框架結構廠房主體混凝土的施工技術探究

張關羽

(福建天映建設有限公司,福建 廈門 361000)

0 引言

框架結構具有空間分隔多樣化、自重輕、節(jié)省材料等特征，并且能夠與建筑平面布置實現靈活的配合，目前已經成為大型建筑如工業(yè)廠房的首選建筑結構形式。應用框架結構形式，能夠在建筑內部進行大空間的建筑平面布置。相較于其他建筑結構形式，框架結構的耐磨性強、承重能力強、堅固性強，并且耐高溫、抗震性、防火、防潮性都十分突出，在當今的建筑市場中已經成為了一種熱門建筑形式，在框架結構施工中，建筑主體混凝土施工是關鍵環(huán)節(jié)，這一階段施工質量決定著建筑的整體質量以及使用性能。在框架結構廠房的混凝土施工中，要做好各項環(huán)節(jié)的技術控制，保障每一項工序均符合施工要求。

1 工程概況

本項目為源龍生物科技有限公司三期廠房工程，建設地點位于廈門市海滄區(qū)陽民路。項目總用地面積3 051.71m2，總建筑面積約16 427.13m2，其中地上建筑面積約13 264.85m2，地下建筑面積約3 162.28m2，地下一層，地上5層，采用框架混凝土結構設計。

2 工程重、難點分析

框架結構建筑在豎向方面，受構件與構成等因素的影響，形成了逐層累積的重力與載荷，為處理這些載荷，就要使用尺寸較大的柱體與墻體提供足夠的支撐力。

框架結構中的構件會承受地震載荷與風載荷等外部載荷，這就使框架結構建筑的受力情況十分復雜，外部載荷會沿著框架結構呈豎向分布，并具有非線性特征，所受影響與建筑高度有直接關系。以地震載荷為例，建筑高度低，在分析建筑荷載時，只需考慮恒定載荷與一部分動載荷。而在高層建筑中需要考慮框架結構的柱體、梁、墻體、樓板強度與結構布局等因素。

在框架結構施工中，要重點關注鋼筋工程、模板工程與混凝土工程，做好這三項工程的技術管理與質量控制，是保障框架結構建筑施工質量的基礎與前提。混凝土性能指標如表1。

表1 混凝土性能指標

3 框架結構的組成

3.1 橫向框架

在框架結構建筑中，橫向框架是承載建筑中主要負荷壓力的支撐結構，橫向框架的堅固性、耐久性將直接決定廠房的安全性和穩(wěn)定性。具體來說，橫向框架承擔著整個廠房的自重、風荷載、豎向荷載等，因此在框架結構廠房施工中，要特別注意橫向框架的穩(wěn)定性性能。

3.2 屋蓋結構

廠房中的屋蓋結構能夠阻擋降雨，以免廠房內部受降雨侵襲與陽光的直接照射。屋蓋結構與由橫梁、托架結構、中間屋架等構件組成，其穩(wěn)定性將直接決定廠房的穩(wěn)定和安全。

3.3 支撐體系

支撐體系是框架結構建筑整體穩(wěn)固性中的重要組成部分。在當前的框架結構建筑中，支撐體系有兩類，一是柱間支撐體系，二是屋蓋支撐體系，結合建筑實際需求，選擇合適的支撐體系，能夠達到穩(wěn)定房屋基礎以及提高地基承載力的目的。通過與梁柱板的銜接，分散來自于縱向水平框架的負荷壓力，使縱向框架結構的穩(wěn)固性得以保障。同時，通過設置多個支撐體系，能夠進一步提升建筑的空間利用率以及使用功能。此外，支撐體系還可將個體轉化為空間結構中的一部分，使其能夠分擔廠房的受力，可延長廠房的使用壽命，減少坍塌、傾斜等事故的發(fā)生率。

3.4 托架結構

托架結構由梁與桁架組成，具體包含吊車梁和制動桁架等結構，在框架結構建筑中起著關鍵的受力作用。一般情況下，托架結構承受的力是來自于建筑豎向與橫向的荷載壓力，托架結構能夠將這些力傳遞至橫向框架和縱向框架以保證廠房結構穩(wěn)定[1]。另外在施工過程中，還需要對一些構件進行吊裝工作，以便于保證安裝質量與進度。在托架結構中，墻架結構也是一種重要的結構，在框架結構廠房的現場施工作業(yè)中，墻架結構能夠承受大部分的墻體載荷和重量，避免墻體在后期發(fā)生傾斜或倒塌。

4 框架結構廠房主體混凝土施工工藝

4.1 混凝土澆筑前的準備工作

在混凝土施工之前，必須做好混凝土各項施工的準備工作，以確保在預期時間內完成施工，以此加快混凝土施工進度。在澆筑梁柱時，使用輸送泵輸送混凝土，也可使用塔吊布料的方式。為確保施工速度和施工安全，在搭建腳手架時要進行嚴格的質量安全管理，混凝土工程中的大部分工序都是在腳手架上完成的，因此要重視腳手架的安全管理。按照先豎向、后橫向的順序建筑構件，能夠在混凝土建筑施工中節(jié)省大量的時間。通過監(jiān)理單位的審核后才代表完成混凝土澆筑之前的各項準備工作，對模板等關鍵構件清理干凈，對鋼筋進行隱蔽驗收后，才能正式開展混凝土澆筑施工。

此外，在混凝土施工中，需要準備好所需的施工設備，如混凝土泵等。混凝土泵種類較多，在本框架結構廠房混凝土施工中使用天泵，輸送管直徑尺寸為φ125，為便于拐彎，天泵安裝移位方便快捷，以確保混凝土澆筑工作得以順利進行。振搗器也是混凝土施工中需要使用的一項重要設備，主要功能是振搗混凝土，提高混凝土的密實度。振搗器有兩種類型，分別為插入式與平板式，插入式振搗器一般用在墻體與梁柱的混凝土澆筑施工中，平板式振搗器通常用混凝土模板施工中。本廠房工程施工規(guī)模一般，使用天泵進行混凝土澆搗，操作人員在施工全過程都要確保通信暢通，這樣才能及時、準確地將施工材料輸送至施工部位，盡量在預期時間內完成混凝土施工。在正式施工之前，泵車需要提前空載一段時間，觀察泵車是否存在運行問題，并準備好用于潤滑管道的水泥砂漿、鋼筋以及其他施工材料，做好混凝土施工前的準備工作。

4.2 混凝土施工工藝

在梁柱的澆筑中，要嚴格按照施工標準流程，使用塔吊依次進行中、邊、角的混凝土澆筑，這樣能夠確保混凝土澆筑的整體性，并提高框架結構中梁柱的穩(wěn)定性，為廠房的安全與穩(wěn)定奠定基礎。在梁柱的混凝土澆筑期間，需要特別注意側壓力的影響，稍有不慎就可能導致梁柱發(fā)生傾斜或偏移。一般在混凝土澆筑中，施工人員以腳手架為基礎，配合混凝土泵或塔吊開展混凝土澆筑作業(yè)[2]。在混凝土澆筑期間，混凝土泵管在下料時不要直接對準模板，以避免有可能在混凝土澆筑過程中發(fā)生脹膜的情況。

在混凝土下料操作中，需要采取分散、循序漸進的方式，不能為了提高施工效率快速下料而忽略了混凝土的密實度。在混凝土下料中，可采用振搗和下料相結合的施工方式。在澆筑過程中，需要密切觀察混凝土的情況，避免出現漏振的情況。一旦發(fā)生異常情況，要通知現場有經驗的施工人員，共同制定處理方案。

澆筑梁板時，使用泵送方式送料并連續(xù)性澆筑，在梁板澆筑中，對混凝土澆筑方向有明確要求，澆筑方向應與框架大梁保持垂直，在一側澆筑完畢后，澆筑另一側，對施工先后順序加以控制，以減少施工問題的發(fā)生，需將整體梁板澆筑成階梯形并在到達樓板位置后進行整體性澆筑。

為了確保鋼筋在澆筑過程中得到充分的保護，施工人員必須采取保護措施。在施工現場鋪設一條施工道路，要求施工人員在此通道上行動，可有效減少鋼筋踩踏變形問題的發(fā)生。若是在框架結構中梁與板相連時，可單獨澆筑，也可將其澆筑成整體，這時需預留一條長20mm左右的施工縫，防止熱脹冷縮導致表面開裂。混凝土材料要經過充分攪拌后才能澆注，并且必須使用振搗器進行振搗。在進行下料作業(yè)中，務必同步進行振搗作業(yè)，以確保混凝土振搗緊密程度滿足施工要求。振動棒位置和模板間的距離控制在半徑范圍內0.5倍以下，且深度不應大于50mm，減少鋼筋碰撞的發(fā)生，確保梁板澆筑能夠順利完成。

在混凝土澆筑過程中，澆筑厚度要略大于板厚，為達這一目的，可使用平面振搗機具在垂直方向反復進行振搗，或使用插入型振搗棒沿施工走向進行拖拉振搗，同時使用鐵插尺和拉繩檢查并標記混凝土的厚度，振搗完畢每點完成后，使用2m以上的刮尺或拖板將混凝土澆筑表面刮平，對表面混凝土進行振搗之前，由測量人員分別在柱鋼筋的四角筋上標記出+0.5m的高度，以便于控制板面平整性。澆注高度以保證梁表面平整為準，不得出現裂縫。為確保梁板混凝土的連續(xù)性，施工人員要盡量縮短澆筑施工中的間隔時間。混凝土在運輸、澆筑和間歇中，必須嚴格遵守1.5h以內的時間規(guī)范。

在樓梯混凝土的澆注中，為了保證混凝土的穩(wěn)定性，可使用小塌落度混凝土以及塔吊布料的澆筑方式。同時在梯臺和臺階面預留出足夠大的模板空間，以便后期搭模使用。小塌落度混凝土能夠有效減少在樓梯混凝土澆筑過程中爛根現象的發(fā)生。在樓梯混凝土澆筑中，要按照從下到上的順序，先振實底板混凝土，當達到踏步位置后，與踏步混凝土同時澆筑，連續(xù)向上推進，并隨時使用木磨板抹平踏步上表面，以確保樓梯混凝土表面的平整度。在樓梯底部及兩側邊墻預留有預埋件，以便后期進行二次襯砌和防水處理。樓梯混凝土要采取連續(xù)澆筑，在樓梯平臺板跨中或樓梯段上1/3處，應預留施工縫，且其斷面應與樓梯斜板垂直。

對于施工縫的處理，需要進行鑿毛、清除浮漿和沖刷等一系列工序，以確保嵌固的石子呈現出半裸狀態(tài)。在進行下一次混凝土澆筑之前，應先鋪設厚度為2～3cm的水泥砂漿結合層再澆筑混凝土并振搗。施工縫的養(yǎng)護工作至少需要進行14d。

混凝土養(yǎng)護也是混凝土施工中的一項重要環(huán)節(jié)。在混凝土澆筑完成后的12h內，采用覆蓋薄膜與澆水的方式對混凝土進行養(yǎng)護。在商品混凝土中，由于水泥的使用量較大，并且在混凝土內摻入了緩凝劑，至少需要進行14d的養(yǎng)護。為確保混凝土能夠始終保持潤濕狀態(tài)，每日需進行適量的澆水。

5 框架結構廠房主體混凝土施工中的質量控制

5.1 材料質量控制

在框架結構廠房混凝土施工中，施工材料的品質對于整個廠房的品質具有至關重要的影響，因此 在材料的品質控制方面，可以從多個角度進行優(yōu)化。一是在考慮水文地質等多方面因素的基礎上，科學設計材料等級；二是優(yōu)先考慮與聲譽和信用良好的供應商展開合作；三是在進行材料進場之前，對材料進行抽樣檢測；四是做好材料的儲存管理。結合材料性質，選擇適宜的儲存條件和地點，以確保材料性能與性質不會發(fā)生變化；五是在現場施工期間，應當以科學合理的方式規(guī)范材料的使用。

5.2 施工活動組織

在框架結構廠房混凝土施工期間，必須精心組織現場施工活動，合理規(guī)劃施工人員的進場時間和數量，并對施工材料、設備、場地等資源進行合理分配，以確保施工順利進行。同時也需要注意施工現場的管理，保證工程能夠按照既定方案實施。在施工開始之前，必須對圖紙進行會審并組織施工人員參與技術交底，如有任何不明確或錯誤之處，必須在現場指出，在論證后糾正。對于施工進度的調控要結合實際的工期要求，對各項工程的施工所需時間進行合理的規(guī)劃控制，定期將計劃方案與實際進度進行對比，若施工進度存在明顯的縮短或延長，應及時調查原因并進行現場調整。此外，還需要重視施工現場安全管理和環(huán)境保護，保持施工現場環(huán)境整潔，減少揚塵、污水與噪聲的生成，避免影響施工現場的周邊環(huán)境。

5.3 檢驗混凝土結構

在框架結構廠房混凝土施工結束后，需要立即開展混凝土施工質量檢測工作，對混凝土性能進行技術審核，如發(fā)現質量缺陷，應深入挖掘問題根源，并提出針對性的書面修改意見。對于出現裂縫的部位和裂縫深度要仔細研究，分析其產生原因，制定有效措施，避免類似現象再次出現。在檢驗過程中，務必記錄相關細節(jié)，以確保現場記錄的完整性，從而為后續(xù)施工提供可靠的依據。

6 結 論

綜上所述，框架結構憑借其耐磨性強、承重能力強、堅固性強與經濟性較優(yōu)等特征，目前已經成為大型建筑如工業(yè)廠房的首選建筑結構形式。在框架結構廠房主體的混凝土施工中，要在各項工序中做好技術控制與質量管理，提高框架結構廠房的穩(wěn)定性與安全性，推動框架結構建筑在我國的應用與發(fā)展。