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关键词:高层建筑转换层多塔框支柱刚度位移
前言
随着城市的发展,人们生活水平的不断提高,人们对于工作、生活及文娱活动场所要求的不断提高,城市建筑不断朝体型复杂、功能多样的综合性方向发展,因而相应的结构型式也复杂多样。尤其在城市主干道两侧,已大量兴建集吃、住、办公、购物停车为一体的带转换层多功能综合性高层建筑,并已成为现代高层建筑发展的一大趋势。
1工程实例简介
本项目位于广东省韶关市,由一层地下室,两层裙楼及B1、B2、B3三塔楼组成,地面总层数17层,总高度54.5m;首层和二层为框支柱网商场,三至十七层为三塔楼剪力墙结构,地下室为地下车库。建筑物抗震设防烈度为6度,二层顶设梁式转换构件,结构嵌固端初设为地下室顶板。
2结构方案分析
根据建筑平面布置,各层建筑功能划分,房屋高度及抗震设防烈度等要求,本工程首层、二层采用框支柱及部分落地剪力墙结构,二层顶设转换层,三层以上住宅采用剪力墙结构,墙厚200~250mm。
根据建筑要求,地下室层高5000mm,首层4500mm,二层4800mm,其余各层层高均为3000mm,由于首层、二层层高较高,转换层要抽疏了部分下部抗侧力构件,为使上下层结构抗侧力刚度不发生过大突变,使结构底部不出现薄弱层,因此初定将底部落地剪力墙墙厚取为400mm厚,框支柱截面也适当加大。剪力墙底部加强区为基础面至五层楼面。
结构嵌固端初设为地下室顶板,顶板厚初取180mm。地下室及首层、二层裙楼不设伸缩缝,计算中考虑地下室顶板温度应力,采取设后浇带、板面钢筋通长及设置抗温差预应力钢筋等方式加强楼板;三层以上设伸缩缝,分为三塔楼结构。
本工程塔楼部分平面连接薄弱,应选一塔楼平面如下图:
按结构初始方案,楼、电梯间部位,仅2.5m宽,楼板连接明显不满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)3.4.3条楼板局部不连续、凹凸不规则的原则,为了避免结构出现过多不规则类型而超限,在楼梯间两侧各加了A、B两块楼板,但并不计入建筑使用面积。
参照《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)本工程抗震等级如下表:
裙楼部分超长防裂措施:本工程裙楼不分全长88m,不设伸缩缝,超规范限制值,结合本工程实际情况采取如下防裂措施:
设置后浇带,把结构分成若干子块,减少收缩应力。
建议添加外加剂如聚丙烯纤维。
优化混凝土水灰比,使用高性能混凝土。
楼板结构计算时考虑温度应力,板面筋通长,增设抗温差预应力钢筋等措施。
根据建筑单元划分和结构平面规则性要求,转换层以上设置两条变形缝将结构划分为三个独立单元,缝宽200mm。
3 计算结果分析
3.1整体计算软件:
3.11采用中国建筑科学研究院PKPM工程部的结构空间有限元分析与设计软件SATWE,该软件的简化理论采用空间杆单元模拟梁柱,用壳单元基础上凝聚而成的墙元模拟剪力墙,本工程以该软件计算结果为设计基本依据。
3.12采用PKPM中的复杂多、高层建筑分析软件(广义协调墙元模型)PMSAP,该软件从力学上看是一个线弹性组合结构有限元分析程式,本工程以该软件计算结果为补充计算及验算依据。
3.2整体计算参数选取:
3.21抗震设防烈度6度,基本风压0.3Kpa。
3.22结构嵌固端选为地下室顶板。
3.23框架梁弯矩调幅系数0.85,梁扭矩折减系数0.4.
3.24考虑偶然偏心及双向地震作用。
4计算结果分析比较
4.1上下层刚度比较:
地下室层侧向刚度与首层侧向刚度比较,地下室层剪切刚度:Ex1=2.14x108(KN/m),Ey1=1.47x108(KN/m);首层剪切刚度:Ex2=6.27x107(KN/m),Ey2=7.04x107(KN/m)
地下室层与首层X、Y向剪切刚度比:γx= Ex1/ Ex2=3.4γy= Ey1/ Ey2=2.08。
地下室层与首层剪切刚度比满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)第5.3.7条,高层建筑结构整体计算中,当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2。
转换层上下层剪切刚度比较,转换层上层剪切刚度:Ex1=6.14x107(KN/m),Ey1=7.9x107(KN/m);转换层剪切刚度:Ex2=6.19x107(KN/m),Ey2=6.99x107(KN/m) ,转换层与上一层X、Y向剪切刚度比:γex= Ex2/ Ex1=1.008γey= Ey2/ Ey1=0.88。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010附录E规定γe宜接近于1,抗震设计时γe不应小于0.5,所以转换层上下层等效剪切刚度比满足规范要求。
4.2相邻两层楼层抗侧力结构的层间受剪承载力比值,转换层与转换层上层比值为
X向:5.15;Y向:3.40.已满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)第3.5.3条,楼层抗侧力受剪承载力不宜小于其相邻上一层受剪承载力的80%,不应小于其相邻上一层受剪承载力的65%的要求。
4.3分塔周期比及剪重比的验算:
由于整体计算时,SATWE软件并不能准确计算每个塔楼的周期比及剪重比,软件输出结果并不能对每个塔楼进行准确的分析比较。因此,必须将三个塔楼分开为三个模型单独计算周期比及剪重比。计算结果,三塔楼周期比均小于0.85,剪重比均大于0.8%,满足《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.4.5条,第4.3.12条有关周期比及剪重比的要求,
4.4考虑偶然偏心及双向地震作用下,最大层间位移角及扭转位移比:
考虑本工程平面及竖向均比较复杂,计算时考虑了偶然偏心及双向地震作用的影响,计算结果显示,在Y+偶然偏心地震作用规定水平力作用下最大层间位移角在第二塔的第9层,最大层间位移角为1/2086,其相对应的扭转位移比为1.18,说明本结构位移角偏小,结构刚度比较大,转换层以上层剪力墙轴压比已比较大,部分墙肢已超过规范限值,故不再做调整,;最大扭转位移比是在X-偶然偏心地震作用规定水平力作用下,第一塔的第5层,扭转位移比为1.30,其相对应的层间位移角为1/3643,按《广东省高层建筑结构的补充规定》本工程属Ⅰ类扭转不规则。结构位移曲线如下图,曲线较光滑,曲率变化符合剪力墙结构的一般规律。
4.5主要计算结果分析及结构规则性判定:
1).根据上述计算结果分析,本工程结构刚度适中,侧移曲线连续光滑,各项限值满足规范、规程要求,住宅层砼用量及层重度指标合理,满足安全适用、经济合理要求。
2).三层上下结构的侧向刚度比适当,满足规范规定的各项指标。
3).两种软件分析比较,整体内力及位移计算结果相差不大,均能满足规范要求。
4).经计算,本工程剪力墙、柱的轴压比满足规范、规程要求,同时高厚比较大的墙肢,经按(JGJ3-2002)附录D公式验算,墙肢稳定满足要求。
5).建筑的刚重比满足计算整体稳定计算要求,可不考虑重力二阶效应的影响。
6).本工程的不规则情况a、各塔楼考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2,小于1.5;属于Ⅰ类扭转不规则;b、属框支转换结构。
5 结束语
由前面分析可知,带转换层高层建筑由于竖向布置及刚度变化,在地震作用下受力复杂,归纳总结,结构设计基本原则有如下三条:
5.1减少转换,布置转换层上下主体的竖向结构时,应注意使尽可能多的上部竖向结构能向下落地,连续贯通。
5.2传力直接,布置转换层上下主体竖向结构时,注意尽量使水平转换结构传力直接,尽量避免多重复杂转换。
关键词:实例分析;高层建筑;钢筋;施工技术
中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:
高层结构中梁、板、柱、剪力墙钢筋安装位置正确与否直接影响到结构受力情况,除必须遵守施工规定外,加强设计图纸会审工作显得尤为重要,使一些钢筋绑扎问题解决在施工之前,以确保钢筋不偏位。
1 工程概况
某建筑结构类型为框架剪力墙结构,基础形式人工挖孔灌注桩,地下2层,地上30层,包括群楼5层,建筑面积16353平方米,本工程的钢筋分项是难点之一,特别是转换层施工,梁截面达1200mm×850mm,钢筋用量大、梁柱结点位置钢筋非常密集,而且结构也比较复杂。
2 常见钢筋工程质量问题
2.1 柱子纵向钢筋偏位。钢筋混凝土框架基础插筋和楼层柱子纵筋外伸常发生偏位情况,严重者影响结构受力性能。因此,在施工中必须及时进行纠偏处理。
2.1.1 原因分析:①模板固定不牢,在施工过程中时有碰撞柱模的情况,致使柱子总筋与模板相对位置发生错动;②因箍筋制作误差比较大,内包尺寸不符合要求,造成柱纵筋偏位,甚至整个柱子钢筋骨架发生扭曲现象;③不重视混凝土保护层的作用,如垫块强度低被挤碎,垫块设置不均匀,数量少,垫块厚度不一致及与纵筋绑扎不牢等问题影响纵筋偏位。④施工人员随意摇动、踩踏、攀登已绑扎成型的钢筋骨架,使绑扎点松驰,纵筋偏位;⑤浇筑混凝土时,振动棒极易触动箍筋挤歪而偏位;⑥梁柱节点内钢筋较密,柱筋往往被梁筋挤歪而偏位;⑦施工中,有时将基础柱插筋连同底层柱筋一并绑扎安装,结果因钢筋过长,上部又缺小箍筋约束,整个骨架刚度差而晃动,造成偏位。
2.1.2 预防措施①设计时,应合理协调梁、柱、墙间相互尺寸关系。如柱墙比梁边宽50至100mm,即以大包小,避免上下等宽情况的发生;②按设计图要求将柱墙断面尺寸线标在各层楼面上,然后把柱墙从下层伸上来的纵筋用两个箍筋或定位水平筋或定位水筋分别在本层楼面标高及以上500mm处用柱箍点焊固定;③基础部分插筋应为短筋插接,逐层接筋,并应用使其插筋骨架不变形的定位箍筋点焊固定;④按设计要求正确制作箍筋,与柱子纵筋绑扎必须牢固,绑点不得遗漏;⑤柱墙钢筋骨架侧面与模板间必须用埋入混凝土垫块中铁丝与纵筋绑扎牢固,所有垫块厚度应一致,并为纵向钢筋的保护层厚度;⑥在梁柱交接处应用两个箍筋与柱纵向钢筋点焊固定,同时绑扎上部钢筋。
2.2 框架节点核心部位柱箍筋遗漏。框架节点是框架结构的重要部位,但节点的梁柱钢筋交叉集中,使该部位柱箍筋绑扎困难。困此遗漏绑扎箍筋的现场经常发生。
2.2.1 原因分析:因设计单位一般对框架节点柱梁钢筋排列顺序、柱箍筋绑扎等问题都不作细部设计,致使节点钢筋拥挤情况相当普遍,造成核心部位绑扎钢筋困难的局面,因此存在遗漏柱箍筋的现象。
2.2.2 预防措施:①施工前,应按照设计图纸并结合工程实际情况合理确定框架节点钢筋绑扎顺序;②框架纵横梁底模支撑完成后,即可放置梁下部钢筋。若横梁比纵梁高,先将横梁下部钢筋套上箍筋置于横梁底模上,并将纵梁下部钢筋也套上箍筋放在各自相应的梁的底模上。再把符合设计要求的柱箍筋— 一套入节点部位的柱子纵向钢筋绑扎。然后,先后将横纵梁上部纵筋分别穿入各自箍筋内,最后,将各梁箍筋按设计间距拉开绑扎固定。若纵梁断面高度答应模梁,侧应将上述横纵梁钢筋先后穿入顺序改变,即“先纵后横”。③当柱梁节点处梁的高度较高或实际操作中个别部位确实存在绑扎点柱箍困难的情况,则可将此部分柱箍做成两个相同的两端带135度弯钩的L 型箍从柱子侧向插入,钩入四角柱筋,或采用两相同的开口半箍,套入后用电焊焊牢箍筋的接头。
2.3 同一连接区段内接头过多。在绑扎或安装钢筋骨架时发现同一连接区段内(对于绑扎接头,在任一接头中心至规定搭接长度的1.3倍区段内,所存在的接头都认为是没有错开,即位于同一连接区段内)内受力钢筋接头过多,有接头的钢筋截面面积占总截面面积的百分率超出规范规定的数值。
2.3.1 原因分析:①钢筋配料时疏忽大意,没有认真安排原材料下料长度的合理搭配;②忽略了某些构件不允许采用绑扎接头的规定;③错误取用有接头的钢筋截面面积占总截面面积的百分率数值;④分不清钢筋位于受拉区还是受压区。
2.3.2 防治措施:①配料时按下料单钢筋编号再划出几个分号,注明哪个分号搭配,对于同一组搭配而安装方法不同的(同一组搭配二各分号是一顺一倒安装的)。要加文字说明;②记住轴心受拉的小偏心受拉杆件中的受力钢筋接头均应焊接,不得采用绑扎;③若分不清钢筋是所处部位是受拉区或受压区时,接头位置均按受拉区的规定处理。
2.4 梁箍筋弯钩与纵筋相碰。这通常是在梁的支座处,箍筋弯钩与纵向钢筋抵触。
2.4.1 原因分析:梁箍筋弯钩应放在受压区,从受力角度看,是合理的,而且总构造角度看也合理。但是,在特殊情况下,例如在练习梁支座处,受压区在截面下部,要是箍筋弯位于下面,有可能被钢筋压开,在这种情况下,只好将箍筋弯钩放在受拉区,这样做法不合理,但为了加强钢筋骨架的牢固程度,习惯上也只好这样对待。此外,实践中还会出现另一种矛盾:在目前的高层建筑中,采用框架或框剪结构形式的工程中,大多数是需要抗震设计的,因此箍筋弯钩应采用135度,而且平直部分长度又较其他种类型的弯钩张,故箍筋弯钩与梁上部二排钢筋必然相抵触。
2.4.2 防治措施:绑扎钢筋前应先规划箍筋弯钩位置(放在梁的上部或下部),如果梁上部仅有一层钢筋,箍筋弯钩均与纵向钢筋便不抵触,为了避免箍筋接头被压开口,弯钩可放在梁上部(构件受拉区)但应特别绑牢,必要时用电焊,对于两层或多层纵向钢筋的,则应将弯钩放在梁下部。
2.5 四肢箍筋宽度不准。配有四肢箍筋作为复合箍筋的梁的钢筋骨架,绑扎好安装入模时,发现宽度不合适模板要求,混凝土保护层过大或过小,严重的导致骨架无法放入模内。
2.5.1 原因分析:①在骨架绑扎前未按应有的规定将箍筋总宽度进行定位或定位不准;②已考虑到将箍筋总宽度定位,但在操作时不注意,使二个箍筋往里或往外串动。
2.5.2 防治措施:①绑扎骨架时,先绑扎几对箍筋,使四肢箍筋宽度保持符合图纸要求尺寸,再穿纵向钢筋并绑扎其他箍筋;②按梁的截面宽度确定一种双肢箍筋(即截面宽度减去两混凝土保护层厚度),绑扎时沿骨架长度放几个这种箍筋定位;③在骨架绑扎过程中,要随时检查四肢箍宽度的准确性,发现偏差及时纠正。
3 结束语
在本工程施工过程中出现的这些质量通病,主要是施工管理人员对质量意识淡薄,对以往工程出现的质量问题没有进行总结分析,在今后的工程实践中未引起足够的重视,总结经验教训。我相信以上问题的发生是可以克服和避免,只要我们能切实提高质量意识,加强质量管理力度,提高施工人员的业务不平,做到精心施工,管理到位,这些质量问题就会自然消除。
参考文献:
[1] 王世兰 高层建筑钢筋工程施工中应注意的几个问题[J].工程施工;2011,(3).
【关键词】高层建筑;转换层;结构;施工技术
转换层是高层建筑结构的重要部分,其施工流程与一般楼层的相差不大,但各分部工程,即模板支撑、钢筋工程、混凝土工程的施工技术要求很高,只有科学分析、充分准备、严格要求、认真实施,才能保证转换层的施工质量。
1. 施工技术控制要点
转换层大梁的模板支撑方式,一般采用“分层叠合浇筑法”、“钢桁架法”、“荷载分层传递法”。“分层叠合浇筑法”是将转换大梁分两次浇筑迭合成型,即利用第一次浇筑成型的梁支承第二次浇筑梁板自重及施工荷载,第一次浇筑混凝土达到设计强度后方可进行上层混凝土的施工,且需在第一次浇筑混凝土施工缝以下配置负弯矩钢筋和箍筋,并在施工缝位置设置抗剪钢筋,该方法的优点是模板支撑体系比较简单,缺点是工期相对较长、增加钢筋用量及钢筋的密集度、施工缝处理困难、施工缝以上钢筋污染较严重。“钢桁架法”是利用预先在竖向结构上设置的钢或钢筋混凝土牛腿搁置钢桁架,再在钢桁架上搭设钢管脚手架以支撑大梁施工荷载,该方法的优点是大梁可一次浇筑成型,缺点是钢桁架规格多,用钢量大,很难重复利用。“荷载分层传递法”是通过多层支撑体系将转换层的施工荷载向下传递并由各层结构共同承担或直接传到结构的基础地面。该方法的优点是大梁可一次浇筑成型,支撑体系所用钢管可周转使用,缺点是支撑体系搭设工程量较大。基于转换结构的上述特点,在确定施工方案时应重点考虑以下几个方面的问题:
1.1 转换板的自重、施工荷载以及所承受的上部结构荷载往往非常大,所以应选择合理、可行的模板支撑方案,并根据转换板的结构特点进行模板支撑体系的设计。
1.2 设置模板支撑系统以后,转换结构施工阶段的受力状态与使用阶段的不同,应对转换层及下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力验算。转换板本身受下部支撑体系的作用或混凝土施工方法的影响,在板中易产生设计时未考虑到的附加内力,故需对转换板在施工阶段的受力状态做具体的分析和计算,必要时可采取一定的构造措施来抵抗这些附加内力。
1.3 对于大体积混凝土转换板,施工时应考虑采取减小混凝土温度差值、温度变化以及混凝土收缩徐变的措施,防止新浇混凝土产生温度裂缝和收缩裂缝。
1.4 转换板承受的荷载很大,其配筋较多,而且钢筋骨架的高度较高,施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定。
1.5 应及时做好转换板施工期间板的变形、混凝土施工温度的监测,及时掌握各种对施工质量不利的情况,并及时采取措施进行预防和纠正。
2. 以某大楼为例
某大楼地上二十四层、地下一层,总建筑面积14750 O,高73.8m。四层以下商场部分,为钢筋混凝土内筒、外剪力墙结构;在四层、五层之间的设置箱型钢筋混凝土技术转换层作为支承以上二十层标准层的结构技术转措施。
该结构转换层长30.4m,宽16.4m,转换层高2.2m、底板、顶板厚度分别为20 厘m、30 厘m,主梁高度达到3.260m,次梁高度2.6-2.9m,主次梁高度2.2m 部分设置在技术转换层内,超过2.2m部分均设置在下面一层,即四层顶部位置。
2.1 钢筋工程
2.1.1 根据结构详图,设计大量采用Ф32 及Ф28 钢筋作主筋,并对接头位置作了明确规定。由于15 根Ф32 主筋锚入柱头1440,采用对焊接长,工地的供电有影响,所以必须采用宝钢生产的冷剂压套筒接头接长,然后用塔吊铺以人工吊装到位,接长后每根Ф32 钢筋重量达到130 公斤。
2.1.2 每根转换大梁的每层水平钢筋均需塔设排架,用三至四个人工同时操作就位,就位后,为使钢筋平直,不影响箍筋和其他钢筋的绑扎施工,必须把每层水平钢筋用Ф48 钢管排架作临时承托,保证钢筋就位后的平直度。待箍筋绑扎好后,临时排架逐步撤除。
2.1.3 由于转换大梁宽度600,高度达2900 ~ 3260,所以施工时必须先把主钢筋、分布筋(包括锚固要求伸入支座的长度)分层就位后,再套入箍筋、电焊封闭,再绑扎S 加强筋。按常规施工方法,应先搭设梁底筋、再绑扎梁钢筋,而该部位箍筋达到Ф18 ~ Ф22,箍筋成开口箍,待主筋、分布筋就位后再套入箍筋。根据图纸要求,错开箍筋接头位置,逐一电焊焊牢,对梁底箍筋接头,采用仰焊。钢筋工程结束后,再支梁底模、梁侧模。
2.1.4 不出四层地面的柱头钢筋,按设计要求锚固长度为45d,直角弯曲后锚固筋与梁成放射形锚入楼板结构中,而边柱、转角柱弯曲后,只能弯入柱顶和梁中,造成转换梁中,造成转换梁主筋无法插入,所以采用锚固筋后电焊接长方法。
2.1.5 按设计要求,混凝土可以分段浇捣,而转换梁的钢筋必须一次成型(施工缝的留该部分钢筋成型定位后,必须用双层钢管牢固地支撑好,并避免影响钢筋的固定位置。
2.2 模板工程施工方法
2.2.1 梁、板的模板安装,为保证大截面梁模板的刚度和强度符合要求,梁下支撑的门式架间距必须按实际受力情况进行计算后确定,并采用Ф48 钢管作水平拉杆及剪刀撑。此外,梁底的承重木枋必须全部采用经过挑选的完好木枋。截面较高的梁,侧模安装应在梁中部加钢螺栓,其间距及排距必须经受力计算后确定。再用Ф48 钢管作侧模的水平杠,做法与剪力墙基本相同。这样才能保证大截面梁的模板安装质量。
2.2.2 楼板的模板安装也采用门式架支撑,用Ф48 钢管作水平拉杆,并与梁的水平拉杆连接,使整层的模板形成牢固的整体,保证模板的稳定性。
2.2.3 梁模板支撑的变形控制,由于大跨度梁模板支撑受力后可能会产生压缩变形而造成砼结构变形,为保证梁截面尺寸的准确,在梁底模安装时,必须严格按施工规范起拱。模板安装后,用水平仪检测模板的起拱程度,保证拱度达到要求。
2.2.4 转 换层以下的各层楼板必须设置回顶支撑卸荷,上下对齐,在转换层受荷后可将荷载传到下层楼板。为避免下层楼板受荷过大被破坏,必须在下层楼面设置回头支撑,使转换层以下的各层楼面能逐层卸荷。全部回头支撑在转换层的梁强度达到设计强度的70% 后才能拆除。回头支撑的设置虽然增加了周转材料的使用量,但能使支撑体系更安全。
结束语
结构转换层是高层建筑物中不同结构形式相接的关键点,在整个建筑物结构体系中起着至关重要的连接纽带作用。转换层结构主要特点为结构构件的跨度和截面尺寸大,钢筋含量大并且排布密集互相穿插,砼的强度等级高,混凝土一次灌入量大,施工缝留置难度大,模板、模架支承体系要求高。所以,在结构转换层的施工过程中需要解决的技术难点较多,施工前对各技术难点提出针对性的解决办法和质量保证措施,精心计划、精心组织,加强施工过程控制和动态管理,严格按设计图纸和规范进行施工和验收,对保证结构转换层的质量及整个高层主体工程质量有着极其重要的作用。
参考文献:
[1] 邱原. 梁式转换层混凝土施工技术探析[J]. 工程建设与设计,2012,(03)
关键词:建筑;逆作法;施工要点
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
在现场条件复杂、环境干扰因素多、施工难度大的条件下,采用逆作法施工技术产生了很好的社会与经济效益。逆作法是用基坑围护墙和工程桩、受力柱来作为工程中的垂直承重构件,利用主体结构的楼板和顶板来做支撑系统,在建筑施工时,必要的时候可以加临时支撑,采用地下和地上同时施工的方式。逆作法分为全逆作法半逆作法和部分逆作法,一般来讲,部分逆作法和半逆作法在建筑中的应用较为广泛。
一、逆作法施工技术的原理
逆作法的维护结构多采用地下连续墙,既能够作为挡土防渗的结构,还能够作为主体结构中的一个部分,也就是“两墙合一”。在逆作法施工时,要注意测量土压强度,例如计算静止的土压力强度,可以按照这样的公式:P0=(ihi+q)K0 来进行计算,其中 P0是静止土压力强度,i是各层土的重度,hi是个土层的厚度,q是地面的均布超载,K0是静止土压力系数。另外在工民建的钻孔排桩挡土结构中也可以利用逆作法来进行施工。
二、高层建筑逆作法施工
2.1逆作法施工中差异沉降的产生及控制
立柱桩之间及立柱桩与地下连续墙之间的差异沉降是客观存在的,控制结构的不均匀沉降是逆作法施工的关键技术之一,是关系到基坑工程逆作法施工的成败。 主要的控制措施如下:
(1)如在桩身表面涂布沥青或沥青质材料等,这样虽然对桩的承载力有一定影响,但对减小相邻立柱桩的沉降差十分有效;
(2)基坑内增设支撑,增加支撑刚度;合理确定地下连续墙的刚度和入土深度,坑内外进行地基土加固等,设计合理的桩径、桩型、桩长,减少开挖的暴露时间;这些都有利于减少坑底隆起,从而减少坑底隆起对立柱桩的抬升影响;
(3)桩底注浆、增大桩径及桩长、选定高承载力的桩端持力层等,增大立柱桩的承载力, 从而减小立柱桩的沉降及不均匀沉降;
(4)使立柱之间形成刚性较大的整体,共同协调不均匀变形。如在柱间增设临时剪刀撑或尽早形成永久墙体结构等。
2.2土方开挖
(1)挖土前检查降水情况是否符合挖土条件,保证施工机械进出场道路通畅和场地排水系统贯通,落实卸土点,作好监测初始记录。
(2)挖土时一定要注意控制标高,垫层随挖随浇。挖土机一定要注意不碰撞地下连续墙 、 格构柱和降水井管。
(3)待底板达到一定强度后,开始从下而上逐层施工简体剪力墙,待墙体的强度均达到 100%后拆除钢立柱。
2.3逆作法地下室浇筑
(1)地下结构浇注。考虑到逆作法施工自身的特点,地下结构的施工与顺作法有着较大的不同。
(2)注意大体积混凝土裂缝控制。大体积混凝土施工中常见的质量问题是混凝土产生裂缝。造成裂缝的原因比较复杂,受影响的因素较多:外荷载,温度和膨胀、不均匀沉降等因素而引起的开裂。首先注意,控制温度、降低温升。其次,改善约束条件,合理分缝,减轻约束作用,缩小约束范围。与地基接触面上设置适宜的材料为滑动层。将垫层表面压实、抹光,并将桩周围的混凝土垫层凿去后充砂,以减小约束。再次,配置抗裂钢筋在结构的表层,应选配间距小,直径细的钢筋达到抗裂目的。
2.4施工测量与监测
(1)施工测量技术。主要包括三个方面:中间支撑桩的测量控制、建筑物轴线的竖向投测及楼层标高控制测量。中间支撑桩的施工是逆作法的第二步聚,即将钢格构柱从地面直接插到底板标高以下,以后再在“逆作”时用砼包格构柱而形成柱子。
(2)逆作施工监测。监测项目主要如表1。
三、高层建筑逆作法施工实例
3.1工程概况
某商业综合大楼,建筑面积约81000㎡,一共46层,地下室为3层,建筑平面大小约为42m×40m;裙楼平面大小约为90m×45m,高度为22m;主楼高度为194.30m,从裙楼屋面至办公综合大楼屋面的高度为160m;基坑开挖深度为18.2m。
3.2 逆作法施工要点分析
3.2.1 降水设计施工
(1)工艺流程
准备工作钻机进场定位开孔下护口管冲孔换浆下并管返水填砾止水止浆洗井下泵试抽合理安排排水管路、电缆电路试验正式抽水记录。
(2)技术措施
1)准备工作。进场施工前,首先要组建项目经理部,落实材料和人员,合理安排人财物,与甲方及监理保持密切协作。
2)材料到位。专人负责进料,工程师核定,确保井壁管、过滤管(外包尼龙网)、4#填砾、粘土等材料的质量。
3)进出场、定位、埋设护孔管。钻机进场。基础牢固、平稳、水平,孔中心、磨盘中心、大钩应成一垂线。埋设护孔管要求垂直,并打入原状土层中10-20cm,用粘土填实,井管、砂料到位后才能开工,孔斜不超过l%。
4)钻进清孔。钻进中保持泥浆比重在1.05~1.1,钻进中对地层要记录各层情况,确定降水含水层的确切层位和岩性。每钻进一根钻杆应重复扫孔一次,再接新钻杆,终孔后应彻底清孔,直到返回泥浆内不含泥块,返出的泥浆含砂量达到要求后提钻。
5)吊下井管。按设计井深事先将井管排列、组合,下管时所有深井的底部按标格控制,并且保持井口标高一致。井管应平稳入孔、焊接垂直,完整无隙,确保焊接强度,以免脱落,为了保证并管不靠在并壁上和一定的填砾厚度,在管上加两组扶正器,保证环状填砾间隙厚度大于140mm,过滤器应刷洗干净,过滤器缝隙均匀。下管要准确到位。自然落下,稍转动落到位。不可强力压下,以免损坏过滤结构。井管到位后下钻杆稀释泥浆到1.05左右,钻杆与井管的环状间隙应用补心密封,使泥浆从过滤器经井管与孔壁的环状间隙返回地面,稀释泥浆应逐步缓慢进行。
6)填砾。稀释泥浆比重在1.05时关小泵量填砾。设计钻孔直径560mm,井管直径273mm,填砾厚度140mm。按各井填砾要求进行填砾。
7)止水。为了防止上部土层中的水沿砾料进入减压并内,在减压井填砾顶部填5m厚的粘土球,再用粘土填实,一直填到地面,才能开始活塞洗井。
8)联合洗井。洗井要求采用活塞和空压机联合洗井方法,活塞洗井一定要将水拉出井口,形成井喷状,要求洗井至水清,含砂量达到凿井验收标准,井损失应小于3m,确保洗井质量。
9)下泵试抽。安装泵体要稳。泵轴垂直,在各井中分别安装一根回流管,闸阀两个,一根铡水管。50m深井下泵深度在48m左右,28m深井在26m左右,连接好排水管及电源线路进行试抽水,测定井内水位及观测孔水位变化,估计流量。等水位恢复后积极配合抽水试验。
3.2.2 节点设计施工
(1)柱与梁板节点
由于本工程采用一柱一桩和一柱双桩施工,故施工柱之前,应先将格构柱施工至设计标高,挖土后在其顶部加设封头板,并在封头板上加设锚筋,然后进行柱、梁及底层梁、板施工,施工时在柱位置预留柱插筋及混凝土浇捣孔。
地下一层以下各层挖土流程与自行车夹层相同,当土体全部施工完毕后可进行大底板的施工,在柱位置预留插筋,待大底板可上人后,可进行地下三层柱的施工。同时从地下三层向上逐层进行筒体剪力墙施工。待竖向剪力墙和柱达到设计强度后,割除格构柱。
(2)地下连续墙与板、梁连接节点
由于桩基持力层与地下连续墙持力层不同,在施工过程中结构所受荷载不同,在逆作法施工过程中将会产生差异沉降。因此除按设计图绑扎的钢筋之外,所有地下墙与梁板的节点处,与一柱一桩的柱梁节点处,均增配足够的抗不均匀沉降所产生的附加弯距筋,使地墙与结构及各个节点形成牢固可靠的整体,共同受力,不产生裂缝。
3.2.3 逆作法施工监测
施工监测是保证逆作法顺利进行的重要环节,包括支撑桩沉降观测,钢格构柱内力,大楼沉降观测,土体侧压力,水压力,连续墙水平位移,连续墙钢筋内力,基底土体回弹等监测方法,对逆作法施工的各个环节及周边建筑物进行监测控制,及时掌握施工过程结构承载体系的受力,变形状态以及相邻建筑物的变形、沉降状况,使旄工过程有科学的数据作指导,保证基坑开挖过程,地下结构物受力体系的稳定及安全,并确保周围建筑物的结构稳定和安全。
四、结语
综上所述,随着工民建筑施工技术不断改进与创新,其施工技术的应用范围也越来越广,逆作法施工技术在工民建施工中的应用较为广泛,但也存在一些问题与不足,因此,对新型施工技术的研究与开发工作仍然需要专业人员进行继续努力,不断地提高工民建施工技术水平,从而更有力地保证建筑施工的质量与安全。
参考文献
关键词:高层办公建筑;结构设计;弹塑性
0 前言
高层建筑在全球的出现和发展已经有了很长的历史,随着我国经济状况和建筑技术的发展,我国迎来了高层建筑的快速发展时期。而高层办公建筑逐渐发展为了一种成熟而独立的建筑体系,但是由于人们对于建筑的创新设计是不会停止的,所以高层办公建筑新类型、新形势的设计也受到了人们的普遍关注。本文就高层办公建筑结构设计实例进行了分析,并结合了具体的工程实例,以期能为高层办公建筑的结构设计提供参考。
1 工程概况
据测量,某高层办公建筑总建筑面积为13568m2,地上12层,地下1层,建筑总高度41m,檐口高度38.9m,1层层高为3.3m,2层层高为3.2m,顶层层高为5.4m,标准层层高为3.0m。本工程建筑场地类别为Ⅲ类场地,设计地震分组为第一组,特征周期为0.45s,设计地震基本加速度为0.05g。基本风压为0.55kN/m2,地面粗糙度类别为B类。
本工程为办公楼,布局简洁大方,除个别房间为较大空间的会议室外,其余房间多是标准的办公室用房。这种较规则的建筑平面设计,为砌块结构的使用带来便利。本建筑结构采用配筋砌块剪力墙结构。虽然对于本工程,190mm厚砌块(简称190砌块)也能满足设计要求,但为研究配筋砌块建筑在更大高度上的应用,探索290mm厚砌块(简称290砌块)的工程实际使用,提高建筑物使用中的舒适性,在设计中使用了290mm厚系列砌块。本工程现已经完工,使用效果较好。
本工程基础形式为灌注桩基础,除上部结构自重较钢筋混凝土结构稍大外,基础设计并没有特殊的要求
2 结构设计
2.1 建筑材料
本建筑为纯剪力墙结构,按砌块整浇墙结构要求进行设计和施工,砌块采用290砌块和190砌块两种,孔洞率分别为53%和45%,其中290砌块的基本块型见图1,特殊块型。
工程外墙使用290砌块,内墙使用190砌块。灌芯混凝土采用Cb40,圈梁及楼板混凝土采用C30。墙体的强度及弹性模量换算见表1,其中MU20砌块、Mb20砂浆的墙体强度大致对应C24~C26,弹性模量大致对应C15~C18。
2.2 振动特性
采用SATWE软件进行弹性分析,剪力墙采用基于壳元的墙元模拟。从本建筑前3阶振型对应的自振周期可以看出,第1阶振型自振周期在0.8s左右,总体刚度较大。扭转周期与最大平动周期比值为0.76,符合相关规范不大于0.9的限值要求。
2.3 风荷载及多遇地震作用下弹性分析
风荷载及多遇地震作用下的最大层间位移角,其中地震作用下的位移值采用反应谱法及时程分析法计算。地震波采用ElCentro,PEL_180,LWD_DEL三条天然地震波及一条人工波。
风荷载作用下的反应较地震作用下的弱,风荷载作用下Y方向反应相对较强,最大层间位移角达到1/4904,但远小于地震作用下反应谱法计算得到的1/2985,主要原因是本办公楼整体刚度较大,相应的地震作用较强;地震作用下,尽管X方向反应更强些,反应谱法计算的最大层间位移角达到1/2466,也远小于砌体规范规定的1/1000。
2.4 抗倾覆等各项验算
(1)结构整体抗倾覆及稳定性验算:整体抗倾覆验算可知道整体稳定余量较大,未出现零应力区。
(2)剪重比:本建筑第1周期小于3.5s,最小楼层剪力应不小于该层以上累计地震质量的0.8%。经验算,X方向最小的剪重比为1.18%,Y方向最小的剪重比为1.19%,均满足大于0.8%的限值要求。
(3)结构规则性:本建筑的扭转比验算中,在X方向各楼层最大层间位移与平均值的比值均小于1.2,Y方向大于1.2,但小于1.4,需要考虑扭转的影响;各楼层抗侧刚度比较均匀,未出现本层与上层刚度比不足0.7的情况,X向楼层刚度比最小值为0.87,满足要求。
2.5 块型组合
2.6 墙体配筋
根据SATWE计算的内力设计值,按砌体规范编制电子表格进行配筋计算,水平钢筋设置在连系梁块肋上的槽口内,箍筋需设置在砂浆灰缝中,不允许箍筋重叠。钢筋的连接采用搭接的方式,上下钢筋不对齐时,利用钢筋混凝土圈梁作为上部钢筋的锚固点。
一字形墙肢上与墙肢垂直的钢筋混凝土梁需要按简支梁设计,因为配筋砌块墙的钢筋放置在靠近中部位置,不能对梁端产生很好的约束。本建筑中其他钢筋混凝土构件的设计,与钢筋混凝土结构并无太大差别。
3 弹塑性分析
《建筑抗震设计规范》(GB50011―2010)并没有对此类房屋作弹塑性验算的要求,但由于配筋砌块建筑相对于其他形式建筑较少,设计经验相对欠缺,故对本建筑进行了弹塑性验算,以了解其在罕遇地震作用下的反应,找出薄弱环节,提出解决措施。
3.1 灌芯砌块砌体的设计强度
砌体规范对灌芯砌块砌体设计强度的规定,主要是基于190砌块的,其孔洞率大约在45%,而290砌块,孔洞率可以达到53%,甚至更高,意味着砌块壁更薄,灌芯混凝土所占比重加大,既有关于砌体强度的计算公式是否适用需要研究。
3.2 材料本构关系及恢复力模型
采用PKPM/EPDA软件进行分析。由于目前PKPM/EPDA尚无灌芯砌块砌体的本构关系,进行弹塑性分析时钢筋和灌芯砌块的本构模型用混凝土模型近似代替。
近年来,为研究高层配筋砌块剪力墙结构的性能,推广290砌块的使用,某大学进行了一系列试验研究,从基本的材料本构关系到墙片的伪静力试验。PKPM/EPDA中的材料模型,正是依据上述试验结果加以修正得到的。
PKPM/EPDA将SATWE程序中使用的弹性墙单元进行了推广,给出了开洞剪力墙“宏单元”模拟方法。该方法采用非线性壳单元模拟剪力墙,通过分块积分考虑剪力墙开洞。非线性壳单元由提供平面内刚度的非线性膜单元和提供平面外刚度的板单元组合而成。
3.3 弹塑性分析结果
利用PKPM/EPDA分析,用混凝土材料的本构关系代替灌芯砌块时,对材料的强度与弹性模量做了相应处理,即混凝土标号按弹性模量与灌芯砌块砌体的相对应的等级取用,如MU20,Mb20组成的砌体按C18输入(二者弹性模量相同),以保证结构的变形符合实际的情况,使各构件的内力值也更准确。在验算轴压比等与材料强度相关的信息时,需要注意调整材料强度所带来的影响,上述C18需转换成与MU20,Mb20砌体强度值相同的C26才可以。所得建筑物在各地震波下的总体侧移及最大层间位移角。
各条地震波作用下的X向和Y向结构最大层间位移角数值,其最大反应为ElCentro波作用下的X向,数值达到1/824,远小于抗震规范规定的限值1/120。
4 结语
综上所述,高层办公建筑随着我国城市的发展也越来越多的出现,而对于其的结构设计成为了现在主要的建筑设计之一。本文就高层办公建筑结构设计实例进行了分析,针对性地研究分析了有关抗震性、弹塑性等设计问题,并提出了一些施工措施,相信对类似建筑的设计能起到一定的帮助。
参考文献:
关键词:高层建筑;施工管理;技术质量
高层建筑的施工比较复杂,涉及方面广、专业性强、安全和质量要求高,这就对施工管理的水平提出了更高的要求。建筑施工管理要求必须对项目的进度、安全、质量等纳入到制度化管理当中,只有这样在规范化的管理之下,施工工作才能有条不紊的进行。
1.高层建筑施工管理常见问题分析
1.1 技术质量管理方面
现代高层建筑跨越很多领域、涉及面广、技术要求高,这就为高层建筑施工人员带来前所未有的机遇及挑战。但是目前高层建筑施工中大多存在着各个施工专业间互相矛盾、冲突的现象甚至于有愈演愈烈的趋势,这将大大影响整个工程的施工进度及质量。目前,高层建筑施工管理中所存在的技术质量问题有以下几点:
阳江市某高层住宅工程,结构类型采取框剪结构,建筑层数为 26层,建筑面积为44468。工程采用桩基础工程,预应力混凝土管桩为C80,单桩承载力分别为 1850、1350kN.工程所采用的楼板厚度100~150mm,构件所采用的混凝土设计强度等级为C25~C45。在施工过程中,发现以下技术质量问题:
①在前期技术方案选定时未充分、全面、细致地考虑各个施工专业,或者各个专业在施工时相互之间不能有效配合,使工程不断出现返工,这样将影响工程的施工效率及增加工程成本;②现代化建筑大多追求个性化、独特性,因此对于建筑物的每一个方面、每一个元素都有特殊要求,如:上下水管道、电气系统、室内装潢等,这不仅给建筑施工及设备安装增加难度,也给施工技术管理工作增加了难度,同时也就更加剧了各个专业间的矛盾和冲突;③科技的发展使得建筑施工技术、工艺得到不断的发展,同时也不断推出各种新材料,但因施工单位未能及时根据现代建筑施工的新技术进行改进,胡乱套用其他高层建筑的施工方案,且施工人员没有与时俱进及时进行新的专业知识培训,因此当新旧施工技术及施工工艺相互冲突而没有得到妥善处理时将可能造成严重的后果。
1.2安全管理方面
生活质量的提高使得人们越来越注重安全生产,建筑工程更是如此。尽管各大施工单位表面上都着力强调“安全第一”,但是很多施工单位却未能将安全生产真正落实,高层建筑施工中大多都是高空作业,其安全风险比其它建设工程大得多,如果在高层建筑项目中不建立健全安全管理体制,没有为这些高风险工程配备足够的安全工程师,没有定时组织安全施工培训,劳动保护用品配备不齐全,施工防护措施不到位等,不但会影响建设单位的经济效益,而且还会危及施工人员的生命安全。
1.3 进度管理方面
国民经济的发展及人民生活水平的提高,使得建筑业得到空前的发展,在这个迅速发展的社会中进度是保证建筑项目经济效益的关键因素,但是这并不代表建筑工程为了赶进度而忽略施工质量,如果一味地追求进度,没有做好质量与安全管理,将会造成大量的返工并频发安全事故,这样反而影响了施工进度,也为建筑工程埋下了质量隐患,给企业造成不可计量的经济损失。
2.加强高层建筑施工管理的对策
2.1 科学合理的施工方案
高层建筑施工涉及面广、专业性强,所以在施工前必须制定科学合理的施工方案,明确先后工序、各工种之间交叉作业的程序,才能有条不紊的进行施工。建筑项目施工前,技术人员应对施工图纸进行审核,指出图纸中存在的疑问和问题,并与设计单位及时沟通。存在的疑问必须由设计单位给出解释,如果存在问题,设计单位必须进行论证并及时做出损失最小的调整,应尽量避免图纸问题而影响到正常施工的进行。施工组织和管理方案必须由建筑项目的实际情形来确定,并由相关方面的专家进行审核,根据审核意见及时进行完善,从而能更好地指导现场施工。对于深基坑施工、脚手架搭设、转换层施工等关键部位必须进行重点编制,全面考虑会出现的各种情况并制定相应的措施,使施工顺利进行。
2.2 做好质量管理
一般高层建筑项目的投资额度都比较大、建筑施工涉及面广、专业性强、技术含量高,施工质量的好坏直接与使用者的生命财产安全息息相关,因此施工企业必须做好质量管理,只有这样才能在市场经济社会中生存下去。很大程度上可以说施工质量是建筑企业的生命线,为了做好质量管理,必须做好以下几点:
2.2.1 做好材料质量管理。进场的所有材料必须具有质量合格证明材料,同时必须按照要求进行抽检,对于钢筋、水泥、防水材料、电气设备等主要材料更要严格管理,抽检合格才能用于建筑项目施工中,检验不合格的材料严禁使用。
2.2.2 施工过程做好质量监控。对于施工过程中的每一道工序都必须经过三检(自检、互检和专检),对于深基坑开挖、混凝土浇筑、防水施工和预埋件施工等重点工序或关键部位的施工必须重点监控,必要时可进行全过程的监控,确保施工质量。
2.2.3 做好成品保护和竣工验收。施工已经完成的部分要做好成品的保护,应尽量避免后续施工对其影响。竣工后应及时提供资料并做好验收工作。
2.3 安全管理措施落到实处
施工管理的重点就是能实现安全生产。高层建筑施工风险大,为了确保经济效益和社会效益,必须根据施工现场的具体情况选择合适的施工措施和安全防护措施,主要应做好以下几点:
2.3.1 通过安全教育和培训来提高施工人员的安全意识,必要时可采取一些奖罚措施来实现,强化“安全第一,预防为主”的方针。同时制定预防措施,坚决把安全隐患消灭在萌芽状态。
2.3.2 施工前应制定好详细的安全生产管理细则和安全生产目标,并具体落实到部门、施工队,最好能具体到人。让每一个参与到施工的人员都能围绕安全目标去努力。
2.3.3 安全管理必须贯彻落实在建筑施工的全过程中。施工前做好调查研究工作,及时消除安全隐患;施工过程中严格遵循施工设计要求,做好细节管理;竣工做好资料整理验收工作。
2.4 施工进度管理
高层建筑施工由于规模大、结构复杂、技术性强,因此施工进度会受到多方面因素的影响。施工进度直接关系到项目的经济效益,因此必须做好进度管理。在施工前应制定科学合理的施工进度计划,并进行可行性论证,施工中就可严格按照计划进行控制,但是值得注意的是进度控制的前提必须是在质量和安全控制的基础上进行。
3.结束语
高层建筑的特点决定了建筑施工管理是一项系统性的、复杂的工作,必须对施工的各个环节严格把握,从施工质量、安全、进度等各个方面进行综合考虑。
参考文献:
关键词:高层建筑;施工管理;质量管理
中图分类号:TL372+.2 文献标识码:B文章编号:1009-9166(2011)017(C)-0132-02
引言:随着经济的快速发展,城市用地越来越少,而且土地本身的稀缺性导致地价飞涨,因此城市高层住宅、写字楼等高层建筑层出不穷。通常意义上的高层建筑一般是指20层以上的建筑体,具有层数高、形体大、基础埋置深等特点,具有落地面积小,作业盐场地受限等情况。而且高层建筑结构要抵抗竖向和水平荷载,在地震区还要有抗震作用,因此探讨高层建筑施管理方面的问题极为重要。
一、高层建筑施工管理常见问题分析
1、技术质量管理方面
高层建筑施工技术含量高,质量指标要求严格,技术质量管理是其管理的关键环节。但是现代高层建筑科技含量高、综合性强、牵涉的专业多,其施工质量要求也越来越高,这就要求各专业的施工必须相互协调、紧密配合。因为各个专业都有其自身技术要求,若在施工时仅仅考虑满足本专业的要求,而忽略与其他专业的配合,将会给其他专业的施工造成不便,甚至影响到整个工程的施工质量。若我们在技术方案上未对这些专业充分全面、细致的考虑,将很容易产生问题。另外,现代建筑追求的个性化、独特性,以至于每一个建筑物都是一件独特的产品,甚至每一条管道、每一个设备都有其特殊的要求,这就给我们的技术管理增加了难度,也导致各个专业间的矛盾、冲突出现的机会增大。还有就是现代建筑提倡采用新技术、新材料、新工艺等,这给施工人员的知识掌握及运用能力也是一次考验,若处理不好将可能造成严重的后果。有些建筑施工单位的技术方案比较落后,未能根据现代建筑技术的发展及时改进,有的则是套用其他多层建筑施工的施工方案,这些都是施工技术管理的一大败笔,会给工程建设造成非常严重的后果。
2、分包管理方面
现在,我国的建筑市场虽然日趋成熟,但是,分包仍然是普遍存在的现象,分包管理较为混乱。很多分包商的工作内容、责任范围未能予以明确具体,这就造成了很多分包单位不愿意承担更多的工作量,相互之间推诿,从而使得一些工序遗漏(比如预留预埋的遗漏等),给协调管理增加的相当大的难度。另外,很大部分的分包商都是包工头,其施工组织严重不健全,施工管理人员以及施工员文化程度低、技术水平参差不齐,大部分都是农民工,这不仅给施工管理带来了很到的困难,甚至会严重影响到建筑施工质量。
3、安全管理方面
安全生产现在越来越被人们重视,但是还是有些施工单位对安全生产只是停留在上的、书面上的,而未能真正去落实。高层建筑施工,高空作业的量非常大,因此安全风险也很大。有些项目的安全管理机制不健全,未配备数量足够的安全工程师,施工防护措施不到位,劳动保护用品配备不齐,施工安全管理存在漏洞,这不但会给企业的经济效益造成严重的影响,还会影响到施工人员的生命安全。
4、进度管理方面
由于近年来我国建筑行业发展迅速,建筑工程项目众多。进度是保证项目经济效益的关键因素,但是有些建筑工程施工项目却错误的将进度摆在第一位,一味的最求进度,从而忽略了质量与安全。这就往往会造成大量的返工以及安全事故频发,这不但影响了施工进度,还给建筑工程的质量埋下了隐患,给企业造成严重的经济损失。
二、高层建筑施工管理措施
1、制定切实可行的施工技术方案
施工前,项目部应该组织技术人员对施工图纸进行认真的学习、审核,将图纸中的疑问、问题指出来,并及时与设计单位和监理单位沟通处理。尽量避免因图纸问题而给施工造成影响。施工单位应该根据该建筑项目的具体实际情况,编制详细、严谨的施工组织设计与施工管理方案,以指导施工。其中,施工方案应该邀请专家进行评审,并根据专家的意见进一步修改、完善,力争使得该方案与工程实际相贴切。对于重点、关键部位应该编制专项的施工方案,比如深基坑施工、大体积混凝土施工、转换层施工、脚手支架搭设等。编制施工方案时,应该尽可能的考虑全面,将施工过程中有可能出现的情况全部考虑到位,对于容易出现的问题制定预控措施,这样一来,施工就会得心应手。另外,在施工方案中还应该明确各道工序的先后次序,以及各个专业间交叉作业的程序,避免出现返工现象。
2、加强质量管理
质量是建筑企业的生命线,建筑施工企业必须严把工程质量关,才有可能在竞争激烈的市场中得以生存。高层建筑投资巨大、其结构复杂、技术含量高,其施工质量关系到人们的生命财产的安全,因此,在施工过程中更应该注重施工质量的管理。首先,必须把好材料质量关,所有进场的原材料必须有合格证,并按照规范要求进行抽检,经试验检测其各项技术指标合格后方能用于施工,严禁将不合格的材料进入施工场地,用于高层建筑施工中。尤其是主要的材料必须严格控制其质量,比如钢筋、水泥、各种给排水管道、卫浴器具、防水材料、电气设备、电缆等。其次就是加强施工过程中的质量监控,严格执行“三检制”,每一道工序都应该严格把关,自检合格,报监理检查合格后方能进入下一道工序的施工。对检查不合格的,必须要求整改或者返工处理。对于重点工序、关键部位、隐蔽工程的施工,应该重点检查,必要时要实行全过程的监控,比如楼板混凝土现浇、钻孔桩水下混凝土的灌注,各种预埋件施工等。再就是,加强成品的保护措施。对已经施工完成的产品,注意保护,避免后续的工程施工对其产生影响。比如安装工程施工时,就应该注意保护好已经土建工程,不得随意的对其结构采取破坏性施工。最后就是要做好验收工作,工程竣工后应该及时组织验收,并及时提供相关的施工资料。
3、做好施工进度控制
高层建筑工程规模庞大、结构复杂、技术含量高、施工工艺复杂、施工周期长,其施工进度的影响因素也就相当繁多,进度控制也是一项复杂的工作。施工进度控制的好坏直接影响到工程是否能够按时完工,直接影响到项目的经济效益,因此,高层建筑施工进度控制相当关键。在施工前应当根据合同工期、设计文件以及具体条件制定合理的施工进度计划,施工中应该尽量的按照制定好的施工进度计划来施工,尤其是控制性工程必须按照计划要求完成。另外,在进行进度控制的同时必须处理好质量控制、安全控制的关系,进度管理应该建立在质量安全的基础之上。
4、做好成本控制
成本控制是建筑工程施工项目管理的核心内容,其控制效果直接关系到企业的经济效益以及市场竞争力。高层建筑工程施工周期长,市场材料价格波动对其影响大,因此在施工过程中必须做好材料计划,根据现场施工的进度情况分阶段、分批次的进行材料采购。避免因材料的堆积而造成资金周转困难,但是也必须保证材料的供应及时,以免造成工程施工等材料而影响到施工进度。建筑工程60―70%的资金适用于材料费用的,也就是说控制好材料管理工作也就是做好了成本控制。
关键词:高层建筑;工程测量;质量控制;监理;重要性
高层建筑施工的测量工作不仅是工程建设的基础,而且是涉及工程质量的关键。施工单位的测量方案是否合理,测量数据是否准确可靠,测量人员的水平是否专业都直接影响工程的质量。因此,监理工程师应结合工程特点,编制相应的测量监理实施细则,以保证监理测量工作的质量。现结合工作实践,浅谈如何做好高层建筑工程施工测量监理工作。
一 高层建筑施工前工程测量监理控制
(一)熟悉图纸,了解工程特点
通过认真学习图纸,熟悉设计意图,弄清各轴线之间的关系,各曲线图形的性质。特别是在有多种曲线网形组成的平面图形中,应弄清曲线圆弧的分界点、各自的圆心、半径,有关的角度以及相互之问的关系等各种因素。只有熟悉图纸,分析工程的特点,对测量工作质量的控制才会做到心中有数。
(二)制定测量监理细则与监理工作流程
监理实施细则是具体指导施工测量监理工作的技术性文件,根据监理规划、工程的具体特点,有针对性地提出高层建筑施工测量质量控制方法与措施,设置施工测量质量控制点及目标值。高层建筑施工测量监理控制重点主要是审查施工单位的测量方案;核查测量仪器的精度与测量人员资格;复核建筑施工场地测量控制网、建筑物主要轴线的定位、垂直度等工作。
(三)审核施工单位的测量方案
施工测量方案是指导现场施工测量的技术性文件,监理工程师应认真审核施工单位报送的测量方案,提出审查意见,重点审查测量精度的控制、测量控制网设置方法、轴线定位与标高传递的方法、垂直度控制方法、曲线定位方法、测量控制点的保护措施以及测量工作制度等。
(四)检查施工单位测量仪器和测量人员资格
监理工程师应对照施工单位的投标书承诺,审查施工单位用于工程测量的测量仪器和设备的完好性、可靠性、精确度及法定计量单位出具的检定证书,审查测量人员的组成和资格,并予以确认。
(五)复核业主提供的工程施工测量原始依据
施工测量依据包括红线桩的桩位和水准点的标高。红线桩是由城市规划部门批准并经测绘单位测定的、是建筑物定位的依据。在工程开工前监理应要求施工单位对红线桩位进行实地校核,并在校核的结果上签字确认,方可使用。若发现有差错或误差较大时,应与测绘单位联系,妥善处理,办好手续后,方可允许使用。高程控制点由测绘单位提供,监理工程师应要求施工单位采用往返法测定其高差,检测中若发现问题,应及时向业主反馈,并由业主负责与测绘单位联系,妥善处理,办好手续后方可使用。施工前应落实好对点位、标墩及标志的保护措施并在施工过程中监督施工单位保护措施的落实。
(六)对周边环境状况进行调查观测记录
在高层建筑施工过程中,由于种种原因,或多或少会造成周边建筑物、构筑物、道路、管线产生不同程度的沉降、位移、倾斜、裂缝等变形,因此,在工程开工前监理应督促业主单位委托有资质单位对拟建的高层建筑周边环境状况进行调查、观测、记录、拍照等,收集原始资料,以便于对在施工过程中收集到的周边环境变形资料进行分析、作出判断、提出处理意见,同时在工地与周边用户发生纠纷时,可为相关单位处理纠纷提供科学依据。
二 高层建筑施工中工程测量监理控制
(一)场地平整测量
场地平整测量是施工单位在施工前实测场地地形,按竖向规划进行场地平整,测设场地控制网和对建筑物定放线的一项工作,也是作为计算填土和挖土的工程量的依据。因此监理工程师对场地平整测量应认真复核。主要复核施工单位测设的方格网及各方格点的标高。
(二)复测施工测量控制点和控制网
建筑物定位放线通常是根据定位条件,依据测绘单位提供的红线桩位和水准点,在现场拟建的建筑物附近引测平面控制点和高程控制点,据此进行建筑物定位放线、标高测设,同时在基坑开挖后恢复建筑物的中线和轴线。监理工程师应检查定位依据的正确性和定位条件的几何尺寸,检查控制桩位是否准确、稳定及便于保护,复核平面控制网、高程控制网和临时水准点的测量成果,复核建筑物四周尺寸以及轴线间距,最后检查各轴线,并请规划部门验线,督促控制点的保护措施落实到位,并定期对控制桩和控制网进行复核。
(三)建筑物主要轴线的定位及标定
1桩基定位的控制
高层建筑的桩基定位不管采用哪种坐标方法定位,在施工单位定位放样前,监理工程师应先复核施工单位提供的桩基定位坐标计算书,基准点或控制线位置,然后在施工单位定位放样过程中全程旁站跟踪复核。
2建筑物基坑与基础的测定
高层建筑基坑开挖深度往往较大,在开挖基坑时,应根据设计和规范要求,按照场地的平面控制网或主控制轴线,定出建筑物的各大角的轴线控制桩,定出基坑开挖的边线;当基础垫层施工完后,施工单位应依据控制桩将建筑物的各大角位置、主轴线、基础边线和柱位线测设到垫层上,并经自检合格后,书面通知监理工程师验线。监理工程师验线时主要对建筑物各大角位置、主要轴线、基础边线进行复核,同时对桩位偏差超限时,应及时通知设计单位及相关部门,共同协商妥善处理。
(四)建筑物基础上的平面与高程测量控制
建筑基础上的平面测量就是将外部控制点向基础表面引测。当施工单位在基础上轴线放样完后及时向监理工程师报验,监理工程师应核查施工单位测量放样的方法、放样的误差、轴线的标志,并对施工单位的测量成果进行确认。高程控制是利用工程标高点对高层建筑的各层楼面标高位置进行控制,在基础施工完后施工单位应利用场地高程控制点,在基础上引测高程控制点,在首层施工完后,应在首层定出±0.000m水平线,作为向上施工楼层标高控制的依据,监理工程师应认真核查标高线的确定方法、标高线的位置及标志。
(五)高层建筑物竖向垂直度控制
施工单位在基础工程施工完成后,并校测建筑物轴线控制桩后,将建筑物轮廓和各系部轴线精确地投测到±0.000m首层平面上,随后要将首层轴线逐层向上投测,以作为各层放线和结构竖向控制的依据。对建筑物的竖向控制。监理工程师应在施工单位投测时在旁监测,以确保工程测量质量。
三 高层建筑施工后工程测量监理控制
当高层建筑主体结构施工完工后,结构中间验收前,监理工程师应在施工单位完成结构自检基础上,对结构表面的垂直度、平整度、轴线、标高、断面尺寸等进行抽测,并对建筑沉降进行复测,作为结构中间验收的依据;当单位工程完工后,在竣工验收资料齐全、施工单位完成自检基础上,监理工程师应对外墙大角轴线、墙面垂直度、平整度、建筑物全高、建筑沉降等进行实测复核,以此作为单位工程验收的依据。
四 结束语
建筑工程施工测量监理控制是监理工程师实施工程质量控制中的关键性工作。监理工程师对施工单位的测量方案、监测单位的监测方案、测量仪器、测量人员资格进行严格审查,认真做好原始依据的实测复核工作,对桩基定位实行全程旁站监控,对建筑垂直度、沉降观测进行抽查复测,确保测量质量。施工前监理工程师对周围环境状况进行调查、观测、记录,并对周边环境变形监测实施监控,根据监测结果及时提出处理意见,可有效地减少高层建筑施工对周边环境所造成的不良影响。
参考文献:
[1]GB50319-2008,建设工程监理规范,2008.
关键词:高层建筑;施工控制;监理;要点
中图分类号: TU97 文献标识码: A 文章编号:
0前言
随着我国城市化进程的推进,城市人口的日趋增多,城市土地供应也日益紧张起来,随之高层建筑工程项目也日趋增多,这致使参与施工的企业也在不断增加,行业竞争日益激烈,施工企业的利润也面临着日益严峻的挑战。相对于普通多层建筑来说,高层建筑在结构刚度和垂直度等方面都有更加严格的标准和要求,施工过程也更加繁多复杂,这不仅要求建筑施工单位具有丰富的施工经验,也对施工监理工作提出了更高的要求。高层建筑如果发生工程质量问题,会给其中居住的单位或居民带来严重的灾害,使人民群众遭受巨大的经济损失,危害社会的和谐发展。因此加大现场施工的监理力度,严格控制工程质量,是监理企业提高社会和经济效益的重要途径之一。
1高层建筑现场施工监理的现状
第一,现行制度不健全。近年来,高层建筑市场的不断扩大,但专业的监理人才相对短缺。负责施工监理的人员不论是在个人素质,还是在专业能力上都参差不齐,施工监理工作时常出现错、漏、缺,导致工程延期。建筑工程的层层转包现象,导致部分人员、设备、技术均不齐备的施工单位也参与到高层建筑的施工中来,给高层建筑市场的带来了混乱。
第二,监理工作具有滞后性。高层建筑施工的监理常常都是在工程结束之后进行,出现的问题时不能及时解决,必须返工处理,这样也就会影响工程进度。
第三,监理工作不够严格。高层建筑施工过程复杂,工序繁多,现场存在多个单位或者多个部门的人员同时进行管理的情况,缺乏统一有效的管理,工程的质量也就得不到保障。有些单位为了节省开支,甚至未设置专门的工程监理部门,现场施工的监管效率可想而知。
2高层建筑现场施工的监理要点
(一)强化管理意识,提高管理水平
信誉是企业的生命,没有质量就没有信誉,没有信誉就更没有市场。在高层建筑现场施工中,从监理人员到施工人员,从单位高层到普通员工,一定都要坚持“安全第一”的原则,加大安全管理力度。安全管理包括以下两个方面:第一,要保证施工人员的人身安全。第二,保证施工过程中建筑物质量合格,避免发生坍塌等危险。监理人员要强化“质量至上”的意识,严把质量关,保证每一位员工都会自发地为了质量和安全管理努力。
(二)做好准备工作
磨刀不误砍柴工。为了提高高层建筑现场施工的效率,确保工程质量,在施工开始前,监理人员应针对自己的工作,提前做好各项准备,结合工程的实际情况,核对施工计划,确保工程安全、高效、保质保量的完成。要做好工程现场施工的监理工作,工程监理人员首先就必须要熟悉工程预算、工程进度的情况,勘查现场,核对施工图纸,制定高层建筑施工监理规划和实施细则。
高层建筑施工监理规划和实施细则是由工程总监和监理工程师共同制定的、是具备可操作性的工程监理指导文件,其主要内容应该包括:工程概况、质量控制目标、施工组织机构等。监理人员并以此为基础和目标,结合现场施工的实际情况,对高层建筑工程的施工进行管理、控制、检查和监督。
(三)对施工队伍的监理
人的因素是影响高层建筑现场施工监理的直接因素。施工单位要注意强化对施工队伍的建设和管理。第一,在施工单位内部,监理人员应大力普及创新意识,鼓励员工在实践中检验并开展新技术,注重员工的继续教育工作。第二,加强对参与施工人员的安全教育。第三,高层建筑的施工常常需要连续作业,施工人员之间要做好交接班工作,交班人员要将包括具体数值在内的施工的情况向接班人员交代清楚,接班人员应及时进行核对,出现问题,及时解决,并做好书面记录。监理人员要对交接班记录进行及时核对。
(四)对机械和设备的监理
高层建筑的施工过程中,必然会采用各种各样的机械和设备。如若监理无序,就难免会造成机械和设备的丢失和损坏。监理人员要注意加强对机械和设备的优化配置,重点在加强机械和设备的使用管理,要将其使用和维护情况记录在案。同时注意对机械和设备成本的监管。
(五)对钢筋工程的监理
在高层建筑的施工中,钢筋的使用是其中至关重要的部分。在现场施工过程中,监理人员应当加强对钢筋工程的监理力度。第一,暗柱是高层建筑的重要受理部位,暗柱的焊接质量直接影响暗柱的质量。监理人员要对暗柱的焊接工作进行严格的检测,避免出现焊接质量低下,焊接处处焊渣未及时清理等情况。第二,钢筋移位也是需要监理人员严格检查的关键点。由于野蛮施工或钢筋未能有效固定所造成的钢筋位移,如果小于2毫米,将钢筋复位即可。第三,楼板筋错位。现代高层建筑的楼板通常采用混凝土浇灌而成,其中配置两层钢筋。监理人员要注意检查这两层钢筋是否有贴在一起的现象。如有问题,应要求施工人员在钢筋下方添加马凳,以控制钢筋错位。第四,注意梁柱交界处混凝土的填充。高层建筑的梁柱配筋量较大,梁柱交界处钢筋比较密集,容易导致混凝土填充得不够密实。监理人员应根据设计图纸和现场施工的实际情况,要求施工人员适当调节梁柱筋的位置,或在设计人员和甲方协商后,选择高等级钢筋以解决钢筋过密问题。
(六)对混凝土工程的监理
在高层建筑现场施工的监理中,混凝土工程是其中的重要环节。第一,要注意对混凝土进行护养。监理人员应当要求并监督施工人员加强对混凝土的护养工作。如果出现混凝土表面泛白的情况,就是因为施工人员未对混凝土进行正确、有效的养护。护养工作要求白天每隔2小时就对混凝土表面进行一次洒水养护,并在其表面覆盖必要的遮盖物。第二,监理人员要注意检查剪力墙是否出现孔洞。在对剪力墙的施工中,如果铺设的钢筋过于密集,在混凝土的振捣过程中,振捣棒就无法深其中进行振捣,就会有空洞出现。当出现这种问题时,监理人员应当要求施工人员对空洞采取补救措施,如空洞较大超过补救范围时,应将剪力墙拆除,重新进行钢筋绑扎和混凝土浇筑。第二,监理人员要监督混凝土所用砂石的清洗工作。如果不对配置混凝土所用的砂石进行彻底有效的清洗,就导致砂石中的有害物质与水泥发生作用,降低混凝土的强度。
(七)对模板工程的监理
在高层建筑现场施工的模板工程要注意模板对接、模板变形、模板垂直度的问题。模板不合格不仅会降低结构的质量,还会影响结构的美观。模板出现变形可能会导致现浇模板的标高出现严重的误差,模板变形严重会影响楼板的正常使用。监理人员应对模板进行有效的校对,将楼板变形控制在允许范围内。监理人员如若发现模板对接不合格之处,应要求施工人员对劲进行封堵。高层建筑对于垂直度有较高的要求,尤其是电梯井,必要时,监理人员可聘请专业人员对建筑的垂直度进行检查。
3结语
综上所述,在高层建筑工程的现场施工过程中,监理人员应当加强工程施工前和施工中的监理工作,确保施工安全和工程施工质量达标,使高层建筑工程能保质保量的完工。
参考文献:
[1]韦宏山.浅谈高层建筑工程施工监理[J].技术与市场,2011(07).
[2]何祥国.高层建筑施工监理探析[J].建筑与发展,2009(09).
[3]黄广锐.论高层建筑工程的监理要点[J].山西建筑,2013(10).