张东蕴
(中铁建安工程设计院有限公司 河北石家庄 050000)
现代建筑工程项目中普遍引入了框架剪力墙结构,以满足相关设计方案对整体建筑的结构强度要求。但在具体建筑过程中,此项结构设计方案需整合钢筋、模板、混凝土浇筑等多项施工技术,并确保整体施工工艺的质量满足相关要求,以此发挥框架剪力墙的基本功能。由此可见,积极针对框架剪力墙结构在建筑工程中的实践应用进行研究,对于提高建筑项目的整体结构强度具有重要的现实意义。
框架结构的适用面较为广泛,是建筑领域常见的主要结构设计方案之一。通常情况下,以钢筋为主体的框架结构在水平与竖向承载能力方面表现优异,具备良好的稳定性和承受能力。但在设计方面,则借助框架结构实现室内空间的封闭和隔离。框架结构的具体形式不尽相同,常见设计理念包括单层与多层结构。而剪力墙结构则作为建筑工程中的主要承重结构,整体使用大量的钢筋和混凝土,以此确保建筑物在竖直以及水平方向的载荷稳定性,进而提高建筑结构的整体稳定。剪力墙普遍为竖向结构。在设计过程中,剪力墙的主要形式是一类由钢筋混凝土构成独立墙体,其主要优势在于可大幅提高建筑工程的承载能力,同时,为建筑提供较好的水平抗剪性,确保建筑物在地震中具备良好的结构稳定性,避免建筑物出现大幅摆动[1]。
结合现代建筑项目而言,多数设计师均尝试采用框架剪力墙结构进行承重设计。应用此类设计结构的主要原因如下:一方面,框架剪力墙结构具备较强的水平承载能力,在建筑框架受到外力作用而形变时,框架剪力墙结构可发挥一定的缓冲作用;另一方面,在各类项目中引入框架剪力墙结构,可有效避免建筑体在受力后出现位移的状况。因此,结合框架剪力墙设计方案可知,相较传统设计思路,此类结构在承载能力以及抗剪性能方面具有明显优势,适宜在地震高发地带应用,且可在外力冲击下保证自身的结构稳定性。
通常情况下,在建筑项目的地基结构设计方案中普遍存在框架剪力墙结构,其占比约为总体结构的1∕4,由此可见,框架剪力墙与一般结构设计均可对建筑稳定性起到巩固作用。基于此类形式,设计方案可根据所需结构强度要求,适当调整基地剪力墙框架结构占比,对于要求较高抗震等级的建筑项目,应适当调整其中的框剪结构占比,确保建筑基地剪力墙可承受更强的弯曲应力,以此来保证建筑的质量。
在传统建筑施工设计方案中,其主体设计思路普遍以单一框架结构为主,但要保证此类结构的稳定性需在建材、建筑技术等方面满足对应标准,因而进一步增加了工程建设的整体难度,使得项目成本相应提升。除此之外,在遭受剪应力时,单一框架结构难以满足抗震标准要求。在引入框剪结构设计思路后,可实现墙体与框架的整体性连接,进而在遭受横波地震冲击时,可增强对剪应力的抗性,从而将剪应力分散至整体结构的各个部分,有效降低地震横波的破坏性,促使抗震性能不断提升[2]。
钢筋施工是保证整个框剪结构稳定性的基础,其建筑工艺的质量将直接影响框剪结构在整体建筑中的作用。因此,要在建筑工程项目中引入框剪结构设计思路,则需首先保证做到钢筋施工技术。
第一,在建筑施工过程中,采购部门应在钢筋采购过程中挑选资质健全的材料供应商,确保钢筋质量合格。另外,应根据施工需求,适时挑选对应型号的钢筋进行施工,同时,根据框剪结构规模、强度要求,挑选对应规格的钢筋,以此保证整个项目兼具质量与经济性。
第二,相关的施工作业人员应针对钢筋在框剪结构中的安装以及绑扎工艺进行检查,确保整个框架主体满足建设需求,以此为后续混凝土浇筑奠定基础。因此,钢筋施工过程是影响框剪结构整体强度的关键因素。
在完成初步钢筋框架安装绑扎后,需对整个钢筋框架进行混凝土浇筑成型,即模板施工。在这一阶段中,模板施工技术也是影响框剪结构的重要因素之一。一般来说,此阶段工艺分为支撑模板与混凝土模板两类,是整个剪力墙结构中支承部件之一。在混凝土模板施工过程中,模板施工主要针对框剪结构中的墙体部分,而在框剪结构中的墙梁以及墙柱是混凝土模板施工的主要工序。在混凝土模板浇筑过程中,通常要求合理挑选对应的模板材料,且需综合设计方案以及墙体所处位置进行综合考虑,进而确定整个模板材料的选择[3]。
在多数建筑项目中,混凝土浇筑是整个工程项目的重要环节,但受材料、环境以及工艺等因素影响,可能出现一定数量的混凝土裂缝,此类裂缝可影响框剪结构的整体强度。对此,施工作业人员应根据浇筑模板需求,通过调整混凝土配料或加入辅助料等形式,提高混凝土强度。一般来说,对混凝土裂缝进行控制方案可归纳为以下几点:首先,在采购阶段筛选具备抗裂性能的混凝土型号;其次,在混凝土浇筑的过程中,应做好环境控温工作,避免浇筑温度高于300℃,以免出现开裂问题;再次,为保证框剪结构强度,施工单位可将混凝土中掺入一定比例的辅助料,从而提高整体抗裂性能;最后,为进一步提高混凝土的整体强度,可在运输与浇筑过程中引入泵送技术,以此降低裂缝出现的概率。
为进一步提高建筑工程项目的整体性,在开展内隔墙施工工艺时,应避免对建筑的承重墙体造成影响。一方面,材料采购人员应确保内隔墙材料满足相关标准要求,在内隔墙材料采购过程中,应挑选具备抗震能力以及经济适用性的材料。另一方面,在注重基础性能与经济性的同时,还应确保所选材料具备外观整洁,以此提高框架剪力墙结构的整体观感,确保整体结构与建筑主体浑然一体。
为避免在工程施工建设过程中出现结构设计误差以及技术施工误差问题,技术人员应引入高精度的全站仪设备对施工区域进行对应的放线测量工作,同时,在测量时与设计方案进行比对,确保整个检测结果数据值的整体精度满足相关标准,另外,应以测量轴线为基础进行数据验证工作,进而保证后续施工过程精度符合相关要求。同时,应结合建筑项目所处位置的地质勘探数据、湿度与环境数据,进行综合考虑,进而为后续的框剪结构设计施工提供参考资料支持[4]。
在项目采购阶段中,采购人员应积极审查参与材料招投标的各类供应商资质,确保其提供的建材满足项目建设需求,钢筋、混凝土、辅料等建材应与设计方案相互匹配,必要时,应对建材进行现场抽查,以此保证后续建材应用到框剪结构设计中具备较好的稳定性与刚性。另外,在人员设备调配调试方面,应满足现场施工基本要求,对框剪结构施工所需的人员以及设备进行多次复检工作,确保钢筋绑扎、模板浇筑过程顺利落实。需要注意的是,在施工准备阶段,设计单位应针对框剪结构设计与建设单位做好技术交底工作,确保整体施工过程中均依照设计方案进行,避免随意改动框剪结构设计内容,对于所用材料以及钢筋绑扎方案应严格执行到位。
工程项目建设过程中,施工单位应结合项目设计方案科学布置框架剪力墙的柱筋部分,结合设计方案,并利用CAD 图纸或是BIM 程序,进行反复核对,从而确保整个钢筋框架满足精度要求。由于框架剪力墙中的梁体与主体之间需架设一定规模的钢筋以起到连接稳固作用,因此,施工人员应在梁体与主体之间对钢筋布设位置进行预先标记,提升后期安装的准确性,进而降低后期的浇筑和振捣的工作难度。同时,在钢筋绑扎过程中,应要求技术人员针对钢筋材料绑扎工艺进行图纸绘制。而在施工过程中,要求工人严格遵守图纸中的绑扎工艺进行钢筋框架绑扎操作,防止出现工序混乱,影响绑扎后钢筋框架的整体强度,进而降低框剪结构效能。在钢筋绑扎以及主体框架成型后,承建单位应联合监理单位对整个钢筋框架工艺进行验收工作,确保钢筋框架满足框剪结构的基本承重要求。若框架主体结构或绑扎工艺无法满足相关标准要求,则应及时对施工缺陷制定对应的补救方案,以强化整体框架的结构强度,确保框剪结构满足建筑主体承重要求。
在框剪构施工的模板浇筑部分中,施工人员应合理规划浇筑工序,确保整个模板在框剪结构中满足设计承重要求,因此,框架剪力墙结构施工过程中,应优先保证模板浇筑的整体质量符合相关标准要求。
首先,浇筑工人应根据框剪设计方案调整模板尺寸定位与支护,例如,柱体模板安装过程中需针对设计方案开展对应的测量放样工序,以此明确钢筋焊接的位置,使得浇筑模板准确度满足相关要求,同时,避免出现松动或位移问题。在模板支护完成后,施工人员应进行加固处理工作,避免出现变形问题,以此提高成型后模板柱体的结构强度。
其次,当现场施工采用通排柱结构时,则需优先在两侧位置加装对应的柱体结构,借助挂线矫正的柱体结构的尺寸和位置,以此满足建设需求[5-6]。
最后,由于板体结构具有跨度大的特征,因此,在施工过程中,应严格控制模板施工质量,避免在地基出现沉降后导致浇筑模板出现位置或结构缺损问题,从而提升其竖向承载性能,增强模板结构在混凝土方面竖向作用力的承载水平,以此保证框架剪力墙整体结构的质量和刚度。
框架剪力墙结构通常独立于建筑主体,因此,为增强整体美观程度与整体性,施工人员应利用内隔墙与框剪结构形成良好的室内空间格局布置,使得整个室内结构既满足使用需求,又具备空间合理性。在建设过程中,设计人员应结合项目的抗震等级要求,对项目的框剪结构进行优化,同时,加设对应的内隔墙结构,以此做到两者和谐统一,提升建筑内部的整体格调,使得整体建筑项目兼具实用性与审美特性。
在开展框架剪力墙结构设计施工准备过程中,技术人员需要首先校对设计图纸以及对应的工艺工序,并联合工程监理、施工班组,对框剪结构施工材料、技术、人员、设备进行初步质检核对工作,确保整个建设项目的各个施工阶段均可顺利完成,同时,满足竣工验收质量要求。
在浇筑过程中,施工人员应合理控制蜂窝和孔洞的浇筑密度以及浇筑质量,确保混凝土振捣满足预定要求,必要时,可应用分层浇筑方案进行施工,依据0.4m标准线要求进行浇筑高度调整,同时,更应贯彻落实连续浇筑要求,切勿出现浇筑中断,以此保证混凝土浇筑后强度满足要求。
第一,完善安全责任制,落实各部门工作职能划分,确保具体安全质量责任落实到个人,严格管控设备、技术、材料的质量安全,确保整体施工符合建设标准。
第二,积极落实技术交底工作,对于各类细节技术问题要与施工队伍进行沟通详细,杜绝出现随意施工或变更施工工艺现象,各阶段完工后,施工员需开展阶段性复检工作,待验收合格后方可进行后续工序的建设工作。
第三,落实施工外围脚手架的安全管理,应做好施工现场的秩序管理工作,根据相关规范标准,开展对应的施工台搭设。
第四,应做好施工区域各项风险因素管理,避免在施工场地出现明火。施工现场应做好防火工作处理,降低火灾等意外安全事故的出现概率。
第五,构建完善的安全应急方案,要求施工人员定期参与应急演练,监理施工安全意识,确保在出现各类突发性问题时可做到合理应对、有序处理,尽可能降低安全问题造成的损失。
综上所述,框架剪力墙结构是现代建筑项目中的稳定性结构之一,对于提高建筑项目的抗剪以及承载能力至关重要。因此,设计与建设单位应重点关注框架剪力墙结构的设计要求以及施工重点,根据合同规定指标要求,不断调整设计方案,优化施工工艺,以此提高框剪结构的整体强度,同时,在满足基础结构强度需求的同时,应引入内隔墙结构提升框剪结构的整体美观性,从而提升整体建筑的综合价值。