1、高層建筑結構施工質量過程控制問題兗州市永華建筑安裝工程有限公司高層建筑結構施工質量過程控制問題隨著我國各類城市圈、高新技術產業園區、金融市場商務區、生態文化旅游區、百鎮千村示范工程等社會經濟發展戰略全面實施，區域協調、城鄉一體、合理布局的城鎮化建設規模不斷擴大，工程建設項目逐年倍增，一大批高層建筑，尤其是建筑功能的廣泛性、結構類型的多樣性且體型復雜高層建筑顯著增多。表現在各個領域，這種新的建筑設計理念、新的結構體系、新的施工方法等運用于大型公共建筑、下萬到幾十萬甚至百萬平方米高層住宅樓群的施工實踐，為從事復雜高層建筑結構施工管理技術人員、工程建設行業質量監督管理人員提出新的目標、新的要求。工程

2、實踐中，復雜高層建筑結構施工質量控制與監督管理上還存在許多方面不足之處，一方面各工程水文地質條件、基礎型式與結構類型存在復雜性：二方面現在的施工工藝和施工技術、施工機械選型與配置等存在局限性；三方面在建項目施工現場全方位全過程的質量控制難度增加，需要適應性時間過程。根據高規的規定，復雜高層建筑結構是指高層建筑在結構平面布置和結構豎向布置中存在對抗震不利的不規則性或采用了有較明顯的抗震薄弱部位的復雜類型結構，如帶轉換層結構、帶加強層結構、錯層結構、連體結構、大底盤多塔樓結構。對這種已采用多種不規則復雜的建筑結構，或不應采用嚴重不規則的平面布置或豎向嚴重不規則結構的施工圖時，在實施結構施工質量過程

3、控制中應注意的問題，結合自身工作實踐談幾點拙見，以共商榷。1.施工參數控制1.1 +0.000標高從建筑工程施工圖設計程序上講，建筑設計一般是從平面開始。過去通常的建設項目基本上是一項單位工程，而現在工程規劃的建設用地劃分是以成片地段、整塊地宗、功能區域來布局，由此組成建筑群體。在分段組合、分層分段組合、單元組合等這種結合地形地貌、功能分區的平面、 立面、剖面設計中帶來相互獨立的單一建筑各定點位置上高差的不同，給工程施工實施過程帶來多樣性復雜化。單體建筑隨地勢起伏依次錯落有序排列時，+0.000標高設置所對應的絕對標高值在一些項目許多時候數值是不相同的，只有準確確定+0.000標高值，才能判別

4、復雜高層建筑結構基礎埋置深度，滿足設計標準天然地基及復合地基 建筑物總高度1/15；樁筏、樁箱 建筑物總高度1/18的要求。但實際上誤判定的情況時有發生。具體表現為：一是部分項目施工過程隨意提高+0.000標高定位（絕對高程）數值，人為造成基礎埋置深度不夠，尤其是帶有架空層、半地下室的山地建筑，已不滿足建筑物的穩定性與抗傾覆的設計要求。二是部分項目所有施工圖紙說明條款遺漏、說明不清或錯誤，無法判別建筑物基礎持力層具體指標參數值。三是部分項目工程測量施工記錄與施工圖上+0.000標高（絕對高程）數值不同，地基驗槽記錄資料與工程地質勘察資料不相符等。準確判別+0.000標高參數值，從施工圖設計文件

5、上，在建筑總平面圖內（即測量坐標網、坐標值及高層系統、場地范圍的測量坐標或定位尺寸）、建筑設計說明中設計標高（即工程的相對標高與總圖絕對標高的關系）、結構設計總說明中圖紙說明（即設計+0.000標高所對應的絕對標高值）等；對應相關的施工過程資料，施工測量方案、工程定位測量記錄、（高程引測）水準原始記錄、（首層）樓層平面放線記錄、測量放線自檢（交接檢）表等；從其他資料中說明的，施工圖審查（建筑、結構）專業性審查意見書、圖紙會審記錄等資料，才能判別地下基礎持力層具體位置，有效確定復雜高層建筑結構基礎埋置深度，從而滿足設計規范建筑物穩定性的要求。1.2沉降量根據建筑地基基礎設計規范（GB50007）

6、，地基變形特征可分為沉降量沉降差、傾斜、局部傾斜。地基基礎的設計須同時滿足強度和變形的要求，因為地基基礎的各種事故都是“強度”問題和“變形”問題的反映。建筑物的地基允許變形值，主要取決于建筑結構和基礎類型對地基變形的適應能力，以及建筑物的使用和功能以地基變形的要求。規范規定對于多層或高層類建筑物的地基變形允許值應由整體傾斜值控制，必要時應控制平均沉降量。而復雜高層建筑結構的建筑體型復雜且平面形狀不規則，按規范要求應加強建筑物的沉降觀測。實際上，大多數項目在施工階段的質量控制過程中忽視了這一點。沉降觀測記錄有的自己未按要求做，或由委托第三方來實施，且只有結論，沒有階段性實測記錄；有的項目根本上就

7、沒有做，單位無測量儀器設備，人員沒操作資格證。有的項目沉降觀測記錄參數不齊全，沒有真實、有效性。在有些情況下，以沉降觀測記錄判別建筑物沉降情況，有利于加強施工階段事前控制。通過施工措施，控制沉降量，減少沉降差。一般多層建筑物在施工期間完成的沉降量；對于砂土可認為其最終沉降量已完成80%以上，對于其它低性壓縮土可認為已完成最終沉降量的50%-80%，對于中壓縮性土可認為已完成20%-50%，對于高壓縮性土可認為已完成5%-20%。尤其是在建筑變形觀測過程中變形量或變形速率出現異常變化、變形量達到或超出預警值、周邊或開挖面出現塌陷滑坡、建筑本身與周邊建筑及地表出現異常時，實施復雜高層建筑結構施工中

8、對傾斜特別是沉降的控制顯得更為重要。1.3建筑物垂直度復雜高層建筑結構層數多，且平面立面不規則，軸線控制的精度差易造成各樓層面之間垂直度變差和建筑物的歪斜，并改變建筑結構的受力狀態，使偏心距增大，降低安全性；同時形成主體結構內電梯井道的垂直度偏差過大無法確保電梯安裝精度，也帶來外立面垂直度的偏差而影響幕墻安裝鋼架的精確程度。但在工程實踐發現：部分項目對軸線控制還是采用多層施工傳統掛線法，產生的累計誤差超過控制誤差；部分項目有工程測量方案和放線測量記錄、主體結構實體上有軸線、標高線、測量注記，但三者間量與數沒聯系；部分項目無結構測量方案，結構實體上無工作痕跡，但有完整樓層平面放線記錄和建筑物垂直

9、度、標高觀測記錄。按照混凝土結構工程施工及驗收規范（GB50204）要求，垂直度允許偏差全高H1/1000以內，且30mm。在施工實踐中，應正確選用測量儀器和測量方法按規范控制測量精度。通常采用精密垂直儀，用天頂法測量復雜高層建筑結構垂直度。軸線控制地下室結構部分用外控制，地上結構部分為內控制。根據首層施工軸線在樓面上確定控制點和方向點形成井字形控制線，作為上部結構施工軸線垂直控制點，逐層向上引測。同時觀測建筑物的外墻垂直度，在沿軸線的延長線地面位置施工場地上架設經緯儀，主體結構每施工完兩層進行一次測量，至封頂。目前，先進的施工過程監測和控制技術是GPS相對定位原理，使用全站儀采用測角、測邊或

10、邊角同測模式建立施工控制網。施工放樣采用全站儀三維坐標法，測距儀高程傳遞技術，更有效地保證復雜高層建筑結構垂直度的精確程度。2施工技術處理2.1施工順序施工過程的先后順序，將直接影響施工質量。以前考慮的主要因素是施工工藝、施工方法等，對于復雜高層建筑結構施工組織，與結構設計密切相關。根據結構設計結構類型、結構布置及構造措施，選擇合適的施工順序，最有利于提高施工效率。反之，會降低，甚至于帶來工程施工質量缺陷、隱患。如有的項目在有主樓裙樓施工時未采取任何施工措施導致多外梁板裂縫；有的施工縫隨意設置導致在構件中留有可見的縫隙和夾層，而影響承重構件的承載力形成施工質量缺陷；有的對于結構設計同構造節點、

11、或樓層不同混凝土強度施工錯位澆搗導致實體結構混凝土試塊強度偏低不能滿足設計要求已釀成工程質量事故等。具體做法：根據結構設計各單元荷載斷分開施工。對于連體結構、錯層結構及多塔樓結構宜先建高、重部分，后建低、輕部分；有主樓和裙樓時，基礎施工先主樓后裙樓的順序；地上施工宜按抗震縫位置分段流水作業，當裙房平面較長時，在中部留設垂直施工縫，分成兩個流水段平行作業，與主樓結構形成多個結構施工段立體交叉作業施工。具體施工縫留置，墻、柱在樓板的上表面，梁、板混凝土澆灌順次梁方向進行，應留在剪力最小處，即次梁跨度的中間。每層墻、柱、梁、板混凝土應一次澆筑完成。對于加強層、轉換層、錯層等墻、柱、梁身較高一次澆筑時

12、可采取斜向分段、水平分層的方法連續澆筑。同時，對每一層結構墻、柱、梁、板節點不同強度等級混凝土采取“先高后低”的澆搗原則，即先澆高強度等級混凝土，后澆低強度等級混凝土。根據設計要求，在結構混凝土澆筑時，在結構墻、柱與板、梁不同等級混凝土交界（樓面梁板）處留設450斜截面施工縫，并設置雙層鋼絲網片，嚴格控制在先澆搗柱墻混凝土初凝前繼續澆搗板梁混凝土。為防止施工冷縫的出現，具體控制方法：采用預先精確計算分區不同標號混凝土數量，確定各臺泵的工作區域及不同工作時間內泵送的混凝土強度等級，同時摻加緩凝劑，延長混凝土的初凝時間，采用混凝土布料機來解決澆搗墻、柱、板、梁的施工順序問題。與此同時，各樓層不同混

13、凝土強度施工澆灌按其結構設計要求實施分層控制。2.2“三縫（伸縮縫、沉降縫、防震縫）”設置過去，混凝土結構設計規范（GB50010）、建筑地基基礎設計規范（GB50007）、建筑抗震設計規范（GB50011）規定了“三縫”設置最大間距，由設計者在建筑結構總說明工程概況中分隔縫設置條款明確指導施工。由于各自對現行規范標準存在解讀偏差，導致施工中設置“三縫”存在施工方法不當，甚至于錯誤做法。一是有的項目在主樓與裙房間不設“三縫”，尤其是有的項目采用的連體結構、多塔樓結構只是用一條臨時施工后澆帶代替處理，導致裙房屋面、局部樓板與墻面均產生裂縫主。二是“三縫”設置位置不當，水平及豎向位置不連通。三是有

14、的項目按照施工圖紙設縫錯誤處置，如縫間上下堵塞模板不清理，局部樓層建筑垃圾填縫等。復雜高層建筑結構屬于體型復雜、平立面特別不規則、多塔樓、超長結構，而溫度變化和混凝土的收縮在水平方向、豎向均會產生較大變形和混凝土的收縮在水平方向、豎向均會產生較大變形和內力極易產生裂縫。恰當的結構性能靠的是對設計的準確體現和在容許誤差范圍內符合規范要求的施工。根據工程實際，考慮各種因素對結構內力和裂縫的影響，我們應按照施工圖紙的要求，合理確定“三縫”間距；并采取有效的構造措施和施工措施，配置預應力鋼筋和采用收縮性小水泥、減小水灰比等，進行合理化施工，能不設縫就不設縫，能少設縫就少設縫；在結構單元間剛度相差懸殊或

15、有較大錯層時設縫，若分開則徹底分開，若相連則連接牢固，以滿足結構設計要求。2.3“三帶（后澆帶、加強帶、膨脹加強帶）”處理為滿足建筑大空間使用功能和地下室防滲防水處理的需要，從采用分段施工控制大體積混凝土裂縫的做法中，人們開始對“三縫（伸縮縫、沉降縫、防震縫）”產生新的認識，用“三帶（后澆帶、加強帶、膨脹加強帶）”代替設縫，近年來許多設計人員在工程實踐中逐漸采用。但在實際操作施工過程中被誤解。一是有的項目“三帶”留置位置錯誤，且各層間上下錯位，也有不連續；二是有的項目留縫寬度不足且處理不當。在“三帶”位置邊緣立桿支撐偏少或不設置，甚至于有的還堆滿建筑材料，改變建筑結構受力狀態；三是有的項目趕工

16、期補縫澆搗混凝土間歇時間不足，且連接部位有混凝土疏松裂縫缺陷存在。通常做法,按照施工圖紙,考慮復雜高層建筑結構 不同沉降分區塊留置“三帶”，且應貫通，“三帶”邊緣處 妥善支撐搭設方案，宜支架采用48鋼管扣件搭設， 立桿間距按1200mm布置,水平管設置三道，每三根 立管設一斜撐,立桿端部加方木條墊，以確保構件和結 構整體在施工階段的承載力和穩定性。“三帶”具體劃分目前圖紙沒統一，只是按控制構件溫度應力、沉降及 防滲防水要求、工程部位及施工時間分為后澆帶、加強 帶、膨脹加強帶。有的項目將后澆帶分為一般性、沉降 性。有的項目將膨脹加強帶分為連續式、間歇式、后澆 式。通常“三帶”澆搗混凝土時間以樓層

17、兩側混凝土澆 灌完畢60天后實施。采用無收縮快硬硅酸鹽水泥，其 梁、板、墻帶內原鋼筋不斷，并增補鋼筋數量為截面總 鋼筋的20%,混凝土使用內摻膨脹劑混凝土，強度等級 提高一級。施工過程具體操作應以設計施工圖為準,其 膨脹劑摻量及施工方案由專業廠家或試驗室提供。3施工質量驗評3.1承栽力荷載實驗所有建筑物均應滿足地基承載力和變形的要求， 而確定地基承載力的方法，（靜）載荷試驗是原位試驗 法中最可靠的方法。載荷試驗包括深層、淺層、巖基、單 樁、錨桿等,其檢驗參數為天然地基及復合地基承載力 特征值、巖石地基（或樁基礎持力層時承載力特征值、 單樁豎向抗壓航損承載力特征值、單樁水平承載力特 征值、基礎錨

18、桿抗拔承載力特征值等。復雜高層建筑結 構基礎類型通常采用箱形或筏形基礎、樁基、樁加箱形 或筏形基礎。工程實踐中發現其承載力（靜載荷試驗在 施工質量過程控制中較不規范,表現在有的項目地基基 礎設計等級為甲級的筏基、箱型基礎驗收時僅以地基基 礎驗槽記錄作為驗收依據,而未做地基承載力載荷試 驗;有的項目依照檢測目的施工階段的樁基檢測內容不 齊全,方法不妥當。有的人工挖孔樁只做終孔時樁端持 力層檢驗而工程樁不做承載力載荷實驗、有的樁基試樁 資料作為工程樁驗收依據列入驗收資料;有的項目樁基 驗收承載力檢驗在個別樁不滿足設計要求時,無處置或 處置隨意,工程變更過程程序控制不到位。根據建筑地基基礎設計規范(

19、GB50007)、建筑 地基基礎工程施工質量驗收規范(GB50202)、建筑 基樁檢測技術規范(JGJ106)、建筑樁基技術規范（JGJ94）、及有關規范要求，對于復雜高層建筑結構采 用箱形或筏形等天然地基時，且建筑物地基基礎設計 等級為甲級，由載荷試驗確定單位工程的天然地基、處 理土地基和復合地基的承載力特征值。其同條件下參 加統計的試驗點不應少于3點,取其平均值。當極差超 過平均值的30%時增加試驗點數量檢測;當采用樁基、 樁箱、樁筏基礎時,工程樁應進行承載力檢驗。對于單樁豎向抗壓靜載試驗,單位工程內在同一條件下工程 樁驗收檢測抽檢數量不應小于總樁數的1%,且不應小 于3根，工程樁總樁數在

20、50根內不應小于2根；對于 單樁豎向抗拔及水平靜載試驗抽檢數不應小于總樁數 的1%,且不應小于3根;人工挖孔樁終孔時應進行樁 端持力層檢驗；抗浮錨桿完成后應進行抗拔力檢驗,檢驗數量不得少于錨桿總數的3%,且不得少于6根。同 時,試樁的檢測結果不應作為工程樁的檢測結果,也不 應作為工程樁的驗收依據。對于不合格的試驗結果,經擴大驗證試驗后報專家現場論證，以錨桿樁補強處理 等方式提高后滿足局部承載力的設計要求。3.2結構實體檢測根 據 混 凝 土 結 構 工 程 施 工 質 量 驗 收 規 范 (GB50204)對涉及混凝土結構安全的重要部位應進行 結構實體檢驗。其內容應包括混凝土強度、鋼筋保護層

21、厚度以及工程合同約定的項目；必要時可檢驗其他項目。實際上許多時候,部分項目施工現場情況:一是沒有符合工程實際檢測方案,或方案中檢測部位、方式及 數量等內容有缺陷；二是具有檢測資質的單位只對委托送樣的檢測報告負責，且按最有利條件選取樓層定 點檢測，單位工程結構實體檢測參數結論的完整性公 正性有效性不明確；三是檢測報告技術參數及檢測結 論不具備真實、準確性,漏檢項目、內容、數量較多；四 是對不合格的檢測報告未經過復檢，結構實體質量控 制留下隱患,不能滿足復雜高層建筑主體結構施工質量評定與驗收的要求。按照建筑工程檢測試驗技術管理規范(JGJ190)、 建設工程質量檢測管理辦法等相關規范的要求，結合復

22、雜高層建筑結構特點，制定合理的結構實體檢測 方案,統一檢測操作程序及檢測方法,計量檢定所有檢 測儀器，明確涉及結構安全的墻、柱、梁等結構構件的 重要部位，及檢測內容(即混凝土強度、鋼筋保護層厚 度、鋼筋數量、鋼筋直徑和間距、混凝土現澆樓板厚度、 后置埋件的力學性能、砂漿強度、砌體強度及其他需 要檢測的項目等；結構實體檢測可按層段數數次進行或者主體完工后一次性進行。應在涉及混凝土結構安 全的重要部位選擇構件。所選構件必須包括所有的混 凝土強度等級、覆蓋盡可能多的結構或構件類型,對結 構或構件留置的試塊試壓強度不足或有懷疑的，應優 先選點檢測。工程的地下室、首層、頂層必須選點；按照 復雜高層建筑結

23、構特點和構造配置，加強層及其上下 相鄰一層框架柱、帶錯層結構的錯層處的框架柱的箍筋應全柱段加密、帶轉換層或底盤屋面樓板為轉換層 時樓板的雙向雙層配筋及不小于180mm板厚度、帶錯 層結構的錯層處、多塔樓結構轉換層樓面板的混凝土強 度均不應低于C30等應必選點檢測。同時對于不合格的 檢測結果報告,復檢選點應對同類型、同批次的構件或結 構加倍選點檢測。若還是不能滿足設計及規范要求,應由 建設、設計、施工、監理等有關單位共同確定技術處理方 案,并將結構實體檢測報告及工程存在的質量缺陷的整 改落實情況形成結構實體檢驗記錄。 且原始記錄與檢 測報告的檢測數據和結論應真實、可靠、有效。3.3鋼構件變形檢測

24、在復雜高層建筑結構布置中，涉及轉換層、加強層 （或避難層、設備層）、連接體結構與主體結構的連接等 受力復雜部位采用鋼梁、鋼桁架等構件較多,施工經鋼 結構柱、梁吊裝、鋼桁架施工、鋼結構測量等過程控制， 在保證構件抗彎特性及構架節點剛度來控制構架變形 滿足設計要求，實現復雜高層建筑結構豎向力承托與 轉換。尤其是大跨度桁架高空分塊安裝、校正、連接時 要保證鋼柱軸力為零節點連接是施工安裝的關鍵工 序。對照鋼結構工程施工質量驗收規范(GB50205) 有關安全及功能的檢測要求，主要構件變形檢測是鋼 結構施工質量控制的重點。主要檢測項目為鋼柱垂直 度、鋼梁和桁架垂直度和側向彎曲等。實際上,從工程項目鋼結構檢測資料來看,部分項 目存在:一是檢測內容不齊全檢測批量不足；二是針對 復雜的結構體系，圍繞施工任務展開的幾何（變形）控制、應力控制、穩定控制和安全控制的結構施工控制資 料不規范,應變監測及位移監測結果中測點空間坐標 在拼接及卸載中變化大、應力變化不正常，結構施工中 和完成后結構內力未達到設計要求等。因此,對于復雜 高層建筑結構中鋼構件變形檢測,只有根據工程規模、 特點及功能等要素,選擇合理的檢測方案,確定匹配的 監測儀器，制定滿