盧俊龍
江西省贛州昌順工程建設監理有限公司(341000)
框架剪力墻通常也被人們叫做框剪結構,其實質是剪力墻與框架結構的綜合產物,是一種運用專業的技術方法將支撐主體與橫梁結構充分地融合在一起、具備良好載荷能力的結構。就目前框架中多個剪力墻結構所需要具有的基本特征而言,主要集中于下面幾個方面:首先,多個剪力墻的結構能夠同時融合在一個框架之中,可以有效地提升空間的利用效率,進而滿足各種不同形式的建筑結構的需要;其次,在建筑中不但需要配備充足的剪力墻,并且還需要注意保證建筑物的側向剛度,提升墻體結構的載荷能力。
在側向運動作用力的影響下,框架與縱向的懸臂剪切梁的結構非常相近,其中的變形彎曲線與橫向的剪切模型十分相近,換句話說,就是層與樓板之間的位移角度由上到下逐漸遞減。剪力墻采用縱向的懸臂彎曲式結構,就其變形曲線情況來說,可以劃分到彎曲型范疇之中,隨著樓高的不斷提升,水平位移會逐漸地增加。在框架與剪力墻的結構之中,框架與剪力墻之間無法自行對其進行調整,而是需要達到既定變形要求的條件,框架與剪力墻結構的變形曲線就是與框架及其剪力墻的側移曲線都不一樣的一條曲線形式,其屬于彎剪式。結構部件層與水平方向載荷能力的位移角度是判斷結構部件水平方向的載荷能力的關鍵參數,層與水平方向層之間的位移角度越高,結構部件的損壞情況就可能越嚴重。純剪力墻框架結構,由于受側向運動作用力影響,其中層與樓板各層之間位移夾角最大的方向往往都處于最底層;非純剪力墻框架結構,其層間的位移夾角最大時就會發生在建筑物的頂層。
通常來說,框架剪力墻可以被劃分為兩個不同的結構形式,也就是框架和剪力墻,二者所具有的形變規律以及載荷特征都是不同的。首先,在一個完整的框架剪力墻結構之中,二者都是由樓蓋進行連接,并且會同時發生變形,剪力墻主要承擔絕大部分的水平作用力;其次,框架和剪力墻共同承擔水平方向的作用力,房屋上層結構和下層結構都會出現變化。在房屋下層的結構中,因為下部剪力墻的形變幅度相對較大、框架的形變幅度相對較小,所以下部的剪力墻就需要承受較多剪力。對于上層建筑結構而言,與下層建筑結構正好相反,剪力墻所需要擔負的荷載降低,框架所擔負的載荷力逐漸增加。這樣就可以使框架的上部與下部之間所受的剪力均勻分布。
目前,高層建筑和相對較高的大型建筑工程的上部腳手架普遍采用整體施工的方式,腳手架的整體施工工藝設計和制造技術也是十分重要的[1]。在地上18 m左右的大型高層建筑體(主體樓房大約為6層)上進行主體施工時,使用單排式的木質結構腳手架,并在主體施工結束前進行支架安裝和主體拆除;在18 m以上的高層建筑物上部施工時,設置雙排大型鋼管及紐扣式橫梁腳手架,并在其下部分別重新架設兩個鋼排式橫梁以及三腳架,以保證施工安全。為進一步提高工字鋼排列橫梁結構腳手架的穩定性以及安全防護措施的適應范圍,在大型高層建筑排梁腳手架和工字鋼排梁結構施工中大量使用新型工字鋼,且在高層建筑物的(其中包括一般高層建筑7~12層)各個施工階段的排梁施工中均大量采用懸挑式工字鋼排梁。
施工中一定要注意做好重點事項。一旦疏忽大意,就會導致鋼筋異常移動、鋼筋錯位等不良現象大量出現,影響框架剪力墻結構的施工質量[2]。為盡量避免這樣的特殊位移情況再次發生,在對實際主體框架安裝剪力墻體及主體框架結構中的鋼筋墻體進行施工時,墻體相關的鋼筋施工人員,運用已經定位好的三角箍式鋼筋框,對墻體柱筋上部部分進行箍筋施工,并在各個鋼筋墻體中分別布置一個水平向和豎向的階梯格筋,這樣的鋼筋施工處理方式不僅可以有效地避免鋼筋再次進入各個墻體,而且在框架安裝和鋼筋施工處理階段就可以避免出現鋼筋位移問題。
同時,考慮到在正常進行框架式剪力墻主體結構施工過程中需要使用的鋼筋數量較多,為了更好地改善其質量并且有效地避免造成不必要的人力和資源浪費。通過實地考察,搭建了一個鋼筋作業模板。
為確保鋼筋混凝土的施工質量,在框架和剪力墻主體結構鋼筋混凝土施工中可以采取分段施工和分層澆筑兩種施工方法[3]。
澆筑混凝土基層水泥漿的使用強度和抗腐蝕性。鋼筋混凝土非常容易受到較高溫度和氣候變化的影響,造成墻壁收縮和裂縫,導致框架式鋼筋剪力墻結構的整體性和安全系數大大降低[4]。在攪拌混凝土時,應按照硅酸鹽混合水泥∶攪拌砂料∶水泥碎石=517∶680∶1 135的砂料配合比來生產混凝土。同時,在鋼筋混凝土中適量摻入一些高效減水劑,最大限度地減少因為鋼筋水泥漿的氧化腐蝕作用而導致的鋼筋收縮和變形裂縫。在此基礎上完成基層鋼筋混凝土的基層分段澆筑或分層澆筑之后,要對其進行一次性的灑水和一期養護。
裂縫是大體積鋼筋混凝土施工中較為常見的一種質量問題,所以,相關的施工人員在開展框架式剪力墻建筑物結構施工時,對于鋼筋混凝土裂縫的形成情況需要進行重點分析和控制[5]。在實際的建筑框架剪力墻主體結構的設計與施工中,結合工程實踐經驗,對鋼筋混凝土的配合比設計方法進行了優化。
1)嚴格把握室內隔墻選材和安裝位置。一般而言,內隔墻施工主要采用抗震性能比較好的、價格更便宜的空心磚或石砌塊[6]。
2)確保產品的質量。由于內隔墻的質量、美觀性和防火性能都會直接影響到用戶的選擇,因此設計師要充分考慮內隔墻的設計合理性和施工可行性,并對其外觀和防火措施進行優化。
框架式剪力墻結構因為其具有承載能力較強等特點,已經廣泛應用到現代建筑工程中。框架式剪力墻結構建筑施工技術包括腳手架施工技術、鋼筋施工技術、混凝土施工技術、模板施工技術等。