紀(jì)英誼湖南望新建設(shè)集團(tuán)股份有限公司（410000）

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淺談超高層建筑施工中的幾個(gè)問題

紀(jì)英誼
湖南望新建設(shè)集團(tuán)股份有限公司（410000）

摘要：探討超高層建筑施工中存在的幾個(gè)常見問題和采取的技術(shù)措施，供廣大技術(shù)同仁參考，以便在日后的施工中加強(qiáng)管理，提高工程質(zhì)量，有效防范建筑施工安全事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：超高層；建筑施工；高大模板

0　引言

根據(jù)國(guó)標(biāo)GB 50352-2005《民用建筑設(shè)計(jì)通則》的規(guī)定，建筑高度超過100 m時(shí)，不論住宅或公共建筑，均為超高層建筑。隨著建筑業(yè)的發(fā)展和城鄉(xiāng)建設(shè)步伐的加快，人多地少的矛盾日益突出，土地的價(jià)格節(jié)節(jié)攀升，建筑結(jié)構(gòu)向高層方向發(fā)展成為必然趨勢(shì)，高層、超高層建筑如雨后春筍不斷涌現(xiàn)出來。相對(duì)普通建筑，超高層建筑的巨大荷載和立面空間的交叉作業(yè)，給施工的質(zhì)量和安全帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

該項(xiàng)目為一幢59層、建筑面積144 416 m2、建筑高度192 m的超高層綜合樓，筆者曾擔(dān)任該項(xiàng)目經(jīng)理，下面談?wù)勈┕ぶ械膸讉€(gè)問題。

1　施工中常見的幾個(gè)問題

施工管理主要包括事前、事中和事后三個(gè)過程控制，要避免事故的發(fā)生，需要事前做好充分的準(zhǔn)備工作、施工過程的監(jiān)管控制和施工完成后的檢查驗(yàn)收，對(duì)存在問題采取技術(shù)處理措施［1］。

1.1大框架梁內(nèi)密集主筋與剪力墻中勁鋼結(jié)構(gòu)的空間交叉問題

大框架梁常見于對(duì)大空間、大跨度有要求的樓層，如地下停車場(chǎng)、百貨商場(chǎng)等、大跨度梁截面大、配筋多，超高層底部的剪力墻承受巨大的荷載，墻厚又受到使用空間的限制不可能太大。如下圖1、圖2所示。

圖1　大框架梁示意圖

圖2　剪力墻中勁鋼結(jié)構(gòu)示意圖

框梁截面400 mm×900 mm，內(nèi)配26根φ25縱向主筋，剪力墻厚度400 mm，配φ18@150，四根勁性鋼柱200 mm×150 mm×22 mm×24 mm并排布置。梁縱向主筋與剪力墻內(nèi)勁性鋼柱位置沖突，無法錨入安裝。現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)：為了便于安裝，工人擅自將無法錨入的鋼筋燒斷，存在重大質(zhì)量安全隱患。正確解決的途徑有三個(gè)方面：第一種，改變框架梁或鋼柱位置。這種方法簡(jiǎn)單易行，但如果需要改變上部的平面布置，結(jié)構(gòu)受力可能發(fā)生重大改變，修改的時(shí)間長(zhǎng)，工作量大。第二種，直接在勁性鋼柱焊接套筒做機(jī)械連接，或?qū)⒖v向鋼筋彎錨與鋼柱焊接，將梁筋與勁性柱連成整體，來滿足受力要求。缺點(diǎn)是焊接的套筒、梁筋產(chǎn)生的彎矩對(duì)鋼柱增加了不利的影響，需要驗(yàn)算評(píng)估。第三種，采用加腋的方式，增加梁支座長(zhǎng)度，滿足梁筋錨固長(zhǎng)度的要求。缺點(diǎn)是占用空間?？筛鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)條件選擇合適的方案。

1.2地下室頂板堆載的問題

超高層建筑一般建于城市的中心地帶、鬧市區(qū)，場(chǎng)地陜小，地下室完成后上部的塔樓變小，空出來的位置經(jīng)常用作鋼筋加工區(qū)、模板加工區(qū)、砌體堆場(chǎng)、砂石堆場(chǎng)，堆放大量建筑材料（如圖3）。

圖3　地下室頂板堆載示意圖

四層盤圓鋼筋集中堆放，每盤重量在1.5～2 t，大大超出頂板原有設(shè)計(jì)荷載，容易造成地下室頂板（梁）開裂甚至坍塌。應(yīng)對(duì)方法分兩種情況：

地下室頂板澆筑前，設(shè)計(jì)單位根據(jù)堆載對(duì)頂板混凝土構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算，通過增大截面、增加配筋量、提高承載力來滿足要求。

地下室頂板已經(jīng)澆筑完成，通常采取對(duì)梁、樓板的回頂，將荷載傳到地面。地下室不止一層，還應(yīng)多層回頂。采用這種方法時(shí)，應(yīng)充分考慮堆載的不確定性、位置經(jīng)常變動(dòng)、時(shí)多時(shí)少的特性，必須按荷載的最不利布置對(duì)各跨梁板的影響，畫出內(nèi)力包絡(luò)圖，取最大剪力和彎矩。多層回頂時(shí)，上下層立桿應(yīng)在同一垂直中心線上，避免產(chǎn)生剪切破壞。加固方案必要時(shí)還須進(jìn)行專家論證，確保方案可行才能實(shí)施。

1.3大體積混凝土澆筑后開裂的問題

大體積混凝土是指最小斷面尺寸1 m以上的混凝土構(gòu)件。超高層建筑通常采用整體性好的筏板基礎(chǔ)來承受巨大的荷載，有的工程項(xiàng)目筏板的厚度甚至達(dá)到5.8米。大體積混凝土澆筑時(shí)產(chǎn)生的水化熱不容易散失，蓄熱于內(nèi)部，使溫度升高，里外溫差產(chǎn)生的拉應(yīng)力容易造成混凝土結(jié)構(gòu)開裂，甚至出現(xiàn)貫穿性裂縫。因此，溫度控制是大體積混凝土施工最突出的問題。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB 50496-2009《大體積混凝土施工規(guī)范》，溫度控制值如下：混凝土表面與大氣溫差不大于20℃，混凝土的內(nèi)外溫差不大于25℃，混凝土的降溫速率不大于2℃/d。為符合溫度控制值的要求，溫度控制必須貫穿整個(gè)施工過程，從以下幾方面入手：

選用60 d或90 d的施工配合比，避免水化熱集中釋放。

科學(xué)安排施工時(shí)間，根據(jù)天氣預(yù)報(bào)，避開高溫、雨雪天澆筑混凝土。

根據(jù)施工季節(jié)采取不同的施工措施，控制混凝土的入模溫度，入模溫度一般控制在30℃以下。如天氣炎熱，可采用遮蓋、灑水、拌冰屑等降低混凝土原料溫度的措施。冬期施工可采用熱水拌合、加熱骨料等增溫措施［2］。

采用分層澆筑的方式，充分利用混凝土層面散熱。可以根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的條件采用整體分層、斜面分層或分段分層的方式，注意分層澆筑的厚度不大于500 mm，后一層混凝土應(yīng)在前一層初凝前澆筑，上下層振搗密實(shí)。

及時(shí)排除沁水和浮漿。大體積混凝土均為高流動(dòng)性、大坍落度，因而在振搗過程中會(huì)出現(xiàn)大量沁水和浮漿，應(yīng)將這些沁水和浮漿人為誘導(dǎo)，順著混凝土坡面流入基坑集水井，再由水泵抽排。同時(shí)采用二次振搗、二次抹壓工藝，防止表面裂縫的發(fā)生。

控制大體積混凝土產(chǎn)生收縮裂縫，還必須做好混凝土的養(yǎng)護(hù)、保溫工作。派專人監(jiān)測(cè)里表溫差和降溫速率，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整保溫措施，增減保溫層厚度。

保溫期間，因后續(xù)工作（如放線等）需要，必須揭開保溫層，只宜局部進(jìn)行，并在工作完成及時(shí)覆蓋。

1.4高大模板施工中超重梁板的界定問題

依據(jù)《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》搭設(shè)高度8 m及以上，搭設(shè)跨度18 m及以上，施工總荷載15 kN/m2及以上，集中線荷載20 kN/m及以上，屬于超過一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程。四種情形中，前兩種客觀形象容易理解，后兩種分別是面荷載和線荷載，可操作性低，施工人員不容易掌握。把稍大的梁板當(dāng)成超重梁板，或把超重梁板當(dāng)成一般梁板進(jìn)行模板搭設(shè)，錯(cuò)漏的情況時(shí)有發(fā)生。如果能夠利用經(jīng)驗(yàn)公式求出超重梁板的臨界值、板厚及梁截面，就可以把施工圖中的超重梁板一一找出來，有針對(duì)性的組織施工，避免留下安全隱患。

1）模板施工總荷載計(jì)算

設(shè)樓板厚度h，求解兩超一大樓板臨界值。施工總荷載設(shè)計(jì)值：

F=［0.40+25.1×h］×1.35+3.0×1.4 = 15 kN/m2

h=303 mm

板厚大于303 mm屬于兩超一大模板。

2）梁集中線荷載計(jì)算

設(shè)500寬梁，設(shè)梁高h(yuǎn)，求解兩超一大梁高臨界值。

集中線荷載設(shè)計(jì)值：

F=［0.40×0.50+25.5×0.50×h］×1.35+2.5×0.50× 1.4=20 kN/m

h=1 045 mm

梁的截面積大于1.045×0.5=0.522 m2的梁屬于兩超一大模板。

2　結(jié)語

施工過程的管理工作千頭萬緒，點(diǎn)多面廣，要想“安得廣廈千萬間”還需要科學(xué)組織，精心施工，不斷提高自身管理水平。管理技能也不是生來就有的，除了接受教育，還需在實(shí)踐中不斷總結(jié)和完善。

參考文獻(xiàn)：

［1］危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法.（建質(zhì)［2009］87號(hào)）.

［2］GB 50496- 2009，大體積混凝土施工規(guī)范［S］.