框架剪力墻結構建筑施工技術

李作貞 山東省濟寧市汶上縣誠源房地產開發有限公司中級工程師

框架剪力墻是在原有建筑框架結構中增設一定數量的鋼筋混凝土剪力墻，與框架結構形成一個承受建筑主體結構水平力與豎向力的受力體系。近年來，城市高層建筑數量逐年遞增，為保障建筑主體結構的安全性能，提升建筑物的抗震性能，施工單位將框架剪力墻結構的施工技術引入建筑施工中，獲得了較為理想的應用效果。

1 框架剪力墻結構與特征

框架剪力墻主要由2個單元結構組成，即框架與剪力墻抗側力單元，這兩個單元結構的受力特點與形變特征存在較大區別。當剪力墻發生形變時，往往表現出彎曲性特點；而框架發生形變時，往往表現為剪切類型。

框架剪力墻結構能夠保證建筑主體結構靈活自如布置，建筑使用空間明顯增大。在施工過程中，建筑物主體結構產生的絕大部分水平力均由剪力墻體承擔，而建筑物施加的豎向荷載力均由框架結構承擔，使得豎向力與水平力均衡分配。當建筑主體結構竣工以后，整體結構的受力狀況更趨于科學合理。同時，由于剪力墻的位置只存在于框架結構的局部區域，這就給現場施工帶來了諸多便利條件，尤其在分割空間時，更易于操作。此外，由框架與剪力墻共同組成的受力結構抗側移剛度較強，因此，應用該結構的建筑物具有優良的抗震性能，抵御外界破壞力的能力較強[1]。

2 框架剪力墻結構應用實例

2.1 工程概況

某城市小區6#樓，樓層高度為74m，共計21 層，其中地下一層為停車場，建筑主體結構的總占地面積約為12688m2。由于圖紙中規定每層樓的內部使用高度不得低于2.95m，因此，經過反復論證，設計單位決定采用框架剪力墻結構的施工技術。按照施工設計圖紙要求，該建筑的抗震等級為8 級，安全等級為2 級。

2.2 框架剪力墻結構施工工藝流程

該建筑工程的框架剪力墻結構的工藝流程是測量放線————靜壓管柱施工————驗槽————地下室工程————基礎回填。由于該結構類型具有框架與剪力墻的雙重結構，因此對結構材料的要求較高。參照施工設計圖紙，框架剪力墻結構的主材是鋼筋混凝土，這種材料具有良好的承載力，而且能夠承受來自建筑物施加的水平應力。在實際施工當中，采取分段施工的方法，即建筑主體結構、建筑裝飾裝修結構及基礎結構單獨進行施工。建筑主體結構施工時，技術人員首先對施工現場進行放線測量，對建筑內部的水電管線進行合理布設，然后對梁板及墻柱進行裝修施工，最后處理建筑主體結構的預埋件工序。

2.3 施工前準備工作

通過施工現場的勘測發現，由于施工場地作業空間較小，容納作業機械的區域面積有限，因此選擇施工機械時應綜合考慮場地面積問題。結合施工設計圖紙與以往的施工經驗，該工程采用一臺JJK3 型的卷揚機，搭設位置位于建筑主體結構的一側，另一側設置一臺塔式起重機，起重機的空中回轉半徑完全覆蓋建筑主體結構，以便于能順利完成垂直與水平運輸過程。由于該建筑工程的樓層高度較高，當施工作業高度超過6 層以后，應設置一部人貨兩用的電梯，同時配備1 臺鋼筋切割機及2臺混凝土攪拌機。

3 框架剪力墻結構施工技術要點

3.1 模板安裝

在模板安裝工序開始之前，首先確定外側模板與內側模板的長度，按照圖紙要求，外模板的長度應大于內模板的長度。在安裝過程中，模板外壁需要與墻體緊緊貼合，為了防止模板外壁給墻體造成破壞，施工人員應在墻體與模板之間加入海綿等填充物。另外，由于模板的使用頻次較高，模板澆筑施工前需要及時清理模板內部的雜物與混凝土殘渣，如果發現模板尺寸發生變化或者模板的整體結構產生形變，技術人員需要制訂現場修正方案，使模板能滿足施工標準要求。模板吊裝時，應指派專人負責對整個吊裝過程進行實時監督，避免模板與鋼筋相接觸，以保證建筑主體結構的安全性[2]。

3.2 腳手架搭設

為了給框架剪力墻施工提供方便條件，該工程所使用的腳手架采用三腳架模式，三腳架的挑梁所使用的材質為38kg/m 的鋼軌，并由這些鋼軌對接而成。斜支撐采用長度為80mm 的鋼管，在施工過程中腳手架挑梁插入管柱內的長度約為700mm。為提高腳手架的穩定性，防止出現坍塌事故，焊接作業時鋼挑架盡量采用舊鋼軌作為焊接介質，而挑梁與斜梁的焊接點采用鋼板焊接。搭設排梁時，應保證鋼腳手架立桿間距在2m左右，步距應在1.8～2.0 m。

3.3 模板加固

過去，建筑主體結構中的梁、柱、墻的外模板一般采用定型組合鋼模板，這種模板的柱寬為1000mm，底板木方的長度為100mm。固定模板時，主要采取螺栓固定的方法，但是這種模板加固方式在實際應用過程中暴露出諸多問題。例如，螺栓加固需要在模板表面進行打孔操作，如果模板表面的孔洞較多，就會縮短模板的使用壽命。

同時，對拉螺栓的施工工序較為復雜，施工占用時間較長，因此投入的施工成本較高。為了規避這些問題，提高模板的整體剛度，該工程將對拉螺栓替換成為對拉鋼片。具體施工步驟如下：第一，鋼片夾板選用30mm×20mm 的扁鋼，將其置入模板的縫隙中；第二，利用U 型模板卡將模板固定，這種加固方式不但穩定性高，而且具有較好的整體美觀度。同時，在施工過程中，無須在模板表面進行打孔操作，大幅提升了作業效率，進而節省了大量的施工投入成本[3]。

3.4 鋼筋焊接

該建筑項目的占地面積較大，在現澆混凝土施工工序中所需的混凝土總量相對較大，這就對鋼筋焊接的牢固度提出了嚴格要求，如果焊接不牢固，極易出現鋼筋斷裂的情況，進而對建筑主體結構的強度與質量造成嚴重影響。因此，為了保證焊接質量，該工程選用的焊機為DGQ 電動鋼筋氣壓焊機。這種焊接機焊接效率高，而且具有節材環保的特性。

首先，利用定壓法，將氣壓與需要焊接的鋼筋固定為一個整體。對接焊頭時，每一根鋼筋均保持同一個高度，同時預留出1mm 的焊接縫。焊接工序開始之前，作業人員需要對氣壓焊的焊槍及鋼筋進行預熱，鋼筋表面出現融化層后則中止加熱。通過對電弧焊與氣壓焊兩種焊接方式的比對發現，采用氣壓焊，焊接每一個鋼筋接頭都能夠節省成本2 元，而且施工工期能提前20 d 左右。因此，焊接鋼筋時，采用氣壓焊的焊接方式具有較好的經濟性[4]。

3.5 混凝土質量控制措施

為了保證混凝土質量能滿足施工標準要求，在混凝土配制、澆注施工中，應從兩個方面對混凝土質量予以有效控制：

一是在混凝土的計量、投料與配制階段，首先通過試驗確定混凝土的坍落度等參數值，然后計算出最終的配合比，保證水泥、砂石、外加劑的用量能滿足行業標準要求與實際施工需求。配合比確定后，應測量混凝土配制樣品的強度值，使初凝強度與終凝強度與混凝土強度標準值相符，最大允許偏差不得超過5%。這種計量投料的方式，不但能精準計算出混凝土的配合比，而且能減少水泥、砂石等原材料的用量，無形中給施工單位節省了大量的施工成本。

二是為了保障混凝土的和易性，提升混凝土強度，混凝土拌和之前應在混合料中添加一定劑量的早強減水劑。該建筑工程中的框架剪力墻結構選用的是標號為C30的混凝土，經過技術人員的反復試驗和計算，得出混凝土的用量約為500kg/m3，由此可以看出混凝土的澆注量較大[5]。因此，如果外界氣溫低于20℃的室溫，那么混凝土終凝時間將延后至10 d 左右，方可以進行拆模工作，否則混凝土強度值無法滿足標準要求，易出現混凝土脫落與斷裂事故。基于對這一問題的綜合考慮，可以在混合料當中添加MSN 等減水劑，1 m3混凝土的添加量應在2%左右，如果添加量超過這一數值，混凝土中的水泥用量也相應減少。通過這種方法，既能保障混凝土自身的強度，拆模時間也將提前，而且能節省大量的施工成本。

4 結語

高層建筑主體結構復雜多變，施工作業風險高，而框架剪力墻結構施工技術的廣泛應用，不僅有效解決了施工難度大、混凝土澆筑困難的實際問題，而且竣工后的建筑主體結構具有良好的抗震性能。因此，諸多建筑施工企業在實際應用過程中，不斷對框架剪力墻結構施工技術進行優化與創新，進而為社會建造出更多的高質量工程。