高層建筑框剪結構施工技術及管理控制

梁向東

【摘 要】框剪結構是高層建筑設計采用的主要形式，本文對框架結構的受力特點是框架和剪力墻結構兩種不同的抗側力結構組成的新的受力結構形式分析探討。

【關鍵詞】框架結構；結構設計；施工質量；關鍵因素；控制措施

Construction Technology and Management Control of Frame - shear Wall Structure in High - rise Building

Liang Xiang-dong

（Karamay City traffic investment limited liability company Karamay Xinjiang 834000）

【Abstract】The frame shear structure is the main form of the high-rise building design. In this paper， the new force structure of the frame structure and the shear wall structure is analyzed.

【Key words】Frame structure；Structural design；Construction quality；Key factors；Control measures

框架剪力墻結構是現今多層及高層建筑采取的主要結構形式，本文從框剪結構的特點，框剪結構高層建設施工質量控制關鍵因素，施工質量關鍵因素控制及人員因素控制等諸多方面進行分析探討，以確保達到質量控制及安全抗震性能。

1. 框剪結構的應用特點

1.1 框剪結構受力特點：框剪結構是當代高層建筑設計普遍采用的主要結構形式，全稱為“框架剪力墻結構” ，該結構是在框架結構中布置一定數量的剪力墻，構成靈活自由的使用空間，滿足不同建筑功能的要求，足夠數量的剪力墻使建筑本身擁有相當大的剛度。框架結構的受力特點是：框架和剪力墻結構兩種不同的抗側力結構組成的新的受力結構形式，所以它的框架不同于純框架中的框架，剪力墻在框剪結構中也不同于純剪力墻結構中的剪力墻，因為在下樓層剪力墻的位移較小，它拉著框架按彎曲型曲線變形，剪力墻承受大部分水平力，上部樓層則相反，剪力墻位移越來越大，有外側的趨勢，而框架則有內收的趨勢，框架拉剪力墻按剪切型曲線變形，框架除了負擔荷載產生的水平力外，還額外負擔了把剪力墻拉回來的附加水平力，剪力墻不但不承受荷載產生的水平力，還因為給框架一個附加水平而承受負剪力，所以上部樓層即使外荷載產生的樓層剪力很小，框架中也出現相當大的剪力，框架剪力墻結構中的剪力墻可以單獨設置，也可以利用電梯井、樓梯間、管道井等墻體。

1.2 框剪結構設計及施工特點：（1）.在建設用地日益緊張的今天，高層框剪結構的建筑設計被廣泛采用，高層框剪結構一般都設計地下室，基礎采用筏板基礎全現澆砼結構，在高層建筑群體建筑設計中，一般利用地下室或架空層與各主樓連接，主樓基礎與地下室連接，連接部分的基礎之間設置后澆帶，后澆帶一般設計要求在主樓主體封頂后在進行澆筑，高層框剪結構建筑根據設計的高度和層數不同，每平方米鋼量在65Kg～95Kg之間，設計選用的鋼材，主受力鋼筋一般采用二級鋼和三級鋼，三級鋼采用的較多，構造構造鋼筋一般選用二級鋼和一級鋼，混凝土設計一般采用C50、C40、C35三個等級的混凝土，也有個別采用C55、C60等級的。（.2）當前，框剪結構施工采用較多的工藝為：采用現場搭設鋼管腳手架作為承重和支撐體系，采用現場加工木模板作為混凝土構件的成型模具，鋼筋采用直螺紋連接和豎向對焊；城市市區施工采用商品混凝土，郊區施工條件許可可自設大型攪拌站，混凝土現澆采用輸送泵進行澆筑，振搗采用插入式振動器振搗，垂直運輸采用塔吊和施工電梯。

2. 框剪結構施工質量控制的關鍵

影響建設工程質量的因素很多，常常一項質量問題是由于多種原因引起的。針對不同結構類型的工程質量問題又具有不同的特性。因此框剪結構建筑施工質量切實得到有效控制。首先，對同類結構常見質量問題做出具體原因分析，然后結合擬建工程的實際情況和具體特點進行詳細的分析，預測在施工中可能出現的質量問題，在此基礎上制定具體的質量措施，從施工過程和施工投入分析，影響工程質量問題的關鍵因素有：施工管理因素、材料因素、機械設備因素、施工技術工藝因素、人員因素等：

2.1 管理因素。從施工管理的角度來講，經常引發質量問題的管理因素有：未經圖紙會審、盲目施工、無方案施工，未進行技術交底施工，未按操作規程和驗收規范施工，不按基本建設程序進行報檢、驗收。以上因素容易引發的質量問題有：建筑物軸線偏差超標、標高錯誤、砼構件集合尺寸錯誤、砼標號錯誤、受力鋼筋型號錯誤、鋼筋綁扎位置不符合設計及規范要求、門窗尺寸錯誤等等。

2.2 材料因素。從高層框剪結構建筑設計的特點分析，影響工程質量的材料因素有：鋼筋的力學指標不符合設計要求，水泥質量不符合國家標準，石子、砂含泥量超標，石子、砂級配比不合理，上述因素對框剪結構構件質量影響是至關重要的，鋼筋不合格，可能會造成致命的質量問題，砼構件可能會突然斷裂，造成建筑物坍塌，水泥質量不合格，砂石含泥量超標，級配不合理，會造成混凝土構件強度不夠，或混凝土構件嚴重開裂，嚴重的會造成建筑結構坍塌事故。

2.3 機械設備因素。影響施工質量的機械設備因素：機械設備的型號、新舊程度、實用功能、機械功率、性能可靠程度、施工生產的使用性等。鋼筋加工設備型號選型不對會嚴重影響鋼筋的成型質量，進而影響鋼筋的力學性能，給建筑結構安全造成隱患；混凝土攪拌設備選型不對，會造成混凝土的質量問題，也會給建筑結構安全造成隱患；混凝土的澆筑設備會影響混凝土的澆筑質量。

2.4 施工工藝因素。施工工藝因素是包含整個工程項目，整個建設周期內所采取的技術方案、工藝流程、組織措施、檢測手段、施工組織設計等等。技術文件是建設項目施工的依據。這些技術文件的完整性、準確性、系統性、有效性和及時性與否，都會不同程度地影響到工程質量。

2.5 施工人員素質因素。施工人員，是指直接參與工程施工的組織人員、指揮人員和操作人員。施工人員的勞動紀律性、職業道德覺悟、專業技術水平、人的生理缺陷、人的心理行為、人的組織行為等因素都是直接影響施工質量的關鍵因素，要加強這幾方面的控制。

3. 施工質量關鍵控制措施

3.1 管理因素控制措施：（1）.質量管理因素的有效控制，是建立在項目施工過程中，遵循質量管理基本程序的基礎之上的。質量管理的基本程序：即PDCA循環，也就是計劃（Plan），執行（Do），檢查（Check），處理（Action）這四個質量管理所必須遵循的階段：計劃階段，就是根據工程的設計要求、現行的施工技術水平和實際施工條件，確定工程施工依據的施工質量標準，制定要達到的質量目標；執行階段，即根據質量標準和質量目標組織施工；檢查階段，就是對施工過程中半成品或施工結果的成品進行質量檢查驗收，這指的檢查驗收，一般包括原材料檢查驗收、工序檢查驗收、施工過程旁站檢查、分項分部工程檢查驗收、工程竣工檢查驗收，在特殊需要時有時還進行專項的檢查驗收；處理階段就是把檢查階段提出的問題進行逐一的整改，直至符合質量標準達到質量目標為止。（2）.根據這一基本程序，建立一套相適應的質量責任制度，并與經濟責任制緊密結合起來，使每個施工環節均衡進行，材料的物流路線安排要科學合理，要適應于保證質量的需要。從質量管理因素控制措施來說，要做好質量管理工作，必須在PDCA循環的基礎上對影響施工質量的五大因素（即“4MIE”，指：人（Man）、材料（Material）、機械（Machine）、工藝方法（Method）和環境（Environment））做好事前、事中、事后的有效控制，制定切實可行的控制措施，才能保證有效的控制施工質量。

3.2 事前控制措施應包括如下制度：（1）圖紙會審制度。（2）施工方案、計劃、方法、檢驗方法審批制度。（3）技術交底制度。事中控制措施應包括如下制度：（1）工序檢查驗收制度。（2）隱蔽工程驗收制度。（3）技術復核制度。（4）材料進場見證取樣復試制度。事后控制措施應包括如下制度：（1）質量問題整改制度。（2）質量評定制度。（3）竣工驗收制度。

3.3 材料因素控制措施：：（1）.施工材料的質量，尤其是用于結構施工的材料質量，將會直接影響整個工程結構的安全，因此材料的質量保證是工程質量的前提條件。保證材料質量，對有害的材料避免使用；一切材料、工程設備和工藝均應為合同中所規定的相應的品級，并符合建立工程師的指示要求，隨時按監理工程師可能提出的要求，在制造、裝配或在現場或在合同中可能規定的其它地點進行檢驗。為檢查、測量和檢驗任何材料或工程設備提供通常需要的協助、勞務、電力、燃料、備用品、裝置和儀器，并在用于工程之前，按監理工程師的選擇和要求，提交有關材料樣品，以供檢驗。各類建筑材料進場需要有出廠證明書和試驗報告檢驗單，否則不得進場，子啊施工過程中及時留置混凝土試塊及其它材料試件。為保證質量，本工程嚴格執行建筑工程施工、操作機驗收規范，對施工中的各類原材料、成品、半成品、混凝土、砂漿等進行檢查、試驗、監督，防止錯用、亂用和隨意降低質量標準。對施工所用的材料制定質量檢查驗收計劃，進行檢驗、試驗，提前做好各種混凝土、砂漿配合比的試配工作。編制施工預算和材料供應計劃及構配件、設備加工、外委計劃等。（2） 調查研究各種材料、構件、設備市場供應情況，按標準對供應商進行綜合評價，選擇合格供應商。物資進場后，由項目材料員負責驗證，核對物資的規格、型號、數量級標識，檢查外觀質量及運輸過程中是否損壞，并驗證隨貨的技術文件和產品合格證，做好驗收記錄。按國家行業或當地建設主管部門的規定，對必須的物資進行進貨檢驗和試驗，未經檢驗和驗證及經檢驗或驗證不合格的物資不得投入使用，材料因素控制措施應制定的相關制度如下：a原材料進場見證取樣復試制度； b材料分類堆放標準制度； c材料用量計劃制度； d材料使用前的試配制度； e材料專人管理制度等。

3.4 機械設備因素控制措施：：（1）.設備購置過程中的質量控制有以下幾點：一定要按設計的選型購置設備；設備購置應向質量管理人員申報，經審核后方能定貨；優選訂貨廠家；前敵訂貨合同；設備制造質量的控制；購置的設備在運輸中，必須采取有效的包裝和固定措施，防止碰撞損傷；加強設備的貯存、保管，避免配件、備件的遺失，設備遭受污染、銹蝕和控制系統的失靈。（2）.設備進場： 要按設備的名稱、型號、規格、數量的清單逐一檢查驗收，關鍵性大型設備，一切隨機的原始資料、自制設備的設計計算資料、圖紙、測試記錄、驗收鑒定結論等應全部清點，整理歸檔。設備的安裝姚符合有關設備的技術要求和質量標準，在安裝過程中，要對每一個分項、分部工程和單位工程進行檢查驗收和質量評定。在設備安裝檢驗合格后，必須檢查試壓和試運轉，這是確保配套投產正常運轉的重要環節。（3） 機械設備的選： 機械設備的選擇，應本著因地制宜，安裝技術上先進、經濟上合理、生產上適用、性能上可靠、使用上安全、操作和維修上方便等原則。機械設備的主要性能參數是選擇機械設備的依據，要能滿足施工需要和保證質量的要求。如起重機的性能參數，必須滿足構件吊裝中的起重量、起重高度和起重半徑的要求，才能保證正常施工。（4） 合理使用： 合理使用機械設備，正確進行操作，是保證項目施工質量的重要環節，應貫徹“人機固定”原則，實行定機、定人、定崗位責任的"三定"制度。操作人員必須認真執行各項規章制度，嚴格遵守操作規程，防止出現安全質量事故。

3.5 施工工藝因素控制措施；：（1） 在施工工藝因素控制措施時，包含整個工程項目整個建設周期內所采取的技術方案、工藝流程、組織措施、檢查手段、施工組織設計等的控制。技術文件是建設項目施工的依據。為了確保這些技術文件的完整性、準確性、系統性、有效性和及時性，工程管理人員應建立技術文件資料目錄清單，建立計算機信息管理系統，對文件資料實施動態管理，保證文件的可追溯性。（2）.施工圖紙是組織建設項目施工的重要技術文件，是進行項目施工管理的依據。作好施工圖紙會審工作，能有效地避免因圖紙差錯而影響工程質量。每個項目工程開工前，建設單位應將施工圖報送建設行政主管部門，進行施工圖審查。一般情況，建設單位都會組織設計人員、施工人員、監理人員進行圖紙會審，但這不能代替施工過程中的圖紙會審。為此，在施工過程中，應將圖紙會審貫穿在每道工序施工過程之中，建立圖紙會審制度。圖紙會審后必須詳細整理及確認，并分發給圖紙持有人。若在施工中發現圖紙仍有誤差或與實際狀況不符，需對施工圖修改，必須嚴格執行技術核定和設計變更簽證制度，讓施工圖在變成成型產品的過程中處于收款狀態，為施工生產提供準確的依據。施工方案的制定、論證選擇，其前提藝滿足技術的可行性，目的是確保質量目標的實現。為此，施工方案必須檢查優化控制，施工方案正確與否，是直接影響工程項目建設的進度控制，質量控制、投資控制三大目標能否順利實現的關鍵。（3）.在制定和審核施工方案時，必須結合工程實際，從技術、組織、管理、工藝、操作、經濟等方面進行全面分析，這考慮，力求方案技術可行、經濟合理、工藝先進、措施得力、操作方便，有利于提高質量、加快進度、降低成本。施工技術方案交底是工序的技術性指導文件。若技術方案交底能做到制度化，并且行之有效，則可保證工程有序地實施。因此，必須將技術方案交底作為過程管理的一個重要組成部分進行控制。在每一分項工程施工之前，做到"方案先行，樣板先行"。施工方案必須實行分級審批制度。方案審完后，作出樣板，反復對樣板中新存在的問題進行修改，直至達到設計要求方可執行。對于技術交底，應將其分成兩個部分：一般性的分部工程技術交底和關鍵過程、特殊過程的技術交底。（4）.在工程施工過程中，要進行連續的監控并應有實施記錄。針對施工過程中出現的新問題，新情況，需要對施工方案進行修改，必須要制定程序化的制度文件，使施工方案的實施處于受控狀態。

3.6 人員因素控制措施：（1）.施工人員，是指直接參與工程施工的組織人員、指揮人員和操作人員。把人作為質量控制的對象，是要避免產生失誤，作為控制的動力，是要充分調動人的積極性，發揮人的主導作用。為此，除了加強政治思想教育、勞動紀律教育、職業道德教育、專業技術培訓，健全崗位責任制，改善勞動條件，公平合理地激勵勞動熱情以外，還需根據工程特點，從確保質量出發，在人的技術水平、人的生理缺陷、人的心理行為、人的組織行為等方面來控制人的使用。比如：對技術復雜、難度大的精度高的工序或操作，應由技術熟練、經驗豐富的工人來完成。對反應遲鈍、應變能力差的人，就不能安排其操作快速運行、動作復雜的機械設備。（2）.對某些要求萬無一失的工序和操作，一定要分析人的心理行為，控制人的思想活動，穩定人的情緒。對具有危險源的現場作業，應控制人的錯誤行為，嚴禁吸煙、打鬧、嬉戲、誤判斷、誤動作等。此外，應嚴格禁止無技術資質的人員上崗操作。對不懂裝懂圖省事、碰運氣、有意違章的行為，必須及時制止。

4. 小結

建設管理施工的控制是由人工來完成的，因此，在使用人員的問題上，應從政治素質、思想素質、業務素質和身體素質等方面綜合考慮，全面控制并制定詳細、具體、可操作性強的施工人員管理和控制措施，達到安全施工確保質量之目的。

參考文獻

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