浅谈建筑工程框架剪力墙结构工程施工技术

2014-09-24 05:42段忠梁
城市建设理论研究 2014年25期
关键词:脚手架剪力墙抗震

段忠梁

摘要:当前在经济快速发展的情况下,城市人口不断的增加,使城市的建筑用地呈现紧张的局面。高层建筑开始在不断的兴建,在一定程度上缓解了城市建筑用地紧张的局面。目前在高层建筑施工中,框架剪力墙作为非常重要的施工技术,对于提高整体工程的质量和施工技术水平都起到了十分重要的作用,所以框架剪力墙施工技术在广泛应用的情况下,也受到了更多的关注。本文对建筑工程框架剪力墙结构、特征和剪力墙结构工程施工技术进行论述,最后探讨了主要质量控制方法,以期为相关框架剪力墙结构施工提供参考。

关键词:建筑工程框架剪力墙结构施工技术

中图分类号:TU74文献标识码: A

在现代建筑行业之中,其框架剪力墙结构之所以能够被大量高层建筑施工所应用,不仅仅是由于该结构所具有的优越性,还由于其能够最大限度的提高建筑工程的质量,以及建筑工程自身的稳定性。在人们对于住宅的要求不断提高的情况下,框架剪力墙结构已经能够充分的满足人们对于住宅结构需要和性能需要。

一、有关建筑工程框架剪力墙结构及特征分析

目前在建筑工程中,其由钢筋混凝土所组成的梁柱框架即是框架剪力土墙结构,其不仅具有非常好的承受力,同时具有平衡的水平力,可以根据空间的布局来进行数量的调整,灵活性较好,框架剪力墙以其良好的方便性和稳定性在当前的高层建筑施工中得以广泛的应用,所以有效的推动了该技术的快速发展。所以我们需要对该技术进行充分的了解,以便在施工中得以更好的运用,保证施工的质量。下面对框架剪力墙结构的主要特征进行具体的介绍:

1.框架剪力墙结构受力特征。作为梁柱框架,其需要与地面保持垂直,同时其作为悬臂梁,且中间呈空腹状态,所以在各种压力作用下,极易导致弯曲变形,而且其一旦变开形,都是呈弯剪型表现出来的。

2.框架剪力墙结构刚度特征。框架剪力墙在受力作用下,其框架的刚度会受到影响,这样就需要进行抗震减震来有效的减缓受力情况对于刚度的影响。框架剪力墙结构与纯框架结构的受力性能基本上接近的,所以在基底弯矩占总弯矩的20%-80%左右时,其刚度从受到影响到框架刚度接近最小,所以需要根据实际受影响程度来进行抗震等级的设置或是采取有效的结构措施来进行抗震减震。

3.框架剪力墙结构的抗震特征。依据相关的设计规范和规程来对框架剪力墙结构抗震等级进行确定,将剪力墙刚度和框架的刚度之间的比例关系进行设计,从而使其具有良好的抗震性能。

二、有关建筑工程框架剪力墙结构工程施工技术分析

1.钢筋工程施工技术。框架剪力墙结构施工中,钢筋工程的建设要注意把握好材料的选择。在实际施工操作中,钢筋工程的建设需要用到大量的钢筋材料,这些材料在形状、规格上各有不同,比如直径为6mm或8mm的一级钢,直径为12mm或者20mm的三级钢等等。钢筋工程施工中所遇到的主要难题有:由于钢筋节点太过密集,所以在对钢筋进行安装和浇筑时,钢筋节点容易发生位移。钢筋工程施工中容易出现的节点位移问题,通常采取以下措施加以解决:

(1)用对拉钢片代替对拉螺栓,在框架剪力墙结构中,钢筋技术的应用很广泛,剪力墙大多采用钢筋组合模板。顶板上支撑着木方,而为了确保柱子截面不弯曲,就采用对拉螺栓加固。虽然采用对拉螺栓加固可以增加墙面截面的宽度,但是对拉螺栓使用起来非常复杂,而且要打孔,既浪费了时间和费用,也在使用寿命上大大缩减。为此利用对拉钢片代替对拉螺栓是一个合适的选择。如图1所示,钢筋工程技术利用对拉钢片一方面保证了剪力墙的刚度和硬度,另一方面使用非常方面,而且使用寿命大大提高,同时节约了成本。

图1 对拉杆钢片示意图

(2)对箍筋框进行固定。在进行钢筋工程施工期间,应当依据实体来进行放样,在有条件的情况下,也可以专门定制相应的模具来进行加工。例如在对柱筋框以及柱筋等环节进行放样定位的过程中。或者采用水平和竖向的墙体梯格筋控制建设过程中的钢筋位置,这样能够减少钢筋位移情况的出现。

(3)明确钢筋的梁柱节点。由于大型高层建筑中的钢筋使用量较多,故而会产生密集的梁柱节点,为了保证每个节点的准确性和有序性,一般要事先在计算机中对现场的钢筋进行绘图放样,之后以1:1的比例制作模拟样板,将其放置在施工现场,这样就能够为施工中钢筋的梁柱节点建设提供指导。

(4)实行样板引路制度。在施工现场,会有不同部门的工作人员,要保证钢筋工程的统一性和精确性,就需要工作人员严格遵守施工现场的实体样板,保证工程的质量和速度。

2.模板工程的施工技术。第一内外侧模板的设计。在进行模板配板的过程中,要注意外墙模板中的内侧模板要比外侧的模板短200-300mm,这样能够保证配板的准确性,同时在支模时,要以已经经过浇筑的墙体作为参照物,把外侧的模板贴紧墙体。第二固定内侧模板。在模板浇筑的过程中,经常会出现内侧模板和内侧模拟的墙根向内或者向外移动的状况,这些都严重影响了模板的准确性,故而模板设计者经常会在模板内侧中放置一个短钢筋头来控制其位置,保证稳定性。第三保证墙模与楼板之间的紧密型。通常在进行浇筑的过程中,会出现漏浆的现象。解决这个问题其实很容易,只需要将水泥或者砂浆填入有缝隙的地方即可。

3.框架剪力墙结构施工测量技术,应当说,轴线控制测量对于高层建筑的施工具有十分重要的作用。运用激光经纬仪实施轴线点传递与控制,具备了操作较为简便、精度高、进度快等特点。这种仪器是小高层建筑工程施工中十分理想的测量工具。主要做法如下:一是在第一层箱基顶板上画出四个点,分别是1、2、3和4,要让各相邻点连线保持互相垂直,并且构成一个轴线能够控制的方格。固定点是在箱基顶板之上通过预埋铁板而加以固定的。二是每向上面施工一层之时,就在这一层的底版之上的1、2、3和4等相应位置分别预留200mm×200mm大小的方孔作为各轴线点的传递孔。三是分别把激光经纬仪放置在首层的1、2、3和4 等四个点上,并且划出四条铅垂线。四是用四块玻璃板分别把顶板的传递孔加以盖住,让激光线能够在玻璃板中产生一个红色点。运用以上四个点所作出的和地层一样的控制方格,并使用墨线弹于楼板之上。五是依据新控制方格以确定这一楼层的各大轴线,并且以此类推。六是在高层建筑物的外侧分别预埋四个点,即5、6、7和8,让5和7垂直于6和H,a和b点是精纬仪转角之时的一个瞄准点。同时,还可使用室外十字线法以复合铅垂法来控制线,每隔三层就复合一次。

4.脚手架搭设的工序和方法,第一脚手架搭设前要提前做好施工安全的各项措施,了解全部工作人员的技能并明确安全施工意识,为安全施工做好保障。采用双立杆双排粉刷脚手架,架体宽1.0m,步高第一步为2m,第二步开始每步高1.8m,立杆间距1.8m,内立杆离墙距离30cm。第二落地脚手架要按顺序搭设,首先是砼基础的铺垫,其次依次为做固定用的斜杆、立杆、小横杆、大横杆,在固定时要测定好各位点的水平线,再进行搁栅、剪刀撑、脚手片、挡脚杆、扶手杆、拉结固定、安全网的搭设,最后进行检查验收。在顶层架上要加设脚手片,以增加硬围护,以外还要加设安全网实施保护。第三为了保证脚手架搭设的整体性,底部立杆要用长度不相同的钢管交错布置,相邻的两根立杆接头不要平行,彼此错开。第四搭设钢管脚手架的钢管彼此之间都用扣件来连接,钢管之间连接扣件的螺栓必须拧紧,使脚手架的钢管横平竖直。脚手架每隔几层都要铺设一定数量的脚手片进行扎牢防护,用铅丝把脚手片固定在大横杆上。不能在脚手架上铺设挑头板,因为钢管脚手架和墙面的间隔为30cm,所以要在脚手架上铺满脚手片达到防护的目的,而且必须要紧绑使其坚固。第五要在脚手架的外侧距离立杆内侧处,设置高度为1.2m的扶手,同时设置高度约30cm的挡脚杆,扶手杆和立杆要用扣件加固扣牢,同时要在此基础上进行安全网防护的设置。

5.轻骨料混凝土小型空心砌块施工技术。轻骨料混凝土小型空心砌块主要应用于建筑工程的内墙施工中。由于其质量较轻且为空心,故而抗震能力较弱。所以通常会采取三种措施来增强其抗震性能:第一建立构造柱、抱柱。通常在建筑室内的墙角、墙端、十字或者丁字交叉等抗震能力较弱或者易开裂的地带,都会设置相应高度、体积的构造柱。而在门窗等洞口两侧,会设置合适的抱柱,这能够为这些地带提供必要的支撑,提高抗震能力。第二设置钢筋混凝土现浇带、拉结筋。在建筑墙高处,经常会发生钢筋混凝土裂缝的现象,这时就可以设置钢筋混凝土现浇带、拉结筋,使整个混凝土结构连成一个整体,增加其密度,减少其缝隙,提高混凝土的刚度,延长其使用寿命,同时也增加其抗震能力。第三生根处理。在施工的过程中,设置的构造柱、抱柱、钢筋混凝土现浇带和拉结筋等辅助支撑工程,都应该与主要的混凝土工程进行生根处理,这样能够提高这些辅助工程的稳定性和坚固性,提升整个建筑的抗震能力。第四事先预留洞口。内墙放置混凝土空心砌块的洞口要事先进行预留,禁忌完工后剔凿。这样既能够节省材料,也能够保证精度。

三、有关建筑工程框架剪力墙结构工程施工质量的控制

1.边梁钢筋绑扎注意事项:对现浇钢筋混凝土框架结构,当边梁与边柱靠齐时,由于梁纵筋要在柱竖筋内侧穿过,导致梁外侧混凝土保护层过大(一般都要达到50mm以上),此时梁箍筋宽度应相应减少,以使梁两侧纵筋能与梁箍筋角部贴紧。而在工程实践中大多施工单位都未减少梁箍筋宽度,使得梁箍筋外侧处于悬空状态( 即无梁纵筋连接固定,梁箍筋很难与梁纵筋保持正交关系,使得框架边梁受力可靠性有所下降。

2.梁柱节点钢筋绑扎要点:对于梁柱节点有超过四个方向的梁穿过时,可能导致部分梁面筋的保护层厚度远远超出设计要求(最多时达10多cm),对梁的承载能力造成很大影响,此时应及时向设计人员反映,并重新核算梁的承载力,同时按梁面筋的实际位置确定梁箍筋高度。工程实践中,往往把位于跨中区域的梁面筋强行抬高( 此时梁箍筋也相应抬高,梁纵筋相应由直线变为弧线),此种做法对提高梁的承载力没有任何帮助,相反会大大提高施工费用。

3.钢筋电渣压力焊接头质量控制:工程实践中,墙柱钢筋电渣焊接头大量存在焊包不匀的质量缺陷。发生原因主要是钢筋接头端部截面与钢筋纵向轴线不垂直,结果导致临近焊接完成并开始向下挤压时用力不均,最终造成焊包严重不匀,进而有可能降低钢筋接头强度。解决以上问题的方法:在正式焊接前先用气割将钢筋接头端部削平(保证切后与纵向轴线保持垂直),并将表面清理干净。

四、有关建筑工程框架剪力墙结构布置应注意的问题分析

框架剪力墙结构工程施工中,最容易忽视但又非常重要的就是剪力墙的分布,在剪力墙的数量及布置上存在很多问题。

1.在布置上该注意框架剪力墙的方向,正确合理的布置应该是双向分布并且要沿轴向。如果是单向布置,则结构墙不仅外观上不对称、不美观,更重要的是剪力墙受力不平衡,长时间后建筑很容易倒塌。

2.在框架剪力墙的数量上也存在很多问题。如果框架剪力墙的数量过少,则结构抗侧刚度不够,很难支撑建筑;如果框架剪力结构过多,墙体也不能充分利用,浪费了资源。在框架剪力墙结构数量选取上一定要合理。

3.在安装施工过程中一定要注意剪力墙平面内外的弯矩,适当的弯曲应力及弯矩才能保证墙体的稳定性。另外对于剪力墙我们应该自上而下连续布置,这样可以保证墙体的刚度一致,避免了刚度突变的发生。最后对于一些细节,我们还应该注意正确的施工方法。比如当剪力墙的墙肢向外连接楼面梁时,我们可以沿着梁的轴向方向布置与梁相连接剪力墙,这样可以减少墙体弯矩带来不良影响。

结束语

框架剪力墙结构在建筑工地和家庭施工中很常见,这样的结构有更高的安全保障,因为它综合了剪力墙和框架的优势,抑制了很多由于受力引起的弯曲变形。而框架剪力墙结构的施工技术大大提高了施工效率,同时也节省了成本,加少了资源的浪费。但值得注意的是这些技术还有很多改进的地方,如果要想保证框架剪力墙的质量,我们应该继续在实践中摸索,引进更多的施工技术。

参考文献:

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