梁培川

(中铁十二局集团第一工程有限公司，陕西 西安 710038)

框架剪力墙结构在建设项目工地中运用得比较普遍,有效克服了传统建筑结构的弊端和不足之处,对于建筑物工程施工品质与效益的改善,有着巨大的现实意义。施工时应通过增强框架剪力墙结构的施工人员技能与工艺水平,稳定建筑物总体结构,以增强建筑的美观性能与实用价值。

1 框架剪力墙结构概述

框架剪力墙系统是通过刚连的方式,将墙和柱连接在一起的。而通过在预应力砼框架结构上安装一定数量的剪力墙,即可形成框架剪力墙体系。框架剪力墙结构既保留了钢筋混凝土框架结构空间布局灵活性、使用方便的优点,又具有了剪力墙结构抗侧刚度好、抗震性能好的优点。因此框架剪力墙设计既解决了钢筋混凝土框架结构的承载功能不明显和剪力墙设置不方便等的问题,同时也实现了将钢筋混凝土框架结构的基本特性与剪力墙结构的优点结合。

建筑工程施工时期,施工人员为了提高建筑整体的施工品质,往往需要对建筑物整体实施框架剪力墙的结合施工,从而有效增加了建筑空间的利用量,但在实际施工期间,因受建筑框架结构影响而导致空间使用效益不佳。框架剪力墙构件的结构特点,如表1所示。

表1 框架剪力墙结构的优缺点

2 框架剪力墙结构建筑施工技术的应用价值

目前,框架剪力墙结合施工方式在建筑施工中的影响越来越突出,主要体现在如下一些领域。

2.1 框架剪力墙构件强度高,能够增加房屋的承载功能

使用框架剪力墙的施工方法,不但可以从总体上改善施工效率,而且可以在过程中保障操作者的安全。另外,使用结构剪力墙的施工方式,能够提高建筑物的高度,可以节省用地资金。

2.2 框架剪力墙构件重量轻,抗震性能优异

使用框架剪力墙结构,能够提高建筑工程的稳定性和安全系数。框架剪力墙构件的侧向刚性很大,所以在受力的影响时,框架剪力墙构件也无法变形。综上所述,框架剪力墙构件不但保持了剪力墙侧向刚性大的优势,还通过调节剪力刚性与骨架强度之间的比值,提高了建筑物的抗震能力。

3 框架剪力墙结构与施工技术规范的内容

3.1 模板施工技术

在建筑施工之前,工作人员就必须做好样板施工准备工作。也因此,工作人员不但必须全面掌握样板建筑的基本特点与分类方法,还必须掌握建筑说明书上的基本知识。此外,施工人员还须依据勘测报告等资料来拟定建设方法。其中,搭设的宽度>8m、跨度>18m、施工总荷载>15kN/m2、集中线荷载>20kN/m2的钢筋砼基础项目,在实施之前,都应当经由专业技术认定、审查。此外,工作人员必须仔细审核模具材质,这一步必不可少。工作人员要把模具等物品堆放于防水防潮的大棚中,同时确保施工器具的安全保护装置完好。施工人员也必须进行检测确定工作,确保钢筋和砼定位的正确性。除此之外,施工单位不但必须配有专业知识程度高、安全意识好、工程实践经验丰富的作业技术人员,而且还必须配有现场安全监督员。建筑模板建筑施工技术分为梁模块建筑施工技术、柱模块建筑施工技术和墙模块建筑施工技术等三类。支撑模板施工通常使用多层板的支撑模法。但在建造过程中,施工时必须注意下列两点:当安装达到规定标高时,施工必须设置支柱并进行拉结以避免模板的倾斜;当梁超过6m时,施工人员就必须用多个立柱共同完成支撑。一般梁模板的安装次序是:复核梁底模板标高校正轴线定位—搭设梁模板支撑—安放梁模底板—捆扎梁钢筋—安放和紧固二侧的梁模板—穿对拉螺栓联接—按设计要求起拱—复核梁模板长度和位置—与相邻的梁模板进行联系和定位。在墙模板施工过程中,施工时要尽量避免采用整块模板。在某建筑工程中,主框架混凝土型号为C30,剪力墙侧模内使用了18mm厚度的覆膜涂胶板,在剪力墙侧模外又安装了方木,长度约为350mm,再沿墙体的二端安装了φ型钢,然后用山型卡12mm对拉螺栓进行了定位, 第一道钢管与地基之间的标高约为≤150mm。 最后一个工序就是拆卸模具。对底模拆卸有很严格的时间限定。工作人员必须严格遵循有关规范来进行拆模工作。另外,在吊装过程中,工作人员应当避免模具与混凝土产生冲击。

3.2 混凝土施工技术

在砼浇筑前,工作人员必须进行砼配合操作。施工人员必须根据现场条件确定拌和比例。其间，工作人员必须严格控制砼外加剂掺量。当配制完砼后,工作人员必须确认砼的施工顺序。在通常条件下,施工必须首先浇筑强度较大的柱头砼,而后施工其他墩板砼。在施工大断面长梁时,施工必须采取分级施工方式。当砼施工完毕后，工作人员也必须按时进行保养操作。施工必须经常给砼喷水,保证砼湿度,以防止梁体发生开裂。另外,在浇筑过程中,工作人员必须观察砼周围温度。

3.3 钢筋的施工技术

钢筋直径施工和钢筋混凝土建设工程一样是建筑工程的基本施工技术,它的重要功能是维护建筑结构的可靠性。而在建设项目施工中,钢筋的连接方法又可分为捆扎搭接和加压连接二类。施工时必须要根据有关技术规范,逐根捆扎并搭接一定长度钢筋直径。此外,施工时也必须加固好上部钢筋混凝土,以避免钢筋移位。而在连接钢筋时,施工必须按照上部钢筋混凝土的管径多少而选用不同的连接方法,不然将会发生上部钢筋混凝土断裂的情况。在剪力墙中,将钢筋直径布置在几个不同的位置。外墙钢筋直径一般分为水平筋、垂直筋、拉筋和洞口增强的钢筋;墙梁一般分为门窗洞口和端梁二个类别,其中的框架一般分为纵钢筋和箍筋；墙梁可以分为暗梁和连梁二个形式,其材料一般是纵钢筋和箍筋。而剪力墙中钢筋直径的构造方式如图1所示。在这里,由于剪力墙的直径仅考虑了水平向的受力,而没有考虑垂直方向的承载力。在中空状况下,其由于承受了垂直方向的荷载而变形或扭曲。所以,在建筑物主体和剪力墙之间垂直方向的连接处应该采用暗柱或端柱。其中,暗柱并非支柱,而只是剪力墙的加强带。

图1 剪力墙钢筋位置结构图

4 框架剪力墙系统的设计优化方法

4.1 做好布置工作

框架剪力墙构件宜设置为双向抗侧力体。两侧轴线位置均宜设置剪力墙。墙与梁、柱与剪力墙之间的中线应吻合。此外,在设计框架剪力墙或构件上的剪力墙中,施工人员要根据“均匀、对称、分散、周边”的原理设计结构。在压降缝、伸缩缝、防震缝的二端,不得同时设计剪力墙。在设计剪力墙的方案中,若因施工的要求,纵向或横向某个方向不能设计剪力墙的,此位置应选择支承或抗侧力结构。剪力墙的标高和楼板的标高应相同。墙体厚度差越小,刚度突变问题出现的可能性也越大。因此假设剪力墙的长度和楼板的长度都不相同,则上下楼面刚性差也不应大于30%。当楼层结构存在强度变形问题时,施工人员应当通过加固措施来提高施工的稳定性。在施工矩形建筑物时,当剪力墙内部的楼盖上有较大开孔时,施工宜缩短剪力墙间的一段距离,而不能将纵向的剪力墙集中布设于建筑物的两端。框架剪力墙构件中的剪力墙,工程设计应为周围有框架梁柱的带边界剪力墙,以提高剪力墙的结构强度和抗扭力。纵向剪力墙一般设计于结构单元的中央部位。在施工平面纵向较长的,纵向剪力墙不能集中在两头设计。施工应适当安装后浇带,以避免气温变动和钢筋收缩造成构件出现裂纹。

4.2 加强施工材料管理

钢筋作为框架或剪力墙构件的主体建筑材料,其品质举足轻重。而建筑中各单元所使用的钢筋类型也通常是不相同的。为此,管理者必须重视对建筑建筑材料、施工器具、建筑器材等的准备与检测工作。同时采购人员也要严格地根据有关规范规定来选择施工器材。在购买时,采购人还应当严密审核施工器材的品质,以防止不符合规定的材料进入施工现场。因此,在选择材料时,为确保预应力材料的热力学性能达到抗震要求,纵向受力钢筋应选用ⅱ级、ⅲ级钢铁，箍筋则应选用ⅰ级、ⅱ级钢铁。而上述要求的重要性就是,避免使用较脆的预应力材料。此外，施工时不但需重视钢铁的屈服强度、抗拉强度、热延展性等冷弯指标外,更需意重视钢铁的热屈服强度实测数值与抗拉强度标准差的比值、以及钢铁的抗拉强度实用数值与热屈服强度实用数据的比值。

4.3 改进施工技术

建筑框架剪力墙的施工方法主要是将建筑构架和剪力墙等技术组合而成的,因此其实际应用要求相当苛刻。周围环境状况、工地状况都和建筑框架剪力墙结构技术的使用效果有关。所以,在实施之前,施工人员必须勘查工地,以获取环境资料，从而进一步研究和确定建筑框架剪力墙结构技术的合理性及其使用范围。如现场环境不符合框架剪力墙工艺的条件，则施工人员将不得进行或采取框架剪力墙工艺；如果施工单位要求符合框架剪力墙的条件，施工人员必须在完成基础施工后,严格遵循有关规定和依据具体情况才能进行实施操作。钢筋浇筑材料和钢筋浇筑技术对框架剪力墙构件的性能有着关键影响。所以,在建筑施工过程中，结构施工必须合理使用水泥浇筑技术和钢材浇筑技术。此外，在施工时还必须注意水泥配比技术、钢材加工技术。其中,有关研究数据表明,施工人员的专业知识水平和混凝土质量有关。所以,施工单位必须从严挑选人员,同时在施工之前进行技术培训工作。除此以外,施工单位也必须合理采用现代化的机器设备,以来提升质量与建筑效果。

5 结 语

综上所述,框架剪力墙设计施工方法有着良好的使用意义。运用框架剪力墙结构工艺,不但可以压缩建设时间、降低施工成本,而且还可以提高工程质量。但目前,框架剪力墙结构发展仍面临着一定困难,所以有关工程技术人员必须从建筑现场勘查、建筑材料使用、工艺(尤其是模板施工技艺、水泥建造技艺和钢筋施工技艺)的改造、后期维修等角度入手,以进一步开发框架剪力墙结构。