框架抗爆墙施工工法

框架抗爆墙施工工法

李志刚

中国二冶集团有限公司 内蒙古分公司

【摘要】在化工行业工厂内控制室作为生产控制中心，一旦发生爆炸事故后果将及其严重，因此必须采取能够充分保证操作人员和控制设备安全的防护措施，在保证人员和设备安全的同时可有效降低次生灾害发生的概率。使用框架抗爆墙结构可完美解决这一问题，即可提供安全防护措施又可满足建筑使用需求。

框架抗爆墙是一种复合结构形式，多用于化工厂房、仓库等存在爆炸危险的场所。其主结构为框架结构，边柱角柱生根于条形基础之上，中间柱柱下为独立基础。辅结构为钢筋混凝土抗爆墙，抗爆墙生根于条形基础之上，墙体纵向向上延伸至结构楼板之下与结构相连，抗爆墙沿建筑外侧将框架结构包裹在内。

框架抗爆墙的结构特点决定了其施工周期长、施工工艺难、周转材料投入多，质量安全管控难度大。如组织不合理，策划分析不全面,将会导致工期、成本、质量安全等方面的风险。因此，我们针对框架抗爆墙结构的施工组织、施工工艺、质量验收、安全监督等编制本工法，在施工过程中能够正确指导施工作业，高效优质完成工程施工，同时为后续同类工程的施工提供参考。

【关键词】化工 框架抗爆墙 结构 施工 质量安全

1. 前言

框架抗爆墙主体结构为钢筋混凝土框架结构，可充分满足结构安全性及建筑使用需求。辅结构为钢筋混凝土抗爆墙，在墙内转角处设置暗柱，墙顶部设置暗梁与屋面结构相连。抗爆墙结构能够在极大地减少爆炸带来的冲击、抵御爆炸危害，保证墙体不产生较大的变形，结构不致严重破坏，从而对建筑物内人员的生命安全起到了重要的保护作用，是一种非常有效的防护措施。

本工法以中国二冶集团开发试验区高新技术产业中试孵化基地（一期）建设工程项目中心控制室为例，对框架抗爆墙结构施工工法进行说明，内容主要涉及框架抗爆墙结构的施工工艺流程、施工方法、重点事项、质量验收、安全监督等方面内容。

二、特点：

1、地梁施工完成后进行房心土回填，由于在基础施工时预留有抗爆墙插筋、柱子插筋，门洞口尺寸较小，施工机械进出困难，导致房心土回填难度较大。因此需修筑一条施工便道，防止在回填土施工中插筋受到破坏，回填时从东侧开始向西侧推进，分层回填至室内地坪以下设计标高。

2、为保证抗爆墙的使用功能，在结构设计时墙体预留洞口较少，除必须的门洞口、管道预留洞口外几乎无其它洞口，且在施工中不允许留设出料口（增加施工缝降低抗爆墙体整体性，影响使用功能），在施工过程中缺少材料的进出通道，但在施工过程中大量的材料设备需要进出室内，例如在结构封顶后需将拆除的支撑架倒运至室外，因无合适的出料通道材料倒运难度很大，需提前策划材料外运方案，选择合适的施工方法。

3、中心控制室抗爆墙高度为6.75m，边柱角柱高度6.7m（墙下条形基础顶标高-1.3m，屋面结构标高+5.95m，屋面暗梁高500mm），中间柱高度6.75m，抗爆墙厚300mm，柱截面500*500mm，墙柱高度较高，施工中如何保证抗爆墙体、框架柱的垂直度及构件混凝土施工质量难度较大，因此在抗爆墙及框架柱施工时采用搭设满堂架体的方法施工，即可保证施工质量又极大的提高了安全性。

4、结构施工分三次浇筑混凝土，第一次：中间柱混凝土浇筑至梁底以下，第二次：抗爆墙、边柱角柱施工至梁底，第三次：浇筑屋面梁板、暗梁。可充分保证抗爆墙及边角柱的截面尺寸，同时可增加周转材料的周转次数。

三、适用范围：

本工法主要适用于“框架抗爆墙结构”的施工，所有与此类结构相同或相似的建筑物，均可参考本工法组织施工。

同时因抗爆墙与剪力墙相似，文中所述抗爆墙预留插筋、模板支设、拆除、加固等施工方法、注意要点，剪力墙施工时也可参考本工法施工。

四、工艺原理：

本工法工艺核心是施工工艺、施工方法2个部分。

1、施工工艺流程：

墙下条形基础、柱下独立基础施工→地梁下部短柱施工→地梁施工→肥槽回填至条基顶面→房心土方回填至室内地坪以下（抗爆墙、边柱角柱处预留）→中间柱混凝土浇筑施工→抗爆墙、边柱角柱施工→肥槽回填→屋面结构施工→内架体拆除→女儿墙施工→外架体拆除。

2、施工方法：

施工方法主要包括基础、地梁、回填施工方法，主体结构施工方法，施工过程使用汽车式起重机配合施工等。

主体结构施工方法包括框架结构及抗爆墙施工，框架结构施工按照中间柱、边柱角柱、屋面梁板结构、女儿墙的顺序组织施工，抗爆墙结构与边柱角柱同步组织施工，屋面梁板结构在抗爆墙施工完毕后实施。

五、工艺流程及操作要点

1、施工工艺流程：

墙下条形基础、柱下独立基础施工（需预留插筋）→地梁下短柱施工→地梁施工→肥槽回填至条基顶面→房心土方回填至室内地坪以下（抗爆墙、边柱角柱处暂不回填）→中间柱混凝土浇筑施工→抗爆墙、边柱角柱施工→肥槽回填至室外地坪标高→屋面结构施工→内架体拆除→女儿墙施工→外架体拆除。

2、施工方法及操做要点：

2.1基础、地梁、回填施工方法

先将条形基础、独立基础施工完毕，然后施工地梁下短柱及-0.05m地梁，施工完成后进行房心土回填，由于在条形基础、独立基础施工时预留有高650mmX形抗爆墙插筋、柱子插筋，建筑东西两侧门洞口尺寸（1800*2450）较小且受抗爆前室空间限制，施工机械进出困难，导致房心土回填难度较大。为防止在回填土施工中插筋受到破坏，需在控制室的西侧边跨框架柱中间修筑一条施工便道，保证道路顶面将预留的抗爆墙插筋完全覆盖同时与地梁齐平（本工程设计图纸中抗爆墙X形插筋高于条形基础顶面650mm，经计算道路顶面需在条形基础顶面以上回填至少1.25m），同时在道路顶面铺设20mm钢板防止地梁受压开裂。回填时从室内东侧开始向西侧推进，分层回填至室内地坪以下设计标高，在边柱角柱、抗爆墙位置处暂不回填，但需在室内提前预留后续回填所需的土方，待具备条件后再行回填。回填土分层厚度不大于300mm，逐层取样检测，合格后再填筑上层土方。

2.2结构施工方法

结构部分主要包括框架结构及抗爆墙，框架结构施工按照中间柱、边柱角柱、屋面梁板结构、女儿墙的顺序组织施工，抗爆墙结构与边柱角柱组织同步施工，屋面梁板结构在抗爆墙施工完毕后实施。其具体施工方法如下：

1. 中间柱施工

独立基础施工完毕、回填完成后平整场地，开始施工中间框架柱，因柱高度较高且全高范围内无连梁，施工中需特别注意垂直度的控制。测量人员将轴线、模板控制线、标高等弹设完毕后，在室内搭设钢管满堂架，立杆横纵距1.8米、步距1.5米并按规范要求架设剪刀撑，柱钢筋绑扎、支设柱模板，合模完成后在加固柱模时使用钢管将柱模与满堂架连接以增加柱模的稳定性、强度，保证在砼浇筑过程中柱子垂直度，同时防止因加固不到位导致轴线发生偏移。

2. 抗爆墙结构与边柱角柱同步施工方法

抗爆墙与边柱、角柱同时施工，墙体与柱间用模板及聚苯板隔开，采用整体、分层一次浇筑混凝土。墙、柱钢筋绑扎、模板支设加固完成后，利用中间柱施工时在室内搭设的满堂架设置顶墙、抱柱钢管，抗爆墙模板在室外架设抛撑，抛撑下部设置地锚，通过以上措施增加墙柱模板的稳定性、强度，防止在砼浇筑时发生偏移、胀模、坍塌等质量缺陷、安全事故。施工完毕后，拆除室内架体，抗爆墙位置处回填，注意抗爆墙模板拆除时，顶部一带外墙模板不拆除。

3. 屋面梁板结构方法

因结构预留洞口极少，一旦将屋面梁板结构施工完毕则室内模板、脚手架等材料外运将无合适的出料通道，出料难度的增加必然导致延误工期、增加成本，因此在选择施工工艺方法时必须提前策划好结构封顶后室内材料的外运方案。屋面结构施工方法的选择需保证模板、木方、钢管以及支撑架体等材料能够顺利由东西两侧门洞口运至室外，因此施工时室内梁板模板采用915*1830以下规格，次龙骨木方使用5*10*3000以下规格，主龙骨钢管使用Ø48*3*3000以下规格，梁板支撑架架体材料选用48型盘扣架，立杆长度2.5m，同时使用建筑施工安全设施专用计算软件设计梁板盘扣式支撑架体搭设参数，编制专项方案确保施工安全。

4. 女儿墙施工方法

女儿墙施工前需考虑好女儿墙外模板如何生根，因此在抗爆墙施工完毕后，顶部一带外墙模板暂不拆除，再用对拉螺杆进行加固并适当与外脚手架、抛撑连接，保证模板支撑具有足够的强度。即在抗爆墙外模板安装时，结合女儿墙的高度，模板顶标高需高出女儿墙的高度并留有足够的加固操作空间，抗爆墙外模拆除时将最上面一块模板保留作为女儿墙施工外模板使用。

5）使用汽车起重机配合施工

常规的主体结构施工方法中，在施工过程中需安装塔式起重机配合施工，考虑结构形式、工期等因素本工法选用汽车式起重机配合施工，只需在钢筋绑扎、模板支设、架体搭设拆除等节点使用汽车式起重机配合施工，相较而言即可保证工期、质量、安全，同时极大地节约了施工成本。

2.3施工注意事项：

1. 施工时墙模、柱模封模后，在加固模板时使用经纬仪、吊线坠、尺量检查的方法测量垂直度，保证模板安装精度符合规范要求。

2. 屋面梁板施工时需按规范要求起拱。

3. 盘扣式脚手架安装时先定位放线再安装底座，立杆、横杆、斜杆与圆盘连接部位插销必须安装齐全、牢固，顶托安装齐全，规格符合要求。

6. 材料与设备：

材料：本工法所使用的材料主要有钢管、覆面木胶合板、木方、对拉螺栓、焊条、盘扣架等，以上材料均需满足建筑业相关规范、标准要求。

机具设备：

本工法所必需的主要施工机械、设备、工具仪器设备见下表。

施工机械、设备、工具仪器表 表1

七、质量要求：

本工法遵守以下现行标准、规范：

执行标准、规范清单 表2

以及现行的相关标准及企业相关标准。

本工法特有的质量要求：

1、墙面平整度：抗爆墙跨度加大为保证平整度，模板需使用15mm木模板，模板拼缝严密并应有防漏浆、错台措施，抗爆墙墙面平整度应控制在±3mm的范围内。

2、墙体截面尺寸：墙模板安装完毕后，在墙体内部安装成品混凝土垫块（与墙同厚度），保证墙体截面尺寸，抗爆墙墙体截面尺寸应控制在±3mm的范围内。

3、外观质量：抗爆墙墙体无影响结构性能或使用功能的裂缝。

八、安全措施

认真贯彻“安全第一,预防为主、综合治理”的安全管理方针,制定安全生产责任制、明确责任人；

建立安全生产领导小组，配备现场专职安全员，制定“防火安全管理制度”，经常督促、检查消防安全工作，落实管理条例；

施工全体人员要认真遵守国家安全法令法规,遵守施工现场的安全条例；

施工作业应遵守安全操作规程,进入施工现场必须戴安全帽,吸烟到指定的吸烟室,高空作业应系好安全带,班前不准喝酒,工作应集中精力,不准在施工现场嬉戏打闹；

配电设施的金属外壳应有可靠的保护线连接，移动式电动工具及手持电动工具的保护线必须采用铜芯软线，并应采用高灵敏的漏电保护装置；

施工现场临时用电，将按规范要求编制临时用电施工组织设计并严格贯彻实施；

施工中严格按照《建筑安装工程安全技术操作规程》、《建筑施工安全检查标准》，严格遵守现场各项规章制度，加强现场安全管理；

非施工人员不得进入现场。现场施工人员必须戴好安全帽；高空作业人员必须系好安全带，所使用的工具必须系好、装好，以免掉落；使用电器机具设备人员，必须戴绝缘手套，安全操作。

夜间施工要有足够的照明设施，临时用电、施工用电必须按“安全用电”有关条例执行，用电设备设两级保护，并注意及时检查更换。结束作业要关闭开关并拆除不用线路。

防止高处坠落物或其它物体砸击事故，做好“四口”、“五临边”防护工作。

支撑的搭设，要有详细方案、技术交底；搭设后，经技术人员、安全员及有关人员检查后方可投用使用。

电源、电器有专人负责，密切注意电箱、机械的漏电、接地是否灵敏有效，如有异常现象及时报告，派专人处理。

现场人员严格服从管理，不得随意离岗、走动。严格按照正确的操作方法操作机具，并做好机具的保养工作。

9. 环保措施

1. 建筑物应使用外双排脚手架封闭隔离施工，脚手架立杆顶端栏杆宜高出女儿墙上端1m，宜高出檐口上端1.5m，同时采取有效防尘措施。

2. 封闭材料必须选用防尘密目网，并湿法作业减少扬尘污染。

3. 严禁高空抛撒建筑垃圾，防止尘土飞扬，清扫场地必须采用湿法作业。建筑垃圾及时清运，适当洒水减少扬尘，并在指定的垃圾处理场处理；不能及时清运的，应在建设工地设置临时密闭性垃圾堆放场地或垃圾箱进行存放。

9. 效益分析：

本工法规定了框架抗爆墙的工艺流程、施工方法、质量要求等，对于施工方法有详细的描述，可作为指导和检验类似工程施工的标准，具有极为重要的意义，避免因施工策划不全、方法不对等发生质量安全事故带来的损失，极大节约了施工周期，降低施工成本，施工质量、安全得到有效保证，社会和经济效益显著。

本工法已经应用于国内多项框架抗爆墙结构的施工，应用效果明显，有效地对类似结构的施工提供了指导作用。相信此工法的推广将会进一步规范框架抗爆墙结构的施工方法，提高施工质量、安全水平。

参考文献：

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[5]框架抗爆墙结构施工难点及对策分析 [J]. 张占起. 石油化工建设. 2020(02)