浅谈高层建筑工程施工质量控制

梁引全 包小姿

摘要：我国大中型城市，土地寸土寸金的形势下，为充分发挥土地的综合利用率，高层建筑正日益成为城市建设的主体。高层建筑技术得以迅速发展。由于高层建筑的投入相对多层要大，且施工周期长，抗震性能要求高，工程质量越来越引起人们的重视等方面都有其特殊性。本文结合现代高层建筑的施工特点，从加强工程质量和施工安全的角度出发，分析和探讨高层建筑的施工技术。施工质量控制必须考虑和适应工程项目的工程特点和施工特点，进行有针对性的控制。本文主要探讨了高层建筑中常见的混凝土构件裂缝与屋面渗漏问题，分析了产生的原因并提出了具体的防治措施。

关键词: 质量控制的特点；高层建筑；工程施工；质量控制。

中图分类号：TU208文献标识码： A

随着城市建筑规模日益扩大，高层建筑的发展也迅速加快。然而高层建筑工程的施工就技术而言，难度相对较大，施工通常比较复杂，高层建筑的技术研究有以下特点：

1 高层建筑工程施工质量控制的依据

高层建筑施工质量控制的依据，大体上有以下几类：

1）工程合同文件

工程施工承包合同文件规定了参与建设各方在质量控制方面的权利和义务，有关各方必须履行在合同中的承诺。

2）设计文件

“按图施工”是施工质量控制的一项重要原则。因此，经过批准的设计图纸和技术说明书等设计文件，无疑是质量控制的重要依据。但质量控制的角度出发，承包单位在参加技术交底及图纸会审时，还应充分了解设计意图和质量要求，以达到发现图纸差错和减少质量隐患的目的。

3） 国家及政府有关部门颁布的有关质量控制方面的法律、法规性文件。

2现代高层建筑的施工特点

就主体结构的施工而言，高层建筑与多层建筑的施工技术有相同之处，也有不同的一面。从整个建筑来看，高层建筑的特点是层数多，高度大，结构类型多样，体型复杂，施工难度大，施工工艺技术要求高，材料用量多，施工工期长，专业性强，工序多，交叉作业多，结构自重大，受力特点、设计依据与一般多层建筑有很大的不同，对结构的安全度要求特别高，对工程结构的施工质量提出了更高的要求。

3高层建筑工程质量控制的施工技术

影响施工质量的因素主要有人(Man)、材料(Materia1)、机械(Machine)、方法(Method)及环境(Environment)等五大方面，简称4M1Eo施工过程中对这五方面的因素进行严格控制是保证施工质量的关键工作。而此部分为房屋建设常规质量控制因素，笔者不再累牍。重点从高层建筑工程施工技术进行分析。

3.1加强混凝土的配合比控制，科学养护，控制混凝土强度。

工程开工前，一般均要按设计要求配制不同强度等级的混凝土，并到法定试验机构做级配试验，待级配报告出来后，根据级配做配合比试验（实验室配比），在实际施工时照此执行。据实践资料统计所示，若砂率下降2%～3%，混凝土强度将下降15%～20%，而水泥数量的影响为5%～20%，石子及砂土的级配影响为5%～20%；水灰比影响为多增%l，强度降低5%～10%，故应该采取相应措施进行控制，严格执行初步配合比计算和基准配合比的试配调整与确定。此外，高层建筑多使用商品砼，不仅能缩短施工周期，而且能有效改善混凝土的施工性能。但若养护不到位，如配比、原材料、振捣控制严格的情况下，仍会出现混凝土强度不足的现象。

3.2垂直度、标高及轴线的控制，确保高层建筑施工质量。

（1）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。为控制高层建筑的垂直度，先将建筑四个边角柱的位置确定，沿柱外层上弹出厚度线，立模、加支撑，采用吊线的方法测定立柱的垂直度。待四角柱拆模后，其他各列柱以该四柱为基线，拉直线，控制正面的平整度和垂直度。施工过程中的垂直度控制，用激光铅垂仪首先在首层面层上做好平面控制，选择四个合适的位置作控制点，在浇筑上面的各层楼面时必须在相应的位置预留200mm×200mm与首层层面控制点相对应的小方孔，保证能使激光束垂直向上穿过预留孔。

（2）标高线的控制，即在在每层预控轴线上至少设置四个200mm×200mm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，复核此四点是否在同一水平面上，以确保标高的准确性。为避免施工过程中洞口标高失去基准作用，加强洞口处模板支撑的同时，辅以直径为12的钢筋控制该部位楼面厚度，确保标高的准确。

（3）轴线传递和过程线的控制。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。2层及以上施工时，以1层楼面为基准在每层楼面相应位置留设200mm×200mm方洞，采用激光铅垂仪引测下层楼面的控制点，再用经纬仪及钢卷尺进行轴线校正，放出各层轴线和细部尺寸线。过程线控制的关键是挂起两条线，浇好剪力墙。浇筑剪力墙，宜用18mm厚优质胶合夹板，外墙外围组合固定大模，内墙散装散拆进行组合模板编号，这样不但保证了墙体平整度，而且更要注意的是墙体的垂直度。

3.3沉降、位移、倾斜和裂缝等变形观测控制

由于高层建筑混凝土强度普遍较高、混凝土量较大、且带有地下室，所以裂缝产生的可能性较大。裂缝分为运动、不稳定、稳定、闭合、愈合等几大类型，一般采用放、抗或者“放”“抗”的方式进行处理。

（1）砌筑填充墙至接近梁底，留一定高度，砌筑完后间隔至少一周，宜15d后补齐；合理分缝分块施工；在柱、梁、墙等变截面出宜分层浇捣。

（2）首先尽量避免使用高强度水泥，积极采用掺合料和混凝土外加剂，降低水泥用量（宜〈450kg/m3）；其次选择合理的最大粒径砂石，这样可以减少水和水泥用量，减少泌水、收缩和水化热；再次在施工工艺上，应避免过振和漏振，提倡二次振捣、二次抹面，尽量排除混凝土内部的水分和气泡。最后现浇板中的线盒置于上下层中间，交叉处采用线盒，沿预埋管线方向增设直径为6间距150，宽度不小于450的钢筋网带。

（3）在混凝土裂缝的预防中，对新浇混凝土的早期养护尤为重要。为使早期尽可能减少收缩，需主要控制好构件的湿润养护，避免表面水份蒸发过快，产生较大收缩的同时，受到内部约束而易开裂。对于大体积混凝土而言，应采取必要的措施（埋设散热孔、通水排热），避免水化热高峰的集中出现；同时在养护过程中对表面、中间、底部温度进行跟踪监测（有其在前3天）。对混凝土浇筑后的内部最高温度与气温温差宜控制在25℃以内，否则因温差过大产生混凝土裂缝。

3.4结构转换层施工技术

由于高层建筑结构下部楼层受力很大，上部受力较小，正常布置时应当是下部刚度大、墙多、柱网密，到上部渐减少墙、柱，扩大轴线间距。结构的正常布置与建筑功能之间就产生了矛盾。为了满足建筑功能的要求，结构必须以和常规相反的方式进行布置。上部布置小空间，下部布置大空间。上部布置刚度大的剪力墙，下部布置刚度小的框架柱。为了实现这种结构布置，就必须在结构转换的楼层设置转换层，这种转换层广泛应用于剪力墙结构及框架-剪力墙等结构体系中。

对带转换层的剪力墙结构及带转换层筒体结构这两类转换结构，对上述两类转换结构，转换层高度是影响其抗震性能的主要因素之一，转换层高度越高，转换层上下层间位移角及内力突变越明显，设计时应限制转换层设置高度。转换层与其上层的侧向刚度比对结构抗震性能有一定影响。对转换层位置较低的带转换层的剪力墙结构，控制侧向刚度比可以控制转换层附近的层间位移角及内力突变。对于带转换层的剪力墙结构或筒体结构，可采取以下措施强化下部结构：加大筒体及落地墙厚度、提高混凝土强度等级、必要时可在房屋周边增置部分剪力墙、壁式框架或楼梯间筒体、提高抗震能力；可采取以下措施弱化上部：不落地剪力墙开洞、开口、减小墙厚等。

4 高层建筑施工中常见的质量问题及分析其成因

高层建筑施工中常见的质量问题有混凝土构件裂缝与屋面渗漏等。

4.1 混凝土构件裂缝产生的原因

混凝土结构及构件产生裂缝是一种常见高层建筑的质量通病，是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。因为裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，其严重者将会威胁到广大群众的生命及财产安全。

（1）温度原因

裂缝控制技术施工常见的温度裂缝有两类。一类为内约束裂缝，是由于混凝土内外温差过大引起。另一类为外约束裂缝，是由于平均降温差过大引起的。混凝土因具有热胀冷缩性质．加上水化作用，伴随化学反应，因而产生膨胀，造成混凝土养护前冷却收缩，混凝土构件就会产生裂缝。设计时通常采用高标号的快硬早强混凝土，水泥标号越高、混凝土早期强度提高越快，水化热也就越高。由此引起混凝土内部温度急剧上升，混凝土体积膨胀，产生拉应力，导致混凝土强度还比较低的表层开裂

（2）化学反应原因

由化学作用而产生的裂缝，包括水化反应和碱骨料反应。它们会使混凝土表面出现有序的网状裂缝和内部裂缝。水泥矿物成分含量超标会产生化学裂缝。若水泥中硫酸根含量超标，混凝土干缩逐渐增大，硫酸根含量的不同可使混凝土干缩相差至3倍；若水泥中游离氧化钙含量过高，混凝土凝结后易出现细小裂纹、脱皮病害，严重时可产生大量开裂并直接影响混凝土构件的耐久性。

（3）干缩原因

高温季节施工是造成混凝土构件裂缝的一个重要因素。夏季温度高，水泥水化反应加快，混凝土凝结硬化快，和易性降低，易造成蜂窝、麻面等病害，降低了密实度，造成混凝土强度降低，易出现干缩裂缝。

4.2 屋面渗漏产生的原因

屋面渗漏是高层建筑工程中存在的质量通病，屋面渗漏不仅会损害建筑物的主体结构，而且给生产、居住带来不便。目前，较多采用的是刚性及柔性防水两种做法。刚性防水由于温差应变，易开裂渗水；柔性防水，多为沥青，油毡等有机材料，易老化，寿命短。近年来，虽然各种新型防水材料相继问世，但由于价格较高，缺乏施工经验，且耐久性还有待于进一步检验等原因。因此，目前还是采用较为廉价的材料为主。民用建筑的防水屋面一般由结构层、找平层、保温层、保护层、防水层等组成。一般在山墙、天沟、檐口、变形缝处等部位容易发生渗漏。

屋面渗漏一般为以下几方面原因造成:

1)屋面找平层坡度过小、不平、空鼓、起壳、基层收缩产生裂缝；

2)基层过于潮湿，且不干净：

3)屋面卷材接头、变形缝、檐口、出水口、水落管口、女儿墙根、烟囱、设备出屋面部位处理不当．搭接胶粘不牢：

4)铺贴方向和搭接宽度不符合要求：

5)温度的变化使防水层遭到破坏．有的因保温层内有积水，气温上升，由于水蒸气的压力，使卷材起鼓、起泡，破裂后造成渗漏。

5 常见质量问题的防治措施

5.1 混凝土构件裂缝的防治措施

1）在不影响混凝土强度和使用的条件下，适当增加集料用量，使水泥用量相对减少。这样就可以直接减少水泥水化产生的热量，同时混凝土中水泥浆的比例也要相对减少．使混凝土的收缩率相对降低，可以有效的防止裂缝产生。

2）混凝土施工尽量避免高温期外界温度过高。可直接使混凝土温度升高、产生的热量不能向外界释放，加快水泥的水化。使早期产生更多的热量。所以如工期允许，特别是薄壁墙结构的混凝土部位的施工．应尽量避开高温时间段。另外在施工方法上，采取分层、分块浇筑的方法，使每层、块的混凝土中水泥早期水化所产生的热量能够及时释放到外界。

3）可选用硅酸三钙含量低、硅酸二钙含量高的低热水泥。水泥的其他技术指标要符合规定要求。一般还应选用早期强度高及干缩性较小的普通硅酸盐水泥或道路硅酸盐水泥。

4）混凝土浇注温度一般应低于3O℃，夏季施工时不得超过35℃，并要采用人工降温措施，施工时间段一般选在早晚施工效果较好，施工时要注意保持基层顶面在浇注前充分湿润：对干燥的骨料充分洒水，或在砂石料堆场搭棚遮阳。降低温度或采用冰水进行搅拌。

5）严格按规范规定在适当的位置设置沉降缝，尽量减小地基的不均匀沉降差，在抗震区适当设置基础梁，合理设置伸缩缝，最大间距不超过50米。灌板缝后，不能过早加施工荷载，防止板缝内混凝土振动，降低强度。

6）楼板安装前先用水泥砂浆找平，坐浆上楼板，避免楼板松动，相互错动使相邻板缝产生剪力。

7）控制第一类表面温度裂缝的基本方法是控制混凝土内外温差、表面与外界温差，防止表面急剧冷却。冬季采取保温，缓拆模。加热养护严格控制升温速度，使温差不大于1O℃。注意缓慢揭盖。及时脱模，脱模后缓慢降温或加覆盖，控制温差不大于20℃。控制第二类降温裂缝可从控制混凝土人模温度、温升，减少温差，改进施工操作工艺，改善混凝土性能，改善结构约束条件等方面人手来削减温度应力，一般措施有:

（1）选用低热或中热水泥(矿渣水泥、火山灰水泥等)。

（2）改善骨料级配，采用低流动性混凝土，掺粉煤灰混合材料或减水剂，利用后期混凝土强度等以降低水泥用量，降低温升。

（3）适当延长养护和拆模时间，使混凝土缓慢冷却；急需拆模，表面应覆盖草袋继续浇水养护在具体的施工中，应根据工程项目的平面形状尺寸、厚度等不同情况，合理、经济地布设测温点，并测绘测温点布置图。温度测点以集成温度传感器作感温元件，要进行筛选和防老化处理。在埋设前应对感温元件作环氧树脂封闭。在浇注前应按测温布置图要求，对测点予以固定和保护，以确保测温工作的顺利进行。每次测温后，应立即汇总整理混凝土内部温度场与温差数值，提供给施工指挥部门，以指导现场的施工。为了有效的控制混凝土内外温差，使混凝土内外温差不大于25℃，防止混凝土裂缝的产生，采取温控措施。根据砼温度应力和收缩应力的分析，必须严格控制各项湿度指标在允许范围内，才不使砼产生裂缝。与此同时，应该提供温度散发的途径，热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；对大体积混凝土，在混凝土中埋设水管，通人冷水降温；同时规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；对于施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。

5.2 屋面渗漏的防治措施

按屋面的结构层、找平层、保温层、保护层、防水层分别进行防治从而整体提高防水效果。

5.2.1 提高屋面结构层防水功能

(1)高层建筑屋面找坡时．无论是建筑找坡还是结构找坡，如果不按设计或者规范搞好屋面找坡，就很难保证屋面防水问题，将导致卷材松软，加速卷材的老化和腐烂，微裂缝增加。因此搞好屋面找坡工作，不但可以有效地控制屋面排水坡度和坡向，而且还是提高屋面防水质量的主要环节。

(2)现浇钢筋混凝土屋面须要求钢筋保护层正确，浇捣混凝土时派钢筋工跟班随时整理钢筋。混凝土要振捣密实，不得漏浆、爆壳子，无蜂窝、麻面、露筋等现象。混凝土浇捣必须连续进行，严禁出现冷缝。混凝土表面经滚筒滚压，提浆收水后用铁板油光，然后铺盖麻袋保护，派人浇水养护七昼夜。

5.2.2 保证找平层的质量

找平层是在原结构面因存在高低不平或坡度而进行找平铺设的基层，如水泥砂浆、细石混凝土等，有利于在其上面铺设面层或防水、保温层。高层建筑屋面施工时常易忽视找平层施工质量。如找平层内部不实、坡度不够、表面不平、砂浆拌和不均匀、施工质量低劣等是造成屋面渗漏的主要原因。所以要预防屋面漏水要先搞好基层质量，控制找平层的施工质量是搞好屋面防水的基础。

5.2.3 提高保温层的施工质量

在保温层轴线方向上设置分仓缝，分仓缝宽度为50ram，并与邻近左右前后贯通，分隔面积应少于4m ．边长不大于2m。

5.2.4 遵守保护层施工要求

保温层上应做40mm厚钢筋混凝土保护层。保护层与保温层分隔缝应位置重合。施工时应严格按规范和图纸要求厚度制作保护层垫块或购置成品塑料垫块及固定件。严把防水层的施工关。凡在高层建筑屋面工程中使用的建筑防水材料．使用前严格遵守“先检后用”的原则．做到择优选购。不采购生产厂家不清、质量不明的建筑材料、制品或设备。材料、制品在使用前．必须严格按规定进行质量检验和检测，材料有产品出场合格证，建筑材料和建设机械产品准用证，产品进场复查试验合格报告单合格后方可使用。

6 结语

当前我国高层建筑工程施工企业处于供大于的状况，面对激烈的市场竞争，质量将成为占领市场最有力的武器。加强质量控制，提高管理水平，是企业提高建筑工程质量关键之所在，只有做好房建工程施工质量策划和高层建筑工程施工质量控制，满足质量、工期、成本等要求，才能获得最佳的经济效益，不断满足甚至超越顾客对高层建筑的质量要求，从而为社会提供更多的优质、安全、经济适用的建筑产品。建筑施工质量是包括安全、使用功能、耐久性、环境保护等方面

所有明确和隐含需要能力的特性综合，对其的控制是质量管理的重要内容。又由于高层建筑的制造具有一次性、固定性、生产的流动性、单件性、预约性等特征，所以其质量控制必须贯穿在产品形成和体系运行的全过程。而具体影响施工质量的因素主要有人、材料、机械、方法及环境，需要从专业技术和管理技术两个方面着手，把握好预防为主与检验双把关相结合的原则。

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