高层建筑质量管控

吕东泊

上海宝冶集团有限公司河南郑州475000

摘要：城市化进程中人口急剧膨胀集中，市区用地紧张，城市土地“寸土寸金”的现象越来越显著，高层房屋建筑越来越受到青睐。文章从高层房屋建筑施工特点入手，探讨分析了高层房屋建筑工程质量管理的要点及管控措施，供读者参考，以此有效促进高层建筑的良好发展，

关键词：高层建筑；质量管控

前言

近年来，城市人口的急剧增加使得城市建设与发展中面临着用地紧张的问题。为了有效缓解城市用地紧张、提高城市土地利用率，现代城市建设与发展中更多的应用高层建筑技术进行项目建设与施工。通过高层建筑结构的应用使城市用地紧张的局面得到缓解，同时也使得现代城市建设向着高土地利用率、高绿化率的方向发展。

在高层建筑设计应用过程中，施工质量控制水平成为了影响高层建筑应用的关键。施工各方必须通过科学的施工质量管控措施来提高建筑工程施工质量，保证建筑行业持续稳定的发展。

1高层建筑的发展趋势

高层建筑行业就是一个围绕超过一定高度和层数的多层建筑的设计、施工、装修、管理而展开的行业，包括建筑业本身及与之相关的装潢、装修等等。高层建筑可节约城市用地，缩短公用设施和市政管网的开发周期，从而减少市政投资，加快城市建设。

高层建筑是指高度大于27米的住宅建筑和建筑高度大于24m的非单层厂房、仓库和其他民用建筑。中国《高规》（JGJ3-2010）1.0.2条规定10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑以及房屋高度大于24米的其他高层民用建筑混凝土结构为高层建筑。在美国，24.6m或7层以上视为高层建筑；在日本，31m或8层及以上视为高层建筑；在英国，把等于或大于24.3m得建筑视为高层建筑。

近年来，随着城市建设的大力推进，中国高层建筑数量不断增加。据最新统计，全国现有高层建筑34.7万幢，百米以上超高层建筑6000余幢，数量均居世界第一。据统计，仅2016年，超过200m的128座建筑在世界上19个国家，54座城市拔地而起，创造了前所未有的历史纪录，总建设高度30301米。

中国连续第9年拥有最多的200米及以上竣工建筑，2016年更是以84座的数量占全球竣工总量的67%。未来十年，全国300米以上超高层建筑更可达1000幢以上。

高层建筑时我国经济迅速发展和科学技术进步的产物。随着我国城市化进程越来越快，越来越多的人口向城市集中，为了解决越来越多人的需求，城市建筑层数和高度必然越来越高。高层建筑的发展已是必然的趋势。

2高层建筑施工的特点

高层建筑较一般的多层建筑而言，有很多相似的地方，但因为高层建筑比一般建筑要高出很多，并且工程量也很大，这些问题都造就了高层建筑不同的施工特点。

2.1高层建筑的高度较高

高层建筑最主要的特点就是“高”，这个特点增加了在实际施工过程中垂直运输的难度，同时也增加了工作量。因此，高层建筑对于运输设备的要求也随之增大，在高层建筑作业的过程中，如果缺少合适的运输设备，就会使建筑作业十分困难。由于高层建筑的高空作业较多，使得在施工中如何让解决好设备、材料和工作人员的垂直运输尤为重要[3]，同时保证施工过程中人员的安全也是十分重要的。

2.2高层建筑施工技术中抗震要求较高

高层建筑的施工技术要求比多层建筑还要高很多。多层建筑中一般是以砖混结构为主，而砖混结构不能满足高层建筑的施工，高层建筑则主要是以钢筋混凝土为主，然而钢筋混凝土一般来说都需要现场浇灌，而且，高层建筑的抗震要求较高，因为地震的不预计性使得对结构的抗震设计很难与未来实际发生的地震相符合，地震烈度与地震震动的加速度的实际分布并不符合，在软弱场地上，地基失效会加重地震烈度。这些问题都给高层建筑的施工作业带来了很多问题。

2.3高层建筑施工周期较长

在高层建筑中，高层建筑的施工周期比多层建筑而言要长很多。多层建筑的施工周期一般就在十个月左右，而高层建筑的施工周期一般来说是两年。如果想要缩短工期，就必须从装饰和结构上入手，选择合理的模板可以提高施工的有效性，有效的缩短工期。

2.4高层建筑施工条件复杂

高层建筑的施工一般都是在城市进行，因此高层建筑一般都是在建筑密集的地方施工，在施工过程中，要保证现场的材料和设备的数量不要过多，并且要做好对周围建筑物的保护。

2.5高层建筑施工中防水、消防、装饰灯要求较高

随着社会的不断发展和人民生活水平的不断提高，人们的需要已经逐渐由物质层次转为精神层次的需求，对于高层建筑来说，人们不再喜欢千篇一律的建筑外形和结构特点，逐渐要求建筑的多样化和个性化。随之，人们对高层建筑中的防水、消防、装饰灯的要求也逐渐增高。

3高层建筑施工质量控制现状

3.1高层建筑施工质量控制存在问题

3.1.1钢筋施工存在隐患

高层建筑施工，经常会出现钢筋连接、锚固、截断、搭接长度范围及梁柱纵向受力钢筋搭接范围内箍筋未按规定加密等问题。比如关于钢筋绑扎搭接长度，新规范附录B规定了按不同接头面积百分率修正系数来确定搭接长度的方法，这大大方便了施工，但由于影响系数较多，如接头面积系数、抗震系数、粗钢筋系数等，施工验收中往往考虑不周或遗漏，造成搭接长度不足，给工程留下安全隐患。

3.1.2原材料控制不严

建筑结构工程原材料主要有钢材、水泥、石、砖、商品混泥土等，材料好坏与否直接决定建筑结构的质量与安全。但是目前我国建筑材料品种多、规格多，一些未经认证的假冒劣质产品充斥市场，加上生产厂家将利益放在首位，不顾后果，导致原材料达不到要求，影响工程质量。另一方面，在原材料到达施工场地时，质量管理人员对进场材料检查不严，没有完全掌握材料信息，没有对材料品种、型号、规格、数量、外观和见证取样进行物理、化学性能实验。对于高层建筑来说，钢筋及混凝土工程量很大，如果一旦有劣质材料混入工程，质量与安全将大打折扣。

3.1.3不同强度的混凝土浇筑问题

高层结构由于受柱的轴压比和截面的限制，下部几层柱一般要采用高强混凝土，按照《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002规定，梁板不能超过C40。因此，工程上设计时普遍采用柱混凝土强度等级高于梁、板2～4个等级的办法。目前混凝土浇筑施工几乎都采用商品混凝土泵送工艺，而且习惯于将竖向构件与水平构件分两批集中浇筑，梁柱节点被作为水平构件但又作为柱的组成部分，有“强节点”的要求，要用柱高强度混凝土浇筑，这就产生了同一浇筑层梁板与节点混疑土强度等级不一致的问题。实际施工中经常出现节点区域混凝土强度达不到设计要求的情况，给工程留下安全隐患。

3.1.4不重视图纸会审

图纸会审是指工程各参建单位（主要是施工单位）在收到施工图设计文件后，对图纸进行全面细致的熟悉，审查出施工图中存在的问题及不合理情况，并提交设计单位进行处理的一项重要工作。通过图纸会审可以使各参建单位特别是施工单位熟悉设计图纸、领会设计意图、掌握工程特点及难点，找出需要解决的技术难题并拟定解决方案，从而将因设计缺陷而存在的问题消灭在施工之前。图纸会审是保证施工图纸具有可操作性的重要环节，是项目技术准备的重要内容，提出施工建议，纠正图纸矛盾，是施工图纸会审的主要任务。

3.2影响高层建筑质量原因

3.2.1重建不重管的弊端

建筑施工过程中，管理人员以及操作文员均没有按照建筑施工规则制度来施工，形式化严重，对于建筑施工规章制度只是走过场，以标语的形式挂于施工现场，并没有切实有效地实施。管理人员缺乏责任心，管理散漫，操作人员经常违规操作，建筑施工事故时有发生，不仅使施工质量受到影响，还威胁到施工人员的生命安全。

3.2.2手工作业的不合理

高层建筑的施工操作人员大多是来着农村的农民工，这些人缺乏建筑施工相关的理论知识，施工多少采用传统作业形式，对于先进的现代化施工设备不懂操作，建筑施工不规范，质量出现经常性返工，管理人员缺乏对建筑原材料的科学管理，造成建筑施工原材料的浪费，对建筑施工原材料质量监管不严，致使建筑施工在源头上质量不过关，造成建筑企业经济上的损失，以及工期延误。

3.2.3安全措施管理混乱

负责施工安全的管理人员疏忽管理，施工操作人员缺乏施工保护意识。施工单位缺乏对施工操作人员的安全教育，施工现场经常出现违规操作。施工中的各项防护措施，如脚手架的搭设，没有进行质量验收。有关施工现场的消防设施也只是装装门面，无法起到应有作用。总之，施工现场安全隐患众多，施工管理人员玩忽职守，施工操作人员缺乏建筑施工相关理论及安全教育，这些因素均会导致高层建筑施工质量的发生。

3.2.4各方监督流于形式，监管不力

在我国的建筑管理体系中，施工企业自管，监理协助建设单位监管，政府相关部门监督，本是一套相对完成的监督管理体系，互相依靠，互相支撑。但实际上，监理人员行业责任感偏低，建设单位缺乏专业知识，政府部门监督浮于表面，形式化严重，导致我国现阶段的安全管理混乱，甚至存在“真空”现象。

4高层建筑施工质量管控要点

4.1高层建筑“三线”的控制

轴线、标高、垂直度类似于建筑物的经络。对高层建筑来说，由于涉及面广，操作难度大，经常会发生移位或不准现象。“三线”的控制是高层建筑的一大难点。

4.1.1垂直度的控制

4.1.1.1首先应根据大楼柱网布置情况先将大楼四个边角柱的位置确定。在安装四个边角柱的模板时，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在保证垂直度100%后，对准模板外边线加固支撑、浇筑混凝土。待四角柱拆模后，其他各列柱以该四柱为基线，拉条钢线，控制正面的平整度和垂直度。

4.1.1.2过程中的垂直度控制，应用激光仪加重锤进行双重校验，这样才能确保垂直度的准确性，同时加上内、外双控使高层建筑的竖向投测误差能减小到最低限度。

4.1.2轴线的控制

4.1.2.1轴线传递。在高层建筑施工过程中，脚手架与施工层同步向上，导致外围一些基准点无法引测。因此在结构施工复核轴线无误后，以一层楼面为基准在最长纵横向预埋多块200mm200mm8mm钢板，在钢板上标出控制轴线或主轴线控制点；二层及其以上施工时，以一层楼面为基准在每层楼面相应位置留设200mm200mm方洞，采用大线锤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。

4.1.2.2过程线的控制。挂起两条线，浇筑剪力墙，这是过程线控制的关键。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编号。为此：①模板支撑时严格控制好剪力墙的四角，确保四个角的垂直度偏差在最小范围内；②浇筑混凝土时，在剪力墙外平面的腰部和顶部挂双线，确保线和模板始终保持一致，发现问题及时调整，从而达到线性控制的目的。

4.1.3标高线的控制

4.1.3.1在每层预控轴线的至少4个洞口（一般高层至少要由3处向上引测）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。

4.1.3.2这其中对4个洞口标高自身的准确性要求提高，因施工过程中模板、浇筑、加载等原因，洞口标高可能失去基准作用。为此必须确保引测点的可靠性，加强洞口处模板支撑，同时辅以12mm的钢筋控制该部位楼面厚度，确保标高的准确。

4.1.3.3在大楼四角、四周具备条件处设立层高、累计层高复核点，每层向上都附以该位置进行复核，防止累计误差过大。层面标高复核过程中必须实现每层面的4个洞口控制点与外层高复核点在同一水平面上，方能确认标高的准确性，达到标高控制的目的。

4.2高层建筑的强度控制

强度主要是指混凝土的强度。高层建筑由于混凝土用量大，施工周期长，气候及工作条件影响因素多，有时会发生混凝土强度离散性大，甚至不合格。克服和控制好混凝土的强度，对于保证高层建筑施工质量，非常重要。

4.2.1配比的选定

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，并都要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。但问题就在于级配与现场施工过程中是否相符。有资料统计显示，若因砂的含水率增多，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％，石子及砂的级配影响为5％～20％；水灰比影响为多增l％，强度降低5％-10％。既然影响如此之大，那就应该采取相应措施进行控制。

4.2.2严格养护制度

高层建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不仅能缩短施工周期，而且能改善混凝土的施工性能。但在某些工程上的使用表明，在配比、原材料、振捣控制严格的情况下，仍出现混凝土强度不足。分析其原因，多为抢工期、养护时间严重不足。据有关专家测试结果，其强度比全湿养护28天：全湿养护3天：空气中养护28d分别为2：1.5：1.由此可见养护的重要性。

4.2.3加强混凝土强度评定

剔除试块制作的不规范现象。当混凝土试块的强度测试大于设计强度时，是否就是强度评定合格了呢？不尽然。《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107）规定，混凝土强度应分批进行检验评定。一个验收批的混凝土应由强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配比基本相同的混凝土组成。

根据相应条件选定一种，这其中都涉及到一个标准差问题。高层建筑由于施工周期、混凝土的浇筑、养护等气候条件相差大，混凝土试验值的离散性也较大，即标准差过大，如笼统地作为一批来评定，很可能不合格，因此应分批，按条件基本相同的划为一批进行评定，这样做既符合国家规范要求，也符合现场实际。

4.3建筑裂缝的控制

裂缝分为运动、不稳定、稳定、闭合、愈合等几大类型。虽说骨料内部凝固时产生的微观裂缝不可避免，但从质量角度考虑应尽可能减少。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更大。

针对裂缝，我们主要有“放”和“抗”两种措施。所谓“放”，就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施；所谓“抗”，就是处于约束状态下的结构，在没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的措施。

“放”的措施：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后补砌挤紧；合理分缝分块施工；在柱、梁、墙板等变截面处宜分层浇捣等。

“抗”的措施：①尽量避免使用早强高的水泥，积极采用掺合料和混凝土外加剂，降低水泥用量（宜<450kg／m3）。实践经验表明，每m3混凝土的水泥用量增加10kg，其水化热将使混凝土的温度升高1℃。高层混凝土用量大，有时还有大体积混凝土，从经济、实用角度宜掺入外加剂。当然掺入外加剂后，要预计对早期强度的影响程度。据此可提请设计科研部门予以探讨和评定。②选择合理的最大粒径砂石，这样可减少水和水泥用量，减少泌水、收缩和水化热。有资料显示：用5～40mm碎石，比用5-25mm的碎石，可减少用水量6～8K／m3降低水泥用量15kg／m3；用M＝2.8的中粗砂比用M＝2.3的中粗砂，可减少用水量20-25kg／m3，降低水泥用量20～25K/O。③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。④现浇板中的线盒置于上、下层筋中间，交叉布线处采用线盒，沿预埋管线方向增设直径为6150，宽度≮450L的钢筋网带。

“放”、“抗”相结合的措施。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，避免表面水分蒸发过快，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（尤其在前3天）。对混凝土浇筑后的内部最高温度与气温宜控制在25℃以内，否则因温差过大产生混凝土裂缝。

5加强高层建筑施工质量控制的措施

5.1建立健全的质量控制体系

高层建筑工程，工作量大、施工周期长、涉及的部门多、施工的复杂程度也较大，建立健全的质量控制体系意义重大。为了使整个施工过程更有序，更好的实现施工过程中的质量控制，我们要完善质量控制体系。在施工的整个过程中，施工部门要合理的进行工程任务分配，推行质量目标的责任化制度，使每个施工人员都能成为工程质量的控制主体。这样就可以有效的把复杂的高层建筑工程，进行有层次的分解，把任务分配到个人身上，确保每项工作高效、保质的完成。此外，为了使施工人员更好的完成好工程任务，要对施工人员进行有针对性的高层建筑施工相关技术培训，不断提升施工人员的技术水平，使施工人员能够熟练掌握工程项目的建筑特点以及多种机械的使用技巧等，从根本上提高建筑施工质量。

5.2提高测量技术水平

在高层建筑物的施工质量控制中，有效的提高对高层建筑物测量准确度对于保障建筑物的整体质量意义重大。通常情况下，高层建筑物层数较多，需要进行测量的项目相对较多，同时高层建筑物的层数较高，给施工的测量带来了诸多的困难。因此，为了获得较为准确的测量结果，我们要提高测量技术，并不断引进先进的建筑测量仪器，来适应不断增高的建筑测量。为做好测量工作，在施工前，我们要制定出合理可行的施工控制网，并把高层建筑物的控制轴线的投影投到建筑层面上，为建筑物的具体施工控制做好准备工作。

5.3做好高层建筑钢筋质量控制

我国高层建筑物的工程量较大，建筑内部结构较为复杂，框架剪力墙节点相关比较多，钢筋布置很多，而且节点钢筋交叉错综复杂。这些节点钢筋是建筑物的重要组成部分，节点钢筋设计的好坏直接影响到建筑物的整体质量。因此，我们要做好高层建筑钢筋质量控制工作，对于高层建筑物钢筋的连接部位，我们要采用机械连接方法，确保其准确度，同时相邻接头的距离以及接头的位置要依据《高层建筑混凝土结构的技术规程》，使其设计规范化。在结构设计时，我们要保证整个施工过程中的程序化、科学化，真正做好高层建筑施工过程中的质量控制。

5.4落实好建筑物养护工作

我国目前高层建筑物的建设过程中，通常采用泵送混凝土技术，该项技术具有诸多优势，不仅可以有效的改善混凝土的施工性能，而且可以在很大程度上缩短工程的施工周期。但是，在工程的一些比较特殊的时期，经常会由于抢工期或者是养护时间不够而出现混凝土强度不够的状况，影响建筑物的整体质量。为了落实好建筑物的养护工作，提高建筑物的质量，我们要提高对养护工作的重视程度，并对施工人员进行相关养护知识的教育和指导，安排一些实践练习，提高施工人员对建筑物养护能力。同时，在施工过程中，要根据水泥的品种的具体要求以及实际情况，科学、合理的确定出养护时间以及规模的大小，有效的达到提高工程质量的目的。

5.5强化政府监督，严格落实各方责任

当前，安全生产已成为大会召开前稳定社会环境的头等大事。所有与土木工程安全管理相关的各方，都应该协调配合，以积极的态度，强化问题导向，狠抓整改落实。安全问题上升到国家层面，成为政府年度工作考核的一项重要指标，政府的高度重视，我们的建筑行业应该抓住这个契机，严格落实各方责任，把施工企业自检、监理协同建设单位监管、政府监督统一到一条战线上，建立起一套更完善的安全管理保障体系，制定有效的实施方案，层层部署，广泛动员，开展我国建筑行业安全管理的新局面。

5.6创新管理，加大资金投入，积极采用新技术、新工艺

高层建筑技术的好坏，事关高层建筑的质量。相关技术人员和科研机构要加大对高层建筑技术的开发力度，加大对该类人才的培养，切实为高层技术的发展提高强有力的组织保障。国家也要加大对高层技术的扶持力度，加大资金投入，加快技术交流，把高层技术创新与高层技术建设实际紧密结合起来。

例如，应用BIM（建筑信息模型）技术将相关施工质量、安全、检验报告等信息，和4D信息模型连接起来，通过查询施工段、构件施工安全质量、WBS节点等的情况，来了解当前建筑工程的施工情况，并且能通过BIM自动生成工程质量安全分析报表，从而为施工质量管理提供有效的依据，大幅度提高管理水平和工作效率。

又如，大力推广“装配式”建筑，加快施工进度，提高安全管理水平。建筑结构由结构单一的传统形式向着多样化、技术复杂化和功能完备化发展，越来越大的结构部件，增加了现场浇筑、施工的困难，也存在着大量的安全隐患。装配式建筑在工厂生产预制的构配件，然后在工地装配、连接、部分现浇而成，能完美的解决类似问题，更能节约能源和资源，使施工过程更环保，提高了建筑业科技含量。

科技在发展，社会在进步，生活在改变，这就需要我们有超前的眼光，敢于接纳，敢于改变、敢于创新，跟随时代的脚步，将新进的技术、工艺更好的利用起来，更好的服务于高层建筑的发展。

结束语

高层建筑因为其高的特性，引出许多不同于其他建筑的特点，在施工过程中也涉及到各个方面的细致工作。必须充分认识施工质量控制和管理的重要性，这就要求我们在施工过程中搞好各专业、各部门之间的协调与配合，合理运用现代的建筑工程施工质量控制理论，通过扎扎实实的工作使得我们的施工水平得到质的飞跃，保障高层建筑工程的施工质量。

作为建筑行业的从业者，还要跟上新技术的发展步伐，大胆创新、勇于实践，以创造性的思维使我国的建筑施工向工业化、网络化、智能化迈进，为我国建筑事业的飞速发展做出更大的贡献。

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