框架剪力墙结构建筑施工技术

李作贞 山东省济宁市汶上县诚源房地产开发有限公司中级工程师

框架剪力墙是在原有建筑框架结构中增设一定数量的钢筋混凝土剪力墙，与框架结构形成一个承受建筑主体结构水平力与竖向力的受力体系。近年来，城市高层建筑数量逐年递增，为保障建筑主体结构的安全性能，提升建筑物的抗震性能，施工单位将框架剪力墙结构的施工技术引入建筑施工中，获得了较为理想的应用效果。

1 框架剪力墙结构与特征

框架剪力墙主要由2个单元结构组成，即框架与剪力墙抗侧力单元，这两个单元结构的受力特点与形变特征存在较大区别。当剪力墙发生形变时，往往表现出弯曲性特点；而框架发生形变时，往往表现为剪切类型。

框架剪力墙结构能够保证建筑主体结构灵活自如布置，建筑使用空间明显增大。在施工过程中，建筑物主体结构产生的绝大部分水平力均由剪力墙体承担，而建筑物施加的竖向荷载力均由框架结构承担，使得竖向力与水平力均衡分配。当建筑主体结构竣工以后，整体结构的受力状况更趋于科学合理。同时，由于剪力墙的位置只存在于框架结构的局部区域，这就给现场施工带来了诸多便利条件，尤其在分割空间时，更易于操作。此外，由框架与剪力墙共同组成的受力结构抗侧移刚度较强，因此，应用该结构的建筑物具有优良的抗震性能，抵御外界破坏力的能力较强[1]。

2 框架剪力墙结构应用实例

2.1 工程概况

某城市小区6#楼，楼层高度为74m，共计21 层，其中地下一层为停车场，建筑主体结构的总占地面积约为12688m2。由于图纸中规定每层楼的内部使用高度不得低于2.95m，因此，经过反复论证，设计单位决定采用框架剪力墙结构的施工技术。按照施工设计图纸要求，该建筑的抗震等级为8 级，安全等级为2 级。

2.2 框架剪力墙结构施工工艺流程

该建筑工程的框架剪力墙结构的工艺流程是测量放线————静压管柱施工————验槽————地下室工程————基础回填。由于该结构类型具有框架与剪力墙的双重结构，因此对结构材料的要求较高。参照施工设计图纸，框架剪力墙结构的主材是钢筋混凝土，这种材料具有良好的承载力，而且能够承受来自建筑物施加的水平应力。在实际施工当中，采取分段施工的方法，即建筑主体结构、建筑装饰装修结构及基础结构单独进行施工。建筑主体结构施工时，技术人员首先对施工现场进行放线测量，对建筑内部的水电管线进行合理布设，然后对梁板及墙柱进行装修施工，最后处理建筑主体结构的预埋件工序。

2.3 施工前准备工作

通过施工现场的勘测发现，由于施工场地作业空间较小，容纳作业机械的区域面积有限，因此选择施工机械时应综合考虑场地面积问题。结合施工设计图纸与以往的施工经验，该工程采用一台JJK3 型的卷扬机，搭设位置位于建筑主体结构的一侧，另一侧设置一台塔式起重机，起重机的空中回转半径完全覆盖建筑主体结构，以便于能顺利完成垂直与水平运输过程。由于该建筑工程的楼层高度较高，当施工作业高度超过6 层以后，应设置一部人货两用的电梯，同时配备1 台钢筋切割机及2台混凝土搅拌机。

3 框架剪力墙结构施工技术要点

3.1 模板安装

在模板安装工序开始之前，首先确定外侧模板与内侧模板的长度，按照图纸要求，外模板的长度应大于内模板的长度。在安装过程中，模板外壁需要与墙体紧紧贴合，为了防止模板外壁给墙体造成破坏，施工人员应在墙体与模板之间加入海绵等填充物。另外，由于模板的使用频次较高，模板浇筑施工前需要及时清理模板内部的杂物与混凝土残渣，如果发现模板尺寸发生变化或者模板的整体结构产生形变，技术人员需要制订现场修正方案，使模板能满足施工标准要求。模板吊装时，应指派专人负责对整个吊装过程进行实时监督，避免模板与钢筋相接触，以保证建筑主体结构的安全性[2]。

3.2 脚手架搭设

为了给框架剪力墙施工提供方便条件，该工程所使用的脚手架采用三脚架模式，三脚架的挑梁所使用的材质为38kg/m 的钢轨，并由这些钢轨对接而成。斜支撑采用长度为80mm 的钢管，在施工过程中脚手架挑梁插入管柱内的长度约为700mm。为提高脚手架的稳定性，防止出现坍塌事故，焊接作业时钢挑架尽量采用旧钢轨作为焊接介质，而挑梁与斜梁的焊接点采用钢板焊接。搭设排梁时，应保证钢脚手架立杆间距在2m左右，步距应在1.8～2.0 m。

3.3 模板加固

过去，建筑主体结构中的梁、柱、墙的外模板一般采用定型组合钢模板，这种模板的柱宽为1000mm，底板木方的长度为100mm。固定模板时，主要采取螺栓固定的方法，但是这种模板加固方式在实际应用过程中暴露出诸多问题。例如，螺栓加固需要在模板表面进行打孔操作，如果模板表面的孔洞较多，就会缩短模板的使用寿命。

同时，对拉螺栓的施工工序较为复杂，施工占用时间较长，因此投入的施工成本较高。为了规避这些问题，提高模板的整体刚度，该工程将对拉螺栓替换成为对拉钢片。具体施工步骤如下：第一，钢片夹板选用30mm×20mm 的扁钢，将其置入模板的缝隙中；第二，利用U 型模板卡将模板固定，这种加固方式不但稳定性高，而且具有较好的整体美观度。同时，在施工过程中，无须在模板表面进行打孔操作，大幅提升了作业效率，进而节省了大量的施工投入成本[3]。

3.4 钢筋焊接

该建筑项目的占地面积较大，在现浇混凝土施工工序中所需的混凝土总量相对较大，这就对钢筋焊接的牢固度提出了严格要求，如果焊接不牢固，极易出现钢筋断裂的情况，进而对建筑主体结构的强度与质量造成严重影响。因此，为了保证焊接质量，该工程选用的焊机为DGQ 电动钢筋气压焊机。这种焊接机焊接效率高，而且具有节材环保的特性。

首先，利用定压法，将气压与需要焊接的钢筋固定为一个整体。对接焊头时，每一根钢筋均保持同一个高度，同时预留出1mm 的焊接缝。焊接工序开始之前，作业人员需要对气压焊的焊枪及钢筋进行预热，钢筋表面出现融化层后则中止加热。通过对电弧焊与气压焊两种焊接方式的比对发现，采用气压焊，焊接每一个钢筋接头都能够节省成本2 元，而且施工工期能提前20 d 左右。因此，焊接钢筋时，采用气压焊的焊接方式具有较好的经济性[4]。

3.5 混凝土质量控制措施

为了保证混凝土质量能满足施工标准要求，在混凝土配制、浇注施工中，应从两个方面对混凝土质量予以有效控制：

一是在混凝土的计量、投料与配制阶段，首先通过试验确定混凝土的坍落度等参数值，然后计算出最终的配合比，保证水泥、砂石、外加剂的用量能满足行业标准要求与实际施工需求。配合比确定后，应测量混凝土配制样品的强度值，使初凝强度与终凝强度与混凝土强度标准值相符，最大允许偏差不得超过5%。这种计量投料的方式，不但能精准计算出混凝土的配合比，而且能减少水泥、砂石等原材料的用量，无形中给施工单位节省了大量的施工成本。

二是为了保障混凝土的和易性，提升混凝土强度，混凝土拌和之前应在混合料中添加一定剂量的早强减水剂。该建筑工程中的框架剪力墙结构选用的是标号为C30的混凝土，经过技术人员的反复试验和计算，得出混凝土的用量约为500kg/m3，由此可以看出混凝土的浇注量较大[5]。因此，如果外界气温低于20℃的室温，那么混凝土终凝时间将延后至10 d 左右，方可以进行拆模工作，否则混凝土强度值无法满足标准要求，易出现混凝土脱落与断裂事故。基于对这一问题的综合考虑，可以在混合料当中添加MSN 等减水剂，1 m3混凝土的添加量应在2%左右，如果添加量超过这一数值，混凝土中的水泥用量也相应减少。通过这种方法，既能保障混凝土自身的强度，拆模时间也将提前，而且能节省大量的施工成本。

4 结语

高层建筑主体结构复杂多变，施工作业风险高，而框架剪力墙结构施工技术的广泛应用，不仅有效解决了施工难度大、混凝土浇筑困难的实际问题，而且竣工后的建筑主体结构具有良好的抗震性能。因此，诸多建筑施工企业在实际应用过程中，不断对框架剪力墙结构施工技术进行优化与创新，进而为社会建造出更多的高质量工程。