張東蘊
(中鐵建安工程設(shè)計院有限公司 河北石家莊 050000)
現(xiàn)代建筑工程項目中普遍引入了框架剪力墻結(jié)構(gòu),以滿足相關(guān)設(shè)計方案對整體建筑的結(jié)構(gòu)強度要求。但在具體建筑過程中,此項結(jié)構(gòu)設(shè)計方案需整合鋼筋、模板、混凝土澆筑等多項施工技術(shù),并確保整體施工工藝的質(zhì)量滿足相關(guān)要求,以此發(fā)揮框架剪力墻的基本功能。由此可見,積極針對框架剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑工程中的實踐應(yīng)用進(jìn)行研究,對于提高建筑項目的整體結(jié)構(gòu)強度具有重要的現(xiàn)實意義。
框架結(jié)構(gòu)的適用面較為廣泛,是建筑領(lǐng)域常見的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計方案之一。通常情況下,以鋼筋為主體的框架結(jié)構(gòu)在水平與豎向承載能力方面表現(xiàn)優(yōu)異,具備良好的穩(wěn)定性和承受能力。但在設(shè)計方面,則借助框架結(jié)構(gòu)實現(xiàn)室內(nèi)空間的封閉和隔離??蚣芙Y(jié)構(gòu)的具體形式不盡相同,常見設(shè)計理念包括單層與多層結(jié)構(gòu)。而剪力墻結(jié)構(gòu)則作為建筑工程中的主要承重結(jié)構(gòu),整體使用大量的鋼筋和混凝土,以此確保建筑物在豎直以及水平方向的載荷穩(wěn)定性,進(jìn)而提高建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。剪力墻普遍為豎向結(jié)構(gòu)。在設(shè)計過程中,剪力墻的主要形式是一類由鋼筋混凝土構(gòu)成獨立墻體,其主要優(yōu)勢在于可大幅提高建筑工程的承載能力,同時,為建筑提供較好的水平抗剪性,確保建筑物在地震中具備良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,避免建筑物出現(xiàn)大幅擺動[1]。
結(jié)合現(xiàn)代建筑項目而言,多數(shù)設(shè)計師均嘗試采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行承重設(shè)計。應(yīng)用此類設(shè)計結(jié)構(gòu)的主要原因如下:一方面,框架剪力墻結(jié)構(gòu)具備較強的水平承載能力,在建筑框架受到外力作用而形變時,框架剪力墻結(jié)構(gòu)可發(fā)揮一定的緩沖作用;另一方面,在各類項目中引入框架剪力墻結(jié)構(gòu),可有效避免建筑體在受力后出現(xiàn)位移的狀況。因此,結(jié)合框架剪力墻設(shè)計方案可知,相較傳統(tǒng)設(shè)計思路,此類結(jié)構(gòu)在承載能力以及抗剪性能方面具有明顯優(yōu)勢,適宜在地震高發(fā)地帶應(yīng)用,且可在外力沖擊下保證自身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
通常情況下,在建筑項目的地基結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中普遍存在框架剪力墻結(jié)構(gòu),其占比約為總體結(jié)構(gòu)的1∕4,由此可見,框架剪力墻與一般結(jié)構(gòu)設(shè)計均可對建筑穩(wěn)定性起到鞏固作用?;诖祟愋问?,設(shè)計方案可根據(jù)所需結(jié)構(gòu)強度要求,適當(dāng)調(diào)整基地剪力墻框架結(jié)構(gòu)占比,對于要求較高抗震等級的建筑項目,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整其中的框剪結(jié)構(gòu)占比,確保建筑基地剪力墻可承受更強的彎曲應(yīng)力,以此來保證建筑的質(zhì)量。
在傳統(tǒng)建筑施工設(shè)計方案中,其主體設(shè)計思路普遍以單一框架結(jié)構(gòu)為主,但要保證此類結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性需在建材、建筑技術(shù)等方面滿足對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),因而進(jìn)一步增加了工程建設(shè)的整體難度,使得項目成本相應(yīng)提升。除此之外,在遭受剪應(yīng)力時,單一框架結(jié)構(gòu)難以滿足抗震標(biāo)準(zhǔn)要求。在引入框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計思路后,可實現(xiàn)墻體與框架的整體性連接,進(jìn)而在遭受橫波地震沖擊時,可增強對剪應(yīng)力的抗性,從而將剪應(yīng)力分散至整體結(jié)構(gòu)的各個部分,有效降低地震橫波的破壞性,促使抗震性能不斷提升[2]。
鋼筋施工是保證整個框剪結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基礎(chǔ),其建筑工藝的質(zhì)量將直接影響框剪結(jié)構(gòu)在整體建筑中的作用。因此,要在建筑工程項目中引入框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計思路,則需首先保證做到鋼筋施工技術(shù)。
第一,在建筑施工過程中,采購部門應(yīng)在鋼筋采購過程中挑選資質(zhì)健全的材料供應(yīng)商,確保鋼筋質(zhì)量合格。另外,應(yīng)根據(jù)施工需求,適時挑選對應(yīng)型號的鋼筋進(jìn)行施工,同時,根據(jù)框剪結(jié)構(gòu)規(guī)模、強度要求,挑選對應(yīng)規(guī)格的鋼筋,以此保證整個項目兼具質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)性。
第二,相關(guān)的施工作業(yè)人員應(yīng)針對鋼筋在框剪結(jié)構(gòu)中的安裝以及綁扎工藝進(jìn)行檢查,確保整個框架主體滿足建設(shè)需求,以此為后續(xù)混凝土澆筑奠定基礎(chǔ)。因此,鋼筋施工過程是影響框剪結(jié)構(gòu)整體強度的關(guān)鍵因素。
在完成初步鋼筋框架安裝綁扎后,需對整個鋼筋框架進(jìn)行混凝土澆筑成型,即模板施工。在這一階段中,模板施工技術(shù)也是影響框剪結(jié)構(gòu)的重要因素之一。一般來說,此階段工藝分為支撐模板與混凝土模板兩類,是整個剪力墻結(jié)構(gòu)中支承部件之一。在混凝土模板施工過程中,模板施工主要針對框剪結(jié)構(gòu)中的墻體部分,而在框剪結(jié)構(gòu)中的墻梁以及墻柱是混凝土模板施工的主要工序。在混凝土模板澆筑過程中,通常要求合理挑選對應(yīng)的模板材料,且需綜合設(shè)計方案以及墻體所處位置進(jìn)行綜合考慮,進(jìn)而確定整個模板材料的選擇[3]。
在多數(shù)建筑項目中,混凝土澆筑是整個工程項目的重要環(huán)節(jié),但受材料、環(huán)境以及工藝等因素影響,可能出現(xiàn)一定數(shù)量的混凝土裂縫,此類裂縫可影響框剪結(jié)構(gòu)的整體強度。對此,施工作業(yè)人員應(yīng)根據(jù)澆筑模板需求,通過調(diào)整混凝土配料或加入輔助料等形式,提高混凝土強度。一般來說,對混凝土裂縫進(jìn)行控制方案可歸納為以下幾點:首先,在采購階段篩選具備抗裂性能的混凝土型號;其次,在混凝土澆筑的過程中,應(yīng)做好環(huán)境控溫工作,避免澆筑溫度高于300℃,以免出現(xiàn)開裂問題;再次,為保證框剪結(jié)構(gòu)強度,施工單位可將混凝土中摻入一定比例的輔助料,從而提高整體抗裂性能;最后,為進(jìn)一步提高混凝土的整體強度,可在運輸與澆筑過程中引入泵送技術(shù),以此降低裂縫出現(xiàn)的概率。
為進(jìn)一步提高建筑工程項目的整體性,在開展內(nèi)隔墻施工工藝時,應(yīng)避免對建筑的承重墻體造成影響。一方面,材料采購人員應(yīng)確保內(nèi)隔墻材料滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,在內(nèi)隔墻材料采購過程中,應(yīng)挑選具備抗震能力以及經(jīng)濟(jì)適用性的材料。另一方面,在注重基礎(chǔ)性能與經(jīng)濟(jì)性的同時,還應(yīng)確保所選材料具備外觀整潔,以此提高框架剪力墻結(jié)構(gòu)的整體觀感,確保整體結(jié)構(gòu)與建筑主體渾然一體。
為避免在工程施工建設(shè)過程中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計誤差以及技術(shù)施工誤差問題,技術(shù)人員應(yīng)引入高精度的全站儀設(shè)備對施工區(qū)域進(jìn)行對應(yīng)的放線測量工作,同時,在測量時與設(shè)計方案進(jìn)行比對,確保整個檢測結(jié)果數(shù)據(jù)值的整體精度滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),另外,應(yīng)以測量軸線為基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)驗證工作,進(jìn)而保證后續(xù)施工過程精度符合相關(guān)要求。同時,應(yīng)結(jié)合建筑項目所處位置的地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)、濕度與環(huán)境數(shù)據(jù),進(jìn)行綜合考慮,進(jìn)而為后續(xù)的框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計施工提供參考資料支持[4]。
在項目采購階段中,采購人員應(yīng)積極審查參與材料招投標(biāo)的各類供應(yīng)商資質(zhì),確保其提供的建材滿足項目建設(shè)需求,鋼筋、混凝土、輔料等建材應(yīng)與設(shè)計方案相互匹配,必要時,應(yīng)對建材進(jìn)行現(xiàn)場抽查,以此保證后續(xù)建材應(yīng)用到框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計中具備較好的穩(wěn)定性與剛性。另外,在人員設(shè)備調(diào)配調(diào)試方面,應(yīng)滿足現(xiàn)場施工基本要求,對框剪結(jié)構(gòu)施工所需的人員以及設(shè)備進(jìn)行多次復(fù)檢工作,確保鋼筋綁扎、模板澆筑過程順利落實。需要注意的是,在施工準(zhǔn)備階段,設(shè)計單位應(yīng)針對框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計與建設(shè)單位做好技術(shù)交底工作,確保整體施工過程中均依照設(shè)計方案進(jìn)行,避免隨意改動框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容,對于所用材料以及鋼筋綁扎方案應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行到位。
工程項目建設(shè)過程中,施工單位應(yīng)結(jié)合項目設(shè)計方案科學(xué)布置框架剪力墻的柱筋部分,結(jié)合設(shè)計方案,并利用CAD 圖紙或是BIM 程序,進(jìn)行反復(fù)核對,從而確保整個鋼筋框架滿足精度要求。由于框架剪力墻中的梁體與主體之間需架設(shè)一定規(guī)模的鋼筋以起到連接穩(wěn)固作用,因此,施工人員應(yīng)在梁體與主體之間對鋼筋布設(shè)位置進(jìn)行預(yù)先標(biāo)記,提升后期安裝的準(zhǔn)確性,進(jìn)而降低后期的澆筑和振搗的工作難度。同時,在鋼筋綁扎過程中,應(yīng)要求技術(shù)人員針對鋼筋材料綁扎工藝進(jìn)行圖紙繪制。而在施工過程中,要求工人嚴(yán)格遵守圖紙中的綁扎工藝進(jìn)行鋼筋框架綁扎操作,防止出現(xiàn)工序混亂,影響綁扎后鋼筋框架的整體強度,進(jìn)而降低框剪結(jié)構(gòu)效能。在鋼筋綁扎以及主體框架成型后,承建單位應(yīng)聯(lián)合監(jiān)理單位對整個鋼筋框架工藝進(jìn)行驗收工作,確保鋼筋框架滿足框剪結(jié)構(gòu)的基本承重要求。若框架主體結(jié)構(gòu)或綁扎工藝無法滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,則應(yīng)及時對施工缺陷制定對應(yīng)的補救方案,以強化整體框架的結(jié)構(gòu)強度,確保框剪結(jié)構(gòu)滿足建筑主體承重要求。
在框剪構(gòu)施工的模板澆筑部分中,施工人員應(yīng)合理規(guī)劃澆筑工序,確保整個模板在框剪結(jié)構(gòu)中滿足設(shè)計承重要求,因此,框架剪力墻結(jié)構(gòu)施工過程中,應(yīng)優(yōu)先保證模板澆筑的整體質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
首先,澆筑工人應(yīng)根據(jù)框剪設(shè)計方案調(diào)整模板尺寸定位與支護(hù),例如,柱體模板安裝過程中需針對設(shè)計方案開展對應(yīng)的測量放樣工序,以此明確鋼筋焊接的位置,使得澆筑模板準(zhǔn)確度滿足相關(guān)要求,同時,避免出現(xiàn)松動或位移問題。在模板支護(hù)完成后,施工人員應(yīng)進(jìn)行加固處理工作,避免出現(xiàn)變形問題,以此提高成型后模板柱體的結(jié)構(gòu)強度。
其次,當(dāng)現(xiàn)場施工采用通排柱結(jié)構(gòu)時,則需優(yōu)先在兩側(cè)位置加裝對應(yīng)的柱體結(jié)構(gòu),借助掛線矯正的柱體結(jié)構(gòu)的尺寸和位置,以此滿足建設(shè)需求[5-6]。
最后,由于板體結(jié)構(gòu)具有跨度大的特征,因此,在施工過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制模板施工質(zhì)量,避免在地基出現(xiàn)沉降后導(dǎo)致澆筑模板出現(xiàn)位置或結(jié)構(gòu)缺損問題,從而提升其豎向承載性能,增強模板結(jié)構(gòu)在混凝土方面豎向作用力的承載水平,以此保證框架剪力墻整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度。
框架剪力墻結(jié)構(gòu)通常獨立于建筑主體,因此,為增強整體美觀程度與整體性,施工人員應(yīng)利用內(nèi)隔墻與框剪結(jié)構(gòu)形成良好的室內(nèi)空間格局布置,使得整個室內(nèi)結(jié)構(gòu)既滿足使用需求,又具備空間合理性。在建設(shè)過程中,設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合項目的抗震等級要求,對項目的框剪結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,同時,加設(shè)對應(yīng)的內(nèi)隔墻結(jié)構(gòu),以此做到兩者和諧統(tǒng)一,提升建筑內(nèi)部的整體格調(diào),使得整體建筑項目兼具實用性與審美特性。
在開展框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計施工準(zhǔn)備過程中,技術(shù)人員需要首先校對設(shè)計圖紙以及對應(yīng)的工藝工序,并聯(lián)合工程監(jiān)理、施工班組,對框剪結(jié)構(gòu)施工材料、技術(shù)、人員、設(shè)備進(jìn)行初步質(zhì)檢核對工作,確保整個建設(shè)項目的各個施工階段均可順利完成,同時,滿足竣工驗收質(zhì)量要求。
在澆筑過程中,施工人員應(yīng)合理控制蜂窩和孔洞的澆筑密度以及澆筑質(zhì)量,確保混凝土振搗滿足預(yù)定要求,必要時,可應(yīng)用分層澆筑方案進(jìn)行施工,依據(jù)0.4m標(biāo)準(zhǔn)線要求進(jìn)行澆筑高度調(diào)整,同時,更應(yīng)貫徹落實連續(xù)澆筑要求,切勿出現(xiàn)澆筑中斷,以此保證混凝土澆筑后強度滿足要求。
第一,完善安全責(zé)任制,落實各部門工作職能劃分,確保具體安全質(zhì)量責(zé)任落實到個人,嚴(yán)格管控設(shè)備、技術(shù)、材料的質(zhì)量安全,確保整體施工符合建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。
第二,積極落實技術(shù)交底工作,對于各類細(xì)節(jié)技術(shù)問題要與施工隊伍進(jìn)行溝通詳細(xì),杜絕出現(xiàn)隨意施工或變更施工工藝現(xiàn)象,各階段完工后,施工員需開展階段性復(fù)檢工作,待驗收合格后方可進(jìn)行后續(xù)工序的建設(shè)工作。
第三,落實施工外圍腳手架的安全管理,應(yīng)做好施工現(xiàn)場的秩序管理工作,根據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),開展對應(yīng)的施工臺搭設(shè)。
第四,應(yīng)做好施工區(qū)域各項風(fēng)險因素管理,避免在施工場地出現(xiàn)明火。施工現(xiàn)場應(yīng)做好防火工作處理,降低火災(zāi)等意外安全事故的出現(xiàn)概率。
第五,構(gòu)建完善的安全應(yīng)急方案,要求施工人員定期參與應(yīng)急演練,監(jiān)理施工安全意識,確保在出現(xiàn)各類突發(fā)性問題時可做到合理應(yīng)對、有序處理,盡可能降低安全問題造成的損失。
綜上所述,框架剪力墻結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代建筑項目中的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)之一,對于提高建筑項目的抗剪以及承載能力至關(guān)重要。因此,設(shè)計與建設(shè)單位應(yīng)重點關(guān)注框架剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求以及施工重點,根據(jù)合同規(guī)定指標(biāo)要求,不斷調(diào)整設(shè)計方案,優(yōu)化施工工藝,以此提高框剪結(jié)構(gòu)的整體強度,同時,在滿足基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)強度需求的同時,應(yīng)引入內(nèi)隔墻結(jié)構(gòu)提升框剪結(jié)構(gòu)的整體美觀性,從而提升整體建筑的綜合價值。