建筑工程框架剪力墻結(jié)構(gòu)主體工程施工技術(shù)研究

高寶柱，陳哲凡，張洋

（中建二局第三建筑工程有限公司，北京 100070）

1 引言

建筑工程的承載能力對確保建筑強(qiáng)度與安全具有關(guān)鍵性作用，如何提升建筑工程主體結(jié)構(gòu)荷載已成為建筑施工人員面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)重視建筑的框架剪力墻結(jié)構(gòu)，并采取適當(dāng)措施對其基本施工流程以及相應(yīng)施工要點(diǎn)進(jìn)行全面優(yōu)化，使工程整體建設(shè)質(zhì)量得到不斷提升。

2 框架剪力墻的簡述與優(yōu)勢

2.1 簡述

建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)，又稱框剪結(jié)構(gòu)，指的是在框架結(jié)構(gòu)中布設(shè)一定數(shù)量的剪力墻，在確保建筑整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下形成較為靈活的應(yīng)用空間，是當(dāng)前小型住宅常采用的結(jié)構(gòu)形式。

2.2 主要優(yōu)勢

1）平面布置靈活?？蚣芗袅θ嫒诤狭丝蚣芙Y(jié)構(gòu)以及剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，由于剪力墻在框架內(nèi)部的布置經(jīng)過了嚴(yán)格的計(jì)算與審核，因此，能夠靈活地滿足建筑內(nèi)部空間設(shè)計(jì)需求，便于建筑工程的設(shè)計(jì)和施工[1]。

2）側(cè)向剛度較大。相較于傳統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，框架剪力墻結(jié)構(gòu)有效減小了結(jié)構(gòu)的層間相對位移比以及頂點(diǎn)位移比，使建筑整體結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度得到提升。

3）節(jié)省施工材料。相較于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)形式，框剪結(jié)構(gòu)的自重較輕、施工較為靈活，并且大部分剪力由剪力墻承載，因此，其結(jié)構(gòu)底架的框架柱截面尺寸可按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行一定的縮減，一方面降低了對空間的占用，另一方面節(jié)約了建材。

3 框架剪力墻基本施工流程

3.1 放線測量

以某地住宅建筑的框剪結(jié)構(gòu)施工為例進(jìn)行分析。在該工程項(xiàng)目中，對建筑設(shè)計(jì)空間的要求較高，且具備地下空間，因此，采用框架剪力墻作為主要建筑結(jié)構(gòu)類型，確保其彎曲延性、抗脆性以及變形延性達(dá)到相應(yīng)的施工要求。首先，相關(guān)施工單位應(yīng)結(jié)合施工要求組織放線測量工作，按照設(shè)計(jì)思路以及圖紙要求對測量定位點(diǎn)位進(jìn)行定位與復(fù)核，并按照GB 55018—2021《工程測量通用規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定針對測量設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)，針對工程平面控制網(wǎng)、高程控制網(wǎng)、建設(shè)基坑邊坡位移等重點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行測定，確保施工精度與有效性。在放線測量過程中，應(yīng)遵循以下要求（見表1）。

表1 施工放線測量允許偏差

3.2 鋼筋施工

鋼筋是建筑框剪結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵抗拉與抗壓建材，能使住宅建筑構(gòu)件的承載力得到有效提升[2]。在鋼筋施工之前，應(yīng)當(dāng)按照工程實(shí)際要求進(jìn)行質(zhì)量檢測，確保鋼筋屈標(biāo)比以及強(qiáng)屈比滿足工程需求。其次，針對框剪結(jié)構(gòu)建筑對鋼筋的需求，應(yīng)當(dāng)制訂明確的鋼筋碼放與儲存方案，針對不同標(biāo)號的鋼筋進(jìn)行清晰標(biāo)識，并做好防雨防潮工作。最后，在鋼筋施工過程中，應(yīng)結(jié)合鋼筋的應(yīng)用部位以及用途對其加工方式以及連接方式進(jìn)行合理選定，針對底板、框架梁、框架柱等重點(diǎn)部位的鋼筋應(yīng)當(dāng)采用直螺紋形式進(jìn)行連接（見圖1），針對直徑較小的鋼筋，可采用閃光焊接形式進(jìn)行連接。

圖1 直螺紋鋼筋連接模式

不同部位及型號的鋼筋，應(yīng)采取不同的長度計(jì)算方法。例如，針對基礎(chǔ)層柱結(jié)構(gòu)的主筋，其基礎(chǔ)插筋長度=基礎(chǔ)底板厚度-保護(hù)層+伸入上筋的鋼筋長度+Max{10D，200 mm}（D為鋼筋直徑）；對于中間層柱縱筋，其框架柱中間層的縱向鋼筋長度=層高-當(dāng)前層伸出地面的高度+上一層伸出樓地面的高度。

鋼筋施工完畢后，施工單位和監(jiān)理單位應(yīng)針對鋼筋施工成品進(jìn)行檢查，按照J(rèn)GJ 107—2010《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》以及JGJ 18—2012《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》的要求對鋼筋連接區(qū)段內(nèi)的接頭面積百分比、接頭位置是否存在污物或破損、焊接位置是否存在咬邊或焊瘤等現(xiàn)象進(jìn)行全面排查，并對鋼筋排布和搭接過程的間距進(jìn)行測定，避免鋼筋密度過大或過小影響建筑整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。在對鋼筋進(jìn)行綁扎和彎折時(shí)，應(yīng)遵循以下調(diào)整系數(shù)（見表2）。

表2 鋼筋綁扎彎曲調(diào)整系數(shù)

3.3 模板工程施工

作為混凝土施工前的基礎(chǔ)，一旦模板工程施工質(zhì)量出現(xiàn)問題，不僅會導(dǎo)致混凝土振搗性能的下降，嚴(yán)重時(shí)還會導(dǎo)致墻柱模板位移，影響建筑的后期使用。因此，如何提升模板工程施工質(zhì)量成為當(dāng)前框剪結(jié)構(gòu)工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在框剪結(jié)構(gòu)模板施工前，應(yīng)針對結(jié)構(gòu)模板的抗剪強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算：

式中，V為最大剪力，kN；q為結(jié)構(gòu)作用于模板側(cè)面的線荷載力，kN/m；l為模板次楞間距，mm。

通過計(jì)算，施工技術(shù)人員能確定混凝土模板的施工位置、支撐距離等關(guān)鍵參數(shù)，從而為后續(xù)混凝土工程施工提供更加完備的物質(zhì)基礎(chǔ)。針對框剪結(jié)構(gòu)的住宅建設(shè)項(xiàng)目，可采用膠合板、鋼管以及方木作為模板的主要框架，并采用鋁模和木模作為主要墻模制作。為避免大跨度模板產(chǎn)生嚴(yán)重變形，施工人員還應(yīng)結(jié)合施工具體要求以及相關(guān)特征對模板進(jìn)行起拱操作，利用竹膠板、多層板等材料對模板進(jìn)行支撐，提升模板強(qiáng)度?；炷镣旯ず螅鸪０?，具體拆除要求見表3。

表3 混凝土模板拆除要求

3.4 混凝土施工

在框架剪力墻大多采用預(yù)拌混凝土施工，施工前需要對混凝土側(cè)應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算，公式為：

式中，F(xiàn)為結(jié)構(gòu)側(cè)應(yīng)力，MPa；rc為混凝土重力密度，kN/m3；t0為新澆混凝土的初凝時(shí)間，h；β1為外加劑影響的修正系數(shù)，本項(xiàng)目可取1.2；β2為混凝土坍落影響的修正系數(shù)，取1.15；v為混凝土澆筑速度，m/h。

在混凝土結(jié)構(gòu)側(cè)應(yīng)力計(jì)算完畢后，應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況以及混凝土標(biāo)號制訂出更加完善的混凝土預(yù)拌方案，對混凝土的水灰比進(jìn)行更加科學(xué)合理的分析，為結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的把控奠定基礎(chǔ)。

進(jìn)行框剪結(jié)構(gòu)混凝土施工時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)遵循以下原則：首先，確保后澆帶以及施工縫的精度，施工人員應(yīng)按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)要求針對混凝土澆筑流程進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保施工縫垂直于軸線，確保澆筑工程質(zhì)量。其次，應(yīng)對振搗工作進(jìn)行全面優(yōu)化，結(jié)合混凝土側(cè)應(yīng)力等重點(diǎn)參數(shù)對建筑混凝土墻柱的振搗力度、振搗次數(shù)進(jìn)行認(rèn)真核算，針對振搗不足的部位進(jìn)行加強(qiáng)，并結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)初凝時(shí)間進(jìn)行二次振搗[3]。最后，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境對混凝土建設(shè)成品進(jìn)行全面養(yǎng)護(hù)，避免因外界環(huán)境因素的影響導(dǎo)致開裂等質(zhì)量問題。

4 相關(guān)技術(shù)注意事項(xiàng)

4.1 原材料質(zhì)量監(jiān)控

為全面強(qiáng)化框架剪力墻結(jié)構(gòu)建筑的施工質(zhì)量，首先應(yīng)當(dāng)針對施工材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)管。相關(guān)施工單位管理人員應(yīng)結(jié)合施工要求對建材市場進(jìn)行充分調(diào)研，對鋼筋、混凝土等重點(diǎn)建材供應(yīng)商的資質(zhì)進(jìn)行全面研判，并采取適當(dāng)措施對供應(yīng)材料的性能展開測試，對不符合施工標(biāo)準(zhǔn)以及國家相關(guān)規(guī)范的材料批次予以退回，杜絕劣質(zhì)材料進(jìn)入施工現(xiàn)場，一方面為框架剪力墻結(jié)構(gòu)的建筑工程建設(shè)奠定良好的物質(zhì)基礎(chǔ)，另一方面有效降低施工安全事故以及安全風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率，避免嚴(yán)重?fù)p失的產(chǎn)生[4]。

4.2 對結(jié)構(gòu)延展性進(jìn)行重點(diǎn)排查

結(jié)構(gòu)延展性是判斷建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的關(guān)鍵性參數(shù)。在一些框剪結(jié)構(gòu)建筑項(xiàng)目施工過程中，由于未對結(jié)構(gòu)延展性進(jìn)行全面研判，導(dǎo)致建筑項(xiàng)目的抗震性能受到嚴(yán)重制約和阻礙，影響了結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度與安全性。因此，為全面提升框剪結(jié)構(gòu)的延展性，提升建筑項(xiàng)目對外部環(huán)境的適應(yīng)性，施工技術(shù)人員應(yīng)在鋼筋綁扎等關(guān)鍵流程和環(huán)節(jié)中針對剪力墻外表面承擔(dān)的壓力進(jìn)行分析與計(jì)算，并采取措施對鋼筋進(jìn)行緊密連接，從根源上提升結(jié)構(gòu)整體抗震性能以及安全系數(shù)。與此同時(shí)，施工技術(shù)人員還應(yīng)對剪力墻的表面進(jìn)行平整處理，對結(jié)構(gòu)外部產(chǎn)生的質(zhì)量問題進(jìn)行全面解決，確保結(jié)構(gòu)承載力和穩(wěn)定性。

4.3 合理調(diào)整施工工藝并予以針對性養(yǎng)護(hù)

施工人員應(yīng)結(jié)合框架剪力墻結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)以及相關(guān)需求對施工工藝進(jìn)行調(diào)整，針對轉(zhuǎn)換層施工穩(wěn)定性較差的問題，可采用外部框架支撐的方式予以解決，并定期針對框架支撐位置進(jìn)行調(diào)整，避免由于施工風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致的安全事故[5]。此外，在混凝土澆筑以及養(yǎng)護(hù)時(shí)，施工人員應(yīng)當(dāng)盡量縮短整體澆筑時(shí)間，避免混凝土內(nèi)外產(chǎn)生較大溫差，一旦發(fā)現(xiàn)澆筑過程產(chǎn)生意外，可采用添加減水劑的措施對澆筑工作條件進(jìn)行全面調(diào)節(jié)，使施工更加完善規(guī)范，提升整體施工質(zhì)量。

5 結(jié)語

總而言之，在當(dāng)前框架剪力墻結(jié)構(gòu)的項(xiàng)目施工中，如何規(guī)范施工流程，提升施工質(zhì)量是技術(shù)人員的重點(diǎn)工作目標(biāo)。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)針對鋼筋工程、模板工程、混凝土工程等框剪結(jié)構(gòu)建筑的關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)進(jìn)行全方位攻關(guān)，對這些重點(diǎn)流程中的問題予以有效解決，進(jìn)一步降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)施工水平全面提高。