高層建筑垂直度全過程控制研究
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摘要:當(dāng)今社會(huì)，高層建筑越來越多，越來越高，確保工程質(zhì)量越來越重要。通過對(duì)高層建筑從基礎(chǔ)選擇、主體結(jié)構(gòu)施工到工程裝飾的全過程垂直度控制，表明高層建筑垂直度控制是非常必要的，也是完成高層建筑建設(shè)的關(guān)鍵指標(biāo)之一。
關(guān)鍵詞:高層建筑，測量，垂直度
城市建設(shè)日新月異，高層建筑越來越多，其投資大，施工工期長，且技術(shù)要求高，必須高度重視質(zhì)量控制。高層建筑層數(shù)多，高度高，使結(jié)構(gòu)的豎向偏差直接影響工程的受力情況［1］，因此高層建筑垂直度的控制就是非常重要的技術(shù)指標(biāo)，它關(guān)系到該建筑物能否正常使用，甚至影響建筑物的耐久性和安全性。在高層建筑的建設(shè)過程中，必須全過程做好垂直度的控制，在好的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，樹立前一道工序是后一道工序的基礎(chǔ)，最終將高層建筑的垂直度控制在規(guī)定要求的范圍內(nèi)，具有非常重要的意義。
2高層建筑垂直度控制的基礎(chǔ)
2．1選擇合理的基礎(chǔ)形式和結(jié)構(gòu)體系
按照我國現(xiàn)行的基本建設(shè)程序，建筑物必須做好設(shè)計(jì)工作，特別是基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，高層建筑更是如此。首先，地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要科學(xué)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分與地質(zhì)勘察人員溝通選擇合理的基礎(chǔ)類型，充分考慮地下水位的影響，避免建筑物不均勻沉降。其次，合理選擇結(jié)構(gòu)體系，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合工程特點(diǎn)，所處地的抗震設(shè)防等級(jí)及風(fēng)荷載情況，選擇適宜的結(jié)構(gòu)體系，避免構(gòu)件出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性［2］。設(shè)計(jì)完成后，還需經(jīng)過有資質(zhì)的審圖單位審核通過后，方可用于正式施工。
2．2控制好地基基礎(chǔ)的施工與驗(yàn)收
建筑設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诠こ涕_工前，需經(jīng)設(shè)計(jì)單位的技術(shù)交底和建設(shè)單位組織的各方圖紙會(huì)審。通過現(xiàn)場測量放線，按照從整體到局部的原則，進(jìn)行現(xiàn)場控制網(wǎng)的布設(shè)，確定建筑物的具體位置以及建筑物的軸線位置。經(jīng)相關(guān)單位驗(yàn)線后，進(jìn)行基坑開挖。按規(guī)范要求，高層建筑基礎(chǔ)埋置深度不宜小于建筑物高度的1∶15，且樁基中樁身不計(jì)在埋置深度內(nèi)。因此，基坑開挖是比較深的，要做好可靠的邊坡防護(hù)。土方挖到設(shè)計(jì)深度后，要組織相關(guān)單位進(jìn)行基槽驗(yàn)收，確認(rèn)符合地質(zhì)勘察報(bào)告后，可進(jìn)行樁基施工，樁基施工完成后，按規(guī)定抽取一定數(shù)量的樁進(jìn)行靜載壓力試驗(yàn)，滿足設(shè)計(jì)要求方可進(jìn)行下一道工序施工。高層建筑一般都通過樁基的形式來加固地基，提高地基承載力，再設(shè)計(jì)合適的筏板基礎(chǔ)，并將其四周分層夯實(shí)回填土，防止建筑物的不均勻沉降，這是高層建筑垂直度控制的基礎(chǔ)。
3高層建筑主體結(jié)構(gòu)垂直度的控制
3．1高層建筑主體結(jié)構(gòu)垂直度的要求
在高層建筑施工測量中，垂直度測量比建筑平面測量和高程測量的精度要求高。根據(jù)我國高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，高層建筑層間垂直度偏差不應(yīng)超過3mm;建筑物全高的垂直度測量允許偏差為:當(dāng)30m＜H≤60m(H為建筑物總高度)時(shí)，不大于10mm;當(dāng)60m＜H≤90m時(shí)，不大于15mm;當(dāng)90m＜H≤120m時(shí)，不大于20mm;當(dāng)120m＜H≤150m時(shí)，不大于20mm;當(dāng)H＞150m時(shí)，不大于30mm。針對(duì)如此高的要求，作為建設(shè)者必須分析清楚影響因素，制定合理措施，一定把高層建筑的垂直度偏差控制在規(guī)范數(shù)值以內(nèi)。
3．2高層建筑主體結(jié)構(gòu)垂直度測量的影響因素
我國規(guī)定超過10層的住宅建筑和超過24m高的公共建筑及綜合性建筑為高層建筑。其主體結(jié)構(gòu)垂直度測量的影響因素有:1)高層建筑會(huì)受風(fēng)力、日照、施工機(jī)械等環(huán)境影響產(chǎn)生一定的擺動(dòng)，建筑越高這種影響越大。2)施工現(xiàn)場測量垂直度的儀器，其精度、準(zhǔn)確性和適用性，對(duì)垂直度的測量結(jié)果有很大的影響。3)高層建筑一般施工工期較長，期間主體結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生沉降、結(jié)構(gòu)構(gòu)件收縮等因素影響，會(huì)使垂直度的測量精度降低。4)測量人員的能力和責(zé)任心也是垂直度測量的關(guān)鍵因素。5)施工場地的開闊與否，對(duì)垂直度測量方法選擇有一定影響。
3．3高層建筑主體結(jié)構(gòu)垂直度測量的控制措施
現(xiàn)階段，高層建筑主體結(jié)構(gòu)垂直度測量通常采用激光鉛直儀在建筑物內(nèi)部施測的“內(nèi)控法”，有的還輔以經(jīng)緯儀“外控法”進(jìn)行復(fù)核。為把高層建筑的主體結(jié)構(gòu)垂直度測量工作做好，需采取必要的措施:1)工程開工前，制定合理可行的垂直度測量方案，選用素質(zhì)好、有能力、責(zé)任心強(qiáng)的測量人員，并配備測量復(fù)核人員，最大限度減少人為誤差。2)為減少現(xiàn)場風(fēng)力、溫度、日照、施工機(jī)械等因素影響，防止儀器精度引起的誤差，高層建筑的垂直度測量宜采用分段測量、分段控制，適當(dāng)加密投測點(diǎn)數(shù)(一般不宜少于四點(diǎn))，并加強(qiáng)核驗(yàn)。每次投測前，現(xiàn)場風(fēng)荷載不超0．4kPa，避免雨后投測，宜選在大氣環(huán)境穩(wěn)定的早上進(jìn)行，且時(shí)間基本固定。每次投測要利用照準(zhǔn)部的0°，90°，180°，270°，分別向上投測，在光靶板上得A1，A2，A3，A4四個(gè)點(diǎn)，若四點(diǎn)重合即得A點(diǎn)，若不重合，連接A1A3和A2A4，其交叉點(diǎn)是A點(diǎn)，即為該層的一個(gè)正式放線控制點(diǎn)。3)盡量使用精度高，性能好的測量儀器，這樣可減少投測的分段數(shù)，減少垂直度測量的誤差積累。并且對(duì)測量儀器及時(shí)進(jìn)行鑒定、校準(zhǔn)和標(biāo)定，且在標(biāo)定有效期內(nèi)使用。4)對(duì)用“內(nèi)控法”在樓層中需分段投測轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，要求必須由不同的測量人員反復(fù)投測，閉合，逐漸平差，并經(jīng)校核，使新基準(zhǔn)層的各個(gè)新基準(zhǔn)點(diǎn)的距離，角度均準(zhǔn)確無誤［3］，減少甚至避免不同垂直測量段的誤差。5)在控制好主樓垂直度的同時(shí)，也要控制好施工電梯和施工塔吊的垂直度，認(rèn)真控制其附著點(diǎn)的安裝，以保證主體安全、順利施工。
3．4認(rèn)真落實(shí)測量成果保證結(jié)構(gòu)實(shí)體的垂直度
施工測量是聯(lián)系設(shè)計(jì)與施工的橋梁，是設(shè)計(jì)圖紙的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實(shí)的必經(jīng)環(huán)節(jié)。通過認(rèn)真細(xì)心完成每層的軸線上引，墻、柱定位后，把實(shí)體構(gòu)件做好，才能真正控制好高層建筑的垂直度。
3．4．1做好結(jié)構(gòu)實(shí)體的鋼筋制作綁扎每一結(jié)構(gòu)層進(jìn)行放線時(shí)，下一層的墻、柱鋼筋都已經(jīng)伸出本結(jié)構(gòu)層，這就必須要求提前控制好鋼筋的位置，保證該層放線完成后，已伸出的鋼筋位置正確，鋼筋保護(hù)層厚度滿足，并保證本層鋼筋的合理搭接。在本層鋼筋綁扎時(shí)，墻體的S型拉筋按圖紙數(shù)量固定好，適當(dāng)增加內(nèi)撐塊，保證墻體截面尺寸，增加并固定好墻體鋼筋網(wǎng)片兩側(cè)的鋼筋墊塊，保證鋼筋的保護(hù)層，并在模板拼裝前焊好定位筋，在混凝土澆筑后未凝固前再把鋼筋按正確的位置進(jìn)行調(diào)整，這樣不僅保證結(jié)構(gòu)鋼筋的受力和耐久性，也是模板拼裝確保垂直度的前提。
3．4．2結(jié)構(gòu)實(shí)體模板垂直度的控制現(xiàn)在，建筑模板使用較多的是鋼木組合體系。經(jīng)審核認(rèn)可的模板支撐體系應(yīng)滿足施工需要的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性。模板支設(shè)前，必須把模板的內(nèi)外位置彈出明確的控制線，模板固定前，認(rèn)真校正模板的垂直度，并重點(diǎn)關(guān)注樓體四角的模板安裝，對(duì)此處模板外邊線進(jìn)行特別加固支撐，內(nèi)側(cè)增加斜撐、剪刀撐，增加其模板下部拉桿的螺帽數(shù)量，以防止脹模、偏模，此處也是高層建筑垂直度控制的關(guān)鍵。對(duì)整體模板施工還要建立專項(xiàng)監(jiān)控制度，復(fù)查模板安裝的關(guān)鍵部位和加固點(diǎn)，確保架體的穩(wěn)定性和墻、柱模板垂直度的穩(wěn)固性［4］。
3．4．3控制整體結(jié)構(gòu)的混凝土施工質(zhì)量好的模板體系是主體混凝土正常成型的保證。在混凝土澆筑過程中，必須對(duì)每一車混凝土的標(biāo)號(hào)、坍落度進(jìn)行憑證核驗(yàn)，并現(xiàn)場留取試塊，安排專人全程跟蹤監(jiān)控，若發(fā)現(xiàn)模板的薄弱環(huán)節(jié)就及時(shí)補(bǔ)強(qiáng)。同時(shí)要避免對(duì)混凝土超振、漏振?；炷敛鹉r(shí)間要合理，并做好養(yǎng)護(hù)工作，保證混凝土成型質(zhì)量和強(qiáng)度，拆模后要對(duì)墻面垂直度進(jìn)行復(fù)測，如有偏差，及時(shí)處理。通過對(duì)主體結(jié)構(gòu)的鋼筋、模板、混凝土加強(qiáng)控制，把好的放線成果落實(shí)到結(jié)構(gòu)實(shí)體上，高層建筑主體的垂直度就能滿足規(guī)范要求。
4對(duì)高層建筑內(nèi)外裝飾的垂直度控制
控制好高層建筑主體結(jié)構(gòu)的垂直度，能保證結(jié)構(gòu)受力合理，使用安全。對(duì)高層建筑內(nèi)外裝飾的垂直度控制則是美觀，適用的要求。在室內(nèi)，普遍用紅外線儀器或垂直檢測尺檢查墻面的垂直度，重點(diǎn)控制墻體粉刷后陰角、陽角的橫平豎直，對(duì)陽角要在1．8m高的范圍內(nèi)使用強(qiáng)度高的水泥砂漿做護(hù)角，避免掉角。在室外，主體結(jié)構(gòu)的垂直度控制的好，可最大限度的節(jié)約外墻粉刷的工料費(fèi)用，室外裝飾需要重點(diǎn)控制主樓的四個(gè)大角和外墻上突出的陽角的垂直度，控制外窗邊框線上下整體一致，通常做法是在樓體外墻面從樓頂?shù)綐堑讙焱ㄩL鋼絲線，用經(jīng)緯儀或紅外線儀器調(diào)整好垂直度后用釘固定好，控制外墻裝飾施工。高層建筑因其體量大、投資多，應(yīng)該具有城市景觀功能。因此，高層建筑裝飾階段垂直度控制更顯必要。
5結(jié)語
一棟高層建筑，投資大，受關(guān)注多，首先要有好的設(shè)計(jì)，在建設(shè)全過程中，堅(jiān)持按基建程序施工，自始至終注重垂直度的控制，使工程質(zhì)量好，工程更安全，工程美觀適用。
參考文獻(xiàn):
［1］趙少華，谷維秀．淺談超高層建筑垂直度控制施工技術(shù)［J］．山西建筑，2001，27(2):70-71．
［2］劉有權(quán)．高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題及對(duì)策分析［J］．科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019(36):94-95．
［3］伍世明．淺談高層建筑測量放線的方法及改進(jìn)策略［J］．科學(xué)之友，2013(4):65-66．
［4］柴毅輝．超高層建筑的測量垂直度控制技術(shù)分析［J］．住房與房地產(chǎn)，2017(12):174．
作者：王樹林 單位：河南工程學(xué)院基建處