毛麗偉 趙煥榮 王建軍 山東圣大建設集團有限公司
在工程建筑施工過程中,為了能進一步維持施工質(zhì)量的有效性和建筑工程的穩(wěn)定性,在具體施工過程中,需要使用到多項技術來達到以上目標,其中就包括框架剪力墻結構??蚣芗袅Y構是在剪力墻基礎上進一步延伸出來的新型建筑施工技術,旨在實現(xiàn)空間內(nèi)多元型的抗震性、穩(wěn)定性和受力性。本文將以框架剪力墻結構這一新型建筑施工技術為主要研究對象,重點探究該技術的主要特點和應用方式。
剪力墻結構是框架剪力墻結構的基礎性建筑施工技術,剪力墻結構又被稱為抗震墻,是房屋建筑過程中的支撐重力和作用力,保持穩(wěn)定性和水平性的關鍵性墻體結構,起著極其重要的作用。根據(jù)剪力墻結構具體的受力方向,又可以進一步細分為平面型剪力墻和立體筒狀剪力墻。前者主要適用于建筑背景較為復雜的場景,以此進一步提升整體建筑結構的穩(wěn)定性和抗壓性。后者主要適用于高層建筑,以保證建筑施工過程中高度上的穩(wěn)定性、水平性和受力性。本文探討的框架剪力墻更多的是基于前者平面剪力墻的基礎之上,進一步延伸和發(fā)展出來的概念。
具體來說,框架剪力墻建筑施工技術是同時借助框架和剪力墻兩大重要環(huán)節(jié),使兩者之間進行有機結合,從而形成一個受力性更好、穩(wěn)定性更強的新型結構體系。將剪力墻的墻體結構和整體框架結構有機結合,在這個過程中,具體的結合方式根據(jù)實際情況又進一步分為鉸鏈結合、鋼板焊接兩種方式。但是兩種銜接方式的共同點都在于在體系搭建的前期,需要精確的布置,在目標框架之內(nèi)選擇延展性較強、互相依賴、側向程度合理的不同數(shù)量剪力墻,以此組成一個新型的靈活運用空間。以這樣一種方式使整體墻體結構能夠互相依賴,抗震性和穩(wěn)定性更強,同時也不會破壞墻體本身的設計原理和設計空間,切實起到了實用性和安全性共同發(fā)展的重要建筑施工目標。
框架剪力墻建筑施工技術主要是以搭建框架剪力墻,這一新型建筑結構為主要內(nèi)容。具體來說,框架剪力墻這一新型結構呈現(xiàn)出抗震性更強、受力更均勻和剛性更好三大主要特點,實現(xiàn)了建筑工程設計和實施過程中效率更高、效果更好的重要目標。
首先抗震性更強是框架剪力墻最典型和突出的特點。傳統(tǒng)的建筑施工過程中,對于墻體結構方面維持穩(wěn)定性僅僅依靠于承重墻,又被稱為剪力墻這個單一墻體結構來完成。但實際上在重大地質(zhì)災害和墻體受到外力沖擊的時候,承重墻也會面臨倒塌的風險,無法保障整體建筑結構的有效性和安全性。而框架剪力墻結構極大程度上改變了這一現(xiàn)狀,其不是采取提高建筑施工材料性能的途徑,而是通過墻體結構的有機結合,增強了整體建筑結構的穩(wěn)定性。通過目標區(qū)域內(nèi)剪力墻之間的有機結合、框架與剪力墻之間的有機結合,從而形成更加靈活、更加充足和更加穩(wěn)定性的空間區(qū)域,使墻體結構即使在面臨較大的地質(zhì)災害和外力沖擊的時候,也能以更加穩(wěn)定的設計結構維持整體結構的穩(wěn)定性,保證建筑本身和相關人員的安全性。
其次,框架剪力墻的重要建筑特點又表現(xiàn)為受力更加均勻。在框架剪力墻設計、施工的過程中,施工人員要根據(jù)實際施工背景或主要使用目標、使用場景進行個性化設計和有針對性的建筑施工。將不同等級的剪力墻進行劃分,形成不同區(qū)域內(nèi)的框架結構。一般來說,當剪力墻的傾覆力矩在70%上下的時候,需要根據(jù)實際情況合理減少部分框架剛度,以此保證整體受力結構的均勻性。
最后,框架剪力墻還呈現(xiàn)出剛性更好的特點。只有建筑工程在保持穩(wěn)定的基礎上,能夠進一步防止彎曲變形等現(xiàn)象的發(fā)生,才能從各個角度保證整體施工的安全性和有效性。而目前隨著各項技術和理論的不斷衍生發(fā)展,已經(jīng)不再僅僅依賴于建筑施工原材料的鋼筋等,而是利用合理的建筑施工設計過程實現(xiàn)這個目標,其中就包括框架剪力墻結構施工技術。借助框架剪力墻結構施工技術,目前建筑結構的整體性能已經(jīng)得到極大的提升,剛性強度更高,對其他外力的影響因素抗干擾能力也更強。
目前,該項新型建筑施工技術在實際設計和施工的過程中都已經(jīng)得到了廣泛采用。有部分建筑施工成果的效果已經(jīng)得到了有效印證,該項新型技術值得在建筑設計和施工領域進一步推廣和廣泛采用。使用框架剪力墻建筑施工技術,對于整體建筑結構的穩(wěn)定性和有效提升建筑施工效率都產(chǎn)生了重要作用。
首先該施工技術進一步優(yōu)化了整體結構的承重能力。隨著人們生活質(zhì)量的提高和生活需求的多樣化提升,建筑工程施工的復雜性也更高,墻體結構的承重能力也隨之面臨著更大的挑戰(zhàn)。在這樣的背景之下,借助框架剪力墻施工技術,有效將建筑結構的整體承受能力進行合理的劃分和優(yōu)化,使承重能力不僅依靠于承重墻這單一目標,而是劃分到不同的目標區(qū)域中,通過框架結構得以實現(xiàn)。在這個過程中,更加合理設計了整體空間布局。
除此之外,框架剪力墻施工技術進一步提升了施工效率,在這個過程中,通過合理劃分不同抗震能力的剪力墻,不同目標施工區(qū)域內(nèi)可以同時展開施工和設計。極大地提升了同時作業(yè)的可能性,促進了工程進展效率的突飛猛進,不僅提升了具體施工成果的效率和效果,更推動了整體建筑設計和施工行業(yè)的理論應用發(fā)展,實現(xiàn)了建筑施工技術的優(yōu)化升級,可以說是二十一世紀建筑設計和施工領域的重大突破。在下一步工作開展的過程中,可以研發(fā)和發(fā)展更多的新型施工技術,優(yōu)化和改變目前的設計施工現(xiàn)狀,實現(xiàn)整體效率和效果的提升。
對于框架剪力墻結構設計和施工階段來說,在完成主體承重墻設計和結合的基礎之上,具體施工環(huán)節(jié)主要分為四大步驟,分別是主體鋼筋施工過程、模板施工過程、混凝土澆灌過程以及對內(nèi)隔墻進行完善施工過程。以上四個環(huán)節(jié)相輔相成,共同實現(xiàn)了框架剪力墻的構建。對于以上四大環(huán)節(jié),在施工的過程中需要注意有效運用該項技術要點來展開。
首先在鋼筋施工技術這一重要環(huán)節(jié)中,需要注意鋼筋原材料的重要細節(jié)問題。無論對于任何施工技術或建筑工程,鋼筋都是建筑工程中的核心原材料,它直接決定了整體工程結構的穩(wěn)定性和安全性。因此鋼筋原材料的有效性和建筑工程的有效性,有著緊密相連的直接關系,對于材料方面的管控,要根據(jù)實際的承重能力和框架剪力墻設計效果進行針對性選擇。對于承受能力更強、更復雜,框架剪力墻規(guī)劃相對并不完善的施工背景,需要選擇性價比更高,質(zhì)量更好的鋼筋,以此保證整體建筑工程的有效性。除此之外,對于鋼筋環(huán)節(jié)實際安裝的過程中也需要密切關注。對于框架剪力墻,安裝技術一方面是鉸鏈安裝,另一方面是鋼筋安裝,在安裝的過程中,對于鋼筋結構密集的環(huán)節(jié)可能會采用混凝土進行澆灌,要注意混凝土的澆灌是否存在裂痕等,從細節(jié)方面保證鋼筋安裝過程中的有效性。
第二個環(huán)節(jié)和步驟是對模板進行施工和安裝。模板安裝一般分為兩種不同的情況,分別是支撐模板和混凝土模板,以上兩種不同類型的模板,需要根據(jù)框架剪力墻結構中的實際情況進行選擇。在建筑施工過程中,使用更加普遍和出現(xiàn)頻率更高的,以混凝土模板為主。外部墻體和內(nèi)部墻體之間的主要墻梁更加依賴于混凝土模板,因為混凝土模板的靈活性更高,可以根據(jù)不同空間的位置和樓層進行調(diào)整。
第三個環(huán)節(jié)也是細節(jié)把控最為嚴謹?shù)沫h(huán)節(jié),混凝土澆灌環(huán)節(jié),混凝土澆灌環(huán)節(jié)最典型的問題表現(xiàn)為混凝土澆灌過程中可能出現(xiàn)的裂縫。一方面,其在內(nèi)墻和外墻的中間不容易被發(fā)現(xiàn),另外,它和主體墻結構在同一空間范圍內(nèi),也承載著一定的建筑工程重量。倘若混凝土出現(xiàn)一定程度的裂痕,整體建筑工程的安全性和穩(wěn)定性也會受到相應的挑戰(zhàn)。因此,要對混凝土裂縫問題重點關注和控制,具體可以通過提升混凝土原材料的質(zhì)量,安排專業(yè)施工人員入場,引入新型泵送技術等方式有效地規(guī)避。除此之外,還應該注意,在對混凝土澆灌的過程中,要將溫度控制在300℃以下,以此減少混凝土裂縫出現(xiàn)的概率。而對于內(nèi)墻施工環(huán)節(jié),除了要保證內(nèi)墻施工結構的穩(wěn)定性,在很多住宅和商用建筑結構中,還需要注意內(nèi)墻的美觀性。因此在這個過程中,總體的成本造價會有所提升。在對內(nèi)墻進行施工的過程中,需要將以上因素統(tǒng)籌結合,同時保證建筑施工過程中技術的先進性、經(jīng)濟性,安全穩(wěn)定性等。
目前,框架剪力墻建筑施工技術雖然已經(jīng)在很多施工過程中得到廣泛普及,但是其普及時間較短,仍然沒有形成較為完善的技術,存在進一步優(yōu)化和升級的空間。根據(jù)具體的施工情況和施工效果,表現(xiàn)為以下幾點。
工程測量技術是框架剪力墻建筑施工過程中的關鍵性環(huán)節(jié),也是典型環(huán)節(jié),主要影響著前期框架剪力墻的設計工作,是設計工作的重要基礎。
一般來說,目前對工程進行測量主要依靠的是導線測量,在測量的過程中,為了能夠提升測量的準確性,可以引進更加先進的儀器設備,如全站儀等先進設備,減少測量過程中的數(shù)據(jù)誤差,還需要對重點環(huán)節(jié)的重點數(shù)據(jù)進行反復測量和核算。因為重點數(shù)據(jù)會直接關系框架剪力墻目標空間的設計和相應空間的承載能力,間接關系著整體建筑工程的效果和安全穩(wěn)定性。通過對重點數(shù)據(jù)關鍵性標注和反復測量,可以保證設計效果更加完善,進一步推動工程的有序開展。
在建筑工程開展的過程中,不僅依靠于建筑工人的實際工程作業(yè)和前期建筑設計、建筑先進技術的引進等,還重點依靠于整個工程過程中的管理工作。管理工作以人為本,直接決定著工程的有序推進和實施效率。目前,規(guī)模較小的建筑工程隊,雖然已經(jīng)引進和借鑒了先進的施工技術,如框架剪力墻施工技術等。但是在管理方面仍然存在很多問題,倘若能夠從管理方面優(yōu)化升級引入系統(tǒng)規(guī)范的管理制度和管理理念,整體的建筑工程施工質(zhì)量、施工效率和對先進技術的應用程度,也會得到相應的提升和升級。
轉換層技術是以框架剪力墻施工技術為基礎,而進一步引進和升級的關鍵技術。轉換層技術主要適用于層數(shù)較高、建筑較為復雜的建筑背景中,尤其是上下層之間的框架結構有著顯著區(qū)別的建筑工程。在這個時候,通過引入轉換層施工技術,便可以實現(xiàn)上下層不同框架結構之間的有效銜接,從而保證整體建筑工程的穩(wěn)定性。目前,隨著人們生活需求的多樣性不斷提高,建筑工程的種類也實現(xiàn)了新的迭代升級。很多高層建筑復雜性和傳統(tǒng)建筑相比都有了顯著性區(qū)別,因此在引入和實施框架剪力墻施工技術的基礎上,可以考慮進一步引入轉換層施工技術。
在轉換層施工技術進行設計和施工的過程中,需要重點關注兩個因素,一方面需要精確掌握轉換層可控范圍內(nèi)的相應參數(shù),如轉化層的高度和寬度等,根據(jù)實際的施工情況進行有效控制;另一方面還需要合理核算不同層級之間的承載能力。對于建筑工程來說,安全穩(wěn)定性是首要考慮因素,不僅要保證整體工程的安全性,還要保證施工人員的生命安全。因此,將轉化層技術和框架剪力墻技術進行有機結合,可以保證復雜性、多樣性更強的建筑結構,能夠呈現(xiàn)出更好的效果和更強的穩(wěn)定性。
綜上所述,對于框架剪力墻建筑施工技術來說,目前還沒有達到技術完全成熟的程度,因此,未來仍然任重而道遠,在下一步發(fā)展的過程中,不僅需要對該項技術進一步地優(yōu)化升級,還需要從細節(jié)管理等多個方面加強管控。
除此之外,將更多新型的技術引入到建筑施工和設計的過程中,進行有機地結合和應用,從而提升整體建筑工程的多樣化、安全穩(wěn)定性和可實用性。新型技術的引入,會進一步引領建筑施工行業(yè)的多樣化發(fā)展,從而在保證安全可靠的基礎上,為人們的生產(chǎn)生活提高舒適性更強、美觀實用性更廣的建筑作品。