框架結(jié)構(gòu)的建筑工程施工技術(shù)分析

武恒 周蔓蘭

(1.山西建設(shè)投資集團有限公司，山西 太原 030000；2.山西工程科技職業(yè)大學(xué)，山西 晉中 030619)

1 框架結(jié)構(gòu)的建筑工程施工技術(shù)的主要類型及其應(yīng)用

1.1 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是一種最常見的框架結(jié)構(gòu)類型，它由鋼筋和混凝土共同組成，能夠充分發(fā)揮兩種材料的優(yōu)勢，既有較高的強度和剛度，又有較好的耐久性和防火性。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)主要包括：模板支撐系統(tǒng)的設(shè)計和安裝、鋼筋綁扎和安裝、混凝土澆筑和養(yǎng)護等。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于住宅、商業(yè)、辦公、教育、醫(yī)療等各類建筑工程中。例如，北京國家體育場(鳥巢)就是一座鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的建筑[1]。

1.2 鋼框架結(jié)構(gòu)

鋼框架結(jié)構(gòu)是一種以鋼材為主要材料的框架結(jié)構(gòu)類型，它具有輕質(zhì)、高強、抗震性好、施工速度快等特點。鋼框架結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)主要包括：鋼材加工和運輸、鋼結(jié)構(gòu)組裝和連接、防腐防火處理等。鋼框架結(jié)構(gòu)適用于大跨度、高層或特殊形式的建筑工程中。例如，上海中心大廈就是一座鋼框架結(jié)構(gòu)的建筑。

1.3 混合框架結(jié)構(gòu)

混合框架結(jié)構(gòu)是一種將鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)和鋼框架結(jié)構(gòu)相結(jié)合的框架結(jié)構(gòu)類型，它能夠綜合兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，提高整體性能和經(jīng)濟效益?；旌峡蚣芙Y(jié)構(gòu)的施工技術(shù)主要包括：鋼-混凝土組合梁和柱的設(shè)計和制作、鋼-混凝土連接節(jié)點的設(shè)計和施工、混合框架整體穩(wěn)定性分析等?；旌峡蚣芙Y(jié)構(gòu)適用于高層或超高層建筑工程中。例如，廣州塔就是一座混合框架結(jié)構(gòu)的建筑。

2 框架結(jié)構(gòu)建筑工程施工技術(shù)存在的主要問題

2.1 框架結(jié)構(gòu)施工中的節(jié)點連接問題

節(jié)點是框架結(jié)構(gòu)中最重要的部位，它連接了柱、梁、板等構(gòu)件，傳遞了荷載和內(nèi)力。節(jié)點的設(shè)計和施工直接影響了框架結(jié)構(gòu)的整體性能和穩(wěn)定性。然而，在實際施工中，節(jié)點連接往往存在以下問題：1)節(jié)點設(shè)計不合理或不符合規(guī)范要求，導(dǎo)致節(jié)點承載力不足、剛度不均勻、應(yīng)力集中等現(xiàn)象，增加了框架結(jié)構(gòu)的破壞風(fēng)險；2)節(jié)點施工不規(guī)范或不精細，導(dǎo)致節(jié)點尺寸偏差、焊縫缺陷、鋼筋錯位、混凝土缺陷等問題，降低了節(jié)點的質(zhì)量和可靠性；3)節(jié)點保護措施不到位或不及時，導(dǎo)致節(jié)點受到環(huán)境侵蝕、機械損傷、火災(zāi)燒損等影響，損害了節(jié)點的耐久性和安全性。

例如，在某高層住宅樓的框架結(jié)構(gòu)施工中，由于設(shè)計人員對節(jié)點的受力分析不充分，導(dǎo)致部分節(jié)點的鋼筋配置不合理，造成節(jié)點承載力不足。在施工過程中，由于監(jiān)理人員對節(jié)點的檢查不嚴(yán)格，導(dǎo)致部分節(jié)點的焊縫存在裂紋、氣孔等缺陷，造成節(jié)點質(zhì)量下降。在竣工后，由于物業(yè)管理人員對節(jié)點的保養(yǎng)不及時，導(dǎo)致部分節(jié)點受到雨水侵蝕、風(fēng)沙磨損等影響，造成節(jié)點耐久性降低。這些問題都給框架結(jié)構(gòu)帶來了潛在的安全隱患。

2.2 框架結(jié)構(gòu)施工中的支模拆除問題

支模是框架結(jié)構(gòu)施工中必不可少的輔助設(shè)施，它為混凝土澆筑提供了穩(wěn)定的支撐和成型。支模拆除是框架結(jié)構(gòu)施工中的重要環(huán)節(jié)，它直接影響了混凝土構(gòu)件的強度和變形。然而，在實際施工中，支模拆除往往存在以下問題。

1)支模拆除時間不合理或不符合規(guī)范要求，導(dǎo)致混凝土強度未達到設(shè)計要求或過早失去支撐，引起混凝土開裂、變形等缺陷[2]；2)支模拆除方法不正確或不規(guī)范，導(dǎo)致支模與混凝土構(gòu)件之間的粘結(jié)力過大或過小，引起混凝土表面損傷、空鼓、蜂窩等缺陷；3)支模拆除過程不安全或不注意保護，導(dǎo)致支模材料掉落、碰撞、劃傷等事故，造成人員傷亡或設(shè)備損壞。

例如，在某商業(yè)綜合體的框架結(jié)構(gòu)施工中，由于施工人員為了趕進度，提前拆除了部分梁板的支模，導(dǎo)致混凝土強度不足，出現(xiàn)了裂縫和下沉現(xiàn)象。在拆除過程中，由于施工人員使用了不合適的工具和方法，導(dǎo)致支模與混凝土構(gòu)件之間的粘結(jié)力過大，造成混凝土表面出現(xiàn)了破損和空鼓。在拆除過程中，由于施工人員沒有采取有效的安全措施和保護措施，導(dǎo)致支模材料掉落，砸傷了下方的人員和設(shè)備。這些問題都給框架結(jié)構(gòu)帶來了質(zhì)量和安全問題。

2.3 框架結(jié)構(gòu)施工中的溫度應(yīng)力問題

溫度應(yīng)力是指由于溫度變化引起的內(nèi)部應(yīng)力，它是框架結(jié)構(gòu)施工中不可避免的現(xiàn)象。溫度應(yīng)力對框架結(jié)構(gòu)的影響主要有兩方面：一是由于混凝土澆筑時的水化熱和固化收縮引起的溫度應(yīng)力，二是由于環(huán)境溫度變化引起的溫度應(yīng)力。溫度應(yīng)力會導(dǎo)致框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生開裂、變形、位移等問題，影響框架結(jié)構(gòu)的性能和美觀。然而，在實際施工中，溫度應(yīng)力往往存在以下問題。

溫度應(yīng)力計算不準(zhǔn)確或不充分，導(dǎo)致框架結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理或不符合規(guī)范要求，造成框架結(jié)構(gòu)承受過大或過小的溫度應(yīng)力，引起框架結(jié)構(gòu)破壞或失效。

溫度應(yīng)力控制措施不到位或不及時，導(dǎo)致框架結(jié)構(gòu)在施工過程中或使用過程中受到過大的溫度變化影響，引起框架結(jié)構(gòu)開裂、變形、位移等問題[3]。

溫度應(yīng)力監(jiān)測方法不正確或不規(guī)范，導(dǎo)致框架結(jié)構(gòu)在施工過程中或使用過程中無法及時發(fā)現(xiàn)和處理溫度應(yīng)力問題，造成框架結(jié)構(gòu)隱患或事故。

3 框架結(jié)構(gòu)建筑工程施工技術(shù)的優(yōu)化策略

3.1 優(yōu)化施工方案

施工方案是指根據(jù)框架結(jié)構(gòu)建筑工程的設(shè)計要求和現(xiàn)場條件，確定施工順序、方法、步驟和技術(shù)要點的文件。優(yōu)化施工方案是指在滿足設(shè)計要求和規(guī)范規(guī)定的前提下，選擇最合理、最經(jīng)濟、最安全的施工方案，以減少不必要的重復(fù)作業(yè)，避免不合理的交叉作業(yè)，提高施工速度和質(zhì)量。優(yōu)化施工方案的方法有。

綜合比選法。綜合比選法是指根據(jù)框架結(jié)構(gòu)建筑工程的特點，從多個可行的施工方案中，通過對比分析各方案的優(yōu)缺點，綜合考慮各方案對工程質(zhì)量、安全、進度、成本等影響因素，選擇最優(yōu)的施工方案[4]。例如，在選擇框架結(jié)構(gòu)建筑的上部結(jié)構(gòu)施工方法時，可以從傳統(tǒng)的模板支撐法、滑模法、預(yù)制拼裝法等多種方法中，綜合比選出最適合本項目的方法。

創(chuàng)新改進法。創(chuàng)新改進法是指根據(jù)框架結(jié)構(gòu)建筑工程的實際情況，對現(xiàn)有的施工方案進行改進或創(chuàng)新，以適應(yīng)新的技術(shù)要求或現(xiàn)場條件，提高施工效率和質(zhì)量。例如，在框架結(jié)構(gòu)建筑的基礎(chǔ)施工中，可以采用自平衡反應(yīng)墩法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的反力墩法，以減少基坑開挖面積，節(jié)約土方量和支護費用。

模擬仿真法。模擬仿真法是指利用計算機軟件或?qū)嵨锬Ｐ停瑢蚣芙Y(jié)構(gòu)建筑工程的施工過程進行模擬或仿真，以預(yù)測和評估各種可能發(fā)生的情況和結(jié)果，為優(yōu)化施工方案提供依據(jù)。例如，在框架結(jié)構(gòu)建筑的混凝土澆筑中，可以采用有限元分析軟件或水泥砂漿模型，對混凝土溫度、應(yīng)力、裂縫等進行模擬或仿真，以確定最佳的澆筑方案和措施[5]。

3.2 優(yōu)化施工進度

施工進度是指框架結(jié)構(gòu)建筑工程的施工計劃和實際完成情況的對比和分析。優(yōu)化施工進度是指在保證工程質(zhì)量和安全的前提下，合理安排施工時間和資源，縮短施工周期，提高施工效率，滿足業(yè)主的要求和期望。優(yōu)化施工進度的方法有。

關(guān)鍵路徑法。關(guān)鍵路徑法是指根據(jù)框架結(jié)構(gòu)建筑工程的施工任務(wù)和邏輯關(guān)系，繪制出網(wǎng)絡(luò)圖，確定各個活動的最早開始時間、最晚開始時間、最早完成時間、最晚完成時間、時差和關(guān)鍵路徑，對關(guān)鍵路徑上的活動進行重點控制和優(yōu)化，以縮短整個工程的施工周期。例如，在框架結(jié)構(gòu)建筑的上部結(jié)構(gòu)施工中，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)圖，對關(guān)鍵路徑上的活動如模板支撐、鋼筋綁扎、混凝土澆筑等進行優(yōu)化，如提高模板支撐的標(biāo)準(zhǔn)化程度，采用機械化或半機械化的鋼筋綁扎方法，使用高性能混凝土等[6]。

并行作業(yè)法。并行作業(yè)法是指根據(jù)框架結(jié)構(gòu)建筑工程的施工條件和要求，將原來按順序進行的活動改為同時或部分同時進行的活動，以減少等待時間和空閑時間，提高施工效率。例如，在框架結(jié)構(gòu)建筑的基礎(chǔ)施工中，可以采用并行作業(yè)法，將原來按順序進行的基坑開挖、支護、土方運輸、樁基施工等活動改為同時或部分同時進行的活動。

動態(tài)調(diào)整法。動態(tài)調(diào)整法是指根據(jù)框架結(jié)構(gòu)建筑工程的實際施工情況，及時收集和分析各種信息，對原有的施工進度計劃進行調(diào)整和修正，以適應(yīng)現(xiàn)場變化，消除影響因素，保證施工進度的合理性和可行性。例如，在框架結(jié)構(gòu)建筑的混凝土澆筑中，可以根據(jù)天氣、溫度、濕度、混凝土供應(yīng)等因素，對澆筑時間、方法、速度等進行動態(tài)調(diào)整[7]。

3.3 優(yōu)化施工質(zhì)量控制

框架結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制是指在框架結(jié)構(gòu)施工過程中，采取相應(yīng)的技術(shù)措施和管理措施，保證框架結(jié)構(gòu)符合設(shè)計要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，避免或減少施工缺陷和事故的發(fā)生。目前，我國框架結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制的優(yōu)化主要包括以下幾個方面。

設(shè)計階段的質(zhì)量控制。設(shè)計階段是框架結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制的前提和基礎(chǔ)，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)建筑物的功能、地理環(huán)境、材料性能等因素，合理選擇框架結(jié)構(gòu)形式、尺寸、連接方式等，編制詳細的施工圖紙和技術(shù)說明書，并進行必要的計算和校核，確保設(shè)計方案科學(xué)、合理、可行。

材料采購與檢驗的質(zhì)量控制。材料是框架結(jié)構(gòu)施工的重要組成部分，材料的質(zhì)量直接影響到框架結(jié)構(gòu)的強度、穩(wěn)定性和耐久性。因此，施工單位應(yīng)按照設(shè)計要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，從正規(guī)渠道采購合格的材料，并進行入場檢驗，對不合格的材料進行退換或處理，防止劣質(zhì)材料進入施工現(xiàn)場。

施工過程中的質(zhì)量控制。施工過程中是框架結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制的重點和難點，施工人員應(yīng)按照設(shè)計圖紙和技術(shù)規(guī)范，嚴(yán)格執(zhí)行各項操作規(guī)程和檢驗標(biāo)準(zhǔn)，對框架結(jié)構(gòu)的澆筑、支模、拆模、連接、安裝等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行監(jiān)督和檢測，及時發(fā)現(xiàn)并糾正施工缺陷和錯誤，保證框架結(jié)構(gòu)的尺寸、形狀、位置等符合要求。

竣工驗收與維護的質(zhì)量控制?？⒐を炇帐强蚣芙Y(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制的最后一道關(guān)卡，驗收人員應(yīng)根據(jù)設(shè)計圖紙和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對框架結(jié)構(gòu)進行全面、細致、客觀地檢查和評價，對不合格或存在隱患的部位進行整改或處理，確?？蚣芙Y(jié)構(gòu)達到交付使用的條件。維護是框架結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制的延續(xù)和保障，維護人員應(yīng)定期對框架結(jié)構(gòu)進行巡查和清潔，及時發(fā)現(xiàn)并修復(fù)框架結(jié)構(gòu)的損壞和裂縫，延長框架結(jié)構(gòu)的使用壽命[8]。

3.4 加強施工設(shè)備和材料安全管理

施工設(shè)備是框架結(jié)構(gòu)建筑工程的重要組成部分，它直接影響著工程的進度、質(zhì)量和安全。因此，優(yōu)化施工設(shè)備的選型和配置是加強施工設(shè)備安全管理的關(guān)鍵。具體來說，需要根據(jù)工程的規(guī)模、特點、難度和環(huán)境等因素，選擇適合的施工設(shè)備，如塔吊、升降機、混凝土泵車等，并合理地分配和布置在施工現(xiàn)場，避免設(shè)備之間的干擾和碰撞。同時，還需要考慮施工設(shè)備的性能、質(zhì)量、維護和檢修等方面，確保設(shè)備的正常運行和使用壽命。

舉例說明：某框架結(jié)構(gòu)建筑工程項目位于市中心，周圍有高層建筑和交通干道，施工空間受限。為了優(yōu)化施工設(shè)備的選型和配置，項目部選擇了一臺高性能、低噪音、小占地面積的塔吊，并將其安裝在建筑物的中心位置，以覆蓋整個施工范圍，同時避免對周邊環(huán)境的影響。此外，項目部還定期對塔吊進行檢查和維護，保證其安全運行。

材料是框架結(jié)構(gòu)建筑工程的基礎(chǔ)，它決定著工程的質(zhì)量和耐久性。因此，優(yōu)化材料的采購和儲存是加強材料安全管理的重要措施。具體來說，需要根據(jù)工程的設(shè)計要求、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和合同約定，選擇合格的材料供應(yīng)商，并對材料進行質(zhì)量檢驗和驗收，確保材料符合規(guī)范要求[9]。同時，還需要根據(jù)材料的種類、特性、數(shù)量和使用時間等因素，合理地安排材料的儲存位置和方式，并采取防火、防水、防潮、防盜等措施，保證材料的完好無損。

舉例說明：某框架結(jié)構(gòu)建筑工程項目使用了大量的鋼筋、混凝土等材料。為了優(yōu)化材料的采購和儲存，項目部從正規(guī)渠道購買了符合國家標(biāo)準(zhǔn)的鋼筋，并對其進行了抗拉強度、屈服強度等指標(biāo)的檢測，確認(rèn)其質(zhì)量合格。同時，項目部將鋼筋儲存在干燥通風(fēng)的倉庫內(nèi)，并用防銹油涂抹表面，防止其生銹。對于混凝土，項目部采用現(xiàn)場拌制的方式，并根據(jù)施工進度，合理地安排混凝土的用量和配比，避免混凝土的浪費和劣化。

除了優(yōu)化施工設(shè)備和材料的選型、配置、采購和儲存外，還需要優(yōu)化施工設(shè)備和材料的使用和管理，以保證框架結(jié)構(gòu)建筑工程的安全施工[10]。具體來說，需要制定和執(zhí)行嚴(yán)格的施工設(shè)備和材料的使用規(guī)范和操作規(guī)程，并對施工人員進行培訓(xùn)和考核，增強其安全意識和技能。同時，還需要建立和完善施工設(shè)備和材料的監(jiān)督檢查和維護保養(yǎng)制度，并定期進行安全評估和隱患排查，及時發(fā)現(xiàn)和消除安全隱患。

3.5 加強施工組織設(shè)計和安全教育培訓(xùn)

施工組織設(shè)計是指根據(jù)工程特點和現(xiàn)場條件，制定出合理的施工方案、進度計劃、資源配置、質(zhì)量控制、安全保障等內(nèi)容的文件，是指導(dǎo)和規(guī)范施工過程的重要依據(jù)。優(yōu)化施工組織設(shè)計，應(yīng)充分考慮框架結(jié)構(gòu)建筑工程的特點和風(fēng)險，明確各個環(huán)節(jié)的技術(shù)要求和安全措施，合理安排人力、物力、機械等資源，避免因資源不足或浪費而影響施工安全。同時，應(yīng)根據(jù)施工組織設(shè)計，制定出詳細的安全操作規(guī)程和應(yīng)急預(yù)案，對可能發(fā)生的各種事故進行預(yù)測和預(yù)防，并及時向相關(guān)人員進行溝通和傳達[11]。

安全教育培訓(xùn)是指對參與框架結(jié)構(gòu)建筑工程施工的各級管理人員和一線操作人員進行系統(tǒng)的安全知識和技能的教育和培訓(xùn)，增強他們的安全意識和能力，規(guī)范他們的操作行為。優(yōu)化安全教育培訓(xùn)，應(yīng)根據(jù)不同對象的特點和需求，制定出針對性的培訓(xùn)內(nèi)容和方法，定期開展培訓(xùn)活動，并進行考核和評價。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)涵蓋框架結(jié)構(gòu)建筑工程的基本知識、常見風(fēng)險、安全操作規(guī)程、應(yīng)急預(yù)案等方面，培訓(xùn)方法應(yīng)采用多種形式，如講座、視頻、演示、模擬等，增加培訓(xùn)效果[12]。

例如，在某框架結(jié)構(gòu)建筑工程項目中，為了優(yōu)化施工組織設(shè)計和安全教育培訓(xùn)，項目部在開工前進行了詳細的勘察和論證，制定了科學(xué)合理的施工方案，并將其分解為具體的任務(wù)書和操作規(guī)程，分發(fā)給各個班組，并進行了反復(fù)的說明和交底。同時，項目部還組織了專業(yè)的安全教育培訓(xùn)機構(gòu)，對所有參與施工的人員進行了分級分層地培訓(xùn)，包括理論知識和實際操作的教學(xué)，以及現(xiàn)場的模擬演練和考核，確保每個人都掌握了必要的安全知識和技能，并簽訂了安全承諾書。通過這些措施，該項目在施工過程中沒有發(fā)生任何安全事故，施工質(zhì)量和效率也得到了提高[13]。

3.6 加強施工現(xiàn)場的安全監(jiān)督和檢查

施工現(xiàn)場的安全監(jiān)督和檢查是指對框架結(jié)構(gòu)建筑工程施工過程中的各個環(huán)節(jié)和部位進行定期或不定期的觀察、檢測、評估和糾正，發(fā)現(xiàn)并消除安全隱患，防止安全事故的發(fā)生。優(yōu)化施工現(xiàn)場的安全監(jiān)督和檢查，應(yīng)建立健全的安全監(jiān)督和檢查制度，明確監(jiān)督和檢查的職責(zé)、內(nèi)容、方法、頻次、標(biāo)準(zhǔn)等要素，形成一個完整的閉環(huán)管理體系。同時，應(yīng)運用現(xiàn)代化的技術(shù)手段，如視頻監(jiān)控、無人機巡檢、智能傳感器等，提高監(jiān)督和檢查的效率和準(zhǔn)確性，并及時記錄和反饋監(jiān)督和檢查的結(jié)果，對發(fā)現(xiàn)的問題進行分析和處理，對責(zé)任人進行獎懲[14]。

例如，在某框架結(jié)構(gòu)建筑工程項目中，為了優(yōu)化施工現(xiàn)場的安全監(jiān)督和檢查，項目部在施工現(xiàn)場設(shè)置了多個視頻監(jiān)控攝像頭，并與總部的安全管理中心聯(lián)網(wǎng)，實時傳輸施工現(xiàn)場的圖像信息，并由專人進行24h的監(jiān)控。同時，項目部還定期使用無人機對施工現(xiàn)場進行巡檢，特別是對高空作業(yè)、深基坑等難以觀察到的部位進行重點檢查，并將巡檢結(jié)果上傳到云端平臺，供相關(guān)人員進行分析和評價[15]。此外，項目部還在框架結(jié)構(gòu)建筑工程的關(guān)鍵部位安裝了智能傳感器，如溫度傳感器、應(yīng)力傳感器、位移傳感器等，實時監(jiān)測框架結(jié)構(gòu)建筑工程的狀態(tài)，并通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，并報警。通過這些技術(shù)手段，該項目在施工過程中有效地預(yù)防了各種安全隱患，并及時處理了發(fā)生的問題。

4 結(jié)語

綜上所述，優(yōu)化框架結(jié)構(gòu)建筑工程施工技術(shù)是一項具有重要意義的工作，不僅關(guān)系到框架結(jié)構(gòu)建筑的質(zhì)量、安全、效率和美觀，還關(guān)系到框架結(jié)構(gòu)建筑的經(jīng)濟價值和社會價值。因此，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該不斷地探索、學(xué)習(xí)、創(chuàng)新和完善框架結(jié)構(gòu)建筑工程施工技術(shù)，以適應(yīng)不斷變化的市場需求和社會發(fā)展，為建設(shè)更加美好的人居環(huán)境做出貢獻。