框架剪力墻結構建筑施工技術在建筑工程中運用分析

文／劉曉坤 唐山城市建筑工程集團有限公司 河北唐山 063000

引言：

框剪結構在高荷載、平面復雜的建筑工程中具有較強的適用性，多以梁柱框架、充填剪力墻構建完整的建筑結構。為保證建筑工程框架結構得到順利建設，應依托技術目標制定科學的技術施工方案，以求在良好的施工條件下，優化施工效果。同時，經由框剪結構建筑技術還能增強結構穩定性，故此應依靠技術優勢，推動建筑領域的良性發展，使之得到長足的技術突破。

1.框架剪力墻結構建筑特點

1.1 受力均衡

框架剪力墻結構建筑屬于組合框架建筑，能夠通過布設剪力墻，促使建筑物在實際建造中擁有更充足的使用空間。因框剪結構建筑具備大剛度特征，故而在受力分析中，其抗側力與普通建筑存在顯著差異。于框剪結構中剪力墻往往需要擔負繁重的水平荷載，尤其是建筑下部樓層結構，而上部樓層結構會隨著剪力墻位移量的增大，趨于外側拓展發展，這就導致剪力墻在承擔荷載期間，需要依靠框架結構分擔荷載。關于框剪結構剪力墻部分，可進行獨立布置，也能依托管道井加以設置，進而在均衡的受力狀態下，維護建筑物結構穩定性，促使高層建筑擁有更高的安全水平。例如在抗震作用力分析中，若應用帶豎縫剪力墻聯合框架結構，能夠消除墻體變形干擾，進而在改善延性的基礎上應對剛度下降風險。結合受力特征還能輔助有關人員優選配件類型。以框剪結構建筑樓梯結構為主，根據下述公式即可知曉AT 型屬于受力平穩且結構扭轉干擾性較弱的樓梯類型。

經研究確定受力均衡是建筑工程中應用框剪結構建設建筑物的重要原因，可圍繞受力狀態分布特征優化施工方案，便于展現該建筑結構的實踐應用價值。

1.2 構造靈活

框剪結構在實際施工中，能促使建成的框剪結構建筑擁有靈活的構造空間。考慮到建設用地規模較為緊張，若能依托框剪結構，實現高層建筑結構空間的靈活布置，可提高土地利用率。一般情況下，針對框剪結構可以設計后澆帶，并實施整體澆筑，按照55kg/㎡的標準對建筑物進行混凝土澆筑，能夠促使有限的建筑空間得到深層次利用。因此，框剪結構建筑具有鮮明特點，為達到預期建設效果，需合理應用框剪結構建筑施工技術，從技術層面深化結構特性。

2.框架剪力墻結構建筑施工技術要點

2.1 測量放線技術

框剪結構建筑施工過程中，要求技術員先期開展測量放線工作，以測量放線技術夯實施工基礎。該項技術歸于施工準備期，但也是不可忽視的重要施工技術。在分析測量放線技術要點時，專門以某19 層主體框剪弧形結構工程為例，建筑高度91.25m，占地面積3.305705 萬㎡。技術員前往現場后，需使用全站儀、經緯儀、水準儀等工具進行測量放樣。

首先，技術員應實施基礎定位操作，待施工員完成基礎墊層施工任務后，需對防水層予以測量放線處理，即使用全站儀確定軸線，并以軸線邊緣為基準設計平面控制網，以軸線交點確定最終防水層保護層參數，至于該工程中地下結構部分，需要借助經緯儀對定位軸線予以引測；其次，技術員需對主體施工部分展開測量放線處理，以鉛垂儀對基礎軸線進行引測，并在全站儀輔助下確定控制點。隨著框剪結構建筑樓層數量的變化，需要設定基準控制點的不定時轉換，一般需按照每6 個樓層轉換一次的標準減小測量誤差，并預留長寬均為200mm 的孔洞；最后，技術員需實施高層控制操作，選擇與筏板相隔50cm 的點位設立高層控制點，使用鋼尺進行找平處理，并在墻柱施工后，可將高層控制點設于距離主樓邊緣0.5m 的部位。技術員還要結合高層控制點、基準軸線布置控制網，便于施工人員精準找到施工范圍，并且標高測量中可借助水準儀對坑底標高信息予以確定。技術員在整個測量放線中應注重數據的收集與分析，進而為后續框剪結構施工事項的落實提供可靠依據，滿足高質量施工要求。

2.2 鋼筋綁扎技術

框剪結構建筑中比較重要的施工技術是鋼筋綁扎技術，且使用的鋼筋材料均為現場進行實時加工，保證加工尺寸符合現場實際施工要求。而且在應用該項技術前，現場負責人還要注重鋼筋存儲環境的合理控制，一般選擇帶有排水溝且厚度為240mm，高度在250mm 左右的鉆墻倉庫，消除銹蝕風險的基礎上維護鋼筋質量，并在剪力墻鋼筋綁扎作業中，按照1m 間距，梅花形分布方式使用塑料墊塊，對鋼筋起到保護作用。其內墻綁扎鋼筋時，應使用徑長15mm 的水平筋，外加厚度35mm 的保護層。

綁扎鋼筋前還要確定好鋼筋長度，下述關系式求值。

待施工人員進入鋼筋綁扎技術實踐應用環節，需要先按照事先確定好的鋼筋位置線排列好鋼筋，并按照“先下層后上層”、“自南北到東西方向”的標準鋪設鋼筋材料。而且還要先對剪力墻支座部分綁扎附加筋，再對下層結構中的梁結構綁扎箍筋。在鋼筋綁扎技術應用中，要求施工人員借助八字扣實現交叉點全面綁扎，增加鋼筋綁扎緊密性，預防鋼筋位移的基礎上，還能維持框剪結構穩定性。需要注意的是：施工人員還要在下端結構使用馬凳，按照1.2m 的間距綁扎鋼筋，且對應的馬凳支腿應形成1m 左右間距。施工人員連接鋼筋時，則需要將接頭錯開長度控制在50%以下，至少形成500mm的間距。綁扎好鋼筋材料的框剪結構，還要控制好剪力墻施工縫，即柱筋甩出高度需比施工縫多500mm[1]。只有順利完成鋼筋綁扎任務，才能實現框架與剪力墻結構之間的安全連接。

2.3 模板安裝技術

在建筑工程中關于框剪結構建筑施工技術的應用，較為關鍵的技術還包含模板安裝技術，重點是安裝剪力墻模板。在安裝模板初期，相關人員需要明確了解模板抗剪強度，從而體現模板參數的合理性。即借助下列公式求取抗剪強度（V）。

其中V 代表最大剪力（kN），q、l 表示模板側面線荷載（kN/m）與次楞間距（mm）。

獲取該數值后可按照該剪力范圍優選模板支撐材料，若剪力偏大，可采用多層板支撐材料，保障模板的強度。

比如在59.55m 高度，7 度抗震設防烈度，1 級耐火等級的鋼混框剪結構建筑中，在安裝模板時，需先行控制好允許偏差，并借助尺量檢查等檢驗手段衡量偏差值。一般要求剪力墻模板安裝點位與軸線位置的偏差3mm 以內，底模表面標高2mm-5mm 范圍內，垂直度應保持3mm 以下，模板高低差為2mm，安裝后表面平整度不宜超出5mm 的偏差值，且所安裝的模板務必保持牢固穩定且符合偏差要求。若框剪結構跨度高于4m，需進行模板起拱操作，且起拱高度應為0.1%全跨高度-0.3%全跨高度以內。另外，還要選擇厚度適中的木模板，如針對內墻可選擇厚度為15mm，長寬分別為1220mm、2440mm 尺寸標準的模板。外墻則適用厚度為18mm，長915mm，寬1830mm 的木模板，并且按照15cm 的間距布置木方，使用螺栓等輔助構件對模板進行加固處理，且螺栓間距應設置在50cm 到60cm 以內。若安裝模板時剪力墻厚度在300mm 以下，則可以利用對拉螺絲予以堅固，其水平間距50cm。施工人員經過對模板安裝中各配件的緊固處理，能夠提升模板安裝質量。在結束模板安裝任務后，還要觀察模板接縫情況，可在其兩端以30mm 布設加密支撐條。安裝后可以結合混凝土強度予以拆模，繼而建造完整的框剪結構[2]。

2.4 混凝土施工技術

2.4.1 混凝土澆筑

混凝土施工技術的應用，屬于框剪結構建筑施工環節較為靠后的施工內容，其中通過混凝土澆筑技術，可將框剪結構建成一體化結構，使之成為一個整體，充分融合框架與剪力墻結構各自優勢。澆筑混凝土初期，還要注重振搗操作，通常要求使用振動棒對混凝土材料進行振搗處理，且振動棒與水平面至少形成45°夾角，插入深度應占據振動棒全長的75%，振搗時間多為20s或30s。在施工人員觀察混凝土材料狀態，在其未見氣泡、未見泛漿現象時，即可從混凝土材料中抽離振動棒，并在分層澆筑中控制好振動棒在逐層澆筑作業中的有效長度，多為5cm，進而在振搗作業輔助下為澆筑施工技術提供完善的施工條件。

于框剪結構混凝土澆筑作業中，施工人員結合建筑物施工段分布情況，應秉承從遠到近，自低向高的原則有序實施砼澆筑，并采用分層連續澆筑方式，將澆筑高度控制在2m 以下。在澆筑混凝土時，還要先對梁板結構予以澆筑，板結構而后澆筑。混凝土澆筑技術要想獲得理想的施工效果，還要在攪拌站配制商用混凝土時，結合混凝土塌落度控制好攪拌機攪拌時間。如3cm 以下塌落度對應的容積＜400L 的自落式攪拌機，各材料攪拌時間應為90s，隨著容積的增加逐漸延長攪拌時間，若選用強制式攪拌機，攪拌時間為60s，塌落度高于3cm 時，對應的混凝土攪拌最短時間分別為90s、60s，從而保證澆筑技術中使用的混凝土材料質量符合施工要求。根據相關研究：框剪結構混凝土澆筑步驟多包含混凝土攪拌配制、輸送混凝土、現場澆筑等，且現場澆筑混凝土時，要按照柱梁板、剪力墻、樓板的順序進行澆筑，這樣才能避免不同結構之間出現力學性能干擾問題[3]。

2.4.2 混凝土養護

針對框剪結構柱梁板等部位進行澆筑后，還要充分應用混凝土養護技術改善混凝土表面質量。即拆除模板后，養護人員需在12h 內使用塑料薄膜等養護材料，對其表面進行保溫處理，以免受溫度因素的影響產生裂縫。

其中針對剪力墻部位可以使用木板條充當養護材料，并在墻體澆筑后實施封閉養護，維護墻體混凝土表面濕潤度的均衡性。至于梁板結構，可在澆筑后，以草袋片對混凝土展開14d 的覆蓋養護操作，并在其上方灑水，進而促使混凝土材料持久維持濕度穩定性。同時，養護人員應控制好灑水養護時機，可以觀察草袋片等遮蓋物結露情況適時灑水，且灑水養護三日內，其灑水養護周期應為2h，之后可調整為3 次/d。而且還要在現場使用溫度測量儀，若測量后環境溫度未達到5℃，應終止灑水養護，杜絕混凝土凍害風險。

經過澆筑后針對復合剪力墻，其模板拆除時間需比普通剪力墻晚24h，若復合剪力墻混凝土在同平面長度高于25m，需增設引導管[4]。關于混凝土養護技術還包含蒸汽養護技術等，在選擇養護技術時，一要考慮現場環境的匹配度及其可操作性；二是分析經濟性，從多種養護技術中選出養護效果好且適合現場工況的養護技術，最終在混凝土養護作業中抑制框剪結構混凝土裂縫病害，維護整體結構的完整度，提升框剪結構施工質量。

3.框架剪力墻結構建筑施工技術在建筑工程中優化運用方法

3.1 嚴控原材料質量

在應用框剪結構建筑施工技術時，要想在建筑工程中取得理想的技術應用成果，應當進一步控制原材料質量。無論是混凝土原材料，還是鋼筋、螺栓等材料，都要借助質檢技術檢測質量水平，確保應用于框剪結構建筑施工環節的材料滿足檢驗標準。以混凝土材料為例，在質量控制期間，可以參照下述公式分析混凝土側應力（F）變化規律，以此為攪拌站配制混凝土專業人員以及現場澆筑施工人員提供可靠的依據。

其中rc、r0、β1、β2、v 分別表示混凝土重力密度（kN/m3）、初凝時間（h）、外加劑與塌落影響修正系數、澆筑速度（m/h）。在配制混凝土時，需合理設計配合比，并結合剪應力分析結果確定塌落度與外加劑摻入量。

此外，在混凝土材料質量檢測合格后，還要對現場保管的鋼筋等材料質量予以檢驗，可在現場建立實驗室，由專業人員對現場材料實施抽樣調查，并核對好材料規格、尺寸等基礎信息。若在檢測期間發現材料質量不達標，有關人員有權提出“退回”要求，并要求供貨商重新供應質檢合格的產品。只有框剪結構建筑使用的材料質量得到可靠保障，才能適當降低安全隱患的出現可能性。最關鍵的是，可在現場使用智能監控系統，從系統的多場景實時監控界面中，全方位掌握現場施工行為規范性，最終在原材料質量得以提升后，框剪結構建筑施工技術才能在建筑工程中表現出突出的實效作用，為我國建筑結構施工水平的提高奠定基礎。

3.2 框剪結構合理布局

為充分發揮框剪結構建筑施工技術在建筑工程中應用作用，還要對框剪結構進行合理布局。通常情況下，相關人員在整體布局中需圍繞框剪結構的平面、厚度及其使用數量三個方面確定具體范圍，便于提升框剪結構分布協調性。

于平面布局中，要求借鑒上文公式（6）求取抗側力，并按照剛度要求實現剪力墻尺寸的優化控制。雖然剪力墻剛度較大，將產生更強的抗壓作用，但容易出現變形后果，故此需要從安全性與實用性層面控制剪力墻水平荷載。而厚度布局中，因框剪結構本身屬于抗震性較強的建筑結構，若能注重厚度范圍的有效控制，即可優化結構性能。且最小厚度標準為200mm，具體應結合工況進行確定。至于剪力墻建設數量，在結合框架數量確定剪力墻數量時，通常要求所使用的結構數量，應當滿足下列關系：55%剪力墻單獨水平荷載頂點位移≥結構頂點位移≥45%剪力墻單獨水平荷載頂點位移，對應的頂點位移和結構高度比值應＜。若建筑工程中對框剪結構建筑質量偏高，則頂點位移同高度比值應在以下。經過對整體布局的均衡設計，方能提高框剪結構建筑施工達標率。

3.3 實現細致化排查

在建筑工程中應用框剪結構建筑施工技術，本身面臨周期相對較長且施工內容相對復雜的挑戰。若想保證多項施工技術，都能在框剪結構建筑建設階段體現出適用性特征，還要加強對框剪結構的細致化排查，一是為了保證結構剛度及其抗震性；二是為了實現該建筑物與周邊環境的協調性；三是為了延長框剪結構建筑使用年限。其中細致化檢查內容應集中于結構延展性部分，因此類建筑物在地震災害中，能夠展現一定的抗震優勢，故而在衡量技術成果時，需分析應用多項技術后，是否能夠達到既定抗震、抗壓、載荷分布等目標。另外，在施工人員以及技術員參與框剪結構建筑施工活動時，理應加強結構表面清理，防止出現表面不規整等問題降低結構質量。為促使該建筑物經施工后擁有優良性能，需加大細致化檢查力度。

3.4 加強施工工具應用

在框剪結構建筑施工中，針對建筑工程中的建筑結構，還需要加強輔助工具的合理應用。比如在混凝土澆筑環節，若澆筑高度高于3m，此時需要借助斜溜槽預防飛濺現象。而在框剪結構安裝模板、綁扎鋼筋等技術環節，還要注重腳手架工具的適時應用，因其能為施工人員提供安全的施工平臺，且工具架構較為穩定，更易維護現場施工安全。施工人員可在現場使用事先準備好的腳手架完成材料輸送、暫放操作。如向高樓層輸送鋼軌時，因其重量可達到40kg/m，長度多在700m 左右，若能運用腳手架，可輔助施工人員有序安裝橫梁鋼軌，為提高腳手架穩固度，還要保證該工具與支撐桿形成最多2m 的距離，便于在多樣工具運用中，實現框剪結構的如期完工。

結語：

綜上所述，框剪結構建筑施工技術多包括測量放線、鋼筋綁扎、模板安裝、混凝土施工技術，為充分展現框剪結構建筑的受力均衡、構造靈活特性，還要從原材料質量、結構布局、細致化排查、工具應用等方面予以優化，保證施工人員在技術員與現場管理者的導向下，深度落實施工內容，滿足新時代高層建筑工程框剪結構施工需求，未來也要加強抗震性的提升，維護建筑主體完整結構。