劉鵬飛

(河南五建建設(shè)集團(tuán)有限公司 河南鄭州 450000)

針對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)洞施工技術(shù)分析

劉鵬飛

(河南五建建設(shè)集團(tuán)有限公司 河南鄭州 450000)

以剪力墻結(jié)構(gòu)洞為主題，前期闡述建筑工程中各類剪力墻內(nèi)力與位移計(jì)算要點(diǎn),后期針對(duì)關(guān)于剪力墻結(jié)構(gòu)洞的處理方法及其施工工藝特點(diǎn)及流程做出了分析。

剪力墻；結(jié)構(gòu)洞；處理；工藝；流程

1 建筑工程中各類剪力墻內(nèi)力與位移計(jì)算要點(diǎn)

隨著剪力墻結(jié)構(gòu)的類型和結(jié)構(gòu)洞大小的差異，在計(jì)算方法和計(jì)算簡(jiǎn)圖上也存在區(qū)別。對(duì)于整體墻和小開口墻的計(jì)算方法則按照其材料的力學(xué)公式進(jìn)行計(jì)算，即對(duì)整體墻不做修正，對(duì)小開口整體墻進(jìn)行修正。至于其他類型的剪力墻，則按照其承載力度和變形狀態(tài)的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行合理計(jì)算。

1.1 整體剪力墻

根據(jù)整體剪力墻在水平荷載作用下的變形特征，如在其截面變形后仍然符合平面假定，則可視為以整體性的懸臂彎曲桿件，并用材料學(xué)中懸臂梁的內(nèi)力和變形的基本公式對(duì)其進(jìn)行計(jì)算。

對(duì)剪力墻的內(nèi)力計(jì)算和對(duì)剪力墻進(jìn)行計(jì)算時(shí)，對(duì)于整體墻的內(nèi)力計(jì)算，可用懸臂式構(gòu)件將其下端固定，保持其上端自由，并用材料學(xué)公式計(jì)算其任意截面的彎矩和剪力，使其總的水平荷載可以按照各片剪力墻的等效抗彎程度進(jìn)行分配，最后再對(duì)單片剪力墻進(jìn)行計(jì)算。將剪力墻的等效抗彎剛度，也就是按照頂點(diǎn)位移相等的原則，將墻的彎曲、剪切和軸向變形之后的頂點(diǎn)位置，折算成一個(gè)只考慮彎曲變形的等效豎向懸臂桿的剛度。

1.2 小開口整體剪力墻

小開口墻是指結(jié)構(gòu)洞面積超過墻體面積的15%，但洞口卻很小的剪力墻，并且門窗洞口沿豎向的成列布置。實(shí)驗(yàn)證明，小開口剪力墻在水平荷載作用下的受力性能接近整體剪力墻，其截面在受力后基本保持平面，正應(yīng)力分布也大體保持直線分布，且各墻肢中僅有少量的局部彎矩。在整體上，剪力墻仍類似于豎向懸臂桿件。依然可用材料力學(xué)公式對(duì)其進(jìn)行計(jì)內(nèi)力計(jì)算和側(cè)移計(jì)算，并對(duì)其進(jìn)行修正，以達(dá)到計(jì)算目的?？蓪⒄麄€(gè)小開口剪力墻作為一個(gè)懸臂桿件，按材料力學(xué)公式算出標(biāo)高z 處的總彎矩、總剪力和基底剪力?？倧澗乜梢苑譃閮刹糠? 一是整體產(chǎn)生彎曲的總彎矩( 占總彎矩的85%) ;二是局部產(chǎn)生彎曲的總彎矩( 占15%) 。

1.3 剪力墻結(jié)構(gòu)洞的表現(xiàn)方式

為了使剪力墻結(jié)構(gòu)具有合理的受力性能，在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，往往需要在剪力墻中開一些結(jié)構(gòu)洞。主要表現(xiàn)在以下幾種情況:

1) 墻肢截面高度較大時(shí)，為了提高剪力墻的延性，防止剪切破壞，充分利用墻體的鋼筋?？梢酝ㄟ^開設(shè)結(jié)構(gòu)洞將長(zhǎng)墻分成長(zhǎng)度較小、較均勻的連肢墻或整體墻。

2) 在門窗洞位置，為了防止連梁超筋，使剪力墻結(jié)構(gòu)具有合理的剛度和良好的抗震耗能性能，結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)門窗位置洞口的大小可能超過門窗尺寸。對(duì)結(jié)構(gòu)洞的處理，以往是在主體混凝土結(jié)構(gòu)澆筑完畢后，再用砌塊填充。這種做法存在一些不足: ①砌筑的工作量大，施工復(fù)雜。影響結(jié)構(gòu)的施工周期;②后砌的砌塊與混凝土結(jié)構(gòu)的交接面由于材料性質(zhì)的不同，容易產(chǎn)生裂縫。

2 剪力墻結(jié)構(gòu)洞的處理方法

2.1 窗洞處結(jié)構(gòu)洞的處理

在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，如果窗戶處所開洞口與窗戶大小一致，結(jié)構(gòu)的剛度很大，且連梁容易超筋。所以，洞口大小應(yīng)超過窗戶的大小。為了施工方便，防止外墻立面出現(xiàn)明顯的裂縫，結(jié)構(gòu)洞開在窗臺(tái)處，結(jié)構(gòu)施工時(shí)，事先在豎縫中安裝橡膠片或薄木板厚度為1 mm 左右，寬度比墻厚小20 mm，居墻中布置，這樣可以使豎縫的邊緣被水泥漿填補(bǔ)，再加上后期的裝修面層，可以保證豎縫處不產(chǎn)生裂紋，從而保證建筑外觀不受影響。

2.2 門洞處結(jié)構(gòu)洞的處理

由于住宅門寬度一般在1 m 左右，此處連梁的跨高比很小，在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，若門洞口與門大小一致，結(jié)構(gòu)的剛度很大，且連梁容易超筋。所以，洞口大小會(huì)超過門的大小。為了保證填充后的結(jié)構(gòu)與計(jì)算模型一致，在填充混凝土兩端設(shè)置豎縫。結(jié)構(gòu)施工時(shí)，事先在豎縫中安裝橡膠凝片或薄木板，厚度為1mm 左右，寬度比墻厚小20 mm，居墻中布置。

2.3 長(zhǎng)墻處結(jié)構(gòu)洞的處理

墻肢截面高度較大時(shí)，為了提高剪力墻結(jié)構(gòu)的延性，防止剪切破壞，可充分利用墻體的鋼筋，可以通過開設(shè)結(jié)構(gòu)洞將長(zhǎng)墻分成長(zhǎng)度較小、較為均勻的連肢墻或整體墻。并對(duì)結(jié)構(gòu)洞用與主體一樣的混凝土進(jìn)行澆灌，在澆筑時(shí)加入鋼絲網(wǎng)，以防開裂。而且合理設(shè)置豎縫，使混凝土不僅僅起到填充作用，就能保證結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力性能與結(jié)構(gòu)分析模型一致，確保結(jié)構(gòu)的安全使用。

3 施工工藝特點(diǎn)和流程

3.1 剪力墻結(jié)構(gòu)洞施工工藝特點(diǎn)

對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)洞采用加氣混凝土砌塊填充的方法，通過對(duì)砌塊表面及砌塊墻與混凝土墻接縫處的特殊處理，使整體墻面達(dá)到抹灰后的效果，以避免墻面的空鼓、開裂。主要施工工藝: ①剪力墻結(jié)構(gòu)洞采用略薄于剪力墻厚度的加氣混凝土砌塊填充砌筑;②石膏在硬化過程中，體積有微膨脹性，采用石膏膩?zhàn)犹幚斫涌p并輔以增強(qiáng)材料有效控制裂縫的產(chǎn)生。

現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的清水混凝土施工工藝可有效的減少施工環(huán)節(jié)，節(jié)約抹灰材料，避免抹灰空裂，增大使用空間，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。但因使用要求，約40% ～60%的剪力墻上留有結(jié)構(gòu)洞和窗洞，如何使用與清水混凝土施工工藝相配套的剪力墻結(jié)構(gòu)洞的處理工藝，對(duì)發(fā)揮清水混凝土的效果及墻面粉刷質(zhì)量具有關(guān)鍵性的影響。

3.2 結(jié)構(gòu)洞填充工藝流程

對(duì)于剪力墻的填充施工工藝流程可基本分為: 清水混凝土剪力墻施工一結(jié)構(gòu)洞加氣混凝土砌塊填充墻砌筑一加氣混凝土墻體抹灰一石膏膩?zhàn)臃謱友a(bǔ)槽一粉刷石膏精貼纖維布一白乳膠粘貼白洋布一刷白乳膠一道一滿刮石膏膩?zhàn)拥取Ｆ涫┕ひc(diǎn)如下:

1) 采用清水模板進(jìn)行剪力墻施工: 施工模板宜采用鋼制定型大模板、木膠板、竹膠板。成型后混凝土的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn): ①符合普通混凝土質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);②軸線通直、尺寸準(zhǔn)確、棱角方正、線條順直，達(dá)到普通抹灰的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);③混凝土表面平整、潔凈，不得有蜂窩、麻面、漏筋、夾渣、粉化，不得凹凸不平、缺棱掉角;④表面無(wú)明顯氣泡，僅進(jìn)行涂料罩面即可達(dá)到相當(dāng)于普通抹灰的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);⑤模板接縫、對(duì)拉螺栓和施工縫留設(shè)有一定的規(guī)律性，上下樓層的連接面搭接平整，模板接縫與施工縫處無(wú)掛漿、漏漿。

2) 結(jié)構(gòu)洞加氣混凝土砌塊填充墻的砌筑: ①在對(duì)結(jié)構(gòu)洞進(jìn)行加氣混凝土砌塊砌筑時(shí)，產(chǎn)品齡期應(yīng)超過28 d;②砌塊厚度應(yīng)比混凝土墻體厚度每側(cè)小10 ～ 15 mm 左右;③按設(shè)計(jì)要求在結(jié)構(gòu)洞兩側(cè)設(shè)墻體拉結(jié)筋;④砌塊砌筑前應(yīng)提前2 d 澆水濕潤(rùn)。砌筑時(shí)向砌筑面適量澆水;⑤墻底部應(yīng)砌燒結(jié)普通磚、多孔磚或普通混凝土小型砌塊，或現(xiàn)澆混凝土坎臺(tái)，其高度不宜低于200 mm;⑥砌塊間以及與結(jié)構(gòu)洞邊的砂漿要飽滿，使其粘結(jié)良好;⑦墻體砌至接近洞頂時(shí)，應(yīng)留一定空隙，待抹灰前再將其補(bǔ)砌擠緊。

3) 加氣混凝土墻體抹灰: 對(duì)加氣混凝土墻體進(jìn)行抹灰前，先對(duì)墻體刷加氣混凝土界面劑。抹灰采用底層型粉刷石膏。抹灰分兩次連續(xù)施工，在第一遍抹灰層剛進(jìn)入終凝時(shí)，隨即進(jìn)行第二遍抹灰層的施工，避免出現(xiàn)分層現(xiàn)象，抹成后要與混凝土墻體齊平，與混凝土墻體相接處留成V型槽。石膏膩?zhàn)臃謱友a(bǔ)槽應(yīng)注意: 待抹灰層停置15 d 左右，使墻體和抹灰層收縮穩(wěn)定后，方可用石膏膩?zhàn)友a(bǔ)槽。補(bǔ)槽采用面層型粉刷石膏膩?zhàn)?，V 型槽分2 ～ 3 補(bǔ)平，不宜太厚。

4) 粉刷石膏粘貼纖維布: V 型槽補(bǔ)平后，在接縫處用面層型粉刷石膏粘貼玻纖網(wǎng)格布，停置15 d 左右。白乳膠粘貼白洋布帶應(yīng)注意: 待底層抹灰干燥后，在接縫處均勻涂刷白乳膠一道，將白洋布帶繃緊粘貼于接縫處，然后在布帶表面均勻涂刷一道白乳膠。以上工藝的采用，在某些特定程度上具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

4 結(jié)語(yǔ)

在針對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)洞施工的時(shí)候要進(jìn)行嚴(yán)格要求,并對(duì)每個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行很好的處理，應(yīng)根據(jù)施工的具體情況制定施工措施，以確保能夠更好的保證施工的質(zhì)量。

TU75

B

1007-6344（2017）02-0235-01