框架结构施工技术在建筑工程中的应用*

候艳捷

(山焦汾西工程建设有限责任公司 山西 孝义 032300)

随着我国城市化进程的推进,建筑行业得到了迅猛发展,各种新型建筑结构不断涌现。其中,框架结构作为一种以钢筋混凝土为主要材料的建筑施工技术,凭借其良好的抗震性能、空间布局灵活性和较高的施工效率,在建筑工程中得到了广泛应用[1]。但由于框架结构的复杂性,施工过程中会遇到混凝土密实度不足、钢筋安装有偏差等技术难题,不仅会严重影响施工进度,增加施工成本,还会对最终建筑物的质量和安全性造成长远的影响。因此,本文主要从框架结构施工的工程概况,以及框架结构施工技术的具体应用要点展开论述。通过相关内容的阐述,以期为类似工程提供有益的借鉴和参考,为我国建筑行业的持续发展贡献力量。

1 工程概况

某工程位于城市商务区,总高度达到20.5 m,共计4层。该项目占地面积为1 600 m2,是一座集办公、会议、餐饮、观光等多功能于一体的综合性建筑。在施工技术方面,该项目采用了先进的框架结构施工技术,具有高强度、高抗震性、施工速度快等优点。标准层高度为4.5 m,底层大厅高度为7 m,为用户提供宽敞舒适的办公和休闲空间。项目预计施工周期为12个月,项目施工团队约有80人,包括工程师、技术人员和施工人员等。

在施工过程中,项目部严格遵循国家相关法律法规和行业标准,确保工程质量和安全,为工程的顺利进行提供有力保障。

2 框架结构施工技术在建筑工程中的应用要点

2.1 安装模板

模板是建筑工程施工中用来支撑混凝土浇筑的临时结构,它的质量和稳定性直接影响到混凝土结构的成型质量[2]。因此,在进行模板安装时,需要严格按照相关规范和标准进行操作。

在安装模板之前,需要进行模板的加工和制作。根据设计图纸和施工方案,选择合适的材料,进行模板的加工和制作。模板的材料通常采用木质模板、钢模板或者塑料模板。其中,木质模板具有良好的弹性和韧性,适用于各种复杂的混凝土结构;钢模板具有较高的强度和刚度,适用于大型的混凝土结构;塑料模板则具有轻便、耐腐蚀等特点,适用于特殊的混凝土结构。

加工时,木模板厚度为15～18 mm,宽度不宜小于100 mm,以确保足够的强度和刚度。钢模板则需根据结构尺寸和荷载要求选择合适的钢板厚度,厚度为6～10 mm。塑料模板则多采用聚丙烯或聚乙烯材料,厚度为15～20 mm。

在模板加工和制作过程中,需要根据设计图纸和施工方案,进行模板的切割、拼接、打磨等工序。在切割模板时,应使用专业电锯,确保切割面的垂直度和平整度在±1 mm 以内。拼接时,采用M8螺栓连接,并在接缝处加设密封条,确保拼接缝的严密性。打磨时,使用电动磨光机,模板表面光滑度和平整度应达到施工规范要求。

安装阶段,模板的摆放和固定需严格按照施工方案进行。摆放模板时,应使用水平尺和垂直仪确保模板位置准确,垂直度偏差不超过±1°。固定模板时,采用直径12 mm 的圆钉或M10 螺栓,间距不大于300 mm,以确保模板的整体稳定性。对于高度超过4 m 的模板,还需设置水平支撑和剪刀撑,增强模板的稳定性。

此外,模板的预留孔洞和预埋件位置必须准确。预留孔洞应使用专业开孔器,孔径误差不得大于±5 mm。预埋件应与模板牢固固定,防止浇筑过程中移位。在实际施工中,预埋件的误差需控制在±10 mm以内。

模板安装完成后,必须进行详细的检查和验收。检查内容包括模板的尺寸、垂直度、平整度、连接件是否牢固等。验收时,参照GB 50300-2013建筑工程施工质量验收统一标准进行,如果发现模板存在问题,应及时进行整改和处理,以确保框架结构的成型质量。

2.2 钢筋捆扎及安装

在框架结构施工中,优先选用综合性能指标优良、具有良好焊接性能的钢筋,钢筋的屈服强度应不小于400 MPa,抗拉强度不小于540 MPa,延伸率在16%以上[3]。

在进场前,进行严格的质量检验,保证钢筋无任何表面缺陷如裂纹、锈蚀等,直径公差在±0.5 mm 以内,长度公差在±20 mm 以内,以确保其力学性能和使用安全。

在运输和安装过程中,为防止钢筋发生变形或损伤,应选择适当直径的绑扎丝。其中φ8 mm 或φ10 mm 的绑扎丝较为常用,确保绑扎丝的直径与钢筋直径相匹配,从而保证捆扎的牢固度。捆扎方法有单股捆扎和多股捆扎等,无论哪种方法都应确保捆扎均匀,避免局部过紧或过松影响钢筋的受力性能和混凝土的浇筑质量。

同时,在捆扎过程中要特别注意避免对钢筋造成损伤,如划伤、弯曲等。

在安装过程中,使用钢筋钩、钢筋支架等专业工具,按照“先主后次、先长后短”的原则进行钢筋安装,确保主筋安装准确无误后再安装次筋,主筋安装偏差≤5 mm,次筋安装偏差≤10 mm。钢筋的间距也要符合设计要求,一般不宜大于200 mm,以保证足够的混凝土保护层厚度和良好的粘结性能。安装完成后,必须进行现场检查和隐蔽工程验收,只有验收合格后,才能进行后续的混凝土浇筑工作。

在实际施工过程中,钢筋的安装还需考虑结构的整体稳定性和抗震性能。

在框架结构中,剪力墙的钢筋必须按照设计要求进行布置,包括竖向钢筋、水平钢筋以及箍筋的配置,以形成有效的抗震防线。其中,竖向钢筋的直径不应小于12 mm,间距不应超过200 mm,且在底部加强部位应适当加密。水平钢筋的直径不小于10 mm,间距不大于200 mm。箍筋的直径和间距需根据结构设计确定,箍筋直径不应小于8 mm,间距不应大于100 mm,确保形成闭合的骨架,以提高结构的整体稳定性。此外,对于关键部位如节点区、梁柱连接处等,钢筋的安装更要精细,确保足够的锚固长度和适当的钢筋搭接,锚固长度不小于15倍钢筋直径(15 d),焊接长度不小于10倍钢筋直径(10 d),以满足结构受力的锚固要求,传递和分散应力,确保结构的整体性能和安全。

2.3 浇筑混凝土

浇筑混凝土是框架结构施工中的一个重要环节。在施工过程中,需要严格按照设计要求和施工规范进行操作,确保混凝土的质量和强度。

通过选择合适的混凝土配合比、浇筑方法、养护方法等,能够有效提高混凝土的承载能力和耐久性,保证建筑工程的质量和安全。浇筑混凝土的流程图,如图1所示。

图1 浇筑混凝土的流程图

在设计最佳的混凝土配合比时,需要根据工程要求和现场实际情况进行调整,确保混凝土的强度和耐久性。

选用C40级混凝土,使用JS1000混凝土搅拌机,将水泥、砂、石子和水按照配合比搅拌均匀。每立方米C40 混凝土的大致配比,如表1所示。

表1 C40混凝土配比表

根据工程特点和现场条件,使用HBTS80混凝土泵,选择直接浇筑、分层浇筑、分段浇筑等不同的浇筑方法,将混凝土浇筑到指定的位置。直接浇筑是指将混凝土直接浇筑到模板内,适用于结构简单、体积较小的部位。

分层浇筑是指将混凝土分层浇筑,每层浇筑一定厚度后进行振捣,以确保混凝土的密实性。分段浇筑是指将混凝土分段浇筑,每段之间设置一定的间隔时间,以减少温度应力和裂缝。

在浇筑混凝土之前,需要对模板进行湿润处理,以防止混凝土的水分过快流失。在浇筑过程中,需要使用振动棒进行振捣,以确保混凝土的密实性。振动棒的插入深度一般为混凝土厚度的2/3～3/4,振捣速度为15～30 s/次。在振捣过程中,需要注意避免振动棒接触到模板和钢筋,以免引起模板变形和钢筋移位。

混凝土浇筑完成后,需要使用湿养护、喷水养护、覆盖养护等方法,对混凝土进行养护,保证混凝土的强度和耐久性,防止裂缝的产生。其中,湿养护是指用湿布、湿草席等覆盖在混凝土表面,保持混凝土的湿润状态。

喷水养护是指每隔2～4 h向混凝土表面喷水一次,以保持混凝土的湿润状态。覆盖养护是指用塑料薄膜、草席等覆盖在混凝土表面,防止混凝土的水分过快流失。

在混凝土浇筑过程中,还需要注意以下几点:

(1)混凝土的浇筑速度应控制在一定范围内,过快或过慢都会影响混凝土的质量。一般情况下,混凝土的浇筑速度应控制在5～10 m3/h。

(2)在浇筑过程中,应尽量避免混凝土的分层和离析,以保证混凝土的均匀性和稳定性。

(3)在浇筑过程中,应随时检查混凝土的坍落度和易性,以确保混凝土的质量。

(4)在浇筑过程中,应随时检查模板和钢筋的情况,防止模板变形和钢筋移位。

2.4 拆除模板

待混凝土强度达到设计强度的70%以上(约在混凝土浇筑后的第8天后)时,方可按照施工规范流程进行模板拆除工作。先拆除非承重模板,再拆除承重模板。

在拆除模板时,采用撬棍、螺丝刀等工具,避免对模板和混凝土结构造成损坏。同时,应避免在拆除过程中对模板产生过大的振动,以免对混凝土结构造成影响。

模板拆除时,应避免在高温、干燥的天气条件下进行,环境温度应宜在5～30℃,相对湿度应保持在50%～80%,以防止混凝土表面过早干燥,影响混凝土的强度发展。

模板拆除后,通过打磨、冲洗等方式对混凝土表面进行处理,去除表面的浮浆和松散的混凝土。处理后的混凝土表面应干净、坚实,无任何松散物质。然后对模板进行清理和检查,去除模板上的污垢和损坏部分,保证框架结构的施工质量。

3 结语

综上所述,框架结构是一种具有广泛应用前景的建筑结构形式,但在施工过程中也面临着一些挑战,如施工精度要求高、施工过程复杂等。因此,在施工过程中需要特别注意一些关键环节,以确保结构的安全、可靠。

希望通过本文的研究,能为建筑工程中的框架结构施工提供一些有益的参考。