房屋建筑项目短肢剪力墙施工技术运用

2024-05-21汪礼义

中国建筑金属结构 2024年4期

汪礼义

[铁四院（湖北）工程监理咨询有限公司，湖北武汉 430063]

0 引言

短肢剪力墙是建筑工程的重要组成部分，需要对其施工技术进行深入研究。黄吉平[1]分析短肢剪力墙的强度系数，确认模板安装、施工程序相关工序；秦仁坤[2]将模板安装、钢筋安装、混凝土浇筑等作为短肢剪力墙重点施工内容；夏顶[3]在短肢剪力墙施工基础上，设计相应的优化措施。本文在以上内容基础上，采用大钢模板与顶板设置短肢剪力墙组合工艺模式，结合一次性浇筑墙柱梁混凝土工艺与单独浇筑板混凝土单独浇筑工艺，构建多种施工工艺组合模式，对提升短肢剪力墙施工质量有较大帮助。

1 工程概况

某地拟开发高层住宅小区，总建筑面积为163 000m2。因为该工程为当地重点工程，对于施工建设质量拥有较高标准，需要以清水混凝土要求结构混凝土施工作业，所以设计单位与施工单位经过详细分析，决定采用大钢模板+顶板设置短肢剪力墙，结合一次性浇筑墙柱梁混凝土工艺与单独浇筑板混凝土单独浇筑工艺，减少施工缝数量，提升结构混凝土施工水平。同时，将原本专业化工种模式转化成专业化工序，缩减梁模处理程序。利用墙柱外侧模板+小挂架支撑的组合方式，有效分离模板支撑和挑架围护，极大提升施工安全性。在实际操作中不会出现人员聚集情况，合理应用人工、设备等资源，减少专业碰撞情况，对提升本房屋建筑项目施工效率有较大帮助。

2 房屋建筑项目短肢剪力墙施工技术运用

在本房屋建筑项目中，短肢剪力墙采用一次性浇筑墙柱梁混凝土工艺与单独浇筑板混凝土单独浇筑工艺，在板底位置设置施工缝，既可以有效降低施工缝处理难度，规避以往先墙柱后梁板引起的施工缝位置不合理问题，又可以有效降低施工缝夹渣生成数量，让本房屋建筑项目的结构混凝土施工水平达到清水混凝土标准。开展短肢剪力墙施工作业时，可以参考图1内容，按顺序完成施工任务。

图1 短肢剪力墙施工技术运用流程

2.1 抄平放线

在楼层的上墙柱梁位置进行抄平放线作业，需要使用电子铅垂仪，确认底层轴线，并将其控制点以引测的方式定位到施工楼层，要求实际误差保持在±2mm 之内。使用经纬仪，将施工楼层的轴线控制点引测到楼板上，要求实际误差保持在±2mm 之内。在轴线控制点的基础上，参考施工设计图纸，借助钢卷尺，把各轴的墙柱边线与梁边线引测至施工楼层的楼面位置。使用水准仪将施工楼层的+1.0m 标高点通过引测方式进行定位，要求定位到各段墙柱的端口位置钢筋之上。对于标高点位置，需要用涂刷红油漆的方式进行标记，降低后续施工难度。

2.2 钢筋绑扎

需要考虑到短肢剪力墙拥有相对复杂的配筋模式，数量偏多，需要在钢筋材料进入施工现场之前，根据施工设计标准对钢筋材料进行抽检，确认合格后，转移到预先设置的材料存储场地。在正式进行钢筋材料加工处理之前，需要去除表面油污、浮锈，使用专用设备进行调直，根据钢筋材料的型号、直径等指标，做切断处理。结合短肢剪力墙规格、弯曲调整要求等，确认钢筋实际下料长度。使用电渣压力焊连接钢筋，以1/2 焊剂罐高度为标准，略微向下偏5 ～10mm 设置钢筋夹具。在结束钢筋焊接程序后，需要等待20 ～30s，对没有使用的焊剂做回收处理。在绑扎墙柱梁位置的钢筋时，需要先设置竖筋，再使用水平筋，以逐点绑扎的方式，将竖筋与伸出搭接筋进行连接。对于转角、十字点等重要位置，需要根据房屋建筑项目的抗震设计标准做好锚固处理。

2.3 挂架安装

为确保墙柱外侧模板顺利完成安装任务，需要对钢筋绑扎情况进行验收，确认合格后，在楼层外侧的墙柱根部位置，安装用于支撑模板的小挂架。在安装时，需要保证小挂架体系最大间距保持在1 200mm 之内，以钢模板：小挂架体系=1 : 2 作为最低设置标准。小挂架材料可以使用10 号槽钢，借助短肢剪力墙模板的螺栓孔+螺栓进行固定。确认小挂架平稳后，在其上方设置规格为100mm×50mm 的方木，要求放置后的方木顶面与墙柱根部保持3 ～5cm 的高度差。因为小挂架负责为墙柱外侧模板提供安全支撑，所以在制作小挂架时，需要优先考虑材料选择与结构设计，确保小挂架的强度与刚度符合使用要求。

2.4 定型模板安装

在墙柱的根部位置，需要设置定位支撑，强化模板的固定效果。同时，选择合适位置固定结构洞口的定型模板。对于定位支撑，可以使用直径12mm 的钢筋材料，以墙体厚度作为定位支撑的制作长度，并在端头位置涂刷防锈漆。在安装定位支撑时，需要保证最大间距保持在900mm 之内，以模板：定位支撑=1 : 2 作为最低设置标准。为强化定位支撑的安装强度，可以通过点焊工艺，将定位支撑与钢筋进行连接。对于结构洞口定型模板，需要使用型钢材料支撑具有可调节特点的活动直角，根据施工设计图纸的结构洞口规格，使用厚度为15mm 的多层板制作定型模板的其他组成部分。要求定型模板的制作宽度小于墙体厚度，以2mm 作为设置标准。在定型模板中间位置，设置规格为100mm×50mm 的方木，要求支撑间距控制在600mm之内[4]。因为结构洞口的定型模板性质为工具类模板，所以在每次使用后都需要进行清理，并在定型模板的表面涂刷隔离剂，避免模板腐蚀。在浇筑混凝土时，需要对定型模板洞口以对称方式进行浇筑。

2.5 大钢模板固定

根据房屋建筑项目的标准层平面布置图，绘制墙柱位置的大钢模板配置图。在本房屋建筑项目中，拟使用86 型大钢模板体系，根据施工楼层的结构层高，减去大钢模板厚度，加上50mm 的固定数值，即可获得大钢模板设计高度。对于大钢模板的设计长度，则根据施工现场机械设备的吊装能力与施工设计图纸，进行多方面考量。在起吊大钢模板时，需要在合适位置钩挂起重吊环，大钢模板抵达安装位置后，需要使用铅丝，将大钢模板和墙柱位置的钢筋进行绑扎处理，以此达到临时固定大钢模板的效果。现场技术人员需要做好大钢模板的吊装指挥工作，避免出现人员伤亡。当施工段的墙柱大钢模板抵达安装位置后，通过统一校核方式处理安装误差。需要先将铅丝解开，由施工人员通过撬棍对大钢模板位置进行细微调整。对于每段墙体的两侧模板，需要两个施工人员同步调整，确认大钢模板已经达到预设位置后，需要通过螺栓+螺母的方式进行可靠固定。确认施工段的墙柱大钢模板位置后，通过调整支腿丝扣，让支腿承受相对均匀的荷载。对于梁位置的大钢模板，可以考虑使用多层板配模模式，以规格100mm×50mm 的方木作为次龙骨，次龙骨的设置间距保持在200mm 之内。如果梁高低于500mm，需要通过钢管扣件工艺进行加固处理；如果梁高超过500mm，需要通过对拉螺栓工艺进行加固处理[5]。设置短肢剪力墙的墙柱梁位置大钢模板后，根据施工设计标准进行验收，达到合格标准后，着手混凝土浇筑操作。

2.6 混凝土浇筑

本房屋建筑项目使用商品混凝土，在施工现场做混凝土试模处理。正式开展墙柱梁位置的混凝土浇筑作业时，需要先向基层、木质模板进行浇水，做预先润湿处理，再向浇筑位置浇筑和混凝土相同配置模式的泥浆，厚度控制在30 ～50mm 之间。进行混凝土浇筑作业时，可以考虑使用分层浇筑工艺，通过标尺量测控制每层厚度，单层混凝土浇筑厚度控制在300 ～500mm 之间。在泵送混凝土时，需要做好模板、钢筋骨架的保护工作，避免影响短肢剪力墙结构的稳定性。避免混凝土出现蜂窝现象，影响短肢剪力墙稳定性，需要通过混凝土振捣处理，释放混凝土中残留的空气。要求将振动棒插到上下层混凝土交界位置，单次振捣时间控制在15 ～30s 之间，最大振动棒移动距离保持在400mm 之间。对于钢筋数量较多的位置，例如短肢剪力墙与梁结构接触位置，需要更换为工作直径更小的振动棒做二次振捣处理。混凝土振捣作业时，需要保持快插慢拔的工作模式，强化混凝土胶结材料的均匀度，提高混凝土密实性。开始泵送混凝土时，需要保持相对较慢的速度，在之后的泵送作业中，逐步提升泵送速度。如果在墙柱梁位置不允许出现施工缝，需要以混凝土初凝时间作为上下层混凝土浇筑间歇时间控制标准。通常情况下，墙柱梁位置的混凝土浇筑高度，需要以板底标高+10mm 作为设置标准。在拆除模板后，清理混凝土顶面浮浆。通过向混凝土表面洒水，进行混凝土的养护处理，避免因混凝土水化放热引起表面裂缝，混凝土养护时间持续7 ～15d。

2.7 模板拆除

在结束混凝土养护程序后，检查混凝土构件，确认其棱角位置不会因模板拆除扰动发生损坏，着手墙柱梁位置的模板拆除作业。先抽出穿墙螺栓，再抽出模板支腿螺栓，让施工人员通过撬棍分离模板与混凝土。现场技术人员需要组织塔吊，以施工设计图纸，将大钢模板按照顺序进行拆除，并转移到集中堆放区域。施工人员需要向拆除后的大钢模板涂刷油性隔离剂，以便未来进行二次使用。在放置大钢模板时，最大自稳角保持在75°之内。如果是没有支腿结构的大钢模板，需要根据编号，按顺序转移到专用的插架内。对于梁侧的木质模板，需要在拆除后清理表面残留物，在施工楼层按顺序进行堆放，方便下个施工楼层重复利用木质模板，避免出现不同楼层短肢剪力墙施工质量不匹配的情况。

3 短肢剪力墙施工质量优化措施

3.1 短肢剪力墙设计优化

在设计短肢剪力墙结构时，可以考虑使用“T”“L”等形式，以此提升短肢剪力墙的抗扭水平，提升平面的稳定性能。对于房屋建筑项目的核心区域，可以考虑适当增加楼板厚度，与核心区域相连的短肢剪力墙，需要保持均匀分布，避免出现轴向应力差距过大的问题。对于平面外边缘位置，或是外凸区域，需要通过设置短肢剪力墙的方式，提升这些位置的平面刚性。在设计短肢剪力墙时，需要保证对齐、拉直，并将其与连梁进行组合，以此形成具有较多跨数的抗侧力片，进一步强化房屋建筑项目的抗侧刚度。对于连梁，优先选择设置在短肢剪力墙的竖平面内部，以短肢剪力墙厚度设置连梁宽度即可[6]。考虑到短肢剪力墙可能会和同异形柱产生混淆问题，在设计短肢剪力墙的墙肢时，需要保证一侧墙肢的截面高度与厚度之比超过4.2。

3.2 短肢剪力墙施工优化

对短肢剪力墙施工进行优化，可以将工作重心放在事前、事中控制。对于事前控制，需要在技术交付时，施工单位从实践应用的角度，分析施工设计图纸的合理性，与设计单位现场分析一些存在疑问的内容，对问题内容做合理调整，避免后续大范围修改施工设计图纸，增加施工建设成本。对施工材料、机械设备等进行严格检查，做好施工人员的专业培训工作；对于事中控制，需要做到每日巡视检查，由监理单位根据施工设计图纸与当日施工任务，对各个施工节点进行分析。如果发现问题，监理单位需要及时通知施工单位，对问题内容做好整改，及时处理短肢剪力墙施工质量问题，从源头解决房屋建筑项目的施工质量隐患。在完成一道施工程序后，需要由监理单位进行验收、签字，如果没有达到预期施工标准，需要通知施工单位处理问题，避免影响下个施工程序正常进行[7]。

3.3 短肢剪力墙模板优化

模板质量是影响短肢剪力墙混凝土浇筑质量的重要因素，若想达到优化短肢剪力墙施工质量的目标，就需要对模板结构做合理优化。模板结构设计需要优先考虑最大侧压力问题，可以参考公式（1）、（2），以最小数值确定模板结构设计标准：

其中，γ为混凝土重力密度，取25kN/m3；t为混凝土初凝时间，可以参考t=200/T+15，T为混凝土浇筑温度；β1为混凝土外加剂影响修正系数，如果混凝土不添加外加剂，β1取l，混凝土添加外加剂，β2取1.2；β2为混凝土坍落度影响修正系数，混凝土坍落度小于30mm，取0.85；V为混凝土浇筑速度；H为混凝土浇筑高度[8]。

确认短肢剪力墙模板最大侧压力后，设计相应的模板支撑体系。

4 短肢剪力墙施工技术效益分析

本房屋建筑项目采用大钢模板+顶板设置短肢剪力墙，结合一次性浇筑墙柱梁混凝土工艺与单独浇筑板混凝土单独浇筑工艺，有效降低常规短肢剪力墙施工工艺产生的施工缝数量，有效提升短肢剪力墙的施工质量，缩短施工周期。以本房屋建筑项目的6 号住宅楼为例，主体结构提前90d 完成封顶处理，有效降低施工建设成本投入。考虑到本房屋建筑项目施工程序多，存在专业施工交叉情况，会增加施工建设安全风险，开展短肢剪力墙施工作业过程中，施工单位在施工前进行有效预防，在施工中做有效排查，合理消灭施工建设安全隐患，施工周期内并未发生任何形式、规模的安全事故，为施工人员的人身安全提供保障。