郭晋锋
(山西二建集团有限公司,山西 太原 030000)
框架结构是多层房屋建筑中一种常用的主体结构,技术已经较为成熟,施工便捷性较高,但对施工技术的要求较高,需要施工人员严格把控各环节的施工要点,才能最大限度提高多层房屋建筑的施工质量。
多层房屋建筑工程中的框架结构主要是由梁和柱子共同组成,利用框架结构承受房屋建筑各部分构件产生的水平荷载和垂直荷载。目前应用在建筑结构中的框架结构主要有钢框架结构、钢筋混凝土框架结构、钢与混凝土结合的三种类型,三种框架结构在实际应用时施工材料和施工技术具有一定的差异性,但总体来说都是以梁和柱子的施工布置作为施工重点。通常情况下,应用在实际工程中的梁都是沿水平方向布置,个别建筑工程对结构的要求较为特殊,也可根据实际情况对其进行调整,如部分多层建筑要求需要具有良好的排水能力,则此时可将梁适当倾斜,确保多层建筑在实际使用过程中能顺利排出积水。柱子的设置方式都为垂直地面,与梁保持刚性连接,采用该种连接方式能在保障框架结构施工质量的基础上最大限度减少施工材料的应用,节省建筑空间,降低工程施工成本,并且具有良好的视觉观感。
大量工程实践表明,框架结构在实际应用中具有施工便捷性高、灵活度强、延展性好的结构特点。例如框架结构对施工方式的要求较小,施工单位可根据自身实际条件和工程特点灵活地选择施工方式,同时框架结构施工效率较高。但值得注意的是,框架结构的承载能力和结构刚性都要小于传统建筑工程中应用的一般结构,为最大化提高框架结构的承载能力,提高多层建筑工程的稳定性,需要在施工过程中严格控制各项施工技术的应用质量,才能最大化提高多层房屋建筑工程的综合效益。
在多层房屋建筑工程施工前,需要预先计算出框架结构横纵向上会产生的荷载作用力,并通过准确的计算结果,为工程后续施工工序的开展提供必要的数据支持。
横向荷载作用内力和纵向荷载作用力需要分别计算,目前建筑工程中通常采用分层法、弯矩二次分配法计算纵向荷载作用力[1]。以分层法为例,该种方法的详细计算方式为:首先将框架结构看作完美的计算单元,不考虑框架结构中可能会发生的侧移、变形或其他情况,改变上下柱远端弹性支撑,作为固定端,将除底层柱以外的其他层柱线刚度乘以0.9的折减系数,柱弯矩的传递系数为1/3,得出最终的纵向荷载作用力结果。
横向荷载作用力内里的计算方法通常采用D值法、反弯点法等[2]。
梁柱结构的施工是框架结构施工中的重点环节,需要在施工过程中关注以下几点:
(1)通常情况下,多层房屋建筑若采用框架结构作为主体,则普遍会选用预制墙体作为填充墙,能有效提高工程的施工效率,该种填充的预制墙体可采用现浇混凝土的方式进行施工。需要注意的是,若框架结构的类型为混凝土框架结构,需要在墙体施工开始前做好底部填充作业,将相同配合比的水泥砂浆铺设在底部,铺设厚度控制在2~3cm内,完成混凝土浇筑后进行充分振捣,保证混凝土的浇筑质量,而且应最大化保障该项施工工序的质量,避免复工或返工情况的出现,对后续混凝土的连续浇筑产生影响。
(2)进行框架结构中梁板的浇筑施工时,需要根据梁截面的垂直高度科学的确定分层浇筑厚度[3]。
(3)为使框架结构能在多层建筑中均衡地承受来自水平和垂直两个方向的荷载,需要通过对直或拉通的架梁方式调整框架结构的稳定性,确保梁和柱子的轴线始终处于相同垂直平面内,能充分满足多层建筑的施工要求[4]。
(4)为最大化提高框架结构的整体质量,需严格控制梁和柱交接位置的混凝土施工质量,确保二者交接位置能均匀受力,并且保证相同层数中所有梁和柱的交接位置都处于同一水平高度。
变形缝是建筑工程施工中一种常见的施工技术,变形缝类型包括伸缩缝、沉降缝和防震缝,是为了提高建筑结构的稳定性,避免建筑结构在温度变化、地面不均匀沉降、地震因素、施工材料等多种因素的影响下出现裂缝的控制措施,施工人员根据工程建设经验和对框架结构特点全面了解的基础上,预先在可能出现裂缝的部位科学设置结构性缝隙,为结构收缩或变形预留空间,使框架结构的各部分能分别形成相对独立的建筑单元,使框架结构不会在裂缝的影响下危害整个房屋建筑工程的安全性。在实际施工中,需要施工人员综合考虑框架结构的实际特点和工程的建设要求,科学确定不同种类施工缝的位置、宽度和深度,如设置沉降缝时需要充分考虑施工环境的水文地质情况,结合施工现场的勘察报告合理预测可能发生的沉降问题,并科学设置沉降缝。为保障建筑工程的施工质量,同时最大化提高建筑工程的美观性,需要对梁柱交接位置的施工缝进行严格的测量和审查,保证建筑结构不会出现开裂、渗漏等问题。
通常情况下,节点施工中会包含较多细节施工技术,对人员的专业水平较高。施工前,要全面了解结构设计方案和施工图纸,对节点施工的技术要求、施工方式、详细位置、节点受力分析情况等要十分了解,根据工程建设要求科学地制定施工方案,确保节点施工有序开展[5]。具体施工过程中应使梁主筋从主筋内侧通过,才能使主筋的力学性能得到有效提升,在墙梁节点施工中,应控制梁与暗梁的连接质量,并且在进行框架剪力墙的施工时,根据实际情况调整主梁箍筋截面积,使框架结构整体的稳定性更强。
当发生地震灾害时,建筑结构会不可避免地受到地层晃动的影响,为减少建筑结构在地震灾害中产生强大的地震剪力降低多层建筑的安全性和稳定性,应尽量避免使用钢筋混凝土和电梯井等结构设计。可利用由夹砌材料制作的填充墙做隔墙,以降低地震过程中楼梯和电梯对地震剪力的吸收。若工程中的电梯、楼梯结构采用钢筋混凝土材料,应根据情况调整单排钢筋的使用量,尽量减少井筒墙厚度,同时另外进行开缝、开洞施工,最大限度保证多层建筑结构的安全性。
施工人员是工程建造过程中的一线执行人员,施工人员专业素养的高低会直接影响工程的施工质量[6]。在多层房屋建筑工程中应用框架结构,虽然能在一定程度上减少施工材料的消耗,提高施工效率,但整体施工工序仍较为复杂,如需要焊接钢筋、混凝土配筋、框架施工等,若施工人员施工技术水平不足,会影响工程进度和施工质量。由此可见,施工人员专业素养对施工单位很重要,在多层建筑工程施工过程中有针对性地提高施工人员的专业素养和技术水平,提高施工人员绑扎钢筋和配料的水平。施工人员要加强自身学习能力,不断提高自身综合素质能力,才能更好地胜任长期工作,不断获得自身的发展,并且提高框架结构的施工质量。
除梁和柱子的施工外,钢筋工程也是框架结构中的重要构成部分,钢筋研发的质量问题也是造成多层建筑结构损坏的主要原因之一[7]。因此,提高钢筋工程的施工质量对提高多层房屋建筑框架结构施工质量的重要措施。提高钢筋工程的施工质量具体可从以下几方面入手:
(1)控制施工材料的采购质量。钢筋材料是钢筋工程中的主要施工材料,采购部门在采购过程中应进行充分的市场调研,了解钢筋材料的最新市场行情,多家对比择优录取,对初步选定的钢筋材料进行抗拉性试验,确保最终采购的钢筋材料能充分满足多层建筑工程的建设要求。
(2)控制钢筋材料的运输和贮存质量,在对钢筋材料进行运输时,若路况较差,应对材料进行必要的防护处理,材料入场后应开辟专门场地进行材料贮存。
(3)钢筋焊接之前需要进行焊接试验,严禁质量不合格的材料应用到建筑工程中。
综上所述,框架结构本身具有多种优势,将其应用在多层房屋建筑的施工中,可有效节约施工材料和成本,提高施工的效率,使施工单位获得更好的经济效益。但与传统建筑结构相比,框架结构在承重等方面还存在一定不足,需要施工人员严格把控各项流程的施工要点,采取有效的质量管理措施,才能切实提高多层房屋建筑的建设质量。