框架剪力墙结构在住宅建筑施工技术中的应用
刘金亮
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刘金亮,. 框架剪力墙结构在住宅建筑施工技术中的应用[J]. 建筑技术学报,202410. DOI:10.12721/ccn.2024.157099.
摘要: 在住宅建筑施工领域,框架剪力墙结构的应用日益广泛,其独特的优势为现代住宅建筑提供了更为安全、稳定和高效的解决方案。随着城市化进程的加速和人们对居住环境要求的不断提高,高层住宅建筑逐渐成为城市建筑的主流。而框架剪力墙结构,作为高层建筑中常用的结构形式,其重要性不言而喻。
关键词: 框架剪力墙结构;住宅建筑;施工技术;应用策略
DOI:10.12721/ccn.2024.157099
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引言

随着城市化进程的加快,住宅建筑的需求不断增加,对建筑结构的安全性、稳定性和空间利用效率也提出了更高的要求。框架-剪力墙结构作为一种结合了框架结构和剪力墙结构优点的结构体系,在住宅建筑中得到了广泛的应用。

1框架剪力墙结构的特点

1.1力学性能优越

框架剪力墙结构中的剪力墙能有效地抵抗水平荷载,如地震作用和风荷载。与单纯的框架结构相比,其侧向刚度大大提高。在地震区,较大的侧向刚度可以减少建筑物的侧向位移,降低地震对建筑物的破坏程度。例如,在高烈度地震区的高层住宅建筑中,框架剪力墙结构能够保证建筑物在地震时的整体稳定性,避免出现过大的晃动。框架结构和剪力墙结构在框架-剪力墙结构体系中协同工作。框架主要承受竖向荷载,剪力墙主要承受水平荷载,两者通过楼板等连接构件相互作用。在水平荷载作用下,框架和剪力墙之间存在着内力重分布现象,使得结构的受力更加合理。例如,当风荷载作用于建筑物时,剪力墙承担大部分的水平剪力,框架则分担一部分剪力并通过自身的变形协调与剪力墙共同抵抗风荷载。

1.2空间布局灵活

框架结构部分具有较大的柱间距,在住宅建筑中可以灵活布置房间。可以根据居住者的需求设计不同大小和功能的房间,如客厅、卧室、厨房等。例如,在框架结构区域可以轻松实现大开间的客厅设计,满足现代住宅对空间宽敞性的要求。剪力墙可以根据建筑的功能要求和结构受力特点进行合理布置。在不影响住宅使用功能的前提下,将剪力墙布置在楼梯间、电梯井等位置,既能满足结构的抗震和抗风要求,又不会过多地占用住宅的使用空间。

2框架剪力墙结构住宅建筑施工的关键技术

2.1基础施工

根据住宅建筑的地质条件、上部结构荷载等因素选择合适的基础形式。对于框架-剪力墙结构住宅,常见的基础形式有筏板基础、桩基础等。在软土地基且上部荷载较大时,桩基础是较好的选择。例如,在沿海地区的一些高层住宅建筑中,由于地基土承载力较低,采用桩基础将上部荷载传递到更深的持力层,确保建筑物的稳定性。在筏板基础施工中,要注意钢筋的绑扎质量和混凝土的浇筑。钢筋应按照设计要求的规格、间距进行绑扎,保证钢筋骨架的稳定性。混凝土浇筑时,应采用分层浇筑的方法,控制每层的浇筑厚度,防止出现混凝土裂缝。在桩基础施工中,要严格控制桩的垂直度、桩径和桩长等参数。例如,采用灌注桩时,通过测量仪器实时监测桩的垂直度,确保偏差在允许范围内。

2.2模板工程

对于框架-剪力墙结构,柱、梁等框架结构部分可采用木模板或钢模板。木模板具有成本低、加工方便的优点,钢模板则具有周转次数多、强度高的特点。剪力墙模板可采用大模板,大模板具有整体性好、表面平整度高的优点。例如,在住宅建筑的剪力墙施工中,采用大钢模板可以提高墙面的平整度,减少后期抹灰工作量。模板安装时,应保证模板的垂直度、平整度和密封性。对于框架柱模板,要通过拉筋等措施保证柱的截面尺寸。剪力墙模板安装时,要注意模板之间的拼接严密性,防止漏浆。模板拆除应根据混凝土的强度发展情况进行。对于侧模,在混凝土强度达到一定值(如不低于1.2MPa)时可以拆除;对于底模,应按照设计和规范要求,在混凝土达到规定的强度比例(如跨度小于8m的梁,混凝土强度达到75%以上)时拆除。

2.3钢筋工程

钢筋应按照设计要求在加工场地进行加工。加工内容包括钢筋的调直、切断、弯曲等。在加工过程中,要严格控制钢筋的长度、弯曲角度等参数。例如,对于框架梁的纵向钢筋,其弯曲角度和长度应符合设计的锚固和搭接要求。框架柱和剪力墙中的竖向钢筋应采用电渣压力焊或机械连接等可靠的连接方式。框架梁中的纵向钢筋可采用绑扎连接或焊接连接。在钢筋绑扎过程中,要保证钢筋的间距、位置准确。例如,在剪力墙中,水平钢筋和竖向钢筋的交点应全部绑扎牢固,以保证钢筋骨架的整体性。

2.4混凝土工程

根据住宅建筑的结构要求和施工环境,设计合理的混凝土配合比。应考虑混凝土的强度等级、耐久性、工作性等因素。例如,在寒冷地区的住宅建筑中,为了提高混凝土的抗冻性,可适当增加水泥用量或添加外加剂。混凝土浇筑时,对于框架柱和剪力墙应采用分层浇筑的方法,每层厚度不宜超过振捣器作用部分长度的1.25倍。在浇筑过程中,要加强振捣,保证混凝土的密实性。混凝土浇筑完毕后,应及时进行养护。养护方式可采用覆盖塑料薄膜、浇水等方法,养护时间应满足规范要求,一般不少于7天。

3框架剪力墙结构住宅建筑施工中的质量控制要点分析

3.1结构稳定性控制

剪力墙的厚度、混凝土强度等级等应符合设计要求。在施工过程中,要严格控制剪力墙的垂直度,可采用激光铅垂仪等仪器进行测量。如果剪力墙垂直度偏差过大,会影响结构的整体稳定性。例如,对于高层住宅建筑,剪力墙垂直度偏差不应超过规范允许的范围(如每层不超过5mm,全高不超过H/1000且不大于30mm,H为建筑物高度)。框架和剪力墙之间的连接节点是结构受力的关键部位。在施工中,要保证连接节点处钢筋的锚固长度、连接方式符合设计要求。

3.2构件质量控制

框架柱作为框架剪力墙结构中的重要竖向承重构件,其截面尺寸、混凝土强度等级以及钢筋配置必须严格遵循设计要求。在柱的混凝土浇筑环节,为避免蜂窝、麻面现象,需确保混凝土的均匀性和密实性。例如,要严格控制混凝土的配合比和搅拌时间。柱顶混凝土施工时,精确控制浇筑高度,采用合适的振捣方法,像分层振捣且避免振捣棒直接触压钢筋,防止烂根。梁的截面尺寸、钢筋配置和混凝土质量直接关系到结构的承载能力。钢筋绑扎时,准确把握钢筋排距,保证保护层厚度均匀。如采用塑料垫块来固定钢筋位置。梁混凝土浇筑时,合理设置振捣点,如每隔30-50厘米设置一个振捣点,同时控制坍落度在合适范围,防止梁底裂缝。

4框架剪力墙结构在住宅建筑施工中的发展趋势

4.1绿色施工技术的融合

在框架-剪力墙结构住宅建筑施工中,将更多地采用节能材料。例如,采用新型的保温隔热材料填充剪力墙,既可以提高建筑物的保温性能,又不影响结构的受力性能。住宅建筑将更多地结合太阳能光伏板等可再生能源利用设施。在框架-剪力墙结构的屋顶或外墙等合适位置安装太阳能光伏板,为住宅提供清洁能源,同时也减少了对传统能源的依赖。

4.2智能化施工技术的引入

利用智能传感器对框架-剪力墙结构施工过程中的结构变形、应力变化等进行实时监测。例如,在剪力墙施工过程中,通过在墙体内埋设应变片等传感器,监测混凝土的应力变化,及时发现潜在的质量问题并采取措施。BIM技术将广泛应用于框架-剪力墙结构住宅建筑的设计、施工和运营管理。在施工前,通过BIM模型进行施工模拟,优化施工方案,减少施工过程中的碰撞和错误。在施工过程中,利用BIM模型进行进度管理、质量控制等。

结束语

框架-剪力墙结构在住宅建筑施工中具有众多优势,通过合理应用施工技术,严格控制质量和安全,可以建造出高质量、高性能的住宅建筑。随着绿色施工和智能化施工技术的不断发展,框架剪力墙结构在住宅建筑中的应用将更加广泛和高效。