建筑工程框架剪力墻結(jié)構(gòu)主體工程施工技術(shù)

王會俊

（山西三建集團(tuán)有限公司第六工程處，山西長治 046000）

1 引言

建筑框架指的是由梁、柱構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體系，可承受水平荷載和垂直荷載，剪力墻屬于具有防震性能的輕質(zhì)墻體，框架和剪力墻的組合結(jié)構(gòu)可充分發(fā)揮出兩類結(jié)構(gòu)的性能優(yōu)勢，承受壓強(qiáng)作用，保障建筑的穩(wěn)定性和安全性。建筑框架剪力墻施工專業(yè)性突出，細(xì)節(jié)豐富，基于此，需深入探討施工技術(shù)，明確施工流程及作業(yè)要點(diǎn)。

2 工程概況

某建筑工程，占地面積3 000 m2，建筑面積12 250 m2。建筑合理使用年限為50 年，抗震設(shè)防烈度為6 度，框架抗震等級為四級。建筑地上16 層，其中1～3 層為商鋪。建筑采用框架剪力墻主體結(jié)構(gòu)，發(fā)揮框架和剪力墻的性能優(yōu)勢，確保建筑在設(shè)計使用年限內(nèi)具有穩(wěn)定性。

3 建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)受力分析

建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系中，框架主要承擔(dān)豎向荷載，剪力墻主要承擔(dān)水平力，受力性能比簡單的框架結(jié)構(gòu)更為優(yōu)越，同時僅在框架結(jié)構(gòu)的部分位置設(shè)置剪力墻，仍保留傳統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)立面易變化、空間易分隔等優(yōu)勢[1]?？蚣芎图袅Φ氖芰μ匦砸约笆芰r的變形機(jī)理各異，從水平荷載作用的角度來看，剪力墻的變形曲線如圖1a 所示，水平位移增長速度隨著樓層的增加而加快，此時剪力墻屬于豎向懸臂結(jié)構(gòu)，頂點(diǎn)位移與高度呈四次方關(guān)系[2]。

圖1 各結(jié)構(gòu)的變形曲線

水平荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)變形曲線如圖1b 所示，水平位移增長速率隨著樓層的增加而降低[3]。

通過樓蓋連接框架和剪力墻，構(gòu)成框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系，其協(xié)同變形曲線如圖1c 所示。

對于框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，水平力主要由剪力墻承擔(dān)，框架結(jié)構(gòu)按合適的比例承擔(dān)部分水平力，受力分配合理。房屋下部，框架變形減小、剪力墻變形增大，剪力主要由下部剪力墻承擔(dān)；房屋上部，受力關(guān)系恰好相反，剪力主要由框架結(jié)構(gòu)承擔(dān)。因此，框架的下部和上部受到的剪力均勻，結(jié)構(gòu)在受力時具有穩(wěn)定性。

4 框架剪力墻結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用

4.1 測量放線

在本建筑工程的框架剪力墻結(jié)構(gòu)施工中，專業(yè)人員用全站儀、經(jīng)緯儀等高精度測量儀器測量放線，在此之前需確定測量軸線，方便檢查測量放樣的準(zhǔn)確性。

4.2 鋼筋工程

框架剪力墻采用Ⅰ級、Ⅱ級鋼筋，共650 t?？蚣艚Y(jié)構(gòu)部分節(jié)點(diǎn)的鋼筋密集分布，不利于安裝，且混凝土澆筑時可能導(dǎo)致鋼筋偏位、局部混凝土填充不密實等問題。根據(jù)框架剪力墻結(jié)構(gòu)鋼筋施工特殊性，提出如下作業(yè)方法。

1）聯(lián)合設(shè)置墻體水平梯格筋和豎向梯格筋，增設(shè)柱筋定位箍筋框，避免鋼筋位移。

2）根據(jù)圓柱的定位筋和箍筋準(zhǔn)備尺寸相配套的模具，實現(xiàn)鋼筋標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。

3）梁柱節(jié)點(diǎn)部位的鋼筋密集，安裝前先用計算機(jī)繪圖放樣，按照1∶1 的比例在現(xiàn)場制作模板樣板，作為鋼筋綁扎時的輔助裝置，以便準(zhǔn)確布設(shè)鋼筋。因結(jié)構(gòu)要求而需彎曲鋼筋時，根據(jù)彎曲角度控制彎曲調(diào)整系數(shù)，具體要求如表1 所示。

表1 不同鋼筋彎曲角度的彎曲調(diào)整系數(shù)

4.3 模板工程

模板工程存在質(zhì)量問題時，將出現(xiàn)模板位移、混凝土結(jié)構(gòu)形態(tài)不良、密實性不足等異常狀況。因此，模板施工屬于建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)施工中的重難點(diǎn)內(nèi)容。為保證模板的有效使用，需計算抗剪強(qiáng)度。

式中，V 為最大剪力；q 為模板側(cè)面的線荷載力；l 為模板次楞間距。

經(jīng)計算后，確定模板的布設(shè)位置、配套支撐的間距等，再根據(jù)計算結(jié)果制訂模板施工方案。建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)模板的主要框架可由膠合板、方木、鋼管組成，墻模采用木模和鋁模。施工人員需按照要求對模板起拱，并設(shè)置多層板、竹膠板等配套材料，用于穩(wěn)定支撐模板，確保布設(shè)到位的模板在混凝土澆搗過程中始終保持穩(wěn)定、完整。

4.4 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工

建筑4 層為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，梁高0.8～1.6 m，最大跨度8.4 m。轉(zhuǎn)換層的鋼筋分布密度高，施工混凝土量大，需協(xié)調(diào)鋼筋布設(shè)位置，降低鋼筋施工難度和混凝土澆搗難度。結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層不留施工縫，混凝土施工連續(xù)進(jìn)行，形成完整的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。

4.4.1 支模系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1）模板材料。梁底模、梁側(cè)模板均采用厚度為20 mm 的膠合板。

2）支撐系統(tǒng)。（1）梁底模支撐裝置。梁底模支撐裝置采用組合門式鋼架結(jié)構(gòu)，作為大梁底模板的豎向支撐，設(shè)置截面尺寸為50mm×100mm 的木方，承托模板；將截面尺寸為100mm×100 mm的方木作為托梁，門架沿梁長方向布置，間距為500 mm。（2）梁側(cè)模板的加固。側(cè)?？赡苡捎诨炷翝矒v時的側(cè)壓力作用而偏位，因此，設(shè)置50 mm×100 mm 方木斜撐和φ12 mm 對拉螺桿，通過兩類構(gòu)件的聯(lián)合應(yīng)用，有效加固側(cè)模板。

4.4.2 關(guān)鍵施工技術(shù)

1）鋼筋施工。轉(zhuǎn)換梁負(fù)筋錨入柱內(nèi)一定深度，用臨時鋼管挑起負(fù)筋，將其臨時錨固至柱內(nèi)。施工人員準(zhǔn)確控制負(fù)筋的布設(shè)位置，并規(guī)范搭設(shè)臨時鋼管支架。轉(zhuǎn)換梁采用Ⅱ級鋼筋時，若直徑未超過25 mm，采用閃光對焊接頭的焊接方法；若直徑達(dá)到28 mm 及以上，采取冷擠壓套筒連接措施。

2）模板施工。精選厚度為20 mm 的夾板和方木作為模板材料，配套門式組合腳手架和φ48 mm 可調(diào)支撐桿，由兩部分構(gòu)件將模板支撐至穩(wěn)定狀態(tài)。按梁跨長的3‰對梁起拱，分5.0 m、6.9 m 兩種跨長進(jìn)行計算。梁柱節(jié)點(diǎn)混凝土的強(qiáng)度各異，采取強(qiáng)化措施，使不同強(qiáng)度的混凝土有效結(jié)合，加強(qiáng)施工防護(hù)，避免高強(qiáng)度混凝土中混入低強(qiáng)度混凝土。Ⅱ級鋼筋的直徑達(dá)到20 mm 時，先布設(shè)鋼筋，再沿梁豎向加固鋼筋。

4.5 混凝土工程

框架剪力墻混凝土施工要點(diǎn)如下。

1）混凝土澆筑施工遵循全面性的原則，不遺漏任何一處細(xì)節(jié)，尤其需要注重各隱蔽工程的施工和質(zhì)量自檢。

2）施工前進(jìn)行工藝性試驗，確定混凝土的配合比，由拌和站按照配合比精準(zhǔn)稱量原材料。

3）澆筑基礎(chǔ)底板混凝土?xí)r，應(yīng)按照結(jié)構(gòu)尺寸劃分后澆帶，施工人員做好預(yù)留部位、施工縫的混凝土澆筑與振搗，施工縫表面與軸線呈垂直的位置關(guān)系。加大質(zhì)量管控力度，保證各細(xì)節(jié)部位的混凝土施工質(zhì)量。

4）混凝土施工分層依次進(jìn)行，每層澆筑時均依托布尺桿輔助施工，保證混凝土施工質(zhì)量。以混凝土澆筑進(jìn)度為準(zhǔn)，及時用振搗棒進(jìn)行振搗，提高混凝土的內(nèi)部密實度和表面平整度。在澆筑墻體及主體的混凝土?xí)r，根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸特點(diǎn)分為多層，單層厚度約為500 mm，逐層依次澆筑、振搗。經(jīng)過第一次混凝土澆搗后，在混凝土初凝前、抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求時做第二次振搗。

5）經(jīng)過框架剪力墻混凝土澆筑、振搗后，采取養(yǎng)護(hù)措施。以頂板混凝土的養(yǎng)護(hù)為例，方法如下：在確認(rèn)頂板混凝土澆筑、振搗質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要求后，在頂板表面覆蓋麻袋布，灑水養(yǎng)護(hù)，混凝土養(yǎng)護(hù)用水量根據(jù)氣溫和混凝土表面狀態(tài)而定，以表面始終保持濕潤為宜，但不產(chǎn)生積水；養(yǎng)護(hù)時間不短于7 d，必要時延長養(yǎng)護(hù)時間；養(yǎng)護(hù)人員加強(qiáng)現(xiàn)場管理，禁止磕碰。

5 結(jié)語

綜上所述，建筑工程框架剪力墻具有受力性能可靠、結(jié)構(gòu)布置靈活、空間利用率高等優(yōu)勢，屬于典型的建筑工程結(jié)構(gòu)。施工單位在應(yīng)用框架剪力墻施工技術(shù)時，需要嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范進(jìn)行鋼筋工程、模板工程、轉(zhuǎn)換層、混凝土工程各分項工程的施工作業(yè)，加強(qiáng)質(zhì)量自檢，控制鋼筋綁扎方式、模板布設(shè)位置、混凝土澆搗參數(shù)、養(yǎng)護(hù)用水量等，最終建設(shè)綜合質(zhì)量良好的框架剪力墻結(jié)構(gòu)。