張東蘊
(中鐵建安工程設計院有限公司 河北石家莊 050000)
現代建筑工程項目中普遍引入了框架剪力墻結構,以滿足相關設計方案對整體建筑的結構強度要求。但在具體建筑過程中,此項結構設計方案需整合鋼筋、模板、混凝土澆筑等多項施工技術,并確保整體施工工藝的質量滿足相關要求,以此發揮框架剪力墻的基本功能。由此可見,積極針對框架剪力墻結構在建筑工程中的實踐應用進行研究,對于提高建筑項目的整體結構強度具有重要的現實意義。
框架結構的適用面較為廣泛,是建筑領域常見的主要結構設計方案之一。通常情況下,以鋼筋為主體的框架結構在水平與豎向承載能力方面表現優異,具備良好的穩定性和承受能力。但在設計方面,則借助框架結構實現室內空間的封閉和隔離。框架結構的具體形式不盡相同,常見設計理念包括單層與多層結構。而剪力墻結構則作為建筑工程中的主要承重結構,整體使用大量的鋼筋和混凝土,以此確保建筑物在豎直以及水平方向的載荷穩定性,進而提高建筑結構的整體穩定。剪力墻普遍為豎向結構。在設計過程中,剪力墻的主要形式是一類由鋼筋混凝土構成獨立墻體,其主要優勢在于可大幅提高建筑工程的承載能力,同時,為建筑提供較好的水平抗剪性,確保建筑物在地震中具備良好的結構穩定性,避免建筑物出現大幅擺動[1]。
結合現代建筑項目而言,多數設計師均嘗試采用框架剪力墻結構進行承重設計。應用此類設計結構的主要原因如下:一方面,框架剪力墻結構具備較強的水平承載能力,在建筑框架受到外力作用而形變時,框架剪力墻結構可發揮一定的緩沖作用;另一方面,在各類項目中引入框架剪力墻結構,可有效避免建筑體在受力后出現位移的狀況。因此,結合框架剪力墻設計方案可知,相較傳統設計思路,此類結構在承載能力以及抗剪性能方面具有明顯優勢,適宜在地震高發地帶應用,且可在外力沖擊下保證自身的結構穩定性。
通常情況下,在建筑項目的地基結構設計方案中普遍存在框架剪力墻結構,其占比約為總體結構的1∕4,由此可見,框架剪力墻與一般結構設計均可對建筑穩定性起到鞏固作用。基于此類形式,設計方案可根據所需結構強度要求,適當調整基地剪力墻框架結構占比,對于要求較高抗震等級的建筑項目,應適當調整其中的框剪結構占比,確保建筑基地剪力墻可承受更強的彎曲應力,以此來保證建筑的質量。
在傳統建筑施工設計方案中,其主體設計思路普遍以單一框架結構為主,但要保證此類結構的穩定性需在建材、建筑技術等方面滿足對應標準,因而進一步增加了工程建設的整體難度,使得項目成本相應提升。除此之外,在遭受剪應力時,單一框架結構難以滿足抗震標準要求。在引入框剪結構設計思路后,可實現墻體與框架的整體性連接,進而在遭受橫波地震沖擊時,可增強對剪應力的抗性,從而將剪應力分散至整體結構的各個部分,有效降低地震橫波的破壞性,促使抗震性能不斷提升[2]。
鋼筋施工是保證整個框剪結構穩定性的基礎,其建筑工藝的質量將直接影響框剪結構在整體建筑中的作用。因此,要在建筑工程項目中引入框剪結構設計思路,則需首先保證做到鋼筋施工技術。
第一,在建筑施工過程中,采購部門應在鋼筋采購過程中挑選資質健全的材料供應商,確保鋼筋質量合格。另外,應根據施工需求,適時挑選對應型號的鋼筋進行施工,同時,根據框剪結構規模、強度要求,挑選對應規格的鋼筋,以此保證整個項目兼具質量與經濟性。
第二,相關的施工作業人員應針對鋼筋在框剪結構中的安裝以及綁扎工藝進行檢查,確保整個框架主體滿足建設需求,以此為后續混凝土澆筑奠定基礎。因此,鋼筋施工過程是影響框剪結構整體強度的關鍵因素。
在完成初步鋼筋框架安裝綁扎后,需對整個鋼筋框架進行混凝土澆筑成型,即模板施工。在這一階段中,模板施工技術也是影響框剪結構的重要因素之一。一般來說,此階段工藝分為支撐模板與混凝土模板兩類,是整個剪力墻結構中支承部件之一。在混凝土模板施工過程中,模板施工主要針對框剪結構中的墻體部分,而在框剪結構中的墻梁以及墻柱是混凝土模板施工的主要工序。在混凝土模板澆筑過程中,通常要求合理挑選對應的模板材料,且需綜合設計方案以及墻體所處位置進行綜合考慮,進而確定整個模板材料的選擇[3]。
在多數建筑項目中,混凝土澆筑是整個工程項目的重要環節,但受材料、環境以及工藝等因素影響,可能出現一定數量的混凝土裂縫,此類裂縫可影響框剪結構的整體強度。對此,施工作業人員應根據澆筑模板需求,通過調整混凝土配料或加入輔助料等形式,提高混凝土強度。一般來說,對混凝土裂縫進行控制方案可歸納為以下幾點:首先,在采購階段篩選具備抗裂性能的混凝土型號;其次,在混凝土澆筑的過程中,應做好環境控溫工作,避免澆筑溫度高于300℃,以免出現開裂問題;再次,為保證框剪結構強度,施工單位可將混凝土中摻入一定比例的輔助料,從而提高整體抗裂性能;最后,為進一步提高混凝土的整體強度,可在運輸與澆筑過程中引入泵送技術,以此降低裂縫出現的概率。
為進一步提高建筑工程項目的整體性,在開展內隔墻施工工藝時,應避免對建筑的承重墻體造成影響。一方面,材料采購人員應確保內隔墻材料滿足相關標準要求,在內隔墻材料采購過程中,應挑選具備抗震能力以及經濟適用性的材料。另一方面,在注重基礎性能與經濟性的同時,還應確保所選材料具備外觀整潔,以此提高框架剪力墻結構的整體觀感,確保整體結構與建筑主體渾然一體。
為避免在工程施工建設過程中出現結構設計誤差以及技術施工誤差問題,技術人員應引入高精度的全站儀設備對施工區域進行對應的放線測量工作,同時,在測量時與設計方案進行比對,確保整個檢測結果數據值的整體精度滿足相關標準,另外,應以測量軸線為基礎進行數據驗證工作,進而保證后續施工過程精度符合相關要求。同時,應結合建筑項目所處位置的地質勘探數據、濕度與環境數據,進行綜合考慮,進而為后續的框剪結構設計施工提供參考資料支持[4]。
在項目采購階段中,采購人員應積極審查參與材料招投標的各類供應商資質,確保其提供的建材滿足項目建設需求,鋼筋、混凝土、輔料等建材應與設計方案相互匹配,必要時,應對建材進行現場抽查,以此保證后續建材應用到框剪結構設計中具備較好的穩定性與剛性。另外,在人員設備調配調試方面,應滿足現場施工基本要求,對框剪結構施工所需的人員以及設備進行多次復檢工作,確保鋼筋綁扎、模板澆筑過程順利落實。需要注意的是,在施工準備階段,設計單位應針對框剪結構設計與建設單位做好技術交底工作,確保整體施工過程中均依照設計方案進行,避免隨意改動框剪結構設計內容,對于所用材料以及鋼筋綁扎方案應嚴格執行到位。
工程項目建設過程中,施工單位應結合項目設計方案科學布置框架剪力墻的柱筋部分,結合設計方案,并利用CAD 圖紙或是BIM 程序,進行反復核對,從而確保整個鋼筋框架滿足精度要求。由于框架剪力墻中的梁體與主體之間需架設一定規模的鋼筋以起到連接穩固作用,因此,施工人員應在梁體與主體之間對鋼筋布設位置進行預先標記,提升后期安裝的準確性,進而降低后期的澆筑和振搗的工作難度。同時,在鋼筋綁扎過程中,應要求技術人員針對鋼筋材料綁扎工藝進行圖紙繪制。而在施工過程中,要求工人嚴格遵守圖紙中的綁扎工藝進行鋼筋框架綁扎操作,防止出現工序混亂,影響綁扎后鋼筋框架的整體強度,進而降低框剪結構效能。在鋼筋綁扎以及主體框架成型后,承建單位應聯合監理單位對整個鋼筋框架工藝進行驗收工作,確保鋼筋框架滿足框剪結構的基本承重要求。若框架主體結構或綁扎工藝無法滿足相關標準要求,則應及時對施工缺陷制定對應的補救方案,以強化整體框架的結構強度,確保框剪結構滿足建筑主體承重要求。
在框剪構施工的模板澆筑部分中,施工人員應合理規劃澆筑工序,確保整個模板在框剪結構中滿足設計承重要求,因此,框架剪力墻結構施工過程中,應優先保證模板澆筑的整體質量符合相關標準要求。
首先,澆筑工人應根據框剪設計方案調整模板尺寸定位與支護,例如,柱體模板安裝過程中需針對設計方案開展對應的測量放樣工序,以此明確鋼筋焊接的位置,使得澆筑模板準確度滿足相關要求,同時,避免出現松動或位移問題。在模板支護完成后,施工人員應進行加固處理工作,避免出現變形問題,以此提高成型后模板柱體的結構強度。
其次,當現場施工采用通排柱結構時,則需優先在兩側位置加裝對應的柱體結構,借助掛線矯正的柱體結構的尺寸和位置,以此滿足建設需求[5-6]。
最后,由于板體結構具有跨度大的特征,因此,在施工過程中,應嚴格控制模板施工質量,避免在地基出現沉降后導致澆筑模板出現位置或結構缺損問題,從而提升其豎向承載性能,增強模板結構在混凝土方面豎向作用力的承載水平,以此保證框架剪力墻整體結構的質量和剛度。
框架剪力墻結構通常獨立于建筑主體,因此,為增強整體美觀程度與整體性,施工人員應利用內隔墻與框剪結構形成良好的室內空間格局布置,使得整個室內結構既滿足使用需求,又具備空間合理性。在建設過程中,設計人員應結合項目的抗震等級要求,對項目的框剪結構進行優化,同時,加設對應的內隔墻結構,以此做到兩者和諧統一,提升建筑內部的整體格調,使得整體建筑項目兼具實用性與審美特性。
在開展框架剪力墻結構設計施工準備過程中,技術人員需要首先校對設計圖紙以及對應的工藝工序,并聯合工程監理、施工班組,對框剪結構施工材料、技術、人員、設備進行初步質檢核對工作,確保整個建設項目的各個施工階段均可順利完成,同時,滿足竣工驗收質量要求。
在澆筑過程中,施工人員應合理控制蜂窩和孔洞的澆筑密度以及澆筑質量,確保混凝土振搗滿足預定要求,必要時,可應用分層澆筑方案進行施工,依據0.4m標準線要求進行澆筑高度調整,同時,更應貫徹落實連續澆筑要求,切勿出現澆筑中斷,以此保證混凝土澆筑后強度滿足要求。
第一,完善安全責任制,落實各部門工作職能劃分,確保具體安全質量責任落實到個人,嚴格管控設備、技術、材料的質量安全,確保整體施工符合建設標準。
第二,積極落實技術交底工作,對于各類細節技術問題要與施工隊伍進行溝通詳細,杜絕出現隨意施工或變更施工工藝現象,各階段完工后,施工員需開展階段性復檢工作,待驗收合格后方可進行后續工序的建設工作。
第三,落實施工外圍腳手架的安全管理,應做好施工現場的秩序管理工作,根據相關規范標準,開展對應的施工臺搭設。
第四,應做好施工區域各項風險因素管理,避免在施工場地出現明火。施工現場應做好防火工作處理,降低火災等意外安全事故的出現概率。
第五,構建完善的安全應急方案,要求施工人員定期參與應急演練,監理施工安全意識,確保在出現各類突發性問題時可做到合理應對、有序處理,盡可能降低安全問題造成的損失。
綜上所述,框架剪力墻結構是現代建筑項目中的穩定性結構之一,對于提高建筑項目的抗剪以及承載能力至關重要。因此,設計與建設單位應重點關注框架剪力墻結構的設計要求以及施工重點,根據合同規定指標要求,不斷調整設計方案,優化施工工藝,以此提高框剪結構的整體強度,同時,在滿足基礎結構強度需求的同時,應引入內隔墻結構提升框剪結構的整體美觀性,從而提升整體建筑的綜合價值。