缩略图

建筑工程中框架剪力墙结构建筑施工技术的应用

作者

郭丽丽

沈阳建设监理有限公司 辽宁省沈阳市 110000

摘要:随着全球城市化步伐的加快,对高层建筑的需求日益增长,框架剪力墙结构作为一种高效的结构体系,在建筑领域得到了广泛应用。该结构体系凭借其出色的抗震性能、灵活的空间布局能力以及较高的承载能力,满足了现代建筑对安全性、实用性和美观性的综合要求。本文旨在探讨框架剪力墙结构的基本原理、受力特点、施工技术以及在建筑工程中的应用要点,并提出相应的施工注意事项,以期为同类工程提供参考。

关键词:框架剪力墙结构;建筑施工技术;抗震性能;受力特点;施工注意事项

引言

框架剪力墙结构,简称框剪结构,是现代建筑中常用的一种结构形式。它由框架和剪力墙两部分组成,框架主要承受竖向荷载,而剪力墙则承担绝大部分水平荷载(如风荷载或地震力作用)。这种结构形式结合了框架结构的灵活性和剪力墙的高抗侧力刚度,使得建筑在保持较好空间布局的同时,也具备了较强的抗震性能。因此,框架剪力墙结构在高层建筑、民用及公用建筑中得到了广泛应用。

框架剪力墙结构因其独特的优势,在高层建筑、大型公共建筑以及需要较高抗震性能的建筑中得到了广泛应用。在高层建筑中,由于建筑高度较大,水平荷载成为主要控制因素,框架剪力墙结构能够有效抵抗风荷载与地震作用,保证建筑的安全性。在大型公共建筑中,如商场、体育馆等,由于空间需求复杂多变,框架剪力墙结构能够提供足够的空间灵活性,满足建筑功能的需求。同时,在地震多发地区,框架剪力墙结构因其良好的抗震性能而成为首选的建筑结构形式。

1.框架剪力墙结构的基本原理及受力特点

1.1基本原理

框架剪力墙结构的基本原理在于其结构体系的优化组合。具体而言,它是在传统的框架结构基础上,通过在适当位置增设厚度大于120mm的钢筋混凝土墙体,这些墙体不仅作为竖向承重构件,更重要的是与框架梁、柱形成协同工作的整体结构。这些增设的剪力墙如同结构中的“骨架”,与框架部分共同承担荷载,特别是显著增强了结构体系的抗侧力刚度。由于剪力墙具有较大的截面面积和较高的材料强度,它们能够有效地抵抗水平荷载(如风荷载和地震力)引起的侧向变形,从而确保建筑在水平荷载作用下的稳定性和安全性。这种结构形式的巧妙设计,使得框架剪力墙结构成为高层建筑和复杂结构体系中的优选方案。

1.2受力特点

框架剪力墙结构的受力特点集中体现在其卓越的抗压能力、抗剪能力和抗震性能上。该结构主要由梁、柱构成的框架部分与精心设计的剪力墙共同组成,形成了稳定且高效的结构体系。在抗压能力方面,框架部分如同与地面垂直的空腹悬臂梁,通过合理的节点连接,能够承受较大的竖向荷载,确保结构整体的稳定性。而剪力墙的设置,则显著增强了结构的抗剪能力。作为水平受力构件,剪力墙通过其较大的截面面积和高强度的材料,有效地吸收和分散水平荷载(如风荷载和地震力)引起的能量,限制了结构的侧向变形,提升了建筑的稳定性。更为关键的是,框架与剪力墙的有机结合,使得整体结构在地震作用下能够形成协同工作的机制。框架部分利用其柔性和变形能力吸收地震能量,而剪力墙则通过刚性和强度保持结构的整体稳定性,共同提高了建筑的抗震性能。这种设计不仅增强了结构在极端条件下的安全性,也确保了建筑在日常使用中的稳定性和耐久性。

2.框架剪力墙结构施工技术

2.1施工准备

在施工前,必须做好充分的准备工作。首要任务是对施工场地进行详细勘查,包括地形地貌、地质条件、地下管线分布等,为后续施工提供准确的基础数据。同时,搜集并分析地理环境信息,如气候特征、降雨情况,以便合理安排施工进度。制定施工方案时,需明确施工流程、施工方法、人员配置及机械使用计划,确保施工活动有序进行。施工方案需经过技术部门审核及专家论证,确保其科学性和可行性。此外,组织施工人员进行技术交底会议,详细讲解施工工艺、质量标准和安全规程,确保每位参与者明确自身职责。

2.2基础施工

基础施工是框架剪力墙结构施工的关键环节,直接影响结构的稳定性和安全性,需严格按施工方案操作,具体步骤如下:(1)打桩基础:作为施工的第一步,此步骤旨在通过将桩体打入地下一定深度,提高地基承载能力。打桩时,必须严格控制桩体的垂直度和打入深度,以此确保桩体稳定且具备足够承载能力,为后续施工筑牢根基。(2)土方开挖:开挖过程需依据施工方案要求进行放坡或支护,防止土方坍塌。施工现场应设置警示标志,禁止无关人员进入。开挖完成后,要及时开展验槽和基底处理工作,为后续基础施工做好准备。(3)基础模板与钢筋绑扎:基础模板的制作和安装需严格遵循设计要求,确保模板有足够刚度和稳定性,能承受混凝土浇筑时的侧压力。钢筋绑扎要严格依照施工图纸进行,保证钢筋位置、数量和间距符合设计标准。绑扎过程中,要注意防止钢筋倾倒伤人,保障施工人员安全。(4)混凝土浇筑:这是基础施工的最后一步。浇筑前,要对混凝土进行严格搅拌和配比,确保其强度和耐久性满足设计要求。浇筑时,需保持连续性和均匀性,避免漏浇或浇筑不均。同时,严格控制混凝土的坍落度和振捣时间,保证混凝土密实度和质量。

2.3主体施工

主体施工是框架剪力墙结构施工的核心环节,关系到建筑的整体稳定性和安全性。主体施工主要包括柱钢筋绑扎、柱模板安装、梁板模板安装、柱混凝土浇筑、梁板钢筋绑扎以及梁板混凝土浇筑等步骤。在施工过程中,必须严格按照施工图纸和施工方案进行操作,确保每一道工序的质量符合设计要求。

2.3.1柱钢筋与模板施工

柱钢筋的绑扎和模板的安装是主体施工的关键环节,直接影响到柱的承载能力和整体稳定性。在绑扎柱钢筋时,施工人员应严格按照施工图纸进行操作,确保钢筋的位置、数量和间距符合设计要求。钢筋的接头应采用焊接或机械连接,确保接头的强度和可靠性。在安装模板时,应注意模板的平整度和垂直度,使用水平仪和垂直仪进行测量,确保模板的安装精度。模板的支撑系统应牢固可靠,防止在浇筑混凝土时发生变形或倒塌。模板的拼接缝应严密,避免漏浆现象的发生。此外,模板的表面应涂刷脱模剂,以便于拆模并保证混凝土表面的光洁度。在模板安装完成后,应进行全面的检查,确保模板的稳定性和刚度符合施工要求。

2.3.2梁板钢筋与模板施工

梁板钢筋的绑扎和模板的安装是主体施工的重要组成部分,直接关系到梁板的承载能力和整体稳定性。在绑扎梁板钢筋时,施工人员应严格按照施工图纸进行操作,确保钢筋的位置、数量和间距符合设计要求。钢筋的接头应采用焊接或机械连接,确保接头的强度和可靠性。在安装模板时,应注意模板的平整度和拼接缝的处理,确保模板的密封性和稳定性。模板的支撑系统应牢固可靠,防止在浇筑混凝土时发生变形或倒塌。模板的拼接缝应严密,避免漏浆现象的发生。此外,模板的表面应涂刷脱模剂,以便于拆模并保证混凝土表面的光洁度。在模板安装完成后,应进行全面的检查,确保模板的稳定性和刚度符合施工要求。梁板钢筋的绑扎和模板的安装完成后,应进行隐蔽工程验收,确保每一道工序的质量符合设计要求。

2.3.3混凝土浇筑与养护

混凝土浇筑是主体施工的最后一步。在浇筑前,应对混凝土进行严格的搅拌和配比,确保混凝土的强度和耐久性符合设计要求。浇筑过程中,应保持浇筑的连续性和均匀性,避免出现漏浇或浇筑不均的情况。同时,要严格控制混凝土的坍落度和振捣时间,确保混凝土的密实度和质量。振捣时应使用插入式振捣器,确保混凝土内部无气泡和空洞。浇筑完成后,应及时进行养护工作,保持混凝土的湿润和温度适宜,促进混凝土的硬化和强度的提高。养护期间应避免混凝土表面过早失水,可采用覆盖塑料薄膜或喷洒养护剂的方法进行养护。在养护过程中,应定期检查混凝土的硬化和强度发展情况,确保混凝土的质量符合设计要求。混凝土的养护时间一般不少于7天,重要部位应适当延长养护时间,以确保混凝土的强度和耐久性达到设计要求。

3.框架剪力墙结构施工中的注意事项

3.1钢筋施工注意事项

在钢筋施工过程中,必须严格按照设计要求进行操作,确保钢筋的型号、规格和数量与设计图纸一致。钢筋的绑扎应牢固可靠,避免出现松动或脱落的情况,特别是在节点部位,钢筋的锚固长度和搭接长度必须符合规范要求。钢筋的接头处理是施工中的关键环节,应采用焊接或机械连接方式,确保接头的强度和稳定性满足设计要求。对于直径较大的钢筋,建议使用机械连接,以提高接头的可靠性。在高处绑扎钢筋时,施工人员必须搭设稳固的操作平台,并系好安全带,确保施工安全。此外,钢筋的堆放应整齐有序,避免因堆放不当导致钢筋变形或损坏。施工过程中,应定期检查钢筋的位置和间距,确保其符合设计要求,避免因钢筋移位而影响结构的整体性能。对于复杂节点部位,应提前进行钢筋放样,确保钢筋的布置准确无误。钢筋施工完成后,应进行隐蔽工程验收,确保每一道工序的质量符合规范要求。

3.2混凝土施工注意事项

混凝土施工是框架剪力墙结构施工中的重要环节,其质量直接影响到建筑的整体性能和耐久性。在混凝土施工过程中,首先应严格控制原材料的质量,确保水泥、骨料、外加剂等符合设计要求。混凝土的搅拌和配比应严格按照设计配合比进行,确保混凝土的强度和耐久性满足设计要求。搅拌过程中,应控制好搅拌时间和搅拌速度,确保混凝土的均匀性。混凝土的浇筑应保持连续性和均匀性,避免出现冷缝或浇筑不均的情况。对于大体积混凝土浇筑,应分层进行,每层厚度控制在300-500mm,并使用振捣棒充分振捣,确保混凝土的密实度。在浇筑过程中,应严格控制混凝土的坍落度,避免因坍落度过大或过小而影响混凝土的质量。振捣时应避免过振或漏振,确保混凝土内部无气泡和空洞。浇筑完成后,应及时进行养护工作,保持混凝土的湿润和温度适宜。养护期间可采用覆盖塑料薄膜、喷洒养护剂或蓄水养护等方法,防止混凝土表面过早失水。对于重要部位,应适当延长养护时间,以确保混凝土的强度和耐久性达到设计要求。此外,在冬季施工时,应采取保温措施,防止混凝土受冻;在夏季施工时,应避免高温时段浇筑,防止混凝土因温度过高而产生裂缝。

3.3安全注意事项

施工过程中,安全是重中之重,必须严格遵守安全规范和操作规程,确保施工人员的生命安全和工程的顺利进行。首先,施工前应对所有施工人员进行全面的安全培训和教育,重点讲解高处作业、机械操作、临时用电等方面的安全知识,提高他们的安全意识和操作技能。施工现场应设置明显的安全警示标志,如“高空作业,注意安全”“佩戴安全帽”等,并在危险区域设置防护栏杆、安全网等防护措施,防止人员坠落或物体打击等事故的发生。对于高处作业人员,必须经过体检合格后方可上岗,作业时必须系好安全带,并将其挂在牢固可靠的固定点上,确保安全带的有效性。此外,施工现场应配备足够的消防器材,并定期检查其有效性,防止火灾事故的发生。对于大型机械设备的使用,应严格按照操作规程进行,操作人员必须持证上岗,并定期对设备进行维护和保养,确保设备的正常运行。施工过程中,应设立专职安全员,负责日常安全巡查,及时发现和消除安全隐患,确保施工安全始终处于可控状态。

结束语

综上所述,框架剪力墙结构因其良好的抗震性能、空间布局灵活性以及较高的承载能力,在建筑工程中得到了广泛应用。在施工过程中,应严格按照施工图纸和施工方案进行,确保施工质量和安全。同时,要注意钢筋、混凝土等关键材料的施工质量和安全控制,以及施工现场的安全管理和防护措施。通过科学合理的施工技术和严格的质量控制,可以确保框架剪力墙结构建筑工程的质量和进度,实现安全生产的目标。随着建筑技术的不断发展和创新,框架剪力墙结构的施工技术和应用范围也将不断拓展和完善。同时,也需要加强施工人员的培训和教育,提高他们的专业技能和安全意识,为建筑工程的顺利进行提供有力的人才支持。未来,随着建筑技术的不断发展与创新,框架剪力墙结构将在更多工程项目中得到应用与推广,为城市化的快速发展贡献更多力量。

参考文献

[1]王薇,刘璇.建筑工程框架剪力墙结构工程施工技术分析[J].中国新技术新产品,2021,No.431(01):101-103.

[2]李鲁强.框架剪力墙结构建筑施工技术的应用探讨[J].安徽建筑,2019,26(10):105-106.

[3]孙云飞.框架剪力墙结构施工技术及实施要点研究[J].工程建设与设计,2020,No.445(23):227-228+231.

[4]陆文杰.框架剪力墙结构建筑施工技术的应用探究[J].居舍,2019(01):59+183.

[5]李金升.框架-剪力墙结构建筑施工技术探究[J].城市住宅,2020,27(01):243-244.

[6]张克.探讨框架剪力墙结构建筑施工技术要点[J].工程建设与设计,2022,No.480(10):207-209.