框架結構樓層邊緣構造柱施工技術與實施效果分析

文／黃晶 湖南省第六工程有限公司 湖南長沙 410000

引言：

目前，在二次結構施工時常遇到砌體墻自由端位于樓層邊緣處的情況，該處按照建筑工程相關規范及標準要求必須設置構造柱。根據工程實際需求，該處構造柱頂部一般處于框架梁外側、樓板挑板下部，尤其當無外腳手架時，構造柱模板安裝極為困難，存在極大的安全風險，且費工費時；其次，該處混凝土澆筑困難，澆筑質量難以保證。框架結構樓層邊緣構造柱技術，通過上下兩段單獨施工、定型化模板裝置的運用，可將樓層邊緣處構造柱施工的大量工作放到樓層內部進行，降低了高處墜物風險，定型化模板裝置代替模板木方，施工中不用搭設腳手架或安裝吊籃，施工效率高，節省人力物力，可縮短施工工期，滿足社會可持續發展要求。對此，本文詳細就框架結構樓層邊緣構造柱施工技術與實施效果展開分析。

1、框架結構樓層邊緣構造柱施工技術原理

框架結構樓層邊緣構造柱施工技術，主要是將框架結構樓層邊緣處砌體墻自由端的構造柱分為上下兩段單獨進行施工，上、下兩段模板的安裝高度均比普通工藝一次性將構造柱模板安裝完成要低很多，高度的降低使其重量減輕，安裝也更為靈活方便，從而達到降低模板安裝的安全隱患的效果。

構造柱下半段采用普通木模板，現在室內將模板與木方釘成一塊“1”型和一塊“L”型的整體，再移至構造柱處組裝成“U”型的整體并進行加固。在室內進行模板半成品的制作和在施工部位進行模板的組裝加固，一是可以降低高空墜物的風險，二是可以減少人員的臨邊作業時間，此處也起到了降低安全隱患的效果。

構造柱上半段采用現場制作的定型化模板裝置作為模板，該裝置重量不足17kg，施工時將其兩翼張開從上一層的樓板上往下放，使上部的支腿掛在樓板上，再用繩子或鐵絲將裝置上部的提手與樓內構件（無可拴構件時采用膨脹螺栓）拉緊，最后將裝置下部兩翼合上貼緊砌體墻并再墻上鉆孔采用對拉螺栓將其固定住。混凝土澆筑至下料斗的上口，混凝土初凝前采用裝置上附帶的鐵片沿進料口處下插使下料斗內多余的混凝土與構造柱混凝土斷開，在構造柱混凝土達到拆模強度再拆除裝置，連同將進料斗內混凝土一同移除。該裝置的使用一方面達到了降低安全隱患的效果，另一方面也起到提高構造柱頂部施工質量和降低施工成本的效果。

2、框架結構樓層邊緣構造柱施工技術要點

2.1 工藝流程

框架結構樓層邊緣構造柱施工基本流程如下圖1所示。

圖1 工藝流程圖

2.2 技術操作要點

2.2.1 構造柱植筋及鋼筋綁扎

（1）植筋。該構造柱位于樓層邊緣框架梁外側，且標準樓層上下層構造柱處于同一豎向位置處。構造柱植筋時，采用沖擊鉆從樓板面向下鉆孔，將樓板鉆通后再將鋼筋中部裹上植筋膠，從上往下插入至下一層，保證上下層鋼筋外伸長度滿足構造柱鋼筋搭接要求且不小于500mm，樓板上植筋孔內注滿植筋膠，保證植筋質量滿足規范要求。植筋時，在樓板植筋孔處的鋼筋需扎絲纏住，增大其與樓板孔道的摩擦，防止植筋初期鋼筋墜落。

（2）鋼筋綁扎。首先將構造柱鋼筋加工完成后運至施工樓層，在樓板上將構造柱鋼筋綁扎成鋼筋籠，下部500mm處先不綁扎，僅將箍筋附在鋼筋籠上。植筋完成且構造柱鋼筋籠綁扎完成后，將鋼筋籠運到構造柱施工處，將其豎立起來，使鋼筋籠頂部箍筋將構造柱頂部的植筋套在內部并伸至構造柱頂端，再將鋼筋籠下部鋼筋與下部位置的植筋進行綁扎，最后進行構造柱下部500mm 范圍處鋼筋的綁扎。

2.2.2 砌體墻施工

構造柱綁扎完成立即進行砌體墻施工，施工時按間距≤500mm 設置一道拉結鋼筋，鋼筋端部設置彎鉤并伸入構造柱內，拉筋彎鉤勾住構造柱箍筋防止構造柱鋼筋籠移位和墜落。

2.2.3 木模板加工制作

將木方模板運至施工樓層，按照構造柱尺寸在樓內進行木方模板的加工，并用釘子將其釘成“1”型和“L”型的整體。

構造柱下半段高度要考慮木模板的重量和操作性，也要考慮上半段模板裝置的安裝高度，還要考慮下半段混凝土澆筑方便。如深新能源大廈項目層高為3.8m，樓板厚度100mm，框架梁高度850mm，構造柱下半段木模板高度為2.5m，上半段定型化模板裝置高度（此處高度為翼板高度）1.25m，定型化模板裝置夾住下半段構造柱的高度為50mm。

2.2.4 下半段構造柱施工

（1）下半段構造柱模板安裝

砌體墻砌筑完成且模板加工制作完成后，沿構造柱邊粘貼泡沫膠條防止混凝土漏漿，然后開始進行下半段構造柱模板安裝。

將在樓內加工好的“1”型和“L”型的模板整體移至構造柱施工部位，將其圍構造柱組合成“U”型整體并用少量釘子將其釘好，再用模板加固件和對拉螺桿將模板加固到位。

（2）下半段構造柱混凝土澆筑

模板安裝完成加固到位后，采用二次結構澆筑機澆筑混凝土，再用小型手持振動棒（25#2.5 米）振搗混凝土，構造柱邊角部位采用橡皮錘敲擊配合振搗。

下半段構造柱澆筑高度為2.5m，采用移動式腳手架輔助施工，混凝土澆筑人員站在腳手架上并系好安全帶后進行混凝土振搗。

（3）下半段構造柱模板拆除

構造柱混凝土達到拆模強度且拆模不損壞混凝土表面后開始進行拆模工作，拆模時先拆除鋼管以及加固件，在將模板按“1”型和“L”型整體拆除。

2.2.5 定型化模板裝置制作

定型化裝置構件如下圖2、圖3：

圖2 定型化模板裝置左立面圖

圖3 定型化模板裝置左正面圖

為控制裝置重量，其高度和材料均需要進行控制。深新能源大廈項目該裝置（翼板）高度為1.3m，其安裝后下邊距離梁底高度為500mm，可滿足加固要求，也可滿足下半段構造柱混凝土澆筑的需要。裝置采用2mm 厚鋼板和20x20x2 角鋼制作，重量為16.6kg。

裝置的鋼板和角鋼壁厚較薄，現場安排專業的焊工進行裝置的制作。裝置加工制作完成后，涂刷防銹漆進行防銹處理。

2.2.6 上半段構造柱施工

下半段構造柱模板拆除后，把加工制作好的定型化模板裝置運至施工構造柱的上一層。將裝置兩翼張開，從構造柱頂部樓板上往下放，讓其頂部掛鉤掛在樓板上，用繩子或鐵絲將裝置頂部的提手與樓內的構件拉緊（無可拉構件時，在樓板上打膨脹螺栓，用鐵絲將提手與膨脹螺栓拉緊）。再將裝置兩翼緊貼砌體墻合上，在支腿端部用沖擊鉆在墻上鉆孔，最后用對拉螺桿將裝置下部加固到位，如圖4 為定型化模板裝置應用模型圖。

圖4 定型化模板裝置應用模型圖

從上一層的樓板上通過下料斗澆筑混凝土，并用小型振搗棒及時振搗。混凝土澆筑直至下料斗滿，并在混凝土振搗和初凝過程中及時補充混凝土，確保構造柱頂部不留有空隙。構造柱混凝土初凝前及時用裝置上附帶的混凝土分隔板將下料斗內的混凝土與構造柱混凝土分隔開。

混凝土達到拆模強度后，拆除裝置下部的加固件，張開裝置兩翼，將裝置向上提起，連帶下料斗內的多余混凝土一同拆除，最后解除上部張拉的鐵絲或繩子。

2.2.7 構造柱驗收

構造柱施工完成后，及時檢查混凝土成型質量，如有蜂窩、麻面、孔洞、露筋等質量問題需要及時進行修補，如有凸鼓的混凝土需要及時剔鑿。

3、框架結構樓層邊緣構造柱施工技術實施效果

3.1 實施效果

本項目通過對框架結構樓層邊緣構造柱施工技術的應用研究，其實施效果如下：

（1）植筋效率高、質量好

本技術上下兩層只用一次植筋，植筋方便，可節約一半的植筋成本，安全隱患能夠大大降低。與此同時，植筋質量有保證，即使植筋質量不滿足要求，該處下層鋼筋的上部錨固在上層構造柱，上層鋼筋的下部錨固于下層構造柱內。

施工過程中，在完成下一層構造柱混凝土澆筑并在其達到強度要求后，項目部對其上部外露鋼筋進行拉拔試驗檢測，其拉拔結果滿足規范要求。

（2）構造柱分為兩段施工，操作方便

下半段構造柱模板一塊加工成“L”型，一塊加工成“1”型，再進行組裝加固，操作方便，安全。

上半段構造柱采用自制的定型化模板裝置，操作簡單，僅需將模板移動到指定位置再進行加固。

此外，該處分上下兩個半段施工，下段高度2.5m，上段高度1.3m，因此下部的加工好的整塊模板以及上部的定型化模板裝置重量均較輕，一個人可以輕松操作，施工安全隱患低，效率高。

（3）施工質量好，節約材料

構造柱分為兩段施工，模板安裝質量高，上下兩段構造柱混凝土均可以得到充分的振搗，保證了混凝土的澆筑質量。同時，對定型化裝置頂部的優化設計，確保的構造柱頂部可以一次性澆筑到位，并將構造柱頂部下料斗內多余的混凝土與模板一同拆除，解決了構造柱頂部澆筑不滿和構造柱頂部后期剔鑿的難題。

下半段構造柱模板高度較低，現場可采用主體結構施工剩余的廢舊木方模等材料板。上半段構造柱采用定型化模板裝置，其周轉使用可達18 次以上，節材效果突出。

（4）經濟效益好

此技術的應用減少了二次結構施工時外部腳手架的搭設，不用安裝吊籃的設備，經濟效益好。

3.2 實際應用

（1）青島漢源電子產業園1 號樓項目

青島漢源電子產業園1 號樓工程建筑面積12889.3 平方米，為框架結構，地上9 層，高度為37.6 米；其中一層層高為5.1 米，二層層高為4.9 米，其他層高為3.7 米。該工程二次結構施工時間為2017年5月15日至2017年7月11日，樓層邊緣處構造柱均采用此技術，累積83 根，經測算為項目節約成本合計1.48 萬元。

（2）深新能源大廈項目

深新能源大廈項目包括一棟超高層辦公建筑和一棟多層裙房，為框架結構，建筑總面積62149.74 ㎡，超高層地上34 層地下3 層，建筑高度132.05m。該工程層高均為3.8m，二次結構施工時間為2020年4月22日至2020年11月5日，樓層邊緣處構造柱均采用此技術，累積267 根，為項目節約成本合計5.76 萬元。

此技術經過以上兩個項目的使用，以及過程中的不斷優化改進，其具有工藝流程簡單、安全隱患小、施工成本低等特點，現該技術已較為成熟，可靠性高，被作業班組所接受。

結語：

綜上所述，隨著目前建筑結構高度越來越高，整體提升式腳手架應用越來越廣泛，周轉材料的費用越來越高，對工程管理的要求也越來越高，該項研究技術能夠在無外腳手架的情況下進行施工作業，且在質量、安全、經濟等方面的效益均較好，擁有廣泛的應用前景。