框架剪力墙结构建筑施工技术在建筑工程中运用分析

文／刘晓坤 唐山城市建筑工程集团有限公司 河北唐山 063000

引言：

框剪结构在高荷载、平面复杂的建筑工程中具有较强的适用性，多以梁柱框架、充填剪力墙构建完整的建筑结构。为保证建筑工程框架结构得到顺利建设，应依托技术目标制定科学的技术施工方案，以求在良好的施工条件下，优化施工效果。同时，经由框剪结构建筑技术还能增强结构稳定性，故此应依靠技术优势，推动建筑领域的良性发展，使之得到长足的技术突破。

1.框架剪力墙结构建筑特点

1.1 受力均衡

框架剪力墙结构建筑属于组合框架建筑，能够通过布设剪力墙，促使建筑物在实际建造中拥有更充足的使用空间。因框剪结构建筑具备大刚度特征，故而在受力分析中，其抗侧力与普通建筑存在显著差异。于框剪结构中剪力墙往往需要担负繁重的水平荷载，尤其是建筑下部楼层结构，而上部楼层结构会随着剪力墙位移量的增大，趋于外侧拓展发展，这就导致剪力墙在承担荷载期间，需要依靠框架结构分担荷载。关于框剪结构剪力墙部分，可进行独立布置，也能依托管道井加以设置，进而在均衡的受力状态下，维护建筑物结构稳定性，促使高层建筑拥有更高的安全水平。例如在抗震作用力分析中，若应用带竖缝剪力墙联合框架结构，能够消除墙体变形干扰，进而在改善延性的基础上应对刚度下降风险。结合受力特征还能辅助有关人员优选配件类型。以框剪结构建筑楼梯结构为主，根据下述公式即可知晓AT 型属于受力平稳且结构扭转干扰性较弱的楼梯类型。

经研究确定受力均衡是建筑工程中应用框剪结构建设建筑物的重要原因，可围绕受力状态分布特征优化施工方案，便于展现该建筑结构的实践应用价值。

1.2 构造灵活

框剪结构在实际施工中，能促使建成的框剪结构建筑拥有灵活的构造空间。考虑到建设用地规模较为紧张，若能依托框剪结构，实现高层建筑结构空间的灵活布置，可提高土地利用率。一般情况下，针对框剪结构可以设计后浇带，并实施整体浇筑，按照55kg/㎡的标准对建筑物进行混凝土浇筑，能够促使有限的建筑空间得到深层次利用。因此，框剪结构建筑具有鲜明特点，为达到预期建设效果，需合理应用框剪结构建筑施工技术，从技术层面深化结构特性。

2.框架剪力墙结构建筑施工技术要点

2.1 测量放线技术

框剪结构建筑施工过程中，要求技术员先期开展测量放线工作，以测量放线技术夯实施工基础。该项技术归于施工准备期，但也是不可忽视的重要施工技术。在分析测量放线技术要点时，专门以某19 层主体框剪弧形结构工程为例，建筑高度91.25m，占地面积3.305705 万㎡。技术员前往现场后，需使用全站仪、经纬仪、水准仪等工具进行测量放样。

首先，技术员应实施基础定位操作，待施工员完成基础垫层施工任务后，需对防水层予以测量放线处理，即使用全站仪确定轴线，并以轴线边缘为基准设计平面控制网，以轴线交点确定最终防水层保护层参数，至于该工程中地下结构部分，需要借助经纬仪对定位轴线予以引测；其次，技术员需对主体施工部分展开测量放线处理，以铅垂仪对基础轴线进行引测，并在全站仪辅助下确定控制点。随着框剪结构建筑楼层数量的变化，需要设定基准控制点的不定时转换，一般需按照每6 个楼层转换一次的标准减小测量误差，并预留长宽均为200mm 的孔洞；最后，技术员需实施高层控制操作，选择与筏板相隔50cm 的点位设立高层控制点，使用钢尺进行找平处理，并在墙柱施工后，可将高层控制点设于距离主楼边缘0.5m 的部位。技术员还要结合高层控制点、基准轴线布置控制网，便于施工人员精准找到施工范围，并且标高测量中可借助水准仪对坑底标高信息予以确定。技术员在整个测量放线中应注重数据的收集与分析，进而为后续框剪结构施工事项的落实提供可靠依据，满足高质量施工要求。

2.2 钢筋绑扎技术

框剪结构建筑中比较重要的施工技术是钢筋绑扎技术，且使用的钢筋材料均为现场进行实时加工，保证加工尺寸符合现场实际施工要求。而且在应用该项技术前，现场负责人还要注重钢筋存储环境的合理控制，一般选择带有排水沟且厚度为240mm，高度在250mm 左右的钻墙仓库，消除锈蚀风险的基础上维护钢筋质量，并在剪力墙钢筋绑扎作业中，按照1m 间距，梅花形分布方式使用塑料垫块，对钢筋起到保护作用。其内墙绑扎钢筋时，应使用径长15mm 的水平筋，外加厚度35mm 的保护层。

绑扎钢筋前还要确定好钢筋长度，下述关系式求值。

待施工人员进入钢筋绑扎技术实践应用环节，需要先按照事先确定好的钢筋位置线排列好钢筋，并按照“先下层后上层”、“自南北到东西方向”的标准铺设钢筋材料。而且还要先对剪力墙支座部分绑扎附加筋，再对下层结构中的梁结构绑扎箍筋。在钢筋绑扎技术应用中，要求施工人员借助八字扣实现交叉点全面绑扎，增加钢筋绑扎紧密性，预防钢筋位移的基础上，还能维持框剪结构稳定性。需要注意的是：施工人员还要在下端结构使用马凳，按照1.2m 的间距绑扎钢筋，且对应的马凳支腿应形成1m 左右间距。施工人员连接钢筋时，则需要将接头错开长度控制在50%以下，至少形成500mm的间距。绑扎好钢筋材料的框剪结构，还要控制好剪力墙施工缝，即柱筋甩出高度需比施工缝多500mm[1]。只有顺利完成钢筋绑扎任务，才能实现框架与剪力墙结构之间的安全连接。

2.3 模板安装技术

在建筑工程中关于框剪结构建筑施工技术的应用，较为关键的技术还包含模板安装技术，重点是安装剪力墙模板。在安装模板初期，相关人员需要明确了解模板抗剪强度，从而体现模板参数的合理性。即借助下列公式求取抗剪强度（V）。

其中V 代表最大剪力（kN），q、l 表示模板侧面线荷载（kN/m）与次楞间距（mm）。

获取该数值后可按照该剪力范围优选模板支撑材料，若剪力偏大，可采用多层板支撑材料，保障模板的强度。

比如在59.55m 高度，7 度抗震设防烈度，1 级耐火等级的钢混框剪结构建筑中，在安装模板时，需先行控制好允许偏差，并借助尺量检查等检验手段衡量偏差值。一般要求剪力墙模板安装点位与轴线位置的偏差3mm 以内，底模表面标高2mm-5mm 范围内，垂直度应保持3mm 以下，模板高低差为2mm，安装后表面平整度不宜超出5mm 的偏差值，且所安装的模板务必保持牢固稳定且符合偏差要求。若框剪结构跨度高于4m，需进行模板起拱操作，且起拱高度应为0.1%全跨高度-0.3%全跨高度以内。另外，还要选择厚度适中的木模板，如针对内墙可选择厚度为15mm，长宽分别为1220mm、2440mm 尺寸标准的模板。外墙则适用厚度为18mm，长915mm，宽1830mm 的木模板，并且按照15cm 的间距布置木方，使用螺栓等辅助构件对模板进行加固处理，且螺栓间距应设置在50cm 到60cm 以内。若安装模板时剪力墙厚度在300mm 以下，则可以利用对拉螺丝予以坚固，其水平间距50cm。施工人员经过对模板安装中各配件的紧固处理，能够提升模板安装质量。在结束模板安装任务后，还要观察模板接缝情况，可在其两端以30mm 布设加密支撑条。安装后可以结合混凝土强度予以拆模，继而建造完整的框剪结构[2]。

2.4 混凝土施工技术

2.4.1 混凝土浇筑

混凝土施工技术的应用，属于框剪结构建筑施工环节较为靠后的施工内容，其中通过混凝土浇筑技术，可将框剪结构建成一体化结构，使之成为一个整体，充分融合框架与剪力墙结构各自优势。浇筑混凝土初期，还要注重振捣操作，通常要求使用振动棒对混凝土材料进行振捣处理，且振动棒与水平面至少形成45°夹角，插入深度应占据振动棒全长的75%，振捣时间多为20s或30s。在施工人员观察混凝土材料状态，在其未见气泡、未见泛浆现象时，即可从混凝土材料中抽离振动棒，并在分层浇筑中控制好振动棒在逐层浇筑作业中的有效长度，多为5cm，进而在振捣作业辅助下为浇筑施工技术提供完善的施工条件。

于框剪结构混凝土浇筑作业中，施工人员结合建筑物施工段分布情况，应秉承从远到近，自低向高的原则有序实施砼浇筑，并采用分层连续浇筑方式，将浇筑高度控制在2m 以下。在浇筑混凝土时，还要先对梁板结构予以浇筑，板结构而后浇筑。混凝土浇筑技术要想获得理想的施工效果，还要在搅拌站配制商用混凝土时，结合混凝土塌落度控制好搅拌机搅拌时间。如3cm 以下塌落度对应的容积＜400L 的自落式搅拌机，各材料搅拌时间应为90s，随着容积的增加逐渐延长搅拌时间，若选用强制式搅拌机，搅拌时间为60s，塌落度高于3cm 时，对应的混凝土搅拌最短时间分别为90s、60s，从而保证浇筑技术中使用的混凝土材料质量符合施工要求。根据相关研究：框剪结构混凝土浇筑步骤多包含混凝土搅拌配制、输送混凝土、现场浇筑等，且现场浇筑混凝土时，要按照柱梁板、剪力墙、楼板的顺序进行浇筑，这样才能避免不同结构之间出现力学性能干扰问题[3]。

2.4.2 混凝土养护

针对框剪结构柱梁板等部位进行浇筑后，还要充分应用混凝土养护技术改善混凝土表面质量。即拆除模板后，养护人员需在12h 内使用塑料薄膜等养护材料，对其表面进行保温处理，以免受温度因素的影响产生裂缝。

其中针对剪力墙部位可以使用木板条充当养护材料，并在墙体浇筑后实施封闭养护，维护墙体混凝土表面湿润度的均衡性。至于梁板结构，可在浇筑后，以草袋片对混凝土展开14d 的覆盖养护操作，并在其上方洒水，进而促使混凝土材料持久维持湿度稳定性。同时，养护人员应控制好洒水养护时机，可以观察草袋片等遮盖物结露情况适时洒水，且洒水养护三日内，其洒水养护周期应为2h，之后可调整为3 次/d。而且还要在现场使用温度测量仪，若测量后环境温度未达到5℃，应终止洒水养护，杜绝混凝土冻害风险。

经过浇筑后针对复合剪力墙，其模板拆除时间需比普通剪力墙晚24h，若复合剪力墙混凝土在同平面长度高于25m，需增设引导管[4]。关于混凝土养护技术还包含蒸汽养护技术等，在选择养护技术时，一要考虑现场环境的匹配度及其可操作性；二是分析经济性，从多种养护技术中选出养护效果好且适合现场工况的养护技术，最终在混凝土养护作业中抑制框剪结构混凝土裂缝病害，维护整体结构的完整度，提升框剪结构施工质量。

3.框架剪力墙结构建筑施工技术在建筑工程中优化运用方法

3.1 严控原材料质量

在应用框剪结构建筑施工技术时，要想在建筑工程中取得理想的技术应用成果，应当进一步控制原材料质量。无论是混凝土原材料，还是钢筋、螺栓等材料，都要借助质检技术检测质量水平，确保应用于框剪结构建筑施工环节的材料满足检验标准。以混凝土材料为例，在质量控制期间，可以参照下述公式分析混凝土侧应力（F）变化规律，以此为搅拌站配制混凝土专业人员以及现场浇筑施工人员提供可靠的依据。

其中rc、r0、β1、β2、v 分别表示混凝土重力密度（kN/m3）、初凝时间（h）、外加剂与塌落影响修正系数、浇筑速度（m/h）。在配制混凝土时，需合理设计配合比，并结合剪应力分析结果确定塌落度与外加剂掺入量。

此外，在混凝土材料质量检测合格后，还要对现场保管的钢筋等材料质量予以检验，可在现场建立实验室，由专业人员对现场材料实施抽样调查，并核对好材料规格、尺寸等基础信息。若在检测期间发现材料质量不达标，有关人员有权提出“退回”要求，并要求供货商重新供应质检合格的产品。只有框剪结构建筑使用的材料质量得到可靠保障，才能适当降低安全隐患的出现可能性。最关键的是，可在现场使用智能监控系统，从系统的多场景实时监控界面中，全方位掌握现场施工行为规范性，最终在原材料质量得以提升后，框剪结构建筑施工技术才能在建筑工程中表现出突出的实效作用，为我国建筑结构施工水平的提高奠定基础。

3.2 框剪结构合理布局

为充分发挥框剪结构建筑施工技术在建筑工程中应用作用，还要对框剪结构进行合理布局。通常情况下，相关人员在整体布局中需围绕框剪结构的平面、厚度及其使用数量三个方面确定具体范围，便于提升框剪结构分布协调性。

于平面布局中，要求借鉴上文公式（6）求取抗侧力，并按照刚度要求实现剪力墙尺寸的优化控制。虽然剪力墙刚度较大，将产生更强的抗压作用，但容易出现变形后果，故此需要从安全性与实用性层面控制剪力墙水平荷载。而厚度布局中，因框剪结构本身属于抗震性较强的建筑结构，若能注重厚度范围的有效控制，即可优化结构性能。且最小厚度标准为200mm，具体应结合工况进行确定。至于剪力墙建设数量，在结合框架数量确定剪力墙数量时，通常要求所使用的结构数量，应当满足下列关系：55%剪力墙单独水平荷载顶点位移≥结构顶点位移≥45%剪力墙单独水平荷载顶点位移，对应的顶点位移和结构高度比值应＜。若建筑工程中对框剪结构建筑质量偏高，则顶点位移同高度比值应在以下。经过对整体布局的均衡设计，方能提高框剪结构建筑施工达标率。

3.3 实现细致化排查

在建筑工程中应用框剪结构建筑施工技术，本身面临周期相对较长且施工内容相对复杂的挑战。若想保证多项施工技术，都能在框剪结构建筑建设阶段体现出适用性特征，还要加强对框剪结构的细致化排查，一是为了保证结构刚度及其抗震性；二是为了实现该建筑物与周边环境的协调性；三是为了延长框剪结构建筑使用年限。其中细致化检查内容应集中于结构延展性部分，因此类建筑物在地震灾害中，能够展现一定的抗震优势，故而在衡量技术成果时，需分析应用多项技术后，是否能够达到既定抗震、抗压、载荷分布等目标。另外，在施工人员以及技术员参与框剪结构建筑施工活动时，理应加强结构表面清理，防止出现表面不规整等问题降低结构质量。为促使该建筑物经施工后拥有优良性能，需加大细致化检查力度。

3.4 加强施工工具应用

在框剪结构建筑施工中，针对建筑工程中的建筑结构，还需要加强辅助工具的合理应用。比如在混凝土浇筑环节，若浇筑高度高于3m，此时需要借助斜溜槽预防飞溅现象。而在框剪结构安装模板、绑扎钢筋等技术环节，还要注重脚手架工具的适时应用，因其能为施工人员提供安全的施工平台，且工具架构较为稳定，更易维护现场施工安全。施工人员可在现场使用事先准备好的脚手架完成材料输送、暂放操作。如向高楼层输送钢轨时，因其重量可达到40kg/m，长度多在700m 左右，若能运用脚手架，可辅助施工人员有序安装横梁钢轨，为提高脚手架稳固度，还要保证该工具与支撑杆形成最多2m 的距离，便于在多样工具运用中，实现框剪结构的如期完工。

结语：

综上所述，框剪结构建筑施工技术多包括测量放线、钢筋绑扎、模板安装、混凝土施工技术，为充分展现框剪结构建筑的受力均衡、构造灵活特性，还要从原材料质量、结构布局、细致化排查、工具应用等方面予以优化，保证施工人员在技术员与现场管理者的导向下，深度落实施工内容，满足新时代高层建筑工程框剪结构施工需求，未来也要加强抗震性的提升，维护建筑主体完整结构。