工业厂房框架结构施工质量问题的预防和控制

文／黄超超 奕科建设集团有限公司 浙江嘉兴 314520

引言：

由于其出色的防火性能、耐久性、完整性和可重复使用性，钢筋混凝土框架结构在工业厂房的建设中得到了广泛的应用，并且具有灵活的平面布局和大空间的优势。工业对于社会的进步起着至关重要的作用，它不仅促进了经济的增长，而且还改变着世界。随着工业规模的不断扩大，生产类型也变得越来越复杂，为了满足生产过程的需求，建设工业厂房就显得尤为重要，它可以为企业提供一个良好的发展平台。工业厂房的设计重点在于内部空间的布局，以满足生产环境和功能需求，通常采用框架结构。通常情况下，工业厂房的内部空间容量很大，因此，我们应该根据不同的生产需求，合理安排结构，确保每个步骤的顺利完成。为了满足工业厂房的采光、取暖等特殊要求，必须加强管理和技术支持，以确保每一个细节都能得到妥善解决[1]。若框架结构的施工质量未达到要求，将严重损害工业厂房的总体安全性和可靠性，甚至可能导致其报废。为了确保工业厂房的框架结构质量，严格把握混凝土框架结构的施工过程是十分必要的。

1.工业厂房钢筋混凝土框架结构的组成

框架结构就是对需要建设的项目进行一个初步的建设。如图1，框架结构是整座建筑的主体。框架结构的主体包括以下部分:（1）基础部分。基础部分作为整座建筑的基础，是重中之重。它需要承载上部的压力，它的作用十分重要。（2）竖向承重部分。在建筑的整体上竖向承重大多数是柱子，主要是承载竖向的力。它能够起到支撑的作用托起整座建筑。（3）横向部分。框架梁是大多数建筑物的重要组成部分，它们承受着屋顶或上一层的压力，并将这些压力传递到柱子上，从而起到支撑结构的作用[2]。（4）屋顶部位。它的功能主要在于维持内部的稳定性，并能够抵御外界的恶劣天气。（5）吊车梁和制动梁是用来支撑车辆的重要结构。工业厂房的结构是非常重要的，它们不仅能够承受水平和竖向荷载，还能有效地传递荷载。（6）填充墙。这部分属于在框架建成之后填充进去的，主要起到对建筑内部的保护作用。图1 为工业厂房钢筋混凝土框架结构图。

图1 工业厂房钢筋混凝土框架结构图

2.框架结构概述

2.1 框架结构的概念

框架结构是一种复杂的结构，由支撑梁、支撑柱和支撑杆组成，它能够承受各种垂直和水平荷载，如图1 所示。在建造框架结构时，施工人员应该运用适当的技术手段，以最大限度地发挥框架结构的功能。通过使用框架结构，我们可以大大降低施工人员的负担，并且可以显著提升建筑物的质量，从而确保整个项目的顺利完成。

2.2 框架结构的特征

2.2.1 抗震特征

框架结构具有独特的特点，可以根据建筑物的特定结构和要求，为其设计出具有良好抗震性能的主体结构；通过对建筑物的深入分析和精心设计，施工方可以有效地控制框架比例，从而确保建筑物达到最高抗震等级。

2.2.2 刚度特征

当框架的基底弯矩超出20%，为了确保建筑物的质量和安全，施工单位需要根据设计要求，精心设计和调整框架的施工细节，并且清楚地界定出相应的建筑刚度等级。为了确定刚度等级，建筑师们可以参考如下信息：随着基础弯曲的比重逐渐增大，框架结构的刚度等级会相应地降低。

2.2.3 受力特征

悬臂梁在受到不同压力作用时，通常会发生变形，尤其是当它与地面垂直且悬空时[3]。因此，施工方必须合理设计框架结构，以避免悬臂梁发生变形。

3.在工业厂房框架结构工程施工中的一些常见问题及原因

3.1 模板施工的质量问题

模板工程是一种重要的工业厂房建设技术，它利用支撑结构来构建整个结构，并使用混凝土进行现浇。这种技术对于保证工业厂房的质量至关重要。模板工程的施工过程十分复杂，需要使用脚手架等设备来确保架构的有效性，但是在安装过程中也会存在各种安全隐患，因此，有关人员必须从细节上加强质量管理，以确保框架的稳定性，并且尽量减少外界环境对质量的影响。

3.2 混凝土的施工问题

混凝土在建筑物的框架结构中扮演着至关重要的角色，但也会面临一些挑战，其中最常见的就是第一个问题：裂缝。由于混凝土内部的水分和外部环境的温度变化不可避免，导致了它们的强度和稳定性受到严重影响，从而引起了裂缝的出现[4]。如果使用的材料和水灰比例与预期不符，就有可能出现严重的裂缝问题，这是第二个问题。如果不及时处理模板上的一些细小的污物，或者在浇筑混凝土时未能恰当地添加足够的水分，就会出现混凝土缺乏水分、出现气泡以及其他类似的麻面现象。第三，蜂窝问题。如果混凝土中的砂、石、水和水泥的配合比不合适，或者石子用量过大，或者搅拌时间不够长，都会导致混凝土搅拌不均，出现蜂窝状缺陷，从而影响工程质量。第四，解决裂缝和残渣的问题。如果在施工过程中没有彻底清理施工缝和变形缝的杂物，或者混凝土没有得到充分搅拌，都可能导致出现裂缝和残留的碎屑。

3.3 施工人员的整体素质不高

为了实现最大的经济效益，施工公司往往会尽可能地降低生产成本，这些降低的措施之一便是减少人力投入。为了满足市场需求，施工单位不得不降低招聘标准，但这也导致了工业厂房框架结构施工人员的技能水平受到了一定程度的限制。除了施工单位把框架结构的任务转包给其他施工团队，还有一种可能性是，由于许多技术水平不高的人员被招募加入到工业厂房的框架结构施工行列，从而导致了施工的质量和效率受到严重的影响。面对复杂的技术挑战，如果施工团队中有能力薄弱的人，他们很可能无法及时有效地处理，甚至会犯下错误的决定，从而导致更多的经济损失[5]。近年来，随着新型技术的普及，工业厂房框架结构的建设已经取得了长足的进步，但也给施工人员带来了更加严格的标准。尽管目前工业厂房框架结构施工取得了一定的进展，但由于许多施工人员缺乏专业背景和实践经验，缺乏职业素养和专业技能，对先进的框架结构施工技术缺乏足够的了解，使得新技术无法有效地应用于厂房框架结构施工中，从而影响了施工质量和效率。

3.4 材料和设备质量不达标

为确保工业厂房框架结构的施工质量，施工单位必须严格控制材料的选择，特别是要确保混凝土的品质，因为这会直接影响到整个建筑物的安全性和可靠性。然而，由于一些施工单位试图节省材料，提高经济效益规定，他们往往会采购一些质量较差的施工材料，这样一来，就导致施工质量下降，同时也给建筑物的安全带来了潜在的风险[6]。由于材料采购人员缺乏必要的专业知识和技能，他们很难精确地掌控工业厂房框架结构施工所需的材料，而且他们也未能严格按照规定的标准进行采购，从而使得最终的产品无法达到预期的效果。建造工业厂房的框架需要精心设计和安装，这需要使用高级的施工设备[7]。然而，由于施工单位未能充分认识到厂房框架结构的重要性，从而使得设备的保养和维护工作未能达到预期的效果，从而造成了损坏的设备无法及时进行维修。鉴于当前的情况，施工设备无法满足厂房框架结构施工的要求，这将严重阻碍施工的进度和质量。

4.控制工业厂房框架结构施工质量问题的有效措施

4.1 注重钢构件间的施工质量

在建造工业厂房时，应特别注意钢构件之间的连接问题。在钢筋接头的焊接过程中，必须严格遵守相关的标准，以确保焊缝的完整性和质量，绝对禁止出现任何可能产生裂痕的情况。在钢筋的选择上，严格的质量控制是至关重要的。在工业厂房框架结构施工中，使用的钢筋必须符合国家规范的要求。若钢筋材料的价格低廉，而且符合相关标准，那么设计师和施工人员都应该对其质量加以重视，绝对禁止使用这种材料。在安装柱子和梁的钢筋框架时，必须确保它们的牢固性和稳定性，绝对不能出现松动的情况。

4.2 结构变形设计

在实际应用中，钢筋混凝土框架结构容易出现轴向变形，这是工业厂房设计中一个重要的挑战。通常来说，当框架边柱的轴压应力低于中柱的轴压应力时，轴向变形会更小。当前，高层工业厂房结构中出现的这种情况十分普遍，因此，有必要引起设计人员的足够重视，以便及时采取措施，将潜在的负面影响降至最低。因此，设计师在设计工厂的框架结构时，应该特别关注轴向变形差的控制，以确保工厂的结构设计能够达到最佳的效果。除此之外，我们还应该重视对侧移的有效控制，以确保工程结构的稳定性能得到进一步提高[8]。

4.3 提高工作人员的专业素养和工作能力

为了充分利用先进的施工技术，提升工业厂房框架结构施工的质量和效率，施工单位应当招募更多具备专业素养和高超技能的施工人员，以确保施工质量和效率的最大化。为了提高效率，施工公司应该重视对员工的培训和考核，并不断改进。经过严格的审查和评估，方可进入工地开展厂房框架结构的建设[9]。首先，施工单位应当加大招聘力度，积极推动校企合作，吸纳更多的高素质专业人才，制定完善的激励机制、考核机制以及监督机制，以提升施工人员的素养水平。此外，施工单位还应当加强对管理者的培训，以及改进管理流程，以确保项目的顺利实施。管理是一项至关重要的工作，它不仅影响到整个工业厂房的框架结构，而且还会影响到施工的进度。因此，管理者必须拥有良好的职业操守，并且积极应对各种挑战，以确保项目的顺利完成。因此，施工单位应该组织管理人员进一步研究和掌握有关工业厂房框架结构的技术和知识，以便他们可以从过去的经历和教训中汲取精华，并且能够有效地控制和指导自身的行为。

4.4 混凝土施工

（1）在混凝土施工过程中，应该综合考虑水热化和外部温度因素，以确保混凝土不会出现裂缝。此外，由于其他因素的作用，裂缝也可能产生。为了有效地解决上述问题，在施工建设过程中，必须全面考量，以最大限度地减少温度带来的不利影响[10]。

（2）在开始浇筑混凝土之前，必须仔细检查模板的安装和加固情况，并且要进行详细的施工技术交底，以确保模板的连接处牢固可靠。在施工前，应该确保有足够的空间来安装缝隙，并彻底清除柱子和梁的杂物。对于具有较高强度的筏形基础，为了确保结构的稳定性，应采用薄型钢板网作为模板，并配备后浇带。完成浇筑之后，不必再进行任何修复。为了加固楼板和梁的结构，我们必须增加钢筋的紧固力，并确保它们的安装位置是正确的。如图2，采取有效措施，以确保框架结构的施工和建造符合相关规范的质量标准。

图2 钢筋连接节点设计

（3）为了有效地防止缺水引发的其他问题，我们必须积极地对模板表面进行洒水，以确保它始终保持湿润状态。同时，必须确保混凝土浇筑的顺序是合理的。如果结构层较高，应优先考虑使用柱子进行浇筑，然后再进行梁和板的浇筑。如果结构层较低，应采用一次性浇筑成型的方法，以确保质量。在施工建设阶段，为了确保混凝土浇筑的质量，应在柱子底部铺设厚度为50mm 且强度等级相同的砂浆，并且在混凝土浇筑过程中，要采取有效措施，避免混凝土泵管长时间停留在同一位置，以保证混凝土的密实性。如图3 为混凝土模板浇筑关键结构。

图3 混凝土模板浇筑关键结构

（4）为了确保混凝土的质量，施工人员应该积极进行调节，使其具有良好的计量精度和均匀的搅拌效果。此外，应根据不同的气候条件，科学合理地控制和搭配水泥和沙子的用量。通过这种方式，我们可以在后期使用混凝土时充分发挥它的作用，避免出现质量问题对施工建设造成负面影响。为了提高二次振捣的质量，建议在浇筑混凝土后的2h 内进行振捣，并将振动棒的插入深度控制在30～50cm，这样可以有效地将梁板上的钢筋水分振出，从而提高混凝土的密实性，并最大限度地减少裂缝的发生。

结语：

综上所述，在工业厂房框架结构的实际施工过程中，设计师和施工人员均应加入到框架结构施工工序质量控制的每一个环节中，认真对待施工过程中的一切细节问题，积极参加相关培训，提升自身综合素质和施工技术水平，并严格执行相关的质量控制措施，才能大幅度提升工业厂房的整体质量水平，进而促进我国工业技术的持续稳健发展。