基于土建工程框架結構設計與施工相結合的研究

廖利瓊

摘要：在土建工程當中，框架結構是一種主要結構，被應用的范圍也比較廣。該結構具有許多優點，如防震性良好、整體性較高以及安全性較好。綜上所述，框架結構是土建工程當中的一種常用結構，框架結構具有安全性較好、整體性較高以及防震性良好的優點。但是將框架結構運用于土建工程中，需要控制好施工技術，以免出現施工問題，對工程質量造成不良影響。

關鍵詞：框架結構設計；施工

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

對于土建工程來說，框架結構主要是由鋼筋混凝土而澆筑成的承重梁柱來為房屋的主要結構，構件的面積通常比較小，所以其結構承載能力通常不大。然而框架結構作為土建工程最為主要的結構之一，其應用十分廣泛。作為框架結構施工過程中，其梁柱以及模板的施工，常常容易產生比較大的問題，所以在設計和施工中，必須嚴格把握這以下方面環節的施工。

一、框架結構及特點分析

框架結構是指以鋼筋混凝土澆搗成承重梁柱，再用預制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、浮石、蛭石、陶爛等輕質板材隔墻分戶裝配成而的住宅樓，商用樓等。它比較適合高層和大面積結構的樓層施工，因為其先澆柱、梁、樓板，后做填充墻的特點，使得填充墻的拆卸或堆砌較為靈活，為用戶提供了靈活的使用空間?？蚣芙Y構由梁柱構成，構件截面較小，其承載力和剛度都較低，另外其受力特點類似于豎向懸臂剪切梁，因此樓層越高，水平位移越慢，高層框架在縱橫兩個方向都承受很大的水平力?？蚣芙Y構由于其“整體”的特性，其抗震效果較傳統的磚混結構要高。

二、框架結構設計優化策略

框架結構設計過程中強調強節點、強錨固、強柱弱梁，在普通的民用住宅中，由于荷載相對較小，因此，梁柱節點鋼筋相對較少，在施工綁扎鋼筋的過程中質量比較好控制，但是在有些荷載非常大的工業建（構）物中，梁柱節點鋼筋非常密，比如電廠汽輪發電機的基礎，就屬于典型的框架結構承受非常大的動荷載型式的構筑物，在梁柱節點鋼筋密度之大，甚至細石混凝土都無法澆筑，因材，在這類構筑物的設計當中就要在不影響工藝設備布置的前提下，盡可能適當加高梁的高度與梁的寬度（框架柱的剛度遠大于梁），現在成熟的做法是梁的寬度盡量與柱同寬，梁柱的主筋及箍筋均采用三級鋼，這樣即可以提高梁柱的承載能力，也大大降低了混凝土結構的配筋量，降低施工過程中的難度，減少誤差。

在抗震設計中，建筑物的里面力求簡單，結構布置合理，框架沿高度不宜突變，避免出現薄弱層，避免產生扭轉或應力集中的薄弱部位，角柱要加強。

板在框架結構中的作用相當于框架梁的翼緣，在現在的很多民用框架結構設計當中處于美觀的考慮，往往樓板設計的比較厚，樓板的跨度比較大，樓板直接與框架主梁相互作用，而不再布置次梁，完全由雙向板與框架梁、柱共同承擔露面荷載。板的厚度加大，提高了框架梁的側向抗扭能力，梁上的荷載型式也由次梁傳遞的集中荷載變成由雙向板傳遞的三角形線荷載，框架梁的整體受力也相對均勻。無次梁樓板在施工過程中難度更低，模板加工量更少，鋼筋綁扎更簡單，因此，在適當的跨度范圍內，可以不設置次梁（僅限于普通民用建筑，工業建筑內不適用）。

因此，在結構設計當中，框架梁、柱節點處鋼筋盡量不要太密，在不違反結構相關設計規范的前提下鋼筋的根數盡量少，或者適當加寬梁寬，保證綁扎和澆筑質量。

三、強化土建工程框架結構的施工策略

1、完善模板施工的策略分析。要保證框架結構當中的構件尺寸以及不同構件的相互位置與設計要求相符，并使土建工程具有足夠的防震以及抗震能力，則應做好模板的施工工作。相關研究發現，框架結構質量在很大程度上受到模板施工質量的影響。在對模板進行施工時，要做好技術交底工作；并嚴格按照設計圖布置預埋件、軸線位置以及預留孔洞的位置等。在測量放線時，應驗收其測量質量，并確認其測量結果合格之后，才能進行下一步的支模工作。必須采取可靠的措施對模板頂部以及根部進行限位，例如，可以將短鋼筋預埋到混凝土當中，以便能夠有效支撐模板。在支模的過程中，為了確保模板的豎向位置以及水平位置符合相關要求，要根據框架結構當中混凝土所具有的特性，設計出模板，從而確保模板的穩定性、剛度以及強度能夠符合土建工程的設計要求。在澆筑混凝土之前，要認真檢查螺栓、支架以及中軸線是否與標準相符；如發現問題，則要及時處理。

2、完善梁柱施工的策略分析。因為在對梁柱節點進行施工的過程中，容易出現鋼筋綁扎錯誤方面的問題。所以應采用正確的方法來綁扎箍筋。筆者在實踐中發現，只有做好以下工作，才能保證節點的施工質量。在對土建工程進行施工之前，應對工藝流程進行具體的劃分，并將工作順序安排好，使鋼筋工與木工實現相互配合。在對梁柱進行施工時，應采用分段的方法綁扎箍筋。分段施工工藝的具體操作步驟如下。先將框架梁下方的柱箍綁扎好，隨后將柱模安裝好，安裝好之后，便可以進行澆灌柱砼。將柱模拆除后，安裝好梁底模，隨后將梁底筋安放在梁底模當中，同時將節點箍筋綁扎好，最后將定位箍筋加裝于綁扎好的鋼筋上。采用以上方法進行施工，需要增設腳手架。如工程樓板底模的頂撐是鋼管，則可以先將頂撐架搭建好，并利用頂撐架來綁扎節點鋼筋。在框架結構當中，應控制好梁柱的施工技術，保證其施工質量可以達到相關標準，避免留下安全隱患；并提高土建工程的抗震能力。

3、框架結構當中混凝土的施工策略分析。在對土建工程的地下室進行施工時，應注意控制好框架結構地下室的墻體的澆筑質量。在首次進行澆筑時，應注意將施工縫留下。隨后在施工縫當中填充石子砂漿，在填充工作完成之后，則可以進行分層振搗以及澆筑工作。在澆筑地下室的墻體時，應對其澆筑厚度進行控制。通常情況下，將振搗棒所具有的長度作為澆筑厚度的標準。在進行振搗時，應確?；炷聊軌蛎軐嵔Y合。如振搗部位的鋼筋較為密集，則應采用直徑較小的振搗棒。在澆筑框架結構柱以及地下室的墻體時，要采用分段澆筑的方法，下料點應分散布置，以確保循環施工與連續施工，使堆料高度低于1 m。在下灰時，為了預防洞口出現變形現象，應同步進行振搗。在澆筑墻體以及結構柱的混凝土之前，應將其底部軟弱層清除；在填充底部時運用水泥砂漿，確保其填充的厚度在0.5 m至1 m之間，從而預防底部的混凝土出現爛根現象。在對梁板進行施工時，應同時澆筑混凝土。在結構梁的施工工作中，應采用快插慢拔的方式進行振搗，以保障其施工質量。在對梁板進行振搗時，宜采用平板振搗器，在振搗過程中，應注意使板平面保持足夠的平整度。

四、混凝土質量控制

底板反粱及墻體澆筑在地下室的施工過程中，其墻體在第一次澆筑底板時，必須留置施工縫，施工縫的具體外置必須保證在反梁30cm 以上的位置，首先將減石子砂漿（與混凝土配比相應）添置于施工縫內，然后再進行澆筑，分層振搗。高層建筑地下室相關墻體進行澆筑時，必須嚴格控制澆筑厚度，一般而言，澆筑厚度為振搗棒的長度值而定，有的采用50 棒，有的采用30 棒，一般取振搗棒有效長度的1.25 倍為宜在振搗過程中，必須保證振搗棒振搗密實，而且在振搗過程中不得接觸預埋件和鋼筋。對于鋼筋比較密集的節點部位，必須更換小直徑的振搗棒，并加密振搗。

有些大型的建（構）筑物的基礎底板非常的厚，比如說汽輪機基礎底板，經常能達到1.2米甚至更厚，因此在設計時應當考慮適當增配溫度鋼筋來控制由溫度引起的裂縫。在相同的鋼筋量前提下，鋼筋直徑較細，間距較密能有效提高混凝土的抗裂。結構設計時應盡量避免出現剛度突變、應力集中嚴重的結構形式，在斷面突變、構件開洞等應力集中的部位，應配置抗裂鋼筋并適量增加附加鋼筋。施工過程中選用低水化熱的水泥，降低材料的入模溫度，最好能在底板內部加設導熱管，通過源源不斷的涼水將混凝土內部的水化熱帶走。并采用合理措施控制混凝土內部升溫速率、內外溫差、表面與空氣溫差，如加入緩凝、減水等外加劑。

設計人員除作好抗裂設計外，還應與施工單位密切配合，才能達到裂縫控制的目標。如在設計中應標明“后澆帶”盡量設在梁或者墻中內力較小的位置；跳倉法施工時，分倉劃分和寬度應根據結構的受力情況、剛度變化情況一級施工條件與施工單位進行協商確定；當厚度較大的基礎分層澆筑且停歇時間較長以及下層混凝土已凝固再澆筑上層混凝土時，宜在新澆筑混凝土底面配置鋼筋直徑不大于12mm，間距不大于150mm的限裂鋼筋網。

墻、柱混凝土的澆筑在墻板的澆筑過程中，必須采取分層澆筑方案，并分散性布置下料點，保證澆筑過程既連續又循環?？刂贫蚜系母叨?，一般在1m 以下為宜。保證混凝土自由傾落高度在2m 以下，如果超過2m，則必須用串筒或其他設備來保證洞口兩側的混凝土高度一致，在下灰過程中，保證下灰的統一性，并采取同時振搗，防止洞口的形變產生，對于大洞下部模板（通常是1:1）應采取補充振搗措施，便于避免漏振。柱以及墻體在進行混凝土澆筑前，必須首先清除底部的軟弱層，將于混凝土配比相當的水泥砂漿進行填充，填充厚度為50cm- 100cm，這樣可避免底部出現混凝土爛根?；炷猎跐仓^程中必須連續，在進行分層澆筑時，每層混凝土澆筑時間間隔必須控制在混凝土初凝時間內，并且每一層都需要振搗，直到無氣泡產生。

梁板混凝土采取同時澆筑的方式，在澆筑過程中，必須從一端下灰，并且配置振搗器進行振搗，充分保障混凝土的推進方向是由梁底起，梁前止，計算梁高來采取相應的分層澆筑，澆筑進行到板底后，采取聯合板澆筑措施。梁板混凝土必須進行流水段的劃分，按流水段來進行梁板的建筑。對于梁而言，可采用插入式振搗器進行振搗，振搗方式為快插慢拔，保障這道均勻，對于板來說，以平板式振搗器進行振搗為宜，充分保證表面平整度，可利用木抹子進行抹平，抹平時注意順序，應為從前到后的順序。

總之，框架結構作為一個成熟的結構形式，在設計與施工中已經廣泛應用，隨著技術不斷的發展，框架結構及框架核心筒結構的經濟高度也會越來越高，很多的設計技術與施工工法緊密結合，才能使結構在安全、適用、耐久的前提下發揮更大的作用。

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