内、使用高强度混凝土、实施起吊作业、保持桩基与桩位对准状态、使用线坠或经纬仪校正预制桩打入方向角度、按照先长后短与标高先高后低顺序打入预制桩、焊接或浆锚连接相邻节段桩体、检查是否出现断桩与桩体偏斜等质量问题的操作要点。

1.3 钢结构施工技术

首先，提前检查钢柱等钢构件的规格尺寸与外观质量，确保钢结构各部分工件符合要求，并做好准备工作，固定好首节钢柱，按照“先中间、后两侧、先柱后梁”顺序，依次完成钢柱与钢梁等构件的吊装作业，在施工前应先进行试吊，通过试吊操作观察构件平稳状态，如存在问题，应及时调整其位置和起吊的数量；其次，将钢构件起吊，缓慢吊运至作业面上方，将构件在上方悬停，调整构件位置与朝向角度，调节完毕后缓慢下放构件，使用工件将构件固定，调整牛腿面标高、垂直度与轴线位置，紧固螺栓与柱脚压板来固定构件，重复上述步骤，完成剩余钢构件的吊装作业，使用连接板或螺栓对相邻节段钢构件进行连接处理，保持相邻节段构件中心线的重合对准状态；再次，钢构件固定安装后，拆除吊环等起吊设备，按顺序依次完成钢柱、钢梁、钢屋架与屋架间隔处檩条的安装作业，形成稳定的框架结构，穿插安装柱间支撑件；最后，清理钢结构表面附着的灰尘污渍，按照施工要求，对钢构件进行防腐、防火处理，在构件表面均匀涂抹保护涂料，全面检查钢结构施工质量，确定无误后，即可完成钢结构施工。

此外，传统钢结构施工技术采取高空拼装或是散件吊装方式，高空拼装的操作难度较大，散件吊装的作业效率较低，存在工艺局限性。因此，为提高施工效率，可采取钢构件地面预先拼装、整体吊装的方法。例如，在良志·兰州之窗写字楼项目中，如图1所示，采取整体吊装工艺，将宽度超过33m、重量超过820t的写字楼顶部钢结构连廊进行一次性整体吊装，这也是西北首个采取国内领先一次性液压设备吊装方法的超级工程。

图1 良志·兰州之窗项目钢结构连廊施工现场图

1.4 模板施工技术

应掌握模板安装顺序，以墙柱模板为例，提前开展测量放线作业，标记模板轴线位置与标高，做好墙柱钢筋的处理工作，支设侧模板，穿入套管与螺杆，支设另一侧模板和设置斜撑件，注意模板是否牢固。同时，清理内部垃圾，并将缝隙封堵。同时，在梁板跨度超过4m时，必须对梁板模板进行起拱处理。

其次，在混凝土养护期间，检测试块强度，根据模板部位、构件尺寸与跨度确定脱模强度，在试块强度达到脱模强度后，开展拆模作业，并清理模板与配件残留浮浆，将板材分类整理，修补板材破损部位和矫正弯曲板材。如果在拆模期间造成混凝土表面破损，影响观感质量，则使用高标号细石混凝土或水泥砂浆对破损部位进行修补处理。

1.5 大体积混凝土施工技术

大体积混凝土是高层施工常见的材料，其整体性强，施工方便，具有很强的应用优势，但同时也具有容易开裂的问题，所以在施工期间，必须注意施工细节，做好优化处理。在应用此项技术时，要严格控制配比，通过添加掺合料等，将水胶比控制在0.55内，并对拌合水进行冷却降温处理，用于改善混凝土抗裂性能与控制入模温度；随后，采取分层、分段浇筑方法，将混凝土层厚度保持在1.5m～2.0m内，采取泵送或非泵送浇筑方法时，将混凝土层厚度控制在50cm与30cm内。同时，同步开展混凝土浇筑与振捣作业，分层间歇浇筑混凝土，在各层浇筑完毕后，将振捣棒插入至下层混凝土表面5cm～10cm处，留振时间保持在20s左右，观察其表面没有气泡就可以停止操作，并在振捣完毕后开展抹面作业，必要情况下额外开展二次振捣与二次抹面作业，用于提高结构强度、消除细微裂缝；最后，在混凝土浇筑完毕12h后开展养护作业，表面覆盖塑料薄膜防止水分温度散失过快，定期淋洒养护水，根据养护环境空气湿度调节洒水频率和单次洒水量，并测量混凝土温度，将内表温差控制在25℃内，如冬季气温较低，可以利用蒸汽法进行养护，防止出现裂缝。

2 高层建筑施工质量的有效控制措施

2.1 施工前期准备工作

考虑到高层建筑施工工期长，施工过程中存在诸多变量因素，工程质量可控性较差。因此，为保证施工活动顺利开展，减小各方面因素造成的影响，在正式施工前务必做好前期准备工作。首先，组织开展初步勘察、详细勘察与施工勘察工作，全面掌握现场水文地质情况，在报告中标记软土地基等不良地质问题的分布情况，从而评价地基稳定性、论证天然地基条件是否满足施工要求，根据勘察报告，选择性采取垫层换填、排水固结、堆载预压等软基处理措施；其次，对比设计图纸与现场情况，将图纸中存在的问题向设计单位反馈，在确定图纸内容与现场情况一致后，使用全站仪、水准仪等设备开展施工测量作业，设置若干数量测点，建立多级测量控制网，依次对各处内控点与外控点进行校核，逐层修正处理；再次，加强技术交底工作的落实，以施工方案、操作方法、设计图纸、相关技术资料作为交底内容，推行三级交底制度，确保工程参建人员明确自身工作内容、施工人员掌握正确操作方法与注意事项；最后，检查所使用工程材料的外观质量、规格尺寸，随机抽取样品送至复检，退回规格错误、存在明显质量缺陷的材料，并对剩余材料进行预处理，如筛除集料中夹杂的腐殖土等杂质，清理钢筋表面锈迹与灰尘污渍，修补PC构件与预制混凝土桩表面缺陷。

2.2 成品保护

在高层建筑施工期间，由于缺乏成品保护措施和不规范性操作行为，部分施工成果遭受破坏，形成质量隐患，需要开展返工作业。因此，施工单位应综合采取成品保护措施，预防和减少质量问题出现。例如，针对现浇钢筋混凝土结构，在作业区域周边摆放警示牌，隔离作业区域，禁止后续工种和作业人员踩踏混凝土表面或堆置重物。针对所支设模板，清理模板内部与周边的积水垃圾，保持机具设备与模板安全间隔距离，禁止敲打模板和配套支撑结构，不得在模板侧模等部位堆靠钢筋等重物，在混凝土振捣期间，保持振捣器与模板板面、预埋件的安全间距。而针对砌体成品，则采取有机配合砌体结构与预埋管道铁件、做好砌体养护工作、禁止在砌体结构上随意开槽打洞、在砌体强度达标后再拆除支撑结构的保护措施。

2.3 质量通病防治处理

受到设计、施工层面因素影响，在高层建筑施工期间，偶尔出现构件偏位、结构开裂、基础不均匀沉降、混凝土麻面等质量通病，严重时阻碍建筑结构功能的正常使用。为此，要求施工单位全面掌握各类常见质量通病的产生原因、表现征兆与正确的处理方法。以混凝土结构开裂为例，表现征兆如图2所示，裂缝种类包括沉降裂缝、温度裂缝与收缩裂缝，产生原因在于混凝土表面频繁处于干湿交替状态、内表温差过大和现场气温过低，可采取添加适量外加剂、将入模温度保持在5℃～28℃范围内、开展二次振捣与二次抹面作业、选用表面蓄热或是内部循环冷却养护技术、适当延长拆模时间、控制混凝土间歇浇筑时间的措施，预防结构裂缝形成。同时，针对已形成的裂缝部位，检查裂缝发展情况、判断裂缝类型，如果形成宽度不超过0.2mm、没有对结构性能造成实质性影响的裂缝，采取表面封闭法，清理裂缝表面松散颗粒与灰尘，均匀涂刷修补胶和粘贴碳纤维布。而在形成宽度超过0.5mm的裂缝时，采取内部修补法，开凿V型槽，清理裂缝表面浮渣污物，沿裂缝均匀擦拭酒精，向缝隙内部高压灌注水泥浆，在表面涂抹一层修补胶泥。