單層工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及施工組織措施

姚新新

摘 要： 所謂“單層廠房”，指在工業(yè)建筑過程中，其結(jié)構(gòu)主體為一層的廠房。該類廠房廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)設(shè)備規(guī)模較大，起重設(shè)備較重，或所需大空間的生產(chǎn)活動(dòng)。此類廠房應(yīng)用范圍廣，較為常見，但其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑活動(dòng)都具有十分重要的意義，本文主是分析都單層工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及其施工組織措施。

關(guān)鍵詞： 單層工業(yè)廠房;廠房建筑;建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);施工組織

【中圖分類號(hào)】TU276 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.31.064

1 單層工業(yè)廠房的概念

單層工業(yè)廠房的含義從廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來進(jìn)行劃分，可根據(jù)起重機(jī)的有無(wú)以及大小可把廠房分為輕、中、重三種類型，這是常規(guī)劃分的原則。在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)過程中，單層工業(yè)廠房是最常用且使用最多的設(shè)計(jì)類型之一，包括單層鋼筋混凝土柱廠房、單層鋼結(jié)構(gòu)廠房、單層磚柱廠房，其中以單層鋼結(jié)構(gòu)廠房最為常見。

2 單層工業(yè)廠房的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

2.1 具有較大的內(nèi)置空間，中間少設(shè)或不設(shè)承重柱。

從單層廠房的建筑角度而言，因?yàn)樵趩螌庸I(yè)廠房的車間內(nèi)需要放置規(guī)模較大的生產(chǎn)設(shè)備，因此，需要具有很大的內(nèi)置空間。在設(shè)計(jì)輕工業(yè)品廠房時(shí)，冶金、印刷、模具、機(jī)械等制造行業(yè)的設(shè)備通常采用流水線式設(shè)計(jì)，而且設(shè)備和設(shè)備中間形成無(wú)法間斷的流水作業(yè)，所以，所需的空間就會(huì)很大，不僅需要進(jìn)行跨度設(shè)計(jì)，還要對(duì)通風(fēng)采光和高度設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)也應(yīng)比普通的廠房高。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)滿足承載的要求。

從單層廠房就結(jié)構(gòu)角度而言，為了能夠滿足實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)的基本需要，其結(jié)構(gòu)構(gòu)件必須具有足夠的承載能力，尤其是柱與梁，不僅要承擔(dān)廠房這自身的恒荷載與活荷載，而且還應(yīng)充分考慮工業(yè)生產(chǎn)過程中設(shè)備運(yùn)輸及裝卸所需的起重設(shè)備的引起的動(dòng)荷載變化。

2.3 非承重構(gòu)件的定型設(shè)計(jì)，更加便于營(yíng)造。

因?yàn)閱螌庸I(yè)廠房作為工業(yè)生產(chǎn)中的主要標(biāo)準(zhǔn)配置，所以目前我國(guó)已針對(duì)這種建筑形式進(jìn)行了規(guī)范設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化配件生產(chǎn)?，F(xiàn)階段單層工業(yè)廠房多采用結(jié)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、通用化、系列化、不僅符合機(jī)械化施工的建筑形式，而且對(duì)非承重構(gòu)件進(jìn)行改造，從而加快了廠房建筑施工的速度。

3 單層工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)施工組織及基本措施

3.1 優(yōu)化單層廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。先要優(yōu)化單層廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，首先了解廠房的結(jié)構(gòu)組成，其構(gòu)成包括主框架、支承系統(tǒng)和維護(hù)結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)前期應(yīng)根據(jù)工藝或其使用要求，合理選擇廠房的類型，再確定廠房的跨度、跨數(shù)及高度等。優(yōu)先考慮布置簡(jiǎn)單明了，受力合理的結(jié)構(gòu)形式。考慮施工方便和工期，可多選擇預(yù)制構(gòu)件等，如預(yù)制屋蓋。單層混凝土單層廠房和鋼結(jié)構(gòu)廠房因其施工周期短、適應(yīng)環(huán)境類型限制少，且具有相對(duì)良好的抗震性能，兩類廠房的使用范圍廣。單層磚柱廠房由于其適用于：①單跨和等高多跨且無(wú)橋式起重機(jī);②跨度不大于15m且柱頂標(biāo)高不大于6.6m，故對(duì)于現(xiàn)今經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展，不能滿足大部分生產(chǎn)活動(dòng)要求。

3.2 施工方案設(shè)計(jì)。

單層廠房施工前，應(yīng)根據(jù)圖紙其相關(guān)的施工圖集及規(guī)范要求設(shè)計(jì)工程的施工方案。優(yōu)秀的施工方案是安全高效完成廠房建設(shè)的基礎(chǔ)。施工方案的是否合理直接關(guān)系到工程的進(jìn)度、質(zhì)量和成本，故應(yīng)給予充分重視。施工方案包括施工方法和施工機(jī)械的選擇、施工段的劃分、工程開展順序和施工安排等。

單位工程的施工順序是指分部工程（或?qū)I(yè)工程）以及分項(xiàng)工程（或工序）在時(shí)間上展開的先后順序。分部工程一般應(yīng)遵循“先地下、后地上，先主體、后圍護(hù)，先結(jié)構(gòu)、后裝飾”的原則，對(duì)特殊情況，可視具體條件確定。設(shè)備安裝與土建施工的順序，在工業(yè)廠房中，為使工廠早日投產(chǎn)，需考慮土建與設(shè)備安裝的搭接，并根據(jù)設(shè)備性質(zhì)、大小或安裝方法來合理安排兩者施工順序。一般可分為3類：①土建完成后再進(jìn)行設(shè)備安裝。一般的機(jī)械工業(yè)廠房，當(dāng)主體結(jié)構(gòu)完成后即可進(jìn)行設(shè)備安裝，對(duì)精密工業(yè)廠房，則應(yīng)在裝飾工程完成后進(jìn)行。②先安裝工藝設(shè)備再建造廠房。此類施工順序多為重型工業(yè)廠房（冶金、電力等）時(shí)采用。③土建與設(shè)備安裝同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)廠房土建建設(shè)與設(shè)備安裝兩者之間不沖突，且留有合適的操作空間，或?qū)τ谑┕すて谝筝^高時(shí)可采用。

按照房屋各分部工程的施工特點(diǎn)一般分為：地下工程、主體結(jié)構(gòu)工程、裝飾與屋面工程三個(gè)階段。地下工程是指室內(nèi)地坪（±0.000）以下所有的工程，一般指基礎(chǔ)部分。主體結(jié)構(gòu)工程一般包括室內(nèi)地坪（±0.000）以上結(jié)構(gòu)部分。常見的結(jié)構(gòu)型式有混合結(jié)構(gòu)、裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（單層廠房居多）、現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（框架、剪力墻、簡(jiǎn)體）等。一般的裝飾及屋面工程包括抹灰、勾縫、飾面、噴漿、門窗扇安裝、玻璃安裝、油漆、屋面找平、屋面防水層等。其中抹灰和屋面防水層是主導(dǎo)工程。

各分項(xiàng)工程之間有著客觀聯(lián)系，但也不是一成不變的，除確定它們的施工順序時(shí)，應(yīng)注意選擇合理的施工方法和施工機(jī)械。首先熟悉本工程的相關(guān)圖紙，也應(yīng)當(dāng)綜合當(dāng)時(shí)相關(guān)文件要求、和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工當(dāng)?shù)氐南拗疲x擇安全可靠的施工方法和施工機(jī)械。

3.3 施工現(xiàn)場(chǎng)安全措施。

一般廠房由于其建設(shè)面積大，高度較高，施工時(shí)不僅需要合理的施工方案還應(yīng)配合施工現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)措施來保證整個(gè)施工過程不僅能滿足基本廠房的功能要求還是快速高效、安全施工等要求。

一般施工現(xiàn)場(chǎng)安全措施，除土建施工的相關(guān)措施，還有用電安全、用水安全，環(huán)境保護(hù)措施。

基礎(chǔ)部分施工完畢后，如條件允許，應(yīng)及早回填基礎(chǔ)回填土，并及時(shí)進(jìn)行面層處理和硬化，方便后期建筑周圍腳手架的搭設(shè)。腳手架搭設(shè)應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)施工方案設(shè)計(jì)。搭設(shè)前，對(duì)即將使用的腳手架構(gòu)件進(jìn)行檢查，除去不平整不安全構(gòu)件。嚴(yán)格控制每層的搭設(shè)高度并及時(shí)鋪設(shè)安全護(hù)網(wǎng)等?，F(xiàn)場(chǎng)各類特種操作人員，應(yīng)配有合格上崗證，上崗前且需經(jīng)行身體檢查，和安全保護(hù)措施是否到位。

3.4 施工現(xiàn)場(chǎng)局部驗(yàn)收措施。

整個(gè)工程分為地下工程、主體結(jié)構(gòu)工程、裝飾與屋面工程三個(gè)階段及最后的設(shè)備安裝工程。每個(gè)分部工程結(jié)束后施工單位應(yīng)組織相關(guān)單位經(jīng)行分部驗(yàn)收，來檢驗(yàn)分部工程是否符合相關(guān)的設(shè)計(jì)、安全等要求。

基礎(chǔ)部分施工時(shí)，可進(jìn)行基槽、基礎(chǔ)鋼筋、基礎(chǔ)分部驗(yàn)收或樁基相關(guān)驗(yàn)收。上部主體在主體完成時(shí)，也應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收。主體部分的墻柱、梁板鋼筋綁扎完成，應(yīng)由施工單位自行檢查，適合與圖紙要求一致，方可經(jīng)行澆筑，后期也應(yīng)注意混凝土的養(yǎng)護(hù)。墻體的砌筑時(shí)，應(yīng)注意灰縫的飽滿問題，墻體拉結(jié)筋設(shè)置長(zhǎng)度與間距問題，嚴(yán)格按照?qǐng)D紙、相關(guān)規(guī)范、圖集要求施工和檢查。

3.5 設(shè)備的安裝與調(diào)試。

無(wú)論設(shè)備與廠房土建部分先后施工的次序，最后都應(yīng)由設(shè)備提供方或設(shè)計(jì)人員經(jīng)行調(diào)試，一確保設(shè)備與廠房可滿足其生產(chǎn)活動(dòng)要求。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，隨著工業(yè)在不加速的發(fā)展，其技術(shù)水平也在不斷進(jìn)步，設(shè)計(jì)的觀念也發(fā)生了很大的改變。建筑行業(yè)作為一個(gè)不斷發(fā)展和變化的行業(yè)，要根據(jù)時(shí)代發(fā)展的需求，轉(zhuǎn)變建設(shè)觀念，積極創(chuàng)新技術(shù)水平。尤其是對(duì)單層工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及施工組織措施進(jìn)行研究和分析，為了便于經(jīng)營(yíng)并滿足承載要求，要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行合理優(yōu)化，從而提高廠房建設(shè)施工的質(zhì)量和效果。

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