汪黄东 程增龙 熊 野 韩忠瑞 孙绪烈
(中国建筑第八工程局有限公司,天津 300072)
天津恒隆广场薄钢板—混凝土组合剪力墙施工
汪黄东 程增龙 熊 野 韩忠瑞 孙绪烈
(中国建筑第八工程局有限公司,天津 300072)
以天津恒隆广场项目为例,针对项目多处设置钢板剪力墙,钢板厚度较薄的特点,对钢板剪力墙的施工工艺进行了研究,介绍了该项目在钢板剪力墙施工过程中构件加固、钢筋连接、模板加固、混凝土浇筑等施工技术,形成一套完整的施工技术措施,取得了良好的经济和社会效益,具有较强的发展应用前景。
钢板—混凝土组合剪力墙,模板加固,施工技术
天津恒隆广场工程,地下3层,地上6层,建筑东西最长为389 m,南北最宽为179 m(见图1)。超长结构提出了更高的抗剪、抗震、节省建筑空间的要求,而钢板剪力墙结构弹性初始刚度高、位移延性系数大、滞回性能稳定,符合建筑要求。经过对本工程钢板剪力墙的施工、实践以及总结,形成了一套钢板剪力墙施工技术。
本项目钢板剪力墙在地库1层~地上4层大面积存在于楼梯间墙体,24部楼梯,其中钢板剪力墙楼梯14部。钢板剪力墙厚度有300 mm,400 mm,500 mm,600 mm等多种形式,钢板厚度为12 mm,在混凝土墙体居中布置。在混凝土墙体角部设置有劲性暗柱、墙体楼层标高位置设置有劲性暗梁,薄钢板通过与劲性暗柱及楼层标高劲性梁连接,形成一个整体,稳固竖向薄钢板,如图2所示。
薄钢板竖向四等分双面加设L75×5角钢,焊脚100 mm@250,长方向加设两道L75×5角钢,焊脚100 mm@400,来保障钢板刚度。薄钢板双面布置抗剪栓钉。
钢板剪力墙是20世纪70年代发展起来的一种新型抗侧力结构体系,其主要作用是提供结构的侧向刚度、抗剪强度和抗震延性。传统的钢板剪力墙由周边框架和内嵌钢板组成,具有自重轻、安装方便等特点。研究表明,钢板剪力墙可以充分发挥钢材延展性好、耗能能力强的特点,结构侧向刚度大,构件延性好,具有出色的抗震性能。
本项目薄钢板剪力墙结构构造新颖,由于其“夹心饼干”式的特殊构造,给施工带来许多问题,如:由于钢板较薄,吊装容易引起钢板变形,需要对钢板采取加固措施;暗柱内设置钢骨,箍筋沿竖向高度绑扎时无法穿过与之相连的钢板而不能绑扎,需将箍筋在钢板位置断开,采取焊接与钢板连接;穿墙螺杆无法通过中间钢板,需要在加工场内按照模板加固对拉螺杆间距在钢板上预先开孔,以便模板加固的对拉螺杆穿过中间位置的薄钢板;楼层间劲性暗梁中的钢骨截面尺寸较大,安装后钢骨与剪力墙模板间距极小,混凝土无法浇筑,需在上下翼缘板错开设置孔洞,对称缓慢浇筑混凝土保障浇筑质量;薄钢板两侧混凝土浇筑不均匀,极易引起钢板变形,导致墙体胀模等质量问题。这种钢骨形式在剪力墙体内极大的增加了剪力墙的钢筋、模板以及混凝土施工难度,且极易造成质量隐患。
到目前为止,国内尚无钢板剪力墙结构的施工规范,无可借鉴的成型工艺。该项目在施工中克服诸多困难,创新的提出了钢板剪力墙施工方法,该技术有效的解决了类似钢板剪力墙结构钢筋连接、加固、混凝土浇筑等施工难点。
4.1 工艺流程
工艺流程如下:
钢板加工及加固后运至现场→复核定位→剪力墙劲性暗柱安装→钢板剪力墙埋件埋设→钢板安装→顶部劲性暗梁钢骨安装→钢筋施工→模板加固→混凝土浇筑→养护。
4.2 钢板加固措施
由于新增钢板剪力墙比较薄,只有12 mm,且最长跨度约9 m,在安装、焊接过程中每块板都会产生变形。必须在钢板墙上进行加固,才能保证现场安装质量。
钢板剪力墙如图3所示。
薄钢板竖向四等分双面加设L75×5角钢,焊脚100 mm@250,长方向加设两道L75×5角钢,焊脚100 mm@400,来保障钢板刚度。
首先安装两侧暗柱钢骨,安装前认真复核钢骨位置,以及钢骨垂直度,防止其偏差影响钢板安装。之后安装钢板,根据墙体厚度及两侧暗柱定位薄钢板厚度,吊装钢板安装。
4.3 钢板墙钢筋施工
钢板墙内钢板导致箍筋及拉钩无法通过,箍筋及拉钩在钢板处断开,且与钢板焊接,焊接长度满足要求,单面焊5d,双面焊10d。
钢板墙及暗梁与框架梁相交,为了保证框架梁钢筋通过,在钢板以及暗梁设置孔洞,孔洞的尺寸根据梁与暗梁斜交角度来进行确定。
4.4 钢板墙模板加固
钢板墙模板采用15厚竹胶板模板,5号槽钢、M16穿墙螺杆加固,在钢板墙钢板预先开设小孔洞,孔洞直径18 mm,间距500×500。施工时首先在钢板上穿过对拉螺杆,之后合模。
为保证墙体垂直度及墙体施工质量,在墙体两侧设置斜撑(材料为钢管),钢板墙施工前,在该层楼板设置预埋件(三级Φ25钢筋U形设置),斜撑起步1 000 mm,间距1 500 mm一道,倾斜角度不大于45°,延墙长度方向间距1 500 mm,见图4。
4.5 混凝土施工
钢板剪力墙在楼层处暗梁的宽度为300 mm,但是剪力墙只有400 mm,暗梁翼缘板边缘距离墙体模板尺寸比较小,每边50 mm(扣除墙体水平钢筋、竖向钢筋尺寸距离更小),导致墙体混凝土无法浇筑以及振捣,为此,在暗梁上下翼缘板设置孔洞,孔洞尺寸为200 mm×100 mm,间距为2 000 mm,且腹板两侧孔洞错开设置(见图5)。
同时,防止墙体混凝土浇筑对钢板墙钢板造成挤压,保证墙体施工质量,墙体混凝土浇筑要求钢板两侧混凝土同时浇筑,且控制浇筑速度不能过快。
5.1 质量控制
检查对拉螺栓的紧固情况,底部三排采取双螺母加固,防止由于螺杆松动而引起模板胀模,保障混凝土成型效果;定位时需要从统一定位基线引测,认真复核定位线,避免累计误差而产生偏差。保障墙体的垂直度及平整度;检查焊缝的有效长度及焊接质量,保障钢板刚度和钢筋的受力;钢筋加工时,抽查钢筋反丝丝头质量,避免连接过程中出现问题;混凝土浇筑过程中,对称、缓慢浇筑,安排专人敲击检查混凝土饱满度,避免由于钢筋密集、内侧存在钢板而导致混凝土浇筑不密实。
5.2 安全控制
根据审批的方案对工人进行安全技术交底,接底工人签字齐全,部分钢板剪力墙存在错层高空情况,高空作业人员应正确佩戴个人防护用品。
钢板加固焊接、钢筋连接的焊接人员需持证上岗,按照项目的要求及时开具动火证并且配好现场防护措施,严禁大风天气焊接。
钢板—混凝土组合剪力墙采用本工法施工有效地解决了钢筋连接、构件稳定、模板加固、混凝土成型等施工问题,为其他类似项目提供了成果的可借鉴案例,保证了施工效果,降低工期。节省了钢模板支护费用,节省了巨大的钢模租赁费用,取得了良好的社会效应、经济效益。
[1] GB 50017-2003,钢结构设计规范[S].
[2] GB 50011,建筑抗震设计规范[S].
[3] GB 50205-2001,钢结构工程施工质量验收规范[S].
[4] GB 50755-2012,钢结构施工规范[S].
[5] 范 重,刘学林,黄彦军,等.钢板剪力墙结构设计与施工模拟技术[J].施工技术,2012,41(373):1-8.
[6] 陈锦石,张 军.盐城广播电视塔双钢板组合剪力墙结构施工技术[J].施工技术,2011,40(364):17-20.
[7] 沈 金,干 钢,童根树.钢板剪力墙设计与施工的工程实例[J].建筑结构,2013,43(15):19-22.
On thin steel plate-concrete composite shearing wall construction at Henglong Square in Tianjin
WANG Huang-dong CHENG Zeng-long XIONG Ye HAN Zhong-rui SUN Xu-lie
(China Architecture No.8 Engineering Bureau Co., Ltd, Tianjin 300072, China)
Taking Henglong Square in Tianjin as the example, the paper researches the construction craft of the steel plate shearing wall according to the features of the steel plate shearing wand thin steel plate thickness, introduces the construction techniques of the construction process of the steel plate shearing walls, including the member consolidation, reinforcement connection, model consolidation, and concrete grouting, and forms a set of complete construction technical measures, so as to achieve better economic and social benefits and have better development in future.
steel plate-concrete composite shearing wall, model consolidation, construction technique
1009-6825(2014)31-0117-02
2014-08-29
汪黄东(1976- ),男,硕士,高级工程师; 程增龙(1988- ),男,助理工程师; 熊 野(1989- ),男,助理工程师; 韩忠瑞(1990- ),男,助理工程师; 孙绪烈(1989- ),男,助理工程师
TU398.2
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