超高框排架廠房結(jié)構(gòu)工程施工

范智鳴 朱元

（中國建筑一局（集團(tuán)）有限公司華南區(qū)域公司 廣東深圳 518040）

超高框排架廠房結(jié)構(gòu)工程施工

范智鳴 朱元

（中國建筑一局（集團(tuán)）有限公司華南區(qū)域公司 廣東深圳 518040）

本文主要介紹一個3萬m2的大型廠房的混凝土框排架結(jié)構(gòu)，首道連梁凈高7.2m，二道連梁凈高13.4m，局部三道連梁16.9m，女兒墻凈高19m，南北兩側(cè)因造型需要，在5.2m處設(shè)置不連續(xù)墻梁。并在局部立柱上設(shè)置牛腿，供吊車梁使用。

超高框排架；地基處理；支架設(shè)計；安全經(jīng)濟(jì)

1 工程概況

某工程總建筑面積31434.2m2，基底面積29215.19m2。東西向長度309m，南北向長度93m。地上一層為框排架結(jié)構(gòu)，局部三層為框架結(jié)構(gòu)。

該工程±0.000為6.5m，場地絕對標(biāo)高為5.5m，基礎(chǔ)（樁承臺基礎(chǔ)）頂標(biāo)高大面為5.5m，局部為3.5m，承臺深度內(nèi)土質(zhì)為素填土，土質(zhì)較好。

立柱尺寸為最小為400mm×400mm，最大為600×2200，高度為13.4～16.9m（凈高）。連梁尺寸為350mm×800mm，墻梁為640mm×800mm，連梁標(biāo)高分別有5.2m、7.2m、8m、12.4m、13.4m、16.9m（凈高）。

2 工程特點及重難點分析

2.1 工程特點

本工程為混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)屋面相結(jié)合形式的廠房，混凝土結(jié)構(gòu)中除局部夾層辦公室外，其余大面積均為無板連梁柱結(jié)構(gòu)，立柱與連梁均屬超高且截面較小的構(gòu)件，且柱上連梁少則兩道，多則三道，且連梁定位各異，柱上有供吊車梁使用的牛腿，柱頂有鋼結(jié)構(gòu)屋面預(yù)埋件。

2.2 工程重難點

（1）本工程位于沿海城市，且施工期處于本地雨季，雨水較多，且場地開闊，在施工前做好場地內(nèi)外排水的工作，避免地基遭受雨水浸泡而松軟下沉。

（2）框排架結(jié)構(gòu)體系施工中，梁下立桿體系將施工區(qū)域隔斷，影響混凝土罐車、汽車吊等車輛的行走，施工前，合理安排施工流水，在支架體系上預(yù)留洞口便于車輛行走。

（3）本工程連梁高度較高，屬于危險性較大工程，支架體系搭設(shè)量大，確定支架的選型及搭設(shè)參數(shù)。

（4）立柱較高，進(jìn)行立柱混凝土施工時，保證立柱的穩(wěn)定性，確定其加固方式及混凝土澆筑形式的選擇。

3 地基處理設(shè)計

3.1 原土夯實

連梁支架體系擬從承臺地梁上搭設(shè)，承臺地梁施工后，利用較好的素填土人工進(jìn)行分層回填，回填與地梁同標(biāo)高后，使用壓路機(jī)壓實，再使用打夯機(jī)夯實，夯實后原土標(biāo)高比地梁標(biāo)高低20cm。

3.2 素混凝土墊層

沿連梁方向，緊貼著承臺地梁，澆筑15cm厚度的C20細(xì)石混凝土，待其強(qiáng)度達(dá)到要求后，方可進(jìn)行作業(yè)。

3.3 混凝土預(yù)制蓋板

利用場地內(nèi)永久性排水溝的預(yù)制混凝土蓋板，將蓋板放置在墊層及地梁上，加大地基的剛度，后在蓋板上進(jìn)行支架搭設(shè)。

4 支架體系選擇

4.1 方案比選

目前對于高支模工程，使用較多的支架體系為扣件式鋼管腳手架及碗扣式鋼管腳手架。前者的優(yōu)點是其整體性較強(qiáng)，剛度大，搭設(shè)成型后較為穩(wěn)固，其缺點是連接節(jié)點太多，施工進(jìn)度慢，且立桿對接結(jié)構(gòu)需錯開，配桿麻煩，單根立桿承受力在接頭處較薄弱。后者的有點的搭設(shè)速度快，接頭無需考慮錯開，單根立桿承受力較大，其缺點是因橫桿加工誤差，搭設(shè)后整體性較差，在高寬比較大的情況下，支架觀感較差，主節(jié)點處需認(rèn)真敲實，否則安全隱患較大。

經(jīng)過綜合比較，并結(jié)合現(xiàn)場實際情況及專家評審后意見，決定首道連梁（7.2m、8m）下采用碗扣式鋼管腳手架，首道連梁以上支架立桿采用碗扣式立桿，橫桿使用扣件式鋼管，其主節(jié)點使用直角扣件連接。該綜合性方法汲取了扣件式及碗扣式鋼管腳手架各自的優(yōu)點，也有效的避開了各自的缺點，既保證了施工的安全性，也保證了施工的便捷性。

4.2 支架搭設(shè)參數(shù)及支設(shè)簡圖

立桿搭設(shè)參數(shù)，梁下立桿為5排，由南至北排距分別為1200mm、900mm、900mm、1200mm。梁底三排立桿沿梁跨方向間距為600mm，其余兩排沿梁跨方向間距1200mm。立桿支設(shè)圖如圖1。

圖1 立桿搭設(shè)平面布置圖

4.3 各構(gòu)造要求及加固措施

為保證架體整體剛度，在支架外圍設(shè)置由上至下連續(xù)剪刀

撐，在相對標(biāo)高4.5m、6.2m（7m）、11m的位置設(shè)置水平向剪刀撐。本工程支架搭設(shè)高度較高，除保證架體整體剛度，還需保證架體的整體穩(wěn)定性，為提高穩(wěn)定性，采取加固措施為：①由地面增加斜撐至首道連梁底。②采取與已澆混凝土柱、梁硬連接的形式。

5 混凝土工程

5.1 澆筑方式

因混凝土汽車泵受支架體系影響，進(jìn)出場地不便，且汽車泵澆筑時甭管沖擊力對立柱、連梁影響較大，考慮到立柱連梁混凝土方量較少，最終選擇塔吊+吊斗作為主要的澆筑機(jī)械，并配合自制的串桶，進(jìn)行混凝土施工。

5.2 澆筑分段

為保證澆筑的質(zhì)量，將首道連梁及其下立柱一同澆筑，將首道連梁至二道連梁之間的立柱第二次澆筑，將二道連梁三次澆筑，局部剩余的按照由下至上澆筑，先柱子，后連梁，最后是女兒墻。

此分段有利于澆筑質(zhì)量的提高，且便于架體與已澆筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行硬連接，保證了施工的安全及質(zhì)量。

6 結(jié)論

綜上所述，對于該類型的廠房結(jié)構(gòu)，可從設(shè)計角度及施工角度提供一些有益的建議。

6.1 設(shè)計角度

設(shè)計方案一：使用鋼筋混凝土連梁柱+鋼結(jié)構(gòu)屋面。（本工程采用設(shè)計）

設(shè)計方案二：使用鋼筋混凝土柱+鋼梁+鋼結(jié)構(gòu)屋面。（工程施工后建議采用設(shè)計）

兩個方案的優(yōu)劣如表1所示。

表1

以上兩個設(shè)計方案，有利有弊，但經(jīng)本工程施工后，采用方案一時，搭設(shè)架子費用尚且不論，工期受制約因素眾多，工期長而帶來的雨季、施工質(zhì)量等問題也不可避免。故綜合考慮，建議該類型的廠房結(jié)構(gòu)，能夠采用設(shè)計方案二。

6.2 施工角度

本工程采用設(shè)計方案一，針對該設(shè)計，本文主要通過以下五點，對相類似工程提出一些見解：

6.2.1 排水工程

對于大面積的廠房工程，做好排水工程，防止施工中地基造水浸泡松軟下沉至關(guān)重要。在施工樁承臺基礎(chǔ)時，應(yīng)從各專業(yè)綜合考慮施工完成面標(biāo)高，避免需搭設(shè)支架下的位置標(biāo)高過低。在廠房四周設(shè)置連通的截水溝，在廠房內(nèi)根據(jù)場地地勢情況設(shè)置相應(yīng)的排水溝，并設(shè)置相應(yīng)的集水井，雨季施工時，及時做好抽排水工作。

6.2.2 地基處理

本工程對支架下地基主要處理方式為原土夯實+C20混凝土墊層+預(yù)制蓋板。

預(yù)制蓋板為該工程附屬結(jié)構(gòu)中的永久性構(gòu)件，在地基處理中加以利用，當(dāng)無該項永久結(jié)構(gòu)時，建議使用C20的混凝土墊層即可，但原土必須經(jīng)過夯實，必要時需做壓實度檢測。使用C20混凝土墊層時，施工便捷，對工期影響較小。

6.2.3 支架體系設(shè)計

在搭設(shè)的過程中，支架體系高寬比為4.3及3.1，大于規(guī)范要求的3。此時，需對已有結(jié)構(gòu)進(jìn)行硬連接，已有的結(jié)構(gòu)包括已澆筑的立柱、連梁，并在下方增設(shè)斜撐。

6.2.4 混凝土工程

為保證立柱連梁施工的質(zhì)量及安全，混凝土均需采取分段澆筑，分段位置可根據(jù)首道連梁的標(biāo)高進(jìn)行確定，在首道連梁以上的梁、柱應(yīng)分開進(jìn)行澆筑，先施工立柱，后施工連梁。

所選用的混凝土澆筑方式，應(yīng)綜合考慮場地內(nèi)的道路情況、混凝土澆筑方量、對模板的沖擊程度。為保證立柱的垂直度，不建議采用汽車泵進(jìn)行施工，可選用塔吊或汽車吊作為混凝土澆筑的主要機(jī)械，并配合吊斗、串桶等工具。施工時應(yīng)保持對立柱垂直度的檢測，發(fā)現(xiàn)有偏移時應(yīng)利用支架的反撐，將立柱調(diào)直。

6.2.5 施工部署及總平面布置

施工部署包括施工流水段的劃分、工期的倒排、勞動力及機(jī)械材料的投入等，合理的部署，便于施工材料的周轉(zhuǎn)及工期的控制。而總平面布置包括加工場地的設(shè)置、機(jī)械行走道路的安排、材料拆卸后的堆放場地。在進(jìn)行了詳盡的考慮之后，現(xiàn)場必須按照總平面要求來布置現(xiàn)場，以避免對后續(xù)專業(yè)造成影響，從而影響工期及施工成本。

TU758

A

1673-0038（2015）46-0005-02

2015-11-1

范智鳴（1989-），男，廣東深圳人，助理工程師，本科，從事建筑工程施工管理工作。