淺析多層單排框架結構填充墻砌體的施工技術

武瓊杰 （山西三建集團有限公司，山西 長治 046000）

設計感強的建筑，在設計階段不僅要注重建筑物的觀賞性，而且還要注意建筑物結構的功能性和環保性。特別是公共建筑，多數設計是以框架結構結合剪力墻的設計思路為主，體現外墻結構的主要以框架結構為主，這樣不僅便于體現造型的美感，而且相較剪力墻更是降低了施工難度，保證整體施工質量。而框架結構中的砌體施工是主體結構中質量把控的重點，砌體質量的好壞直接影響著主體結構的性能，尤其是有造型的主體結構，更是給砌體施工帶來多變性，使得砌體在施工時產生很大困難。

1 工程概況

晉城市丹河新城金村新區起步教育園區共享項目（職院范圍）及教育園區酒店項目設計總承包工程的體育綜合樓工程，建設地點位于晉城市澤州縣丹河新城金村起步園區。建筑面積44866.72m2，地下一層，地上三層，建筑總高度23.95m。結構類型為框架剪力墻結構，基礎形式為筏板+柱下墩，墻下條基。

該工程東西兩側體育競技比賽場館外立面墻體的主體結構為單排框架梁、柱結構，呈井字型布局。每側的單排框架結構以柱為分跨節點時可分為9跨，每跨長約7m，共計63m，結構示意圖如圖1所示。

圖1 主體結構東側立面圖

2 工程實施過程中存在的問題

2.1 材料運輸通道難以搭建

通常一次主體施工結束后，塔式起重機這種大型設備就會拆除，二次結構及后期裝修工程的材料運輸則以大型垂直運輸設備為主。但是一般工程都是完整的墻、梁、板、柱結構，同時具有水平和豎向構件，可以通過安裝垂直運輸工具，比如施工電梯、升降機等，再結合結構本身的結構板以及手推車等小型工具實現材料的水平運輸。而這種為了滿足內部空間通透性的單排框架結構，僅有豎向的梁和柱構件，導致這種結構工程無法進行常規材料的運輸。

2.2 不易建立操作平臺

一般工程外墻施工是以雙排腳手架做外圍護，內部以結構樓板加簡易施工架體為操作平臺進行施工。在單排框架結構中的外墻施工不僅包含砌體工程，還包括二次結構混凝土工程、抹灰工程、涂飾工程。如果按照常規施工方法，外墻施工的輔助設施需要重復搭設，并且需要建立水平方向的操作平臺，這就涉及工程施工成本增加，施工安全系數增大。

2.3 移動吊裝設備自重大

垂直運輸工具除大型塔式起重機外，還可以采用不用型號的汽車吊，由于工程尚在主體階段，工程施工采取的是平行施工作業，主體結構內不允許進行堆載，以免加大主體結構的荷載。如果選用汽車吊，單排框架結構外側因場地限制一般無法滿足汽車吊起重臂的起吊，這樣便只能在單排框架結構的內側一層樓板上進行吊運，由此增加的動荷載是施工所不允許的。

3 總體實施方案

3.1 機械選擇

（1）在垂直運輸機械的選擇上，考慮到場地承載能力的限制，且有交叉作業的安全隱患，需要選擇一種自重輕便、無須懸臂的機械進行上下垂直運輸。而小型剪叉式升降機無曲臂，只是在上下高度范圍內進行上下升、降，升降臺起升后有較高的穩定性，同時升降平臺設有金屬防護欄桿，在具有穩定性的同時兼具了安全性。加之填充墻砌體的加氣混凝土砌塊材料輕，使得其高空作業效率更高、更安全。

（2）單單只有垂直運輸設備是無法滿足這種豎向施工而無水平支撐的大跨度操作的施工需求。鑒于此種情況，需要能與剪叉式升降機能很好過渡、銜接的一種上下可以移動的操作平臺，夾鉗型懸掛吊籃是一種能夠替代傳統腳手架的高空施工設備，無須配重塊，適用于這種豎向無水平支撐的框架結構，而且吊籃操作靈活，移位容易，方便實用，安全可靠。

3.2 總體實施方案

（1）以本工程為例，每跨長度約7m，采取跨中設置吊籃，框架柱附近設置剪叉式升降機，剪叉式升降機與施工吊籃現場站位采取隔一出一的方式進行布置，如圖2所示。偶數跨布置施工吊籃，負責二次結構工程施工；奇數跨采用剪叉式升降機，負責材料及小型工具的運輸。

圖2 機械站位平面布置圖

（2）填充墻砌體工程施工時采取由下向上、由中間向兩邊的施工順序，如圖3所示。每一施工段基本由兩臺吊籃配合一臺剪叉式升降機進行操作，在地面將所需材料放入剪叉式升降機中，運輸至施工作業層，操作人員在施工吊籃中通過搬運所需材料進行分項操作。

圖3 砌筑順序示意圖

4 方案實施技術要點

4.1 設備場地平整

場地平整施工前，施工技術人員應根據外側單排框架的位置選定設備的大小，確定平整場地的范圍。在場地平整前，應先了解清楚場地土質情況，由于此種類型結構的場地一般處于±0.000 以上，所以場地平整無需向下開挖、換填、壓實，可以在施工時將覆蓋的綠網揭開，土方施工宜選擇在無風的時間進行，然后進行表面拉線找平，凡超過標準高程的地方，及時依線鏟平，凡低于標準高程的地方，應補土夯實。

4.2 吊籃安裝要點

4.2.1 安裝夾鉗型支架

（1）先將夾鉗型支架前端固定架放到梁上，再將后固定架套入到前固定架方管中，調整好后固定架位置。如需要，中間可墊入方木，然后用擰緊螺栓頂緊。

（2）安裝加強鋼絲繩，使其從前梁吊耳處穿過，并繞經到上支架滑輪，最后固定在后梁吊耳的螺旋扣上，調節螺旋扣的螺桿，使加強鋼絲繩繃緊，并在安全鋼絲繩適當處安裝上限位塊。

（3）檢查上述各部件安裝是否正確，后固定架螺栓是否擰緊，然后將工作鋼絲繩、安全鋼絲繩從端部放下，此過程中注意鋼絲繩的纏繞現象。拆卸移動時，按照相反步驟操作即可。

（4）通道用的端口必須增設封口橫桿。

4.2.2 安裝懸掛結構

（1）根據平臺長度，將組片底板并排平放。然后裝上兩側護欄，并用螺栓將其與底板連接處固定好，其中，較低的護欄放于工作面一側。最后將側護欄安裝在平臺兩側，安裝時注意使安全鎖支架朝向平臺外側，并用螺栓連接緊固，保證整個平臺框架平直穩固。

（2）將提升機安裝在平臺兩側側護欄上，并用螺栓連接固定好。安全鎖安裝在側護纜的安全鎖安裝板上，用螺栓緊固，安裝時注意安全鎖滾輪應朝平臺內側。擰下安全鎖上的六角螺母，將提升機的上限位行程開關安裝在該處。

（3）將電氣箱掛在懸吊平臺較高護纜的中間位置處，將電動機插頭、手握開關插頭分別插入電氣箱下部相應的插座內，下限位行程開關安裝在提升機側纜下部的安裝板上。各航空插頭分別插入電氣箱下面對應的插座內，所有航空插頭在接插過程中必須對準槽口，保證插接到位，以防止虛接損壞。確認無誤后方可連接電源。

4.3 協同施工

4.3.1 大跨度跨中協同要點

由于本案例每跨的長度基本在7m 以上，跨度大，施展空間足，跨中部分基本在懸掛吊籃的長度范圍內，可以充分完成。根據總體施工順序，由中間向兩端、由下而上并且按照一定的施工順序進行施工，操作中材料的拿取采取就近原則。

4.3.2 框架柱周圍協同要點

對于框架柱兩端部分的砌筑工程，由于所在的區域為懸掛吊籃與剪叉式升降機相銜接區域，施工存在很多不便利的因素，對于此種情況，宜將原來的施工主要操作平臺懸掛吊籃改為剪叉式升降機，由移動更便利的剪叉式升降機完成此部位的砌筑工程。采取將吊籃尺寸縮短一截底板，使得吊籃整體長度減小，給剪叉式升降機留出充足的空間，以便很好地進行前后左右的微調。

4.4 填充墻砌體施工要點

4.4.1 利用BIM技術深化砌體工程

（1）通過運用BIM技術，采用三維建模軟件建立土建模型，并對非整磚進行編號，以便于在后續的施工部署中無縫對接機械班組的材料運輸。

（2）根據已建好的模型，對加氣混凝土砌塊進行工程量統計，根據不同排布方案，從施工成本、施工角度、砌體觀感三個維度進行充分討論，最終確定出填充墻排版方案。

4.4.2 材料運輸

由于這種結構在高空作業時，是由一臺吊籃與兩臺剪叉式升降機進行配合施工的，且二次倒運存在很大困難，所以材料在運輸前就要根據砌塊的編號、施工部位進行分類運輸，以方便操作人員在砌筑時拿取施工材料。剪叉式升降機一般安裝在框架柱前側，每跨所需材料一分為二均勻地放置在升降機上，升降機與夾鉗型懸掛吊籃保持200mm 的安全距離，以免發生碰撞。

4.4.3 墻體拉結筋施工要點

（1）砌體填充墻應沿框架柱全高每隔500mm設置2根直徑6mm的拉筋，拉筋沿填充墻通常設置。

（2）根據標出拉結筋鋼筋的位置，用沖擊鉆鉆孔，鉆頭直徑應大于鋼筋直徑2mm，鉆孔深度不小于100mm且大于10d。

（3）鉆孔后用吹風機吹除孔內碎屑、粉塵，再用水將孔內沖洗干凈，等待不少于24h干燥。

（4）將已配好的膠體集中放置，將鋼筋蘸膠后慢慢插入孔內，并旋轉360°左右。在20℃～40℃之間，所植鋼筋的固化時間不少于24h，嚴禁在此期間內擾動所植鋼筋。

4.4.4 墻體施工要點

（1）蒸壓加氣混凝土砌塊在砌筑前不澆水，但在砌筑過程中應隨砌隨用噴壺將砂漿接觸面澆水濕潤，蒸壓加氣混凝土塊的相對含水率應控制在40%～50%。砌筑時應嚴格控制灰縫，砂漿應飽滿，灰縫飽滿度采用百格網進行檢測，水平灰縫和豎向灰縫的飽滿度不小于90%。灰縫應橫平豎直，采用水泥砂漿時，水平和豎向灰縫的厚度不應超過15mm，灰縫勾縫宜取深度為3mm～5mm。

（2）砌筑填充墻時應錯縫搭砌，蒸壓加氣混凝土砌塊搭砌長度不應小于砌塊長度的1/3。砌塊砌筑時應隨砌隨吊，砌一皮、校正一皮，皮皮拉線控制砌體標高和墻面平整度。墻體的垂直度用吊線和尺進行測量，應控制在10mm的偏差范圍內；墻體的平整度應用靠尺和楔形尺進行測量，應控制在8mm的偏差范圍內。

（3）填充墻加氣混凝土砌塊砌至梁底部約200mm±10mm范圍時，宜用小實心磚以45°～60°進行斜砌并將其擠緊，梁底頂砌必須在14d后再砌筑，砂漿必須飽滿。

（4）切鋸砌塊應使用專用工具，不得用斧或瓦刀任意砍劈。蒸壓加氣混凝土砌塊墻每日砌筑高度不宜超過1.5m或一步腳手架高度，但在停砌后，最高一皮磚因其自重太輕而容易造成與砂漿的膠結不充分而產生裂縫，應在停砌時最高一皮磚上以一皮浮磚壓頂，第二天繼續砌筑時再將其取走。

5 結語

砌體結構工程作為建筑的重要組成部分，除了完美的設計與精湛的施工技藝外，離不開施工中各種策劃，特別是施工中遇到的特殊構造，必須要在足夠安全、穩定的操作空間內，才能將設計與施工完美地展現，保證砌體的施工質量。