大型电子洁净厂房格构梁施工技术

罗斯，牛红霞，张睿，陈玉根，徐愿生，韦鹏，张凌城，何俊霆

（1.中冶城市投资控股有限公司，广州 510000；2.上海宝冶集团有限公司，上海 200941）

1 引言

近年来，我国电子产业迅猛发展，技术日益升级，面板、芯片工艺线更新换代不断加快，大批高科技电子厂房项目落地建设。无论是面板还是芯片生产，都离不开洁净室。大型电子洁净厂房由于主要采用层流工艺洁净室体系，洁净等级要求较高的建筑单体一般采用格构梁或华夫板的结构形式[1-3]。电子厂房格构梁也称井字梁，平面区域大、布置密集、体量大，模板支撑体系一般为高支模体系，混凝土施工难度高，安全防护要求高。特别是混凝土表面平整度要求非常高，模板支撑系统须有足够的刚度和稳定性以保证施工中不变形，不破坏，不倒塌，不能影响模板安装的精度。格构梁施工质量的好坏直接影响到洁净厂房使用功能的发挥，如何合理有效地安排施工工序，减少甚至杜绝格构梁成型质量问题，控制混凝土面层、倒角一次成型的平整度是施工控制重难点。本文拟结合某大型电子洁净厂房项目，阐述格构梁施工技术原理和控制关键点。

2 工程概况

某电子洁净厂房项目主厂房生产核心区尺寸为346.2 m×256.8 m×43.5 m，地上4 层，各层层高分别为6.0 m、15.2 m、6.5 m、12.2 m。核心区的2 层、4 层采用无板格构梁结构，格构梁类型主要有两种，分别为B/3×L/3、B/5×L/5（B 为主梁宽，L 为主梁长），格构梁尺寸主要为600 mm×900 mm、500 mm×900 mm，梁间距最大为2.46 m，最小为0.96 m，如图1～图3所示。

图1 主厂房分层构造

图2 格构梁结构剖面位置

图3 主厂房格构梁类型

3 施工组织

本项目单层面积大，工程体量大，施工工期紧，为加快施工进度，将主厂房核心区化整为零，分区组织，分级管理，有序流水。随主厂房筏板基础施工，每完成一个施工段，2 层格构梁结构及时跟进施工，4 层格构梁结构紧随3 层施工进程及时跟进。结合工程量大小、加强带设置、工期节点要求等情况，将2 层、4 层均划分为70 个施工段，分4 个施工区（A～D 区），每个区分成8 个批次沿纵横向进行施工组织，为便于核心区厂房内所安装塔吊的拆除以及各楼层及钢结构材料的运输，在每个施工区预留一条材料运输通道，待屋顶钢结构施工后进行封闭。施工分区和格构梁施工顺序如图4所示。

图4 施工分区和格构梁施工顺序

4 施工工艺

4.1 施工流程

格构梁施工流程如图5 所示。

图5 格构梁施工流程

4.2 支撑架体搭设

本工程结构轮廓较为规整，体量大，工期非常紧张，主厂房格构梁结构层考虑选择安拆迅捷、质量可靠、安全适用的速捷承插型盘扣脚手架[4-5]，规格为φ48 mm×3.6 mm，主龙骨采用10#型钢梁，次龙骨采用40 mm×90 mm 木枋。盘扣式脚手架搭设效果如图6 所示。

图6 盘扣式脚手架搭设效果

4.3 模板加工安装

4.3.1 模板材料选择

格子梁所在楼层底部满铺建筑黑模版，如图7 所示，梁四周采用15 mm 厚定型覆塑模板，模板由现场加工场或工厂预制，木枋和覆塑模板组拼而成，模板表面光滑，浇筑成型后可完全达到清水混凝土效果。

图7 楼层底面满铺模板

4.3.2 模板施工流程

模板施工工艺流程为：定型模板定制加工→现场拼装成模盒→钢筋绑扎→模盒安装→加固/ 嵌缝。

1）模板定制加工

为方便拆卸，增加周转，本项目格构梁模盒设计为4 片角模板+4 片直模板形式，定制部件，如图8 所示。

图8 模板定制部件

2）模板现场拼装

定制模板进入现场后根据设计尺寸拼装成对应的模盒，如图9 所示。在格构梁底模板启口上贴封底海绵条，防止梁底模板与模盒之间拼缝部位漏浆。模盒就位时，让模盒刚好落在梁底启口上。

图9 拼装成型模盒

3)钢筋绑扎

按照施工图纸要求绑扎格构梁钢筋，钢筋绑扎完成后，拉通线对钢筋进行调直，保证格构梁钢筋顺直，为下步模盒安装准确定位创造条件，如图10 所示。

图10 格构梁钢筋绑扎

4）模盒加固

格构梁钢筋绑扎完成后安装模盒，沿格构梁长度方向用加固件对模盒进行加固，或在模盒内加设对撑，如图11 所示。

图11 模盒加固

5）格构梁、柱阳角加固

格构梁、柱阳角需采用20 mm×20 mm 的PVC 三角条固定在模板上，保证设计要求的倒角一次成型。

4.4 混凝土浇筑

混凝土浇筑可采用布料机，混凝土泵管下方须铺模板，使混凝土泵管施工时不至于破坏模盒。浇筑混凝土时，混凝土泵管不能正对模壳，要在冲击处加装挡板；混凝土振捣时，振动棒不能碰到模盒板，防止对模板造成损伤，如图12 所示。混凝土浇筑完后加强早期养护，防止表面产生早期裂缝。

图12 格构梁浇筑

4.5 模板拆除

混凝土浇完后，强度达到设计强度的75%，即可拆除支撑和操作平台。浇筑混凝土时，制作一组同条件养护试块，达到预期龄期时进行试压，作为拆除支撑的依据。拆模流程：降低可调支撑顶托→主次龙骨下降→拆除模板→拆除次龙骨→拆除主龙骨→拆除横立杆和可调顶托→清理归类→转运。

5 关键点控制

5.1 格构梁平整度控制

格构梁的平整度关系到电子厂房的正常功能使用，是施工控制的关键项目。为此，采取了一整套措施加以控制，如图13 所示。

图13 格构梁平整度控制措施

5.2 支撑架体拆除及周转

电子厂房项目结构工期一般不超过6 个月，脚手架投入量大，架体的快速拆除和周转有利于加快施工进度、降低成本，是施工控制重点[6]。本工程格构梁结构模板体系主要采用满堂盘扣式脚手架，脚手架体投入分为两部分：一为直接投入；二为周转使用，即场内某批次混凝土达到养护条件后拆除，再周转至作业点。直接投入脚手架由租赁方运输至现场后由塔吊吊运至作业点，较为简单，本文主要介绍场内脚手架拆除后如何运输至下一作业点。

5.2.1 脚手架投入来源分析

本工程脚手架主要包含3 层，根据进度安排及总体部署，格构梁结构层脚手架来源分析见表1。

表1 格构梁结构层脚手架来源

由表1 分析可知，施工过程中周转部分脚手架的平面及立面运输主要包含3 部分：（1）2 层脚手架第1～3 批次拆除后作为2 层脚手架第6～8 批次周转使用；（2）2 层脚手架第4～8 批次拆除后作为4 层第1～5 批次使用；（3）3 层脚手架第1～2 批次后作为4 层第6～8 批次使用。

5.2.2 脚手架运输方案

1）运输思路

在格构梁结构满堂脚手架搭设时即预留运输通道，通道宽度为两个立杆间距，宽度约为2.4 m（盘扣式脚手架杆件长度约为2 m），用小型电动车将脚手架经4 条预留通道运输至主厂房外侧卸料平台或通道内，再由塔吊吊运至作业点，如图14 所示。

图14 满堂脚手架内通道留设

2）通道留设

根据前述分析，主要为2 层（格构梁结构）内第1～3 批次周转为第6～8 批次，和2 层4～8 批次、3 层1～2 批次错层周转为4 层（格构梁结构）使用，通道留设安排如图15 所示。

图15 总体运输通道布置

6 结语

格构梁的成型质量直接关系到大型电子洁净厂房投产后的正常功能使用，是整个厂房施工全过程控制中的关键，必须从施工总体组织、支撑架体搭设、定型模板制作安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑、模板拆除等方面严格加以把控。其次，需要采取一系列措施，对格构梁的平整度进行控制。同时，考虑到格构梁结构层支撑架体体量大、支设面积广，通过在架体内留设运输通道的方式，分批次进行楼层内、楼层间快速周转，可满足大型厂房建设对工程进度、质量等方面的要求。