武恒 周蔓蘭

(1.山西建設投資集團有限公司，山西 太原 030000；2.山西工程科技職業(yè)大學，山西 晉中 030619)

1 框架結構的建筑工程施工技術的主要類型及其應用

1.1 鋼筋混凝土框架結構

鋼筋混凝土框架結構是一種最常見的框架結構類型，它由鋼筋和混凝土共同組成，能夠充分發(fā)揮兩種材料的優(yōu)勢，既有較高的強度和剛度，又有較好的耐久性和防火性。鋼筋混凝土框架結構的施工技術主要包括：模板支撐系統(tǒng)的設計和安裝、鋼筋綁扎和安裝、混凝土澆筑和養(yǎng)護等。鋼筋混凝土框架結構廣泛應用于住宅、商業(yè)、辦公、教育、醫(yī)療等各類建筑工程中。例如，北京國家體育場(鳥巢)就是一座鋼筋混凝土框架結構的建筑[1]。

1.2 鋼框架結構

鋼框架結構是一種以鋼材為主要材料的框架結構類型，它具有輕質、高強、抗震性好、施工速度快等特點。鋼框架結構的施工技術主要包括：鋼材加工和運輸、鋼結構組裝和連接、防腐防火處理等。鋼框架結構適用于大跨度、高層或特殊形式的建筑工程中。例如，上海中心大廈就是一座鋼框架結構的建筑。

1.3 混合框架結構

混合框架結構是一種將鋼筋混凝土框架結構和鋼框架結構相結合的框架結構類型，它能夠綜合兩種結構的優(yōu)點，提高整體性能和經濟效益?；旌峡蚣芙Y構的施工技術主要包括：鋼-混凝土組合梁和柱的設計和制作、鋼-混凝土連接節(jié)點的設計和施工、混合框架整體穩(wěn)定性分析等?；旌峡蚣芙Y構適用于高層或超高層建筑工程中。例如，廣州塔就是一座混合框架結構的建筑。

2 框架結構建筑工程施工技術存在的主要問題

2.1 框架結構施工中的節(jié)點連接問題

節(jié)點是框架結構中最重要的部位，它連接了柱、梁、板等構件，傳遞了荷載和內力。節(jié)點的設計和施工直接影響了框架結構的整體性能和穩(wěn)定性。然而，在實際施工中，節(jié)點連接往往存在以下問題：1)節(jié)點設計不合理或不符合規(guī)范要求，導致節(jié)點承載力不足、剛度不均勻、應力集中等現(xiàn)象，增加了框架結構的破壞風險；2)節(jié)點施工不規(guī)范或不精細，導致節(jié)點尺寸偏差、焊縫缺陷、鋼筋錯位、混凝土缺陷等問題，降低了節(jié)點的質量和可靠性；3)節(jié)點保護措施不到位或不及時，導致節(jié)點受到環(huán)境侵蝕、機械損傷、火災燒損等影響，損害了節(jié)點的耐久性和安全性。

例如，在某高層住宅樓的框架結構施工中，由于設計人員對節(jié)點的受力分析不充分，導致部分節(jié)點的鋼筋配置不合理，造成節(jié)點承載力不足。在施工過程中，由于監(jiān)理人員對節(jié)點的檢查不嚴格，導致部分節(jié)點的焊縫存在裂紋、氣孔等缺陷，造成節(jié)點質量下降。在竣工后，由于物業(yè)管理人員對節(jié)點的保養(yǎng)不及時，導致部分節(jié)點受到雨水侵蝕、風沙磨損等影響，造成節(jié)點耐久性降低。這些問題都給框架結構帶來了潛在的安全隱患。

2.2 框架結構施工中的支模拆除問題

支模是框架結構施工中必不可少的輔助設施，它為混凝土澆筑提供了穩(wěn)定的支撐和成型。支模拆除是框架結構施工中的重要環(huán)節(jié)，它直接影響了混凝土構件的強度和變形。然而，在實際施工中，支模拆除往往存在以下問題。

1)支模拆除時間不合理或不符合規(guī)范要求，導致混凝土強度未達到設計要求或過早失去支撐，引起混凝土開裂、變形等缺陷[2]；2)支模拆除方法不正確或不規(guī)范，導致支模與混凝土構件之間的粘結力過大或過小，引起混凝土表面損傷、空鼓、蜂窩等缺陷；3)支模拆除過程不安全或不注意保護，導致支模材料掉落、碰撞、劃傷等事故，造成人員傷亡或設備損壞。

例如，在某商業(yè)綜合體的框架結構施工中，由于施工人員為了趕進度，提前拆除了部分梁板的支模，導致混凝土強度不足，出現(xiàn)了裂縫和下沉現(xiàn)象。在拆除過程中，由于施工人員使用了不合適的工具和方法，導致支模與混凝土構件之間的粘結力過大，造成混凝土表面出現(xiàn)了破損和空鼓。在拆除過程中，由于施工人員沒有采取有效的安全措施和保護措施，導致支模材料掉落，砸傷了下方的人員和設備。這些問題都給框架結構帶來了質量和安全問題。

2.3 框架結構施工中的溫度應力問題

溫度應力是指由于溫度變化引起的內部應力，它是框架結構施工中不可避免的現(xiàn)象。溫度應力對框架結構的影響主要有兩方面：一是由于混凝土澆筑時的水化熱和固化收縮引起的溫度應力，二是由于環(huán)境溫度變化引起的溫度應力。溫度應力會導致框架結構產生開裂、變形、位移等問題，影響框架結構的性能和美觀。然而，在實際施工中，溫度應力往往存在以下問題。

溫度應力計算不準確或不充分，導致框架結構設計不合理或不符合規(guī)范要求，造成框架結構承受過大或過小的溫度應力，引起框架結構破壞或失效。

溫度應力控制措施不到位或不及時，導致框架結構在施工過程中或使用過程中受到過大的溫度變化影響，引起框架結構開裂、變形、位移等問題[3]。

溫度應力監(jiān)測方法不正確或不規(guī)范，導致框架結構在施工過程中或使用過程中無法及時發(fā)現(xiàn)和處理溫度應力問題，造成框架結構隱患或事故。

3 框架結構建筑工程施工技術的優(yōu)化策略

3.1 優(yōu)化施工方案

施工方案是指根據(jù)框架結構建筑工程的設計要求和現(xiàn)場條件，確定施工順序、方法、步驟和技術要點的文件。優(yōu)化施工方案是指在滿足設計要求和規(guī)范規(guī)定的前提下，選擇最合理、最經濟、最安全的施工方案，以減少不必要的重復作業(yè)，避免不合理的交叉作業(yè)，提高施工速度和質量。優(yōu)化施工方案的方法有。

綜合比選法。綜合比選法是指根據(jù)框架結構建筑工程的特點，從多個可行的施工方案中，通過對比分析各方案的優(yōu)缺點，綜合考慮各方案對工程質量、安全、進度、成本等影響因素，選擇最優(yōu)的施工方案[4]。例如，在選擇框架結構建筑的上部結構施工方法時，可以從傳統(tǒng)的模板支撐法、滑模法、預制拼裝法等多種方法中，綜合比選出最適合本項目的方法。

創(chuàng)新改進法。創(chuàng)新改進法是指根據(jù)框架結構建筑工程的實際情況，對現(xiàn)有的施工方案進行改進或創(chuàng)新，以適應新的技術要求或現(xiàn)場條件，提高施工效率和質量。例如，在框架結構建筑的基礎施工中，可以采用自平衡反應墩法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的反力墩法，以減少基坑開挖面積，節(jié)約土方量和支護費用。

模擬仿真法。模擬仿真法是指利用計算機軟件或實物模型，對框架結構建筑工程的施工過程進行模擬或仿真，以預測和評估各種可能發(fā)生的情況和結果，為優(yōu)化施工方案提供依據(jù)。例如，在框架結構建筑的混凝土澆筑中，可以采用有限元分析軟件或水泥砂漿模型，對混凝土溫度、應力、裂縫等進行模擬或仿真，以確定最佳的澆筑方案和措施[5]。

3.2 優(yōu)化施工進度

施工進度是指框架結構建筑工程的施工計劃和實際完成情況的對比和分析。優(yōu)化施工進度是指在保證工程質量和安全的前提下，合理安排施工時間和資源，縮短施工周期，提高施工效率，滿足業(yè)主的要求和期望。優(yōu)化施工進度的方法有。

關鍵路徑法。關鍵路徑法是指根據(jù)框架結構建筑工程的施工任務和邏輯關系，繪制出網(wǎng)絡圖，確定各個活動的最早開始時間、最晚開始時間、最早完成時間、最晚完成時間、時差和關鍵路徑，對關鍵路徑上的活動進行重點控制和優(yōu)化，以縮短整個工程的施工周期。例如，在框架結構建筑的上部結構施工中，可以根據(jù)網(wǎng)絡圖，對關鍵路徑上的活動如模板支撐、鋼筋綁扎、混凝土澆筑等進行優(yōu)化，如提高模板支撐的標準化程度，采用機械化或半機械化的鋼筋綁扎方法，使用高性能混凝土等[6]。

并行作業(yè)法。并行作業(yè)法是指根據(jù)框架結構建筑工程的施工條件和要求，將原來按順序進行的活動改為同時或部分同時進行的活動，以減少等待時間和空閑時間，提高施工效率。例如，在框架結構建筑的基礎施工中，可以采用并行作業(yè)法，將原來按順序進行的基坑開挖、支護、土方運輸、樁基施工等活動改為同時或部分同時進行的活動。

動態(tài)調整法。動態(tài)調整法是指根據(jù)框架結構建筑工程的實際施工情況，及時收集和分析各種信息，對原有的施工進度計劃進行調整和修正，以適應現(xiàn)場變化，消除影響因素，保證施工進度的合理性和可行性。例如，在框架結構建筑的混凝土澆筑中，可以根據(jù)天氣、溫度、濕度、混凝土供應等因素，對澆筑時間、方法、速度等進行動態(tài)調整[7]。

3.3 優(yōu)化施工質量控制

框架結構施工質量控制是指在框架結構施工過程中，采取相應的技術措施和管理措施，保證框架結構符合設計要求和規(guī)范標準，避免或減少施工缺陷和事故的發(fā)生。目前，我國框架結構施工質量控制的優(yōu)化主要包括以下幾個方面。

設計階段的質量控制。設計階段是框架結構施工質量控制的前提和基礎，設計人員應根據(jù)建筑物的功能、地理環(huán)境、材料性能等因素，合理選擇框架結構形式、尺寸、連接方式等，編制詳細的施工圖紙和技術說明書，并進行必要的計算和校核，確保設計方案科學、合理、可行。

材料采購與檢驗的質量控制。材料是框架結構施工的重要組成部分，材料的質量直接影響到框架結構的強度、穩(wěn)定性和耐久性。因此，施工單位應按照設計要求和規(guī)范標準，從正規(guī)渠道采購合格的材料，并進行入場檢驗，對不合格的材料進行退換或處理，防止劣質材料進入施工現(xiàn)場。

施工過程中的質量控制。施工過程中是框架結構施工質量控制的重點和難點，施工人員應按照設計圖紙和技術規(guī)范，嚴格執(zhí)行各項操作規(guī)程和檢驗標準，對框架結構的澆筑、支模、拆模、連接、安裝等關鍵環(huán)節(jié)進行監(jiān)督和檢測，及時發(fā)現(xiàn)并糾正施工缺陷和錯誤，保證框架結構的尺寸、形狀、位置等符合要求。

竣工驗收與維護的質量控制?？⒐を炇帐强蚣芙Y構施工質量控制的最后一道關卡，驗收人員應根據(jù)設計圖紙和規(guī)范標準，對框架結構進行全面、細致、客觀地檢查和評價，對不合格或存在隱患的部位進行整改或處理，確保框架結構達到交付使用的條件。維護是框架結構施工質量控制的延續(xù)和保障，維護人員應定期對框架結構進行巡查和清潔，及時發(fā)現(xiàn)并修復框架結構的損壞和裂縫，延長框架結構的使用壽命[8]。

3.4 加強施工設備和材料安全管理

施工設備是框架結構建筑工程的重要組成部分，它直接影響著工程的進度、質量和安全。因此，優(yōu)化施工設備的選型和配置是加強施工設備安全管理的關鍵。具體來說，需要根據(jù)工程的規(guī)模、特點、難度和環(huán)境等因素，選擇適合的施工設備，如塔吊、升降機、混凝土泵車等，并合理地分配和布置在施工現(xiàn)場，避免設備之間的干擾和碰撞。同時，還需要考慮施工設備的性能、質量、維護和檢修等方面，確保設備的正常運行和使用壽命。

舉例說明：某框架結構建筑工程項目位于市中心，周圍有高層建筑和交通干道，施工空間受限。為了優(yōu)化施工設備的選型和配置，項目部選擇了一臺高性能、低噪音、小占地面積的塔吊，并將其安裝在建筑物的中心位置，以覆蓋整個施工范圍，同時避免對周邊環(huán)境的影響。此外，項目部還定期對塔吊進行檢查和維護，保證其安全運行。

材料是框架結構建筑工程的基礎，它決定著工程的質量和耐久性。因此，優(yōu)化材料的采購和儲存是加強材料安全管理的重要措施。具體來說，需要根據(jù)工程的設計要求、標準規(guī)范和合同約定，選擇合格的材料供應商，并對材料進行質量檢驗和驗收，確保材料符合規(guī)范要求[9]。同時，還需要根據(jù)材料的種類、特性、數(shù)量和使用時間等因素，合理地安排材料的儲存位置和方式，并采取防火、防水、防潮、防盜等措施，保證材料的完好無損。

舉例說明：某框架結構建筑工程項目使用了大量的鋼筋、混凝土等材料。為了優(yōu)化材料的采購和儲存，項目部從正規(guī)渠道購買了符合國家標準的鋼筋，并對其進行了抗拉強度、屈服強度等指標的檢測，確認其質量合格。同時，項目部將鋼筋儲存在干燥通風的倉庫內，并用防銹油涂抹表面，防止其生銹。對于混凝土，項目部采用現(xiàn)場拌制的方式，并根據(jù)施工進度，合理地安排混凝土的用量和配比，避免混凝土的浪費和劣化。

除了優(yōu)化施工設備和材料的選型、配置、采購和儲存外，還需要優(yōu)化施工設備和材料的使用和管理，以保證框架結構建筑工程的安全施工[10]。具體來說，需要制定和執(zhí)行嚴格的施工設備和材料的使用規(guī)范和操作規(guī)程，并對施工人員進行培訓和考核，增強其安全意識和技能。同時，還需要建立和完善施工設備和材料的監(jiān)督檢查和維護保養(yǎng)制度，并定期進行安全評估和隱患排查，及時發(fā)現(xiàn)和消除安全隱患。

3.5 加強施工組織設計和安全教育培訓

施工組織設計是指根據(jù)工程特點和現(xiàn)場條件，制定出合理的施工方案、進度計劃、資源配置、質量控制、安全保障等內容的文件，是指導和規(guī)范施工過程的重要依據(jù)。優(yōu)化施工組織設計，應充分考慮框架結構建筑工程的特點和風險，明確各個環(huán)節(jié)的技術要求和安全措施，合理安排人力、物力、機械等資源，避免因資源不足或浪費而影響施工安全。同時，應根據(jù)施工組織設計，制定出詳細的安全操作規(guī)程和應急預案，對可能發(fā)生的各種事故進行預測和預防，并及時向相關人員進行溝通和傳達[11]。

安全教育培訓是指對參與框架結構建筑工程施工的各級管理人員和一線操作人員進行系統(tǒng)的安全知識和技能的教育和培訓，增強他們的安全意識和能力，規(guī)范他們的操作行為。優(yōu)化安全教育培訓，應根據(jù)不同對象的特點和需求，制定出針對性的培訓內容和方法，定期開展培訓活動，并進行考核和評價。培訓內容應涵蓋框架結構建筑工程的基本知識、常見風險、安全操作規(guī)程、應急預案等方面，培訓方法應采用多種形式，如講座、視頻、演示、模擬等，增加培訓效果[12]。

例如，在某框架結構建筑工程項目中，為了優(yōu)化施工組織設計和安全教育培訓，項目部在開工前進行了詳細的勘察和論證，制定了科學合理的施工方案，并將其分解為具體的任務書和操作規(guī)程，分發(fā)給各個班組，并進行了反復的說明和交底。同時，項目部還組織了專業(yè)的安全教育培訓機構，對所有參與施工的人員進行了分級分層地培訓，包括理論知識和實際操作的教學，以及現(xiàn)場的模擬演練和考核，確保每個人都掌握了必要的安全知識和技能，并簽訂了安全承諾書。通過這些措施，該項目在施工過程中沒有發(fā)生任何安全事故，施工質量和效率也得到了提高[13]。

3.6 加強施工現(xiàn)場的安全監(jiān)督和檢查

施工現(xiàn)場的安全監(jiān)督和檢查是指對框架結構建筑工程施工過程中的各個環(huán)節(jié)和部位進行定期或不定期的觀察、檢測、評估和糾正，發(fā)現(xiàn)并消除安全隱患，防止安全事故的發(fā)生。優(yōu)化施工現(xiàn)場的安全監(jiān)督和檢查，應建立健全的安全監(jiān)督和檢查制度，明確監(jiān)督和檢查的職責、內容、方法、頻次、標準等要素，形成一個完整的閉環(huán)管理體系。同時，應運用現(xiàn)代化的技術手段，如視頻監(jiān)控、無人機巡檢、智能傳感器等，提高監(jiān)督和檢查的效率和準確性，并及時記錄和反饋監(jiān)督和檢查的結果，對發(fā)現(xiàn)的問題進行分析和處理，對責任人進行獎懲[14]。

例如，在某框架結構建筑工程項目中，為了優(yōu)化施工現(xiàn)場的安全監(jiān)督和檢查，項目部在施工現(xiàn)場設置了多個視頻監(jiān)控攝像頭，并與總部的安全管理中心聯(lián)網(wǎng)，實時傳輸施工現(xiàn)場的圖像信息，并由專人進行24h的監(jiān)控。同時，項目部還定期使用無人機對施工現(xiàn)場進行巡檢，特別是對高空作業(yè)、深基坑等難以觀察到的部位進行重點檢查，并將巡檢結果上傳到云端平臺，供相關人員進行分析和評價[15]。此外，項目部還在框架結構建筑工程的關鍵部位安裝了智能傳感器，如溫度傳感器、應力傳感器、位移傳感器等，實時監(jiān)測框架結構建筑工程的狀態(tài)，并通過無線網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，并報警。通過這些技術手段，該項目在施工過程中有效地預防了各種安全隱患，并及時處理了發(fā)生的問題。

4 結語

綜上所述，優(yōu)化框架結構建筑工程施工技術是一項具有重要意義的工作，不僅關系到框架結構建筑的質量、安全、效率和美觀，還關系到框架結構建筑的經濟價值和社會價值。因此，相關技術人員應該不斷地探索、學習、創(chuàng)新和完善框架結構建筑工程施工技術，以適應不斷變化的市場需求和社會發(fā)展，為建設更加美好的人居環(huán)境做出貢獻。