建筑工程框架剪力墙结构主体工程施工技术研究

2022-12-15高宝柱陈哲凡张洋

工程建设与设计 2022年22期

高宝柱，陈哲凡，张洋

（中建二局第三建筑工程有限公司，北京 100070）

1 引言

建筑工程的承载能力对确保建筑强度与安全具有关键性作用，如何提升建筑工程主体结构荷载已成为建筑施工人员面临的关键挑战。相关技术人员应当重视建筑的框架剪力墙结构，并采取适当措施对其基本施工流程以及相应施工要点进行全面优化，使工程整体建设质量得到不断提升。

2 框架剪力墙的简述与优势

2.1 简述

建筑框架剪力墙结构，又称框剪结构，指的是在框架结构中布设一定数量的剪力墙，在确保建筑整体结构强度的前提下形成较为灵活的应用空间，是当前小型住宅常采用的结构形式。

2.2 主要优势

1）平面布置灵活。框架剪力墙全面融合了框架结构以及剪力墙结构的优势，由于剪力墙在框架内部的布置经过了严格的计算与审核，因此，能够灵活地满足建筑内部空间设计需求，便于建筑工程的设计和施工[1]。

2）侧向刚度较大。相较于传统的框架结构，框架剪力墙结构有效减小了结构的层间相对位移比以及顶点位移比，使建筑整体结构的侧向刚度得到提升。

3）节省施工材料。相较于传统建筑结构形式，框剪结构的自重较轻、施工较为灵活，并且大部分剪力由剪力墙承载，因此，其结构底架的框架柱截面尺寸可按照设计要求进行一定的缩减，一方面降低了对空间的占用，另一方面节约了建材。

3 框架剪力墙基本施工流程

3.1 放线测量

以某地住宅建筑的框剪结构施工为例进行分析。在该工程项目中，对建筑设计空间的要求较高，且具备地下空间，因此，采用框架剪力墙作为主要建筑结构类型，确保其弯曲延性、抗脆性以及变形延性达到相应的施工要求。首先，相关施工单位应结合施工要求组织放线测量工作，按照设计思路以及图纸要求对测量定位点位进行定位与复核，并按照GB 55018—2021《工程测量通用规范》的相关规定针对测量设备进行校验，针对工程平面控制网、高程控制网、建设基坑边坡位移等重点参数进行测定，确保施工精度与有效性。在放线测量过程中，应遵循以下要求（见表1）。

表1 施工放线测量允许偏差

3.2 钢筋施工

钢筋是建筑框剪结构的关键抗拉与抗压建材，能使住宅建筑构件的承载力得到有效提升[2]。在钢筋施工之前，应当按照工程实际要求进行质量检测，确保钢筋屈标比以及强屈比满足工程需求。其次，针对框剪结构建筑对钢筋的需求，应当制订明确的钢筋码放与储存方案，针对不同标号的钢筋进行清晰标识，并做好防雨防潮工作。最后，在钢筋施工过程中，应结合钢筋的应用部位以及用途对其加工方式以及连接方式进行合理选定，针对底板、框架梁、框架柱等重点部位的钢筋应当采用直螺纹形式进行连接（见图1），针对直径较小的钢筋，可采用闪光焊接形式进行连接。

图1 直螺纹钢筋连接模式

不同部位及型号的钢筋，应采取不同的长度计算方法。例如，针对基础层柱结构的主筋，其基础插筋长度=基础底板厚度-保护层+伸入上筋的钢筋长度+Max{10D，200 mm}（D为钢筋直径）；对于中间层柱纵筋，其框架柱中间层的纵向钢筋长度=层高-当前层伸出地面的高度+上一层伸出楼地面的高度。

钢筋施工完毕后，施工单位和监理单位应针对钢筋施工成品进行检查，按照JGJ 107—2010《钢筋机械连接通用技术规程》以及JGJ 18—2012《钢筋焊接及验收规程》的要求对钢筋连接区段内的接头面积百分比、接头位置是否存在污物或破损、焊接位置是否存在咬边或焊瘤等现象进行全面排查，并对钢筋排布和搭接过程的间距进行测定，避免钢筋密度过大或过小影响建筑整体结构质量。在对钢筋进行绑扎和弯折时，应遵循以下调整系数（见表2）。

表2 钢筋绑扎弯曲调整系数

3.3 模板工程施工

作为混凝土施工前的基础，一旦模板工程施工质量出现问题，不仅会导致混凝土振捣性能的下降，严重时还会导致墙柱模板位移，影响建筑的后期使用。因此，如何提升模板工程施工质量成为当前框剪结构工程的重点和难点。在框剪结构模板施工前，应针对结构模板的抗剪强度进行计算：

式中，V为最大剪力，kN；q为结构作用于模板侧面的线荷载力，kN/m；l为模板次楞间距，mm。

通过计算，施工技术人员能确定混凝土模板的施工位置、支撑距离等关键参数，从而为后续混凝土工程施工提供更加完备的物质基础。针对框剪结构的住宅建设项目，可采用胶合板、钢管以及方木作为模板的主要框架，并采用铝模和木模作为主要墙模制作。为避免大跨度模板产生严重变形，施工人员还应结合施工具体要求以及相关特征对模板进行起拱操作，利用竹胶板、多层板等材料对模板进行支撑，提升模板强度。混凝土完工后，要拆除模板，具体拆除要求见表3。

表3 混凝土模板拆除要求

3.4 混凝土施工

在框架剪力墙大多采用预拌混凝土施工，施工前需要对混凝土侧应力进行计算，公式为：

式中，F为结构侧应力，MPa；rc为混凝土重力密度，kN/m3；t0为新浇混凝土的初凝时间，h；β1为外加剂影响的修正系数，本项目可取1.2；β2为混凝土坍落影响的修正系数，取1.15；v为混凝土浇筑速度，m/h。

在混凝土结构侧应力计算完毕后，应结合工程实际情况以及混凝土标号制订出更加完善的混凝土预拌方案，对混凝土的水灰比进行更加科学合理的分析，为结构强度的把控奠定基础。

进行框剪结构混凝土施工时，相关技术人员应遵循以下原则：首先，确保后浇带以及施工缝的精度，施工人员应按照设计标准以及设计要求针对混凝土浇筑流程进行严格控制，确保施工缝垂直于轴线，确保浇筑工程质量。其次，应对振捣工作进行全面优化，结合混凝土侧应力等重点参数对建筑混凝土墙柱的振捣力度、振捣次数进行认真核算，针对振捣不足的部位进行加强，并结合混凝土结构初凝时间进行二次振捣[3]。最后，应结合当地气候环境对混凝土建设成品进行全面养护，避免因外界环境因素的影响导致开裂等质量问题。

4 相关技术注意事项

4.1 原材料质量监控

为全面强化框架剪力墙结构建筑的施工质量，首先应当针对施工材料进行严格的质量监管。相关施工单位管理人员应结合施工要求对建材市场进行充分调研，对钢筋、混凝土等重点建材供应商的资质进行全面研判，并采取适当措施对供应材料的性能展开测试，对不符合施工标准以及国家相关规范的材料批次予以退回，杜绝劣质材料进入施工现场，一方面为框架剪力墙结构的建筑工程建设奠定良好的物质基础，另一方面有效降低施工安全事故以及安全风险发生的概率，避免严重损失的产生[4]。

4.2 对结构延展性进行重点排查

结构延展性是判断建筑结构强度的关键性参数。在一些框剪结构建筑项目施工过程中，由于未对结构延展性进行全面研判，导致建筑项目的抗震性能受到严重制约和阻碍，影响了结构整体强度与安全性。因此，为全面提升框剪结构的延展性，提升建筑项目对外部环境的适应性，施工技术人员应在钢筋绑扎等关键流程和环节中针对剪力墙外表面承担的压力进行分析与计算，并采取措施对钢筋进行紧密连接，从根源上提升结构整体抗震性能以及安全系数。与此同时，施工技术人员还应对剪力墙的表面进行平整处理，对结构外部产生的质量问题进行全面解决，确保结构承载力和稳定性。

4.3 合理调整施工工艺并予以针对性养护

施工人员应结合框架剪力墙结构建筑的特点以及相关需求对施工工艺进行调整，针对转换层施工稳定性较差的问题，可采用外部框架支撑的方式予以解决，并定期针对框架支撑位置进行调整，避免由于施工风险导致的安全事故[5]。此外，在混凝土浇筑以及养护时，施工人员应当尽量缩短整体浇筑时间，避免混凝土内外产生较大温差，一旦发现浇筑过程产生意外，可采用添加减水剂的措施对浇筑工作条件进行全面调节，使施工更加完善规范，提升整体施工质量。