張建林
(山西金騰建設(shè)集團(tuán)有限公司,山西 太原 030000)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和施工人員水平的不斷提高,建筑工程施工技術(shù)也得到了極大的發(fā)展[1]。其中,框架剪力墻結(jié)構(gòu)布置合理,力學(xué)性能穩(wěn)定,具有抗震性好、承載性強(qiáng)等優(yōu)勢,有利于建筑的安全使用,在建筑工程中被廣泛應(yīng)用[2]??蚣芗袅Y(jié)構(gòu)施工技術(shù)頗具代表性,具有較強(qiáng)的專業(yè)性,涉及到諸多施工要點(diǎn),有必要結(jié)合具體工程的施工對其進(jìn)行技術(shù)探討。
某建筑工程占地面積2150m2,建筑面積11260m2,地上12層,1~3層為商鋪,4層及以上為住宅。建筑主體采用框架剪力墻結(jié)構(gòu),其平面布置和豎向布置是施工布置方案的重點(diǎn)。
(1)剪力墻的平面布置遵循“對稱、分散、均勻”的原則,要求各部位剛度均勻分布,確保墻肢在承受較強(qiáng)地震力時仍維持穩(wěn)定。剪力墻的平面布置不采取集中布置的方式,否則剪力墻對外部作用力的抵抗能力有限,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性無法得到保障[3]。
(2)從剪力墻受力條件的角度來看,其承受水平力和豎向力,基于此受力條件,沿建筑物縱、橫向布置,此布置方式的優(yōu)勢在于使剪力墻兩個方向抗側(cè)剛度均良好,確保墻體在受力狀態(tài)下仍維持穩(wěn)定??v、橫剪力墻應(yīng)有較大剛度的截面,根據(jù)此要求,采用L形、T形等布置方式,禁止一字形布置。以T形剪力墻為例,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 T形剪力墻結(jié)構(gòu)示意圖
(3)長墻布置時,以結(jié)構(gòu)洞的方式形成聯(lián)肢墻,改善結(jié)構(gòu)剛度,維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。剪力墻偏長時,采取“化整為零”的布置方法,即開設(shè)洞口,形成均勻性較好的墻段,各部分用弱梁連接。
(1)為提升剪力墻的抗震性能,設(shè)計(jì)時將剪力墻對直拉通。門窗洞口上、下兩層對齊,使建設(shè)成型的墻肢和連梁具有穩(wěn)定性。由于疊合錯洞墻洞口的存在,結(jié)構(gòu)的完整性受到影響,甚至由于結(jié)構(gòu)尺寸的限制而發(fā)生重疊,結(jié)構(gòu)的抗震性能降低,為規(guī)避此問題,需在布置時優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu),盡可能避免錯洞剪力墻和疊合錯洞墻。
(2)考慮到結(jié)構(gòu)剛度的連續(xù)性和均勻性要求,剪力墻沿豎向從上到下貫通建筑整體。由于結(jié)構(gòu)的限制或其它原因使剪力墻沿豎向改變時,沿高度方向適度調(diào)整墻厚,或適量減少墻肢,從而控制抗側(cè)剛度,避免由于局部剛度突變導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)問題的發(fā)生。
以圖紙要求為準(zhǔn),由技術(shù)人員用經(jīng)緯儀或全站儀測量放線,隨后安排復(fù)核。為便于檢查測量放線結(jié)果,需測放測量軸線。
為框架剪力墻施工適配GWT測試儀,用此儀器檢測混凝土的透水性能,獲取測試結(jié)果后,對比分析抗壓強(qiáng)度和齡期的關(guān)系,評價(jià)兩者的關(guān)聯(lián)特性。在檢驗(yàn)中,混凝土耐久性試驗(yàn)、表層滲透測試試驗(yàn)均屬于重點(diǎn)內(nèi)容,需準(zhǔn)確測試,詳細(xì)記錄數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算。
測試時密切關(guān)注接觸面的實(shí)際受力狀態(tài),若所受壓力發(fā)生變化,為測試儀器施加合適的壓力,獲得具體壓力值。經(jīng)過試驗(yàn)檢測后,確定初始壓力時儀器內(nèi)水的體積,對比分析體積數(shù)據(jù),評價(jià)此項(xiàng)指標(biāo)的變化狀況,進(jìn)而確定受力值。
工程框架剪力墻施工采用Ⅰ級、Ⅱ級鋼筋,各節(jié)點(diǎn)的鋼筋密集分布,空間有限而鋼筋數(shù)量多,鋼筋安裝的難度較大;同時,混凝土澆筑時采取振搗措施,振搗設(shè)備易與鋼筋發(fā)生碰觸,在振搗作用下迫使鋼筋偏位。為規(guī)避前述問題,該工程采取如下鋼筋施工方法:
(1)由于鋼筋可能發(fā)生位移,設(shè)置柱筋定位箍筋框,并搭配墻體水平梯格筋和豎向梯格筋;
(2)以圓柱箍筋和定位筋的尺寸為準(zhǔn),制作配套的定型加工模具,在此裝置的輔助下高效進(jìn)行鋼筋的安裝作業(yè);
(3)梁柱節(jié)點(diǎn)的鋼筋密度高,安裝難度大,為高效將鋼筋安裝到位,用計(jì)算機(jī)測量繪圖并進(jìn)行現(xiàn)場測量放樣,按1∶1的比例加工模板樣板,從而于指定位置準(zhǔn)確布設(shè)鋼筋。
(1)普通模板施工。根據(jù)工程要求選擇合適型號的墻、柱、梁、板模板,并針對細(xì)部節(jié)點(diǎn)的模板做優(yōu)化,保證模板尺寸、穩(wěn)定性、各模板的組合關(guān)系等方面均達(dá)到要求。以墻體模板為例,采用的是厚度為18mm的多層膠合板,支模時對板材做拼接處理,形成整體結(jié)構(gòu)完整、板間縫隙嚴(yán)密的模板體系。
(2)高支模支撐架施工。高支頂板模板的支撐裝置采用碗扣架結(jié)構(gòu),確保高支模體系在使用過程中保持穩(wěn)定。用于支撐架施工的鋼管、方木等材料均由具有資質(zhì)的供應(yīng)商提供,材料進(jìn)場時安排質(zhì)量檢驗(yàn),要求各項(xiàng)參數(shù)均達(dá)標(biāo)。首層高度達(dá)到5.5m,配套碗扣架時按每4排布設(shè)一處的方式依次設(shè)置水平剪刀撐,再將其與立桿連接,共同提升高支模支撐架裝置的穩(wěn)定性。模板支撐體系結(jié)構(gòu)布置如圖2所示。
圖2 模板支撐體系示意圖
建筑四層為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,梁高0.8~1.6m,最大跨度8.4m。轉(zhuǎn)換層的鋼筋數(shù)量多、分布密度高,合理協(xié)調(diào)鋼筋位置是結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工中的重點(diǎn)內(nèi)容。轉(zhuǎn)換層混凝土施工需連續(xù)進(jìn)行,不留施工縫,以免對結(jié)構(gòu)的完整性產(chǎn)生影響,同時轉(zhuǎn)換層施工的混凝土用量多,混凝土自重大,僅采用常規(guī)支撐系統(tǒng)時,其在使用過程中可能由于無法承受較強(qiáng)的荷載作用而失穩(wěn)。考慮到前述提及的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工局限性,需在常規(guī)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),保證結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的有效施工。
3.4.1 鋼筋施工技術(shù)
用臨時鋼管挑起負(fù)筋并臨時固定錨入柱內(nèi),以此方法應(yīng)對轉(zhuǎn)換梁負(fù)筋錨入柱的長度較大的問題。對于直徑達(dá)到28mm及以上的Ⅱ級鋼筋,用冷擠壓套筒做連接處理,使連接后的鋼筋完整、穩(wěn)定可靠;Ⅱ級鋼筋的直徑不大于25mm時,連接時采用的是閃光對焊接頭。因此,鋼筋連接根據(jù)鋼筋類型、直徑而定,但無論以何種方法連接,必須保證接頭的穩(wěn)定性,在此基礎(chǔ)上有效進(jìn)行后續(xù)的鋼筋綁扎作業(yè)。
3.4.2 模板施工技術(shù)
(1)模板材料以20mm厚的夾板為主,搭配適量方木。為提供支護(hù)作用,聯(lián)合采用門式組合腳手架和Ф48mm可調(diào)支撐桿。
(2)梁跨度有5.0m、6.9m等形式,需起拱,具體起拱量按跨長的3‰控制。
(3)深入分析梁柱節(jié)點(diǎn)各處的強(qiáng)度,明確此項(xiàng)指標(biāo)的差異,做針對性加強(qiáng)處理。對于Ф20mm的Ⅱ級鋼筋,沿梁豎向加固。
(4)轉(zhuǎn)換梁偏重,為保證施工質(zhì)量和施工安全,在底模和支撐裝置拆除前檢測梁體混凝土的強(qiáng)度,達(dá)標(biāo)后方可有序拆除。
3.4.3 對拉螺栓安裝
對拉螺栓具有穩(wěn)固構(gòu)件的作用,安裝方法如下:梁高度達(dá)到800mm時,沿高度方向設(shè)2道Ф12mm對拉螺栓,梁高度為1000~1300mm、1400mm時,對拉螺栓的數(shù)量分別為3道、4道。此外,統(tǒng)一采用螺紋鋼對拉螺栓,結(jié)合合適的布置方法,有效發(fā)揮對拉螺栓的作用。
3.4.4 混凝土施工技術(shù)
混凝土施工質(zhì)量對框架剪力墻整體效果有明顯的影響,施工人員必須從細(xì)節(jié)入手有效施工,要點(diǎn)如下:
(1)試拌混凝土,確定適宜的配合比,混凝土澆筑時按照該配合比精準(zhǔn)稱量原材料,經(jīng)充分拌和后得到質(zhì)量達(dá)標(biāo)的混凝土??紤]到混凝土拌和后未及時使用而固結(jié)的情況,遵循隨拌隨用的原則,不造成材料浪費(fèi)。
(2)混凝土拌和時加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn),例如材料均勻性、坍落度均要達(dá)標(biāo)。
(3)內(nèi)隔墻施工采用粉煤灰混凝土小型空心砌塊,施工人員按結(jié)構(gòu)尺寸要求砌筑成型。砌筑時加強(qiáng)檢查與控制,要求墻體的平整度、穩(wěn)定性等方面均達(dá)標(biāo)。
(4)抗震構(gòu)造設(shè)防烈度為6度,沿長度方向以4m的間距布設(shè)構(gòu)造柱,確保結(jié)構(gòu)在特定等級的地震作用下仍保持穩(wěn)定。
(5)在十字交叉部位設(shè)構(gòu)造柱,沿墻高度方向設(shè)置鋼筋混凝土現(xiàn)澆帶、通長拉結(jié)筋的間距分別為2m、400mm。
(6)墻上洞口需提前預(yù)留,禁止在成型結(jié)構(gòu)上以剔鑿的方法開設(shè)洞口。
若程序計(jì)算時未考慮分層加載條件,可能由于考慮因素不充分而影響軸線變形所致結(jié)果的估計(jì)效果。例如估計(jì)不準(zhǔn)確,頂層樓面應(yīng)力作用強(qiáng),對配筋產(chǎn)生不良影響。而在模擬加載的分析方式下,軸線變形對中部樓層的影響更加明顯,配筋量減少,混凝土發(fā)生大幅度的收縮徐變現(xiàn)象,在此鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)異常狀態(tài)下,建筑的應(yīng)力有所改變,減少中部樓層實(shí)際配筋。從前述分析來看,需富有針對性地調(diào)整建筑中部與頂部樓層的實(shí)際配筋,保證配筋方式的合理性。
建筑在復(fù)雜的風(fēng)力條件下將受到靜力和動力的雙重作用,保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。為此,需分析結(jié)構(gòu)由于風(fēng)力載荷作用產(chǎn)生的實(shí)際變化,并基于分析結(jié)果預(yù)測變化規(guī)律,主動進(jìn)行管控,使結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度始終保持在合理的區(qū)間內(nèi),由此避免局部構(gòu)件因風(fēng)力載荷作用而受損。
注重構(gòu)造細(xì)部的處理,尤其是剪力墻質(zhì)量中心,要盡可能與剛度中心貼合,以免在地震作用下出現(xiàn)大幅度的扭轉(zhuǎn);剪力墻的應(yīng)力分布需均勻,各斷面所受的力不可存在過大的差異。
綜上所述,現(xiàn)代建筑工程常采用框架剪力墻結(jié)構(gòu),工程技術(shù)人員需優(yōu)化施工布置方案,要求結(jié)構(gòu)的尺寸、組合方式、受力條件等均具有合理性。同時,施工人員應(yīng)熟練掌握測量與測試、鋼筋工程施工、模板工程施工和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工的技術(shù)要點(diǎn),并在施工過程中重視精細(xì)調(diào)整中部與頂部樓層的鋼筋、嚴(yán)格復(fù)核構(gòu)件的風(fēng)力荷載影響和注重構(gòu)造的細(xì)部處理等方面的注意事項(xiàng)。另外,施工過程中還應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況對剪力墻施工參數(shù)做靈活的優(yōu)化,例如剪力墻的數(shù)量、間距、抗震性能指標(biāo)等均要合理。規(guī)范施工有助于建設(shè)高質(zhì)量的框架剪力墻,確保建筑建成后的正常使用。