浅析多层单排框架结构填充墙砌体的施工技术

2022-12-15武琼杰山西三建集团有限公司山西长治046000

砖瓦 2022年12期

武琼杰（山西三建集团有限公司，山西长治 046000）

设计感强的建筑，在设计阶段不仅要注重建筑物的观赏性，而且还要注意建筑物结构的功能性和环保性。特别是公共建筑，多数设计是以框架结构结合剪力墙的设计思路为主，体现外墙结构的主要以框架结构为主，这样不仅便于体现造型的美感，而且相较剪力墙更是降低了施工难度，保证整体施工质量。而框架结构中的砌体施工是主体结构中质量把控的重点，砌体质量的好坏直接影响着主体结构的性能，尤其是有造型的主体结构，更是给砌体施工带来多变性，使得砌体在施工时产生很大困难。

1 工程概况

晋城市丹河新城金村新区起步教育园区共享项目（职院范围）及教育园区酒店项目设计总承包工程的体育综合楼工程，建设地点位于晋城市泽州县丹河新城金村起步园区。建筑面积44866.72m2，地下一层，地上三层，建筑总高度23.95m。结构类型为框架剪力墙结构，基础形式为筏板+柱下墩，墙下条基。

该工程东西两侧体育竞技比赛场馆外立面墙体的主体结构为单排框架梁、柱结构，呈井字型布局。每侧的单排框架结构以柱为分跨节点时可分为9跨，每跨长约7m，共计63m，结构示意图如图1所示。

图1 主体结构东侧立面图

2 工程实施过程中存在的问题

2.1 材料运输通道难以搭建

通常一次主体施工结束后，塔式起重机这种大型设备就会拆除，二次结构及后期装修工程的材料运输则以大型垂直运输设备为主。但是一般工程都是完整的墙、梁、板、柱结构，同时具有水平和竖向构件，可以通过安装垂直运输工具，比如施工电梯、升降机等，再结合结构本身的结构板以及手推车等小型工具实现材料的水平运输。而这种为了满足内部空间通透性的单排框架结构，仅有竖向的梁和柱构件，导致这种结构工程无法进行常规材料的运输。

2.2 不易建立操作平台

一般工程外墙施工是以双排脚手架做外围护，内部以结构楼板加简易施工架体为操作平台进行施工。在单排框架结构中的外墙施工不仅包含砌体工程，还包括二次结构混凝土工程、抹灰工程、涂饰工程。如果按照常规施工方法，外墙施工的辅助设施需要重复搭设，并且需要建立水平方向的操作平台，这就涉及工程施工成本增加，施工安全系数增大。

2.3 移动吊装设备自重大

垂直运输工具除大型塔式起重机外，还可以采用不用型号的汽车吊，由于工程尚在主体阶段，工程施工采取的是平行施工作业，主体结构内不允许进行堆载，以免加大主体结构的荷载。如果选用汽车吊，单排框架结构外侧因场地限制一般无法满足汽车吊起重臂的起吊，这样便只能在单排框架结构的内侧一层楼板上进行吊运，由此增加的动荷载是施工所不允许的。

3 总体实施方案

3.1 机械选择

（1）在垂直运输机械的选择上，考虑到场地承载能力的限制，且有交叉作业的安全隐患，需要选择一种自重轻便、无须悬臂的机械进行上下垂直运输。而小型剪叉式升降机无曲臂，只是在上下高度范围内进行上下升、降，升降台起升后有较高的稳定性，同时升降平台设有金属防护栏杆，在具有稳定性的同时兼具了安全性。加之填充墙砌体的加气混凝土砌块材料轻，使得其高空作业效率更高、更安全。

（2）单单只有垂直运输设备是无法满足这种竖向施工而无水平支撑的大跨度操作的施工需求。鉴于此种情况，需要能与剪叉式升降机能很好过渡、衔接的一种上下可以移动的操作平台，夹钳型悬挂吊篮是一种能够替代传统脚手架的高空施工设备，无须配重块，适用于这种竖向无水平支撑的框架结构，而且吊篮操作灵活，移位容易，方便实用，安全可靠。

3.2 总体实施方案

（1）以本工程为例，每跨长度约7m，采取跨中设置吊篮，框架柱附近设置剪叉式升降机，剪叉式升降机与施工吊篮现场站位采取隔一出一的方式进行布置，如图2所示。偶数跨布置施工吊篮，负责二次结构工程施工；奇数跨采用剪叉式升降机，负责材料及小型工具的运输。

图2 机械站位平面布置图

（2）填充墙砌体工程施工时采取由下向上、由中间向两边的施工顺序，如图3所示。每一施工段基本由两台吊篮配合一台剪叉式升降机进行操作，在地面将所需材料放入剪叉式升降机中，运输至施工作业层，操作人员在施工吊篮中通过搬运所需材料进行分项操作。

图3 砌筑顺序示意图

4 方案实施技术要点

4.1 设备场地平整

场地平整施工前，施工技术人员应根据外侧单排框架的位置选定设备的大小，确定平整场地的范围。在场地平整前，应先了解清楚场地土质情况，由于此种类型结构的场地一般处于±0.000 以上，所以场地平整无需向下开挖、换填、压实，可以在施工时将覆盖的绿网揭开，土方施工宜选择在无风的时间进行，然后进行表面拉线找平，凡超过标准高程的地方，及时依线铲平，凡低于标准高程的地方，应补土夯实。

4.2 吊篮安装要点

4.2.1 安装夹钳型支架

（1）先将夹钳型支架前端固定架放到梁上，再将后固定架套入到前固定架方管中，调整好后固定架位置。如需要，中间可垫入方木，然后用拧紧螺栓顶紧。

（2）安装加强钢丝绳，使其从前梁吊耳处穿过，并绕经到上支架滑轮，最后固定在后梁吊耳的螺旋扣上，调节螺旋扣的螺杆，使加强钢丝绳绷紧，并在安全钢丝绳适当处安装上限位块。

（3）检查上述各部件安装是否正确，后固定架螺栓是否拧紧，然后将工作钢丝绳、安全钢丝绳从端部放下，此过程中注意钢丝绳的缠绕现象。拆卸移动时，按照相反步骤操作即可。

（4）通道用的端口必须增设封口横杆。

4.2.2 安装悬挂结构

（1）根据平台长度，将组片底板并排平放。然后装上两侧护栏，并用螺栓将其与底板连接处固定好，其中，较低的护栏放于工作面一侧。最后将侧护栏安装在平台两侧，安装时注意使安全锁支架朝向平台外侧，并用螺栓连接紧固，保证整个平台框架平直稳固。

（2）将提升机安装在平台两侧侧护栏上，并用螺栓连接固定好。安全锁安装在侧护缆的安全锁安装板上，用螺栓紧固，安装时注意安全锁滚轮应朝平台内侧。拧下安全锁上的六角螺母，将提升机的上限位行程开关安装在该处。

（3）将电气箱挂在悬吊平台较高护缆的中间位置处，将电动机插头、手握开关插头分别插入电气箱下部相应的插座内，下限位行程开关安装在提升机侧缆下部的安装板上。各航空插头分别插入电气箱下面对应的插座内，所有航空插头在接插过程中必须对准槽口，保证插接到位，以防止虚接损坏。确认无误后方可连接电源。

4.3 协同施工

4.3.1 大跨度跨中协同要点

由于本案例每跨的长度基本在7m 以上，跨度大，施展空间足，跨中部分基本在悬挂吊篮的长度范围内，可以充分完成。根据总体施工顺序，由中间向两端、由下而上并且按照一定的施工顺序进行施工，操作中材料的拿取采取就近原则。

4.3.2 框架柱周围协同要点

对于框架柱两端部分的砌筑工程，由于所在的区域为悬挂吊篮与剪叉式升降机相衔接区域，施工存在很多不便利的因素，对于此种情况，宜将原来的施工主要操作平台悬挂吊篮改为剪叉式升降机，由移动更便利的剪叉式升降机完成此部位的砌筑工程。采取将吊篮尺寸缩短一截底板，使得吊篮整体长度减小，给剪叉式升降机留出充足的空间，以便很好地进行前后左右的微调。

4.4 填充墙砌体施工要点

4.4.1 利用BIM技术深化砌体工程

（1）通过运用BIM技术，采用三维建模软件建立土建模型，并对非整砖进行编号，以便于在后续的施工部署中无缝对接机械班组的材料运输。

（2）根据已建好的模型，对加气混凝土砌块进行工程量统计，根据不同排布方案，从施工成本、施工角度、砌体观感三个维度进行充分讨论，最终确定出填充墙排版方案。

4.4.2 材料运输

由于这种结构在高空作业时，是由一台吊篮与两台剪叉式升降机进行配合施工的，且二次倒运存在很大困难，所以材料在运输前就要根据砌块的编号、施工部位进行分类运输，以方便操作人员在砌筑时拿取施工材料。剪叉式升降机一般安装在框架柱前侧，每跨所需材料一分为二均匀地放置在升降机上，升降机与夹钳型悬挂吊篮保持200mm 的安全距离，以免发生碰撞。

4.4.3 墙体拉结筋施工要点

（1）砌体填充墙应沿框架柱全高每隔500mm设置2根直径6mm的拉筋，拉筋沿填充墙通常设置。

（2）根据标出拉结筋钢筋的位置，用冲击钻钻孔，钻头直径应大于钢筋直径2mm，钻孔深度不小于100mm且大于10d。

（3）钻孔后用吹风机吹除孔内碎屑、粉尘，再用水将孔内冲洗干净，等待不少于24h干燥。

（4）将已配好的胶体集中放置，将钢筋蘸胶后慢慢插入孔内，并旋转360°左右。在20℃～40℃之间，所植钢筋的固化时间不少于24h，严禁在此期间内扰动所植钢筋。

4.4.4 墙体施工要点

（1）蒸压加气混凝土砌块在砌筑前不浇水，但在砌筑过程中应随砌随用喷壶将砂浆接触面浇水湿润，蒸压加气混凝土块的相对含水率应控制在40%～50%。砌筑时应严格控制灰缝，砂浆应饱满，灰缝饱满度采用百格网进行检测，水平灰缝和竖向灰缝的饱满度不小于90%。灰缝应横平竖直，采用水泥砂浆时，水平和竖向灰缝的厚度不应超过15mm，灰缝勾缝宜取深度为3mm～5mm。

（2）砌筑填充墙时应错缝搭砌，蒸压加气混凝土砌块搭砌长度不应小于砌块长度的1/3。砌块砌筑时应随砌随吊，砌一皮、校正一皮，皮皮拉线控制砌体标高和墙面平整度。墙体的垂直度用吊线和尺进行测量，应控制在10mm的偏差范围内；墙体的平整度应用靠尺和楔形尺进行测量，应控制在8mm的偏差范围内。

（3）填充墙加气混凝土砌块砌至梁底部约200mm±10mm范围时，宜用小实心砖以45°～60°进行斜砌并将其挤紧，梁底顶砌必须在14d后再砌筑，砂浆必须饱满。

（4）切锯砌块应使用专用工具，不得用斧或瓦刀任意砍劈。蒸压加气混凝土砌块墙每日砌筑高度不宜超过1.5m或一步脚手架高度，但在停砌后，最高一皮砖因其自重太轻而容易造成与砂浆的胶结不充分而产生裂缝，应在停砌时最高一皮砖上以一皮浮砖压顶，第二天继续砌筑时再将其取走。