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摘要:本文结合笔者多年的高层建筑监理实践,并以某高层建筑为例,分别从混凝土施工、“三线”、保温材料等方面就如何做好高层建筑施工阶段监理工作作了探讨,以期为相关人员提供借鉴。
正文:
现以某 33 层高层建筑为例,叙述对大体积混凝土施工、“三线”、A级保温材料节能工程的控制。
1 大体积混凝土的质量控制
为确保混凝土的浇筑质量、避免混凝土裂缝的产生,监理组要求施工单位编制详细的专项施工方案,并对专项施工方案认真审核,提出具体改进意见。
1.1 混凝土试配2010 年 6 月 0 日土方开挖基本完成。混凝土浇筑时间为7 月上旬,室外环境温度估计 22℃ 左右。查阅相关资料,当每立方米的混凝土水泥用量增加 10 kg,水泥水化热将使混凝土的温度相应提高 1℃。因此,为了控制混凝土升温、降低温度应力、减少产生温度裂缝的可能性,采用 f60 代替 f28 作为混凝土设计强度,将可使每立方米混凝土的水泥用量减少 40kg/m3~70 kg/m3,混凝土的升温相应减少 4℃~7℃。但是,设计单位依据本地区的实际情况及多年经验,认为没有必要利用后期强度。因此,现场监理组向施工方提出:为了减低水化热的产生,要用低水化热的水泥并且减少水泥用量,采用减水、缓凝、密实型的 JM-Ⅲ 及 RJ-8 外加剂、粉煤灰掺合料。其结果既能保证混凝土的强度等级、抗渗要求及高流动性、低水胶比(0.45),又能使水泥用量相应降低 60 kg/m3,相应地温升降低 6℃。施工单位提前两个月与商品混凝土公司多次协商进行混凝土的级配试验,除未采用低水化热水泥外,均采用了我们的意见。经试验,结果符合设计要求,同意按该级配施工。
1.2 浇筑方案(1)运输道路勘察。确定混凝土车运送线路,确保混凝土能连续安全运至工地现场。从商品混凝土公司至工地现场全程9km,30min就能到达工地现场,满足施工要求。
(2)工地现场自然条件勘察。为了保证混凝土浇筑的连续性,不留施工缝,决定采用 37M、47M 汽车泵各1 台(另有1台汽车泵随时备用)。确定泵车停放位置(东西各1台)、浇筑顺序及进度(商品混凝土公司具备3000m3/d 的供应能力)。现场调度根据施工浇筑进度,合理安排橄榄车数量及从搅拌站发料速度,保证混凝土的连续供应,以免因现场车辆过多、时间过长而引起坍落度损失。
(3)浇筑顺序。先浇筑电梯井基坑底板和集水井底板,然后从东西两侧向中间同时浇筑;期间电梯井墙板每隔 1h~2 h,按 500 mm 一层分层浇筑至底板,然后与底板同步浇筑,按東西方向合拢后同时向南浇筑。
(4)浇筑方法。混凝土采用“分段定点、一个坡度、斜向分层、薄层浇捣、循序渐进、一次到顶”的浇筑方法,以扩大散热面积、降低温升速度,混凝土浇筑坡度为 1:10。根据计算,混凝土的最大浇筑面积两台泵车约为 500 m2。根据规范要求,混凝土的浇筑厚度为每层 300 mm,则每层所需混凝土量约为150 m3。经混凝土公司确认,每台泵车的输送率 40m3/h 以上,所以两台泵车混凝土的浇筑方量在 80 m3/h 以上,因此每层浇筑的时间不会超过 2 h,完全满足规范要求,计划在 30 h 之内浇筑完毕(包括收头)。为了减少表面裂缝的形成,必须在初凝前进行二次振捣,并且在终凝前完成第二次抹压。
1.3 混凝土的测温方法及养护
( )查阅相关高层建筑施工资料。根据1979 年以来已施工的许多大体积混凝土结构的现场实测升温、降温数据资料,经过统计整理分析后得出:凡混凝土结构厚度在1.8 m以下,在计算最高温升值时,可以忽略水灰比、单位用水量、浇筑工艺及浇筑速度等次要因素的影响,而只考虑单位体积水泥用量及混凝土浇筑温度这两个主要影响因素。工程实践证明,其精确程度完全可以满足指导施工要求,其计算值与实测值相比误差较小。也就是说,凡混凝土结构厚度在 1.8 m 以下时,现场测温工作可以取消。但本工程还是按要求布置了 5 处测温管,前三天每天测得温度逐步升高,第四天开始测得温度逐步下降。根据记录,到第三天混凝土内部温度达到最大 66℃ 左右,混凝土表面温度为 42℃ 左右,温差为 24℃ 左右,满足大体积混凝土施工内外温差不超过25℃ 的规定。
(2)混凝土养护。大体积混凝土浇筑后,加强表面的保温、保湿养护,对防止混凝土表面裂缝具有重要作用。本工程属夏季施工,因此,待混凝土终凝后在其表面蓄存了约100 mm 深度的水,采取蓄水养护是一种较好的方法,在我国很多工程中采用并取得了良好的效果。因水的导热系数为 0.58 W/m·K,具有一定的隔热保温效果,这样可以延缓混凝土内部水化热的降温速率,缩小混凝土中心和表面的温差值,从而可控制混凝土的裂缝开展。本工程混凝土浇筑完毕后(经 3 d、7 d、28 d、60 d 分别进行观察,无裂缝产生)证明夏季施工蓄水养护效果明显。
2 垂直度、轴线、标高“三线”控制
精确合理布设和传递平面及高程网点,不但能在较大程度上使立面、平面的施工测量工作和建筑施工得以顺利进行,而且能保证达到建筑物所要求的测量精度和避免差错的出现。所以这是一个重要的监控点。
2.1 轴线的控制在高层建筑施工过程中,脚手架与施工层同步向上,导致从外围一些基准点无法引测。因此,在 ±0.00 结构复核轴线无误后,以地下室顶板楼面为基准,在最长纵横向预埋多块200 mm×200 mm 钢板,并在钢板上用红漆及钢锯条锯刻痕标示控制轴线或主轴线控制点。2层~11层施工时,以底层楼面为基准在每层楼面相应位置留设 200 mm×200 mm 方形孔洞。每次楼面测量放线时,用激光垂准仪将底层钢板控制点引测至该层楼面,再用经纬仪、钢卷尺进行轴线校正,放出各楼层轴线和细部尺寸线。11 层~22 层、22 层~33 层按同样方法进行测量放线。一般垂准仪的测量放线高度控制在 30 m 以内;因为超过30m误差增加,影响测量精度。
2.2 垂直度控制控制垂直度是保证高层建筑的质量基础,也是关键的环节之一。为了控制建筑物的垂直度,首先应根据大楼柱网及剪力墙布置情况,将已测定的平面轴线平移至剪力墙边线(模板线),同时再平移 200 mm 放出控制线(复测模板、二次结构及砌填充墙使用)。在立模加支撑时,采用吊线的方法测定墙板及柱的垂直度。在保证垂直度 100% 后,再加固支撑,搭设排架,布设楼面模板,浇筑混凝土。施工一定层数后,在外墙角以外适当位置架设经纬仪复测外墙垂直度,以便及时控制或调整总的垂直度。
2.3 标高线的控制在每层预控轴线的至少 4 个预留洞口进行标高的定位,同时辅以多层标高总和的复核,然后辅以水准仪抄平,复核此 4 个点是否在同一水平面上,以确保标高的准确性。在大楼四角、四周具备条件处设立层高、累计层高的复核点,每层向上都辅以该位置进行复核,防止累计误差过大,达到控制标高的目的。
3 A级外墙保温材料施工控制
本工程原设计外墙保温材料采用 25 mm 厚挤塑聚苯板,每楼层标高下设置防火隔离带(30 厚 XR 无机保温浆料,300高) 20 0 年 3 月 日已审图通过。施工控制要点:
(1)建筑节能工程开工前,项目监理机构认真审核施工单位报送的建筑节能专项施工方案和技术措施,提出审核意见。
(2)监理机构编制符合建筑节能工程特点的、具有针对性的建筑节能工程监理实施细则。
(3)审核施工单位报送的建筑节能项目所用的建筑节能材料、构配件及其质量证明材料是否合格、齐全,是否与设计要求相符,性能指标是否符合节能标准(产品的合格证、出厂检验报告、有效期内的型式检验报告),所用材料监理机构均留样复查。(4)依照监理合同约定及建筑节能标准的规定,对建筑节能材料、构配件实行进场检测的见证取样和审查复检报告。
(5)施工过程中严格控制界面层的平整度、保温层厚度、网格布的搭接长度及抗裂砂浆的平整度。
4结语:
通过以上主要控制措施,底板混凝土强度评定值为 41.5 MPa,抗渗试块 0.8 MPa 不渗透,总高垂直度偏差 22 mm,外墙保温钻芯取样厚度最低 36 mm,均达到设计及规范要求。主体结构被评为无锡市优质结构,并得到建设局相关部门的肯定。
参考文献:
[1] 方菁. 浅谈高层建筑结构转换层的监理控制——以现代国度综合楼工程为例[J]. 价值工程. 2010(36)
[2] 杨翊华. 外墙外保温节能工程施工现场监理控制要点及关键问题探讨[J]. 城市道桥与防洪. 2010(06)
[3] 郎晓波. 浅谈高层建筑施工要点[J]. 科技致富向导. 2010(30)
[4] 黎怀剑. 大体积混凝土施工技术在高层建筑底板基础工程中的应用[J]. 广东建材. 2009(06)
[5] 罗瑞忠. 某高层建筑基础底板大体积混凝土施工监理[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2009(09)
正文:
现以某 33 层高层建筑为例,叙述对大体积混凝土施工、“三线”、A级保温材料节能工程的控制。
1 大体积混凝土的质量控制
为确保混凝土的浇筑质量、避免混凝土裂缝的产生,监理组要求施工单位编制详细的专项施工方案,并对专项施工方案认真审核,提出具体改进意见。
1.1 混凝土试配2010 年 6 月 0 日土方开挖基本完成。混凝土浇筑时间为7 月上旬,室外环境温度估计 22℃ 左右。查阅相关资料,当每立方米的混凝土水泥用量增加 10 kg,水泥水化热将使混凝土的温度相应提高 1℃。因此,为了控制混凝土升温、降低温度应力、减少产生温度裂缝的可能性,采用 f60 代替 f28 作为混凝土设计强度,将可使每立方米混凝土的水泥用量减少 40kg/m3~70 kg/m3,混凝土的升温相应减少 4℃~7℃。但是,设计单位依据本地区的实际情况及多年经验,认为没有必要利用后期强度。因此,现场监理组向施工方提出:为了减低水化热的产生,要用低水化热的水泥并且减少水泥用量,采用减水、缓凝、密实型的 JM-Ⅲ 及 RJ-8 外加剂、粉煤灰掺合料。其结果既能保证混凝土的强度等级、抗渗要求及高流动性、低水胶比(0.45),又能使水泥用量相应降低 60 kg/m3,相应地温升降低 6℃。施工单位提前两个月与商品混凝土公司多次协商进行混凝土的级配试验,除未采用低水化热水泥外,均采用了我们的意见。经试验,结果符合设计要求,同意按该级配施工。
1.2 浇筑方案(1)运输道路勘察。确定混凝土车运送线路,确保混凝土能连续安全运至工地现场。从商品混凝土公司至工地现场全程9km,30min就能到达工地现场,满足施工要求。
(2)工地现场自然条件勘察。为了保证混凝土浇筑的连续性,不留施工缝,决定采用 37M、47M 汽车泵各1 台(另有1台汽车泵随时备用)。确定泵车停放位置(东西各1台)、浇筑顺序及进度(商品混凝土公司具备3000m3/d 的供应能力)。现场调度根据施工浇筑进度,合理安排橄榄车数量及从搅拌站发料速度,保证混凝土的连续供应,以免因现场车辆过多、时间过长而引起坍落度损失。
(3)浇筑顺序。先浇筑电梯井基坑底板和集水井底板,然后从东西两侧向中间同时浇筑;期间电梯井墙板每隔 1h~2 h,按 500 mm 一层分层浇筑至底板,然后与底板同步浇筑,按東西方向合拢后同时向南浇筑。
(4)浇筑方法。混凝土采用“分段定点、一个坡度、斜向分层、薄层浇捣、循序渐进、一次到顶”的浇筑方法,以扩大散热面积、降低温升速度,混凝土浇筑坡度为 1:10。根据计算,混凝土的最大浇筑面积两台泵车约为 500 m2。根据规范要求,混凝土的浇筑厚度为每层 300 mm,则每层所需混凝土量约为150 m3。经混凝土公司确认,每台泵车的输送率 40m3/h 以上,所以两台泵车混凝土的浇筑方量在 80 m3/h 以上,因此每层浇筑的时间不会超过 2 h,完全满足规范要求,计划在 30 h 之内浇筑完毕(包括收头)。为了减少表面裂缝的形成,必须在初凝前进行二次振捣,并且在终凝前完成第二次抹压。
1.3 混凝土的测温方法及养护
( )查阅相关高层建筑施工资料。根据1979 年以来已施工的许多大体积混凝土结构的现场实测升温、降温数据资料,经过统计整理分析后得出:凡混凝土结构厚度在1.8 m以下,在计算最高温升值时,可以忽略水灰比、单位用水量、浇筑工艺及浇筑速度等次要因素的影响,而只考虑单位体积水泥用量及混凝土浇筑温度这两个主要影响因素。工程实践证明,其精确程度完全可以满足指导施工要求,其计算值与实测值相比误差较小。也就是说,凡混凝土结构厚度在 1.8 m 以下时,现场测温工作可以取消。但本工程还是按要求布置了 5 处测温管,前三天每天测得温度逐步升高,第四天开始测得温度逐步下降。根据记录,到第三天混凝土内部温度达到最大 66℃ 左右,混凝土表面温度为 42℃ 左右,温差为 24℃ 左右,满足大体积混凝土施工内外温差不超过25℃ 的规定。
(2)混凝土养护。大体积混凝土浇筑后,加强表面的保温、保湿养护,对防止混凝土表面裂缝具有重要作用。本工程属夏季施工,因此,待混凝土终凝后在其表面蓄存了约100 mm 深度的水,采取蓄水养护是一种较好的方法,在我国很多工程中采用并取得了良好的效果。因水的导热系数为 0.58 W/m·K,具有一定的隔热保温效果,这样可以延缓混凝土内部水化热的降温速率,缩小混凝土中心和表面的温差值,从而可控制混凝土的裂缝开展。本工程混凝土浇筑完毕后(经 3 d、7 d、28 d、60 d 分别进行观察,无裂缝产生)证明夏季施工蓄水养护效果明显。
2 垂直度、轴线、标高“三线”控制
精确合理布设和传递平面及高程网点,不但能在较大程度上使立面、平面的施工测量工作和建筑施工得以顺利进行,而且能保证达到建筑物所要求的测量精度和避免差错的出现。所以这是一个重要的监控点。
2.1 轴线的控制在高层建筑施工过程中,脚手架与施工层同步向上,导致从外围一些基准点无法引测。因此,在 ±0.00 结构复核轴线无误后,以地下室顶板楼面为基准,在最长纵横向预埋多块200 mm×200 mm 钢板,并在钢板上用红漆及钢锯条锯刻痕标示控制轴线或主轴线控制点。2层~11层施工时,以底层楼面为基准在每层楼面相应位置留设 200 mm×200 mm 方形孔洞。每次楼面测量放线时,用激光垂准仪将底层钢板控制点引测至该层楼面,再用经纬仪、钢卷尺进行轴线校正,放出各楼层轴线和细部尺寸线。11 层~22 层、22 层~33 层按同样方法进行测量放线。一般垂准仪的测量放线高度控制在 30 m 以内;因为超过30m误差增加,影响测量精度。
2.2 垂直度控制控制垂直度是保证高层建筑的质量基础,也是关键的环节之一。为了控制建筑物的垂直度,首先应根据大楼柱网及剪力墙布置情况,将已测定的平面轴线平移至剪力墙边线(模板线),同时再平移 200 mm 放出控制线(复测模板、二次结构及砌填充墙使用)。在立模加支撑时,采用吊线的方法测定墙板及柱的垂直度。在保证垂直度 100% 后,再加固支撑,搭设排架,布设楼面模板,浇筑混凝土。施工一定层数后,在外墙角以外适当位置架设经纬仪复测外墙垂直度,以便及时控制或调整总的垂直度。
2.3 标高线的控制在每层预控轴线的至少 4 个预留洞口进行标高的定位,同时辅以多层标高总和的复核,然后辅以水准仪抄平,复核此 4 个点是否在同一水平面上,以确保标高的准确性。在大楼四角、四周具备条件处设立层高、累计层高的复核点,每层向上都辅以该位置进行复核,防止累计误差过大,达到控制标高的目的。
3 A级外墙保温材料施工控制
本工程原设计外墙保温材料采用 25 mm 厚挤塑聚苯板,每楼层标高下设置防火隔离带(30 厚 XR 无机保温浆料,300高) 20 0 年 3 月 日已审图通过。施工控制要点:
(1)建筑节能工程开工前,项目监理机构认真审核施工单位报送的建筑节能专项施工方案和技术措施,提出审核意见。
(2)监理机构编制符合建筑节能工程特点的、具有针对性的建筑节能工程监理实施细则。
(3)审核施工单位报送的建筑节能项目所用的建筑节能材料、构配件及其质量证明材料是否合格、齐全,是否与设计要求相符,性能指标是否符合节能标准(产品的合格证、出厂检验报告、有效期内的型式检验报告),所用材料监理机构均留样复查。(4)依照监理合同约定及建筑节能标准的规定,对建筑节能材料、构配件实行进场检测的见证取样和审查复检报告。
(5)施工过程中严格控制界面层的平整度、保温层厚度、网格布的搭接长度及抗裂砂浆的平整度。
4结语:
通过以上主要控制措施,底板混凝土强度评定值为 41.5 MPa,抗渗试块 0.8 MPa 不渗透,总高垂直度偏差 22 mm,外墙保温钻芯取样厚度最低 36 mm,均达到设计及规范要求。主体结构被评为无锡市优质结构,并得到建设局相关部门的肯定。
参考文献:
[1] 方菁. 浅谈高层建筑结构转换层的监理控制——以现代国度综合楼工程为例[J]. 价值工程. 2010(36)
[2] 杨翊华. 外墙外保温节能工程施工现场监理控制要点及关键问题探讨[J]. 城市道桥与防洪. 2010(06)
[3] 郎晓波. 浅谈高层建筑施工要点[J]. 科技致富向导. 2010(30)
[4] 黎怀剑. 大体积混凝土施工技术在高层建筑底板基础工程中的应用[J]. 广东建材. 2009(06)
[5] 罗瑞忠. 某高层建筑基础底板大体积混凝土施工监理[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2009(09)