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【摘 要】 本文通过天津·诺德英蓝国际金融中心工程实例介绍了核心筒钢板剪力墙的施工技术，主要包括钢板剪力墙的吊装、焊接、焊接质量及安全保障措施。工程实践证明，该施工技术有效可行。
【关键词】 钢板剪力墙;焊接质量控制措施;施工技术
一、引言
20世纪70年代发展起来了一種新型的抗侧力体系——钢板剪力墙。这种结构自重轻，施工速度快，并且能经受住地震的考验，适用于高烈度地震区，应用前景广阔。
二、工程概况及钢板剪力墙的应用
诺德英蓝国际金融中心位于天津滨海新区于家堡起步区东路二号，本项目为钢-混凝土混合结构体系，建筑地上为64层，并设4层地下室，最大建筑高度299.3m，结构高度为292.8m。总建筑面积210149㎡，地上总建筑面积174434㎡，地下总建筑面积35715㎡。一至六层的高度为5.1m，七层以上为4.5m，室内净高3.0m。本工程钢结构主要分为主塔楼，东裙房，和北裙房三个部分。
其中主塔楼为超高层钢—砼混合结构体系，其核心筒基础采用钢板剪力墙-H型钢柱、钢梁共同组成，钢板剪力墙主要分布在地下一～三节、地上一～五节。
钢板剪力墙的板厚分为40mm和20mm两种。外圈钢板剪力墙钢板及H型钢柱翼缘、腹板厚度为40mm，内圈十字方向剪力墙钢板及H型钢柱翼缘、腹板厚度为20mm。材质为Q345C、Q345GJC。现场钢板墙对接纵横向焊缝要求为全熔透。
三、钢板剪力墙总体安装思路
本工程的剪力墙组（钢板剪力墙-H型钢柱、暗梁）以地上一节为例，具体施工顺序为：剪力墙的吊装、校正→钢支撑的安装→操作平台及钢防护网片等安全措施搭设→剪力墙焊接→钢梁安装及焊接→安全防护措施、钢支撑拆除。
四、钢板剪力墙吊装技术
吊装采用1台ZSL750、1台ZSL1000塔吊进行施工。最重构件1DGXZ-28重20.6t，离塔吊ZSL1000距离小于20m（ZSL1000：20m，49.5t）。其余构件根据吊机荷重性能曲线表及现场实际吊装距离，塔吊均能满足吊装要求。
吊装前，在相应的H型钢柱翼缘顶部、剪力墙钢板对接焊缝顶部距离每边100mm处设置反光片（即为待测点）。每一段剪力墙吊装就位后，现场采用外控法对钢板剪力墙吊装进行测量，根据剪力墙板所贴反光片现场进行自检测量，现场铆工进行配合校正剪力墙钢板工作，将误差控制在规范之内。
五、钢板剪力墙焊接质量及安全保障措施
为良好控制地上钢板剪力墙的焊接变形，地上钢板剪力墙通过设置刚性水平支撑来控制焊接变形。另一方面地上钢板剪力墙也无法向外拉设揽风绳，利用刚性水平支撑方便钢板剪力墙的安装固定和增加自身的稳定性。采用H150*150*7*10。刚性水平支撑设置在距离柱顶300mm的位置处，设置时与钢板墙成450角并尽量设置在钢骨柱上，采用刚接连接方式。本工程钢板剪力墙分段为两层一节，在拆除刚性支撑时需下一层核心筒剪力墙混凝土浇筑完成，上一道刚性水平支撑加固完成后。拆除时采用火焰切割的方式逐步释放应力，防止发生突变。
为了保证施工作业安全，钢板剪力墙操作平台挑梁采用槽钢[10，立柱角钢L50*5，上道栏杆采用角钢L50*5，下道栏杆采用角钢L30*3。顶部一道操作平台需用角钢L50*5进行斜撑，上下操作平台之间用钢丝绳进行连接。在栏杆内侧设置黄色钢丝网片。钢丝网片规格为2m×1.2m，采用方管□30*3和钢丝网组成。钢板剪力墙操作平台两端用安全钢丝网片进行封闭。
图 钢板剪力墙操作平台示意图
六、钢板剪力墙的焊接技术
本工程现场钢板剪力墙焊接主要分为两种情况：（1）钢板剪力墙钢板与钢板竖向对接焊接，全部为立焊焊缝;（2）每层钢板剪力墙分段之间的纵向对接横向焊缝。
焊接采用二氧化碳气体保护焊或手工焊，焊丝采用药芯焊丝JQ.YJ501-1（1.2mm），焊条采用J507.E5015（4.0mm）。
1、剪力墙钢板层间对接立焊焊缝：
将焊接作业分成八个部分进行分区域焊接，由于工期较紧，可以先对相对独立区域进行3个区域①②③同时施焊。再按顺序从外框到内框按④～⑧依次施焊。一道焊缝焊接完成后，等待焊缝完全冷却到常温，然后进行后续焊缝的焊接。
图 层间钢板墙对接焊缝分段退焊示意图
2、钢板墙层间横焊焊缝：
层间钢板墙横向焊缝水平从中间往两边分段退焊，同时对称焊接。
3、焊接坡口的选择
为了有效控制钢板剪力墙焊接时出现较大焊接变形，为焊缝形式由传统的单面坡口改成双面坡口，坡口留1-2mm间隙，采用35°剖口，对接焊缝每隔1m双面设置PL30*200的加强板。第一道焊接采用两侧对称焊接，两人对称焊接允许错位2-3mm，然后两侧对称同时焊接。
4、焊接过程控制
（1）严格控制焊接参数，一般立焊位置的焊接参数比平焊小10%左右，焊接参数如下表所示：
立焊位置焊接参数表（GMAW）
道次 焊接电流/A 焊接电压/V 焊接速度/（cm/min）
打底层 180-220 25-28 8-12
填充层 200-240 28-32 8-15
盖面层 180-200 28-32 6-10
（2）焊接时应尽量采用双人正反面对称施焊，或者单人采用正反面分步施焊，即正面焊接1/3t，再反面焊接1/3t，最后再依次完成正反面的剩余板厚，在焊接时根部需清根。
（3）焊接时采用采用小热输入量、小焊道、多层多道焊接方法，一般情况下每一层焊道不超过5mm，焊枪摆幅控制在15mm左右。严禁立焊时采用慢速堆焊方式进行焊接。
5、焊接变形控制
（1）焊接顺序基本原则为“分区进行、每步归零、单板双焊、双板单焊、对称施工”。
（2）两柱之间的钢板墙采用先焊接板柱之间的立焊位置焊缝，再焊接钢板层间横焊位置的焊缝。
（3）针对两柱之间存在两块钢板对接的情况，先进行两块钢板之间的对接焊缝，再按照上述（2）条进行焊接。
（4）为了减小焊接变形，焊接时应采用分段跳焊的方式进行焊接，每段焊缝长度约为800mm-1000mm。
七、结束语
天津·诺德英蓝国际金融中心钢结构工程目前已经完成地上第三节核心筒剪力墙钢板的施工，单节钢板剪力墙的垂直度值均控制在5mm以内，位移均控制在2mm以内，满足设计要求，同时其焊缝全部检测合格，该文中介绍的施工方法既保证了施工质量又较好地满足了工期的要求。
参考文献：
【1】《钢结构设计规范（GB50017-2003）》
【2】《钢结构工程施工规范（GB50755-2012）》
【3】《钢结构焊接（GB50661-2011）》
【4】郭彦林，周明.钢板剪力墙的分类及性能[J].建筑科学与工程学报，2009（9）
【关键词】 钢板剪力墙;焊接质量控制措施;施工技术
一、引言
20世纪70年代发展起来了一種新型的抗侧力体系——钢板剪力墙。这种结构自重轻，施工速度快，并且能经受住地震的考验，适用于高烈度地震区，应用前景广阔。
二、工程概况及钢板剪力墙的应用
诺德英蓝国际金融中心位于天津滨海新区于家堡起步区东路二号，本项目为钢-混凝土混合结构体系，建筑地上为64层，并设4层地下室，最大建筑高度299.3m，结构高度为292.8m。总建筑面积210149㎡，地上总建筑面积174434㎡，地下总建筑面积35715㎡。一至六层的高度为5.1m，七层以上为4.5m，室内净高3.0m。本工程钢结构主要分为主塔楼，东裙房，和北裙房三个部分。
其中主塔楼为超高层钢—砼混合结构体系，其核心筒基础采用钢板剪力墙-H型钢柱、钢梁共同组成，钢板剪力墙主要分布在地下一～三节、地上一～五节。
钢板剪力墙的板厚分为40mm和20mm两种。外圈钢板剪力墙钢板及H型钢柱翼缘、腹板厚度为40mm，内圈十字方向剪力墙钢板及H型钢柱翼缘、腹板厚度为20mm。材质为Q345C、Q345GJC。现场钢板墙对接纵横向焊缝要求为全熔透。
三、钢板剪力墙总体安装思路
本工程的剪力墙组（钢板剪力墙-H型钢柱、暗梁）以地上一节为例，具体施工顺序为：剪力墙的吊装、校正→钢支撑的安装→操作平台及钢防护网片等安全措施搭设→剪力墙焊接→钢梁安装及焊接→安全防护措施、钢支撑拆除。
四、钢板剪力墙吊装技术
吊装采用1台ZSL750、1台ZSL1000塔吊进行施工。最重构件1DGXZ-28重20.6t，离塔吊ZSL1000距离小于20m（ZSL1000：20m，49.5t）。其余构件根据吊机荷重性能曲线表及现场实际吊装距离，塔吊均能满足吊装要求。
吊装前，在相应的H型钢柱翼缘顶部、剪力墙钢板对接焊缝顶部距离每边100mm处设置反光片（即为待测点）。每一段剪力墙吊装就位后，现场采用外控法对钢板剪力墙吊装进行测量，根据剪力墙板所贴反光片现场进行自检测量，现场铆工进行配合校正剪力墙钢板工作，将误差控制在规范之内。
五、钢板剪力墙焊接质量及安全保障措施
为良好控制地上钢板剪力墙的焊接变形，地上钢板剪力墙通过设置刚性水平支撑来控制焊接变形。另一方面地上钢板剪力墙也无法向外拉设揽风绳，利用刚性水平支撑方便钢板剪力墙的安装固定和增加自身的稳定性。采用H150*150*7*10。刚性水平支撑设置在距离柱顶300mm的位置处，设置时与钢板墙成450角并尽量设置在钢骨柱上，采用刚接连接方式。本工程钢板剪力墙分段为两层一节，在拆除刚性支撑时需下一层核心筒剪力墙混凝土浇筑完成，上一道刚性水平支撑加固完成后。拆除时采用火焰切割的方式逐步释放应力，防止发生突变。
为了保证施工作业安全，钢板剪力墙操作平台挑梁采用槽钢[10，立柱角钢L50*5，上道栏杆采用角钢L50*5，下道栏杆采用角钢L30*3。顶部一道操作平台需用角钢L50*5进行斜撑，上下操作平台之间用钢丝绳进行连接。在栏杆内侧设置黄色钢丝网片。钢丝网片规格为2m×1.2m，采用方管□30*3和钢丝网组成。钢板剪力墙操作平台两端用安全钢丝网片进行封闭。
图 钢板剪力墙操作平台示意图
六、钢板剪力墙的焊接技术
本工程现场钢板剪力墙焊接主要分为两种情况：（1）钢板剪力墙钢板与钢板竖向对接焊接，全部为立焊焊缝;（2）每层钢板剪力墙分段之间的纵向对接横向焊缝。
焊接采用二氧化碳气体保护焊或手工焊，焊丝采用药芯焊丝JQ.YJ501-1（1.2mm），焊条采用J507.E5015（4.0mm）。
1、剪力墙钢板层间对接立焊焊缝：
将焊接作业分成八个部分进行分区域焊接，由于工期较紧，可以先对相对独立区域进行3个区域①②③同时施焊。再按顺序从外框到内框按④～⑧依次施焊。一道焊缝焊接完成后，等待焊缝完全冷却到常温，然后进行后续焊缝的焊接。
图 层间钢板墙对接焊缝分段退焊示意图
2、钢板墙层间横焊焊缝：
层间钢板墙横向焊缝水平从中间往两边分段退焊，同时对称焊接。
3、焊接坡口的选择
为了有效控制钢板剪力墙焊接时出现较大焊接变形，为焊缝形式由传统的单面坡口改成双面坡口，坡口留1-2mm间隙，采用35°剖口，对接焊缝每隔1m双面设置PL30*200的加强板。第一道焊接采用两侧对称焊接，两人对称焊接允许错位2-3mm，然后两侧对称同时焊接。
4、焊接过程控制
（1）严格控制焊接参数，一般立焊位置的焊接参数比平焊小10%左右，焊接参数如下表所示：
立焊位置焊接参数表（GMAW）
道次 焊接电流/A 焊接电压/V 焊接速度/（cm/min）
打底层 180-220 25-28 8-12
填充层 200-240 28-32 8-15
盖面层 180-200 28-32 6-10
（2）焊接时应尽量采用双人正反面对称施焊，或者单人采用正反面分步施焊，即正面焊接1/3t，再反面焊接1/3t，最后再依次完成正反面的剩余板厚，在焊接时根部需清根。
（3）焊接时采用采用小热输入量、小焊道、多层多道焊接方法，一般情况下每一层焊道不超过5mm，焊枪摆幅控制在15mm左右。严禁立焊时采用慢速堆焊方式进行焊接。
5、焊接变形控制
（1）焊接顺序基本原则为“分区进行、每步归零、单板双焊、双板单焊、对称施工”。
（2）两柱之间的钢板墙采用先焊接板柱之间的立焊位置焊缝，再焊接钢板层间横焊位置的焊缝。
（3）针对两柱之间存在两块钢板对接的情况，先进行两块钢板之间的对接焊缝，再按照上述（2）条进行焊接。
（4）为了减小焊接变形，焊接时应采用分段跳焊的方式进行焊接，每段焊缝长度约为800mm-1000mm。
七、结束语
天津·诺德英蓝国际金融中心钢结构工程目前已经完成地上第三节核心筒剪力墙钢板的施工，单节钢板剪力墙的垂直度值均控制在5mm以内，位移均控制在2mm以内，满足设计要求，同时其焊缝全部检测合格，该文中介绍的施工方法既保证了施工质量又较好地满足了工期的要求。
参考文献：
【1】《钢结构设计规范（GB50017-2003）》
【2】《钢结构工程施工规范（GB50755-2012）》
【3】《钢结构焊接（GB50661-2011）》
【4】郭彦林，周明.钢板剪力墙的分类及性能[J].建筑科学与工程学报，2009（9）