高层建筑框架结构施工质量控制分析

发表时间:2020/6/11   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:李韶伟
[导读] 摘要:随着城市化进程加快,高层建筑不断涌现出来,建筑垂直形式与布局愈发复杂,对于框架结构质量提出了更高要求。
        珠海市平沙房地产开发公司  广东珠海  519000
        摘要:随着城市化进程加快,高层建筑不断涌现出来,建筑垂直形式与布局愈发复杂,对于框架结构质量提出了更高要求。基于此,本文主要从高层建筑框架结构施工质量现状切入,分析施工中存在钢筋结构与混凝土施工问题,并以某高层住宅楼项目为例,探究实际工程中高层框架结构施工质量控制措施,以期为其施工质量控制提供参考。
        关键词:高层建筑;框架结构;施工质量;控制
        前言
        随着社会经济迅猛发展,人口基数随之增加,提高了对住房的需求,我国大力兴建高层结构。而在高层建筑中,框架结构运用较多,成为其中关键部分。高层建筑结构发展下,更多与施工相关问题也逐渐出现,建筑施工是结构从无到有的阶段,是从构件转变成完整结构体系的过程,也是逐层叠加的过程,其间,结构刚度、材料性质等均会对其施工质量造成影响,应当对此加以重视,以提高工程安全性。
        一、高层建筑框架结构施工质量现状
        高层建筑具有较大自重,为加强其稳定性,则需要做好地基处理,通常桩基长度需超过整体建筑1/15的高度,高层建筑越高,则其建筑材料处置运输量越大,施工机械要求越高。并且,施工中存在较多高空作业,更是加大了人员施工风险。因此,在施工中易出现以下问题:
        1.梁柱节点问题
        梁柱节点施工作为高层建筑中的重点,具体问题如下:(1)梁柱节点十分复杂,钢筋密集分布,人员经常需要进行高空作业,更是加大了施工难度,尤其是高层结构中间柱子上,钢筋纵横交错,难以有效箍筋绑扎,易出现绑扎不牢固问题(见图1)。而在整体沉梁时节点下部位置则难以绑扎箍筋,导致节点出现不放或少放柱箍筋情况,为整体建筑工程留下了安全隐患[1]。(2)施工中部分人员明确难以有效绑扎内箍筋,则利用开口箍筋合拼方式,以达到箍筋要求。但是,整个节点均采取开口箍筋并不符合规范要求,而应用原位绑扎箍筋,先安装梁底模,直接在梁底模绑扎梁筋,进行侧模板安装,则会存在一定缺陷。如只能安装梁底模,无法安装侧模板,导致整体模板系统不稳定,发生倒塌情况;绑扎钢筋与支模交叉作业次数较多,对于组织管理有所影响,存在严重窝工问题,降低了施工效率;(3)纵横梁节点吊筋不准。集中荷载作用在梁截面高度中,抵抗重建能力则有所削弱,需设置吊筋,而施工方对此往往不重视,导致吊筋制作形状正确,但角度、长度等与要求不符,无法通过吊筋将次梁荷载有效传递到主梁受压区,进而导致主梁下部混凝土裂缝。
       
        图1  箍筋绑扎不牢固
        2.混凝土问题
        在框架结构施工中,将会应用大量混凝土,需正确解决混凝土问题。框架结构应用水泥时,由于水泥具有较大水化热情况,无法实现高效混凝土热传导,短时间内其内部将会积蓄众多热量,如若此热量无法消散,则会在外部环境骤变情况下,产生结构裂缝。并且,混凝土表面在收缩过程中会出现变形,内部受到应力制约,无法实现拉伸,导致墙体裂缝出现,无法保障框架结构质量。而混凝土还存在热胀冷缩现象,高层建筑施工时间通常在夏季,温度较高,天气变化布丁,混凝土内部也会随之发生温度变化,出现热胀冷缩,造成混凝土裂缝[2]。同时,混凝土强度也是其中重点,其强度设计必须超过梁板强度,随着建筑高度不断增加,两者之间强度差也会逐渐增大。混凝土框架在浇筑过程中,可能会发生烂根、麻面等问题,通常是由于网内钢筋阻拦造成粗细料分离,或是底部模板并未堵缝,流失部分混凝土。
        二、工程概况
        某高层住宅楼地处于四川,总建筑高度是116.45m,共有40层,是钢筋混凝土框架结构,首层层高是3.75m,其余均是2.89m。地上面积是12435.24㎡,地下面积是1548.25㎡。建筑设计中,设计抗震防裂强度是7度,结构抗震等级是3级,主体结构年限50年,Ⅰ级屋面防水,地下室防水Ⅱ级,2层及以上为住宅,1层为商业营业网点及物业管理用房。
        三、高层建筑框架结构施工质量控制措施
        1.做好部门协调工作
        高层框架结构施工重点在于施工团队的质量,只有拥有高素质施工人才,打造专业施工队伍,把握每一个步骤与环节的技术要点,方可真正做好质量控制工作。因此,工程在施工阶段,需做好准备工作,包括人员职能、建材采购、制定施工规划等。设计阶段建筑企业需组织设计部门审核现场施工环境,明确地质地貌特点,这对于高层建筑而言十分重要,尽可能在设计中预测可能发生的施工质量问题,进而制定控制措施,采取相应方法对此加以补救[3]。施工招标阶段则签订相应协议,以免施工中发生争端与纠纷,在合同条款中明确双方责任,确定材料规格、质量及数量等。而在正式动工之前,还需要划分各部门责任,保证每个任务均落实到相应责任人头上,技术人员与施工人员就图纸及方案进行论证,将质量通病扼杀在萌芽之中,排除不必要风险。通过此协调各部门的方式,共同做好高层框架结构施工工作。
        2.控制材料质量
        好的施工团队如若没有高质量施工材料,同样无法提高高层框架结构施工质量,对于后续施工将会造成严重影响。而部分工程在采购材料时,通常会发生托关系吃回扣问题,部分人员仅能看到采购材料的利益,忽视了劣质材料的后果。只有做好材料把关,方能做好工程质量控制。因此,工程中在采购材料时,选择专业人员,严格根据合同及设计要求采购相应规格的钢筋、水泥等材料,并在进场之前对其进行抽检,保证每一材料均符合施工要求,如若与要求不符,则将材料退给供应商,禁止不合格材料进场。通过严格检查的方式,实现材料质量控制。
        3.把控施工关键点
        (1)控制梁柱节点质量
        在《混凝土结构设计规范》中指出,框架节点核心区内箍筋数量应当与柱端加密区配箍量相匹配,有效将柱子承载力提高,以免主筋受到剪切弯曲。而在施工中,为避免人员不放或少放箍筋,或发生绑扎箍筋不牢固情况,本次工程中,施工时依据要求制作钢筋笼,将纵向钢筋套入柱,焊接或绑扎牢固,再放梁钢筋,以提高构件抗裂性。而在钢筋梁内搭接中,搭接接头部位沿着梁顶与节点外侧布置,保证其长度超过1.5LaE,伸入梁内柱外侧纵向钢筋斜面积需超过所有纵向钢筋面积65%。柱有两层配筋,则在下部搭接位置末端进行105mm延伸,向外弯折1d,从而让上部钢筋能够借助此弯折位置对齐下部柱纵筋轴线。柱顶大街部分,则基本是直线段,接头面积为100%,且处于高应力区,下伸搭接长度则为1.7LaE,到柱顶后向节点内弯折,将多余部分切断,水平投影长度在12d范围内[4]。同时,顶层端节点钢筋搭接选择梁内搭接方法,而屋面与柱会计梁宽差异较大,则选择柱顶搭接法,但是,搭接过程中,需同时浇筑水平与竖向构件。
        (2)控制混凝土质量
        在混凝土质量控制中,本次工程主要采取以下方法:一是选定配合比。开工之前根据设计要求配置强度不同的混凝土,在正式投入施工前,通过实验室级配实验的方式,选择最佳配合比。但是,现场施工由于环境、温度等均与实验室有所差异,故在实际施工中,还需要以实验室配比为基础,适当调整混合料含泥量、含水量等,做好质量控制;二是混凝土浇筑。为避免工程中发生烂根情况,在上次浇筑后使用相同规格方框,将其表面浇平,继续从支模开始保证框架密实性。冬季施工对混凝土浇筑温度严格控制,其出罐温度如若小于14℃,或是入模温度低于5℃,则立即停止浇筑。另外,还需要测量昼夜最高及最低温度,保证浇筑混凝土时其温度可满足设计要求;三是混凝土养护。工程中应用泵送混凝土方法,可在缩短工期的同时,改善混凝土性能。部分工程尽管使用合理配比,但仍然出现强度不足问题,主要是由于为节省工期,并未对混凝土进行充足养护。因此,工程中对此方面需严格要求,保证混凝土养护超过14d;四是控制混凝土裂缝。在不同环境下,混凝土裂缝宽度标准不同,但最大不能大于0.4mm。而在混凝土裂缝控制中,通常是以预防为主,其存在闭合、愈合、稳定与不稳定几类,是工程中不可避免的问题。因此,为了避免出现此种问题,工程需选择良好信誉的供应商,对混凝土质量严格检查,控制存储混凝土温度,以减少裂缝产生。
        4.加强监督管理
        高程框架结构施工量较大,且程序较为复杂,通过各部门协调合作的方式进行施工,每个建设者均需要根据要求做好质量管理。因此,在工程中还应当加强施工监督,严格按照施工方案中的设备机器、零件摆放位置,各部门人员职责,包含安全生产责任、惩罚与奖励标准,工程规范要求等,抓好工程分部分项工程质量,做好验收工作。通过严格监督可及时发现主体施工中存在的问题,为施工安全提供保障。工程中可以班组形式划分施工人员,做好施工前技术交底工作,为施工人员重点讲述工程重点,监理人员则通过巡视、旁站等方式,监督施工人员是否根据要求施工,如若出现差错,则施工人员与小组长均需承担相应责任。
        四、总结
        综上所述,高层建筑框架结构较为复杂,施工中易受到多种因素影响,出现质量问题,需对此加以控制。因此,工程应当依据实际情况,通过做好部门协调工作、控制材料质量、把控施工关键点及加强监督管理的方式,加强对工程的动态管理,避免出现钢筋与混凝土结构施工质量较差的情况,对后续整体工程造成影响,从而达到最佳质量效果。
        参考文献:
        [1]罗虓健.高层建筑主体结构的关键施工技术和质量控制[J].建材与装饰,2020(08):1-2.
        [2]张吴笛,张文婧.高层建筑主体结构施工及质量控制[J].智能城市,2020,6(02):101-102.
        [3]代跃强,管基海,胡世飞,裴兆东,马伟伟.某超高层建筑黏滞阻尼墙与外框钢结构同步安装关键技术[J].施工技术,2019,48(20):26-29.
        [4]周剑萍.地震激励下高层建筑主次结构间桁架节点的力学性能分析[J].地震工程学报,2019,41(05):1186-1192.
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