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超高层建筑钢板剪力墙施工技术研究

发布时间:2020-08-10 08:42:44 点击量:

  随着城市化进程的快速推进,高层建筑成为城市的标志建筑,市区中可用土地面积正逐渐缩小,但对高层、超高层建筑的需求量正不断增加,因此对建筑质量也提出较高要求。剪力墙结构是高层、超高层建筑的主要支撑结构和防护结构,提升剪力墙施工质量可有效提升整个建筑的整体质量,具体来说,人们通常会利用钢筋混凝土结构来提升剪力墙的抗震及抗压性能。
 

剪力墙


  关键词:超高层建筑;钢板剪力墙;施工技术;研究

  导言:现在社会科学技术不断发展,先进的科学技术与信息手段已经实现在生产生活各个领域的广泛应用,对人类社会的发展与进步有重要作用。人们为在真正意义上实现对建筑工程施工质量以及效益的有效保障,在实际施工中将多种新型施工技术以及施工材料等进行应用。在实际的钢板焊接过程中,想要实现对钢板变形进行有效的监测,就需要对数据结果进行有效的监测记录,进而通过所记录的数据总结出焊接变形的原因,进而调整焊接工艺,这样才能够有效实现对钢板墙施工质量的要求。

  1高层建筑框架剪力墙结构特征

  高层、超高层建筑中应用剪力墙结构可利用钢筋混凝土墙板代替框架结构中的梁柱,不仅可有效承担不同荷载的内力,同时还可有效控制结构水平力。钢筋混凝土墙板可承受坚向力和水平力,其刚度比较大,同时空间整体性也很好,应用时非常方便。近年来,剪力墙结构形式在高层、超高层中应用非常广泛,两家剪力墙结构的受力特点主要其是由框架、剪力墙结构抗侧力结构组成,同时整体结构框架与一般框架结构中的框架存在不同。

  2钢板剪力墙

  钢板剪力墙结构最早于上个世纪七十年代进行研发。主要可实现对建筑抗震性能,有效提高。相对于普通混凝土剪力墙结构来说,自重较大是钢板剪力墙结构的显著特征。因此在建筑施工中可实现对荷载力量的有效保障。现阶段我国建筑行业的发展离不开钢板剪力墙结构的支撑。

  在现代化建筑工程施工中钢板剪力墙的特点有多种表现形式,我们主要将其总结为以下几个方面并进行仔细分析。第一,相对于普通的混凝土墙结构来说,钢板剪力墙的厚度比较薄。这种优势促使人们在保障建筑工程施工质量的同时可实现对建筑空间面积的有效扩大。第二,相对于混凝土结构强来说,刚搬剪力墙重量较轻。可实现对程中结构负荷的有效减轻。第三,延展性较强也是钢板剪力墙结构的显著特征,这在一定程度上实现对结构抗震性能的有效提升。经过长期的实践与发展钢板剪力墙已经得到显著成就,但在实际运行中还是存在诸多问题,技术运用不成熟是其中存在的主要问题,导致施工时其中存在无法避免的问题,这对钢板剪力墙结构作用与意义的发挥有阻碍作用。

  3钢板剪力墙结构设计中存在的问题

  3.1内外框架的连接问题。由于钢板剪力墙结构在运用的过程中,只承担建筑物的水平剪力,因此在施工时,我们就要对其内外框架结构进行连接施工的过程中,就采用焊接和栓接的方法,来对其进行处理。但是,在实际应用的过程中,施工人员并没有结合工程实际情况,来对其刚钢板剪力墙内外框架的连接方法进行科学合理的选取,这就十分容易导致人们在内外框架结构连接施工的过程中,存在着许多的问题,使得钢板剪力墙结构的运用效果无法充分的发挥。

  3.2避免墙角附近应力过大问题。采用焊接方式钢板剪力墙四角的残余应力很大,我们钢板剪力墙结构设计中会由于钢板的水平压力的拉升,从而导致边角四周的残余应力。在设计和施工过程中加强对于四周残余应力的重视是必然措施,是必须要下功夫做好的地方。

  3.3边缘构件的设置约束。边缘构件传统意义上,一般可以分为阴影部分和非阴影部分,在结构设计中对于阴影部分的要求,特别是对拉筋的配置都有明确说明,因而设计起来非常简单。但是对于非阴影部分的规范却很不明确,只是简单地规定了箍筋配箍特征值是阴影部分的一般,对于如何具体配置却没有明确规定,对于拉筋的配置也没有提到。在发挥约束元构建的作用时,要注意到箍筋长短边之比,该比例不宜过大,应保持在一比三。

  4超高层建筑钢板剪力墙施工技术

  4.1钢板墙安装与连接技术

  钢板墙安装时,需要对上述测量工作重新进行测量检验,保证钢板墙的测量工作严格按照规定完成测量工作,等到检验所有测量工作都合格之后才能够进行钢板墙的安装与连接工作。安装时需要运用到牵引绳,牵引绳的主要是在底部安装,保证钢板墙的吊装时起到牵引作用,同时还需要在吊钩处进行防坠器的安装,其主要的作用同样是为了保证施工的安全性。当钢板墙的安装是在钢骨柱之间时,就需要运用由外到内的方法进行吊装设备的单机回转,而钢板墙与钢骨柱之间就能够运用钢板实现钢板与钢板之间的连接,之后再运用高强螺栓进行钢板之间临时的安装。

  4.2钢板墙的测量技术

  钢板墙的施工质量会受到钢板墙自身测量方法及测量频率的影响。当施工工程中钢板墙单片数量较多时,焊接中就会出现弯曲及变形,造成这种现象出现的原因还有钢板墙面积较大、侧向刚度较小、拼接焊缝较。工程施工前需要对钢板墙进行测量工作,并提前预控及复测。钢板墙施工前,需要对钢板墙的坐标进行测量,所用到的方法主要是通过对内、外控制轴网相结合实现对钢板墙坐标的测量。具体步骤:首先对角部钢柱进行测量校正、加固工作;其次对钢板墙进行测量,对每节钢板墙都按照基点进行复查及引测工作。

  同时,在工程施工过程中,还需要对钢板墙侧向垂直度进行测量,测量工作中所需要运用到的主要仪器有全站仪、铅锤仪、三角钢尺等。测量设备必须经过严格的检验才能够使用,检验结果要保证能够达到合格的基础。

  4.3钢板墙焊接技术

  对于钢板墙焊接施工来说,钢板墙施工过程中两条竖向焊缝所采用的焊接方法是运用单面坡口带衬板进行焊接,而此方法同样适用于一条横向缝的焊接工作。这样不仅能够有效的对焊接时间进行缩短,同时还能够实现对反面清根工作的简化,有效的提高工程施工效率。对于钢骨柱对接接口焊缝来说,其主要的焊接施工需要同时、同向、对称进行。对于钢板墙的焊接来说,首先要对一侧的焊缝进行焊接,等到冷却收缩完成之后再进行另外一侧的焊接工作。在此过程中,需要进行多人、对称的焊接工艺,这样做主要的目的是为了能够保证钢板墙的均匀不变形。

  钢板墙变形主要出现在焊接过程中,因此在实际的焊接施工过程中,需要对层间温度进行控制,保证温度能够在120~150℃,所运用的焊接方式主要为多层焊接,焊接的层数要保证在3~9层,相邻层塔之间的搭接要在5cm左右。这样就能够保证在进行焊接工作时对焊缝起到预热作用,保证焊接质量达到预期目标。

  4.4钢板墙变形监测技术

  对于钢板墙的变形监测来说,其主要运用到的仪器为全站仪,同时还配备有贴片进行跟踪性的监测。对于监测的部位来说,要按照均匀的方式进行布置。进行焊接工作时,当变形收缩量不能达到预定的要求时,需要停止焊接工作,并通过对焊接工艺的调整再次进行焊接顺序的排列,减小焊接变形量。

  钢骨柱身的监测时主要是为了实现对钢板墙身左右安装间隙变形量进行有效的控制。在钢板墙身进行监测点的安装,主要是为了实现对整体框架的垂直弯曲变形量的减小。同时,还需要对所完成焊接的钢板墙进行跟踪控制,并对全站仪检测进行有效的应用,以保证对钢板墙变形收缩量的跟踪控制,当发现钢板墙局部有变形值超出规定范围的现象,就需要立刻停止焊接工作,并进行相关工艺参数的调整以及焊接方法的调整,进而实现对钢板墙变形值的有效控制。

  5注意事项

  在超高层建筑钢板剪力墙施工过程中,需要对相关工程质量进行保证,其中包括对进场检验的质量控制以及焊接工艺的质量控制。对于进场检验来说,其需要对钢板墙、钢骨柱以及约束板间距、长度、外观质量等进行有效的控制,要根据图纸的严格要求进行相关工作的下一步实施。对于焊接工艺来说,钢骨柱约束构件的安装要按照相应的要求严格进行,要对相邻钢骨柱身约束板的间距与标高进行控制。当进行钢骨柱焊接时,还需要对焊接工艺参数进行严格的控制,以防构件出现变形等问题。

  结束语

  在现代化超高层建筑工程施工中,建筑钢板剪力墙已经得到了人们的广泛应用,这不仅使得建筑工程施工的质量和效益得到保障,还使得建筑物的使用功能得到进一步的提升。

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