王新睿
隨著城市化進程的加快和建筑技術的不斷進步,建筑工程框架結構在建筑行業(yè)中得到了廣泛應用。由于其具有結構穩(wěn)定、抗震性能好、空間靈活性大等優(yōu)勢,已成為現代建筑主要采用的結構形式之一[1]。同時,隨著建筑高度的增加和建筑物復雜度的提高,框架結構施工技術也面臨著更多的挑戰(zhàn)。在框架結構施工中,需要掌握很多關鍵技術,如鋼筋工程、模板工程、混凝土工程等。這些技術對于結構的強度、剛度和穩(wěn)定性起著至關重要的作用。因此,施工企業(yè)需要不斷提高技術水平和管理能力,確保施工質量符合規(guī)范要求,提高建筑物的安全性和穩(wěn)定性。
目前,建筑施工中常用的框架結構有4種,分別是半現澆式、全現澆式、裝配式、裝配整體式。其中,半現澆式需要在現場澆筑梁、柱,并且要預制模塊,使得建筑對模板和混凝土的需求相對減少。但是,這種框架結構也有明顯的缺陷,相較其他框架結構,其抗震性明顯不足,因此在施工中通常不采用該建筑框架結構。全現澆式需要在現場鋪設和拋光施工材料,并進行相應維護,會增加很多工作量。裝配式完全不同于半現澆和全現澆,該結構的施工材料需要在現場焊接完成,因此具有工作量小的優(yōu)勢,但其抗震性能不足。裝配整體式對模板要求較少,其抗震性和完整性也較好,因此施工中常使用該框架結構[2]。
框架結構在建筑工程設計中發(fā)揮著巨大的作用,不僅有效提高了建筑物的承載能力,分擔了建筑物的承載壓力,而且在一定程度上簡化了建筑主體結構的施工過程,降低了主體結構的復雜性,為工程的正常施工提供了保障。在建筑工程施工中,由于不同樓層的張力不同,且不同樓層區(qū)域之間的張力變化很大,有必要根據低層、中層、高層的不同條件調整施工細節(jié),以保證施工質量。在建筑結構中使用框架結構,不僅能夠保障建筑荷載穩(wěn)定,還能在保證建筑質量的基礎上節(jié)省更多內部空間[3]。
第1,框架結構施工中容易出現鋼筋與設計之間不匹配的問題。例如,因生產條件限制,制造商生產的建筑材料的規(guī)格、型號、尺寸等結構參數不能完全符合建筑框架結構的要求。
第2,框架結構施工中容易出現框架連接問題??蚣苓B接的操作會在一定程度上影響建筑物的穩(wěn)定性。這是因為實際的連接操作主要靠手工完成,而手工操作的質量很難達到統(tǒng)一標準,所以如果不嚴格管控連接環(huán)節(jié)的施工質量,容易出現鋼筋縱向間距不均勻、節(jié)點間距不均勻、鋼筋主位移動等問題。
第3,一些不可預見的施工環(huán)境問題,如雨季施工容易導致焊點脫落。同時,不同季節(jié)中框架結構的焊接施工質量也會因環(huán)境變化而存在一定的差異。
第4,混凝土原料、澆筑與養(yǎng)護問題?;炷翝仓强蚣芙Y構施工環(huán)節(jié)中的重要施工工藝,會直接影響建筑的整體質量。一些施工單位為節(jié)省成本,會通過增加混凝土中添加劑的比例來減少水泥材料,但這種做法無疑會降低混凝土澆筑的質量。此外,未包裹混凝土的鋼筋更容易腐蝕,最終降低混凝土結構強度[4]。
第5,施工安裝不當問題。在框架結構施工過程中,如果安裝不當可能會影響結構承載能力,甚至引起結構變形或裂縫。例如,如果未嚴格按照規(guī)范程序進行安裝,可能引起結構變形或裂縫。
框架結構技術包括施工過程中的材料準備階段、焊接施工階段和框架施工階段。鋼筋是建筑工程的主要材料,在實際施工中容易出現各種問題,如焊條規(guī)格不符合施工要求、焊后鋼筋彎曲過大等,因此在框架結構施工中應結合實際問題,提出科學的解決方案,從而提高建筑的施工質量。在材料準備階段,要做好高強度鋼筋材料的管理工作,避免因鋼筋被盜給施工單位帶來不必要的經濟損失。此外,儲存在高處的加固材料應牢固地固定或放置在安全區(qū)域,以保護施工人員的安全,使其免受高空墜物的威脅。采購鋼筋時,施工單位的采購人員應對鋼筋材料進行全面檢查,以確保鋼筋的質量和數量符合施工的基本要求。
在進行焊接作業(yè)前,工作人員應嚴格按照建筑框架結構設計要求進行現場檢查,防止采用不符合要求的鋼筋,以免在后續(xù)施工過程中出現不合理的框架結構。焊接前還要進行適當的焊接試驗,焊接過程中應嚴格按照設計圖紙進行操作,以防止出現焊接錯誤。焊接完成后,應進行抽樣檢查,發(fā)現問題要及時更換現有配件,直到焊接合格。
在綁扎鋼筋的過程中,為有效提高主鋼筋保護層的厚度,需要在梁、板底部的受拉鋼筋下使用規(guī)定厚度的水泥墊塊墊穩(wěn),水泥墊塊的厚度需嚴格遵循規(guī)定要求,以避免墊塊強度不夠容易碎掉,導致鋼筋失去保護層,嚴重影響鋼筋的質量。在基礎底板鋼筋綁扎方面,要先綁扎好筏板的上層鋼筋,然后綁扎馬凳和墻柱插筋,再擺放底板的下層鋼筋,最后綁扎上層鋼筋。在綁扎過程中,要確??劢壚喂?,避免移位。在梁柱節(jié)點鋼筋綁扎方面,要按照設計圖紙中的要求,先加工好箍筋,然后將柱主筋與箍筋搭接焊在一塊,形成柱主筋箍筋整體節(jié)點,接著將梁上柱的插筋插入已綁扎好的柱節(jié)點內。
施工完成后,由于雨水、熱脹冷縮、外墻材料冷卻、不均勻沉降等因素,建筑物可能會發(fā)生變形,墻壁甚至會開裂和損壞,給建筑物的使用帶來一定的安全隱患,而框架結構施工中的變形縫施工技術可以為建筑物的縫隙填充和形變改善提供有效的解決方案。應用該技術前應清理墻體變形的地方,并且需要在衛(wèi)生驗收完畢后再進行施工。填縫處理完成后需要進行美縫處理,縫隙位置應獨立澆筑,并嚴格控制澆筑時間。此外,實際施工中也可能需要設置伸縮縫、沉降縫、抗震縫等,這就要求根據具體的工程情況和設計要求選擇合適的變形縫類型和設置方式,并嚴格按照施工流程和技術要求進行施工,以保證建筑物的整體性和安全性。
在澆筑鋼筋混凝土過程中,必須控制模板質量,以提高建筑框架結構施工技術的實際應用效果。在模板安裝的過程中,模板施工完畢后需要用平直尺準確測量所有邊界,并做測量標記,以保證模板的安裝精度能夠滿足工程要求。模板拆卸環(huán)節(jié)也必須按正確的順序進行,最大程度地保障施工過程的安全性。在拆卸過程中,通常先拆除后安裝的模板,然后拆除先安裝的模板。為確保施工現場的安全,拆卸的模板廢物需要運送到指定地點。在主模板施工中,為保證模板安裝后不會損壞,必須將立桿保持在堅實的平面上。在針對樓層框架結構的施工中,需要利用樓層之間的支撐系統(tǒng)來分配樓層上的承重壓力,從而保障建筑物的穩(wěn)定性。此外,還需要鋪設空心磚,以此支撐模板,并根據實際情況添加立柱。
在選擇混凝土材料之前,必須仔細研究市場環(huán)境,做好樣品選擇和檢驗工作,仔細檢查水泥等材料的生產日期和材質證書。施工單位應科學配比混凝土材料,并嚴格控制混凝土的振搗程度和運輸時間。澆筑時應根據不同部位的厚度要求,嚴格控制澆筑厚度,例如,柱的底部應該先填充5 ~10 cm 厚的混凝土,如果柱子小于3 m,可以直接澆筑混凝土,如果柱子大于3 m,則需要使用分離式澆筑方法安裝長度小于2 m的多節(jié)圓筒。混凝土振搗時,通常需要手動操作振動桿,因此施工人員應注意避免接觸鋪設的零件和鋼筋結構,振動深度應保持在50 cm 以內[5]。
房屋的框架結構主要由梁、柱、板3 部分組成,常用的框架結構一般采用裝備式結構,而框架柱一般只澆筑1 次,不建議在柱中間留下施工縫,同一樓層的建筑需要連續(xù)澆筑,但是如果本建筑項目中存在變形縫或后澆筑情況,則可以單獨選擇澆筑法。如果梁本身沒有變形縫或后澆筑,則需要預留施工縫。當建筑物的樓層不高時,梁、柱、板需要同時澆筑,并保證柱混凝土的設計強度應高于梁混凝土的澆筑等級,因此應先澆筑柱混凝土,然后澆筑到板頂,最后澆筑梁板,澆筑前各部件應提前分開[6]。梁柱澆筑灌漿如圖1 所示。
圖1 梁柱澆筑灌漿(來源:作者自攝)
只有足夠的技術交流,施工人員才能充分了解施工技術和工作內容,更深入地了解實際施工的難度,并在實踐中熟練地完成各種施工工作。在施工過程中,技術人員應明確框架結構施工技術的應用特點,從而使工作人員熟練運用各種框架施工技術,充分發(fā)揮工作人員的主觀能動性。為提高框架結構施工技術水平,還要加強創(chuàng)新,積極引進先進技術,以此提高建筑框架結構的施工效率[7]。
在施工初期,項目設計人員應根據4 種框架結構的優(yōu)缺點確定項目的最佳實施方案。當設計圖紙中存在歧義時,必須加強對設計圖紙的設計管控,以此減少施工中的潛在風險。此外,為提高框架結構施工技術水平,需要加強對施工的監(jiān)管。在人員分配中,可以按機器、材料、環(huán)節(jié)等要素進行分類,實行追責管理。工程師需分析施工技術可行性并預測施工時間,由于不同的施工高度對施工進度有一定的影響,因此每個高度階段也應留出足夠的時間來處理特殊情況。如果實際進度與原計劃進度不一致,應立即分析錯誤原因,進行適當整改,以避免出現延期情況。如果圖紙計劃在執(zhí)行中出現重大錯誤,應及時調整施工計劃,直到工程順利完成。
施工前,工作人員應在施工現場進行多次測量,可以使用先進的測量儀器,如全站儀、長度計等,準確測量施工現場的實際數據,并通過及時調整來提高測量精度。在測量建筑樓層時,應監(jiān)測軸線,以保證測量結構更加準確。由于手工測量往往有一定的誤差,為了提高測量精度,最終測試結果應為平均測量值。注意測量鋼筋材料的總彎曲長度,如果其長度小于24 m,預留空間可控制在5 mm左右,在鋪設時需要更加注重鋼筋材料的壓縮和膨脹,要根據實際情況預留適當的空間[8]。
建筑材料的選擇是影響建筑工程框架結構質量的重要因素。因此,施工單位應盡可能加強施工材料的選擇與管理,確保施工材料的質量。例如,在采購混凝土等材料的過程中,應要求供應商提供保證書,并按照實際施工需求來把控材料的性能、參數。此外,企業(yè)還應通過抽樣的方式對采買的材料質量進行檢測和把控,確保施工材料符合相關要求。
建筑工程的施工場地較大,且地形較為復雜,所以設備的合理選擇和布置尤為重要。例如,在進行工程框架結構施工時,應采用合適型號的設備,并在高層的一側搭建臨時性料架,做好垂直運輸等輔助工作。而在建筑的另一側也需要選擇型號匹配的設備來搭建起重機,使機器回轉時的半徑可以有效覆蓋整個建筑物,確保垂直運輸的安全性與穩(wěn)定性。如果施工過程中遇到高樓層作業(yè),則應當搭建電梯并配備攪拌設備,以保證施工能夠順利開展。
建筑工程框架結構施工具有一定的風險,如果未能科學防護,容易給施工人員帶來安全隱患。因此,施工單位應加強施工安全培訓,使施工人員掌握各項安全防護技能,提升安全問題應對能力。
框架結構有效提高了建筑工程的結構強度與建設效率,在現代建筑工程建設中發(fā)揮著重要作用。為從根本上保證框架結構施工的質量,施工單位必須建立完善的框架結構施工質量管理體系,注重施工質量驗收環(huán)節(jié),有計劃地對質量控制數據進行管理和控制,以提高框架結構施工技術的應用效果。