建筑工程中框架剪力墙结构工程施工技术分析

文／孙昌聚 山东鸿达工程监理咨询有限公司 山东菏泽 274000

引言：

在现代建筑工程中，框架剪力墙结构因其卓越的抗震性能、高强度和良好的空间利用率，被广泛应用于高层建筑、商业综合体以及工业厂房等项目中。随着城市化进程的加速和建筑技术的不断进步，框架剪力墙结构作为一种主流的结构形式，不仅在亚洲发展迅速，而且在全球范围内得到了广泛关注。

1.框架剪力墙结构概述

1.1 抗震性能强

抗震性能强是框架剪力墙结构的显著特点之一。在地震频发的地区，建筑物的抗震性能是至关重要的，而框架剪力墙结构以其独特的设计特点，提供了出色的抗震性能框架剪力墙结构由竖向的框架柱和水平的剪力墙组成，剪力墙作为结构的水平支撑体系，能够有效地吸收和分散地震力，降低结构的变形和位移，剪力墙的垂直和水平钢筋配筋经过精确计算和布置，使其在地震作用下能够保持强韧性，从而保证了结构在地震中的稳定性和安全性。此外，框架剪力墙结构通常采用了现代先进的抗震技术和材料，如高强混凝土、结构粘钢等，进一步提升了结构的抗震性能，框架剪力墙结构的抗震性能不仅体现在其构造上，还体现在其经过严格的抗震计算和模拟地震作用的结构分析，确保结构在各种地震条件下都能够保持稳定，这种强大的抗震性能使得框架剪力墙结构在地震时能够为居住和工作在其中的人们提供可靠的避难场所，保护人们的生命安全，因此，框架剪力墙结构在抗震设计和实际工程应用中扮演着重要的角色[1]。

1.2 承载能力高

框架剪力墙结构以其出色的承载能力而在建筑工程中备受推崇。这种结构设计的核心特点在于其巧妙地结合了垂直的框架柱和水平的剪力墙，使得建筑物具备了卓越的抗载能力，框架剪力墙的框架柱经过精密计算和合理布置，能够在垂直方向上有效地承担建筑物的荷载，这些框架柱通常采用高强度钢筋混凝土，确保了其足够的强度和刚度，能够稳定地支撑整个建筑结构，水平的剪力墙充当了建筑结构的横向支撑体系。剪力墙内部的钢筋混凝土结构被设计成坚固且具有强韧性，能够在水平方向上有效地吸收和分散外部荷载，从而保证了建筑物在强风、地震等外部作用下的稳定性。剪力墙的合理布置和坚固结构使得建筑物在水平方向上具备了强大的抵抗力，从而使得整个建筑结构的承载能力得以显著提高。

1.3 空间利用率高

框架剪力墙结构以其出色的空间利用率成为现代建筑中的热门选择。其设计独特之处在于，框架剪力墙结构摒弃了传统的柱-梁结构中间需要大量竖向柱的设计，而是采用了垂直的框架柱和水平的剪力墙的结构布局，使得内部空间得以最大化利用，由于框架剪力墙结构中没有间隔式的柱子，建筑内部空间不再受到柱子的限制。这种结构设计使得室内布局更加灵活自由，可以轻松实现大空间、开放式的设计理念，无需考虑大面积的柱子，内部空间可以更加高效地划分为各种功能区域，满足多样化的需求，使得室内空间更具可塑性，框架剪力墙结构的这种布局还提供了更多的可用面积。在传统的结构中，柱子和墙体会占用一定的室内面积，而剪力墙的布局方式使得室内的可用面积得以最大化，这对于在有限用地条件下设计高效、紧凑的建筑结构尤为重要，尤其是在城市中心区域，空间利用率的提高意味着更多的商业、居住或办公空间，增加了城市用地的经济效益[2]。

2.框架剪力墙结构施工中常见问题

2.1 材料质量问题

在建筑工程中，材料质量问题是一个重要的方面，尤其是在框架剪力墙结构的施工过程中。如果使用低质量或不合格的建筑材料，可能会引发严重的安全隐患和结构问题，使用劣质的混凝土可能导致框架剪力墙的强度不足，混凝土是框架剪力墙结构的主要构造材料，其质量直接关系到整个建筑物的稳定性和耐久性，如果混凝土的配比不合理、掺杂有害物质或者强度不符合设计要求，建筑物在承受荷载时可能会出现裂缝、变形甚至倒塌的危险，钢筋的质量问题也是一个关键因素。框架剪力墙中的钢筋承担了很大一部分荷载，在地震或其他外部作用下，钢筋的强度和粘结性能至关重要，如果使用劣质钢筋或者施工中钢筋的位置、数量不符合设计要求，可能导致结构强度不足，影响整体的抗震性能。墙体保温和装饰材料的质量问题也不能忽视。如果墙体保温材料吸水率过高，会影响保温效果，增加建筑物能耗。而装饰材料如果含有有害物质，不仅影响室内空气质量，还可能对居住者的健康造成威胁。

2.2 设计与施工不一致

设计与施工不一致是框架剪力墙结构施工中常见的问题，也是导致建筑质量下降和安全隐患的主要原因之一，这种不一致可能涉及设计图纸与实际施工现场之间的偏差，包括结构尺寸、材料规格、施工工艺等方面。设计与施工不一致可能出现在结构尺寸方面，设计图纸上的结构尺寸应该精确符合建筑工程的荷载和抗震要求，但在实际施工中，由于施工误差、测量不准确或者施工人员操作不当，结构尺寸可能偏差较大，这种不一致可能导致结构的强度和稳定性无法得到保障，增加了建筑物发生结构性问题的风险，材料规格的不一致也是一个严重的问题。设计图纸上规定的建筑材料应该符合一定的标准和规格，但在实际采购和使用过程中，施工方可能为了节省成本而采用了质量不达标的材料。例如，混凝土强度等级、钢筋的抗拉强度等，如果与设计不符，可能导致结构的不稳定性和耐久性下降[3]。

2.3 剪力墙施工质量问题

框架剪力墙施工质量问题是建筑工程中常见的挑战，如果不得到有效控制和解决，可能导致结构强度不足、稳定性差，甚至影响整个建筑物的安全性，在剪力墙施工中，一些常见的质量问题包括墙体偏位、墙体不垂直、墙体裂缝等，墙体偏位是一个常见的问题。在施工中，如果剪力墙的安装位置与设计要求不符，可能导致整个结构的荷载传递出现偏差，降低了墙体的承载能力，这种偏位可能由于基础施工不精确、模板支撑不稳定等引起，需要在施工前仔细测量和调整，墙体不垂直也是一个普遍存在的问题。剪力墙的垂直度对结构的稳定性至关重要，如果墙体不垂直，不仅影响了结构的整体外观，而且可能导致建筑物受力不均匀，影响抗震性能，这可能由于模板支撑不良、混凝土浇筑不均匀等问题引起，需要在施工过程中加强监督和质量控制，墙体裂缝也是一个常见的质量问题。墙体裂缝可能由于混凝土收缩、温度变化等自然因素引起，但如果裂缝超出了设计和标准规定的范围，就需要引起重视，裂缝可能降低了墙体的整体强度，甚至影响到结构的安全性。因此，在施工中，应该采取适当的措施，如添加抗裂剂、控制混凝土的收缩等，以减小裂缝的产生。

3.建筑工程中框架剪力墙结构工程施工策略

3.1 详细的施工计划

制定详细的施工计划是确保框架剪力墙结构施工顺利进行的关键步骤，这一计划应该包括施工阶段的详细安排、工期的合理分配、资源的科学调配等，以确保施工过程的高效性、质量和安全性。在施工计划中，需要明确划分施工的不同阶段，包括前期准备、基础施工、主体结构施工、外部装饰等。每个阶段的工作内容、时间节点和责任人都应该得到明确定义，例如，在前期准备阶段，需要完成场地清理、基础测量等工作；在基础施工阶段，需要进行基坑开挖、基础浇筑等工程；在主体结构施工阶段，需要进行剪力墙的浇筑、柱子的安装等工作；最后，在外部装饰阶段，需要进行建筑外立面装饰、内部装修等工程。施工计划应该合理分配工期。根据工程的复杂程度、施工条件、人力资源等因素，制定出合理的施工时间表。合理的工期安排可以避免施工过程中的时间冲突，确保工程按时完成。在这一过程中，要考虑到天气因素、节假日等外部因素，以便灵活应对不可预见的情况，资源的科学调配也是施工计划的关键。包括人力、材料、机械等资源的合理利用。人员的技能和经验应该与任务相匹配，材料的采购应该提前计划，确保施工过程中不会因为资源不足而受阻。机械设备的选择和安排也需要充分考虑施工现场的实际情况，提高施工效率。

3.2 合理的材料选择

合理的材料选择在框架剪力墙结构的施工过程中起着关键作用，直接影响到结构的稳定性、耐久性和安全性。在选择材料时，需要充分考虑以下因素以确保合理性：结构设计要求是选择材料的首要考虑因素，根据建筑设计图纸和工程需求，确定所需的混凝土等材料的强度、密度、耐久性等特性，不同类型的剪力墙在抗震、承载能力等方面有所差异，因此需要根据具体设计要求选用相应的材料，材料的质量和标准也是选择的关键。应选择符合国家或地区相关标准的建筑材料，确保其质量合格、稳定可靠，混凝土、钢筋等主要材料必须具备相应的质量认证，以保障结构的可靠性。环境因素和耐久性需被充分考虑。如果建筑位于潮湿、腐蚀性较强的环境中，需选择具有良好耐久性和抗腐蚀性的材料，以防止材料受到侵蚀和损坏。抗震性也是选择材料时需要考虑的重要因素，抗震性能良好的材料能够提高建筑物在地震发生时的稳定性，经济性也是材料选择的一个重要方面，在保障质量和安全的前提下，应选择经济实用的材料，以控制施工成本。综合考虑材料的价格、性能和可获得性，制定合理的预算，并选择最经济的材料，以确保工程的经济性和可行性[4]。

3.3 严格的质量控制

严格的质量控制是框架剪力墙结构施工中重要的一环。通过严格的质量控制，可以确保建筑结构的稳定性、耐久性和安全性，提高整个工程的质量水平，质量控制需要从施工的各个阶段和各个方面入手，以保障施工过程的高质量，质量控制应该始于材料的选择和采购。选择符合标准和规范的建筑材料，并确保从正规渠道购买，避免使用劣质或伪劣产品。对每批材料进行严格的检验和测试，确保其符合设计要求，杜绝使用次品材料。在施工过程中，需要建立健全的施工质量管理体系。这包括详细的施工工艺流程、操作规范和施工标准。施工现场应该进行严格的管理和监督，确保施工人员严格按照设计图纸和施工标准进行作业。定期进行质量抽检和检查，发现问题及时整改。质量控制还需要高度重视施工过程中的技术要求。施工人员应具备专业知识和丰富经验，确保施工过程中的每一个环节都得以精细施工。例如，混凝土的浇筑、剪力墙的布置、钢筋的连接等，都需要按照严格的技术要求进行施工，以保障结构的强度和稳定性，施工结束后，进行详细的验收和评估，对建筑物的各个部位进行全面检查，确保每一个细节都符合质量标准。同时，进行结构的质量评估，包括抗震性能、承载能力等方面的评估，以确保建筑物的安全性。

3.4 精细的施工工艺

精细的施工工艺在框架剪力墙结构的建设中扮演着至关重要的角色。这种工艺要求施工过程中的每一个步骤都必须精确、细致，确保建筑结构的稳定性、耐久性和安全性，精细的施工工艺从基础工程开始，在基础施工阶段，确保基坑的开挖精准，基础的浇筑均匀牢固，以确保建筑物的稳定性，精细的基础工艺可以避免地基沉降不均匀、基础下沉等问题，框架剪力墙的浇筑也需要非常精细的工艺。在混凝土浇筑阶段，要注意混凝土的搅拌、运输和浇筑过程，确保混凝土的均匀性和密实性，在剪力墙的布置和连接过程中，钢筋的精准安装和连接焊接是关键步骤，任何瑕疵都可能影响整个结构的强度和稳定性，在外部装饰和内部装修阶段，精细的施工工艺同样至关重要。外墙装饰材料的精准安装、内部隔墙的垂直度和平整度，都需要施工人员具备高度的技术水平和严谨的态度。只有通过精细的工艺，建筑物才能保持良好的外观和内部空间的舒适度，精细的施工工艺也包括了施工过程中的安全措施和环保措施，施工现场的安全设施应该齐全，施工人员应该严格遵守安全操作规程，确保施工过程中没有任何安全事故，同时，施工过程中要注意减少污染，合理处理废弃物，保护施工现场的环境[5]。

3.5 安全措施和培训

在框架剪力墙结构的施工过程中，严格的安全措施和充分的培训是确保施工人员安全的关键因素，施工现场应该严格遵守相关的安全法规和标准，确保施工现场的安全设施齐全。包括但不限于安全网、警示标志、紧急疏散通道等，定期进行安全检查，及时发现和处理潜在的安全隐患，此外，应该配备符合要求的个人防护装备，如安全帽、安全带、手套等，确保施工人员的人身安全，安全培训是非常重要的，所有参与施工的人员，包括工程技术人员、施工人员、机械操作人员等，都应该接受系统的安全培训。培训内容应该包括施工现场的各项安全规定、操作规程、紧急情况的处理方法等，施工人员需要具备安全意识，了解各种施工作业的危险因素，学会正确使用安全设备和工具，以及应对突发事件的应急处理技能。建立健全的安全管理体系也是必不可少的，这包括建立安全责任制度，明确各个岗位的安全职责和义务；建立安全奖惩机制，激励遵守安全规定的员工，同时对违反规定的行为进行处罚；定期组织安全演练，提高员工应对紧急情况的能力。安全管理体系的建立可以提高施工人员的安全意识，确保施工过程中的安全性。

3.6 合理的施工方法

合理的施工方法对于框架剪力墙结构的建设十分关键。在选择施工方法时，需要综合考虑工程的特点、施工现场的环境、人力和材料资源等因素，以确保施工的高效性、质量和安全性，合理的施工方法应该基于详细的施工图纸和设计方案，根据结构的要求，明确施工的顺序、工艺流程和关键节点，在施工过程中，应该遵循标准施工程序，确保每个步骤都按照设计要求进行。例如，在混凝土浇筑过程中，可以采用分段浇筑的方法，确保混凝土的均匀性和密实性，合理的施工方法需要合理利用现代施工，技术和设备。例如，可以使用混凝土泵车进行高空混凝土浇筑，提高施工效率，减少人工操作的风险，在剪力墙的施工中，可以采用模板搭设和钢筋预埋的方法，确保剪力墙的垂直度和水平度。合理的施工方法还应该注重施工人员的技术培训和技能提升。培训合格的施工人员，使其熟练掌握先进的施工技术和操作方法，提高施工的精度和效率。同时，鼓励施工人员提出改进施工方法的建议，促使施工过程的不断优化和提升[6]。

3.7 定期的检查和维护

在建筑竣工后，定期的检查和维护工作可以及时发现和处理潜在问题，延长建筑物的使用寿命，确保居住者的安全。定期检查可以帮助发现结构的裂缝、变形、漏水等问题，这些问题可能是由于地震、自然灾害、施工质量等原因引起的，如果不及时处理，可能导致结构的进一步恶化，甚至危及建筑物的安全。通过定期的检查，可以及时发现这些问题，采取相应的修复措施，确保结构的稳定性和安全性，定期维护可以延长建筑材料和构件的使用寿命。框架剪力墙结构中使用的混凝土、钢筋等材料随着时间的推移，可能会受到自然环境、气候变化等因素的影响，从而出现老化、腐蚀等问题。定期的维护工作，如防水处理、防腐涂料的修复等，可以延缓材料老化的速度，延长结构的使用寿命，定期检查和维护还可以确保建筑内部设施的正常运行。例如，电气设备、管道系统等内部结构需要定期检查，以确保其正常工作，防止发生火灾、漏水等安全事故[7]。

结语：

框架剪力墙结构在建筑领域中广泛应用，其稳定性和安全性是整个建筑工程的关键所在。为了确保框架剪力墙结构在施工过程中达到最佳状态，需要综合考虑多方面因素，其中包括材料选择、施工质量控制、施工工艺和安全措施等。通过细致入微的施工管理和科学合理的施工方法，可以确保框架剪力墙结构的施工质量和安全性。这不仅有助于保障建筑工程的顺利进行，还能够为建筑行业的可持续发展奠定坚实基础。