框架剪力墻結(jié)構(gòu)中建筑施工技術(shù)研究

伏立志

（北京建工四建工程建設(shè)有限公司， 北京 100024）

1 引言

從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度來看，框架剪力墻結(jié)構(gòu)整體性好，結(jié)構(gòu)安全度高，形式靈活，便于空間較大的建筑工程施工[1]。然而，框架剪力墻結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用中仍存在不足。為進(jìn)一步提高各項(xiàng)施工技術(shù)水平，越來越多的專家學(xué)者對(duì)框架剪力墻建筑施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行研究分析。本文以相關(guān)文獻(xiàn)和工程實(shí)踐為基礎(chǔ)，分析研究框架剪力墻結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)，從而進(jìn)一步完善框架剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用效果。圖1 所示為框架剪力墻結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1 框架剪力墻結(jié)構(gòu)示意圖

2 框架剪力墻結(jié)構(gòu)的含義及應(yīng)用難點(diǎn)

2.1 框架剪力墻結(jié)構(gòu)的含義

將框架結(jié)構(gòu)體系和剪力墻結(jié)構(gòu)體系二者結(jié)合，從而形成的體系被稱為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。對(duì)框架結(jié)構(gòu)而言，采用柱、梁相組合的體系承擔(dān)墻體荷載、恒荷載及活荷載。對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)而言，采用鋼筋混凝土墻板替代框架結(jié)構(gòu)中的梁柱后，用以承擔(dān)上部荷載?？蚣芗袅Y(jié)構(gòu)可以承擔(dān)較大的上部荷載，建筑空間利用率較高?？蚣芗袅Y(jié)構(gòu)中的剪力墻一方面可以承擔(dān)豎向荷載，另一方面可以抵抗風(fēng)荷載及地震荷載等水平荷載，建筑整體穩(wěn)定性較高。將框架結(jié)構(gòu)和剪力墻二者結(jié)合，以框架結(jié)構(gòu)為建筑主體，可充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)受力優(yōu)勢(shì)[2]。因此，研究框架剪力墻結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，可以進(jìn)一步提高建筑抗剪性能、靈活度及空間利用率。

2.2 框架剪力墻結(jié)構(gòu)施工難點(diǎn)分析

框架剪力墻結(jié)構(gòu)存在多個(gè)施工環(huán)節(jié)，各施工工序過程往往受到多種因素影響，主要存在以下施工難點(diǎn)[3]：

1）由于框架剪力墻結(jié)構(gòu)往往體量大，建筑面積達(dá)數(shù)十萬平方米，涉及多個(gè)專業(yè)工程，實(shí)際施工中工程量大，存在多工種同時(shí)作業(yè)的情形，從而導(dǎo)致施工難度進(jìn)一步增加。在施工過程中，存在鋼筋布置不規(guī)范等問題，使得澆筑混凝土過程中鋼筋錯(cuò)位，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致鋼筋發(fā)生位移。

2）在施工過程中，若無法合理優(yōu)化模板支撐系統(tǒng)，會(huì)產(chǎn)生各種不利情況，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致建筑發(fā)生垮塌，存在安全隱患。因此，應(yīng)合理設(shè)置模板支撐系統(tǒng)，從而提供足夠的承載力。

3）對(duì)于框剪力墻建筑而言，需要的測(cè)量數(shù)據(jù)精確性高。在現(xiàn)場(chǎng)防線測(cè)量環(huán)節(jié)，由于測(cè)量設(shè)備性能有限，使得測(cè)量數(shù)據(jù)存在誤差，從而導(dǎo)致實(shí)際施工與設(shè)計(jì)參數(shù)存在偏差，導(dǎo)致施工難度進(jìn)一步增大。

3 工程概況

某城市商業(yè)住宅樓地上27 層，地下2 層，地上一層、二層為商業(yè)樓。為了滿足使用需求，一、二層的空間必須呈開放空間。且該建筑各樓層層高不一致，隨層高逐漸遞減，存在錯(cuò)層結(jié)構(gòu)。同時(shí)，這一商業(yè)住宅樓處于地震活動(dòng)頻繁地區(qū)，抗震設(shè)防烈度高。因此，經(jīng)設(shè)計(jì)人員分析，最終采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)。本文以此為研究對(duì)象，分析框架剪力墻結(jié)構(gòu)中施工技術(shù)的應(yīng)用。

4 框架剪力墻結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的具體內(nèi)容

框架剪力墻結(jié)構(gòu)施工主要包括基礎(chǔ)工程、主體工程和裝修工程3 部分。在施工過程中，施工人員需采取多種建筑施工技術(shù)，來滿足框架剪力墻結(jié)構(gòu)的施工進(jìn)度、質(zhì)量及安全需求。在這之中，模板、混凝土及鋼筋施工技術(shù)發(fā)揮了重要作用。除此以外，施工過程中應(yīng)關(guān)注連梁剛度和框架剪力墻的變形問題。

4.1 模板施工技術(shù)

施工前，施工單位應(yīng)提前做好模板施工準(zhǔn)備工作。針對(duì)模板工程的難易程度與規(guī)模大小，施工單位除配備專業(yè)技能強(qiáng)的施工人員外，還需設(shè)置模板施工管理人員。施工單位應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況編制模板施工方案，對(duì)于滿足以下任一條件的模板工程：搭設(shè)高度大于或等于8 m、跨度大于或等于18 m、施工總荷載大于或等于15 kN/m2，均需組織專家論證施工方案，論證通過后方可進(jìn)行模板搭設(shè)。施工人員應(yīng)對(duì)模板工程有基礎(chǔ)的了解，且參與過類似項(xiàng)目模板搭設(shè)過程。模板材料需放置于陰涼處，避免受水受潮。模板搭設(shè)前，施工人員再次對(duì)模板各部位詳細(xì)檢查，避免在模板搭設(shè)中出現(xiàn)安全事故。模板搭設(shè)過程中，施工人員應(yīng)精確測(cè)量，并綜合考慮模板與鋼筋的空間位置關(guān)系。

模板施工技術(shù)包括對(duì)柱、梁及墻部位的模板施工。針對(duì)柱模板施工而言，多采用多層板支模法。在支模過程中，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：若模板安裝到一定高度時(shí)，需采取支撐或拉結(jié)措施，避免模板傾倒事故發(fā)生；若柱高大于6 m 時(shí)，需采用多根柱子進(jìn)行支撐，提高模板系統(tǒng)的穩(wěn)定性。梁模板安裝順序如圖2 所示。

圖2 梁模板安裝順序

針對(duì)墻模板施工而言，施工盡量選用整塊模板。在本工程中，由于商業(yè)住宅樓主體混凝土為C30，針對(duì)框架剪力墻結(jié)構(gòu)，選用了厚18 mm 的覆膜膠合板，剪力墻外側(cè)每間隔350 mm設(shè)置方木，剪力墻外側(cè)選用規(guī)格為φ48 mm×6 mm 的鋼管，并采用φ12 mm 的山型卡加固螺栓，模板第一道鋼管與地面的垂直距離應(yīng)小于15 cm。

4.2 混凝土施工技術(shù)

澆筑結(jié)束后，應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)條件下對(duì)混凝土實(shí)施養(yǎng)護(hù)。在常溫下對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)選取適合的材料對(duì)混凝土進(jìn)行覆蓋保護(hù)，并且均勻噴射適當(dāng)?shù)乃?，這樣可以使得混凝土在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)保持較好的濕潤程度。

如果混凝土剛剛養(yǎng)護(hù)結(jié)束，此時(shí)混凝土正處于凝固階段，在這一階段，混凝土?xí)l(fā)生較為強(qiáng)烈的水化反應(yīng)，為了避免混凝土表面因?yàn)樗植蛔愣霈F(xiàn)裂縫，應(yīng)及時(shí)噴灑一定量的水保證混凝土水化反應(yīng)正常進(jìn)行。通過采取這一措施，可以使混凝土具備較好的濕潤度，有利于提升混凝土后期的抗拉強(qiáng)度。

4.3 鋼筋的施工技術(shù)

框架剪力墻建筑的穩(wěn)定性與鋼筋工程密不可分。在鋼筋施工過程中，多采用綁扎搭接和壓力焊接的方式進(jìn)行鋼筋連接。施工人員應(yīng)按照鋼筋布置圖和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范綁扎搭接鋼筋，同時(shí)應(yīng)固定好鋼筋，防止鋼筋移動(dòng)。在現(xiàn)場(chǎng)施工中，不宜只采用一種焊接方法，應(yīng)根據(jù)鋼筋直徑的不同而選用相應(yīng)的焊接方法，從而避免鋼筋發(fā)生斷裂。對(duì)剪力墻而言，鋼筋遍布于墻體各個(gè)部位，如墻身處、墻柱處及墻梁處。由于剪力墻鋼筋只承受水平荷載，而不考慮豎向荷載，鋼筋會(huì)在豎向荷載下產(chǎn)生撓曲變形。為避免這一情形的出現(xiàn)，在現(xiàn)場(chǎng)施工過程中，一般在剪力墻與其他構(gòu)件連接部位采用設(shè)置暗柱或端柱的措施。

同時(shí)要合理設(shè)定保護(hù)層厚度。在框架剪力墻結(jié)構(gòu)建筑物施工過程中，不僅應(yīng)注重對(duì)主筋的保護(hù)，也應(yīng)做好箍筋的保護(hù)工作，因?yàn)榭蚣芗袅Y(jié)構(gòu)整體的抗剪承載力受到箍筋的影響程度較大。因此，在框架剪力墻結(jié)構(gòu)鋼筋工程施工中，應(yīng)采取措施使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具備較好的保護(hù)層。表1 為框架剪力墻結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度要求。

表1 鋼筋保護(hù)層厚度要求

5 提高框架剪力墻施工技術(shù)的策略

5.1 加強(qiáng)鋼筋質(zhì)量檢查

框架剪力墻結(jié)構(gòu)中最主要的部分是鋼筋，鋼筋能夠保證剪力墻的抗彎性能。因此，鋼筋的型號(hào)選擇和質(zhì)量都要進(jìn)行嚴(yán)格的考察。鋼筋的性能要滿足國家的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，入場(chǎng)前的質(zhì)量要嚴(yán)格控制，例行檢查。若鋼筋在存儲(chǔ)過程中出現(xiàn)銹蝕或防腐層脫落，要及時(shí)對(duì)問題鋼筋進(jìn)行修復(fù)，保證鋼筋強(qiáng)度在開始施工前沒有折減。

5.2 優(yōu)化模板選擇以及檢測(cè)

框架剪力墻模板的選擇可以對(duì)后期施工提供較大的幫助。剪力墻模板質(zhì)量好，剪力墻的結(jié)構(gòu)質(zhì)量也隨之提高。因此，在選擇剪力墻模板時(shí)，要選擇高質(zhì)量模板。模板建成后檢查模板質(zhì)量是否完好無損，按照模板的檢查流程，施工后的模板及模板材料都要進(jìn)行檢查，避免在后期使用過程出現(xiàn)漏漿等現(xiàn)象。若模板密閉性存在問題，應(yīng)及時(shí)采取措施處理，防止裂縫等問題產(chǎn)生。

5.3 改進(jìn)混凝土的施工情況

根據(jù)框架剪力墻結(jié)構(gòu)情況，施工單位對(duì)工程材料應(yīng)做到精準(zhǔn)把控，合理使用各類添加劑，合理設(shè)計(jì)各項(xiàng)材料配比，采用先進(jìn)設(shè)備以提高工程數(shù)據(jù)進(jìn)準(zhǔn)度，從而提升各項(xiàng)施工技術(shù)的應(yīng)用效果。在混凝土澆筑過程中，應(yīng)合理設(shè)置施工順序。一般按照從邊緣部位向核心部位的順序澆筑。澆筑完成后，及時(shí)采用檢測(cè)設(shè)備對(duì)邊緣處進(jìn)行檢測(cè)，待滿足規(guī)范要求后，再對(duì)核心部位進(jìn)行澆筑，從而降低混凝土出現(xiàn)裂縫的可能，確保混凝土內(nèi)部密實(shí)度可靠。同時(shí)，應(yīng)控制混凝土澆筑高度，框架剪力墻建筑一般選擇分層建筑的方式，一般混凝土澆筑應(yīng)控制在2 m 以內(nèi)，且分層澆筑厚度控制在50 cm 左右為宜，這樣一方面可以保證混凝土澆筑高度復(fù)合要求，另一方面保證混凝土具備足夠的保溫性能。

6 結(jié)語

綜上所述，框架剪力墻結(jié)構(gòu)兼具框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，并且結(jié)構(gòu)靈活度大，從而可以適應(yīng)各種工程情況，因此，在建筑工程中被廣泛應(yīng)用。同時(shí)，框架剪力墻結(jié)構(gòu)可以加快現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工速度，減少人力物力，降低施工費(fèi)用。本文通過對(duì)框架剪力墻結(jié)構(gòu)施工案例的討論，以期為類似工程提供借鑒。