侯恭鑫
摘要: 剪力墙结构具有较好的抗震性能和空间布局灵活等特点,能够满足高层住宅楼对安全、舒适和空间的需求。基于此,首先介绍了框架剪力墙结构的特点,并结合具体工程实例,详细分析了其在实际工程中的具体应用,接着重点讨论了该结构施工过程中的技术难点,包括对拉螺栓替代方案以及混凝土施工缝的留设与处理,以提高剪力墙结构施工质量和效率,保证建筑工程的安全稳定。
关键词: 建筑工程 框架剪力墙结构 应用 施工技术
中图分类号: TU973 文献标识码: A 文章编号: 1672-3791(2023)24-0139-03
随着城市化进程的加速,高层住宅楼的建设已成为城市发展的重要方向,而剪力墙结构作为高层建筑的常用结构形式,其具有良好的抗震性能和承载能力,因而备受青睐。然而,在高层住宅楼主体施工中,剪力墙结构的施工技术面临着诸多挑战和困难。因此,研究高层住宅楼主体施工中剪力墙结构的施工技术,对于提高施工质量、确保工程安全具有重要意义。
1 框架剪力墙结构特点
框架剪力墙结构是一种常见的建筑结构形式,它由框架和剪力墙组成。框架是由柱子和梁组成的骨架结构,而剪力墙则是在框架内设置的墙体结构,用来承担水平荷载和部分垂直荷载的传递。框架剪力墙结构的特点如下。
1.1 抗震性能优越
剪力墙的设置可以有效地吸收和分散地震力,提高建筑物的抗震能力。由于剪力墙的刚性和强度,它能够有效地抵抗地震引起的水平荷载,保证建筑物的安全性。
1.2 结构稳定性好
框架剪力墙结构的框架部分提供了结构的整体稳定性和承载能力。框架由柱子和梁组成,能够分担并传递垂直荷载,保证建筑物的稳定性。
1.3 空间利用率高
框架剪力墙结构的设计可以最大限度地利用建筑空间,减少柱子和墙体的数量,提高室内空间的灵活性和可利用性。剪力墙可以减少对内部柱子的需求,从而增加了室内空间的布置灵活性。
1.4 施工相对简单
相比其他复杂的结构形式,框架剪力墙结构的施工相对简单。墙体和梁柱的连接方式简便,施工过程相对容易控制,有利于施工进度的控制和质量的保证。
1.5 经济性较高
框架剪力墙结构具有较好的经济性,因为它减少了柱子和墙体的数量,减少了材料的使用量和施工工期,降低了工程造价[1]。
2 具体应用分析
2.1 工程概况
某建筑工程总占地面积约64 897 m2,总建筑面积19.28 万m2,该工程共有住宅楼11 栋,其中2#、4#、5#、9#、10#、11#楼为剪力墙结构,层数28 层,建筑钢筋拟用650 t,混凝土拟用2 800 m3。建筑结构为框架剪力墙,如图1 所示。主楼为梁式筏板基础,裙楼为独立基础。建筑墙体为加气混凝土砌块,填充墙由混合砂浆填筑而成;女儿墙主要使用粉煤灰砖与混合砂浆。本文以该建筑工程为研究对象,重点分析建筑施工中框剪结构施工技术应用。
2.2 框剪结构施工技术应用
2.2.1 模板工程
模板施工期间,外墙模板内侧须小于外侧200~300 mm,内膜的参考标准通常是浇筑完毕的墙体,且墙体应完美贴合在模板上。内侧模板开展固定作业时,可将短钢筋配置在模板内侧,如此便可提高整体的稳固性和可靠性。墙膜进行吊装时,墙膜与楼板间必须具有极高的密合性,如果施工过程中出现开缝,应利用水泥开展填充作业。
2.2.2 钢筋工程
(1)在实际安装钢筋的过程中,操作人员必须能够有效把握和控制施工钢筋的位移实况,具体的钢筋安装作业开展期间,可以利用柱筋配置箍筋框的施工方法来从整体上去固定钢筋,同时可利用十字施工的方式来加设合适的梯格筋。除此之外,可以选择放样形式来开展制定模具的作业,便可以控制钢筋位移。
(2)在进行普通钢筋施工的过程中,被广泛运用在现场的工艺为实体放样工艺,該工艺同时也是定型模具施工的重要工艺。鉴于剪力墙施工工程中的钢筋总数较大,各个部位钢筋施工和连接是否符合标准,均会对剪力墙体的工程品质产生直接的影响。因此,相关人员在布设钢筋之前,须根据现场的实际状况来进行钢筋布设,特别是在制作样筋期间,须根据1∶1 的施工配比来严格操作,如此便可为后期钢筋施工的顺利开展提供有力的保障[2]。
(3)此次工程所需的钢筋总数较多,且钢筋施工所需的制作工艺和最终尺寸有所差别,直径也大小不一。如制作大直径钢筋时,多采用套管+冷挤压的施工方式来制作钢筋,而直径较小的钢筋则通常选择闪光对焊的方法来制作。当钢筋制作流程完毕后,操作人员应及时检验额外搭接和对接头的真实长度,确保上述两个尺寸都符合设计方案中的预设参数,如此才能进行下一道施工流程,保证项目的施工品质。
2.2.3 混凝土工程
混凝土工程往往有以下施工环节:配比设计、配制、输送、浇筑和养护等。此次工程施工选用的建材为商品混凝土,其配置比例和拌和要求必须严格根据地方标准,施工中在设计和综合对比所有相关因素后,施工最佳配比是每立方米混凝土水泥∶砂料∶碎石=516∶679∶1 134。施工期间将这一配比严格地落到实地,在满足工程要求的同时,也能够避免产生离析现象。
该次工程建设体量较大,施工作业所涵盖的类型也较为多样,且涉及的范围较广。因此,在现场开展混凝土施工作业的过程中,应以分段与分层的方式来选择合适的施工人员。与此同时,还应该考虑客观因素和框架结构本身的特征,根据现场实况来分析混凝土施工的不利影响因素,如此便可合理地、科学地划分浇筑区域,推动后续施工的有序开展,保证混凝土相关作业的均匀性和连续性。在开展养生作业时,操作人员通常会以覆膜和人工洒水相互配合的方式来进行养生,且养生期间会添加适量的外加剂,可将养生时长有效延长。在养生的过程中,养生人员应对工程进行科学管理和实时观察,随时观察覆膜后的保湿状况和密封情况。为了避免大规模出现开缝现象,特选择下述方式来提前预防。
(1)完善与优化混凝土的施工配比,保证原材料的质量符合施工规范,必要时可加入一定量的减水劑;(2)对混凝土的入模施工温度进行严格把控;(3)设置有效的施工组织部门,选择分批浇筑的施工方式来开展板梁之间的混凝土施工,施工期间应严格把控浇筑的厚度;(4)养护工作极为关键,就处于水平方向上的部件而言,选择塑料覆膜的方式来将其全方位地遮盖,而垂直方向且外露的部件可选择麻袋悬挂的施工方法来养护,在洒水期间以是否生成凝结水珠为洒水次数的判定方式;(5)选择合适的距离来配设测温的地点,就能够实时了解温度的实况[3]。
2.2.4 脚手架施工
在充分考察项目施工特征后,可将脚手架创新工艺引入到工程中来。在施工期间,以两层施工的方式来搭设脚手架,六层以下选择单排木质脚手架,当主体施工完毕后即可卸除;六层以上则选择双排钢管扣件式脚手架,在其下方配置钢排梁和三脚架。考虑到安全问题,可利用工字钢来提高钢排梁的稳固程度。在7—15层的区间内选择悬挑施工的方式,还能够降低施工所需的经费。此外,在实地施工期间,若条件允许可选择旧钢轨来代替钢排梁工字钢。在斜撑和挑梁连接部位的节点上,可将大小为200 mm×200 mm×12 mm 的钢板焊接在这一位置。
3 框架剪力墙结构施工技术难点
3.1 用对拉钢片代替对拉螺栓
框架剪力墙结构的梁、板、柱以及墙体施工都选用定型组合钢模板,顶板支撑选用100 mm×100 mm 的木方来开展施工。柱子模板进行加固时,通常会利用常规工具式槽钢柱箍来提高柱子模板的稳定性,若模板宽度为1 000 mm×1 000 mm 时,往往会选用对拉螺栓来提高其稳固程度,避免柱体截面出现挠曲现象。利用木方来调整柱底的层高差和模数,先将木方施工成框的形状,再用提前埋设在楼板处的钢筋来加以固定,最后用铁线来将模板和木方连接在一起,还可用紧线器与Φ 8 钢筋来调整柱体模板的垂直程度。但在实际施工期间,上述方式可能会出现很多施工问题,具体叙述如下。
一是对拉螺栓结构相对复杂,再加上钢筋总数较大,因此施工成本极高;二是施工期间选择对拉螺栓进行施工,就必须对钢模进行打孔,减少模板重复利用的次数。综合分析上述因素,此次施工没有选择对拉螺栓,而是选择对拉钢片来开展相关作业。实际方案如下:将30 mm×2.5 mm 的扁钢加工成钢片夹板,并将钢片夹板布设在模板裂缝中。横向施工距离为300 mm,纵向施工距离为600~900 mm,接下来把U 型模板卡具连接在模板肋上[4]。这样既可以加大模板的刚度,还可以避免柱体和墙体的截面尺寸出现问题,且不需要对模板进行打孔便能够施工,延长模板的使用寿命。
3.2 混凝土施工缝的留设与处理
就立柱的施工缝而言,可选择提前预设的方式来推动施工,根据水平的方向,在楼面基础的楼面、顶部面板以及梁底位置提前预设施工缝。同时,也可在楼面和楼底板的位置提前预留剪力墙的施工缝,尤其需要注意的是地下室的施工缝,该施工缝布设的最佳部位是梁顶和承台顶位置往上40 cm 区域;在梁板部位预留施工缝时,可选择直搓的方式将其设置在梁板跨的合适部位;在楼梯处预留施工缝时,最佳的位置是侧墙处、平台处或者楼梯踏板处,实地施工期间以指定方位为准。浇筑混凝土的过程中必须严格把控原始材料的强度。在后期挡土墙施工缝开展相关作业期间,须以预埋止水带的方式对其进行特别施工,浇筑前应清除干净施工现场的石块、杂物以及其余污染物,清除完毕后即可进行捣振[5]。
4 结语
综上所述,剪力墙结构在高层住宅楼主体施工中起到了关键作用,框架剪力墙结构作为一种常见的结构形式,具有很多特点,因此其施工技术也具有一定的复杂性。本文以具体工程为实例,详细探讨了高层住宅楼主体施工中剪力墙结构施工技术要点,以提升建筑剪力墙抗震性能,确保建筑工程整体施工质量,为高层住宅楼的施工提供科学指导和技术支持,推动建筑行业的发展与进步。
参考文献
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[2] 张荣荣. 装配式混凝土剪力墙结构变形缝模板加固施工技术分析[J]. 四川水泥,2023(8):128-130,133.
[3] 邓鹏辉. 民用建筑混凝土剪力墙结构施工技术探析[J]. 江西建材,2023(6):256-258,261.
[4] 周永超. 房屋建筑框架剪力墙结构主体工程施工技术分析[J]. 工程建设与设计,2022(21):168-170.
[5] 周建兴. 基于故障树的地铁地下连续墙施工安全风险因素分析[D]. 南昌:南昌大学,2023.