浅析装配式框架结构工业厂房施工技术重难点及解决措施

赵 敏 林乾坤 郭 樊

（中国建筑第七工程局有限公司，河南 郑州 450000）

1 工程概况

项目位于上海市闵行区闵开发西区马桥镇，10-01地块总用地面积30071.00m2，总建筑面积70910.20m2，其中，地上建筑面积61607.39m2，地下建筑面积9302.81m2。包括主要拟建1#为3 层行政服务配套楼；2#为4层厂房；3#为6层厂房；4～5#为5层厂房；6#为垃圾房；7#为单层地下车库等。单体建筑预制装配率不低于40%，预制构件为预制梁、预制楼梯、预制女儿墙和预制外挂板，楼层结构板采用钢筋桁架楼承板。基础形式为预制管桩+承台、预制管桩+筏板基础、独立基础。

09-01 地块总用地面积27747.00m2，总建筑面积56402.32m2，包括主要拟建1#、3#、5#、8#为5 层丙类厂房；2#、4#、6#、9#为4层丙类厂房；7#为单层垃圾房；10#为单层开闭所。项目设置2#、4#、6#、9#单体预制率不得低于30%，1#、3#、5#、8#单体预制率不得低于35%，预制构件为预制梁、预制楼梯和预制女儿墙，楼层结构板采用钢筋桁架楼承板。基础形式为预制管桩+承台、独立基础。

2 施工技术重难点

2.1 图纸设计方面

重难点描述：装配式框架结构工业厂房在建筑结构设计时，常设计为大开窗外墙且开窗数量众多，外墙形式多为涂料外墙、玻璃幕墙或铝板幕墙等。无论采取哪种形式外墙，除采取全玻璃外墙设计外，均涉及外墙窗洞两侧的抱框柱和窗间墙设计问题。外墙窗洞两侧需设置抱框柱，部分抱框柱尺寸小于100mm 且抱框柱之间砌体宽度小于600mm（常规工业厂房砌筑墙采取蒸压加气砌块尺寸600mm×240mm×200mm），导致抱框柱过小无法支模加固浇筑，且成型后稳固效果差易开裂；窗间墙宽度达不到标准尺寸大小，蒸压加气砌块需要二次加工且浪费材料。

解决措施：针对外墙窗洞抱框柱尺寸过小问题，可通过门窗专业图纸深化设计，取消小于100mm 的抱框柱，增大门窗宽度尺寸；针对外墙窗间墙宽度达不到标准砌块尺寸要求，可将窗洞抱框柱间墙体小于600mm的砌筑窗间墙改为配筋混凝土墙体，与两侧抱框柱形成整体混凝土短肢剪力墙，此部分整体混凝土短肢剪力墙可采取现浇或者预制装配式形式（深化为分块带窗洞的预制外墙板）。

2.1.2 连廊结构板图纸设计

重难点描述：装配式框架结构工业厂房在建筑结构设计时，常采取连廊形式将楼栋之间进行联系，缩短楼栋间行走距离，便于工作开展与交流。连廊设计位置依据厂房楼层数与工作需求等情况而定，均位于二层以上部位；且连廊设计形式为狭长的长方体（长度为楼栋之间距离，宽度为一品柱间距，高度同为所在楼层层高）。框架结构工业厂房设计开间大、楼层层高高（标准层层高为4m～5m，首层层高达6m～8m），进而导致连廊的设计体积狭长、所处位置高，故对连廊结构板设计形式的选择尤为重要。若设计为传统现浇结构板，需采用支模支架进行施工（该处架体为高支模），存在架体安全问题，模板拼缝处易漏浆，且架体占地空间时间长，影响后续工作开展，阻碍施工道路运输。

解决措施：可通过对连廊图纸深化设计，将连廊结构板设置为钢筋桁架楼承板，与钢结构连廊框架相配合，以达到免模免支撑效果，有效避免了传统现浇结构板施工带来的质量与安全等相关方面问题。

2.1.3 预制梁预制段图纸设计

重难点描述：装配式框架结构工业厂房在建筑结构设计时，结构梁设计为预制主梁和预制次梁，或现浇主梁和预制次梁相结合的结构形式（无论哪种形式，均需要在结构主次梁连接处采取现浇方法）；楼层结构板则设计为钢筋桁架楼承板形式，即预制梁（现浇梁）和钢筋桁架楼承板相组合的梁板模式。此梁板组合设计模式也带了问题，预制梁预制段如何深化设计，以保证钢筋桁架楼承板与结构梁连接处的搭接稳固，确保梁板交接处一次浇筑成型质量。

解决措施：预制梁板下部分整体一次性预制，同时上部设置50mm向下企口，便于与预制构件更好“咬合”连接；预制梁预制过程中预留加固孔（接驳孔或拉膜孔），预制梁预留孔距板下70mm～100mm，以便后续进行桁架楼承板连接固定。而钢筋桁架楼承板与结构梁连接形式可采用“角钢+栓钉组合形式”（沿预制梁布设的两侧角钢通过预留接驳孔进行固定，钢筋桁架楼承板则与角钢进行栓钉固定；角钢可重复使用且稳定性、密封性好，但加固费用较高），或“木方+铁钉组合形式”（沿预制梁布设的木枋通过预留对穿拉膜孔进行固定，以作为支撑点，钢筋桁架楼承板则与木枋进行铁钉固定；加固费用较低且木方也可重复使用，但稳定性及密封性稍弱）。

在收获马铃薯时，如果输送臂末端位置与车斗内马铃薯堆的距离很大，马铃薯在下落时，容易使块茎产生碰撞损伤，降低了马铃薯质量，并影响马铃薯的贮藏；如果输送臂端部位置过低，随着车斗内薯块高度的增加，臂端部很容易碰伤马铃薯块，还可能会使输送臂与拖车斗壁之间发生碰撞，从而引发事故。因此，应该使输送臂的末端位置与收获的马铃薯之间的距离保持在合适范围之内，即在输送臂与马铃薯、车斗不发生碰撞的前提下，下落高度不会造成马铃薯受伤。为此，本文根据输送臂的结构和工作性质，对输送臂的末端位置进行控制，并使用ADAMS软件对其在工况下的运动和受力情况进行仿真分析，实现更好的动态特性。

为便于钢筋桁架楼承板与结构梁连接处施工的搭接稳固，预制梁会采取如下设计方式：预留板厚及板下100mm～150mm 为现浇段，剩余部分预制梁为预制，以便于后续梁侧面模板和木枋进行穿对拉螺栓加固（加固方式同现浇梁板交接处处理）。此方法施工困难、效率低且增加两侧模板量，加固不稳易造成爆模，成型质量等不到保证，不建议采取。

2.2 施工工艺方面

2.2.1 大跨度钢梁安装施工工艺

重难点描述：装配式框架结构工业厂房在建筑结构设计时，常设计为开间大、高楼层层高形式。得益于钢结构自身特点，结构梁采用钢梁设计，减少结构柱支撑布设，以获取更大的建筑空间，进而钢梁构件整体设计为跨度长、重量大、安装高度高。大跨度钢梁高空安装存在较大安全隐患，如何保证钢梁安装精准是施工关键。基于大跨度钢梁分段深化设计，常规做法采用起重设备进行无支撑吊装或采用搭设支撑架进行支撑安装。前者起重设备进行无支撑吊装受限于场地条件限制和构件重量制约，无法满足适用；而后者支撑架支撑安装则因材料投入量大、成本高、使用周期长、占据施工空间久，且超重钢梁对钢管支撑架产生压力大，存在竖向变形隐患，影响钢梁拼装连接质量。故而常规安装方式无法解决现有施工问题，需要进行技术创新与改进。

解决措施：在大跨度钢梁安装施工中，创新采用了可调节钢支撑施工工法，由转换结构+支撑结构+调高结构+稳固结构四个结构部分组成的“可调节钢支撑架体系”施工工法原理：先定位固定下部转换结构底座，以便将上部钢支撑节承受的荷载进行传递转化至楼板面及框架柱，同时对楼板面起保护作用；再对支撑结构钢支撑节进行模数化拼装，以形成整体支撑骨架，承担支撑钢梁传递荷载；后对上部调高结构装置进行精确设计标高调节，以达到分段钢梁形成整体的设计安装所需要求；最后，辅以稳定结构水平连系杆，将每个独立可调节的钢支撑体进行相互连接稳固，以加强支撑体整体稳定性。

2.2.2 独立大截面和超高框架柱加固体系施工工艺

重难点描述：装配式框架结构工业厂房在建筑结构设计时，为满足较大的建筑空间需求，框架结构柱截面尺寸和柱高设计会偏大、偏高，以达到承受施工荷载要求。故独立大截面和超高框架柱加固体系的选择尤为重要，其影响着后续框架柱浇筑成型质量，而传统的“木模板+对拉螺栓+钢管加固”方法难以满足该结构的施工加固要求。

解决措施：独立大截面和超高框架柱采取方柱扣加固方式，根据柱截面尺寸和柱高度选择相适应的方柱扣卡箍尺寸和卡箍布置间距，以满足施工承载要求。采取方柱扣加固方式除能满足施工承载要求外，普通木胶合板（黑模板更好）拆模后能达到免抹灰效果，对于饰面装饰简单的墙面设计，可直接进行柱面腻子批白施工。另外，如施工造价等因素允许，可深化设计为框架结构柱。

2.2.3 砌体填充墙墙体砌筑施工工艺

重难点描述：装配式框架结构工业厂房在建筑结构设计时，内墙为砌体填充墙墙体，砌筑工艺采用蒸压加气块和砂浆组合工艺，且与墙面连接采用拉结筋方式进行连接固定。此砌筑工艺砂浆砌筑易受天气影响，工作效率低且植筋工作量大，影响施工进度。

解决措施：采用粘结剂代替砂浆进行薄层抹灰施工，提高填充墙砌筑施工效率，缩短施工周期；同时，将与墙面连接的“拉结筋”改为“拉结片”，减少植筋工作量及减轻对结构破坏影响。因采取粘结剂砌筑工艺，砌筑垂直和水平灰缝厚度相对较薄（一般控制在3mm～5mm）；另需对蒸压加气块提前进行拉槽处理，以确保构造柱拉结钢筋能够隐藏于砌体内，满足水平灰缝控制要求且整体美观。其余砌体填充墙墙体加固连接结构的构造柱和圈梁按照设计要求进行施工即可。

2.2.4 温度伸缩后浇带施工工艺

重难点描述：装配式框架结构工业厂房在建筑结构设计时，建筑物整体跨度大，导致从地下室至上部楼层均设有温度伸缩后浇带（伸缩后浇带一般间距30m～40m）。而根据图纸设计要求，伸缩后浇带两侧混凝土浇捣完60d后方可封闭伸缩后浇带，给施工周期带来了影响。

解决措施：将伸缩后浇带改为膨胀加强带（详细做法要求可详见图集06CG01《蒸压轻质砂加气混凝土(AAC)砌块和板材结构构造》），提前封闭后浇带，减小渗漏隐患，且同步拆除内部施工架体，减少对施工空间占用，便于后续砌筑施工；同时，提前利用地下室顶板进行行车、堆载，缩短施工工期及节约施工成本。

3 结语

工业厂房作为工业生产服务类建筑，在建筑行业版块中占据着一席之地，已成为城市快速发展和国民经济增长的不可或缺支柱产业。绿色节能环保且高效的装配式建筑结构设计与传统框架结构工业厂房相结合，已成为目前建筑行业首选设计使用方案。为更充分地掌握装配式框架结构工业厂房施工技术，必须对现有施工技术进行优化、调整与创新。针对目前装配式框架结构建筑施工效率低、施工成本高且存在质量安全隐患等方面进行深入分析，结合项目实际情况，研究制定最佳的技术方案，以满足项目建设施工中对于质量、安全以及成本等管控需求。