賀 亮
(中建二局第二建筑工程有限公司 山東分公司,山東 青島 266000)
從保證結構穩(wěn)定性和安全性的角度,超高層建筑需要借助勁性結構來提升主體的承載能力和抗側能力,鋼板剪力墻由此而生,并且迅速地得到普及。做好鋼板剪力墻的安裝精度和整體變形控制,關乎建筑整體的施工質量,在施工中必須明確其工藝要點。
某工程占地面積3.25 萬m2,建筑面積28.13萬m2,地下4 層,地面包括2 棟住宅建筑、1 棟辦公樓和3 棟商業(yè)裙房,其中2 棟住宅建筑和辦公建筑均為超高層建筑,高度分別為195.42m、195.42m 和191.33m,辦公建筑基礎部分框架內設置有型鋼柱,地下1 層到地面14 層部分剪力墻內部設置有鋼柱和鋼板,住宅樓基礎到26 層部分框架柱和剪力墻約束邊緣設置有型鋼柱,部分鋼板混凝土剪力墻內設置有鋼板。
鋼板剪力墻在工廠內加工制作時,需要將節(jié)點板焊接在下部鋼板剪力墻以及剪力墻內隔板上,現(xiàn)場的安裝流程為:最下部鋼板剪力墻安裝、固定→吊裝上部剪力墻→做好節(jié)點板圍護固定→固定周圍點焊→測量調整→焊接。
1)對鋼板剪力墻吊耳和臨時連接板進行設置。結合該工程的實際情況,需要將臨時連接板設置在核心筒鋼板剪力墻橫向和豎向焊縫之間,而橫向焊縫所使用的臨時連接板還同時兼具吊耳功能。吊耳的具體位置依照單元中心位置確定,通常在距離中心位置。在鋼暗樁翼緣兩側,做好臨時連接板的安裝工作,使用的材質為Q345,兩個連接板的距離不超過1m。
2)鋼板剪力墻就位。在實際施工環(huán)節(jié),鋼板剪力墻的吊裝就位需要4 臺塔機,因為施工場地相對有限,塔機作業(yè)需要在核心筒內完成。該工程中,鋼板剪力墻的吊裝采用的是兩點起吊法,考慮核心筒上部有頂升鋼平臺,為了確保其內部鋼板剪力墻的有效安裝,搭配雙機換鉤法進行吊裝作業(yè)。塔機背后的鋼板剪力墻和連線的2 臺塔機不能采用雙機換鉤法,從保證施工效果的角度,選擇手動葫蘆拉結鋼板剪力墻。
在已經安裝完成的鋼板剪力墻斷口位置,以3m 為間隔,焊接2 列對稱分布的鋼板,確保鋼板焊接能夠超出斷口區(qū)域300~400mm,避免鋼板剪力墻在換鉤時出現(xiàn)前后傾倒的問題。連接板的固定可以使用普通螺栓,鋼板剪力墻起吊到作業(yè)面時,應該做好相應的支撐,保證其穩(wěn)定性。鋼板剪力墻的固定可以借助連接板和型鋼支撐實現(xiàn),鋼筋的連接形式如圖1 所示。
圖1 鋼筋連接形式
鋼板剪力墻吊裝作業(yè)結束后,施工人員和現(xiàn)場管理人員應做好確認工作,確保利用螺栓完成初步固定之后,才能將塔機的吊鉤松開。結合該工程的實際情況,使用了全站儀配合吊線以及千斤頂?shù)姆绞?,針對鋼板剪力墻的拼裝進行勘測和微調,需要先對工程中第一根暗柱進行測量校正,然后安裝鋼板剪力墻,安裝的同時做好調整處理,保證安裝的精度。安裝結束并且校正完成后,使用螺栓進行固定。
鋼板剪力墻焊前校正主要在兩個方面。一是對于立面垂直度的校正。工作人員需要在軸線位置設置全站儀,確保其處于平衡狀態(tài),然后通過豎絲的方式,對鋼板剪力墻端部垂直度進行觀察和校正,校正工作可以借助設置在橫焊縫旁的千斤頂進行。而在對水平對接邊的單板過渡區(qū)域、勁性柱間等的垂直度進行校正時,需要以頂端吊線作為主導;二是頂面坐標測控和墻體垂直度控制。在完成鋼板剪力墻的安裝工作后,需要將控制點豎向投遞到鋼平臺桁架的4 個端點,借助全站儀完成桁架軸線校正工作。每一次鋼平臺頂升后,都必須再次依照閉合平差對位置進行校正,同時將所有得到的數(shù)據(jù)信息整理,形成控制點坐標。
在鋼板剪力墻施工環(huán)節(jié),可以引入內控法,在鋼平臺頂部設置全站儀,形成回路,借助后視法來對鋼板剪力墻位置的準確性進行測量,為了確認其垂直程度,應該在鋼平臺下部分設置線錘。在利用全站儀實施測量工作時,必須保證全站儀棱鏡的位置較低,同時俯角不超過30°,利用外框架控制點分散布置確定好控制點的測孔區(qū)域,保證測量的準確度,避免全站儀布置好后出現(xiàn)近端俯角過大的問題。
焊接前做好全面清理,清除坡口及襯板上的水泥灰、氧化層、鐵銹以及油污等,使用平板尺或者鋼塞尺對鋼板剪力墻中的間隙寬度進行測量,對于存在墊板的鋼板剪力墻,間隙允許偏差為+3.0mm,-2.0mm,對于沒有墊板的鋼板剪力墻,間隙允許偏差為+0.3mm,-0.00mm。如果間隙不能滿足實際需求,需要對其進行處理,然后才能焊接。
考慮工程本身的特點,利用電加熱器進行加熱,預熱環(huán)節(jié)加熱區(qū)域為坡口兩側,測溫需要使用專業(yè)儀器。加熱區(qū)域應該較施焊厚度大1.5 倍以上,不能小于100mm,溫度的測量應該在焊件反面進行,測量點和焊接點之間的距離不小于75mm。以層間溫度的控制為例,考慮鋼板層數(shù)較多,在連續(xù)施焊時,必須確保每一道焊縫焊渣及時清理,將層間溫度控制在110~200℃,若焊接中途斷焊,需要采用保溫及后熱步驟,繼續(xù)焊接前,必須將焊接溫度預熱到初始預熱溫度以上。
鋼板剪力墻的焊接順序為先豎后橫,從內到外,采用多道、窄道以及薄層焊接的方式,厚板焊縫焊接的優(yōu)先級較高,同時若焊縫變形程度較大,需要先對其進行焊接。焊接作業(yè)時,需要設置好鋼襯墊板以及引出板、引弧板,確保其強度必須低于鋼材強度,并且材質的焊接性應該盡量接近鋼材。焊接時應使用二氧化碳氣體做好保護,以保證焊接的質量和效率,焊縫長度必須超過25mm,襯墊板厚度不能低于4mm。焊接完成后,借助火焰切割多余的引出板和引弧板,然后打磨平整。
結合工程的實際情況,運用上文提到的方法對超高層建筑鋼板剪力墻進行安裝施工,取得了預期的安裝效果,解決了鋼板剪力墻焊接困難、拼裝困難的問題,鋼板剪力墻和建筑整體的施工質量得到了有效保障,也為類似工程的施工建設提供可供參考的依據(jù)。