公共建筑砌體結構高大門窗抱框施工技術的應用研究

摘 要：近年來，中國地震活動頻繁，致使公共建筑的抗震能力成為一個備受關注的問題。本研究以蘭州博文科技學院新校區一期項目四標段為依托，致力于探討公共建筑中的抱框施工技術。通過現場實際操作，注重施工過程中各個環節的技術驗證，總結出能夠保證施工質量、顯著提升砌體結構抗震性能的施工工藝。以期能推動抱框施工技術的進一步發展，增強公共建筑的抗震性和結構安全性。

關鍵詞：公共建筑；砌體結構；高大門窗；抱框施工技術文章編號：2095-4085（2024）04-0016-03

0 引言

近年來，中國地震活動頻繁，給公共建筑的抗震性能帶來了嚴峻的挑戰。地震不僅威脅人們的生命安全，還會對建筑物和基礎設施造成巨大的損害。在此背景下，提高公共建筑的抗震性能已成為一項緊迫的任務，特別是對于學校、醫院等人員密集場所的建設工程。我國已經頒布了一系列建筑抗震設計規范和要求，明確了在公共建筑中應采用高大門窗抱框技術來提高抗震性能。門窗抱框施工技術的應用在實踐中面臨了一系列質量問題和技術難題。本研究致力于提供一種切實可行的方案，旨在提升公共建筑的抗震性能，從而確保人們的生命安全，并延長建筑物的使用壽命和性能。期待未來的研究者繼續深入探討這一領域，以推動公共建筑抗震技術的不斷進步。

1 抱框施工技術的整體性研究

1.1 砌體結構、過梁、連梁及門窗洞口的綜合性分析

砌體結構在公共建筑中不僅作為建筑的主要承重墻體，還承擔著抵御外部荷載和地震力的職責。因此，對砌體結構的材料、連接方式和構造要求進行深入綜合分析至關重要，以確保建筑的抗震性和整體穩定性。過梁和連梁在公共建筑中扮演著分布和傳遞荷載的關鍵角色，它們不僅支撐著上部結構，還起到緩沖和傳遞地震力的作用。而門窗洞口在公共建筑中不僅提供通風、采光和疏散的功能，還對整體建筑的抗震性能產生重要影響。

（1）不同類型的砌體材料。因不同材料具有各自的特點，直接關系到砌體結構的抗震性能，通過深入研究材料的性質，可以更好地了解它們的適用范圍和局限性。而砌體結構的連接方式，尤其是在門窗抱框的周圍，正確的連接方式對于減小結構的薄弱環節，提高整體抗震性能至關重要。一種新型的U型箍筋拉筋方式，可以加強門窗抱框與砌體的連接。這種方式不僅可以提高連接的可靠性，還能降低混凝土澆筑的難度。通過實驗驗證，已確保其有效性和可行性。通過分析砌體結構在地震條件下可能遭受的變形和破壞情況，能更好地理解其抗震性能，有助于制定相應的改進和優化策略，以加強整體建筑的結構安全性。

（2）詳細研究過梁和連梁的設計要求，包括尺寸、鋼筋配置和材料要求，對于提高抗震性能至關重要。這些構件的設計和施工需要密切考慮門窗洞口的位置和尺寸，以確保它們之間的協同作用。通過研究過梁和連梁在地震條件下可能遭受的應力和變形情況，有助于改進策略，以提高這些構件的抗震性和整體建筑的安全性。

（3）要關注門窗洞口的位置和尺寸，這直接影響到砌體結構、過梁和連梁的設計和施工。通過詳細的測量和分析，確定最佳的門窗洞口設置方式，以確保其與其他結構構件相協調。對門窗抱框與墻體的連接方式、門窗抱框與水平系梁的連接技術以及門窗抱框與門窗的可靠性連接技術等方面進行綜合分析有助于提高門窗洞口的抗震性能和整體建筑的結構安全性。通過分析門窗洞口在地震條件下可能承受的應力和變形情況，有助于確定門窗抱框技術的改進和優化方向，以進一步提高整體建筑的抗震性能。通過對砌體結構、過梁、連梁和門窗洞口的綜合性分析，能夠更好地了解它們之間的相互關系，為后續的改進和優化工作提供有力的依據［1］。

1.2 提高二次結構的抗震性與結構安全性

在公共建筑中，二次結構包括門窗抱框、過梁、連梁等構件，其抗震性與整體結構的安全性密切相關。門窗抱框作為公共建筑的重要組成部分，不僅承擔了門窗的固定和支撐功能，還直接影響整體建筑的抗震性。為了提高門窗抱框的抗震性，可以引入U型箍筋拉筋方式，以加強門窗抱框與墻體的連接。這種連接方式不僅提高了連接的可靠性，還降低了混凝土澆筑的難度，從而可確保門窗抱框的抗震性。改進門窗抱框與門窗框的密封方式，以增加門窗的固定性，提高門窗的耐久性、保溫性能和嚴密性。過梁和連梁在公共建筑中具有關鍵作用，它們支持上部結構并傳遞荷載，同時起到減緩地震力的作用。為提高這些構件的抗震性，對過梁和連梁的尺寸、鋼筋配置和材料要求須進行嚴格的設計，以確保其具備良好的抗震性。這些構件必須能夠有效地分散和傳遞地震力。考慮過梁和連梁與門窗洞口之間的關系，要確保它們能夠與門窗抱框技術協同工作。通過綜合設計方法，能夠更好地協調這些構件的功能，提高整體抗震性能。

通過以上改進和優化措施，可有效提高二次結構的抗震性，從而增強整體建筑的結構安全性。這些改進不僅提高了門窗抱框、過梁和連梁的性能，還有助于分散和吸收地震力，減小了整體結構的震動和變形。結構性能的改進在實際應用中將體現在建筑的安全性、穩定性和可靠性方面。建筑在地震條件下將更具彈性，能夠更好地抵御地震力，從而減小損壞的風險，增加公共建筑的使用壽命和安全性，確保人民的生命和財產得到更好的保護。

2 門窗抱框施工技術的改進與優化

門窗抱框施工技術的改進和優化旨在提高砌體結構的整體性，增加施工效率，并確保建筑的抗震性能和結構安全性。

2.1 門窗抱框與墻體連接技術研究

（1）U型箍筋拉筋連接方式。這一創新的連接方式旨在將門窗抱框與墻體緊密結合，通過使用U型箍筋，可有效減輕連接處的應力集中，提高連接的整體性和可靠性。這項技術的改進有望增加整體結構的抗震性能，通過對連接方式的細致研究，將能夠優化這一技術，以確保最佳的性能。

（2）密封方式改進。研究不同的密封方式有助于確保門窗抱框與墻體的連接更加牢固。新的密封方式有助于提高門窗的安裝穩定性，增加門窗的耐久性、保溫性能和嚴密性。在此基礎上，應繼續尋求最佳的密封方法，以滿足不同建筑環境的需求。

2.2 門窗抱框與水平系梁連接技術研究

水平系梁負責承受樓層之間的荷載和分散力量，因此水平系梁的穩定性和強度至關重要。然而，在門窗抱框施工中，門窗框與水平系梁之間的連接通常涉及到大量的鋼筋交叉，這會增加混凝土澆筑的難度，同時也可能影響連接的牢固度。

為解決門窗抱框與水平系梁連接的問題，可采用多種研究方法。首先，通過理論研究，結合現場試驗，使用一種將門窗抱框與水平系梁設置為一體的關鍵技術，可以減少水平向鋼筋與門窗抱框鋼筋交叉的數量，降低混凝土澆筑的難度。其次，進行混凝土澆筑質量的試驗研究。通過對普通混凝土和自密實混凝土的澆筑效果進行對比試驗發現，采用自密實混凝土進行澆筑更加順暢，密實度得到了顯著提高，可以確保連接部位的質量。

2.3 門窗抱框與門窗可靠性連接技術研究

研究改變模板材質的方法，可以加強質量檢查等措施，確保門窗框在安裝時與混凝土結構面密切接觸。這種改進使門窗的連接更加牢固可靠，可以減小門窗開合時的震動，降低抹灰層受震松脫、裂縫等質量缺陷的風險。通過選擇適當的模板材質和質量控制措施，能夠確保門窗與門窗抱框的連接具有卓越的可靠性。

這些技術研究和改進將有助于提高門窗抱框施工技術的效率和性能，從而顯著提升公共建筑砌體結構的抗震性能和結構安全性。這些改進不僅可以提高建筑物的整體質量，還能減小地震帶來的潛在損害風險，確保建筑物的可靠性和耐用性。

3 施工工藝與方法的研究

3.1 門窗抱框施工工藝探索

門窗抱框施工工藝的探索直接影響到連接的質量和穩定性。在門窗抱框的施工過程中，精確的測量和定位是至關重要的。

（1）需要進行詳細的測量，以確保門窗抱框的位置和尺寸與設計要求一致。再采用精確的定位工具和方法，確保門窗抱框準確安裝在指定的位置。

（2）模板的正確安裝對門窗抱框的穩定性和質量至關重要。通過優化模板的安裝順序，確保它們在施工過程中能夠穩定支持門窗抱框的混凝土澆筑。正確的模板安裝順序有助于減少模板的變形和移位，確保混凝土充分填充連接部位，從而提高連接的穩定性［2］。

（3）混凝土的澆筑時機和方法對連接的質量有重要影響。需要精心選擇澆筑時機，以確保混凝土具有適當的流動性和粘性，可以充分填充門窗抱框的每個部位。此外，要采用振搗和震動的方法，排除混凝土中的氣孔和空隙，確保混凝土澆筑的均勻性和密實度。

3.2 馬牙槎部位的處理與混凝土澆筑質量保證

在門窗抱框的施工中，關注馬牙槎部位的處理和混凝土澆筑至關重要，這直接影響到連接部位的穩定性和質量。傳統門窗抱框施工中，馬牙槎部位的形狀和位置使混凝土澆筑變得困難，密實度不易控制，容易導致質量問題。為解決這一問題，引入了創新的方法，包括將馬牙槎部位削成“八字形”或采用自密實混凝土的方式。這些方法的改進可以使混凝土澆筑更加順暢，確保混凝土充分填充馬牙槎部位，從而提高連接的穩定性和質量。

為確保馬牙槎部位的混凝土澆筑質量可以采取以下措施。

（1）進行嚴格的混凝土質量控制，包括原材料的選擇和攪拌過程的監測。

（2）采用振搗和震動的方法，以確保混凝土充分填充馬牙槎部位，減少氣孔和空隙。

（3）進行密實度測試以確認混凝土的密實度符合規范要求。通過這些措施，能夠有效地保證馬牙槎部位的混凝土澆筑質量，確保連接的穩定性和可靠性，提高門窗抱框的整體性能，還能減小施工中可能出現的質量問題和風險。

3.3 施工質量控制手段的優化

為了優化施工質量控制，需要制定詳細的質量檢查和驗收標準，明確門窗抱框施工中需要滿足的要求，包括尺寸、連接的牢固性、混凝土澆筑質量等方面。通過明確定義的標準，能夠更容易地進行質量檢查和驗收，確保施工質量符合規范要求。可以通過實時監測和數據記錄系統，監控施工過程中的關鍵參數，包括混凝土澆筑時的流動性、振搗和震動的效果，以及連接部位的尺寸和位置。通過實時監測，可以及時發現和解決潛在的質量問題，確保施工質量的穩定性。為了提高施工人員的技能水平，還需要進行培訓和技能提升計劃，包括混凝土澆筑技術、模板安裝技術、質量檢查方法等方面的培訓。

4 實際應用與效果驗證

4.1 抱框施工技術在蘭州博文科技學院新校區一期項目四標段的應用

蘭州博文科技學院新校區一期項目四標段的總建筑面積達到65 301.9m2，這是一個規模龐大的公共建筑項目。在這個項目中，充分應用了門窗抱框施工技術，旨在解決之前項目中出現但未解決的質量問題和技術挑戰。門窗抱框施工技術的應用為該項目帶來了顯著的好處。首先，門窗與砌體結構的連接更加牢固，增強了整體結構的抗震性和安全性。此舉對于項目的長期穩定性和安全性具有關鍵性作用。項目的施工質量得到明顯的改善，建筑結構更加穩定，減少了潛在的質量問題。

4.2 結構性能的改進與抗震性能的提升

門窗抱框施工技術的應用使得項目中的砌體結構、過梁、連梁和門窗洞口的整體性得到了顯著提高。這種綜合性的改進使整個建筑更加穩固，有力地增強了其抗震性能。這對于地震多發的地區尤為重要，因為它提高了建筑在地震事件中的生存機會。特別是在門窗抱框與門窗框可靠性連接技術的研究中，門窗的安裝更加堅固，其使用壽命、保溫性能和嚴密性能也得到了顯著提高。這一切不僅提高了建筑的耐久性，還減少了能源浪費，從而提高了建筑的可持續性。

4.3 耐久性、保溫性能和嚴密性能的改善

門窗抱框施工技術的應用還帶來了耐久性、保溫性能和嚴密性能的顯著改善。門窗抱框連接更加牢固，有效阻止水分和空氣的滲透，提高了建筑物的嚴密性。這對于減少能源浪費、提高能源效率以及改善室內環境質量具有積極影響。此外，門窗抱框連接的可靠性提高，有效延長了門窗的使用壽命，同時也改善了保溫性能。這對于建筑物的長期維護和可持續性具有重要意義，因為它顯著降低了維修和改進的需求。

5 結語

本文旨在探討和研究公共建筑中門窗抱框施工技術的應用研究，以提高砌體結構工程的抗震性能和結構安全性。通過將對門窗抱框施工技術的整體性研究、改進與優化以及施工工藝與方法的研究，應用于蘭州博文科技學院新校區一期項目四標段的實際施工中，充分驗證了其效果。門窗抱框施工技術的應用為公共建筑提供了一種有效的抗震和結構安全改進方法，這項技術不僅在項目中得到了驗證，也為今后的建筑項目提供了有力的參考和指導。隨著這一技術的進一步研究和應用，相信它將在公共建筑領域發揮更大的作用。

參考文獻：

［1］馮波，邵艷麗，申騰，等.多層弧形建筑外墻外凸抱框柱定位放線施工技術的研究與應用［R］.建筑科學與工程，山西三建集團有限公司，2021.

［2］孟令舉.抱框柱、過梁巧支模工具［J］.建筑工人，2019，40（7）：25-26.