框架剪力墙结构施工技术应用

(整期优先)网络出版时间:2022-07-14
/ 3

框架剪力墙结构施工技术应用

张凯伟

江苏鑫荃建设有限公司 江苏 南京 211219

摘要:为减少框架剪力墙结构施工中出现的技术问题,通过对框架剪力墙结构受力特点、抗震特点、刚度特点的分析,总结出施工期间技术难点,进而对混凝土工程、砌体工程、模板工程、钢筋工程的施工技术应用要点进行探究,以供实践参考。

关键词:框架剪力墙结构;施工技术;应用要点

引言:框架剪力墙结构是由框架与剪力墙两种结构组合而成,在性能、受力上有着更突出优势的建筑结构形式,结构中竖向承重体系由梁与柱组合而成,方便施工中根据现场实际情况灵活布设;横向承重体系由剪力墙构成,可有效提高空间利用效率,增强结构整体的抗变形能力。鉴于框架剪力墙结构的优势,深入探究施工技术的应用,对减少实际施工中技术问题有着重要现实意义。

1 框架剪力墙结构特点分析

1.1受力特点

框架剪力墙结构(如图1所示)具有较高的水平荷载承受能力,当构架发生弯曲时结构整体也会出现不同程度的变形,但能够有效抑制位移问题,有实践中仅在极强荷载下会出现小幅度位移情况,因此,与其他结构相比,在结构受力上其优势十分明显。但结构外侧部通常出现位移较大情况,主要因结构本身具有一定内收作用,墙体变形主要受剪切方向的直接影响[1]。因此,在诸多施工实践中,为了提高框架剪力墙结构应用效果,通常会向建筑外部水平方向施加更大的荷载,外部荷载增加、剪力墙拉回,提高对水平力的承载效果。基于该受力特点,可以通过使框架剪力墙结构垂直于地面作为悬臂梁,从而改善结构变形情况,呈现出上大下小的特点。

1653045598(1)

图1 框架剪力墙结构示意图

1.2抗震特点

框架剪力墙由两种不同抗侧力结构组成,其不仅受力上壁传统结构更具优势,也因受力特点使抗震能力得到提升。经过试验,在相同的设防烈度区域,框架剪力墙结构抗震能力虽然极其接近剪力墙结构,但采用框架剪力墙结构的建筑高度要明显高于框架结构建筑或剪力墙结构建筑。但在实际施工中,若墙体与框架之间的衔接交叉,剪应力将受到极大程度的影响,从而导致抗震能力大幅下降,该情况也是目前框架剪力墙结构施工中最常见的技术问题,尤其是在结构受到不同力量作用下,衔接上出现问题,直接导致建筑整体无法有效承担剪应力,从而削弱对震动能量的吸收[2]

1.3刚度特点

通常情况下框架剪力墙结构中,两种抗侧结构的受力反应保持一致,但当结构基底部分出现弯矩超过20%以上情况时,框架结构刚度将有所变化,需要根据此时变化考虑抗震等级设置问题;同时,当结构整体弯矩超过80%以上时,框架结构刚度将有明显下降,此时若想保障结构稳定、刚度满足要求,需要从整体出发进行结构强化,否则极易出现减震效果不达标问题,导致建筑使用中发生安全事故。

2 框架剪力墙结构施工技术难点

从上述对框架剪力墙结构特点的分析可以发现,其受力上的优势使其在提高建筑结构稳定性、承载力方面发挥重要价值,但也进一步增加施工技术难度,尤其是框架结构、剪力墙结构内部钢筋密度大,尺寸、位置极易发生偏差,导致性能下降。具体来讲,施工技术难点主要有:

2.1 施工体量大

采用框架剪力墙结构的建筑,在施工过程中需要综合布设框架、剪力墙结构,导致工程体量明显增大,且结构内部模板安装以及钢筋布局十分复杂,在非标准层剪力墙型号与柱的型号均存在不同,增加施工复杂性,不便于现场质量控制。

2.2 结构较复杂

为尽可能地利用框架剪力墙结构灵活度高的优势,通常在地上、地下建筑中设计不同的结构,从而使结构整体复杂性提高。在施工过程中易因钢筋构造错误、尺寸与位置错误导致质量问题,加之钢筋密度过大,出现错误后不易调整,导致施工无法满足实际要求,将严重影响建筑项目效益[3]

3 框架剪力墙结构施工技术应用要点

3.1 混凝土工程

在混凝土工程施工期间,技术实践中需要掌握以下要点:

(1)结构主体按一次支模、一次浇筑原则进行施工,墙、柱、梁板之间严禁设置施工缝,在保障每层结构中一次性将墙、柱、梁板支起后同时进行混凝土浇筑。

(2)结构主体混凝土浇筑均采用固定泵输送,因此,在浇筑前必须将模板内垃圾与杂物清除,并且提前进行湿膜处理;浇筑期间振捣需连贯、及时进行,避免出现漏浆;在钢筋密度较大位置增强振捣,避免混凝土密实度不达标;振捣期间应避免振捣棒与模板直接接触,否则模板出现裂缝后将造成大面积漏浆问题。

(3)墙柱位置浇筑混凝土时应一次到位,并做好外观质量检查,发现溢浆或质量问题,需及时处理;浇筑后及时通过找正发现墙柱截面尺寸误差、扭曲变形问题。

(4)振捣楼板混凝土结构时应采用插入式振捣器,且为提高结构抗干缩能力,需等待混凝土表面收干但未终凝时,采用木抹子抹压表面,3~4遍后表面密实度将明显增强;而抹压后应保持抹纹一致且均匀。

(5)对于后浇带,在支模前需要将接茬处浮桨以及松动的骨料、钢筋表面杂物与浮灰全部清除,并利用清水冲洗,待干净后进行凿毛处理,并在正式浇筑混凝土前,按照相同配合比配制水泥砂浆,提前浇筑一层,保障与混凝土高效黏结;待后浇带主体全部封顶后正式浇筑,采用人工浇筑方式,标号应高于楼层混凝土一级

[4]

(7)待混凝土强度达到设计要求等级后,拆除模板,并为混凝土喷洒养护液,表面采用麻袋片覆盖,根据实际情况进行洒水养护;其中独立柱需要拆模时,应在周围架设高度为1.5m的角模作为维护,避免柱角因意外碰撞受损。

3.2 砌体工程

砌体工程包括三道工序,即构造柱绑筋、立皮数杆、墙体砌筑,在施工前按照设计要求准备好水泥、砂、砌筑材料,例如,某工程框架剪力墙砌体施工要求使用PO32.5矿渣硅酸盐水泥,并明确要求不同标号水泥禁止混用;砂选择含泥量超过5%的中砂;砌筑中内墙与外墙所用材料不一致,内墙±0.000以下位置砌筑使用厚度为240mm的MU10页岩砖,在±0.000以上位置使用厚度为100或200mm的MU7.5陶粒混凝土空心砌砖,而外墙中非承重墙体均采用厚度为200mm的MU7.5陶粒混凝土空心切块。

施工技术实践中,需掌握以下要点:正式砌筑前,在已放出的大轴弹线基础上放出边线与墙身轴线,并做好基层清洁与洒水湿润;为砌筑做好准备,按要求进行摆砖,将灰缝宽度排出;且立皮数杆,并在杆上划出灰缝宽度与皮砖,在过梁等位置上,应将皮数杆立在纵横墙体交接处、建筑拐角处、内墙端部等位置;墙体砌筑过程中内外搭接、上下错缝,保持灰缝处于平直饱满状态,水平与竖直两个方向灰缝宽度允许偏差均为1~1.1cm;通过机砖完成墙底部三皮砖砌筑,待与梁底接近时通过斜砌挤紧,倾斜度控制在60°左右;整体砌筑过程中均按照一铲灰、一块砖的原则,竖直缝处理过程中若想要达到砂浆饱满状态,应采用加浆法或挤浆法。

3.3 模板工程

模板工程对框架剪力墙结构施工整体质量也存在着直接影响,需要根据不同模板的形式与规格采取合理技术手段,保障施工效果。其中需要掌握以下施工技术要点:

在模板安装环节,模板的稳定性、刚度、强度必须达到标准,且不得遗漏固定在模板上的预留孔、预埋件,并保障安装位置准确、安装牢固。具体来讲,(1)在基础模板安装中,校验标高、中心线有无误差,放出基础边线,并基于设计方案确定标高,准确安装。(2)在墙体模板安装中,应按照1:2.5的比例配置水泥砂浆进行模板底部内边线找平,并安装预埋件、门洞定性模板,预防漏浆问题;安装时应先确定编号,模板就位后安装穿墙杆,在吊装另外一侧,校验水平度、垂直度符合标准后将穿墙螺栓拧紧;安装结束后检查是否有错台现象。(3)在柱模板安装中,校验尺寸与现场控制线是否存在误差,并确定支撑是否稳固,为避免在浇筑施工环节根部发生漏浆,应提前配制水泥砂浆(配制比为1:2)进行找平,完成安装后清理模板内部,再将清扫口封闭。

在模板拆除环节,混凝土强度达标且能够保证模板拆除后构件不变形是模板拆除施工的基础条件,拆除需按顺序进行,如柱模板拆除时应先将斜拉杆或斜支撑拆除,再拆除柱箍、连接螺栓,最终通过撬棍辅助拆除模板,实现与混凝土脱离;拆除模板时若遇到困难,严禁使用大锤砸或用撬棍硬撬;模板拆除后需立即清理干净,并涂刷脱模剂。

3.4 钢筋工程

钢筋工程施工中准备工作与连接工作均较为复杂,也是频繁发生技术问题的施工环节。需要掌握的技术要点如下:

在准备环节,经质量与性能检验合格钢筋应用于施工当中,且需要存放在硬化地面上,为避免积水应在存放场地中间设置具有一定坡度的排水设施;并采用垫木垫放在钢筋下方,垫木高度至少为20cm、间距至少为1500mm;加工钢筋,经调直、除锈处理后,按照施工图纸的要求进行配筋,其间若遇到梁、柱以及模板交叉情况,需要增加配筋密度,且必须放样后配筋;采用切断机将钢筋切断,为保障下料长度充足,直径不足20mm钢筋切断时宜留1~2mm、直径超过20mm时宜留3mm。

在连接环节,梁、板、墙构件中钢筋若直径超过25mm或横向净距与钢筋直径一致,接头面积应控制在25%以内;在柱类构件当中应控制在50%以内;搭接长度应符合行业规范要求,不同类型钢筋、不同混凝土强度下均有对应要求(如表1所示)。连接通过焊接完成,常用焊接方式有闪光对焊、电渣压力焊,应规范操作,严格控制每个焊接点的焊接时间,减少质量缺陷,且要求焊接过程中不得触碰已完成焊接钢筋。

表1 钢筋搭接长度要求

钢筋类别

混凝土强度等级

C20

C30

C35

HPB235

39d

30d

28d

HRB335

49d

41d

35d

HRB400、RRB400

59d

44d

41d

结束语:

综上所述,鉴于框架剪力墙结构的性能优势,应在施工期间做好技术规范,提高施工标准化水平,从而控制技术问题与质量问题,最大程度发挥结构在受力方面、抗震方面、刚度上的优势,提高建筑工程品质,推动建筑行业长足发展。

参考文献:

[1]程伟波,黄子寒,冯志会,王娟.框架-剪力墙结构耗能型屈曲约束支撑体系施工技术[J].建筑结构,2021,51(S2):1769-1774.

[2]陈金坤.框架剪力墙结构建筑施工技术的应用探究[J].中国住宅设施,2021(11):21-22.

[3]陈锋.框架剪力墙结构工程施工技术研究[J].江西建材,2021(11):201-202+204.

[4]罗美增.建筑工程框架剪力墙结构主体工程施工技术的优化方法[J].中国建筑金属结构,2021(11):102-103.