探討高層建筑框支剪力墻結構轉(zhuǎn)換層施工技術

文／蔡曉光 北京廣遠工程設計研究院有限公司 北京 100124

引言：

從目前來看，我國部分建筑的開發(fā)商會從建筑功能的角度出發(fā)，將高層建筑劃分成三部分，高層會進行住宅或者是旅館的布置，而中層則會用作辦公，地層通常為商場以及娛樂場所。因為各個區(qū)域存在不同的用途，所以一般會采用設置承重墻的方式將各門店隔離開展，但這種方式難以達到科學布置結構的效果，所以需要對框支剪力墻結構轉(zhuǎn)換層進行合理設計。

1、高層建筑框支剪力墻結構的特點及施工要點

1.1 特點

框支剪力墻結構主要指的是一種將框架結構和剪力墻結構有效結合起來的一種結構，其在應用的過程中能夠呈現(xiàn)出獨有的優(yōu)勢和特點，該結構采用了兩種形式以實現(xiàn)對于剪力墻的支撐，分別為抬梁和框支，但是由于在實際開展工程施工的時候需要面臨墻肢，所以會導致在梁上出現(xiàn)抬梁，這便要求設計人員以及施工人員在實際進行框支剪力墻設計以及施工的過程中應當加強對于該方面內(nèi)容的重視。

1.2 施工要點

1.2.1 落地剪力墻

由于框支剪力墻結構本身在承載力方面存在一定的欠缺，所以對于整體的剪力墻結構體系來說，應當進行一定數(shù)量落地剪力墻的設計，以有效彌補其承載力不足的問題，在實際展開落地剪力墻施工的時候，工作人員需要加強對于鋼筋的下料以及綁扎工作，與此同時還應當對剪力暗柱中所設置的拉筋進行合理控制，確保其能夠緊密地同縱向鋼筋靠在一起。若在是落地剪力墻與轉(zhuǎn)換層的上部結構中進行設置，便應當根據(jù)實際情況和具體需求，對立筋的規(guī)格以及間距進行合理的調(diào)整，因為暗梁本身不可以處在墻身以外的地方，也不能夠獨立存在，所以施工人員在正式進行施工的時候，務必要把豎向鋼筋彎折進而實現(xiàn)其在板體結構內(nèi)部的深入。

1.2.2 框支柱

從本質(zhì)上來看，框支柱在抗傾覆能力方面有著較高的水平，與此同時還有著良好的延性。為了能夠同抗震設計的實際要求相適應，應當確保框支柱的截面能夠符合減壓比的控制。施工人員在配置框支柱的縱向鋼筋的過程中，應當保障在連接接頭處縱向鋼筋之間可以呈現(xiàn)出互相錯開的狀態(tài)。與此同時，施工人員還要合理控制處在同一截面內(nèi)鋼筋接頭的面積百分率，確保其能夠處在50%范圍之內(nèi)。具體可以使用機械進行接頭的連接，操作人員需要結合實際情況，并充分認識到存在鋼筋直徑以及鋼筋截面尺寸比較大的可能性，進而實現(xiàn)對于接頭和樓板之間距離的高質(zhì)量控制。施工人員在施工的時候需要尤其要注意，處在框支柱上部墻體結構中的鋼筋深入上部墻體內(nèi)部的范圍應當在一層以上。

1.2.3 框支梁

在確定框支梁截面尺寸的過程中，可以通過分析抗剪的承載能力來進行計算，應當保障支座上部沿著梁的全長方向，應當有50%以上的縱向鋼筋可以達到貫通的效果，而下部的縱向鋼筋則應當能夠全部實現(xiàn)在柱子內(nèi)部結構中的直通。針對框支梁縱向鋼筋，在進行連接接頭選擇的時候應當盡可能選用機械連接接頭，在相同截面內(nèi)鋼筋的截面面積上，應當確保其面積可以維持在所有縱向鋼筋截面面積一半范圍之內(nèi)。除此以外，施工還應當加強對于以下內(nèi)容的重視，即在框支梁施工的時候，其梁上部鋼筋在到達框支梁梁底之后還應當繼續(xù)向下延伸出相應的錨固長度。施工人員在進行框支梁施工的時候需要注重施工操作的科學性，以免產(chǎn)生在梁體上開洞的可能性，即便是要開洞，也應盡量將其控制在加強鋼筋以及型鋼加強的位置，針對具體的進洞位置，技術人員需要再次對其承載能力進行科學合理的計算[1]。

2、某高層建筑框支剪力墻結構轉(zhuǎn)換層施工技術的應用

2.1 工程案例

某高層建筑樓層總共為30 層，其中地上第一層為商戶，第二層為架空結構，自第三層開始往上便均為住宅用樓，三層以上的層高相同，均為3.1m，第一層和第二層的層高分別為5.25m 和6.15m。此外該建筑工程還包括地下兩層，建筑整體的高度為98.2m。樓層整體所采用的為剪力墻結構，結構框支層處在三層樓面的位置，工程是Ⅱ類建筑場地。

2.2 整體結構方案設計

2.2.1 設計結構性能目標

在整體結構方案設計方面，設計人員應當先對結構性能目標進行設計，并綜合多方面實際情況的影響因素考慮具體的抗震設防要求，進而確?？蛑Э蚣芎娃D(zhuǎn)換層樓板構件能夠同實際的施工要求相適應，具體的抗震標準如下所示：在抗震設防水準方面，應當保障其能夠符合在小震中不壞、中震中可修以及大震中不倒的要求。在抗震性能水準方面，則需要使其滿足小震中完好、中震中可以修復使用，而在大震來臨時能夠有效起到對人們的生命安全的保護作用。在允許層間位移角方面，在小震、中震以及大震中分別為1/1000、1/250 以及1/120。對于轉(zhuǎn)換層和上下層樓框板來說，在小震以及中震中需要具有良好的彈性，而在大震中應當不會屈服。在框支梁以及框支柱方面，應當能夠在大震來臨時實現(xiàn)合理控制，在小震以及中震中需要有良好的彈性。

2.2.2 合理的抗震措施

為了能夠有效提升高層建筑框支剪力墻結構轉(zhuǎn)換層施工的質(zhì)量，應當在實際階段采取更加科學合理的抗震措施。

一方面便在于對于落地剪力墻的控制，相對于總地震傾覆力矩來說，落地剪力墻自身應當承擔的地震傾覆力矩應當超過55%，唯有如此才能歐切實提升剪力墻底部的抗震性能，使其充分符合施工要求。

另一方面則在于框支框架，從目前來看，一般情況下會采用型鋼混凝土材料開展對于框支框架的設計工作，以保證其能夠符合具體的抗震需求。在正式進行設計的受需要注意保障框支梁和框支柱同震彈性設計的實際要求相適應，與此同時還應當能夠在大震驗算作用下，對抗震等級進行調(diào)高。當對框支梁位置進行設計的時候可以采用偏心受拉構件，由于梁中存在軸力，所以應當適當進行部分腰筋的配置工作，此外還要強化開展對于腰筋規(guī)格的合理控制工作，以確保其能夠充分發(fā)揮出其應有的作用。

2.2.3 轉(zhuǎn)換層和樓板設計

在轉(zhuǎn)換層和樓板設計方面，當轉(zhuǎn)換層達到特定高度之后，技術人員需要對上層剪力墻以及下層剪力墻位置的變化進行綜合考慮，并將厚度為210 mm、C40 混凝土作為轉(zhuǎn)換層樓板，并使其能夠達到0.45%的配筋率。除此以外，轉(zhuǎn)換層若想真正實現(xiàn)上樓層以及下樓層剪力的均衡變化，應當在適當?shù)那闆r下，在現(xiàn)有的基礎上對上下樓層的強度進行加強，所以也能夠結合實際需求增加樓板的厚度。在地震以及風荷載作用下，相關工作人員可以運用PMSAR 軟件對上樓層以及下樓層轉(zhuǎn)換層的應力值進行計算，這樣一來便能夠有效實現(xiàn)計算精確性和完整性的提升，進而為后續(xù)施工提供參考。

2.2.4 框支柱柱腳的設計

對于轉(zhuǎn)換層上層以及下層框支剪力墻的分布來說，其上層以及下層內(nèi)力之間存在著一定的差異性，受到落地剪力墻以及框支柱剛度之間的不同影響，在下層部位中，通常水平剪力會集中存在于落地剪力墻處，這主要指的是轉(zhuǎn)換層中所存在和荷載產(chǎn)生了一定的變化。對于下層部位來說，剪力墻本身分布所呈現(xiàn)出的實際情況對于剪力墻的剛度有著直接的影響，所以設計人員在實際進行框支柱柱腳設計的過程中應當優(yōu)化開展對于型鋼混凝土的選擇工作，特別是要注意以下幾方面問題。包括在對鋼骨柱底板荷載進行驗算的時候，還應當詳細計算配抗沖切筋。在型鋼同縱筋相遇的位置需要采取相應的階段措施，在彎錨方面，通常要經(jīng)歷15 天左右的時間，而在30 天之后強化[2]。

2.3 混凝土工程

混凝土工程是高層建筑框支剪力墻結構轉(zhuǎn)換層施工的重要組成部分，在正式開展施工之前，相關工作人員務必要先對混凝土進行科學合理的調(diào)配工作，并對其配合比進行嚴格的控制，一旦發(fā)現(xiàn)材料比例存在不科學的問題，便要及時采取相應的優(yōu)化調(diào)整措施，以有效避免最終的澆筑效果受到負面影響。在正式進行混凝土澆筑的過程中，施工人員應當現(xiàn)對于那些澆筑強度較高的柱混凝土進行澆筑，然后在澆筑那些有著較低強度等級要求的梁板部位，這樣一來便能夠有效實現(xiàn)澆筑質(zhì)量和效率的提升，與此同時，施工人員還應當充分認識到大截面梁部位本身所具有的特殊性，并根據(jù)施工要求以及實際情況采用分層澆筑的手段展開具體的施工操作，并嚴格落實好對于個配料的搗實工作，進而實現(xiàn)梁表面密實度的有效提升。當澆筑工作完成之后，現(xiàn)場的施工人員應當對當時的天氣情況進行綜合考量，并針對混凝土表面采取相應的灑水養(yǎng)護措施，在實際展開養(yǎng)護工作的過程中可務必要時刻保障混凝土表面具有良好的濕潤度，唯有如此才能夠為后續(xù)各項操作的開展創(chuàng)造良好的條件。

2.4 模板工程

在開展內(nèi)外側(cè)的模板工程時，施工人員應當重視外墻模板的內(nèi)側(cè)模板也需要比外側(cè)模板短200 mm，此舉能夠保障配板具有良好的精確度，另外，在進行澆筑工作的時候，施工人員需要科學采取相應的措施，以達到保護墻體的效果。在正式進行澆筑的過程中，經(jīng)常會面臨著內(nèi)側(cè)模板移動的問題，一旦沒有及時采取妥善的處理措施進行應對，便有極大的可能性會導致模板安裝的誤差得到增加，基于此，在實際展開施工的過程中，應當事先在模板內(nèi)側(cè)放置一個鋼筋頭，并確保其長度的科學性以及合理性，以達到有效固定的作用，進而實現(xiàn)其結構整體穩(wěn)定性的優(yōu)化提升。如果樓板和墻面之間有著縫隙過大的現(xiàn)象，那么在正式展開澆筑工作的時候便有可能會增加出現(xiàn)漏漿問題的可能性，這不僅僅會對澆筑的實際效果造成一定的負面影響，還會導致模板產(chǎn)生污染，進而對模板的材質(zhì)造成不利作用，所以施工人員應當科學采用相應的手段盡可能縮小樓板和墻面之間的縫隙，并強化開展?jié)仓ぷ?，提升其合理性的實效性，保障水泥能夠完整實現(xiàn)對于各個縫隙部位的填充[3]。

2.5 鋼筋工程

施工人員在進行框架剪力墻結構施工之前，應當優(yōu)化對于相關材料的選擇，在實際進行施工的過程中往往涉及到對于大量鋼筋材料的應用，與此同時，我國各地區(qū)所規(guī)定的和應用的鋼筋在型號以及形狀等諸多方面都存在著較大的差異性，所以當鋼筋到位之后，施工單位應當安排專門的工作人員對其進行負責，日常開展對于各種類型鋼筋使用情況的記錄工作，并做到及時補充和更新，進而為工程的持續(xù)平穩(wěn)進行奠定堅實的基礎。若是鋼筋節(jié)點有著過于密集的特點，那么便會增加其出現(xiàn)節(jié)點位移的隱患，對于結構整體的安全性和穩(wěn)定性有著一定的不利影響，應當科學采取以下幾方面措施進行優(yōu)化處理。

首先應當對箍筋框進行固定，在鋼筋工程開展的時候，施工人員應當根據(jù)實體開展相應的放樣工作，以保障下料的準確性。若是在各項條件允許的情況下，施工人員應當充分結合鋼筋的實際尺寸和型號進行與之相對應的模具的定制。當開展柱筋框施工的時候，可以通過水平與豎向墻體格筋達到有效的控制效果，進而最大限度避免出現(xiàn)鋼筋位移的問題[4]。

其次需要對鋼筋的梁柱階段展開進一步的確定工作，高層建筑工程本身具有一定的特殊性，有著大量的鋼筋使用需求，與此同時，其梁柱節(jié)點也相對角度，為了能夠有效保障各個節(jié)點位置的精準性，施工單位應當事先安排專門的工作人員利用當下新興的計算機技術針對施工現(xiàn)場實際的鋼筋分布情況展開相應的繪圖放樣工作，結合特定的比例進行模擬樣板的制作工作，接下來則應當對位置進行優(yōu)化調(diào)整，最后再進行試驗放樣。

最后，在施工的過程中應當采用樣板引路制度。通常情況下施工現(xiàn)場的工作人員構成相對復雜，數(shù)量也比較多，每一個階段工作的開展都需要安排特定的工作人員展開專業(yè)操作，所以為了能夠從根本上實現(xiàn)鋼筋施工準確性以及統(tǒng)一性的提升，工作人員需要綜合考慮樣板實例展開科學作用，進而達到工程高質(zhì)量完成的效果。

2.6 大體積混凝土裂縫控制技術

大體積混凝土裂縫控制技術的應用對于工程整體的質(zhì)量有著重要的影響，在實際應用該技術的過程中，施工人員應當加強對于以下幾方面內(nèi)容的重視。

首先，應當強化開展對于原材料購買的控制，確保從正規(guī)的廠家購入原材料，在正式應用材料之前務必要確保其經(jīng)過詳細的檢查，唯有確保其能夠同各方面要求標準相符合之后，才能夠允許其進入到施工場地當中。與此同時，操作人員還應當太嚴格根據(jù)設計要求科學進行材料的處理工作，還應當在其中適當加入一定劑量的減水劑，以此提高混合料的實際效果。

其次，可以采取在大體積混凝土梁內(nèi)進行散熱管道預埋的措施，適當使用循環(huán)水散熱。在實際進行施工操作之前，相關工作人員需要科學測定環(huán)境的實際溫度，接下來則要根據(jù)環(huán)境氣溫的實際情況，合理調(diào)整混凝土的入模溫度，并將其維持在30℃范圍之內(nèi)。

最后，工作人員對于施工時間需進行合理的控制工作，盡可能將施工都安排在夜間進行，這是因為白天溫度過高會對施工操縱的開展造成負面影響，當開展混凝土澆筑工作的時候，技術人員需要每隔兩個小時測定一次混凝土的環(huán)境溫度以及入模溫度，如果有著相對較大的氣溫變化，那么也應當根據(jù)實際情況增加其測定溫度的頻率。施工人員在施工的時候務必要嚴格按照規(guī)范的操作流程展開科學作業(yè)，對于板和大梁來說，應當采用分開澆筑的手段進行操作，而在面臨墻體以及框架部位的時候，則應當使用整體分層法進行施工，并強化開展對于分層厚度的控制工作。除此以外，施工人員需要高質(zhì)量落實對于混凝土的養(yǎng)護工作，當完成混凝土澆筑工作之后，工作人員需要將塑料布覆蓋到水平構件的表面上，同時還要定期采取對于表面的澆水養(yǎng)護措施[5]。

結語：

優(yōu)化開展科學合理的框支剪力墻結構轉(zhuǎn)換層設計工作，并采取良好的施工技術能夠有效提升高層建筑的施工質(zhì)量，對于工程整體的持續(xù)平穩(wěn)進行有著積極的促進作用。因此，相關工作人員要加強對于該方面內(nèi)容的重視，并在實踐過程中注重對于技術的更新與升級。