工業廠房框架結構施工質量問題的預防和控制

文／黃超超 奕科建設集團有限公司 浙江嘉興 314520

引言：

由于其出色的防火性能、耐久性、完整性和可重復使用性，鋼筋混凝土框架結構在工業廠房的建設中得到了廣泛的應用，并且具有靈活的平面布局和大空間的優勢。工業對于社會的進步起著至關重要的作用，它不僅促進了經濟的增長，而且還改變著世界。隨著工業規模的不斷擴大，生產類型也變得越來越復雜，為了滿足生產過程的需求，建設工業廠房就顯得尤為重要，它可以為企業提供一個良好的發展平臺。工業廠房的設計重點在于內部空間的布局，以滿足生產環境和功能需求，通常采用框架結構。通常情況下，工業廠房的內部空間容量很大，因此，我們應該根據不同的生產需求，合理安排結構，確保每個步驟的順利完成。為了滿足工業廠房的采光、取暖等特殊要求，必須加強管理和技術支持，以確保每一個細節都能得到妥善解決[1]。若框架結構的施工質量未達到要求，將嚴重損害工業廠房的總體安全性和可靠性，甚至可能導致其報廢。為了確保工業廠房的框架結構質量，嚴格把握混凝土框架結構的施工過程是十分必要的。

1.工業廠房鋼筋混凝土框架結構的組成

框架結構就是對需要建設的項目進行一個初步的建設。如圖1，框架結構是整座建筑的主體。框架結構的主體包括以下部分:（1）基礎部分。基礎部分作為整座建筑的基礎，是重中之重。它需要承載上部的壓力，它的作用十分重要。（2）豎向承重部分。在建筑的整體上豎向承重大多數是柱子，主要是承載豎向的力。它能夠起到支撐的作用托起整座建筑。（3）橫向部分。框架梁是大多數建筑物的重要組成部分，它們承受著屋頂或上一層的壓力，并將這些壓力傳遞到柱子上，從而起到支撐結構的作用[2]。（4）屋頂部位。它的功能主要在于維持內部的穩定性，并能夠抵御外界的惡劣天氣。（5）吊車梁和制動梁是用來支撐車輛的重要結構。工業廠房的結構是非常重要的，它們不僅能夠承受水平和豎向荷載，還能有效地傳遞荷載。（6）填充墻。這部分屬于在框架建成之后填充進去的，主要起到對建筑內部的保護作用。圖1 為工業廠房鋼筋混凝土框架結構圖。

圖1 工業廠房鋼筋混凝土框架結構圖

2.框架結構概述

2.1 框架結構的概念

框架結構是一種復雜的結構，由支撐梁、支撐柱和支撐桿組成，它能夠承受各種垂直和水平荷載，如圖1 所示。在建造框架結構時，施工人員應該運用適當的技術手段，以最大限度地發揮框架結構的功能。通過使用框架結構，我們可以大大降低施工人員的負擔，并且可以顯著提升建筑物的質量，從而確保整個項目的順利完成。

2.2 框架結構的特征

2.2.1 抗震特征

框架結構具有獨特的特點，可以根據建筑物的特定結構和要求，為其設計出具有良好抗震性能的主體結構；通過對建筑物的深入分析和精心設計，施工方可以有效地控制框架比例，從而確保建筑物達到最高抗震等級。

2.2.2 剛度特征

當框架的基底彎矩超出20%，為了確保建筑物的質量和安全，施工單位需要根據設計要求，精心設計和調整框架的施工細節，并且清楚地界定出相應的建筑剛度等級。為了確定剛度等級，建筑師們可以參考如下信息：隨著基礎彎曲的比重逐漸增大，框架結構的剛度等級會相應地降低。

2.2.3 受力特征

懸臂梁在受到不同壓力作用時，通常會發生變形，尤其是當它與地面垂直且懸空時[3]。因此，施工方必須合理設計框架結構，以避免懸臂梁發生變形。

3.在工業廠房框架結構工程施工中的一些常見問題及原因

3.1 模板施工的質量問題

模板工程是一種重要的工業廠房建設技術，它利用支撐結構來構建整個結構，并使用混凝土進行現澆。這種技術對于保證工業廠房的質量至關重要。模板工程的施工過程十分復雜，需要使用腳手架等設備來確保架構的有效性，但是在安裝過程中也會存在各種安全隱患，因此，有關人員必須從細節上加強質量管理，以確保框架的穩定性，并且盡量減少外界環境對質量的影響。

3.2 混凝土的施工問題

混凝土在建筑物的框架結構中扮演著至關重要的角色，但也會面臨一些挑戰，其中最常見的就是第一個問題：裂縫。由于混凝土內部的水分和外部環境的溫度變化不可避免，導致了它們的強度和穩定性受到嚴重影響，從而引起了裂縫的出現[4]。如果使用的材料和水灰比例與預期不符，就有可能出現嚴重的裂縫問題，這是第二個問題。如果不及時處理模板上的一些細小的污物，或者在澆筑混凝土時未能恰當地添加足夠的水分，就會出現混凝土缺乏水分、出現氣泡以及其他類似的麻面現象。第三，蜂窩問題。如果混凝土中的砂、石、水和水泥的配合比不合適，或者石子用量過大，或者攪拌時間不夠長，都會導致混凝土攪拌不均，出現蜂窩狀缺陷，從而影響工程質量。第四，解決裂縫和殘渣的問題。如果在施工過程中沒有徹底清理施工縫和變形縫的雜物，或者混凝土沒有得到充分攪拌，都可能導致出現裂縫和殘留的碎屑。

3.3 施工人員的整體素質不高

為了實現最大的經濟效益，施工公司往往會盡可能地降低生產成本，這些降低的措施之一便是減少人力投入。為了滿足市場需求，施工單位不得不降低招聘標準，但這也導致了工業廠房框架結構施工人員的技能水平受到了一定程度的限制。除了施工單位把框架結構的任務轉包給其他施工團隊，還有一種可能性是，由于許多技術水平不高的人員被招募加入到工業廠房的框架結構施工行列，從而導致了施工的質量和效率受到嚴重的影響。面對復雜的技術挑戰，如果施工團隊中有能力薄弱的人，他們很可能無法及時有效地處理，甚至會犯下錯誤的決定，從而導致更多的經濟損失[5]。近年來，隨著新型技術的普及，工業廠房框架結構的建設已經取得了長足的進步，但也給施工人員帶來了更加嚴格的標準。盡管目前工業廠房框架結構施工取得了一定的進展，但由于許多施工人員缺乏專業背景和實踐經驗，缺乏職業素養和專業技能，對先進的框架結構施工技術缺乏足夠的了解，使得新技術無法有效地應用于廠房框架結構施工中，從而影響了施工質量和效率。

3.4 材料和設備質量不達標

為確保工業廠房框架結構的施工質量，施工單位必須嚴格控制材料的選擇，特別是要確保混凝土的品質，因為這會直接影響到整個建筑物的安全性和可靠性。然而，由于一些施工單位試圖節省材料，提高經濟效益規定，他們往往會采購一些質量較差的施工材料，這樣一來，就導致施工質量下降，同時也給建筑物的安全帶來了潛在的風險[6]。由于材料采購人員缺乏必要的專業知識和技能，他們很難精確地掌控工業廠房框架結構施工所需的材料，而且他們也未能嚴格按照規定的標準進行采購，從而使得最終的產品無法達到預期的效果。建造工業廠房的框架需要精心設計和安裝，這需要使用高級的施工設備[7]。然而，由于施工單位未能充分認識到廠房框架結構的重要性，從而使得設備的保養和維護工作未能達到預期的效果，從而造成了損壞的設備無法及時進行維修。鑒于當前的情況，施工設備無法滿足廠房框架結構施工的要求，這將嚴重阻礙施工的進度和質量。

4.控制工業廠房框架結構施工質量問題的有效措施

4.1 注重鋼構件間的施工質量

在建造工業廠房時，應特別注意鋼構件之間的連接問題。在鋼筋接頭的焊接過程中，必須嚴格遵守相關的標準，以確保焊縫的完整性和質量，絕對禁止出現任何可能產生裂痕的情況。在鋼筋的選擇上，嚴格的質量控制是至關重要的。在工業廠房框架結構施工中，使用的鋼筋必須符合國家規范的要求。若鋼筋材料的價格低廉，而且符合相關標準，那么設計師和施工人員都應該對其質量加以重視，絕對禁止使用這種材料。在安裝柱子和梁的鋼筋框架時，必須確保它們的牢固性和穩定性，絕對不能出現松動的情況。

4.2 結構變形設計

在實際應用中，鋼筋混凝土框架結構容易出現軸向變形，這是工業廠房設計中一個重要的挑戰。通常來說，當框架邊柱的軸壓應力低于中柱的軸壓應力時，軸向變形會更小。當前，高層工業廠房結構中出現的這種情況十分普遍，因此，有必要引起設計人員的足夠重視，以便及時采取措施，將潛在的負面影響降至最低。因此，設計師在設計工廠的框架結構時，應該特別關注軸向變形差的控制，以確保工廠的結構設計能夠達到最佳的效果。除此之外，我們還應該重視對側移的有效控制，以確保工程結構的穩定性能得到進一步提高[8]。

4.3 提高工作人員的專業素養和工作能力

為了充分利用先進的施工技術，提升工業廠房框架結構施工的質量和效率，施工單位應當招募更多具備專業素養和高超技能的施工人員，以確保施工質量和效率的最大化。為了提高效率，施工公司應該重視對員工的培訓和考核，并不斷改進。經過嚴格的審查和評估，方可進入工地開展廠房框架結構的建設[9]。首先，施工單位應當加大招聘力度，積極推動校企合作，吸納更多的高素質專業人才，制定完善的激勵機制、考核機制以及監督機制，以提升施工人員的素養水平。此外，施工單位還應當加強對管理者的培訓，以及改進管理流程，以確保項目的順利實施。管理是一項至關重要的工作，它不僅影響到整個工業廠房的框架結構，而且還會影響到施工的進度。因此，管理者必須擁有良好的職業操守，并且積極應對各種挑戰，以確保項目的順利完成。因此，施工單位應該組織管理人員進一步研究和掌握有關工業廠房框架結構的技術和知識，以便他們可以從過去的經歷和教訓中汲取精華，并且能夠有效地控制和指導自身的行為。

4.4 混凝土施工

（1）在混凝土施工過程中，應該綜合考慮水熱化和外部溫度因素，以確保混凝土不會出現裂縫。此外，由于其他因素的作用，裂縫也可能產生。為了有效地解決上述問題，在施工建設過程中，必須全面考量，以最大限度地減少溫度帶來的不利影響[10]。

（2）在開始澆筑混凝土之前，必須仔細檢查模板的安裝和加固情況，并且要進行詳細的施工技術交底，以確保模板的連接處牢固可靠。在施工前，應該確保有足夠的空間來安裝縫隙，并徹底清除柱子和梁的雜物。對于具有較高強度的筏形基礎，為了確保結構的穩定性，應采用薄型鋼板網作為模板，并配備后澆帶。完成澆筑之后，不必再進行任何修復。為了加固樓板和梁的結構，我們必須增加鋼筋的緊固力，并確保它們的安裝位置是正確的。如圖2，采取有效措施，以確保框架結構的施工和建造符合相關規范的質量標準。

圖2 鋼筋連接節點設計

（3）為了有效地防止缺水引發的其他問題，我們必須積極地對模板表面進行灑水，以確保它始終保持濕潤狀態。同時，必須確保混凝土澆筑的順序是合理的。如果結構層較高，應優先考慮使用柱子進行澆筑，然后再進行梁和板的澆筑。如果結構層較低，應采用一次性澆筑成型的方法，以確保質量。在施工建設階段，為了確保混凝土澆筑的質量，應在柱子底部鋪設厚度為50mm 且強度等級相同的砂漿，并且在混凝土澆筑過程中，要采取有效措施，避免混凝土泵管長時間停留在同一位置，以保證混凝土的密實性。如圖3 為混凝土模板澆筑關鍵結構。

圖3 混凝土模板澆筑關鍵結構

（4）為了確保混凝土的質量，施工人員應該積極進行調節，使其具有良好的計量精度和均勻的攪拌效果。此外，應根據不同的氣候條件，科學合理地控制和搭配水泥和沙子的用量。通過這種方式，我們可以在后期使用混凝土時充分發揮它的作用，避免出現質量問題對施工建設造成負面影響。為了提高二次振搗的質量，建議在澆筑混凝土后的2h 內進行振搗，并將振動棒的插入深度控制在30～50cm，這樣可以有效地將梁板上的鋼筋水分振出，從而提高混凝土的密實性，并最大限度地減少裂縫的發生。

結語：

綜上所述，在工業廠房框架結構的實際施工過程中，設計師和施工人員均應加入到框架結構施工工序質量控制的每一個環節中，認真對待施工過程中的一切細節問題，積極參加相關培訓，提升自身綜合素質和施工技術水平，并嚴格執行相關的質量控制措施，才能大幅度提升工業廠房的整體質量水平，進而促進我國工業技術的持續穩健發展。