伏立志
(北京建工四建工程建設有限公司, 北京 100024)
從結構設計角度來看,框架剪力墻結構整體性好,結構安全度高,形式靈活,便于空間較大的建筑工程施工[1]。然而,框架剪力墻結構施工技術在實踐應用中仍存在不足。為進一步提高各項施工技術水平,越來越多的專家學者對框架剪力墻建筑施工技術應用進行研究分析。本文以相關文獻和工程實踐為基礎,分析研究框架剪力墻結構的施工技術,從而進一步完善框架剪力墻結構在建筑工程中的應用效果。圖1 所示為框架剪力墻結構示意圖。
圖1 框架剪力墻結構示意圖
將框架結構體系和剪力墻結構體系二者結合,從而形成的體系被稱為框架剪力墻結構。對框架結構而言,采用柱、梁相組合的體系承擔墻體荷載、恒荷載及活荷載。對剪力墻結構而言,采用鋼筋混凝土墻板替代框架結構中的梁柱后,用以承擔上部荷載??蚣芗袅Y構可以承擔較大的上部荷載,建筑空間利用率較高??蚣芗袅Y構中的剪力墻一方面可以承擔豎向荷載,另一方面可以抵抗風荷載及地震荷載等水平荷載,建筑整體穩(wěn)定性較高。將框架結構和剪力墻二者結合,以框架結構為建筑主體,可充分發(fā)揮剪力墻結構受力優(yōu)勢[2]。因此,研究框架剪力墻結構施工技術,可以進一步提高建筑抗剪性能、靈活度及空間利用率。
框架剪力墻結構存在多個施工環(huán)節(jié),各施工工序過程往往受到多種因素影響,主要存在以下施工難點[3]:
1)由于框架剪力墻結構往往體量大,建筑面積達數(shù)十萬平方米,涉及多個專業(yè)工程,實際施工中工程量大,存在多工種同時作業(yè)的情形,從而導致施工難度進一步增加。在施工過程中,存在鋼筋布置不規(guī)范等問題,使得澆筑混凝土過程中鋼筋錯位,嚴重時導致鋼筋發(fā)生位移。
2)在施工過程中,若無法合理優(yōu)化模板支撐系統(tǒng),會產(chǎn)生各種不利情況,嚴重時導致建筑發(fā)生垮塌,存在安全隱患。因此,應合理設置模板支撐系統(tǒng),從而提供足夠的承載力。
3)對于框剪力墻建筑而言,需要的測量數(shù)據(jù)精確性高。在現(xiàn)場防線測量環(huán)節(jié),由于測量設備性能有限,使得測量數(shù)據(jù)存在誤差,從而導致實際施工與設計參數(shù)存在偏差,導致施工難度進一步增大。
某城市商業(yè)住宅樓地上27 層,地下2 層,地上一層、二層為商業(yè)樓。為了滿足使用需求,一、二層的空間必須呈開放空間。且該建筑各樓層層高不一致,隨層高逐漸遞減,存在錯層結構。同時,這一商業(yè)住宅樓處于地震活動頻繁地區(qū),抗震設防烈度高。因此,經(jīng)設計人員分析,最終采用框架剪力墻結構。本文以此為研究對象,分析框架剪力墻結構中施工技術的應用。
框架剪力墻結構施工主要包括基礎工程、主體工程和裝修工程3 部分。在施工過程中,施工人員需采取多種建筑施工技術,來滿足框架剪力墻結構的施工進度、質量及安全需求。在這之中,模板、混凝土及鋼筋施工技術發(fā)揮了重要作用。除此以外,施工過程中應關注連梁剛度和框架剪力墻的變形問題。
施工前,施工單位應提前做好模板施工準備工作。針對模板工程的難易程度與規(guī)模大小,施工單位除配備專業(yè)技能強的施工人員外,還需設置模板施工管理人員。施工單位應根據(jù)現(xiàn)場情況編制模板施工方案,對于滿足以下任一條件的模板工程:搭設高度大于或等于8 m、跨度大于或等于18 m、施工總荷載大于或等于15 kN/m2,均需組織專家論證施工方案,論證通過后方可進行模板搭設。施工人員應對模板工程有基礎的了解,且參與過類似項目模板搭設過程。模板材料需放置于陰涼處,避免受水受潮。模板搭設前,施工人員再次對模板各部位詳細檢查,避免在模板搭設中出現(xiàn)安全事故。模板搭設過程中,施工人員應精確測量,并綜合考慮模板與鋼筋的空間位置關系。
模板施工技術包括對柱、梁及墻部位的模板施工。針對柱模板施工而言,多采用多層板支模法。在支模過程中,應注意以下事項:若模板安裝到一定高度時,需采取支撐或拉結措施,避免模板傾倒事故發(fā)生;若柱高大于6 m 時,需采用多根柱子進行支撐,提高模板系統(tǒng)的穩(wěn)定性。梁模板安裝順序如圖2 所示。
圖2 梁模板安裝順序
針對墻模板施工而言,施工盡量選用整塊模板。在本工程中,由于商業(yè)住宅樓主體混凝土為C30,針對框架剪力墻結構,選用了厚18 mm 的覆膜膠合板,剪力墻外側每間隔350 mm設置方木,剪力墻外側選用規(guī)格為φ48 mm×6 mm 的鋼管,并采用φ12 mm 的山型卡加固螺栓,模板第一道鋼管與地面的垂直距離應小于15 cm。
澆筑結束后,應在標準條件下對混凝土實施養(yǎng)護。在常溫下對混凝土養(yǎng)護時,應選取適合的材料對混凝土進行覆蓋保護,并且均勻噴射適當?shù)乃浚@樣可以使得混凝土在養(yǎng)護期內(nèi)保持較好的濕潤程度。
如果混凝土剛剛養(yǎng)護結束,此時混凝土正處于凝固階段,在這一階段,混凝土會發(fā)生較為強烈的水化反應,為了避免混凝土表面因為水分不足而出現(xiàn)裂縫,應及時噴灑一定量的水保證混凝土水化反應正常進行。通過采取這一措施,可以使混凝土具備較好的濕潤度,有利于提升混凝土后期的抗拉強度。
框架剪力墻建筑的穩(wěn)定性與鋼筋工程密不可分。在鋼筋施工過程中,多采用綁扎搭接和壓力焊接的方式進行鋼筋連接。施工人員應按照鋼筋布置圖和行業(yè)標準規(guī)范綁扎搭接鋼筋,同時應固定好鋼筋,防止鋼筋移動。在現(xiàn)場施工中,不宜只采用一種焊接方法,應根據(jù)鋼筋直徑的不同而選用相應的焊接方法,從而避免鋼筋發(fā)生斷裂。對剪力墻而言,鋼筋遍布于墻體各個部位,如墻身處、墻柱處及墻梁處。由于剪力墻鋼筋只承受水平荷載,而不考慮豎向荷載,鋼筋會在豎向荷載下產(chǎn)生撓曲變形。為避免這一情形的出現(xiàn),在現(xiàn)場施工過程中,一般在剪力墻與其他構件連接部位采用設置暗柱或端柱的措施。
同時要合理設定保護層厚度。在框架剪力墻結構建筑物施工過程中,不僅應注重對主筋的保護,也應做好箍筋的保護工作,因為框架剪力墻結構整體的抗剪承載力受到箍筋的影響程度較大。因此,在框架剪力墻結構鋼筋工程施工中,應采取措施使鋼筋混凝土結構具備較好的保護層。表1 為框架剪力墻結構鋼筋保護層厚度要求。
表1 鋼筋保護層厚度要求
框架剪力墻結構中最主要的部分是鋼筋,鋼筋能夠保證剪力墻的抗彎性能。因此,鋼筋的型號選擇和質量都要進行嚴格的考察。鋼筋的性能要滿足國家的相關規(guī)范和標準,入場前的質量要嚴格控制,例行檢查。若鋼筋在存儲過程中出現(xiàn)銹蝕或防腐層脫落,要及時對問題鋼筋進行修復,保證鋼筋強度在開始施工前沒有折減。
框架剪力墻模板的選擇可以對后期施工提供較大的幫助。剪力墻模板質量好,剪力墻的結構質量也隨之提高。因此,在選擇剪力墻模板時,要選擇高質量模板。模板建成后檢查模板質量是否完好無損,按照模板的檢查流程,施工后的模板及模板材料都要進行檢查,避免在后期使用過程出現(xiàn)漏漿等現(xiàn)象。若模板密閉性存在問題,應及時采取措施處理,防止裂縫等問題產(chǎn)生。
根據(jù)框架剪力墻結構情況,施工單位對工程材料應做到精準把控,合理使用各類添加劑,合理設計各項材料配比,采用先進設備以提高工程數(shù)據(jù)進準度,從而提升各項施工技術的應用效果。在混凝土澆筑過程中,應合理設置施工順序。一般按照從邊緣部位向核心部位的順序澆筑。澆筑完成后,及時采用檢測設備對邊緣處進行檢測,待滿足規(guī)范要求后,再對核心部位進行澆筑,從而降低混凝土出現(xiàn)裂縫的可能,確?;炷羶?nèi)部密實度可靠。同時,應控制混凝土澆筑高度,框架剪力墻建筑一般選擇分層建筑的方式,一般混凝土澆筑應控制在2 m 以內(nèi),且分層澆筑厚度控制在50 cm 左右為宜,這樣一方面可以保證混凝土澆筑高度復合要求,另一方面保證混凝土具備足夠的保溫性能。
綜上所述,框架剪力墻結構兼具框架結構和剪力墻結構的優(yōu)點,并且結構靈活度大,從而可以適應各種工程情況,因此,在建筑工程中被廣泛應用。同時,框架剪力墻結構可以加快現(xiàn)場的實際施工速度,減少人力物力,降低施工費用。本文通過對框架剪力墻結構施工案例的討論,以期為類似工程提供借鑒。