摘要：随着工业化和城市化的快速发展，对于框架结构厂房等大型建筑的需求日益增长，尤其是在超大跨度及高大模板混凝土结构的应用上。本研究主要围绕框架结构厂房超大跨度及高大模板混凝土结构一次成优技术进行了深入研究。首先，明确了超大跨度及高大模板结构的定义、特点及应用范围，随后指出了传统分层浇筑施工方式存在的主要问题，如施工接缝质量控制困难、材料用量大及浪费严重、工期长和劳动强度大等。针对这些问题，本研究提出了几种关键技术，包括超高柱混凝土浇筑施工技术、自密实混凝土在高支模中的应用技术和新型盘扣体系高支模支撑应用技术等，以期实现一次成优的施工目标。通过这些技术的应用，不仅可以提高施工效率和质量，还能有效降低成本和减少浪费。

关键词：框架结构厂房；超大跨度；高大模板；混凝土结构

引言：

在现代建筑工程中，框架结构厂房因其高效的空间利用率和良好的经济性而广受欢迎。特别是在涉及超大跨度及高大模板的混凝土结构时，其施工技术和质量控制成为了关键问题。传统的分层浇筑方法虽然在一定程度上可行，但存在众多问题，如施工质量难以保证、资源浪费严重、工期延长和劳动强度增大等。因此，研究并开发一种能够一次成优的浇筑技术，对于提升建筑质量和施工效率，减少资源浪费具有重要的实践意义和应用价值。

一、超大跨度及高大模板混凝土结构概述

（一）超大跨度及高大模板结构的定义

超大跨度及高大模板混凝土结构主要指那些跨度或高度远超常规建筑结构的混凝土构件，这些结构能够覆盖巨大的空间范围而不需要中间支撑，从而提供广阔无遮挡的室内空间。超大跨度一般指的是跨度超过30米的结构，而高大模板则是指用于浇筑这些大型结构的高度超过几层楼的模板系统。这类结构通常采用特殊的设计理念和施工技术，以确保其结构强度、稳定性和安全性。超大跨度及高大模板结构的设计和施工代表了建筑和工程领域中的一项重大挑战，同时也展示了现代工程技术的进步。

（二） 超大跨度及高大模板结构的特点

超大跨度及高大模板混凝土结构具有几个显著的特点。首先，这类结构能够提供大面积的无柱空间，极大地增强了建筑的使用灵活性和空间感。其次，由于超大跨度和高大模板的使用，这些结构在设计和施工上要求极高的精度和技术水平，需要采用先进的设计软件和施工技术来确保结构的安全和可靠性。此外，这种类型的结构还具有很高的视觉冲击力和象征意义，经常被用于体现建筑设计的创新和工程技术的成就。然而，超大跨度及高大模板结构也面临着成本高、施工难度大、对材料和施工技术要求高等挑战。

（三） 超大跨度及高大模板结构的应用

超大跨度及高大模板混凝土结构在现代建筑中有着广泛的应用，特别是在需要大空间和高视觉冲击力的场合。例如，大型体育场馆、展览中心、机场候机楼、工业厂房等，这些建筑往往需要大面积无柱空间以容纳大量人流或实现特定的功能需求。此外，一些大型商业综合体、交通枢纽、文化设施等也常采用这种结构形式。超大跨度及高大模板结构不仅能满足这些建筑的实用需求，同时也成为城市景观中的标志性建筑，展现出当代建筑技术和设计理念的发展水平。

二、传统分层浇筑施工存在的问题

（一）施工接缝质量控制困难

在传统的分层浇筑施工过程中，由于混凝土是分批次、逐层浇筑，这就不可避免地会在各层之间形成施工接缝，这些接缝处往往是潜在的弱点，容易导致水分渗透、裂缝生成和结构强度不均等问题[1]。施工接缝的质量控制极其困难，主要是因为接缝的处理需要精确的时间控制和严格的施工操作。如果接缝处理不当，如清理不彻底、浇筑间隔时间控制不佳或配合比不当，都会严重影响接缝处混凝土的整体性能和结构的耐久性，气候条件、施工环境等外部因素也会加大施工接缝质量控制的难度，增加了整个工程的不确定性和风险。

（二） 材料用量大且浪费严重

传统分层浇筑施工方法往往伴随着材料用量大和浪费严重的问题。一方面，为了保证结构的稳定性和安全性，设计时常常会采取保守的做法，增加混凝土和钢筋的用量[2]。另一方面，在分层浇筑的过程中，为了适应不同层次的施工要求，经常需要使用过量的模板和支撑系统，这不仅增加了材料的消耗，也增加了施工成本，由于施工过程的复杂性和可变性，很难精确控制材料用量，导致大量的剩余材料和废料产生。这种材料的大量使用和浪费，不仅经济成本高昂，也对环境造成了较大的负担。

（三） 工期长，劳动强度大

传统分层浇筑施工方式由于其施工过程的复杂性和分批次进行的特性，通常会导致工期长和劳动强度大。每一层混凝土的浇筑都需要经过一系列的准备工作，包括模板搭建、钢筋绑扎、混凝土搅拌和运输等，每完成一层还需等待混凝土强度达标后才能进行下一层的施工，这样的重复流程大大延长了整个工程的建设周期[3]。同时，模板的搭建和拆除、钢筋的搬运和绑扎等都是劳动强度极大的体力劳动，给工人的身体健康带来了较大的压力。长时间的高强度工作还可能影响施工质量，增加安全风险。这种施工方式在效率和经济性上存在明显的不足，迫切需要通过技术创新和工艺改进来解决。

三、框架结构厂房超大跨度及高大模板混凝土结构浇筑一次成优关键技术

（一）超高柱混凝土浇筑施工技术研究

在现代建筑工程中，随着建筑形态的多样化和功能需求的提升，超高柱结构的应用越来越广泛，尤其是在框架结构厂房、高层建筑以及大跨度空间结构中。超高柱作为承载主体结构的关键部分，其施工技术的研究对于保证整个结构体系的稳定性和安全性至关重要。随着工程技术的进步和新材料的应用，超高柱混凝土浇筑技术也在不断发展，从早期的简单层层浇筑到现在的一次成型技术，技术难度和施工效率均有了显著提高[4]。

超高柱混凝土浇筑技术的核心在于如何有效控制混凝土的浇筑过程，确保混凝土的均匀充填和养护，以及后期的结构性能满足设计要求。这包括采用高性能混凝土，特别是自密实混凝土（SCC），以提高混凝土的流动性和稳定性，确保在没有振捣的情况下也能充分充填模板，减少气泡和孔洞的产生。采用连续浇筑技术，减少施工接缝，同时结合使用泵送技术和分层浇筑策略，以控制混凝土的下沉速度和压力，避免模板变形和混凝土分层。超高柱混凝土在固化过程中会产生大量的水化热，需要通过设置冷却管道或使用特殊的混凝土配方来控制内部温度，防止裂缝的产生。采取有效的养护措施，如覆盖保湿养护膜，保持混凝土表面湿润，以促进混凝土的均匀固化和强度发展[5]。

为了提高超高柱混凝土浇筑的效率和质量，技术创新是关键。近年来，数字化施工技术的应用提供了新的可能性。例如，通过使用BIM（建筑信息模型）技术进行施工模拟，可以在施工前预测和解决可能的问题，优化施工方案。同时，采用智能传感器监控混凝土的实时强度和温度变化，可以更科学地指导施工过程和养护措施的调整。在实际应用中，超高柱混凝土浇筑技术已经成功应用于多个标志性建筑工程中，如高层建筑的核心筒、大型体育场馆的主承重柱等，这些成功案例不仅展示了超高柱混凝土浇筑技术的成熟与效率，也为今后类似工程提供了宝贵的经验和参考。

（二）自密实混凝土在高支模中应用技术研究

自密实混凝土（Self-Compacting Concrete， SCC）是一种能够在重力作用下自行流平、充满模板并通过其自身的重量实现密实的新型混凝土。它的开发旨在解决传统混凝土施工中振捣不充分导致的空洞、蜂窝和分层等问题，特别是在复杂形状或密集钢筋的结构中表现出其独特的优势。自密实混凝土在高支模中的应用，尤其针对框架结构厂房超大跨度及高大模板混凝土结构，不仅可以提高浇筑效率，还能显著提升结构的整体质量和性能。

自密实混凝土的应用技术研究主要集中在以下几个方面：

1.自密实混凝土的设计需要确保其具有良好的流动性、适宜的粘度和足够的稳定性，以保证混凝土能够自行流平且不发生离析。这要求对水泥、细骨料、粗骨料、水和添加剂（如高效减水剂和粘度调节剂）的比例进行精确的调整和优化，研究表明，使用细粒料的比例较高、引入矿物掺合料如粉煤灰、硅灰和矿渣粉等，可以有效改善SCC的性能。

2.为了确保自密实混凝土能够满足高支模浇筑的要求，需要采用如漏斗流动时间测试、箱形流动测试和V漏斗测试等方法，对其流动性和稳定性进行评价，这些测试帮助预测SCC在实际浇筑过程中的表现，确保其能够自流填充模板并绕过钢筋等障碍物，而不产生离析或堵塞现象。

3.在高支模的应用中，自密实混凝土的浇筑方法和工艺同样重要。研究需要探索最佳的浇筑点设置、浇筑速度和层高，以保证混凝土在模板中的均匀流动，考虑到自密实混凝土的特性，还需要优化模板设计，确保模板能够承受由混凝土重力引起的压力，同时方便混凝土的流动和填充。

4.为了确保自密实混凝土能够发挥其最佳性能，施工过程中的质量控制和检测尤为关键包括对浇筑前的原材料和混凝土混合物进行严格的检测，以及浇筑过程中对混凝土的流动性、填充能力和稳定性进行实时监控，还需要对硬化后的混凝土进行强度、耐久性和表面质量等方面的评估，确保结构满足设计要求。

自密实混凝土在高支模中的应用技术为解决超大跨度及高大模板混凝土结构浇筑中存在的诸多问题提供了有效的解决方案。通过优化材料配合比、采用先进的评价方法、改进浇筑工艺和加强施工质量控制，可以显著提高施工效率，减少材料浪费，缩短工期，并最终获得更高质量和性能的结构。这些技术的成功应用，不仅推动了混凝土施工技术的发展，也为现代建筑工程的建设提供了更多的可能性。

（三）新型盘扣体系高支模支撑应用技术研究

在超大跨度及高大模板混凝土结构的施工过程中，高支模的稳定性和安全性是保证一次成优浇筑的关键因素之一。新型盘扣体系高支模支撑应用技术，作为一种创新的解决方案，旨在提高施工效率和安全性，同时保证施工质量。这一技术的核心在于利用高强度、易安装且可调节的盘扣体系，为超大跨度及高大模板提供稳固的支撑，从而使混凝土结构能够在复杂和高要求的施工环境中顺利完成。新型盘扣体系高支模支撑的设计理念基于模块化和标准化的原则，通过预制的盘扣节点和支柱，形成一个高度可调、结构稳定的支撑体系。盘扣节点作为连接各个支柱的关键部件，可以实现快速拼装和解拆，大大缩短了施工准备时间。支柱的设计考虑了不同荷载条件下的稳定性和承载能力，通过调节支柱的长度和位置，可以适应不同高度和形状的模板要求。

在施工过程中，新型盘扣体系展现了多方面的优势。首先，该体系的高度可调节性和灵活性，使其能够适应各种复杂地形和设计变化，特别是在不规则形状或有特殊要求的混凝土结构施工中表现出色。其次，由于盘扣体系的模块化设计，现场施工人员可以快速学会安装和拆卸方法，提高了施工效率，减少了劳动强度，盘扣体系的稳定性和安全性经过严格测试，能够有效承受高强度的风载和荷载，为施工人员提供了安全的作业环境。

在应用新型盘扣体系高支模支撑技术的项目中，施工队伍通过精细的规划和优化设计，实现了模板的一次性安装和拆卸，避免了传统方法中多次调整和验证的需要。这不仅保证了施工质量，也大大缩短了工期。例如，在一些大型体育场馆和展览中心的施工项目中，通过使用新型盘扣体系，成功地实现了超大跨度混凝土梁和屋顶结构的一次性浇筑，展示了其在大型建筑施工中的巨大潜力。

新型盘扣体系高支模支撑应用技术为超大跨度及高大模板混凝土结构的施工提供了一种高效、安全且经济的解决方案。通过技术创新，该体系不仅提高了施工效率和安全性，而且促进了建筑施工技术的进步，为未来更多复杂和要求高的建筑工程施工提供了新的思路和方法。

结语

随着建筑技术的不断进步和工程需求的日益复杂化，超大跨度及高大模板混凝土结构的一次成优浇筑技术成为了建筑行业的重要研究方向。本文通过深入分析和研究框架结构厂房超大跨度及高大模板混凝土结构一次成优的关键技术，特别是新型盘扣体系高支模支撑技术，展示了现代建筑技术在提高施工效率、保证施工安全和优化材料使用方面的显著优势。未来，随着新材料、新技术的不断涌现和施工技术的不断优化，相信超大跨度及高大模板混凝土结构的一次成优浇筑将会更加成熟和广泛应用。这不仅会极大地推动建筑科学和工程技术的发展，也将为人类创造出更加宏伟、安全和美观的建筑作品。因此，持续的技术创新和研究，对于满足未来建筑工程的高标准需求，促进建筑行业的可持续发展至关重要。

参考文献：

[1]翟小飞，殷国凯，王鑫，等.超高，大跨度钢筋混凝土框架结构厂房施工技术研究[J].现代工程科技， 2023， 2（8）：1-4.

[2]郦武飞.浅谈建筑工程高支模施工技术探讨——以某钢筋混凝土框架结构厂房的施工为例[J].中国住宅设施， 2023（5）：175-177.

[3]袁佳佳，王洪欣，陈培潮，等.新型装配式混凝土结构体系在高层工业厂房中的应用研究[J].混凝土与水泥制品， 2023（4）：63-67.

[4]杨华新.土木工程建筑中大体积混凝土结构无缝施工技术研究[J].建筑·建材·装饰， 2023.

[5]伊爽，王云生，张丹丹，等.节点结构及厂房建筑框架结构.CN202211182172.6[2024-03-16].