劉瀟

（象山紫航投資有限公司，浙江 寧波 315732）

1 引言

框架剪力墻結(jié)構(gòu)可以承擔(dān)上部和水平壓力，能有效確保建筑更具穩(wěn)固性和安全性。當(dāng)前，隨著不斷創(chuàng)新發(fā)展的建筑施工技術(shù)和材料，作為新型施工技術(shù)的框架剪力墻結(jié)構(gòu)施工仍有較大的發(fā)展空間。

2 框架剪力墻概述

在工程意義上看，框架為梁柱共同形成的抵抗垂直和水平荷載的結(jié)構(gòu)，剪力墻則為承擔(dān)水平壓力的結(jié)構(gòu)，此外其還能在一定程度上承受風(fēng)荷載以及地震荷載的作用，因此，剪力墻也可稱(chēng)為抗風(fēng)墻或抗震墻。剪力墻除了承載能力較好之外，其整體性和空間性能也較為良好，剪力墻結(jié)構(gòu)比起框架結(jié)構(gòu)而言有著更好的抗側(cè)力性能，因此，剪力墻結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于高層建筑中。但剪力墻有較大的間距限制，有著相對(duì)較為固定的結(jié)構(gòu)布置方式，缺乏靈活性，難以滿(mǎn)足大空間建筑布局靈活的要求，并且，因?yàn)閴w是剪力墻結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)，剪力墻還需承受自身重力，一般多在民用住宅或旅館中采用剪力墻結(jié)構(gòu)，在180 m左右高度的建筑中較為適用[1]。剪力墻布局可參考圖1。梁柱共同構(gòu)成的建筑框架即為框架結(jié)構(gòu)，多用于承擔(dān)水平受力，建筑的框架結(jié)構(gòu)具有所需材料較少，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，且結(jié)構(gòu)靈活可形成較大的建筑空間，一般在民用建筑中使用。但框架結(jié)構(gòu)具有較小的側(cè)向剛度，以該種結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工時(shí)，越高的建筑危險(xiǎn)系數(shù)越大，且其抗震性能較差，在地震常發(fā)路段不可使用該種結(jié)構(gòu)。綜合上述分析可知，框架和剪力墻有各自?xún)?yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合兩種結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)用，不僅能夠提高平面布局的靈活性，更能在結(jié)構(gòu)自重基礎(chǔ)上承擔(dān)起相關(guān)荷載。

圖1 框架剪力墻體系

3 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，必須基于實(shí)際情況進(jìn)行考慮，確保其水平方向和豎直方向的受力滿(mǎn)足要求。在有著較大受力的部位，除了要確保支撐效果，還需分析整體結(jié)構(gòu)。在驗(yàn)算整體結(jié)構(gòu)的正截面和斜截面受力時(shí)，應(yīng)從偏拉或者偏壓的角度進(jìn)行考慮，若有較大的集中荷載出現(xiàn)，需驗(yàn)算局部受壓承載力。并且，在對(duì)剪力墻承載力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，還需重視其帶翼墻寬度的計(jì)算，要基于相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范確定合理的數(shù)值。

3.1 剪重比

剪重比是抗震設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，尤其是對(duì)高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)而言。合理和規(guī)范的剪重比對(duì)剪力墻的質(zhì)量和安全有較大影響。若剪力墻結(jié)構(gòu)有較長(zhǎng)的設(shè)計(jì)周期，則地面位移和加速度的變化將會(huì)對(duì)其造成一定程度的破壞，且一般的振型分解法在計(jì)算時(shí)又難以確保準(zhǔn)確性。因此，在設(shè)計(jì)建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)的剪重比時(shí)，必須基于各樓層水平地震力進(jìn)行考慮以確定最小的剪重比，以確保施工安全。

3.2 剛重比的設(shè)計(jì)

在框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，剛重比是重要設(shè)計(jì)參數(shù)，其不僅體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)剛度和重力荷載的比值，還可以有效確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在具體的設(shè)計(jì)施工時(shí)，必須根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求嚴(yán)格剛重比的設(shè)計(jì)，確保結(jié)構(gòu)質(zhì)量滿(mǎn)足要求。

4 施工優(yōu)化

4.1 鋼筋工程施工

因框架剪力墻結(jié)構(gòu)在施工時(shí)需要構(gòu)建剪力墻結(jié)構(gòu)，因此，在結(jié)構(gòu)框架施工時(shí)需要用到大量鋼筋。而鋼筋材質(zhì)具有強(qiáng)度和撓度均較高的特點(diǎn)，應(yīng)用鋼筋材料可以使建筑物安全穩(wěn)定性能得到較大的提高。要想對(duì)框架剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，必須做好鋼筋材料的檢測(cè)工作，指派專(zhuān)人做好檢測(cè)記錄，并且要求鋼筋材料供應(yīng)商提供每一批鋼筋材料的質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告，確保每根鋼筋標(biāo)準(zhǔn)都滿(mǎn)足要求。在具體施工時(shí)，需要注意對(duì)鋼筋長(zhǎng)度、焊接和搭接情況等細(xì)節(jié)的把握，嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，并且在初步完成框架工程之后要跟進(jìn)測(cè)試結(jié)構(gòu)框架的工作，確保其作用能夠得到有效發(fā)揮。在重要建筑中，還需將傳感器設(shè)置配備到鋼筋結(jié)構(gòu)中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑項(xiàng)目的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，盡可能避免施工失誤。在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，要根據(jù)實(shí)際情況選取施工時(shí)所采用的主筋，既要對(duì)主筋材質(zhì)和性能做出考慮，也需要考慮鋼筋所布設(shè)的位置，比如，在地下室以及衛(wèi)生間所用鋼筋就應(yīng)重點(diǎn)考慮防銹蝕等。選擇鋼筋時(shí)還需加強(qiáng)利用科學(xué)計(jì)算方法，如在結(jié)構(gòu)的承載力方面即可通過(guò)BIM軟件進(jìn)行建模分析，基于分析所得數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)人員可對(duì)不同性能的鋼筋進(jìn)行選擇。此外，BIM軟件在建筑施工中還可開(kāi)展其他分析工作，具體如圖2所示。

圖2 BIM應(yīng)用

在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，可通過(guò)電渣壓力焊的方式進(jìn)行鋼筋的焊接，排列鋼筋接頭時(shí)可選擇相互交錯(cuò)的方式，該種排列方式能夠使框架拐角的工程細(xì)節(jié)得到較好的處理，有效確保施工質(zhì)量及安全。對(duì)于框架剪力墻結(jié)構(gòu)而言，綁扎鋼筋接頭的方式非常重要，在人工操作的過(guò)程中難以避免會(huì)有失誤出現(xiàn)，因此，不僅要對(duì)工程質(zhì)量加強(qiáng)檢測(cè)，還需加強(qiáng)使用相關(guān)機(jī)械設(shè)備的性能，使機(jī)械化程度有所提高，避免人工所帶來(lái)的失誤，保障工程質(zhì)量。

4.2 混凝土澆筑技術(shù)

在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，構(gòu)成其結(jié)構(gòu)主體的是混凝土結(jié)構(gòu)。混凝土施工質(zhì)量對(duì)框架剪力墻的質(zhì)量有直接影響，因此，必須注重混凝土的施工。首先，在混凝土澆筑之前，需確?；炷恋恼{(diào)配足夠科學(xué)，在澆筑時(shí)可將適當(dāng)粉煤灰摻入混凝土中，以便于其泵送更為方便。若采用硅酸鹽水泥作為混凝土材料，還可將粉煤灰加入其中，但需注重其用量，最好控制在1/10水泥用量以下。

普通水泥普遍具有高水化熱的特點(diǎn)。在大體積混凝土中，水泥有更差的散熱性能，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部有較高的溫度而外部溫度較低，混凝土不斷出現(xiàn)更大的內(nèi)外溫度差，導(dǎo)致其表面出現(xiàn)相應(yīng)的拉力，而內(nèi)部則出現(xiàn)一定的壓力。該種情況下，對(duì)于工程建設(shè)而言，適合采用較低水化熱的水泥。在制作混凝土?xí)r候，可加入其他物質(zhì)作為外加劑，所添加的外加劑不僅要使混凝土性能有所提升，還需使混凝土抗?jié)B透能力得到提高[3]?；蛘咴诨炷林谱鲿r(shí)添加粉煤灰以對(duì)其性能進(jìn)行改善。此外，在混凝土澆筑時(shí)，要科學(xué)掌握其施工工序，并且還需注意澆筑質(zhì)量。一般情況下，在澆筑混凝土?xí)r需對(duì)分步、分層和分等級(jí)的情況進(jìn)行關(guān)注，應(yīng)優(yōu)先澆筑強(qiáng)度和等級(jí)較高的混凝土，最后再澆筑等級(jí)和強(qiáng)度較低的混凝土。對(duì)于大截面梁等關(guān)鍵位置，應(yīng)使用特殊方法進(jìn)行澆筑。在具體施工時(shí)，一般使用分層的方式進(jìn)行大截面梁的澆筑，在施工時(shí)還需確保搗實(shí)不同配料，以確?；炷翉?qiáng)度和密度滿(mǎn)足要求。

在施工和澆筑混凝土之前，應(yīng)基于現(xiàn)場(chǎng)條件針對(duì)不同施工狀態(tài)采取不同的措施，如為避免混凝土表面過(guò)分干燥，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件和濕溫度條件定時(shí)加濕混凝土。若混凝土振搗質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，則在其凝結(jié)過(guò)程中可能會(huì)有裂縫出現(xiàn)，此時(shí)，施工人員就需要及時(shí)對(duì)裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，建議裂縫修補(bǔ)材料使用高質(zhì)水泥砂漿。

4.3 剪力墻模板施工

對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全而言，其模板設(shè)計(jì)對(duì)其有較大影響。因此，不僅要對(duì)剪力墻模板設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，還需對(duì)其模板管理進(jìn)行強(qiáng)化。一般情況下，為便于鋪設(shè)模板，需在模板和墻面間預(yù)留一定距離，避免兩者有過(guò)于緊密的接觸，以使施工安全和質(zhì)量有所提高[4]。多數(shù)情況下會(huì)選擇將一層薄海綿放置到兩者之間，控制模板和墻面間的距離，使工程整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和安全均有所提高。

為確保剪力墻的施工質(zhì)量滿(mǎn)足要求，還需在澆筑混凝土之前清潔好模板內(nèi)部，以提高結(jié)構(gòu)質(zhì)量。并且，應(yīng)優(yōu)化模板的銜接，因?yàn)闈仓炷習(xí)r會(huì)在一定程度上沖擊鋼筋，為確保內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，避免有鋼筋出現(xiàn)變形，可將較短的鋼筋接頭配備到模板內(nèi)側(cè)位置，以使框架穩(wěn)定得到提高。

此外，還需加強(qiáng)吊裝墻模的施工質(zhì)量。該工作有較大的施工難度，對(duì)操作人員有較高要求。為便于施工，確保吊裝墻模的施工精確度滿(mǎn)足要求，必須確保施工現(xiàn)場(chǎng)光線滿(mǎn)足要求，避免過(guò)弱的光線影響施工精確度，并且還需確保鋼筋和墻模有一定距離，科學(xué)掌握吊裝方位，使樓板牢固性得到提升，以確保整體施工的安全性[5]。在拆除模板時(shí)還應(yīng)滿(mǎn)足如表1所示的要求。

表1 模板拆除要求

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在建筑工程中框架剪力墻是其重要的組成部分?？蚣芗袅Y(jié)構(gòu)有效結(jié)合了框架和剪力墻兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，使建筑安全性和穩(wěn)定性得到較大的提高，并且還使建筑在平面布局上的靈活性更高。為對(duì)框架剪力墻結(jié)構(gòu)性能做出進(jìn)一步的優(yōu)化，必須對(duì)其施工工序進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)合先進(jìn)的施工技術(shù)和管理方法，確保施工更加合理可靠，以全面提升施工質(zhì)量。