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【摘 要】 在目前的建筑工程项目中,建筑施工技术和管理策略的改革成为人们关注的核心话题,也为建筑行业的发展提供了扎实的指导基础。以框架剪力墙结构为主的建筑工程施工新技术的应用,对于整个工程施工质量、施工方法都提出了新的要求,本文作者结合多年来的工作经验,对建筑工程中的框架剪力墙结构工程施工技术进行了研究,具有重要的参考意义。
【关键词】 剪力墙结构;施工技术;注意问题
一、框架剪力墙结构概述
框架-剪力墙结构是在框架结构中设置适当的剪力墙的结构。它具有框架结构平面的布置灵活,有较大空间的的优点,又具有侧向刚度较大的优点。框架-剪力墙结构中,剪力墙主要承受水平荷载,竖向荷载由框架承担。该结构一般适宜用于10-20层的建筑。
此外,框架剪力墙结构还具备以下优势:它具有较大的刚度,可以有效的提升建筑室内空间的整体性,避免在房间内部出现露梁露筋的现象。因此,框架剪力墙结构不仅可以有效促使建筑物更为美观,方便室内中各类家居物质的摆放以及室内空间的使用。
二、其结构特征
(一)受力的特征
第一,若剪力墙的结构是独立而成的,可以将其看成是在地面垂直建设的悬臂梁,它有一定的变形曲线,它变形的曲线形式主要是弯曲型,在结构层之间的变形特征是,上层变形比较大,下层变形比较小。
第二,纯框架的剪力墙也可以当做是一个悬臂梁来看待,不过这种悬臂梁布置实体的,它的内部是空腹的,主要是由剪力引起形变,变形的曲线一般情况下是剪切型的,结构层间变形的特征是下层变化比较大,上层变化比较小。
第三,一般的情况下,框架剪力墙都是弯剪型的变形曲线。
(二)其刚度的特征
如果剪力墙基底的弯矩是总弯矩量的23%,那么就可以将其性能当成是近似纯框架的结构性能,应该按照框架的结构来进行抗震等级的划分以及采取一定的构造措施,若剪力墙的基底弯矩在总弯矩量的80%左右,也就是所框架的部分所承担的弯矩只有大约20%,可以将其根据剪力墙的结构采取相应抗震构造措施。
三、框架剪力墙结构施工技术
(一)钢筋工程
在钢筋工程的建设中,要用到大量规格不同形状不同的钢筋材料,比如一级钢(直径6mm、8mm);三级钢(直径12mm,18mm,20mm)等。在钢筋工程建设中,主要的技术难题是:密集的钢筋节点,使钢筋安装、浇筑的过程中,容易产生移位等现象。通常会采用以下方式来解决这些问题:
1.对箍筋框进行固定。在钢筋工程建设中,依据实体放样,可以制作加工定型模具,比如柱筋等对柱筋框进行定位,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。
2.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。
3.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。
(二)模板工程
在模板工程的设计和建设中,通常要注重以下技术难点:
1.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200~300毫米,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。
2.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,保证其稳定性。
3.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,它会使整个模板的稳定性降低。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。
4.吊装墙模。墙模的吊装对稳定性和精确性要求很高,故而要在亮光中进行,同时要保证在吊装的过程中,墙模不会碰到钢筋,还有控制好吊装的位置,因为它关系到楼板的稳定性,也关系到施工人员的生命安全。
(三)混凝土工程
商品混凝土中粉煤灰和外加剂使用量较多,在混凝土内需要充分的水进行二次水化成水泥石,养护应注意以下四点:1、浇注完毕后的12h内覆盖保湿养护2、硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥混凝土养护不少于7d;掺有缓凝剂或有抗渗要求的不少于14d。3、混凝土强度达到1.2N/mm前不得在其上踩踏安装模板及支架。4、日平均温度低于5℃時不得浇水。剪力墙为重点养护对象,剪力墙养护时间不少于14d。因墙体受梁柱约束较大,板块在空间容易干缩产生裂纹,所以要延长养护时间,当混凝土收缩与徐变松弛相适应时,可有效减少裂纹产生。
(四)大体积混凝土裂缝的控制
1.优化原料比例。在配置混凝土的过程中,要选择质量和耐用性较好的原材料,同时在其中添加高效减水剂,在浇筑过程中,保证混凝土的单方用量在250kg/,这样才能够保证混凝土的密度和坚固性。
2.降低温度。混凝土作为一种物理材料,在高温下会发生热胀现象,在浇筑的过程中,会产生很多气孔,引起裂缝,降低其刚度。故而现场施工过程中,施工人员要控制好混凝土的温度。
3.混凝土的检测。为了更好地了解混凝土的状况,工程技术人员可以在混凝土的相关构件中设置监测点,同时采用先进的电子测温仪设备,掌握和控制混凝土的温度,为整个混凝土工程建设提供相关数据支撑。
(五)蒸压加气砼砌块施工技术 蒸压加气砼砌块是以水泥、矿渣、砂、石灰等为主要原料加入发气剂,经搅拌成型,蒸压养护形成的实心砌块。其特点为:质量轻、抗压强度高、保温隔热性能好,导热系数、吸声、隔声性能好;耐火度高;易于加工,可在其上钉、切、锯,施工方便。但由于该墙体材料材质疏松,吸水性强,散水性差,在施工中如控制不好,易产生裂纹、发霉等缺陷。
1.砌筑前应进行实地排列,不足整块的可锯砖,但最小不得小于砌块长度的1/3.底层用水泥砖或者灰砂砌3层约20cm厚,上面用水泥砂浆找平抹实,以防止霉脚等缺陷,以上各层用M5.0水泥砂浆满铺满挤砌筑,上下层要求十字错缝,搭接长度不小于200mm,转角处应相互咬槎。要求水平灰缝≤15mm,垂直灰缝≤20mm。
2.砌块与砼墙、柱相接处,必须设置拉结筋,以防因收缩而拉裂墙体。与墙、柱相接处竖缝用水泥粘结砂浆(普通砂浆用107胶)粘结,厚度20mm,挤严塞实。砌筑高度每天约1.3m,余下应待第二天再继续砌筑,使砌块阴干成型,防止产生收缩裂缝。
3.在跨度或高度较大的墙中设置构造梁柱。一般当墙体长度超过5m,可在中间设置钢筋混凝土构造柱;当墙体高度超过3m(≤120厚墙)或4m(≥180厚墙)时,可在墙高中腰处增设钢筋混凝土腰梁。
4.在窗台与窗间墙交接处是应力集中的部位,容易受砌体收缩影响产生裂缝,因此,宜在窗台处设置钢筋混凝土现浇带以抵抗变形。门窗洞口上部的边角处也容易发生裂缝和空鼓,此处宜用圈梁取代过梁。
5.在砌块墙身与混凝土梁、柱、剪力墙交接处,以及门窗洞边框处和阴角处钉挂10mm×10mm网眼大小的钢丝网,每边宽200mm,网材搭接应平整、连接牢固,搭接长度不小于100mm。
6.在墙面上凿槽敷管时,应使用专用工具,不得用斧或瓦刀任意砍凿,管道表面应低于墙面4~5mm,并将管道与墙体卡牢,不得有松动、反弹现象,然后浇水湿润,填嵌强度等同砌筑所用的砂浆,与墙面补平,并沿管道敷设方向铺10mm×10mm钢丝网,其宽度应跨过槽口,每边不小于50mm,绷紧钉牢。当然,随着工程结构的越来越复杂化,框架剪力墙结构的技术也需要越来越精确化、先进化。通过这些技术,能够保证高层建筑施工的质量,促进整个建筑行业的不断发展进步。
四、框架剪力墙结构施工质量控制分析
1.施工前的技术准备工作
要认真做好各种设计图纸的会审,运用规范和标准图集,并且结合工程建设经验,认真详细地核对结构图与建筑图、水电施工图等,要尽可能地把图纸当中所存在的一些常见问题,比如,轴线尺寸、细部标注尺寸以及标高等是不是有误,各类设计构造的做法能不是能够在实际施工中加以实现;结构配筋是不是足够合理,节点复杂位置的钢筋能不是能够顺利就位,是不是能够满足振捣的要求和必要保护层的厚度,是不是存在漏配钢筋等现象,配筋详图和配筋平面图之间是否存在矛盾,是否存在配筋显著偏小的现象,水电埋管的留洞和建筑结构是不是存在冲突,各位置的建筑详图设计是不是切实可行,各位置的建筑方法是不是合理,水电埋管是不是太过密集等,为其今后施工的顺利开展奠定了良好的基础。
2.严格遵循质量管理的基本程序
在项目施工过程中,质量管理因素的有效控制是建立遵循质量管理的基本程序基础之上。质量管理的基本程序包括计划、执行、检查及处理。质量管理所必须遵循的计划阶段,就是要根据工程的设计要求以及现行的施工技术水平和实际施工条件,来确定工程施工的施工质量标准,以及要达到的质量目标。在执行阶段,要根据质量标准和质量目标组织来进行施工。
3.混凝土裂缝的控制工作
在高温施工环境下,由于温度比较高,为了避免混凝土产生裂缝,应当采取以下五条措施:一是改进配合比的设计,通过优选原材料和加入高效的减水剂,以控制混凝土水泥单方的用量于250kg/m3左右,并且不掺加任何一种微膨胀剂。二是混凝土入模温度严格地控制于30℃之下,并且降低混凝土内部的实际最高温度升高的速度。三是科学合理地进行施工,运用混凝土泵送技术将板于大梁分开进行浇筑,全部采取斜面分层法,墙体与框架柱则运用整体分层法,并且严格地控制分层的厚度。四是强化混凝土养护。水平构件应当覆盖塑料布,而竖向构件则应外挂麻袋片,并且外包塑料布。浇水的次数以确保塑料布内出现凝结水为主要标准。
五、结语
框架剪力墙结构的建筑施工技术影响着建筑产品的质量,也影响着使用者的生命安全,更对建筑行业的发展起到了至关重要的作用。随着时代的发展,施工技术也随之得到了不断的创新,因此,我们要在实践中吸取更多的施工经验,进一步对施工技术进行改进,以推动我国建筑行业的快速发展。
参考文献:
[1]马正道,周芹.浅谈如何有效控制框架剪力墙结构钢筋位移[J].科技资讯.2011(05)
[2]吴杰.论高框架剪力墙结构主体工程施工技术[J].企业家天地.2011(05)
[3]王永春.高層框架剪力墙结构土建工程施工质量控制难点分析[J].农业科技与信息.2012(04)
[4]徐荣.某多层建筑框架剪力墙结构施工方案[J].中国新技术新产品.2010(05)
[5]王立慧.对现代建筑框架剪力墙结构施工技术的探讨[J].科技信息.2011(09)
[6]祁会祥.框架剪力墙结构针对不同基层外保温施工技术[J].山西建筑,2010(15):47-48.
[7]王月红,关杰.高层建筑工程结构设计综合分析[J].山西建筑,2012(32):163-165.
[8]杨晓红.框架结构混凝土工程施工质量问题[J].煤炭技术,2008(06):79.
[9]陈粮.浅析框架结构剪力墙的施工以及问题[J].四川建材,2009(01):19-20.
[10]郑臻华,刘润.框架剪力墙结构施工技术与质量控制[J].中国新技术新产品,2009(10):57-59
【关键词】 剪力墙结构;施工技术;注意问题
一、框架剪力墙结构概述
框架-剪力墙结构是在框架结构中设置适当的剪力墙的结构。它具有框架结构平面的布置灵活,有较大空间的的优点,又具有侧向刚度较大的优点。框架-剪力墙结构中,剪力墙主要承受水平荷载,竖向荷载由框架承担。该结构一般适宜用于10-20层的建筑。
此外,框架剪力墙结构还具备以下优势:它具有较大的刚度,可以有效的提升建筑室内空间的整体性,避免在房间内部出现露梁露筋的现象。因此,框架剪力墙结构不仅可以有效促使建筑物更为美观,方便室内中各类家居物质的摆放以及室内空间的使用。
二、其结构特征
(一)受力的特征
第一,若剪力墙的结构是独立而成的,可以将其看成是在地面垂直建设的悬臂梁,它有一定的变形曲线,它变形的曲线形式主要是弯曲型,在结构层之间的变形特征是,上层变形比较大,下层变形比较小。
第二,纯框架的剪力墙也可以当做是一个悬臂梁来看待,不过这种悬臂梁布置实体的,它的内部是空腹的,主要是由剪力引起形变,变形的曲线一般情况下是剪切型的,结构层间变形的特征是下层变化比较大,上层变化比较小。
第三,一般的情况下,框架剪力墙都是弯剪型的变形曲线。
(二)其刚度的特征
如果剪力墙基底的弯矩是总弯矩量的23%,那么就可以将其性能当成是近似纯框架的结构性能,应该按照框架的结构来进行抗震等级的划分以及采取一定的构造措施,若剪力墙的基底弯矩在总弯矩量的80%左右,也就是所框架的部分所承担的弯矩只有大约20%,可以将其根据剪力墙的结构采取相应抗震构造措施。
三、框架剪力墙结构施工技术
(一)钢筋工程
在钢筋工程的建设中,要用到大量规格不同形状不同的钢筋材料,比如一级钢(直径6mm、8mm);三级钢(直径12mm,18mm,20mm)等。在钢筋工程建设中,主要的技术难题是:密集的钢筋节点,使钢筋安装、浇筑的过程中,容易产生移位等现象。通常会采用以下方式来解决这些问题:
1.对箍筋框进行固定。在钢筋工程建设中,依据实体放样,可以制作加工定型模具,比如柱筋等对柱筋框进行定位,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。
2.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。
3.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。
(二)模板工程
在模板工程的设计和建设中,通常要注重以下技术难点:
1.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200~300毫米,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。
2.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,保证其稳定性。
3.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,它会使整个模板的稳定性降低。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。
4.吊装墙模。墙模的吊装对稳定性和精确性要求很高,故而要在亮光中进行,同时要保证在吊装的过程中,墙模不会碰到钢筋,还有控制好吊装的位置,因为它关系到楼板的稳定性,也关系到施工人员的生命安全。
(三)混凝土工程
商品混凝土中粉煤灰和外加剂使用量较多,在混凝土内需要充分的水进行二次水化成水泥石,养护应注意以下四点:1、浇注完毕后的12h内覆盖保湿养护2、硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥混凝土养护不少于7d;掺有缓凝剂或有抗渗要求的不少于14d。3、混凝土强度达到1.2N/mm前不得在其上踩踏安装模板及支架。4、日平均温度低于5℃時不得浇水。剪力墙为重点养护对象,剪力墙养护时间不少于14d。因墙体受梁柱约束较大,板块在空间容易干缩产生裂纹,所以要延长养护时间,当混凝土收缩与徐变松弛相适应时,可有效减少裂纹产生。
(四)大体积混凝土裂缝的控制
1.优化原料比例。在配置混凝土的过程中,要选择质量和耐用性较好的原材料,同时在其中添加高效减水剂,在浇筑过程中,保证混凝土的单方用量在250kg/,这样才能够保证混凝土的密度和坚固性。
2.降低温度。混凝土作为一种物理材料,在高温下会发生热胀现象,在浇筑的过程中,会产生很多气孔,引起裂缝,降低其刚度。故而现场施工过程中,施工人员要控制好混凝土的温度。
3.混凝土的检测。为了更好地了解混凝土的状况,工程技术人员可以在混凝土的相关构件中设置监测点,同时采用先进的电子测温仪设备,掌握和控制混凝土的温度,为整个混凝土工程建设提供相关数据支撑。
(五)蒸压加气砼砌块施工技术 蒸压加气砼砌块是以水泥、矿渣、砂、石灰等为主要原料加入发气剂,经搅拌成型,蒸压养护形成的实心砌块。其特点为:质量轻、抗压强度高、保温隔热性能好,导热系数、吸声、隔声性能好;耐火度高;易于加工,可在其上钉、切、锯,施工方便。但由于该墙体材料材质疏松,吸水性强,散水性差,在施工中如控制不好,易产生裂纹、发霉等缺陷。
1.砌筑前应进行实地排列,不足整块的可锯砖,但最小不得小于砌块长度的1/3.底层用水泥砖或者灰砂砌3层约20cm厚,上面用水泥砂浆找平抹实,以防止霉脚等缺陷,以上各层用M5.0水泥砂浆满铺满挤砌筑,上下层要求十字错缝,搭接长度不小于200mm,转角处应相互咬槎。要求水平灰缝≤15mm,垂直灰缝≤20mm。
2.砌块与砼墙、柱相接处,必须设置拉结筋,以防因收缩而拉裂墙体。与墙、柱相接处竖缝用水泥粘结砂浆(普通砂浆用107胶)粘结,厚度20mm,挤严塞实。砌筑高度每天约1.3m,余下应待第二天再继续砌筑,使砌块阴干成型,防止产生收缩裂缝。
3.在跨度或高度较大的墙中设置构造梁柱。一般当墙体长度超过5m,可在中间设置钢筋混凝土构造柱;当墙体高度超过3m(≤120厚墙)或4m(≥180厚墙)时,可在墙高中腰处增设钢筋混凝土腰梁。
4.在窗台与窗间墙交接处是应力集中的部位,容易受砌体收缩影响产生裂缝,因此,宜在窗台处设置钢筋混凝土现浇带以抵抗变形。门窗洞口上部的边角处也容易发生裂缝和空鼓,此处宜用圈梁取代过梁。
5.在砌块墙身与混凝土梁、柱、剪力墙交接处,以及门窗洞边框处和阴角处钉挂10mm×10mm网眼大小的钢丝网,每边宽200mm,网材搭接应平整、连接牢固,搭接长度不小于100mm。
6.在墙面上凿槽敷管时,应使用专用工具,不得用斧或瓦刀任意砍凿,管道表面应低于墙面4~5mm,并将管道与墙体卡牢,不得有松动、反弹现象,然后浇水湿润,填嵌强度等同砌筑所用的砂浆,与墙面补平,并沿管道敷设方向铺10mm×10mm钢丝网,其宽度应跨过槽口,每边不小于50mm,绷紧钉牢。当然,随着工程结构的越来越复杂化,框架剪力墙结构的技术也需要越来越精确化、先进化。通过这些技术,能够保证高层建筑施工的质量,促进整个建筑行业的不断发展进步。
四、框架剪力墙结构施工质量控制分析
1.施工前的技术准备工作
要认真做好各种设计图纸的会审,运用规范和标准图集,并且结合工程建设经验,认真详细地核对结构图与建筑图、水电施工图等,要尽可能地把图纸当中所存在的一些常见问题,比如,轴线尺寸、细部标注尺寸以及标高等是不是有误,各类设计构造的做法能不是能够在实际施工中加以实现;结构配筋是不是足够合理,节点复杂位置的钢筋能不是能够顺利就位,是不是能够满足振捣的要求和必要保护层的厚度,是不是存在漏配钢筋等现象,配筋详图和配筋平面图之间是否存在矛盾,是否存在配筋显著偏小的现象,水电埋管的留洞和建筑结构是不是存在冲突,各位置的建筑详图设计是不是切实可行,各位置的建筑方法是不是合理,水电埋管是不是太过密集等,为其今后施工的顺利开展奠定了良好的基础。
2.严格遵循质量管理的基本程序
在项目施工过程中,质量管理因素的有效控制是建立遵循质量管理的基本程序基础之上。质量管理的基本程序包括计划、执行、检查及处理。质量管理所必须遵循的计划阶段,就是要根据工程的设计要求以及现行的施工技术水平和实际施工条件,来确定工程施工的施工质量标准,以及要达到的质量目标。在执行阶段,要根据质量标准和质量目标组织来进行施工。
3.混凝土裂缝的控制工作
在高温施工环境下,由于温度比较高,为了避免混凝土产生裂缝,应当采取以下五条措施:一是改进配合比的设计,通过优选原材料和加入高效的减水剂,以控制混凝土水泥单方的用量于250kg/m3左右,并且不掺加任何一种微膨胀剂。二是混凝土入模温度严格地控制于30℃之下,并且降低混凝土内部的实际最高温度升高的速度。三是科学合理地进行施工,运用混凝土泵送技术将板于大梁分开进行浇筑,全部采取斜面分层法,墙体与框架柱则运用整体分层法,并且严格地控制分层的厚度。四是强化混凝土养护。水平构件应当覆盖塑料布,而竖向构件则应外挂麻袋片,并且外包塑料布。浇水的次数以确保塑料布内出现凝结水为主要标准。
五、结语
框架剪力墙结构的建筑施工技术影响着建筑产品的质量,也影响着使用者的生命安全,更对建筑行业的发展起到了至关重要的作用。随着时代的发展,施工技术也随之得到了不断的创新,因此,我们要在实践中吸取更多的施工经验,进一步对施工技术进行改进,以推动我国建筑行业的快速发展。
参考文献:
[1]马正道,周芹.浅谈如何有效控制框架剪力墙结构钢筋位移[J].科技资讯.2011(05)
[2]吴杰.论高框架剪力墙结构主体工程施工技术[J].企业家天地.2011(05)
[3]王永春.高層框架剪力墙结构土建工程施工质量控制难点分析[J].农业科技与信息.2012(04)
[4]徐荣.某多层建筑框架剪力墙结构施工方案[J].中国新技术新产品.2010(05)
[5]王立慧.对现代建筑框架剪力墙结构施工技术的探讨[J].科技信息.2011(09)
[6]祁会祥.框架剪力墙结构针对不同基层外保温施工技术[J].山西建筑,2010(15):47-48.
[7]王月红,关杰.高层建筑工程结构设计综合分析[J].山西建筑,2012(32):163-165.
[8]杨晓红.框架结构混凝土工程施工质量问题[J].煤炭技术,2008(06):79.
[9]陈粮.浅析框架结构剪力墙的施工以及问题[J].四川建材,2009(01):19-20.
[10]郑臻华,刘润.框架剪力墙结构施工技术与质量控制[J].中国新技术新产品,2009(10):57-59