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试论高层建筑土木工程技术的质量控制措施

作者

王统勇

临沭城乡建设投资集团有限公司 山东省临沂市 276000

在新时代城市建设中,高层建筑不仅是城市空间高效利用的重要载体,更呈现出“高度更高、结构更复杂、功能更集成”的发展趋势,这对土木工程技术的质量控制提出了更高要求。传统的“事后检查、经验管控”模式已难以适应现代高层建筑施工需求,诸如超高层混凝土强度离散性、装配式构件连接渗漏、钢结构安装精度偏差等质量问题,往往源于技术管控环节的“粗放化”与“碎片化”。当前,智能建造、绿色建筑等新理念的普及,为高层建筑土木工程质量控制提供了新的技术路径。但现有研究多聚焦于宏观策略,缺乏对具体技术环节的精细化管控分析,需要相关工作人员深入探讨。

一、基于物联网的混凝土浇筑过程智能监测

混凝土作为高层建筑结构的核心材料,其浇筑质量直接决定结构的承载能力与耐久性。传统质量控制依赖人工抽样检测,存在“抽样代表性不足、实时性差”等问题,难以反映大体积混凝土浇筑过程中的真实质量状态。基于物联网的智能监测技术,可实现对混凝土浇筑过程的“实时化、精准化”管控,具体措施如下:首先,在混凝土搅拌运输环节,安装“物料配比传感器+温度传感器”。传感器实时采集水泥、砂石、外加剂的配比数据并上传至云端管理平台,一旦出现配比偏差,平台立即发出预警,避免不合格混凝土进入施工现场。同时,温度传感器实时监测混凝土运输过程中的温度变化,确保入模温度符合规范要求,防止因温度波动导致混凝土裂缝。其次,在浇筑作业环节,采用“无线振捣监测仪+浇筑速度记录仪”。将振捣监测仪绑定在振捣棒上,实时采集振捣频率、振捣时间与振捣间距数据,若出现振捣漏点、过振或欠振情况,仪器立即通过蓝牙向现场管理人员的手机发送预警信息,及时纠正操作偏差。浇筑速度记录仪通过安装在布料机上的位移传感器,实时记录混凝土浇筑速度,避免因浇筑速度过快导致模板胀模或混凝土离析。最后,在养护环节,部署“湿度传感器 + 自动喷淋系统”。传感器实时监测混凝土表面湿度与环境温湿度,当湿度低于标准值时,自动喷淋系统启动,保证混凝土养护期间的湿度要求;同时,通过温度传感器监测混凝土内部温度,当内外温差超过规范范围时,自动开启保温覆盖层,防止温度应力产生裂缝。某超高层项目应用该技术后,混凝土结构质量显著提升,充分验证了该技术的实际应用价值。

二、绿色建材的全生命周期质量溯源管理

新时代高层建筑强调“绿色低碳”理念,绿色建材的应用比例大幅提升,但此类建材的质量稳定性差异较大,传统“合格证核查”的管控方式难以追溯质量源头。构建绿色建材全生命周期质量溯源管理体系,可实现从“生产-运输-施工-验收”的全程质量可控,具体措施如下:

一是建立“一物一码”溯源标识体系。在绿色建材生产出厂时,为每批产品赋予唯一的二维码标识,标识内包含生产企业资质、原材料来源、产品检测报告、生产批次与生产日期等信息。施工单位在材料进场时,通过手机扫码即可快速核查产品信息,若发现信息与实物不符,立即拒绝进场。

二是引入区块链技术实现溯源信息不可篡改。将绿色建材的溯源信息上传至区块链平台,平台参与方均拥有独立节点,可实时查看信息但无法篡改。例如,某项目使用的低碳水泥,其生产过程中的碳排放数据上传至区块链后,监理单位可随时调取数据核查是否符合绿色建筑标准,避免企业伪造碳排放数据。

三是施工过程中的动态溯源核查。在绿色建材使用过程中,通过“扫码记录+影像留存”实现动态溯源。例如,在节能保温材料施工时,施工人员每铺设一定面积保温板,需扫码记录铺设位置、铺设时间与操作人员,并拍摄现场照片上传至溯源平台;监理单位通过平台随机抽查,若发现保温板质量或施工不符合要求,可通过溯源信息追溯至具体施工班组与材料批次,及时整改并追责。某绿色建筑项目应用该体系后,绿色建材质量管控效果显著提升。

三、装配式混凝土结构节点连接的精细化质量把控

装配式施工因“高效、低碳”的优势,已成为高层建筑施工的主流工艺,但装配式结构的节点连接是质量控制的薄弱环节,传统“目视检查”难以发现内部灌浆不密实等隐患。针对节点连接的质量管控,需从“工艺优化、检测升级”两方面入手,实现精细化把控:

第一,套筒灌浆连接的“双控法”质量管控。一方面,优化灌浆工艺参数,采用“分级灌浆法”:先将灌浆料搅拌至符合流动度要求的状态,第一阶段以一定压力缓慢灌浆,当灌浆料从出浆孔溢出时,暂停一段时间,待内部空气排出后,第二阶段以适当压力补灌,确保灌浆料充满套筒内部;另一方面,采用“预埋传感器+无损检测”双重验证:在套筒内部预埋应变传感器,灌浆完成后通过传感器采集灌浆料的凝固应变数据,判断灌浆是否密实;同时,在灌浆一段时间后,采用超声波检测仪对套筒进行无损检测,通过声波传播速度判断内部密实度,双重验证确保套筒连接质量。

第二,浆锚搭接节点的“密封+养护”专项管控。浆锚搭接节点易因密封不严导致灌浆料漏浆,需在钢筋插入预留孔后,采用“遇水膨胀止水条 + 环氧树脂密封胶”双重密封:先在预留孔内壁粘贴遇水膨胀止水条,再在钢筋与孔壁间隙填充环氧树脂密封胶,确保密封严实;灌浆完成后,采用“恒温养护棚”进行专项养护,控制养护棚内温度与湿度,保证足够养护时间,避免因养护不当导致灌浆料强度不足。某装配式高层建筑项目应用该管控措施后,节点连接的一次验收合格率大幅提升,未出现因节点质量问题导致的结构安全隐患。

四、基于 BIM 的多专业工序协同质量管控

高层建筑施工涉及土建、机电、装修等多专业交叉作业,传统“各专业独立施工”模式易导致工序冲突,进而引发质量返工。基于 BIM 技术的多专业工序协同管控,可实现“虚拟预演-现场协同-动态调整”的全流程质量控制。

施工前需组织各专业团队,基于专业平台搭建统一 BIM 模型,将各专业设计图纸转化为三维模型并开展碰撞检测。以机电管线建模为例,需精准录入各类管线的位置、管径、走向等参数,与土建结构模型比对,若发现碰撞点立即在模型中调整管线走向,避免现场施工冲突。某项目通过该方式提前发现多处碰撞问题,大幅减少返工成本。结合 BIM 模型按“土建优先、机电穿插、装修跟进”原则制定工序协同计划,分解至每日施工任务。如标准层施工中,土建完成墙体浇筑后,BIM 平台自动向机电专业推送管线预埋通知,明确预埋位置与时间节点;机电完成预埋后,通过手机端 BIM 软件上传现场照片,监理在线核查合格后方可进入下道工序。

结束语:

在高层建筑土木工程质量管控中,物联网监测、建材溯源、节点把控与 BIM 协同这四项措施,切实解决了传统管控的粗放问题。未来需进一步深化技术融合,让质量管控更精准高效,为高层建筑安全与耐用提供更坚实保障。

参考文献:

[1]赵优英.浅谈高层建筑工程技术质量控制主要措施[J].建材发展导向,2025,23(09):7-9.

[2]刘雪亮.高层住宅建筑土木工程的技术质量控制分析[J].中国住宅设施,2024,(03):127-129.

[3]刘娟.高层住宅建筑土木工程的技术质量控制[J].居业,2022,(05):131-133.