張建林
(山西金騰建設集團有限公司,山西 太原 030000)
隨著科學技術的不斷進步和施工人員水平的不斷提高,建筑工程施工技術也得到了極大的發展[1]。其中,框架剪力墻結構布置合理,力學性能穩定,具有抗震性好、承載性強等優勢,有利于建筑的安全使用,在建筑工程中被廣泛應用[2]??蚣芗袅Y構施工技術頗具代表性,具有較強的專業性,涉及到諸多施工要點,有必要結合具體工程的施工對其進行技術探討。
某建筑工程占地面積2150m2,建筑面積11260m2,地上12層,1~3層為商鋪,4層及以上為住宅。建筑主體采用框架剪力墻結構,其平面布置和豎向布置是施工布置方案的重點。
(1)剪力墻的平面布置遵循“對稱、分散、均勻”的原則,要求各部位剛度均勻分布,確保墻肢在承受較強地震力時仍維持穩定。剪力墻的平面布置不采取集中布置的方式,否則剪力墻對外部作用力的抵抗能力有限,結構的穩定性無法得到保障[3]。
(2)從剪力墻受力條件的角度來看,其承受水平力和豎向力,基于此受力條件,沿建筑物縱、橫向布置,此布置方式的優勢在于使剪力墻兩個方向抗側剛度均良好,確保墻體在受力狀態下仍維持穩定??v、橫剪力墻應有較大剛度的截面,根據此要求,采用L形、T形等布置方式,禁止一字形布置。以T形剪力墻為例,其結構如圖1所示。
圖1 T形剪力墻結構示意圖
(3)長墻布置時,以結構洞的方式形成聯肢墻,改善結構剛度,維持結構穩定性。剪力墻偏長時,采取“化整為零”的布置方法,即開設洞口,形成均勻性較好的墻段,各部分用弱梁連接。
(1)為提升剪力墻的抗震性能,設計時將剪力墻對直拉通。門窗洞口上、下兩層對齊,使建設成型的墻肢和連梁具有穩定性。由于疊合錯洞墻洞口的存在,結構的完整性受到影響,甚至由于結構尺寸的限制而發生重疊,結構的抗震性能降低,為規避此問題,需在布置時優化剪力墻結構,盡可能避免錯洞剪力墻和疊合錯洞墻。
(2)考慮到結構剛度的連續性和均勻性要求,剪力墻沿豎向從上到下貫通建筑整體。由于結構的限制或其它原因使剪力墻沿豎向改變時,沿高度方向適度調整墻厚,或適量減少墻肢,從而控制抗側剛度,避免由于局部剛度突變導致結構失穩問題的發生。
以圖紙要求為準,由技術人員用經緯儀或全站儀測量放線,隨后安排復核。為便于檢查測量放線結果,需測放測量軸線。
為框架剪力墻施工適配GWT測試儀,用此儀器檢測混凝土的透水性能,獲取測試結果后,對比分析抗壓強度和齡期的關系,評價兩者的關聯特性。在檢驗中,混凝土耐久性試驗、表層滲透測試試驗均屬于重點內容,需準確測試,詳細記錄數據并進行計算。
測試時密切關注接觸面的實際受力狀態,若所受壓力發生變化,為測試儀器施加合適的壓力,獲得具體壓力值。經過試驗檢測后,確定初始壓力時儀器內水的體積,對比分析體積數據,評價此項指標的變化狀況,進而確定受力值。
工程框架剪力墻施工采用Ⅰ級、Ⅱ級鋼筋,各節點的鋼筋密集分布,空間有限而鋼筋數量多,鋼筋安裝的難度較大;同時,混凝土澆筑時采取振搗措施,振搗設備易與鋼筋發生碰觸,在振搗作用下迫使鋼筋偏位。為規避前述問題,該工程采取如下鋼筋施工方法:
(1)由于鋼筋可能發生位移,設置柱筋定位箍筋框,并搭配墻體水平梯格筋和豎向梯格筋;
(2)以圓柱箍筋和定位筋的尺寸為準,制作配套的定型加工模具,在此裝置的輔助下高效進行鋼筋的安裝作業;
(3)梁柱節點的鋼筋密度高,安裝難度大,為高效將鋼筋安裝到位,用計算機測量繪圖并進行現場測量放樣,按1∶1的比例加工模板樣板,從而于指定位置準確布設鋼筋。
(1)普通模板施工。根據工程要求選擇合適型號的墻、柱、梁、板模板,并針對細部節點的模板做優化,保證模板尺寸、穩定性、各模板的組合關系等方面均達到要求。以墻體模板為例,采用的是厚度為18mm的多層膠合板,支模時對板材做拼接處理,形成整體結構完整、板間縫隙嚴密的模板體系。
(2)高支模支撐架施工。高支頂板模板的支撐裝置采用碗扣架結構,確保高支模體系在使用過程中保持穩定。用于支撐架施工的鋼管、方木等材料均由具有資質的供應商提供,材料進場時安排質量檢驗,要求各項參數均達標。首層高度達到5.5m,配套碗扣架時按每4排布設一處的方式依次設置水平剪刀撐,再將其與立桿連接,共同提升高支模支撐架裝置的穩定性。模板支撐體系結構布置如圖2所示。
圖2 模板支撐體系示意圖
建筑四層為結構轉換層,梁高0.8~1.6m,最大跨度8.4m。轉換層的鋼筋數量多、分布密度高,合理協調鋼筋位置是結構轉換層施工中的重點內容。轉換層混凝土施工需連續進行,不留施工縫,以免對結構的完整性產生影響,同時轉換層施工的混凝土用量多,混凝土自重大,僅采用常規支撐系統時,其在使用過程中可能由于無法承受較強的荷載作用而失穩。考慮到前述提及的結構轉換層施工局限性,需在常規技術的基礎上進行優化設計,保證結構轉換層的有效施工。
3.4.1 鋼筋施工技術
用臨時鋼管挑起負筋并臨時固定錨入柱內,以此方法應對轉換梁負筋錨入柱的長度較大的問題。對于直徑達到28mm及以上的Ⅱ級鋼筋,用冷擠壓套筒做連接處理,使連接后的鋼筋完整、穩定可靠;Ⅱ級鋼筋的直徑不大于25mm時,連接時采用的是閃光對焊接頭。因此,鋼筋連接根據鋼筋類型、直徑而定,但無論以何種方法連接,必須保證接頭的穩定性,在此基礎上有效進行后續的鋼筋綁扎作業。
3.4.2 模板施工技術
(1)模板材料以20mm厚的夾板為主,搭配適量方木。為提供支護作用,聯合采用門式組合腳手架和Ф48mm可調支撐桿。
(2)梁跨度有5.0m、6.9m等形式,需起拱,具體起拱量按跨長的3‰控制。
(3)深入分析梁柱節點各處的強度,明確此項指標的差異,做針對性加強處理。對于Ф20mm的Ⅱ級鋼筋,沿梁豎向加固。
(4)轉換梁偏重,為保證施工質量和施工安全,在底模和支撐裝置拆除前檢測梁體混凝土的強度,達標后方可有序拆除。
3.4.3 對拉螺栓安裝
對拉螺栓具有穩固構件的作用,安裝方法如下:梁高度達到800mm時,沿高度方向設2道Ф12mm對拉螺栓,梁高度為1000~1300mm、1400mm時,對拉螺栓的數量分別為3道、4道。此外,統一采用螺紋鋼對拉螺栓,結合合適的布置方法,有效發揮對拉螺栓的作用。
3.4.4 混凝土施工技術
混凝土施工質量對框架剪力墻整體效果有明顯的影響,施工人員必須從細節入手有效施工,要點如下:
(1)試拌混凝土,確定適宜的配合比,混凝土澆筑時按照該配合比精準稱量原材料,經充分拌和后得到質量達標的混凝土??紤]到混凝土拌和后未及時使用而固結的情況,遵循隨拌隨用的原則,不造成材料浪費。
(2)混凝土拌和時加強質量檢驗,例如材料均勻性、坍落度均要達標。
(3)內隔墻施工采用粉煤灰混凝土小型空心砌塊,施工人員按結構尺寸要求砌筑成型。砌筑時加強檢查與控制,要求墻體的平整度、穩定性等方面均達標。
(4)抗震構造設防烈度為6度,沿長度方向以4m的間距布設構造柱,確保結構在特定等級的地震作用下仍保持穩定。
(5)在十字交叉部位設構造柱,沿墻高度方向設置鋼筋混凝土現澆帶、通長拉結筋的間距分別為2m、400mm。
(6)墻上洞口需提前預留,禁止在成型結構上以剔鑿的方法開設洞口。
若程序計算時未考慮分層加載條件,可能由于考慮因素不充分而影響軸線變形所致結果的估計效果。例如估計不準確,頂層樓面應力作用強,對配筋產生不良影響。而在模擬加載的分析方式下,軸線變形對中部樓層的影響更加明顯,配筋量減少,混凝土發生大幅度的收縮徐變現象,在此鋼筋混凝土結構異常狀態下,建筑的應力有所改變,減少中部樓層實際配筋。從前述分析來看,需富有針對性地調整建筑中部與頂部樓層的實際配筋,保證配筋方式的合理性。
建筑在復雜的風力條件下將受到靜力和動力的雙重作用,保證結構的穩定性至關重要。為此,需分析結構由于風力載荷作用產生的實際變化,并基于分析結果預測變化規律,主動進行管控,使結構的剛度和強度始終保持在合理的區間內,由此避免局部構件因風力載荷作用而受損。
注重構造細部的處理,尤其是剪力墻質量中心,要盡可能與剛度中心貼合,以免在地震作用下出現大幅度的扭轉;剪力墻的應力分布需均勻,各斷面所受的力不可存在過大的差異。
綜上所述,現代建筑工程常采用框架剪力墻結構,工程技術人員需優化施工布置方案,要求結構的尺寸、組合方式、受力條件等均具有合理性。同時,施工人員應熟練掌握測量與測試、鋼筋工程施工、模板工程施工和結構轉換層施工的技術要點,并在施工過程中重視精細調整中部與頂部樓層的鋼筋、嚴格復核構件的風力荷載影響和注重構造的細部處理等方面的注意事項。另外,施工過程中還應結合實際情況對剪力墻施工參數做靈活的優化,例如剪力墻的數量、間距、抗震性能指標等均要合理。規范施工有助于建設高質量的框架剪力墻,確保建筑建成后的正常使用。