大型電子潔凈廠房格構梁施工技術

羅斯，牛紅霞，張睿，陳玉根，徐愿生，韋鵬，張凌城，何俊霆

（1.中冶城市投資控股有限公司，廣州 510000；2.上海寶冶集團有限公司，上海 200941）

1 引言

近年來，我國電子產業(yè)迅猛發(fā)展，技術日益升級，面板、芯片工藝線更新?lián)Q代不斷加快，大批高科技電子廠房項目落地建設。無論是面板還是芯片生產，都離不開潔凈室。大型電子潔凈廠房由于主要采用層流工藝潔凈室體系，潔凈等級要求較高的建筑單體一般采用格構梁或華夫板的結構形式[1-3]。電子廠房格構梁也稱井字梁，平面區(qū)域大、布置密集、體量大，模板支撐體系一般為高支模體系，混凝土施工難度高，安全防護要求高。特別是混凝土表面平整度要求非常高，模板支撐系統(tǒng)須有足夠的剛度和穩(wěn)定性以保證施工中不變形，不破壞，不倒塌，不能影響模板安裝的精度。格構梁施工質量的好壞直接影響到潔凈廠房使用功能的發(fā)揮，如何合理有效地安排施工工序，減少甚至杜絕格構梁成型質量問題，控制混凝土面層、倒角一次成型的平整度是施工控制重難點。本文擬結合某大型電子潔凈廠房項目，闡述格構梁施工技術原理和控制關鍵點。

2 工程概況

某電子潔凈廠房項目主廠房生產核心區(qū)尺寸為346.2 m×256.8 m×43.5 m，地上4 層，各層層高分別為6.0 m、15.2 m、6.5 m、12.2 m。核心區(qū)的2 層、4 層采用無板格構梁結構，格構梁類型主要有兩種，分別為B/3×L/3、B/5×L/5（B 為主梁寬，L 為主梁長），格構梁尺寸主要為600 mm×900 mm、500 mm×900 mm，梁間距最大為2.46 m，最小為0.96 m，如圖1～圖3所示。

圖1 主廠房分層構造

圖2 格構梁結構剖面位置

圖3 主廠房格構梁類型

3 施工組織

本項目單層面積大，工程體量大，施工工期緊，為加快施工進度，將主廠房核心區(qū)化整為零，分區(qū)組織，分級管理，有序流水。隨主廠房筏板基礎施工，每完成一個施工段，2 層格構梁結構及時跟進施工，4 層格構梁結構緊隨3 層施工進程及時跟進。結合工程量大小、加強帶設置、工期節(jié)點要求等情況，將2 層、4 層均劃分為70 個施工段，分4 個施工區(qū)（A～D 區(qū)），每個區(qū)分成8 個批次沿縱橫向進行施工組織，為便于核心區(qū)廠房內所安裝塔吊的拆除以及各樓層及鋼結構材料的運輸，在每個施工區(qū)預留一條材料運輸通道，待屋頂鋼結構施工后進行封閉。施工分區(qū)和格構梁施工順序如圖4所示。

圖4 施工分區(qū)和格構梁施工順序

4 施工工藝

4.1 施工流程

格構梁施工流程如圖5 所示。

圖5 格構梁施工流程

4.2 支撐架體搭設

本工程結構輪廓較為規(guī)整，體量大，工期非常緊張，主廠房格構梁結構層考慮選擇安拆迅捷、質量可靠、安全適用的速捷承插型盤扣腳手架[4-5]，規(guī)格為φ48 mm×3.6 mm，主龍骨采用10#型鋼梁，次龍骨采用40 mm×90 mm 木枋。盤扣式腳手架搭設效果如圖6 所示。

圖6 盤扣式腳手架搭設效果

4.3 模板加工安裝

4.3.1 模板材料選擇

格子梁所在樓層底部滿鋪建筑黑模版，如圖7 所示，梁四周采用15 mm 厚定型覆塑模板，模板由現(xiàn)場加工場或工廠預制，木枋和覆塑模板組拼而成，模板表面光滑，澆筑成型后可完全達到清水混凝土效果。

圖7 樓層底面滿鋪模板

4.3.2 模板施工流程

模板施工工藝流程為：定型模板定制加工→現(xiàn)場拼裝成模盒→鋼筋綁扎→模盒安裝→加固/ 嵌縫。

1）模板定制加工

為方便拆卸，增加周轉，本項目格構梁模盒設計為4 片角模板+4 片直模板形式，定制部件，如圖8 所示。

圖8 模板定制部件

2）模板現(xiàn)場拼裝

定制模板進入現(xiàn)場后根據設計尺寸拼裝成對應的模盒，如圖9 所示。在格構梁底模板啟口上貼封底海綿條，防止梁底模板與模盒之間拼縫部位漏漿。模盒就位時，讓模盒剛好落在梁底啟口上。

圖9 拼裝成型模盒

3)鋼筋綁扎

按照施工圖紙要求綁扎格構梁鋼筋，鋼筋綁扎完成后，拉通線對鋼筋進行調直，保證格構梁鋼筋順直，為下步模盒安裝準確定位創(chuàng)造條件，如圖10 所示。

圖10 格構梁鋼筋綁扎

4）模盒加固

格構梁鋼筋綁扎完成后安裝模盒，沿格構梁長度方向用加固件對模盒進行加固，或在模盒內加設對撐，如圖11 所示。

圖11 模盒加固

5）格構梁、柱陽角加固

格構梁、柱陽角需采用20 mm×20 mm 的PVC 三角條固定在模板上，保證設計要求的倒角一次成型。

4.4 混凝土澆筑

混凝土澆筑可采用布料機，混凝土泵管下方須鋪模板，使混凝土泵管施工時不至于破壞模盒。澆筑混凝土時，混凝土泵管不能正對模殼，要在沖擊處加裝擋板；混凝土振搗時，振動棒不能碰到模盒板，防止對模板造成損傷，如圖12 所示。混凝土澆筑完后加強早期養(yǎng)護，防止表面產生早期裂縫。

圖12 格構梁澆筑

4.5 模板拆除

混凝土澆完后，強度達到設計強度的75%，即可拆除支撐和操作平臺。澆筑混凝土時，制作一組同條件養(yǎng)護試塊，達到預期齡期時進行試壓，作為拆除支撐的依據。拆模流程：降低可調支撐頂托→主次龍骨下降→拆除模板→拆除次龍骨→拆除主龍骨→拆除橫立桿和可調頂托→清理歸類→轉運。

5 關鍵點控制

5.1 格構梁平整度控制

格構梁的平整度關系到電子廠房的正常功能使用，是施工控制的關鍵項目。為此，采取了一整套措施加以控制，如圖13 所示。

圖13 格構梁平整度控制措施

5.2 支撐架體拆除及周轉

電子廠房項目結構工期一般不超過6 個月，腳手架投入量大，架體的快速拆除和周轉有利于加快施工進度、降低成本，是施工控制重點[6]。本工程格構梁結構模板體系主要采用滿堂盤扣式腳手架，腳手架體投入分為兩部分：一為直接投入；二為周轉使用，即場內某批次混凝土達到養(yǎng)護條件后拆除，再周轉至作業(yè)點。直接投入腳手架由租賃方運輸至現(xiàn)場后由塔吊吊運至作業(yè)點，較為簡單，本文主要介紹場內腳手架拆除后如何運輸至下一作業(yè)點。

5.2.1 腳手架投入來源分析

本工程腳手架主要包含3 層，根據進度安排及總體部署，格構梁結構層腳手架來源分析見表1。

表1 格構梁結構層腳手架來源

由表1 分析可知，施工過程中周轉部分腳手架的平面及立面運輸主要包含3 部分：（1）2 層腳手架第1～3 批次拆除后作為2 層腳手架第6～8 批次周轉使用；（2）2 層腳手架第4～8 批次拆除后作為4 層第1～5 批次使用；（3）3 層腳手架第1～2 批次后作為4 層第6～8 批次使用。

5.2.2 腳手架運輸方案

1）運輸思路

在格構梁結構滿堂腳手架搭設時即預留運輸通道，通道寬度為兩個立桿間距，寬度約為2.4 m（盤扣式腳手架桿件長度約為2 m），用小型電動車將腳手架經4 條預留通道運輸至主廠房外側卸料平臺或通道內，再由塔吊吊運至作業(yè)點，如圖14 所示。

圖14 滿堂腳手架內通道留設

2）通道留設

根據前述分析，主要為2 層（格構梁結構）內第1～3 批次周轉為第6～8 批次，和2 層4～8 批次、3 層1～2 批次錯層周轉為4 層（格構梁結構）使用，通道留設安排如圖15 所示。

圖15 總體運輸通道布置

6 結語

格構梁的成型質量直接關系到大型電子潔凈廠房投產后的正常功能使用，是整個廠房施工全過程控制中的關鍵，必須從施工總體組織、支撐架體搭設、定型模板制作安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、模板拆除等方面嚴格加以把控。其次，需要采取一系列措施，對格構梁的平整度進行控制。同時，考慮到格構梁結構層支撐架體體量大、支設面積廣，通過在架體內留設運輸通道的方式，分批次進行樓層內、樓層間快速周轉，可滿足大型廠房建設對工程進度、質量等方面的要求。