大型電子潔凈廠房格構(gòu)梁施工技術(shù)

羅斯，牛紅霞，張睿，陳玉根，徐愿生，韋鵬，張凌城，何俊霆

（1.中冶城市投資控股有限公司，廣州 510000；2.上海寶冶集團(tuán)有限公司，上海 200941）

1 引言

近年來(lái)，我國(guó)電子產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，技術(shù)日益升級(jí)，面板、芯片工藝線更新?lián)Q代不斷加快，大批高科技電子廠房項(xiàng)目落地建設(shè)。無(wú)論是面板還是芯片生產(chǎn)，都離不開潔凈室。大型電子潔凈廠房由于主要采用層流工藝潔凈室體系，潔凈等級(jí)要求較高的建筑單體一般采用格構(gòu)梁或華夫板的結(jié)構(gòu)形式[1-3]。電子廠房格構(gòu)梁也稱井字梁，平面區(qū)域大、布置密集、體量大，模板支撐體系一般為高支模體系，混凝土施工難度高，安全防護(hù)要求高。特別是混凝土表面平整度要求非常高，模板支撐系統(tǒng)須有足夠的剛度和穩(wěn)定性以保證施工中不變形，不破壞，不倒塌，不能影響模板安裝的精度。格構(gòu)梁施工質(zhì)量的好壞直接影響到潔凈廠房使用功能的發(fā)揮，如何合理有效地安排施工工序，減少甚至杜絕格構(gòu)梁成型質(zhì)量問(wèn)題，控制混凝土面層、倒角一次成型的平整度是施工控制重難點(diǎn)。本文擬結(jié)合某大型電子潔凈廠房項(xiàng)目，闡述格構(gòu)梁施工技術(shù)原理和控制關(guān)鍵點(diǎn)。

2 工程概況

某電子潔凈廠房項(xiàng)目主廠房生產(chǎn)核心區(qū)尺寸為346.2 m×256.8 m×43.5 m，地上4 層，各層層高分別為6.0 m、15.2 m、6.5 m、12.2 m。核心區(qū)的2 層、4 層采用無(wú)板格構(gòu)梁結(jié)構(gòu)，格構(gòu)梁類型主要有兩種，分別為B/3×L/3、B/5×L/5（B 為主梁寬，L 為主梁長(zhǎng)），格構(gòu)梁尺寸主要為600 mm×900 mm、500 mm×900 mm，梁間距最大為2.46 m，最小為0.96 m，如圖1～圖3所示。

圖1 主廠房分層構(gòu)造

圖2 格構(gòu)梁結(jié)構(gòu)剖面位置

圖3 主廠房格構(gòu)梁類型

3 施工組織

本項(xiàng)目單層面積大，工程體量大，施工工期緊，為加快施工進(jìn)度，將主廠房核心區(qū)化整為零，分區(qū)組織，分級(jí)管理，有序流水。隨主廠房筏板基礎(chǔ)施工，每完成一個(gè)施工段，2 層格構(gòu)梁結(jié)構(gòu)及時(shí)跟進(jìn)施工，4 層格構(gòu)梁結(jié)構(gòu)緊隨3 層施工進(jìn)程及時(shí)跟進(jìn)。結(jié)合工程量大小、加強(qiáng)帶設(shè)置、工期節(jié)點(diǎn)要求等情況，將2 層、4 層均劃分為70 個(gè)施工段，分4 個(gè)施工區(qū)（A～D 區(qū)），每個(gè)區(qū)分成8 個(gè)批次沿縱橫向進(jìn)行施工組織，為便于核心區(qū)廠房?jī)?nèi)所安裝塔吊的拆除以及各樓層及鋼結(jié)構(gòu)材料的運(yùn)輸，在每個(gè)施工區(qū)預(yù)留一條材料運(yùn)輸通道，待屋頂鋼結(jié)構(gòu)施工后進(jìn)行封閉。施工分區(qū)和格構(gòu)梁施工順序如圖4所示。

圖4 施工分區(qū)和格構(gòu)梁施工順序

4 施工工藝

4.1 施工流程

格構(gòu)梁施工流程如圖5 所示。

圖5 格構(gòu)梁施工流程

4.2 支撐架體搭設(shè)

本工程結(jié)構(gòu)輪廓較為規(guī)整，體量大，工期非常緊張，主廠房格構(gòu)梁結(jié)構(gòu)層考慮選擇安拆迅捷、質(zhì)量可靠、安全適用的速捷承插型盤扣腳手架[4-5]，規(guī)格為φ48 mm×3.6 mm，主龍骨采用10#型鋼梁，次龍骨采用40 mm×90 mm 木枋。盤扣式腳手架搭設(shè)效果如圖6 所示。

圖6 盤扣式腳手架搭設(shè)效果

4.3 模板加工安裝

4.3.1 模板材料選擇

格子梁所在樓層底部滿鋪建筑黑模版，如圖7 所示，梁四周采用15 mm 厚定型覆塑模板，模板由現(xiàn)場(chǎng)加工場(chǎng)或工廠預(yù)制，木枋和覆塑模板組拼而成，模板表面光滑，澆筑成型后可完全達(dá)到清水混凝土效果。

圖7 樓層底面滿鋪模板

4.3.2 模板施工流程

模板施工工藝流程為：定型模板定制加工→現(xiàn)場(chǎng)拼裝成模盒→鋼筋綁扎→模盒安裝→加固/ 嵌縫。

1）模板定制加工

為方便拆卸，增加周轉(zhuǎn)，本項(xiàng)目格構(gòu)梁模盒設(shè)計(jì)為4 片角模板+4 片直模板形式，定制部件，如圖8 所示。

圖8 模板定制部件

2）模板現(xiàn)場(chǎng)拼裝

定制模板進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸拼裝成對(duì)應(yīng)的模盒，如圖9 所示。在格構(gòu)梁底模板啟口上貼封底海綿條，防止梁底模板與模盒之間拼縫部位漏漿。模盒就位時(shí)，讓模盒剛好落在梁底啟口上。

圖9 拼裝成型模盒

3)鋼筋綁扎

按照施工圖紙要求綁扎格構(gòu)梁鋼筋，鋼筋綁扎完成后，拉通線對(duì)鋼筋進(jìn)行調(diào)直，保證格構(gòu)梁鋼筋順直，為下步模盒安裝準(zhǔn)確定位創(chuàng)造條件，如圖10 所示。

圖10 格構(gòu)梁鋼筋綁扎

4）模盒加固

格構(gòu)梁鋼筋綁扎完成后安裝模盒，沿格構(gòu)梁長(zhǎng)度方向用加固件對(duì)模盒進(jìn)行加固，或在模盒內(nèi)加設(shè)對(duì)撐，如圖11 所示。

圖11 模盒加固

5）格構(gòu)梁、柱陽(yáng)角加固

格構(gòu)梁、柱陽(yáng)角需采用20 mm×20 mm 的PVC 三角條固定在模板上，保證設(shè)計(jì)要求的倒角一次成型。

4.4 混凝土澆筑

混凝土澆筑可采用布料機(jī)，混凝土泵管下方須鋪模板，使混凝土泵管施工時(shí)不至于破壞模盒。澆筑混凝土?xí)r，混凝土泵管不能正對(duì)模殼，要在沖擊處加裝擋板；混凝土振搗時(shí)，振動(dòng)棒不能碰到模盒板，防止對(duì)模板造成損傷，如圖12 所示。混凝土澆筑完后加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，防止表面產(chǎn)生早期裂縫。

圖12 格構(gòu)梁澆筑

4.5 模板拆除

混凝土澆完后，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%，即可拆除支撐和操作平臺(tái)。澆筑混凝土?xí)r，制作一組同條件養(yǎng)護(hù)試塊，達(dá)到預(yù)期齡期時(shí)進(jìn)行試壓，作為拆除支撐的依據(jù)。拆模流程：降低可調(diào)支撐頂托→主次龍骨下降→拆除模板→拆除次龍骨→拆除主龍骨→拆除橫立桿和可調(diào)頂托→清理歸類→轉(zhuǎn)運(yùn)。

5 關(guān)鍵點(diǎn)控制

5.1 格構(gòu)梁平整度控制

格構(gòu)梁的平整度關(guān)系到電子廠房的正常功能使用，是施工控制的關(guān)鍵項(xiàng)目。為此，采取了一整套措施加以控制，如圖13 所示。

圖13 格構(gòu)梁平整度控制措施

5.2 支撐架體拆除及周轉(zhuǎn)

電子廠房項(xiàng)目結(jié)構(gòu)工期一般不超過(guò)6 個(gè)月，腳手架投入量大，架體的快速拆除和周轉(zhuǎn)有利于加快施工進(jìn)度、降低成本，是施工控制重點(diǎn)[6]。本工程格構(gòu)梁結(jié)構(gòu)模板體系主要采用滿堂盤扣式腳手架，腳手架體投入分為兩部分：一為直接投入；二為周轉(zhuǎn)使用，即場(chǎng)內(nèi)某批次混凝土達(dá)到養(yǎng)護(hù)條件后拆除，再周轉(zhuǎn)至作業(yè)點(diǎn)。直接投入腳手架由租賃方運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后由塔吊吊運(yùn)至作業(yè)點(diǎn)，較為簡(jiǎn)單，本文主要介紹場(chǎng)內(nèi)腳手架拆除后如何運(yùn)輸至下一作業(yè)點(diǎn)。

5.2.1 腳手架投入來(lái)源分析

本工程腳手架主要包含3 層，根據(jù)進(jìn)度安排及總體部署，格構(gòu)梁結(jié)構(gòu)層腳手架來(lái)源分析見表1。

表1 格構(gòu)梁結(jié)構(gòu)層腳手架來(lái)源

由表1 分析可知，施工過(guò)程中周轉(zhuǎn)部分腳手架的平面及立面運(yùn)輸主要包含3 部分：（1）2 層腳手架第1～3 批次拆除后作為2 層腳手架第6～8 批次周轉(zhuǎn)使用；（2）2 層腳手架第4～8 批次拆除后作為4 層第1～5 批次使用；（3）3 層腳手架第1～2 批次后作為4 層第6～8 批次使用。

5.2.2 腳手架運(yùn)輸方案

1）運(yùn)輸思路

在格構(gòu)梁結(jié)構(gòu)滿堂腳手架搭設(shè)時(shí)即預(yù)留運(yùn)輸通道，通道寬度為兩個(gè)立桿間距，寬度約為2.4 m（盤扣式腳手架桿件長(zhǎng)度約為2 m），用小型電動(dòng)車將腳手架經(jīng)4 條預(yù)留通道運(yùn)輸至主廠房外側(cè)卸料平臺(tái)或通道內(nèi)，再由塔吊吊運(yùn)至作業(yè)點(diǎn)，如圖14 所示。

圖14 滿堂腳手架內(nèi)通道留設(shè)

2）通道留設(shè)

根據(jù)前述分析，主要為2 層（格構(gòu)梁結(jié)構(gòu)）內(nèi)第1～3 批次周轉(zhuǎn)為第6～8 批次，和2 層4～8 批次、3 層1～2 批次錯(cuò)層周轉(zhuǎn)為4 層（格構(gòu)梁結(jié)構(gòu)）使用，通道留設(shè)安排如圖15 所示。

圖15 總體運(yùn)輸通道布置

6 結(jié)語(yǔ)

格構(gòu)梁的成型質(zhì)量直接關(guān)系到大型電子潔凈廠房投產(chǎn)后的正常功能使用，是整個(gè)廠房施工全過(guò)程控制中的關(guān)鍵，必須從施工總體組織、支撐架體搭設(shè)、定型模板制作安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、模板拆除等方面嚴(yán)格加以把控。其次，需要采取一系列措施，對(duì)格構(gòu)梁的平整度進(jìn)行控制。同時(shí)，考慮到格構(gòu)梁結(jié)構(gòu)層支撐架體體量大、支設(shè)面積廣，通過(guò)在架體內(nèi)留設(shè)運(yùn)輸通道的方式，分批次進(jìn)行樓層內(nèi)、樓層間快速周轉(zhuǎn)，可滿足大型廠房建設(shè)對(duì)工程進(jìn)度、質(zhì)量等方面的要求。