框架结构厂房主体混凝土的施工技术探究

2023-12-19张关羽

居业 2023年11期

张关羽

(福建天映建设有限公司,福建厦门 361000)

0 引言

框架结构具有空间分隔多样化、自重轻、节省材料等特征，并且能够与建筑平面布置实现灵活的配合，目前已经成为大型建筑如工业厂房的首选建筑结构形式。应用框架结构形式，能够在建筑内部进行大空间的建筑平面布置。相较于其他建筑结构形式，框架结构的耐磨性强、承重能力强、坚固性强，并且耐高温、抗震性、防火、防潮性都十分突出，在当今的建筑市场中已经成为了一种热门建筑形式，在框架结构施工中，建筑主体混凝土施工是关键环节，这一阶段施工质量决定着建筑的整体质量以及使用性能。在框架结构厂房的混凝土施工中，要做好各项环节的技术控制，保障每一项工序均符合施工要求。

1 工程概况

本项目为源龙生物科技有限公司三期厂房工程，建设地点位于厦门市海沧区阳民路。项目总用地面积3 051.71m2，总建筑面积约16 427.13m2，其中地上建筑面积约13 264.85m2，地下建筑面积约3 162.28m2，地下一层，地上5层，采用框架混凝土结构设计。

2 工程重、难点分析

框架结构建筑在竖向方面，受构件与构成等因素的影响，形成了逐层累积的重力与载荷，为处理这些载荷，就要使用尺寸较大的柱体与墙体提供足够的支撑力。

框架结构中的构件会承受地震载荷与风载荷等外部载荷，这就使框架结构建筑的受力情况十分复杂，外部载荷会沿着框架结构呈竖向分布，并具有非线性特征，所受影响与建筑高度有直接关系。以地震载荷为例，建筑高度低，在分析建筑荷载时，只需考虑恒定载荷与一部分动载荷。而在高层建筑中需要考虑框架结构的柱体、梁、墙体、楼板强度与结构布局等因素。

在框架结构施工中，要重点关注钢筋工程、模板工程与混凝土工程，做好这三项工程的技术管理与质量控制，是保障框架结构建筑施工质量的基础与前提。混凝土性能指标如表1。

表1 混凝土性能指标

3 框架结构的组成

3.1 横向框架

在框架结构建筑中，横向框架是承载建筑中主要负荷压力的支撑结构，横向框架的坚固性、耐久性将直接决定厂房的安全性和稳定性。具体来说，横向框架承担着整个厂房的自重、风荷载、竖向荷载等，因此在框架结构厂房施工中，要特别注意横向框架的稳定性性能。

3.2 屋盖结构

厂房中的屋盖结构能够阻挡降雨，以免厂房内部受降雨侵袭与阳光的直接照射。屋盖结构与由横梁、托架结构、中间屋架等构件组成，其稳定性将直接决定厂房的稳定和安全。

3.3 支撑体系

支撑体系是框架结构建筑整体稳固性中的重要组成部分。在当前的框架结构建筑中，支撑体系有两类，一是柱间支撑体系，二是屋盖支撑体系，结合建筑实际需求，选择合适的支撑体系，能够达到稳定房屋基础以及提高地基承载力的目的。通过与梁柱板的衔接，分散来自于纵向水平框架的负荷压力，使纵向框架结构的稳固性得以保障。同时，通过设置多个支撑体系，能够进一步提升建筑的空间利用率以及使用功能。此外，支撑体系还可将个体转化为空间结构中的一部分，使其能够分担厂房的受力，可延长厂房的使用寿命，减少坍塌、倾斜等事故的发生率。

3.4 托架结构

托架结构由梁与桁架组成，具体包含吊车梁和制动桁架等结构，在框架结构建筑中起着关键的受力作用。一般情况下，托架结构承受的力是来自于建筑竖向与横向的荷载压力，托架结构能够将这些力传递至横向框架和纵向框架以保证厂房结构稳定[1]。另外在施工过程中，还需要对一些构件进行吊装工作，以便于保证安装质量与进度。在托架结构中，墙架结构也是一种重要的结构，在框架结构厂房的现场施工作业中，墙架结构能够承受大部分的墙体载荷和重量，避免墙体在后期发生倾斜或倒塌。

4 框架结构厂房主体混凝土施工工艺

4.1 混凝土浇筑前的准备工作

在混凝土施工之前，必须做好混凝土各项施工的准备工作，以确保在预期时间内完成施工，以此加快混凝土施工进度。在浇筑梁柱时，使用输送泵输送混凝土，也可使用塔吊布料的方式。为确保施工速度和施工安全，在搭建脚手架时要进行严格的质量安全管理，混凝土工程中的大部分工序都是在脚手架上完成的，因此要重视脚手架的安全管理。按照先竖向、后横向的顺序建筑构件，能够在混凝土建筑施工中节省大量的时间。通过监理单位的审核后才代表完成混凝土浇筑之前的各项准备工作，对模板等关键构件清理干净，对钢筋进行隐蔽验收后，才能正式开展混凝土浇筑施工。

此外，在混凝土施工中，需要准备好所需的施工设备，如混凝土泵等。混凝土泵种类较多，在本框架结构厂房混凝土施工中使用天泵，输送管直径尺寸为φ125，为便于拐弯，天泵安装移位方便快捷，以确保混凝土浇筑工作得以顺利进行。振捣器也是混凝土施工中需要使用的一项重要设备，主要功能是振捣混凝土，提高混凝土的密实度。振捣器有两种类型，分别为插入式与平板式，插入式振捣器一般用在墙体与梁柱的混凝土浇筑施工中，平板式振捣器通常用混凝土模板施工中。本厂房工程施工规模一般，使用天泵进行混凝土浇捣，操作人员在施工全过程都要确保通信畅通，这样才能及时、准确地将施工材料输送至施工部位，尽量在预期时间内完成混凝土施工。在正式施工之前，泵车需要提前空载一段时间，观察泵车是否存在运行问题，并准备好用于润滑管道的水泥砂浆、钢筋以及其他施工材料，做好混凝土施工前的准备工作。

4.2 混凝土施工工艺

在梁柱的浇筑中，要严格按照施工标准流程，使用塔吊依次进行中、边、角的混凝土浇筑，这样能够确保混凝土浇筑的整体性，并提高框架结构中梁柱的稳定性，为厂房的安全与稳定奠定基础。在梁柱的混凝土浇筑期间，需要特别注意侧压力的影响，稍有不慎就可能导致梁柱发生倾斜或偏移。一般在混凝土浇筑中，施工人员以脚手架为基础，配合混凝土泵或塔吊开展混凝土浇筑作业[2]。在混凝土浇筑期间，混凝土泵管在下料时不要直接对准模板，以避免有可能在混凝土浇筑过程中发生胀膜的情况。

在混凝土下料操作中，需要采取分散、循序渐进的方式，不能为了提高施工效率快速下料而忽略了混凝土的密实度。在混凝土下料中，可采用振捣和下料相结合的施工方式。在浇筑过程中，需要密切观察混凝土的情况，避免出现漏振的情况。一旦发生异常情况，要通知现场有经验的施工人员，共同制定处理方案。

浇筑梁板时，使用泵送方式送料并连续性浇筑，在梁板浇筑中，对混凝土浇筑方向有明确要求，浇筑方向应与框架大梁保持垂直，在一侧浇筑完毕后，浇筑另一侧，对施工先后顺序加以控制，以减少施工问题的发生，需将整体梁板浇筑成阶梯形并在到达楼板位置后进行整体性浇筑。

为了确保钢筋在浇筑过程中得到充分的保护，施工人员必须采取保护措施。在施工现场铺设一条施工道路，要求施工人员在此通道上行动，可有效减少钢筋踩踏变形问题的发生。若是在框架结构中梁与板相连时，可单独浇筑，也可将其浇筑成整体，这时需预留一条长20mm左右的施工缝，防止热胀冷缩导致表面开裂。混凝土材料要经过充分搅拌后才能浇注，并且必须使用振捣器进行振捣。在进行下料作业中，务必同步进行振捣作业，以确保混凝土振捣紧密程度满足施工要求。振动棒位置和模板间的距离控制在半径范围内0.5倍以下，且深度不应大于50mm，减少钢筋碰撞的发生，确保梁板浇筑能够顺利完成。

在混凝土浇筑过程中，浇筑厚度要略大于板厚，为达这一目的，可使用平面振捣机具在垂直方向反复进行振捣，或使用插入型振捣棒沿施工走向进行拖拉振捣，同时使用铁插尺和拉绳检查并标记混凝土的厚度，振捣完毕每点完成后，使用2m以上的刮尺或拖板将混凝土浇筑表面刮平，对表面混凝土进行振捣之前，由测量人员分别在柱钢筋的四角筋上标记出+0.5m的高度，以便于控制板面平整性。浇注高度以保证梁表面平整为准，不得出现裂缝。为确保梁板混凝土的连续性，施工人员要尽量缩短浇筑施工中的间隔时间。混凝土在运输、浇筑和间歇中，必须严格遵守1.5h以内的时间规范。

在楼梯混凝土的浇注中，为了保证混凝土的稳定性，可使用小塌落度混凝土以及塔吊布料的浇筑方式。同时在梯台和台阶面预留出足够大的模板空间，以便后期搭模使用。小塌落度混凝土能够有效减少在楼梯混凝土浇筑过程中烂根现象的发生。在楼梯混凝土浇筑中，要按照从下到上的顺序，先振实底板混凝土，当达到踏步位置后，与踏步混凝土同时浇筑，连续向上推进，并随时使用木磨板抹平踏步上表面，以确保楼梯混凝土表面的平整度。在楼梯底部及两侧边墙预留有预埋件，以便后期进行二次衬砌和防水处理。楼梯混凝土要采取连续浇筑，在楼梯平台板跨中或楼梯段上1/3处，应预留施工缝，且其断面应与楼梯斜板垂直。

对于施工缝的处理，需要进行凿毛、清除浮浆和冲刷等一系列工序，以确保嵌固的石子呈现出半裸状态。在进行下一次混凝土浇筑之前，应先铺设厚度为2～3cm的水泥砂浆结合层再浇筑混凝土并振捣。施工缝的养护工作至少需要进行14d。

混凝土养护也是混凝土施工中的一项重要环节。在混凝土浇筑完成后的12h内，采用覆盖薄膜与浇水的方式对混凝土进行养护。在商品混凝土中，由于水泥的使用量较大，并且在混凝土内掺入了缓凝剂，至少需要进行14d的养护。为确保混凝土能够始终保持润湿状态，每日需进行适量的浇水。

5 框架结构厂房主体混凝土施工中的质量控制

5.1 材料质量控制

在框架结构厂房混凝土施工中，施工材料的品质对于整个厂房的品质具有至关重要的影响，因此在材料的品质控制方面，可以从多个角度进行优化。一是在考虑水文地质等多方面因素的基础上，科学设计材料等级；二是优先考虑与声誉和信用良好的供应商展开合作；三是在进行材料进场之前，对材料进行抽样检测；四是做好材料的储存管理。结合材料性质，选择适宜的储存条件和地点，以确保材料性能与性质不会发生变化；五是在现场施工期间，应当以科学合理的方式规范材料的使用。

5.2 施工活动组织

在框架结构厂房混凝土施工期间，必须精心组织现场施工活动，合理规划施工人员的进场时间和数量，并对施工材料、设备、场地等资源进行合理分配，以确保施工顺利进行。同时也需要注意施工现场的管理，保证工程能够按照既定方案实施。在施工开始之前，必须对图纸进行会审并组织施工人员参与技术交底，如有任何不明确或错误之处，必须在现场指出，在论证后纠正。对于施工进度的调控要结合实际的工期要求，对各项工程的施工所需时间进行合理的规划控制，定期将计划方案与实际进度进行对比，若施工进度存在明显的缩短或延长，应及时调查原因并进行现场调整。此外，还需要重视施工现场安全管理和环境保护，保持施工现场环境整洁，减少扬尘、污水与噪声的生成，避免影响施工现场的周边环境。

5.3 检验混凝土结构

在框架结构厂房混凝土施工结束后，需要立即开展混凝土施工质量检测工作，对混凝土性能进行技术审核，如发现质量缺陷，应深入挖掘问题根源，并提出针对性的书面修改意见。对于出现裂缝的部位和裂缝深度要仔细研究，分析其产生原因，制定有效措施，避免类似现象再次出现。在检验过程中，务必记录相关细节，以确保现场记录的完整性，从而为后续施工提供可靠的依据。