超高层建筑钢板剪力墙工艺要点探索

2020-03-09贺亮

建筑机械化 2020年11期

贺亮

（中建二局第二建筑工程有限公司山东分公司，山东青岛 266000）

从保证结构稳定性和安全性的角度，超高层建筑需要借助劲性结构来提升主体的承载能力和抗侧能力，钢板剪力墙由此而生，并且迅速地得到普及。做好钢板剪力墙的安装精度和整体变形控制，关乎建筑整体的施工质量，在施工中必须明确其工艺要点。

1 工程概况

某工程占地面积3.25 万m2，建筑面积28.13万m2，地下4 层，地面包括2 栋住宅建筑、1 栋办公楼和3 栋商业裙房，其中2 栋住宅建筑和办公建筑均为超高层建筑，高度分别为195.42m、195.42m 和191.33m，办公建筑基础部分框架内设置有型钢柱，地下1 层到地面14 层部分剪力墙内部设置有钢柱和钢板，住宅楼基础到26 层部分框架柱和剪力墙约束边缘设置有型钢柱，部分钢板混凝土剪力墙内设置有钢板。

2 钢板剪力墙安装流程

钢板剪力墙在工厂内加工制作时，需要将节点板焊接在下部钢板剪力墙以及剪力墙内隔板上，现场的安装流程为：最下部钢板剪力墙安装、固定→吊装上部剪力墙→做好节点板围护固定→固定周围点焊→测量调整→焊接。

3 钢板剪力墙安装

3.1 吊装

1）对钢板剪力墙吊耳和临时连接板进行设置。结合该工程的实际情况，需要将临时连接板设置在核心筒钢板剪力墙横向和竖向焊缝之间，而横向焊缝所使用的临时连接板还同时兼具吊耳功能。吊耳的具体位置依照单元中心位置确定，通常在距离中心位置。在钢暗桩翼缘两侧，做好临时连接板的安装工作，使用的材质为Q345，两个连接板的距离不超过1m。

2）钢板剪力墙就位。在实际施工环节，钢板剪力墙的吊装就位需要4 台塔机，因为施工场地相对有限，塔机作业需要在核心筒内完成。该工程中，钢板剪力墙的吊装采用的是两点起吊法，考虑核心筒上部有顶升钢平台，为了确保其内部钢板剪力墙的有效安装，搭配双机换钩法进行吊装作业。塔机背后的钢板剪力墙和连线的2 台塔机不能采用双机换钩法，从保证施工效果的角度，选择手动葫芦拉结钢板剪力墙。

3.2 拼装

在已经安装完成的钢板剪力墙断口位置，以3m 为间隔，焊接2 列对称分布的钢板，确保钢板焊接能够超出断口区域300～400mm，避免钢板剪力墙在换钩时出现前后倾倒的问题。连接板的固定可以使用普通螺栓，钢板剪力墙起吊到作业面时，应该做好相应的支撑，保证其稳定性。钢板剪力墙的固定可以借助连接板和型钢支撑实现，钢筋的连接形式如图1 所示。

4 钢板剪力墙焊前校正

图1 钢筋连接形式

钢板剪力墙吊装作业结束后，施工人员和现场管理人员应做好确认工作，确保利用螺栓完成初步固定之后，才能将塔机的吊钩松开。结合该工程的实际情况，使用了全站仪配合吊线以及千斤顶的方式，针对钢板剪力墙的拼装进行勘测和微调，需要先对工程中第一根暗柱进行测量校正，然后安装钢板剪力墙，安装的同时做好调整处理，保证安装的精度。安装结束并且校正完成后，使用螺栓进行固定。

钢板剪力墙焊前校正主要在两个方面。一是对于立面垂直度的校正。工作人员需要在轴线位置设置全站仪，确保其处于平衡状态，然后通过竖丝的方式，对钢板剪力墙端部垂直度进行观察和校正，校正工作可以借助设置在横焊缝旁的千斤顶进行。而在对水平对接边的单板过渡区域、劲性柱间等的垂直度进行校正时，需要以顶端吊线作为主导；二是顶面坐标测控和墙体垂直度控制。在完成钢板剪力墙的安装工作后，需要将控制点竖向投递到钢平台桁架的4 个端点，借助全站仪完成桁架轴线校正工作。每一次钢平台顶升后，都必须再次依照闭合平差对位置进行校正，同时将所有得到的数据信息整理，形成控制点坐标。

在钢板剪力墙施工环节，可以引入内控法，在钢平台顶部设置全站仪，形成回路，借助后视法来对钢板剪力墙位置的准确性进行测量，为了确认其垂直程度，应该在钢平台下部分设置线锤。在利用全站仪实施测量工作时，必须保证全站仪棱镜的位置较低，同时俯角不超过30°，利用外框架控制点分散布置确定好控制点的测孔区域，保证测量的准确度，避免全站仪布置好后出现近端俯角过大的问题。

5 钢板剪力墙焊接

5.1 焊前清理

焊接前做好全面清理，清除坡口及衬板上的水泥灰、氧化层、铁锈以及油污等，使用平板尺或者钢塞尺对钢板剪力墙中的间隙宽度进行测量，对于存在垫板的钢板剪力墙，间隙允许偏差为+3.0mm，-2.0mm，对于没有垫板的钢板剪力墙，间隙允许偏差为+0.3mm，-0.00mm。如果间隙不能满足实际需求，需要对其进行处理，然后才能焊接。

5.2 温度控制

考虑工程本身的特点，利用电加热器进行加热，预热环节加热区域为坡口两侧，测温需要使用专业仪器。加热区域应该较施焊厚度大1.5 倍以上，不能小于100mm，温度的测量应该在焊件反面进行，测量点和焊接点之间的距离不小于75mm。以层间温度的控制为例，考虑钢板层数较多，在连续施焊时，必须确保每一道焊缝焊渣及时清理，将层间温度控制在110～200℃，若焊接中途断焊，需要采用保温及后热步骤，继续焊接前，必须将焊接温度预热到初始预热温度以上。

5.3 焊接顺序

钢板剪力墙的焊接顺序为先竖后横，从内到外，采用多道、窄道以及薄层焊接的方式，厚板焊缝焊接的优先级较高，同时若焊缝变形程度较大，需要先对其进行焊接。焊接作业时，需要设置好钢衬垫板以及引出板、引弧板，确保其强度必须低于钢材强度，并且材质的焊接性应该尽量接近钢材。焊接时应使用二氧化碳气体做好保护，以保证焊接的质量和效率，焊缝长度必须超过25mm，衬垫板厚度不能低于4mm。焊接完成后，借助火焰切割多余的引出板和引弧板，然后打磨平整。