淺談框架剪力墻結構建筑施工技術要點

文／段素萍 成武縣財政局 山東成武 274200

引言：

框架剪力墻結構是建筑工程中最常用的結構形式，其特點在于在同一建筑物中同時使用框架與剪力墻。這種結構的承重體系主要由梁、板、柱等組成，其中梁和柱的截面尺寸都比較大，屬于一種高度空間的受力體系?？蚣芘c剪力墻結構兩者共同作用，不僅能很好地承受壓力，而且能夠較好地傳遞應力。在框架剪力墻結構施工過程中，需要從材料、設計、施工等方面入手，加強技術控制。并且在實際施工中需要嚴格控制好每個環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，以保證建筑工程的建設質(zhì)量能夠符合現(xiàn)行相關規(guī)范的要求?；诖?，框架剪力墻結構建筑施工技術要點的探討就顯得尤為必要。

1.工程概述

某工程地上6 層，地下1 層，建筑面積為5141.17 m2。主要使用材料為鋼筋混凝土，外墻為清水墻。該工程建設場地位于北緯43°28′00″～43°31′00″、東經(jīng)114°56′00″～114°57′00″之間。該工程地質(zhì)條件復雜，主要由粉砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、粘土及粉細砂組成，分布不均勻。根據(jù)該工程建設場地的地質(zhì)條件，結合建筑的使用要求，在滿足建筑的使用功能基礎上，設計人員對建筑的平面布局進行了優(yōu)化，將部分塔樓布置在建筑物的西南角，對建筑物的西、北方向進行了一定程度的調(diào)整。

2.框架剪力墻結構的相關概述

框架剪力墻結構作為一種結構體系，它以獨特的框架和剪力墻組合成為建筑物的核心支撐，這種組合模式同時滿足了建筑空間的靈活性和剛性需求?？蚣芗袅Y構的主要特點在于，它在傳統(tǒng)的框架結構中加入了一定數(shù)量的剪力墻，這些剪力墻也被稱為框架剪力墻。它們在發(fā)揮建筑空間靈活性的同時，還能滿足不同功能的建筑需求，同時具備足夠的剪力墻來提供足夠的剛性。與傳統(tǒng)的框架結構相比，框架剪力墻結構雖然抗側(cè)剛度相對較小，但它卻巧妙地解決了框架結構中開間過小、自重較大的問題，使其在高層建筑中的實用性和安全性得到了極大的提升。

此外，框架剪力墻結構還避免了框架結構和剪力墻結構各自的缺點，使得建筑平面更加靈活和多樣化。這種結構通過框架剪力墻的組合，能夠為高層建筑提供足夠的支撐和剛度，提高建筑的穩(wěn)定性和抗震性。因此，框架剪力墻結構在高層建筑和大跨度建筑物中得到了廣泛的應用，如辦公樓、商場、體育館等。

3.框架剪力墻結構建筑施工技術要點

3.1 材料選擇技術

該工程建設過程中所用到的建筑材料主要有：鋼筋混凝土框架結構，鋼筋混凝土剪力墻結構以及預制鋼筋混凝土板。鋼筋的材質(zhì)與強度、混凝土的強度等級都直接影響到框架剪力墻結構的質(zhì)量。鋼筋的材質(zhì)要符合設計要求，保證鋼筋的強度等級與截面尺寸，同時還要保證鋼筋分布均勻，避免出現(xiàn)錯縫現(xiàn)象。在案例工程施工中為最大限度上保證建筑工程的質(zhì)量，必須選擇綜合受力強勁、信譽度比較好的供應商來提供原材料，并以建筑工程的質(zhì)量為出發(fā)點，對進入施工現(xiàn)場的原材料進行審核，全部符合本工程建設要求后方可應用到本工程施工中。此外，每種原材料進入施工現(xiàn)場后都需要能夠提供合格證書，滿足各項性能參數(shù)的要求后才能使用。

3.2 結構設計技術

在工程設計階段，要確保剪力墻布置合理、受力明確、截面尺寸適當。在該工程建設過程中，設計人員采用了多種措施對剪力墻和框架結構進行設計優(yōu)化，在此基礎上對框架與剪力墻結構進行了合理布置。另外，為了增加剪力墻結構的整體性，在施工過程中采用了疊合式剪力墻結構。為了加強混凝土的密實性以及整體性，提高鋼筋與混凝土之間的結合強度，采用了預制構件。在進行框架剪力墻結構設計中需要通過計算方式來確定總剪力墻剛度、總框架剛度。本工程在進行框架剪力墻結構設計中采用了連續(xù)柵片法計算方式，假定這些結構參數(shù)沿建筑工程的高度保持不變，若出現(xiàn)變化，可沿著建筑高度的加權平均值進行分析。

框架剪力墻結構總剪力墻剛度計算公式如下：

框架剪力墻結構中總框架剛度計算中采用D 值法來求得框架剪力墻結構內(nèi)力時，可引入經(jīng)過修正之后的柱抗側(cè)位移當度D 值，其物理意義是促使框架柱兩端產(chǎn)生單位相對側(cè)移時所需的剪力，具體的計算公式如下。

3.3 框架剪力墻結構施工技術

在施工階段要加強對框架剪力墻結構的檢測工作，及時發(fā)現(xiàn)問題并加以解決。對于框架剪力墻結構的施工要嚴格控制各環(huán)節(jié)施工質(zhì)量，保證工程建設質(zhì)量符合規(guī)范要求。

3.3.1 基礎施工技術

就案例工程而言主樓基礎承座布置在第五層砂礫層之上，按照施工現(xiàn)場地質(zhì)勘察報告顯示的結果，砂礫層的平均深度為自然坪以下-6.5m 左右，砂礫層之上為粉質(zhì)粘土和回填土，為給框架剪力墻施工提供穩(wěn)定的基礎支撐，需要將砂礫層以上的土層全部挖除，按照土質(zhì)具有的可塑性特征，在進行基槽開挖施工中需嚴格按照1:1 的標準進行放坡，并分兩次向下開挖，控制每層開挖深度在2.5m左右。投入2 臺挖掘機和20 臺自卸汽車進行開挖。開挖到設計深度后及時對基槽壁進行支護，以免發(fā)生坍塌問題，本工程基槽壁支護中采用了土層錨桿支護技術，鋼筋選擇直徑為25mm 的鋼筋，在鋼筋兩端焊接上錨固腳，控制錨桿的長度不小于6m，按照錨桿的受力程度和灌漿施工的便捷性，錨桿傾角控制在45°左右。橫向錨桿布設間距控制在2m 左右，豎向間距控制在3m 左右，層鋼筋采用φ8@200 雙面布置，并噴射C20 混凝土，混凝土中細石粒徑可在0.5～1mm 之間，水平方向橫向可采用直徑為25mm 的鋼筋和錨桿焊接到一起，本工程土層錨桿施工剖面圖見圖1。

圖1 基槽壁土層錨桿支護示意圖（mm）

3.3.2 模板施工技術

在模板的制作與安裝過程中要注意以下幾點：

（1）模板應該按照設計要求制作，要保證模板具有足夠的剛度和強度，能夠承受施工過程中出現(xiàn)的荷載。模板表面應當平整光潔，接縫嚴密，不會出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。

（2）安裝模板時要嚴格按照規(guī)范要求進行操作，不得隨意調(diào)整模板位置。在進行混凝土澆筑之前，需要檢查模板表面是否有裂紋、變形等現(xiàn)象，如果存在問題要及時進行修補[2]。

（3）混凝土澆筑完成后，需要對其進行養(yǎng)護。具體措施包括：覆蓋薄膜、澆水、噴水等方式。養(yǎng)護時間一般控制在7d 以上，具體時間可根據(jù)施工需要而定。澆筑混凝土前要對模板進行檢查與驗收，確保其符合質(zhì)量要求。在澆筑混凝土時要保證模板與支撐穩(wěn)定，防止出現(xiàn)晃動現(xiàn)象。對于支撐與模板的連接處要加固處理，避免出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。

3.3.3 鋼筋施工技術

框架剪力墻結構施工過程中，鋼筋的搭接接頭和焊接是最重要的環(huán)節(jié)，在這一環(huán)節(jié)中要確保鋼筋搭接長度、搭接接頭位置、焊縫長度等符合規(guī)范要求，保證鋼筋連接質(zhì)量。在施工過程中，需要按照設計圖紙的要求來設置鋼筋位置，同時還要結合建筑實際情況來確定鋼筋的規(guī)格尺寸。如果存在較大尺寸的鋼筋時，要做好綁扎工作。為了保證工程質(zhì)量符合規(guī)范要求，施工人員必須嚴格按照相關規(guī)定操作。施工人員在進行綁扎鋼筋時，需要按照一定的順序進行綁扎，先綁靠近梁底處的鋼筋，再綁中間部位的鋼筋。如果綁扎過程中需要移動或拆卸模板、支撐等構件時，要將其對拉螺栓拔出重新安裝。在澆搗混凝土時，要保證混凝土澆筑均勻，避免出現(xiàn)混凝土離析現(xiàn)象。

在進行鋼筋綁扎施工前需要先對調(diào)直鋼筋，卡頭必須牢固，在進行高空和深坑鋼筋綁扎施工和骨架安裝施工中，需要搭設腳手架和馬道，綁扎立柱、墻體鋼筋施工中，嚴禁站立在鋼筋骨架上和攀登骨架上下，鋼筋綁扎施工中必須嚴格按照設計要求和相關規(guī)定擺放好鋼筋支架和馬凳架起上部鋼筋，決不能任意減少支架和馬凳。

在進行鋼筋焊接施工中需要按照鋼筋布置方向不同，采用合適的焊接技術，比如：在進行豎向鋼筋焊接時宜采用電閘壓力焊，焊接時接頭的彎折程度不能超過4°，鋼筋軸線位移不能超過0.1 倍的鋼筋直徑，但也不能超過2mm，焊縫要均勻、飽滿，不能存在裂紋、燒傷、未焊透、未熔合、夾渣等問題，若存在上述需要切除后重新焊接?？v向鋼筋宜采用閃光對接焊，在正式焊接施工中要保證焊接端頭150mm 范圍內(nèi)的鐵銹、污泥等清除干凈，以免夾具和鋼筋之間因為基礎不良引起“打火”問題[3]。在進行不同直徑的鋼筋對接焊接中，需按照大直徑鋼筋焊接參數(shù)進行對焊，焊接完成后，待接頭位置從白紅色轉(zhuǎn)變?yōu)楹诩t色后才能松開夾具，平穩(wěn)取出鋼筋，以免出現(xiàn)接頭彎曲情況，在焊縫尚未冷卻前，將焊縫周圍的毛刺清理趕緊。

3.3.4 混凝土澆筑

混凝土澆筑前要對模板進行清理，混凝土澆筑過程中要注意防止模板變形與漏漿。對于框架剪力墻結構的柱與板的施工要嚴格按照規(guī)范要求進行，嚴格控制混凝土配合比、坍落度等指標。在進行混凝土澆筑時要將其分層進行，每層厚度控制在30cm 左右。此外，還可以通過設置鋼筋網(wǎng)的方式來提高剪力墻的抗剪力。在澆筑混凝土過程中還要注意觀察模板是否出現(xiàn)變形與漏漿的情況，一旦發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象就要及時進行處理。例如當剪力墻鋼筋變形時，在對其進行處理時可以采用預埋件或者是預埋套管進行固定；當模板漏漿時可以通過設置鋼筋網(wǎng)來固定模板；當剪力墻混凝土出現(xiàn)裂縫時可以通過設置鋼筋網(wǎng)來固定模板[4]。此外還可以通過采取后澆帶的方式來避免出現(xiàn)裂縫。在進行混凝土澆筑施工中需要結合不同結構的特點，采用合理澆筑技術，主要包括以下幾個方面：

（1）后澆帶和施工縫。可在已經(jīng)完成硬化的混凝土表面之上繼續(xù)澆筑混凝土之前，將垃圾清除干凈，若水泥薄膜表面上存有松動的砂石，需要加強鑿毛處理，并用清水充分潤濕24 小時后才能進行新的混凝土澆筑，所選擇的膨脹止水條要具有良好的遇水緩脹性，7 天膨脹率應不超過最終的膨脹率的60%，牢固安裝施工縫表面或者預留槽中，混凝土強度要比原混凝土少出高于1 個等級，完成拆模后及時覆蓋上兩層土工布進行灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不能小于14 天。在混凝土澆筑前，在施工縫中需要提前鋪設一層厚度不小于10mm 的水泥砂漿，其配合比應和所用混凝土的漿液成分相同。

（2）在進行框架混凝土澆筑中，應從兩端開始逐步向中間推進，以防止模板吸水膨脹，引起模板變形和位移?；炷翝仓r需要連續(xù)進行，為保證混凝土振搗效果，每層混凝土澆筑厚度不應超過插入式振搗器有效振搗長度的1.25 倍，若采用了平板振搗器，則每層混凝土澆筑厚度不應超過20cm[5]。

（3）剪力墻混凝土澆筑。門窗洞口位置需要從兩側(cè)同時進行下料，高差需要進行嚴格控制，以免高差過大引起門窗洞口模板移動?；炷翝仓枰葷仓穸仍?cm 左右的水泥砂漿，在進行混凝土振搗中嚴禁隨意挪動鋼筋，并加強對鋼筋保護層厚度和預埋件的檢查，全部符合要求后再進行混凝土澆筑。

3.3.5 養(yǎng)護及拆模

混凝土澆注后，應在12h 內(nèi)加以覆蓋和澆水養(yǎng)護。澆注完成后，在混凝土強度尚未達到設計強度時，應在其表面灑水保持濕潤，并與相同條件下養(yǎng)護的混凝土加以比較，以判斷混凝土是否達到了強度要求。澆注完畢后，如自然條件不允許澆水養(yǎng)護，也可采取覆蓋薄膜等措施進行養(yǎng)護[6]。養(yǎng)護期間，應經(jīng)常觀察模板、支撐系統(tǒng)、鋼筋及預埋件的狀況。對于模板和支架的拆除應遵循“先支后拆”的原則，即在混凝土強度能保證其表面及棱角不致因拆除模板和支架而受損壞時方可進行拆模。如有特殊情況不能拆模時，應事先征得設計單位同意后，方可對構件進行加固補強。框架剪力墻結構的混凝土構件拆模后應在其表面和棱角上涂上養(yǎng)護劑或水泥漿進行保護。對于剪力墻結構的框架部分，養(yǎng)護時間不少于7 天；框架剪力墻結構的非框架部分養(yǎng)護時間不少于14 天。

4.框架剪力墻結構建筑施工中的注意事項

在進行框架剪力墻結構建筑施工中影響施工質(zhì)量和安全的因素比較多，實際施工中需要注意的事項比較多，在案例工程施工中，高度重視以下事項，取得了良好的施工效果。

（1）詳盡的設計方案：在進行施工前，我們必須細致深入地研究和審閱每一個設計方案，深入了解和掌握結構受力的特殊性和施工的特殊要求，從而確保施工的準確性和高效性。

（2）選擇材料時的詳盡考量：在選擇建筑材料時，我們需要綜合權衡材料的強度、耐久性、成本和可獲得性等多個關鍵因素，確保所選材料完全符合設計要求，滿足工程的實際需要。

（3）施工順序的合理規(guī)劃：在施工過程中，我們需要嚴格按照施工方案的具體要求，科學地安排施工順序，細心地調(diào)節(jié)施工節(jié)奏，從而確保施工質(zhì)量達到預期的效果。

（4）鋼筋連接的高要求標準：鋼筋連接是框架剪力墻結構的重要組成部分，必須保證連接牢固、準確無誤，才能充分發(fā)揮結構的強度和安全性，為建筑安全提供堅實的保障。

（5）混凝土澆筑的精心控制：混凝土是框架剪力墻結構的主要承重材料，必須要保證澆筑均勻、密實度達到標準，才能確保建筑物的質(zhì)量和穩(wěn)定性[7]。

結語：

綜上所述，結合實際案例，分析了框架剪力墻結構建筑施工技術要點。分析結果表明，框架剪力墻結構是一種在建筑物中同時使用框架和剪力墻的承重體系，其最大特點是可以有效地抵抗地震以及風荷載的影響。由于框架剪力墻結構的受力特點，導致施工過程中容易出現(xiàn)裂縫、變形等質(zhì)量問題。這要求在實際施工中需要結合工程特點，嚴格控制好每個細節(jié)的質(zhì)量，方可最大限度上保證框架剪力墻結構建筑施工質(zhì)量。