淺析裝配式框架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工技術(shù)重難點及解決措施

趙 敏 林乾坤 郭 樊

（中國建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450000）

1 工程概況

項目位于上海市閔行區(qū)閔開發(fā)西區(qū)馬橋鎮(zhèn)，10-01地塊總用地面積30071.00m2，總建筑面積70910.20m2，其中，地上建筑面積61607.39m2，地下建筑面積9302.81m2。包括主要擬建1#為3 層行政服務(wù)配套樓；2#為4層廠房；3#為6層廠房；4～5#為5層廠房；6#為垃圾房；7#為單層地下車庫等。單體建筑預(yù)制裝配率不低于40%，預(yù)制構(gòu)件為預(yù)制梁、預(yù)制樓梯、預(yù)制女兒墻和預(yù)制外掛板，樓層結(jié)構(gòu)板采用鋼筋桁架樓承板?；A(chǔ)形式為預(yù)制管樁+承臺、預(yù)制管樁+筏板基礎(chǔ)、獨立基礎(chǔ)。

09-01 地塊總用地面積27747.00m2，總建筑面積56402.32m2，包括主要擬建1#、3#、5#、8#為5 層丙類廠房；2#、4#、6#、9#為4層丙類廠房；7#為單層垃圾房；10#為單層開閉所。項目設(shè)置2#、4#、6#、9#單體預(yù)制率不得低于30%，1#、3#、5#、8#單體預(yù)制率不得低于35%，預(yù)制構(gòu)件為預(yù)制梁、預(yù)制樓梯和預(yù)制女兒墻，樓層結(jié)構(gòu)板采用鋼筋桁架樓承板?；A(chǔ)形式為預(yù)制管樁+承臺、獨立基礎(chǔ)。

2 施工技術(shù)重難點

2.1 圖紙設(shè)計方面

重難點描述：裝配式框架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，常設(shè)計為大開窗外墻且開窗數(shù)量眾多，外墻形式多為涂料外墻、玻璃幕墻或鋁板幕墻等。無論采取哪種形式外墻，除采取全玻璃外墻設(shè)計外，均涉及外墻窗洞兩側(cè)的抱框柱和窗間墻設(shè)計問題。外墻窗洞兩側(cè)需設(shè)置抱框柱，部分抱框柱尺寸小于100mm 且抱框柱之間砌體寬度小于600mm（常規(guī)工業(yè)廠房砌筑墻采取蒸壓加氣砌塊尺寸600mm×240mm×200mm），導(dǎo)致抱框柱過小無法支模加固澆筑，且成型后穩(wěn)固效果差易開裂；窗間墻寬度達不到標(biāo)準(zhǔn)尺寸大小，蒸壓加氣砌塊需要二次加工且浪費材料。

解決措施：針對外墻窗洞抱框柱尺寸過小問題，可通過門窗專業(yè)圖紙深化設(shè)計，取消小于100mm 的抱框柱，增大門窗寬度尺寸；針對外墻窗間墻寬度達不到標(biāo)準(zhǔn)砌塊尺寸要求，可將窗洞抱框柱間墻體小于600mm的砌筑窗間墻改為配筋混凝土墻體，與兩側(cè)抱框柱形成整體混凝土短肢剪力墻，此部分整體混凝土短肢剪力墻可采取現(xiàn)澆或者預(yù)制裝配式形式（深化為分塊帶窗洞的預(yù)制外墻板）。

2.1.2 連廊結(jié)構(gòu)板圖紙設(shè)計

重難點描述：裝配式框架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，常采取連廊形式將樓棟之間進行聯(lián)系，縮短樓棟間行走距離，便于工作開展與交流。連廊設(shè)計位置依據(jù)廠房樓層數(shù)與工作需求等情況而定，均位于二層以上部位；且連廊設(shè)計形式為狹長的長方體（長度為樓棟之間距離，寬度為一品柱間距，高度同為所在樓層層高）。框架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計開間大、樓層層高高（標(biāo)準(zhǔn)層層高為4m～5m，首層層高達6m～8m），進而導(dǎo)致連廊的設(shè)計體積狹長、所處位置高，故對連廊結(jié)構(gòu)板設(shè)計形式的選擇尤為重要。若設(shè)計為傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)板，需采用支模支架進行施工（該處架體為高支模），存在架體安全問題，模板拼縫處易漏漿，且架體占地空間時間長，影響后續(xù)工作開展，阻礙施工道路運輸。

解決措施：可通過對連廊圖紙深化設(shè)計，將連廊結(jié)構(gòu)板設(shè)置為鋼筋桁架樓承板，與鋼結(jié)構(gòu)連廊框架相配合，以達到免模免支撐效果，有效避免了傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)板施工帶來的質(zhì)量與安全等相關(guān)方面問題。

2.1.3 預(yù)制梁預(yù)制段圖紙設(shè)計

重難點描述：裝配式框架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，結(jié)構(gòu)梁設(shè)計為預(yù)制主梁和預(yù)制次梁，或現(xiàn)澆主梁和預(yù)制次梁相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式（無論哪種形式，均需要在結(jié)構(gòu)主次梁連接處采取現(xiàn)澆方法）；樓層結(jié)構(gòu)板則設(shè)計為鋼筋桁架樓承板形式，即預(yù)制梁（現(xiàn)澆梁）和鋼筋桁架樓承板相組合的梁板模式。此梁板組合設(shè)計模式也帶了問題，預(yù)制梁預(yù)制段如何深化設(shè)計，以保證鋼筋桁架樓承板與結(jié)構(gòu)梁連接處的搭接穩(wěn)固，確保梁板交接處一次澆筑成型質(zhì)量。

解決措施：預(yù)制梁板下部分整體一次性預(yù)制，同時上部設(shè)置50mm向下企口，便于與預(yù)制構(gòu)件更好“咬合”連接；預(yù)制梁預(yù)制過程中預(yù)留加固孔（接駁孔或拉膜孔），預(yù)制梁預(yù)留孔距板下70mm～100mm，以便后續(xù)進行桁架樓承板連接固定。而鋼筋桁架樓承板與結(jié)構(gòu)梁連接形式可采用“角鋼+栓釘組合形式”（沿預(yù)制梁布設(shè)的兩側(cè)角鋼通過預(yù)留接駁孔進行固定，鋼筋桁架樓承板則與角鋼進行栓釘固定；角鋼可重復(fù)使用且穩(wěn)定性、密封性好，但加固費用較高），或“木方+鐵釘組合形式”（沿預(yù)制梁布設(shè)的木枋通過預(yù)留對穿拉膜孔進行固定，以作為支撐點，鋼筋桁架樓承板則與木枋進行鐵釘固定；加固費用較低且木方也可重復(fù)使用，但穩(wěn)定性及密封性稍弱）。

在收獲馬鈴薯時，如果輸送臂末端位置與車斗內(nèi)馬鈴薯堆的距離很大，馬鈴薯在下落時，容易使塊莖產(chǎn)生碰撞損傷，降低了馬鈴薯質(zhì)量，并影響馬鈴薯的貯藏；如果輸送臂端部位置過低，隨著車斗內(nèi)薯塊高度的增加，臂端部很容易碰傷馬鈴薯塊，還可能會使輸送臂與拖車斗壁之間發(fā)生碰撞，從而引發(fā)事故。因此，應(yīng)該使輸送臂的末端位置與收獲的馬鈴薯之間的距離保持在合適范圍之內(nèi)，即在輸送臂與馬鈴薯、車斗不發(fā)生碰撞的前提下，下落高度不會造成馬鈴薯受傷。為此，本文根據(jù)輸送臂的結(jié)構(gòu)和工作性質(zhì)，對輸送臂的末端位置進行控制，并使用ADAMS軟件對其在工況下的運動和受力情況進行仿真分析，實現(xiàn)更好的動態(tài)特性。

為便于鋼筋桁架樓承板與結(jié)構(gòu)梁連接處施工的搭接穩(wěn)固，預(yù)制梁會采取如下設(shè)計方式：預(yù)留板厚及板下100mm～150mm 為現(xiàn)澆段，剩余部分預(yù)制梁為預(yù)制，以便于后續(xù)梁側(cè)面模板和木枋進行穿對拉螺栓加固（加固方式同現(xiàn)澆梁板交接處處理）。此方法施工困難、效率低且增加兩側(cè)模板量，加固不穩(wěn)易造成爆模，成型質(zhì)量等不到保證，不建議采取。

2.2 施工工藝方面

2.2.1 大跨度鋼梁安裝施工工藝

重難點描述：裝配式框架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，常設(shè)計為開間大、高樓層層高形式。得益于鋼結(jié)構(gòu)自身特點，結(jié)構(gòu)梁采用鋼梁設(shè)計，減少結(jié)構(gòu)柱支撐布設(shè)，以獲取更大的建筑空間，進而鋼梁構(gòu)件整體設(shè)計為跨度長、重量大、安裝高度高。大跨度鋼梁高空安裝存在較大安全隱患，如何保證鋼梁安裝精準(zhǔn)是施工關(guān)鍵?；诖罂缍蠕摿悍侄紊罨O(shè)計，常規(guī)做法采用起重設(shè)備進行無支撐吊裝或采用搭設(shè)支撐架進行支撐安裝。前者起重設(shè)備進行無支撐吊裝受限于場地條件限制和構(gòu)件重量制約，無法滿足適用；而后者支撐架支撐安裝則因材料投入量大、成本高、使用周期長、占據(jù)施工空間久，且超重鋼梁對鋼管支撐架產(chǎn)生壓力大，存在豎向變形隱患，影響鋼梁拼裝連接質(zhì)量。故而常規(guī)安裝方式無法解決現(xiàn)有施工問題，需要進行技術(shù)創(chuàng)新與改進。

解決措施：在大跨度鋼梁安裝施工中，創(chuàng)新采用了可調(diào)節(jié)鋼支撐施工工法，由轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)+支撐結(jié)構(gòu)+調(diào)高結(jié)構(gòu)+穩(wěn)固結(jié)構(gòu)四個結(jié)構(gòu)部分組成的“可調(diào)節(jié)鋼支撐架體系”施工工法原理：先定位固定下部轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)底座，以便將上部鋼支撐節(jié)承受的荷載進行傳遞轉(zhuǎn)化至樓板面及框架柱，同時對樓板面起保護作用；再對支撐結(jié)構(gòu)鋼支撐節(jié)進行模數(shù)化拼裝，以形成整體支撐骨架，承擔(dān)支撐鋼梁傳遞荷載；后對上部調(diào)高結(jié)構(gòu)裝置進行精確設(shè)計標(biāo)高調(diào)節(jié)，以達到分段鋼梁形成整體的設(shè)計安裝所需要求；最后，輔以穩(wěn)定結(jié)構(gòu)水平連系桿，將每個獨立可調(diào)節(jié)的鋼支撐體進行相互連接穩(wěn)固，以加強支撐體整體穩(wěn)定性。

2.2.2 獨立大截面和超高框架柱加固體系施工工藝

重難點描述：裝配式框架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，為滿足較大的建筑空間需求，框架結(jié)構(gòu)柱截面尺寸和柱高設(shè)計會偏大、偏高，以達到承受施工荷載要求。故獨立大截面和超高框架柱加固體系的選擇尤為重要，其影響著后續(xù)框架柱澆筑成型質(zhì)量，而傳統(tǒng)的“木模板+對拉螺栓+鋼管加固”方法難以滿足該結(jié)構(gòu)的施工加固要求。

解決措施：獨立大截面和超高框架柱采取方柱扣加固方式，根據(jù)柱截面尺寸和柱高度選擇相適應(yīng)的方柱扣卡箍尺寸和卡箍布置間距，以滿足施工承載要求。采取方柱扣加固方式除能滿足施工承載要求外，普通木膠合板（黑模板更好）拆模后能達到免抹灰效果，對于飾面裝飾簡單的墻面設(shè)計，可直接進行柱面膩子批白施工。另外，如施工造價等因素允許，可深化設(shè)計為框架結(jié)構(gòu)柱。

2.2.3 砌體填充墻墻體砌筑施工工藝

重難點描述：裝配式框架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，內(nèi)墻為砌體填充墻墻體，砌筑工藝采用蒸壓加氣塊和砂漿組合工藝，且與墻面連接采用拉結(jié)筋方式進行連接固定。此砌筑工藝砂漿砌筑易受天氣影響，工作效率低且植筋工作量大，影響施工進度。

解決措施：采用粘結(jié)劑代替砂漿進行薄層抹灰施工，提高填充墻砌筑施工效率，縮短施工周期；同時，將與墻面連接的“拉結(jié)筋”改為“拉結(jié)片”，減少植筋工作量及減輕對結(jié)構(gòu)破壞影響。因采取粘結(jié)劑砌筑工藝，砌筑垂直和水平灰縫厚度相對較薄（一般控制在3mm～5mm）；另需對蒸壓加氣塊提前進行拉槽處理，以確保構(gòu)造柱拉結(jié)鋼筋能夠隱藏于砌體內(nèi)，滿足水平灰縫控制要求且整體美觀。其余砌體填充墻墻體加固連接結(jié)構(gòu)的構(gòu)造柱和圈梁按照設(shè)計要求進行施工即可。

2.2.4 溫度伸縮后澆帶施工工藝

重難點描述：裝配式框架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，建筑物整體跨度大，導(dǎo)致從地下室至上部樓層均設(shè)有溫度伸縮后澆帶（伸縮后澆帶一般間距30m～40m）。而根據(jù)圖紙設(shè)計要求，伸縮后澆帶兩側(cè)混凝土澆搗完60d后方可封閉伸縮后澆帶，給施工周期帶來了影響。

解決措施：將伸縮后澆帶改為膨脹加強帶（詳細做法要求可詳見圖集06CG01《蒸壓輕質(zhì)砂加氣混凝土(AAC)砌塊和板材結(jié)構(gòu)構(gòu)造》），提前封閉后澆帶，減小滲漏隱患，且同步拆除內(nèi)部施工架體，減少對施工空間占用，便于后續(xù)砌筑施工；同時，提前利用地下室頂板進行行車、堆載，縮短施工工期及節(jié)約施工成本。

3 結(jié)語

工業(yè)廠房作為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)類建筑，在建筑行業(yè)版塊中占據(jù)著一席之地，已成為城市快速發(fā)展和國民經(jīng)濟增長的不可或缺支柱產(chǎn)業(yè)。綠色節(jié)能環(huán)保且高效的裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與傳統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房相結(jié)合，已成為目前建筑行業(yè)首選設(shè)計使用方案。為更充分地掌握裝配式框架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工技術(shù)，必須對現(xiàn)有施工技術(shù)進行優(yōu)化、調(diào)整與創(chuàng)新。針對目前裝配式框架結(jié)構(gòu)建筑施工效率低、施工成本高且存在質(zhì)量安全隱患等方面進行深入分析，結(jié)合項目實際情況，研究制定最佳的技術(shù)方案，以滿足項目建設(shè)施工中對于質(zhì)量、安全以及成本等管控需求。