鋼板—混凝土剪力墻施工技術

呂俊杰 張瑞琦 李棟棟

(中建三局集團有限公司山西分公司，山西太原 030001)

1 概況

1.1 工程概況

山西電力公司太原供電分公司生產調度綜合樓地處長風商務區，集辦公與生產調度綜合一體樓，工程建筑面積9.16 萬m2，用地面積15 797 m2;地下3 層，地上22 層。調度大廳結構地下3 層、地上5 層，抗震設防烈度為9 度。在調度大廳8 處角部地下1 層到地上標準層(－5.700 m～11.750 m)采用鋼板—混凝土剪力墻結構形式，由于鋼板尺寸較大，板型較厚，施工過程中吊裝、焊接變形、安裝精度成為控制重點。

1.2 鋼板剪力墻概況

本工程鋼板剪力墻分布于調度大廳勁性鋼柱之間，由地下1 層至地上1 層，鋼板剪力墻厚度為30 mm，寬1 000 mm～3 000 mm，長885 mm，1 810 mm 和2 700 mm 三種規格，材質Q345B。鋼板剪力墻與勁性鋼柱、鋼梁之間的連接采用雙面坡口焊接形式，焊縫長度長，工作量大，易變形和產生殘余應力;鋼筋含量高，節點多，鋼筋綁扎等施工技術難度大。具體分布如圖1，圖2 所示。

2 施工難點

2.1 加工、安裝精度要求高

鋼板剪力墻與鋼梁、鋼柱的焊接全為長焊縫，保證鋼板剪力墻焊接精度是安裝難點;鋼板剪力墻安裝單元面積大，板厚相對較薄，在裝運、焊接吊裝的過程中易發生變形，保證吊裝平衡是難點;由于運輸限制和塔吊吊重，鋼板墻分段制作安裝，組裝焊接成整體，由于鋼板墻底部截面小，容易發生傾斜，保證焊接質量是安裝一大難點。

圖1 鋼板剪力墻布置圖

圖2 鋼板剪力墻施工圖

2.2 鋼板剪力墻墻面大、焊接工程量大，質量難以保證

本工程大量鋼板厚度30 mm，焊縫長度長，焊接工作量大。焊接重點在控制焊接變形、減小殘余應力和防止層狀撕裂等方面;鋼構件焊縫形式較多，焊縫質量等級要求高，焊接條件較差，且焊接作業多為高空、懸空臨邊施工，焊接時需搭設焊接操作平臺，焊接作業條件十分復雜，防風、防雨，確保安全的措施非常規可比。

2.3 鋼板剪力墻的鋼筋施工難度大

本工程鋼板剪力墻與勁性柱、梁節點多，鋼筋分布密，與土建交叉作業多，施工難度大;剪力墻縱筋從鋼梁上起筋，為保證錨固長度為一施工難點;抗震墻筋拉鉤兩端為135°，墻體拉鉤無法穿過鋼板剪力墻為一施工難點。

3 施工技術措施

3.1 鋼結構深化設計

將原設計鋼板墻與勁性柱、勁性梁翼緣對接焊改為柱梁伸出牛腿300 mm 再與鋼板墻對接焊，勁性柱柱筋及勁性梁梁筋綁扎時與焊接施工不沖突，詳圖如圖3，圖4 所示。

圖3 鋼板剪力墻、鋼柱節點

圖4 鋼板剪力墻、鋼梁節點

在深化設計階段需核算鋼板剪力墻模板體系，計算模板對拉螺桿布置間距，在深化設計時，將對拉螺桿孔提前在鋼板剪力墻預留好，以便后續模板固定。

3.2 剪力墻鋼板安裝

在剪力墻鋼板安裝之前，首先要檢查鋼柱以及鋼梁安裝精度，進行校正，根據現場塔吊性能，結合鋼板墻的結構形式，可按照一層一節制作安裝。鋼板墻分段制作，運至現場分段安裝，組裝焊接成整體。為了防止吊裝時鋼板墻發生變形，通過增加吊點保證吊裝平衡;鋼板墻由于底部截面小，容易發生傾斜，除了依靠鋼板墻兩端鋼柱及水平對接耳板穿螺栓連接外，在鋼板墻體兩側拉設雙向纜風繩，纜風繩沿墻體方向2 m 一道對稱布設，拉緊倒鏈臨時固定。吊裝完成后通過豎向爬梯松開吊鉤。鋼板墻臨時固定和連接示意圖見圖5，圖6。

為保證焊接施工質量，在施工前要進行現場焊接工藝評定，針對各種類型的焊接節點確定出最佳焊接工藝參數，制定完整、合理、詳細的工藝措施和工藝流程。焊前檢查氣候條件、測量結果、坡口幾何尺寸、二氧化碳氣路、焊機焊接工具及防火措施;焊接過程中檢查焊接電流、電壓、焊道清理、層間溫度、焊接氣流、壓力、送絲速度及穩定性、焊道寬度及焊接速度;焊后清除焊渣和飛濺物。焊接原則是從整個結構的中部施焊，先形成框架而后向左、右擴展續焊。焊接時無偏差的柱，嚴格遵循兩人對向同速;有偏差的地方，應按向左倒、右先焊，向右倒、左先焊的順序施焊，確保柱的安裝精度。

圖5 鋼板墻臨時固定調節措施

圖6 鋼板墻臨時連接措施

3.3 鋼筋優化下料

在勁性鋼梁上起墻縱筋時，為保證錨固長度采用套筒焊接在型鋼梁上，墻縱筋的端頭進行車絲與套筒連接滿足強度。

由于型鋼柱與墻焊接連接，柱箍筋采用對卡U 形箍，對鋼板剪力墻進行開孔穿箍筋，并對錨固部位進行單面焊接，焊接長度滿足10d。

由于抗震墻筋拉鉤兩端必須彎成135°，致使無法穿過剪力墻鋼板，為了解決這一問題，在鋼板剪力墻上加焊角鋼，形成角鋼背楞(如圖7 所示)，這樣既防止剪力墻面積大變形，又使拉鉤角度滿足抗震要求。

圖7 角鋼背楞圖

3.4 鋼筋綁扎

本工程在勁性鋼柱與鋼板剪力墻連接處，為解決施工難度，對鋼板剪力墻進行開孔，柱箍筋加工成U 形，對錨固搭接部位進行焊接。剪力墻縱筋拉鉤不能直接相互對拉，通過在鋼板剪力墻兩面加焊角鋼，在角鋼上開孔，拉鉤一端拉到角鋼和另一端拉墻縱筋。

3.5 混凝土澆筑

混凝土澆筑之前，對整個模板體系進行檢查，由于鋼板剪力墻整體面積大，厚度相對較薄，為防止發生變形和影響施工質量，在混凝土澆筑時對鋼板剪力墻兩面同時進行澆筑。

4 結語

1)中建三局山西分公司在太原國電項目首次進行鋼板剪力墻安裝，經過解決工作中遇到的施工難度和實際問題，為公司積累經驗，通過對剪力墻鋼板加工精度的提升，在施工質量中取得了良好的成績。

2)鋼板剪加勁肋的設置，提高了整個墻板的力學性能，對防止剪力墻中鋼板變形起到關鍵作用，并且接近抗震地區墻筋拉鉤必須滿足135°施工要求。

3)鋼板—混凝土剪力墻在深化設計階段就要對整個施工過程進行通盤考慮，例如:對拉螺桿孔的設計，否則后期模板施工將成為難點。

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