摘要:在所有的建筑結(jié)構(gòu)體系中,剪力墻類框架結(jié)構(gòu)是抵抗地震作用等水平荷載最有效的一種結(jié)構(gòu)形式,這種結(jié)構(gòu)由于其抗側(cè)剛度大,抗震性能好,在近年來(lái)得到迅速發(fā)展,廣泛應(yīng)用于高層民用建筑當(dāng)中。
關(guān)鍵詞:框架剪力墻;混凝土施工;裂縫控制
我國(guó)對(duì)框架剪力墻結(jié)構(gòu)的研究及實(shí)驗(yàn)工作是從20世紀(jì)70年代中期開(kāi)始的。剪力墻設(shè)計(jì)的初級(jí)階段注重的是墻身材料強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度,而沒(méi)有把重心放在結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)及耗能性能上,從而導(dǎo)致當(dāng)初剪力墻結(jié)構(gòu)固有的缺點(diǎn):混凝土用量多,結(jié)構(gòu)自重大,延性差,耗能能力弱。由于結(jié)構(gòu)自重越大,在相同地震條件下遭遇的地震作用也越大;同時(shí),延性差的結(jié)構(gòu)在地震時(shí)無(wú)法吸收地震作用傳來(lái)的能量,能量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)就必然導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞。在對(duì)剪力墻的不斷研究和探索的過(guò)程中,研究專家逐漸把重心放到如何提高剪力墻的延性及耗能能力上來(lái),使剪力墻結(jié)構(gòu)在地震的時(shí)候能夠盡可能多的吸收地震能量,從而使結(jié)構(gòu)不被破壞。
1、框架剪力墻結(jié)構(gòu)的特征
要分析框架剪力墻結(jié)構(gòu)的技術(shù),首先要了解其結(jié)構(gòu)特征?蚣芗袅Y(jié)構(gòu)主要有三個(gè)特征,即受力、剛度、抗震。1)框架剪力墻結(jié)構(gòu)受力特征:框架剪力墻結(jié)構(gòu)作為一個(gè)垂直地面且空腹的懸臂梁,受到各種壓力的作用后,經(jīng)常會(huì)發(fā)生彎曲變形,且其變形的曲線為彎剪型;2)框架剪力墻結(jié)構(gòu)剛度特征:通常情況下,當(dāng)框架剪力墻結(jié)構(gòu)的受力性能接近純框架結(jié)構(gòu),即基底彎矩約占總彎矩的20%時(shí),框架的剛度就會(huì)受到影響,就要設(shè)置相應(yīng)的抗震等級(jí)。而當(dāng)基底彎矩占80%左右時(shí),框架剛度接近最小,就要采取合理的有效的結(jié)構(gòu)措施,進(jìn)行抗震減震;3)框架剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震特征:確定框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)的主要依據(jù)就是《抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》及《鋼筋鹼高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》,重點(diǎn)是設(shè)計(jì)好剪力墻剛度及框架的剛度之間的比例關(guān)系。
2、框架剪力墻結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
要建設(shè)一個(gè)框架剪力墻結(jié)構(gòu),主要包括5個(gè)關(guān)鍵的施工技術(shù):鋼筋工程技術(shù)、模板工程技術(shù)、混凝土工程技術(shù)、大體積混凝土裂縫控制技術(shù)、輕骨料混凝土小型空心砌塊施工技術(shù)等。
2.1 鋼筋工程
在鋼筋工程的建設(shè)中,要用到大量規(guī)格不同形狀不同的鋼筋材料,比如一級(jí)鋼(直徑6mm、8mm);三級(jí)鋼(直徑12mm,18mm,20mm)等。在鋼筋工程建設(shè)中,主要的技術(shù)難題是:密集的鋼筋節(jié)點(diǎn),使鋼筋安裝、澆筑的過(guò)程中,容易產(chǎn)生移位等現(xiàn)象。通常會(huì)采用以下方式來(lái)解決這些問(wèn)題:1)對(duì)箍筋框進(jìn)行固定。在鋼筋工程建設(shè)中,依據(jù)實(shí)體放樣,可以制作加工定型模具,比如柱筋等對(duì)柱筋框進(jìn)行定位,或者采用水平和豎向的墻體梯格筋控制建設(shè)過(guò)程中的鋼筋位置,這樣能夠減少鋼筋位移情況的出現(xiàn)。2)明確鋼筋的梁柱節(jié)點(diǎn)。由于大型高層建筑中的鋼筋使用量較多,故而會(huì)產(chǎn)生密集的梁柱節(jié)點(diǎn),為了保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確性和有序性,一般要事先在計(jì)算機(jī)中對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的鋼筋進(jìn)行繪圖放樣,之后以1:1的比例制作模擬樣板,將其放置在施工現(xiàn)場(chǎng),這樣就能夠?yàn)槭┕ぶ袖摻畹牧褐?jié)點(diǎn)建設(shè)提供指導(dǎo)。3)實(shí)行樣板引路制度。在施工現(xiàn)場(chǎng),會(huì)有不同部門的工作人員,要保證鋼筋工程的統(tǒng)一性和精確性,就需要工作人員嚴(yán)格遵守施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)體樣板,保證工程的質(zhì)量和速度。
2.2 模板工程
在模板工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)中,通常要注重以下技術(shù)難點(diǎn):1)內(nèi)外側(cè)模板的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行模板配板的過(guò)程中,要注意外墻模板中的內(nèi)側(cè)模板要比外側(cè)的模板短200~300毫米,這樣能夠保證配板的準(zhǔn)確性,同時(shí)在支模時(shí),要以已經(jīng)經(jīng)過(guò)澆筑的墻體作為參照物,把外側(cè)的模板貼緊墻體,另外,為了保護(hù)墻體,一般在模板與墻體的接觸位置要墊上海綿,保證整個(gè)墻體的完整性。2)固定內(nèi)側(cè)模板。在模板澆筑的過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)內(nèi)側(cè)模板和內(nèi)側(cè)模擬的墻根向內(nèi)或者向外移動(dòng)的狀況,這些都嚴(yán)重影響了模板的準(zhǔn)確性,故而模板設(shè)計(jì)者經(jīng)常會(huì)在模板內(nèi)側(cè)中放置一個(gè)短鋼筋頭來(lái)控制其位置,保證其穩(wěn)定性。3)保證墻模與樓板之間的緊密型。通常在進(jìn)行澆筑的過(guò)程中,會(huì)出現(xiàn)漏漿的現(xiàn)象,它會(huì)使整個(gè)模板的穩(wěn)定性降低。4)吊裝墻模。墻模的吊裝對(duì)穩(wěn)定性和精確性要求很高,故而要在亮光中進(jìn)行,同時(shí)要保證在吊裝的過(guò)程中,墻模不會(huì)碰到鋼筋,還有控制好吊裝的位置,因?yàn)樗P(guān)系到樓板的穩(wěn)定性,也關(guān)系到施工人員的生命安全。
2.3 混凝土工程
混凝土工程關(guān)系著整個(gè)框架架力墻結(jié)構(gòu)的剛度和抗震性能,故而在工程中地位舉足輕重,為了保證混凝土工程的質(zhì)量和使用壽命,通常要注意以下幾點(diǎn):1)在進(jìn)行混凝土工程的建設(shè)中,首先要對(duì)混凝土進(jìn)行調(diào)和配置,在調(diào)配的過(guò)程中,要控制好各種材料的比例,如果調(diào)和不慎,很有可能造成塌落事件,直接威脅人員安全。2)在澆筑的過(guò)程中,要重點(diǎn)注意澆筑的順序,一般采用退澆筑法,先澆筑等級(jí)和強(qiáng)度較高的柱頭混凝土,之后在等級(jí)較低的梁板混凝土,保證混凝土的質(zhì)量。3)當(dāng)混凝土工程完成之后,工程設(shè)計(jì)者要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的陰濕狀況,安排專業(yè)的人員對(duì)其進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),保證其表面的濕潤(rùn)時(shí)間大于或者等于七個(gè)小時(shí)。
2.4 大體積混凝土裂縫的控制
大體積混凝土在澆筑的過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫狀況,在建設(shè)中,通常采用三種方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題:1)優(yōu)化原料比例。在配置混凝土的過(guò)程中,要選擇質(zhì)量和耐用性較好的原材料,同時(shí)在其中添加高效減水劑,在澆筑過(guò)程中,保證混凝土的單方用量在250kg/ ,這樣才能夠保證混凝土的密度和堅(jiān)固性。2)降低溫度;炷磷鳛橐环N物理材料,在高溫下會(huì)發(fā)生熱脹現(xiàn)象,在澆筑的過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生很多氣孔,引起裂縫,降低其剛度。故而現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中,施工人員要控制好混凝土的溫度。3)混凝土的檢測(cè)。為了更好地了解混凝土的狀況,工程技術(shù)人員可以在混凝土的相關(guān)構(gòu)件中設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn),同時(shí)采用先進(jìn)的電子測(cè)溫儀設(shè)備,掌握和控制混凝土的溫度,為整個(gè)混凝土工程建設(shè)提供相關(guān)數(shù)據(jù)支撐。
2.5 輕骨料混凝土小型空心砌塊施工技術(shù)
輕骨料混凝土小型空心砌塊主要應(yīng)用于建筑工程的內(nèi)墻施工中。由于其質(zhì)量較輕且為空心,故而抗震能力較弱。所以通常會(huì)采取三種措施來(lái)增強(qiáng)其抗震性能:1)建立構(gòu)造柱、抱柱。通常在建筑室內(nèi)的墻角、墻端、十字或者丁字交叉等抗震能力較弱或者易開(kāi)裂的地帶,都會(huì)設(shè)置相應(yīng)高度、體積的構(gòu)造柱。而在門窗等洞口兩側(cè),會(huì)設(shè)置合適的抱柱,這能夠?yàn)檫@些地帶提供必要的支撐,提高抗震能力。2)設(shè)置鋼筋混凝土現(xiàn)澆帶、拉結(jié)筋。在建筑墻高處,經(jīng)常會(huì)發(fā)生鋼筋混凝土裂縫的現(xiàn)象,這時(shí)就可以設(shè)置鋼筋混凝土現(xiàn)澆帶、拉結(jié)筋,使整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)連成一個(gè)整體,增加其密度,減少其縫隙,提高混凝土的剛度。3)生根處理。在施工的過(guò)程中,設(shè)置的構(gòu)造柱、抱柱、鋼筋混凝土現(xiàn)澆帶和拉結(jié)筋等輔助支撐工程,都應(yīng)該與主要的混凝土工程進(jìn)行生根處理,這樣能夠提高這些輔助工程的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性,提升整個(gè)建筑的抗震能力。4)事先預(yù)留洞口。內(nèi)墻放置混凝土空心砌塊的洞口要事先進(jìn)行預(yù)留,禁忌完工后剔鑿。這樣既能夠節(jié)省材料,也能夠保證精度。
3、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,我們了解了框架剪力墻施工中的一些問(wèn)題和解決的方式,并結(jié)合施工設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)規(guī)范進(jìn)行分析。對(duì)于框架剪力墻施工中的問(wèn)題的避免主要依靠:施工設(shè)計(jì)人員要提高責(zé)任心,詳細(xì)的對(duì)施工設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明,保證設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和客觀性,并進(jìn)行技術(shù)交底;施工人員在施工之前要掌握設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)規(guī)定的要求,從而保證施工的質(zhì)量和安全性,避免框架剪力墻施工問(wèn)題。當(dāng)然,隨著工程結(jié)構(gòu)的越來(lái)越復(fù)雜化,框架剪力墻結(jié)構(gòu)的技術(shù)也需要越來(lái)越精確化、先進(jìn)化。通過(guò)這些技術(shù),能夠保證高層建筑施工的質(zhì)量,促進(jìn)整個(gè)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步。