張偉民
(宣城市恒山建筑有限公司,安徽 宣城 242000)
框架剪力墻結(jié)構(gòu)是常用的幾種建造結(jié)構(gòu)之一,也稱框剪結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻,構(gòu)成靈活自由的使用空間,滿足不同建筑功能的要求,同時(shí)又有足夠的剪力墻,有相當(dāng)大的側(cè)向剛度,它既可以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的彈性,又可以確保其抗震性能。建筑工程框架剪力墻結(jié)構(gòu)工藝簡單,施工便捷,在施工技術(shù)的合理運(yùn)用下可確保建筑項(xiàng)目的施工質(zhì)量及施工效率。
在建筑工程中框架剪力墻又稱作框剪應(yīng)用結(jié)構(gòu),其在施工中能夠發(fā)揮重要作用。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比,框架剪力墻不再采用柱體施工,而是采用獨(dú)特的剪力墻模式,有效拓展室內(nèi)空間,為未來城市化的推進(jìn)提供重要支持。目前,根據(jù)應(yīng)用需求和實(shí)際施工條件設(shè)置框架剪力墻結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為主流趨勢,能夠在保證建筑整體穩(wěn)定的前提下,提高施工效率和經(jīng)濟(jì)性,具有顯著的應(yīng)用與推廣優(yōu)勢。
(1)因?yàn)閼?yīng)用框架剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí),建筑體量通常比較大,建筑面積甚至可達(dá)數(shù)十萬平方米,實(shí)際施工的工作量比較大,涉及工種及專業(yè)也比較多,所以實(shí)際施工中多工種交叉作業(yè)等都是難免的,這樣無形中就增大了施工組織的難度,易引起質(zhì)量問題。比如,框架剪力墻施工中,時(shí)常會(huì)因鋼筋設(shè)置不規(guī)范等,導(dǎo)致澆筑混凝土?xí)r出現(xiàn)鋼筋錯(cuò)位或者位移等問題。(2)模板支撐系統(tǒng)是框架剪力墻結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵部分,若模板支撐系統(tǒng)設(shè)置不合理極易引發(fā)建筑物垮塌問題,安全隱患比較大。因此,在應(yīng)用框架剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí),必須要結(jié)合實(shí)際承載力要求選擇合適的模板支撐系統(tǒng),保障施工安全。(3)由于框架剪力墻施工體量大,涉及專業(yè)工程也比較多,所以對測量精度的要求也比較高。但是現(xiàn)場測量放線的時(shí)候,會(huì)因測量設(shè)備的性能限制而導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差,這樣不僅會(huì)影響設(shè)計(jì)工作及施工質(zhì)量,而且也會(huì)進(jìn)一步增大施工的難度。因此,實(shí)際工作中,必須要嚴(yán)格把控測量環(huán)節(jié)質(zhì)量及精度,最大化地減小誤差,提高測量精度,為后續(xù)工作的高效優(yōu)質(zhì)開展奠定基礎(chǔ)[1]。
使用框架剪力墻結(jié)構(gòu),能夠提高建筑工程的穩(wěn)定性和安全系數(shù)??蚣芗袅?gòu)件的側(cè)向剛性很大,所以在受力的影響時(shí),框架剪力墻構(gòu)件也無法變形。綜上所述,框架剪力墻構(gòu)件不但保持了剪力墻側(cè)向剛性大的優(yōu)勢,還通過調(diào)節(jié)剪力剛性與骨架強(qiáng)度之間的比值,提高了建筑物的抗震能力。
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。
剛性對于框架剪力墻應(yīng)用效果有著直接影響,這在框架剪力墻的外界壓力承受情況與剪力墻的框架結(jié)構(gòu)性能嚴(yán)重不相符時(shí)體現(xiàn)得最為明顯。一般出現(xiàn)這種情況(或類似情況),說明框架剪力墻的剛度性能并未充分發(fā)揮,或者剛度性能未滿足使用要求,進(jìn)而導(dǎo)致建筑物整體剛度下降。面對這一情況,研究者有必要在原有剛度性能基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化,確??蚣芗袅偠刃阅芸梢詽M足使用需求[2]。
1.設(shè)計(jì)圖紙的審查。對于高層建筑工程項(xiàng)目,設(shè)計(jì)圖紙會(huì)審對其施工質(zhì)量有著明顯的影響,在進(jìn)行施工準(zhǔn)備工作時(shí),應(yīng)對設(shè)計(jì)圖紙是否科學(xué)、合理、規(guī)范等進(jìn)行檢查。結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容,掌握框剪結(jié)構(gòu),并與實(shí)際情況相比較,及時(shí)了解是否存在偏差,如有問題,及時(shí)進(jìn)行改進(jìn),提高設(shè)計(jì)圖紙可行性,避免后續(xù)框剪結(jié)構(gòu)施工出現(xiàn)問題后而增加整改難度。同時(shí),要對框剪結(jié)構(gòu)加固操作是否合理進(jìn)行判斷,確保復(fù)雜部位施工符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)施工前,需要開展測量放樣,結(jié)合測量所得數(shù)據(jù),明確現(xiàn)場施工情況。為此,要合理運(yùn)用全站儀、經(jīng)緯儀等測量儀器對放樣儀中心軸線進(jìn)行合理控制,為格柵施工順利實(shí)施提供方便??蚣艚Y(jié)構(gòu)建筑測量放樣需結(jié)合施工設(shè)計(jì)圖紙,并配合精準(zhǔn)度高的測量儀器,為結(jié)構(gòu)施工提供數(shù)據(jù)支持。
2.施工過程的部署。對于框架剪力墻結(jié)構(gòu)建筑工程項(xiàng)目,為確保施工順利開展,要建立相應(yīng)的施工管理組織,明確各類管理人員、技術(shù)人員的工作責(zé)任。同時(shí),針對施工難點(diǎn)和重點(diǎn)問題,加強(qiáng)施工過程控制,做好施工現(xiàn)場監(jiān)督,完善人員管理。對于進(jìn)場材料,特別是鋼筋,做好質(zhì)量檢查與監(jiān)控,重點(diǎn)分析鋼筋狀態(tài)和使用性能,確保建筑主體力學(xué)性能。
針對不同建筑規(guī)模,鋼筋使用數(shù)量和等級(jí)會(huì)有明顯不同,對于框架剪力墻結(jié)構(gòu)施工而言,科學(xué)選擇鋼筋直徑很重要,將直接影響工程建設(shè)質(zhì)量。不同級(jí)別鋼筋所擁有的直徑類型有一定區(qū)別,其中,二級(jí)鋼筋共有四種類型直徑,一級(jí)鋼筋共有三種類型直徑,該工程使用了一級(jí)鋼筋。需要指出的是,受鋼筋節(jié)點(diǎn)密集程度高影響,鋼筋施工經(jīng)常存在移動(dòng)錯(cuò)位現(xiàn)象。為避免這一現(xiàn)象發(fā)生,進(jìn)而影響后續(xù)施工進(jìn)度和整體工程質(zhì)量,為此,此工程現(xiàn)場管理人員和施工人員在柱筋處設(shè)置箍筋框,并進(jìn)行定位,同時(shí)將梯格筋按照水平和豎直兩個(gè)方面分別設(shè)置在墻體內(nèi),這樣,鋼筋錯(cuò)位問題便能得到解決[3]。
在建筑施工之前,工作人員必須做好樣板施工準(zhǔn)備工作。因此,工作人員不但要全面掌握樣板建筑的基本特點(diǎn)與分類方法,還必須掌握建筑說明書上的基本知識(shí)。此外,施工人員還須依據(jù)勘測報(bào)告等資料來擬定建設(shè)方法。其中,搭設(shè)的寬度>8m、跨度>18m、施工總荷載>15kN/m2、集中線荷載>20kN/m2的鋼筋砼基礎(chǔ)項(xiàng)目,在實(shí)施之前,都應(yīng)當(dāng)經(jīng)由專業(yè)技術(shù)認(rèn)定、審查。此外,工作人員必須仔細(xì)審核模具材質(zhì),這一步必不可少。工作人員要把模具等物品堆放于防水防潮的大棚中,同時(shí)確保施工器具的安全保護(hù)裝置完好。施工人員必須進(jìn)行檢測確定工作,確保鋼筋和砼定位的正確性。除此之外,施工單位不但要配有專業(yè)知識(shí)程度高、安全意識(shí)好、工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的作業(yè)技術(shù)人員,而且還必須配有現(xiàn)場安全監(jiān)督員。建筑模板建筑施工技術(shù)分為梁模塊建筑施工技術(shù)、柱模塊建筑施工技術(shù)和墻模塊建筑施工技術(shù)等三類。支撐模板施工通常使用多層板的支撐模法。但在建造過程中,施工時(shí)必須注意下列兩點(diǎn):當(dāng)安裝達(dá)到規(guī)定標(biāo)高時(shí),施工必須設(shè)置支柱并進(jìn)行拉結(jié)以避免模板的傾斜;當(dāng)梁超過6m 時(shí),施工人員就必須用多個(gè)立柱共同完成支撐。一般梁模板的安裝次序是:復(fù)核梁底模板標(biāo)高校正軸線定位-搭設(shè)梁模板支撐-安放梁模底板-捆扎梁鋼筋-安放和緊固二側(cè)的梁模板-穿對拉螺栓聯(lián)接-按設(shè)計(jì)要求起拱-復(fù)核梁模板長度和位置-與相鄰的梁模板進(jìn)行聯(lián)系和定位。在墻模板施工過程中,施工時(shí)要盡量避免采用整塊模板。在某建筑工程中,主框架混凝土型號(hào)為C30,剪力墻側(cè)模內(nèi)使用了18mm 厚度的覆膜涂膠板,在剪力墻側(cè)模外又安裝了方木,長度約為350mm,再沿墻體的二端安裝了φ 型鋼,然后用山型卡12mm 對拉螺栓進(jìn)行了定位,第一道鋼管與地基之間的標(biāo)高約為≤150mm。最后一個(gè)工序就是拆卸模具,對底模拆卸有很嚴(yán)格的時(shí)間限定,工作人員必須嚴(yán)格遵循有關(guān)規(guī)范來進(jìn)行拆模工作。
框架剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土施工主要有分層和分段兩種施工方式,XXX 工程采用了二者相結(jié)合的方式進(jìn)行施工。施工中,現(xiàn)場管理人員要求施工人員嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)工序施工,并進(jìn)一步明確了混凝土澆筑區(qū)域,強(qiáng)調(diào)了逐次連接的重要性,通過加大現(xiàn)場管理力度來確保施工質(zhì)量滿足工程建設(shè)要求。除此之外,混凝土水泥化作用也是不容忽視的一項(xiàng)內(nèi)容。眾所周知,高溫環(huán)境極易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)收縮裂縫,當(dāng)裂縫過大,或裂縫數(shù)量過多時(shí),剪力墻結(jié)構(gòu)整體性便會(huì)受到破壞,安全性大大降低。面對這種情況,需要嚴(yán)格限定硅酸水泥、砂料、碎石三者比例,將比例控制在合理區(qū)間內(nèi)。在此項(xiàng)工程中硅酸水泥、砂料、碎石三者比例為516:679:1134,結(jié)果表明,按照這樣的比例來調(diào)制混凝土,收縮裂縫現(xiàn)象得到有效緩解,剪力墻結(jié)構(gòu)安全性得到充分保證[4]。
腳手架施工技術(shù)主要應(yīng)用于高層和超高層建筑工程施工中,主要為了方便上層區(qū)域施工。當(dāng)前,隨著我國高層和超高層建筑物數(shù)量逐漸增多,建筑需求日益提高,腳手架施工技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。在工程中,6層以上(包括6層)施工均采用了腳手架施工技術(shù)。其中,6 層至9 層使用了單排腳手架,10 層往上采用了雙排鋼管扣式腳手架。為更好地保證施工人員的人身安全,需要在雙排鋼管扣式腳手架下部加設(shè)鋼排梁以及三腳架。每樓層施工完畢后,都要將腳手架撤除。通常而言,建筑樓層超過10 層時(shí),為提升腳手架穩(wěn)固性,保證人員安全,會(huì)使用工字鋼進(jìn)行加固,必要時(shí),還可采用懸挑施工方式。該工程均增加了上述兩個(gè)環(huán)節(jié)內(nèi)容,樓層數(shù)達(dá)到8 層時(shí),便開始采用工字鋼進(jìn)行加固。對于有些工程項(xiàng)目來說,為了進(jìn)一步降低施工成本,施工單位會(huì)允許施工人員使用舊鋼軌來替換工字鋼,但對舊鋼軌質(zhì)量有著較高要求。
建筑施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)是否恰當(dāng),在一定程度上會(huì)影響框架剪力墻技術(shù)應(yīng)用效果。為確保結(jié)構(gòu)質(zhì)量符合建筑需求,施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)在項(xiàng)目開始前檢查材料供應(yīng)商資質(zhì),選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的供應(yīng)商。同時(shí),在材料進(jìn)場階段,需要組織驗(yàn)收工作,及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題,并進(jìn)行相應(yīng)處理。由技術(shù)主管人員進(jìn)行原材料復(fù)試工作,確保其性能符合應(yīng)用需求,從而最大程度地提高框架剪力墻施工的可靠性[5]。
建筑框架剪力墻的施工方法主要是將建筑構(gòu)架和剪力墻等技術(shù)組合而成的,因此其實(shí)際應(yīng)用要求相當(dāng)苛刻。周圍環(huán)境狀況、工地狀況都和建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)的使用效果有關(guān)。所以,在實(shí)施之前,施工人員必須勘查工地,以獲取環(huán)境資料,從而進(jìn)一步研究和確定建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)的合理性及其使用范圍。如現(xiàn)場環(huán)境不符合框架剪力墻工藝的條件,則施工人員將不得進(jìn)行或采取框架剪力墻工藝;如果施工單位要求符合框架剪力墻的條件,施工人員必須在完成基礎(chǔ)施工后,嚴(yán)格遵循有關(guān)規(guī)定和依據(jù)具體情況才能進(jìn)行實(shí)施操作。鋼筋澆筑材料和鋼筋澆筑技術(shù)對框架剪力墻構(gòu)件的性能有著關(guān)鍵影響。所以,在建筑施工過程中,結(jié)構(gòu)施工必須合理使用水泥澆筑技術(shù)和鋼材澆筑技術(shù)。此外,在施工時(shí)還必須注意水泥配比技術(shù)、鋼材加工技術(shù)。其中,有關(guān)研究數(shù)據(jù)表明,施工人員的專業(yè)知識(shí)水平和混凝土質(zhì)量有關(guān)。所以,施工單位必須從嚴(yán)挑選人員,同時(shí)在施工之前進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)工作。
剪力墻之所以能夠抵御異常變形、彎曲作用,主要是因?yàn)槠渚哂幸欢◤椥?,因此要想發(fā)揮剪力墻的實(shí)際作用,需滿足彈性性能,從而應(yīng)對多種應(yīng)力作用。通過研究發(fā)現(xiàn),彈性過高或過低,均會(huì)引起結(jié)構(gòu)變形。因此,為保證高層建筑抗震性能,需要充分關(guān)注剪力墻彈性性能。材料質(zhì)量對剪力墻彈性性能的影響比較大,因此要選擇質(zhì)量合格的材料[6]。
混凝土結(jié)構(gòu)的可靠性直接影響框架剪力墻基礎(chǔ)性能,除常規(guī)養(yǎng)護(hù)措施外,應(yīng)結(jié)合實(shí)際條件,采取附加養(yǎng)護(hù)措施,從根源提高混凝土的應(yīng)用質(zhì)量。例如,為避免早期階段脫水影響后續(xù)強(qiáng)度,在墻體拆模結(jié)束后,可立即在表面涂抹養(yǎng)護(hù)劑,使其水分充分固化,解決早期脫水問題。另外,還可以設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)型養(yǎng)護(hù)箱,配置調(diào)節(jié)溫度、濕度的應(yīng)用裝置,科學(xué)控制混凝土實(shí)際養(yǎng)護(hù)流程,以降低混凝土結(jié)構(gòu)對框架剪力墻性能的影響。
綜上所述,框架剪力墻技術(shù)屬于建筑工程常用施工技術(shù),為確保其能夠得到合理應(yīng)用,需要明確其基礎(chǔ)特性細(xì)節(jié),并結(jié)合施工技術(shù)進(jìn)行處理。另外,還應(yīng)注重技術(shù)細(xì)節(jié)控制,確??蚣芗袅_(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn),為提高建筑工程質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。