公共建筑砌体结构高大门窗抱框施工技术的应用研究

摘 要：近年来，中国地震活动频繁，致使公共建筑的抗震能力成为一个备受关注的问题。本研究以兰州博文科技学院新校区一期项目四标段为依托，致力于探讨公共建筑中的抱框施工技术。通过现场实际操作，注重施工过程中各个环节的技术验证，总结出能够保证施工质量、显著提升砌体结构抗震性能的施工工艺。以期能推动抱框施工技术的进一步发展，增强公共建筑的抗震性和结构安全性。

关键词：公共建筑；砌体结构；高大门窗；抱框施工技术文章编号：2095-4085（2024）04-0016-03

0 引言

近年来，中国地震活动频繁，给公共建筑的抗震性能带来了严峻的挑战。地震不仅威胁人们的生命安全，还会对建筑物和基础设施造成巨大的损害。在此背景下，提高公共建筑的抗震性能已成为一项紧迫的任务，特别是对于学校、医院等人员密集场所的建设工程。我国已经颁布了一系列建筑抗震设计规范和要求，明确了在公共建筑中应采用高大门窗抱框技术来提高抗震性能。门窗抱框施工技术的应用在实践中面临了一系列质量问题和技术难题。本研究致力于提供一种切实可行的方案，旨在提升公共建筑的抗震性能，从而确保人们的生命安全，并延长建筑物的使用寿命和性能。期待未来的研究者继续深入探讨这一领域，以推动公共建筑抗震技术的不断进步。

1 抱框施工技术的整体性研究

1.1 砌体结构、过梁、连梁及门窗洞口的综合性分析

砌体结构在公共建筑中不仅作为建筑的主要承重墙体，还承担着抵御外部荷载和地震力的职责。因此，对砌体结构的材料、连接方式和构造要求进行深入综合分析至关重要，以确保建筑的抗震性和整体稳定性。过梁和连梁在公共建筑中扮演着分布和传递荷载的关键角色，它们不仅支撑着上部结构，还起到缓冲和传递地震力的作用。而门窗洞口在公共建筑中不仅提供通风、采光和疏散的功能，还对整体建筑的抗震性能产生重要影响。

（1）不同类型的砌体材料。因不同材料具有各自的特点，直接关系到砌体结构的抗震性能，通过深入研究材料的性质，可以更好地了解它们的适用范围和局限性。而砌体结构的连接方式，尤其是在门窗抱框的周围，正确的连接方式对于减小结构的薄弱环节，提高整体抗震性能至关重要。一种新型的U型箍筋拉筋方式，可以加强门窗抱框与砌体的连接。这种方式不仅可以提高连接的可靠性，还能降低混凝土浇筑的难度。通过实验验证，已确保其有效性和可行性。通过分析砌体结构在地震条件下可能遭受的变形和破坏情况，能更好地理解其抗震性能，有助于制定相应的改进和优化策略，以加强整体建筑的结构安全性。

（2）详细研究过梁和连梁的设计要求，包括尺寸、钢筋配置和材料要求，对于提高抗震性能至关重要。这些构件的设计和施工需要密切考虑门窗洞口的位置和尺寸，以确保它们之间的协同作用。通过研究过梁和连梁在地震条件下可能遭受的应力和变形情况，有助于改进策略，以提高这些构件的抗震性和整体建筑的安全性。

（3）要关注门窗洞口的位置和尺寸，这直接影响到砌体结构、过梁和连梁的设计和施工。通过详细的测量和分析，确定最佳的门窗洞口设置方式，以确保其与其他结构构件相协调。对门窗抱框与墙体的连接方式、门窗抱框与水平系梁的连接技术以及门窗抱框与门窗的可靠性连接技术等方面进行综合分析有助于提高门窗洞口的抗震性能和整体建筑的结构安全性。通过分析门窗洞口在地震条件下可能承受的应力和变形情况，有助于确定门窗抱框技术的改进和优化方向，以进一步提高整体建筑的抗震性能。通过对砌体结构、过梁、连梁和门窗洞口的综合性分析，能够更好地了解它们之间的相互关系，为后续的改进和优化工作提供有力的依据［1］。

1.2 提高二次结构的抗震性与结构安全性

在公共建筑中，二次结构包括门窗抱框、过梁、连梁等构件，其抗震性与整体结构的安全性密切相关。门窗抱框作为公共建筑的重要组成部分，不仅承担了门窗的固定和支撑功能，还直接影响整体建筑的抗震性。为了提高门窗抱框的抗震性，可以引入U型箍筋拉筋方式，以加强门窗抱框与墙体的连接。这种连接方式不仅提高了连接的可靠性，还降低了混凝土浇筑的难度，从而可确保门窗抱框的抗震性。改进门窗抱框与门窗框的密封方式，以增加门窗的固定性，提高门窗的耐久性、保温性能和严密性。过梁和连梁在公共建筑中具有关键作用，它们支持上部结构并传递荷载，同时起到减缓地震力的作用。为提高这些构件的抗震性，对过梁和连梁的尺寸、钢筋配置和材料要求须进行严格的设计，以确保其具备良好的抗震性。这些构件必须能够有效地分散和传递地震力。考虑过梁和连梁与门窗洞口之间的关系，要确保它们能够与门窗抱框技术协同工作。通过综合设计方法，能够更好地协调这些构件的功能，提高整体抗震性能。

通过以上改进和优化措施，可有效提高二次结构的抗震性，从而增强整体建筑的结构安全性。这些改进不仅提高了门窗抱框、过梁和连梁的性能，还有助于分散和吸收地震力，减小了整体结构的震动和变形。结构性能的改进在实际应用中将体现在建筑的安全性、稳定性和可靠性方面。建筑在地震条件下将更具弹性，能够更好地抵御地震力，从而减小损坏的风险，增加公共建筑的使用寿命和安全性，确保人民的生命和财产得到更好的保护。

2 门窗抱框施工技术的改进与优化

门窗抱框施工技术的改进和优化旨在提高砌体结构的整体性，增加施工效率，并确保建筑的抗震性能和结构安全性。

2.1 门窗抱框与墙体连接技术研究

（1）U型箍筋拉筋连接方式。这一创新的连接方式旨在将门窗抱框与墙体紧密结合，通过使用U型箍筋，可有效减轻连接处的应力集中，提高连接的整体性和可靠性。这项技术的改进有望增加整体结构的抗震性能，通过对连接方式的细致研究，将能够优化这一技术，以确保最佳的性能。

（2）密封方式改进。研究不同的密封方式有助于确保门窗抱框与墙体的连接更加牢固。新的密封方式有助于提高门窗的安装稳定性，增加门窗的耐久性、保温性能和严密性。在此基础上，应继续寻求最佳的密封方法，以满足不同建筑环境的需求。

2.2 门窗抱框与水平系梁连接技术研究

水平系梁负责承受楼层之间的荷载和分散力量，因此水平系梁的稳定性和强度至关重要。然而，在门窗抱框施工中，门窗框与水平系梁之间的连接通常涉及到大量的钢筋交叉，这会增加混凝土浇筑的难度，同时也可能影响连接的牢固度。

为解决门窗抱框与水平系梁连接的问题，可采用多种研究方法。首先，通过理论研究，结合现场试验，使用一种将门窗抱框与水平系梁设置为一体的关键技术，可以减少水平向钢筋与门窗抱框钢筋交叉的数量，降低混凝土浇筑的难度。其次，进行混凝土浇筑质量的试验研究。通过对普通混凝土和自密实混凝土的浇筑效果进行对比试验发现，采用自密实混凝土进行浇筑更加顺畅，密实度得到了显著提高，可以确保连接部位的质量。

2.3 门窗抱框与门窗可靠性连接技术研究

研究改变模板材质的方法，可以加强质量检查等措施，确保门窗框在安装时与混凝土结构面密切接触。这种改进使门窗的连接更加牢固可靠，可以减小门窗开合时的震动，降低抹灰层受震松脱、裂缝等质量缺陷的风险。通过选择适当的模板材质和质量控制措施，能够确保门窗与门窗抱框的连接具有卓越的可靠性。

这些技术研究和改进将有助于提高门窗抱框施工技术的效率和性能，从而显著提升公共建筑砌体结构的抗震性能和结构安全性。这些改进不仅可以提高建筑物的整体质量，还能减小地震带来的潜在损害风险，确保建筑物的可靠性和耐用性。

3 施工工艺与方法的研究

3.1 门窗抱框施工工艺探索

门窗抱框施工工艺的探索直接影响到连接的质量和稳定性。在门窗抱框的施工过程中，精确的测量和定位是至关重要的。

（1）需要进行详细的测量，以确保门窗抱框的位置和尺寸与设计要求一致。再采用精确的定位工具和方法，确保门窗抱框准确安装在指定的位置。

（2）模板的正确安装对门窗抱框的稳定性和质量至关重要。通过优化模板的安装顺序，确保它们在施工过程中能够稳定支持门窗抱框的混凝土浇筑。正确的模板安装顺序有助于减少模板的变形和移位，确保混凝土充分填充连接部位，从而提高连接的稳定性［2］。

（3）混凝土的浇筑时机和方法对连接的质量有重要影响。需要精心选择浇筑时机，以确保混凝土具有适当的流动性和粘性，可以充分填充门窗抱框的每个部位。此外，要采用振捣和震动的方法，排除混凝土中的气孔和空隙，确保混凝土浇筑的均匀性和密实度。

3.2 马牙槎部位的处理与混凝土浇筑质量保证

在门窗抱框的施工中，关注马牙槎部位的处理和混凝土浇筑至关重要，这直接影响到连接部位的稳定性和质量。传统门窗抱框施工中，马牙槎部位的形状和位置使混凝土浇筑变得困难，密实度不易控制，容易导致质量问题。为解决这一问题，引入了创新的方法，包括将马牙槎部位削成“八字形”或采用自密实混凝土的方式。这些方法的改进可以使混凝土浇筑更加顺畅，确保混凝土充分填充马牙槎部位，从而提高连接的稳定性和质量。

为确保马牙槎部位的混凝土浇筑质量可以采取以下措施。

（1）进行严格的混凝土质量控制，包括原材料的选择和搅拌过程的监测。

（2）采用振捣和震动的方法，以确保混凝土充分填充马牙槎部位，减少气孔和空隙。

（3）进行密实度测试以确认混凝土的密实度符合规范要求。通过这些措施，能够有效地保证马牙槎部位的混凝土浇筑质量，确保连接的稳定性和可靠性，提高门窗抱框的整体性能，还能减小施工中可能出现的质量问题和风险。

3.3 施工质量控制手段的优化

为了优化施工质量控制，需要制定详细的质量检查和验收标准，明确门窗抱框施工中需要满足的要求，包括尺寸、连接的牢固性、混凝土浇筑质量等方面。通过明确定义的标准，能够更容易地进行质量检查和验收，确保施工质量符合规范要求。可以通过实时监测和数据记录系统，监控施工过程中的关键参数，包括混凝土浇筑时的流动性、振捣和震动的效果，以及连接部位的尺寸和位置。通过实时监测，可以及时发现和解决潜在的质量问题，确保施工质量的稳定性。为了提高施工人员的技能水平，还需要进行培训和技能提升计划，包括混凝土浇筑技术、模板安装技术、质量检查方法等方面的培训。

4 实际应用与效果验证

4.1 抱框施工技术在兰州博文科技学院新校区一期项目四标段的应用

兰州博文科技学院新校区一期项目四标段的总建筑面积达到65 301.9m2，这是一个规模庞大的公共建筑项目。在这个项目中，充分应用了门窗抱框施工技术，旨在解决之前项目中出现但未解决的质量问题和技术挑战。门窗抱框施工技术的应用为该项目带来了显著的好处。首先，门窗与砌体结构的连接更加牢固，增强了整体结构的抗震性和安全性。此举对于项目的长期稳定性和安全性具有关键性作用。项目的施工质量得到明显的改善，建筑结构更加稳定，减少了潜在的质量问题。

4.2 结构性能的改进与抗震性能的提升

门窗抱框施工技术的应用使得项目中的砌体结构、过梁、连梁和门窗洞口的整体性得到了显著提高。这种综合性的改进使整个建筑更加稳固，有力地增强了其抗震性能。这对于地震多发的地区尤为重要，因为它提高了建筑在地震事件中的生存机会。特别是在门窗抱框与门窗框可靠性连接技术的研究中，门窗的安装更加坚固，其使用寿命、保温性能和严密性能也得到了显著提高。这一切不仅提高了建筑的耐久性，还减少了能源浪费，从而提高了建筑的可持续性。

4.3 耐久性、保温性能和严密性能的改善

门窗抱框施工技术的应用还带来了耐久性、保温性能和严密性能的显著改善。门窗抱框连接更加牢固，有效阻止水分和空气的渗透，提高了建筑物的严密性。这对于减少能源浪费、提高能源效率以及改善室内环境质量具有积极影响。此外，门窗抱框连接的可靠性提高，有效延长了门窗的使用寿命，同时也改善了保温性能。这对于建筑物的长期维护和可持续性具有重要意义，因为它显著降低了维修和改进的需求。

5 结语

本文旨在探讨和研究公共建筑中门窗抱框施工技术的应用研究，以提高砌体结构工程的抗震性能和结构安全性。通过将对门窗抱框施工技术的整体性研究、改进与优化以及施工工艺与方法的研究，应用于兰州博文科技学院新校区一期项目四标段的实际施工中，充分验证了其效果。门窗抱框施工技术的应用为公共建筑提供了一种有效的抗震和结构安全改进方法，这项技术不仅在项目中得到了验证，也为今后的建筑项目提供了有力的参考和指导。随着这一技术的进一步研究和应用，相信它将在公共建筑领域发挥更大的作用。

参考文献：

［1］冯波，邵艳丽，申腾，等.多层弧形建筑外墙外凸抱框柱定位放线施工技术的研究与应用［R］.建筑科学与工程，山西三建集团有限公司，2021.

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