框架剪力墙结构建筑施工技术方法研究 张东军

发表时间:2020/7/20   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:张东军1 张羽2
[导读] 摘要:高层建筑与人们生活的关系越来越密切,其安全性也越来越受到人们的重视。
        1、浙江城乡工程检测有限公司;2、杭州铜运建设工程有限公司
        摘要:高层建筑与人们生活的关系越来越密切,其安全性也越来越受到人们的重视。为了提高建筑物的安全性和稳定性,高层建筑多采用框剪结构,具有良好的抗震性能。目前,高层建筑框剪结构在实际应用中还存在一些问题。由于框架-剪力墙结构体系的复杂性,涉及的过程比较繁琐,对施工技术要求较高,如果相关的施工技术不到位,就会对整个框架体系的质量产生影响。框架-剪力墙结构的施工水平已成为制约高层建筑建设使用的关键因素,对其相关施工技术的研究探索,有利于提高建筑物的安全性和延长建筑的使用年限。
        关键词:框架剪力墙;结构建筑;施工技术方法
        1 框架-剪力墙结构概述
        框架-剪力墙结构在高层建筑工程施工中的应用十分普遍,具有很多优势,使建筑的整体质量和稳定性得到了显著提升。同时,由于节约了大量建材,从而提高了企业的经济效益。在实际施工过程中,只有根据实际情况科学合理施工,才能不断提高施工质量和施工效率。框剪结构是在建筑框架内设置一定数量的剪力墙,灵活多样地形成一个自由使用的建筑空间,能够满足不同建筑功能的要求。同时,它具有足够的剪力墙结构,保证了建筑结构具有足够的侧向刚度,从而保证了建筑水平荷载的稳定。在实际的建筑工程施工中,框架-剪力结构与纯框架结构存在着不同,其所承受的应力是一种新的受力形式。在低楼层中框架受力较小,大部分力由剪力墙分担。在高楼层中框架除了负担外荷载产生的水平力外,还要承受稳定剪力墙所产生的附加水平力,即便整体结构产生的楼层剪力不大,框架中也出现相当大的剪力。在构建框架-剪力墙结构时所选择的建筑材料会直接决定建筑结构的质量。在钢筋施工时,会根据钢筋的材质、规格、强度等级和形状来选择。在安装钢筋以及对其进行浇筑的过程中,很容易因为钢筋节点的高密集度使其出现位移的情况,对此应结合工程的实际情况,在条件允许的前提下制作更加精确的模具,以确保工程的施工效率与进度。在普遍情况下,会对柱筋进行放样和定位,以避免出现钢筋位移。在现代高层建筑的施工中,越来越多的钢筋混凝土结构被采用,这也涉及到梁柱节点。为了保证节点的顺序和精度,必须在现场进行绘制和计算,并按一定比例制作模板,保证施工过程的顺利进行。在工程施工现场,各部门、各专业人员要确保工作有序进行,遵循实体模式,提高工程质量水平,直至按时完工。
        2框架剪力墙结构的特点
        之所以框架剪力墙结构可以在建筑施工中广泛运用,并非是其符合建筑施工的要求,而是框架剪力墙结构与其他结构的差异性特征,从而才符合建筑施工的标准,提升建筑工程的整体质量。
        2.1 刚度特征
        当框架剪力墙底部占总弯曲的1/4时,表明框架剪力墙的承载力与纯框架结构的承载力一致。因此,有必要对其地震等级进行分类。当基础剪力墙的曲率达到70%左右时,也可以说是框架承担了30%左右的总弯度,此时就要综合分析框架剪力墙的实际情况,以此为基础采取抗震构造措施,如此,就可以有效提升剪力墙的抗震等级,同时提升其刚度,提升整体结构的稳定性。
        2.2抗震等级特征
        框架剪力墙可以根据其刚度特征进行设计,以刚度与框架之间的比例为基础进行分析,就可以了解在框架体系中,框架与结构体系的作用,从而才可以以此为基础划分抗震等级。
        2.3 受力特征
        剪力墙、框架2部分组成框架剪力墙结构,与普通的剪力墙相比较来说,框架剪力墙结构拥有明显的差异。底层的剪力墙需要承受多数的水平力,因此位移较小;而上层剪力墙具有较大的位移,框架内收趋势较为明显,并且需要承受外荷载、附加水平力。虽然上部楼层外荷载剪力小,但框架中的剪力却很大,由此可以看出,框架剪力墙结构的主要受力特征就是下小而上大。
        3框架结构和剪力墙结构
        3.1 框架结构
        框架结构目前已被广泛应用于建筑物中,其是由梁、柱子和钢筋以一定的方式进行连接而构成。由于框架结构由钢筋将梁和柱子连接在一起,可以承受水平方向和竖直方向的载荷,因此该结构可以用来承重,但并不是主要的承重机构,该结构的使用,主要是起围护隔离的作用。框架式结构的结构形式可以千变万化,其中较为常见的是单层和多层结构,目前由于人们对于建筑物轻便的要求,使得更多的框架式建筑都采用了轻质的材料,其中就包括加气的混凝土、空心砖等。混凝土框架结构是目前较为常用的一种结构,该结构使用较为方便,目前按照施工形式的不同可以将其分为现浇式、装配式和整体装配式3种。在工厂中广泛使用的形式是装配式和整体装配式,因为这可以应用于具有较大规模的工程中去。
        框架结构由于其独特的性能而被广泛应用,其主要的优势在于,可以对空间进行一个合理的分割,且分割方式比较灵活,使用的施工材料较传统结构相比量较少。同时在工程中使用框架结构,可以对整个建筑工程的平面有效地进行布置,可以实现资源的最大化利用。另外,在处理框架结构的组成部分时,可以应用较为标准的方式对其进行相应的处理工作,这样可以加快施工速度,使施工尽快完成。应用现浇式的混凝土框架时,优势更为明显,可以方便对梁和柱子的截面大小进行控制,提升了施工的质量。虽然框架结构已经广泛应用于各种建筑中,但目前还存在着一些问题,其中较为明显的有以下几种:(1)由于框架结构较为复杂,在进行框架的安装时需要的步骤很多,包括进行吊装和接头等,这些都加大了施工人员的工作量。(2)安装框架结构时,由于其本身的特性,极易受到环境的影响,一旦环境条件不允许,安装过程将无法进行,这会耽误工期。(3)在框架结构中,由于节点处的应力相对集中,一旦发生较大的振动,就很可能引起结构在一定方向上的大位移,这将大大降低建筑物的安全性。(4) 框架结构虽然更适合于高层建筑,但不适合于超高层建筑,因为框架结构虽然具有较高的强度,但不足以承受超高层建筑。

目前,框架-剪力墙结构普遍应用于15层以上的超高层建筑。
        3.2剪力墙结构
        剪力墙结构在建筑工程中的主要作用就是承重,该结构主要是由钢筋和混凝土组成。在建筑的承重结构中,主要包括竖向的结构和横向的结构,竖向结构一般都是剪力墙,这个剪力墙其实就是由钢筋混凝土制成的墙板,而横向结构则是与剪力墙相互垂直的楼板。目前常说的剪力墙结构就是包括这两个部分。剪力墙可以有效提高建筑工程的承重能力,因为剪力墙在使用过程中,可以产生抵抗力,所以即使建筑发生一定的摆动,也能够控制摆动的幅度,将其控制在一个较小的范围内,为了将对建筑物的影响降到最低,可以显著提高建筑物的安全性能。例如,超高层建筑的风力很大,风力会对建筑物产生较大的侧向推力,而推力会使建筑物发生摇摆。通过剪力墙的作用,可以有效地减小风力对建筑物的影响,这实质上使剪力墙在垂直方向上形成较大的剪力。研究表明,剪力墙结构不仅可以有效地提高建筑工程的承载力,而且可以提高建筑工程的稳定性,减少外部环境变化对其的影响。
        4具体施工技术
        4.1准确测量技术
        与建筑施工的其他方面相比,框架基础剪力墙的工程施工要求更高的直接测量精度。只有这样,定位放线和施工工作才能完全按照这一独特设计的具体要求进行,才能实现新楼外的机械支撑和传递。这是因为必须加强优化测量放线和精确测量技术的应用。具体而言,对于高精度测量方法和测试仪器,应选择以下几点,首先全站仪进行精确放样测量,仪器和设备应定期测试,以避免系统偏差超过极限;第二,可以根据高精度的要求提高项目的网络控制水平,满足高精度的要求。最后是准确的测量验证工作,以保证完整测量结果的准确性,避免人为的精确测量误差的发生。这样,可以实现基础框架剪力墙的高精度、高施工放样,使设计能够在其它预期领域得到完美的校准。
        4.2钢筋工程施工技术
        钢筋在建筑中的应用越来越广泛。由于加固改造工程涉及使用大量不同规格的钢筋,钢筋质量水平是否稳定可靠,相应总量是否满足建设单位的具体要求,钢筋规格是否具有可比性,钢结构总体设计要求是否不一致。使用标准钢筋时,其他节点往往很密集。技术难点是钢柱混凝土的安装和浇筑。针对不同预制板的主要原因和核心问题,采取了以下相应措施来彻底解决。首先将位置固定在框架上,为了防止两个过程在固定位置之间移动,也可以使用固定的小模具。可修复工程最终完成后,指定人员应检查其是否符合建设单位合同协议的要求,并保证质量水平符合规定要求,以确保施工项目完成后钢梁不会错位。钢梁焊接过程中,直径较大的柱的竖向直径为15°的混凝土将大量使用电渣压力,焊接时,小直径5混凝土应采用标准搭接接头固定。搭接方式的连杆应根据独特设计规定的要求注意彼此之间的距离,并应绕过箍筋的加固区域。在以高层为主导的新建筑物的钢柱铆接过程中,不可避免地会涉及到桁架控制节点的核心问题。由于接头总数大且位置混乱,因此在铆接过程中必须特别注意,这将大大影响焊接工艺施工的效率和质量。因为在焊接过程之前,应根据一些设计图对接头进行编号,并且将主要位置进行编号,以产生清晰的一对一对应关系,从而进一步减少或完全消除对焊接过程的影响。另外,应注意氩弧焊的质量和质量。在氩弧焊过程中,应使用与母材相同的材料和母材制成焊剂,以避免使用技术材料和形成人工机械薄弱区域,否则会导致钢的质量水平下降管道点焊不符合标准。焊接过程最终完成后,应清除焊接残余物,如焊接表皮,以确保混凝土氩弧焊区域的清洁度,并为后续施工现场施工的新记录保持良好的粘结基础条件。
        4.3模板施工技术
        在应用标准模板工程施工的核心技术时,应注意模板宽度的长度差异和所用方法的差异。在施工过程中,标准模板需要靠近墙壁。在这个过程中,目的是确保墙壁不被损坏,并且需要在模板和墙壁之间填充海绵。在主体和填充海绵中,模板用于浇筑时,必须清洗固定模板,确保模板干净整洁。另外,各种内部模板的移动是在施工过程中非常普遍的另一个问题,这对墙的尺寸有很大的影响。在固定模板的结构中,一般情况下,钢筋头放置在各种内模的其他位置,然后固定内固定模板。成功完成单个分发模板后,将模板向下推到顶部。移动前打开模板。与墙体相隔一定距离,防止标准模板的移动影响到现浇墙体。在这个过程中,需要平行移动的模板。
        5结束语
        科学技术的不断发展,给建筑工程施工技术的发展带来了重大突破,使框剪结构工程在建筑工程中得到了更多的应用。结构的使用大大增加了建设项目的功能性,对建设项目的发展具有重要意义。框剪结构是当前建筑工程中的基础技术,但其施工技术还存在一些问题。要高度重视这些问题,努力从根本上实现技术创新,切实提高保障房建设和使用的安全性。随着建筑行业的不断发展,人们对于建筑的要求越来越高,这就带来了发展的必然性,更加提升了相关知识人员对于研发新技术、改进现有施工技术的积极性,相信在不久的将来,建筑框架剪力墙结构一定能更好地应用到建筑施工中去,给建筑行业的发展带来更多积极影响。
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