建筑鋼板剪力墻施工技術(shù)范文

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《建筑技術(shù)雜志》2014年第二期

1鋼板剪力墻深化設(shè)計(jì)

1.1鋼板連接方式深化設(shè)計(jì)鋼板剪力墻由周邊框架和內(nèi)嵌鋼板組成，具有自重輕及安裝方便等特點(diǎn)。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，鋼板墻采用雙面焊接工藝較多，但是，雙面焊接存在諸多不利因素，如鋼板內(nèi)側(cè)空間狹小，反面清根量大，施工工藝復(fù)雜，施工進(jìn)度慢、全熔透焊接合格率低等。因此，結(jié)合工程實(shí)際條件，本工程深化設(shè)計(jì)采用單面焊接鋼板墻連接方式。考慮到單面焊接變形大，深化設(shè)計(jì)中鋼板剪力墻還采取了部分優(yōu)化措施，主要為調(diào)整鋼板墻分節(jié)設(shè)計(jì)、采取連接板工藝等。通過(guò)合理設(shè)置鋼板分節(jié)方案，既提高了安裝進(jìn)度，又有效控制了鋼板墻的焊接變形，從而保證了鋼板墻的焊接質(zhì)量。

1.2鋼板剪力墻分節(jié)深化設(shè)計(jì)研究表明，焊接對(duì)鋼板剪力墻應(yīng)力場(chǎng)和溫度場(chǎng)的影響集中在焊縫兩側(cè)一定范圍內(nèi)，在鋼板墻四角、焊縫位置處、各條焊縫起始位置殘余應(yīng)力較大。因此，本工程鋼板墻深化設(shè)計(jì)在鋼骨柱兩側(cè)增加500mm寬鋼板墻托座板，500mm寬鋼板與鋼骨柱在工廠加工。考慮到鋼骨梁與鋼板仰焊施工難度較大，深化設(shè)計(jì)將鋼骨梁兩側(cè)翼緣與上下兩節(jié)鋼板焊接。因此，鋼板墻的分節(jié)設(shè)計(jì)能最大化地減少施工現(xiàn)場(chǎng)的焊接量與焊接難度，并能有效減少鋼板焊接變形及后期的殘余應(yīng)力（圖2）。

1.3鋼板墻與鋼筋連接深化設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)圖紙中鋼板墻與鋼筋的連接方式主要為鋼板上焊接直螺紋連接器、箍筋焊接、穿鋼板拉鉤等方式。設(shè)計(jì)的封閉箍筋為135°彎鉤，穿鋼板基本無(wú)法施工，而直螺紋連接的拉鉤與穿鋼板墻鋼筋拉鉤均須人工完成135°彎鉤，施工效率及質(zhì)量較低。因此，對(duì)鋼板墻穿鋼筋形式進(jìn)行優(yōu)化，在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下提高施工效率，保證鋼筋彎鉤的施工質(zhì)量。

1.4鋼板墻預(yù)留孔深化設(shè)計(jì)為保證鋼板混凝土剪力墻的截面尺寸及觀感質(zhì)量，采用了大鋼模板，且核心筒剪力墻采用爬模體系。因此，須考慮在鋼板墻上預(yù)留模板穿墻螺栓孔、爬模機(jī)位孔等，深化設(shè)計(jì)中須提前深化設(shè)計(jì)鋼板墻上預(yù)留穿孔，加工時(shí)須保證穿孔位置及精度，并滿足鋼板的設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。

1.5鋼板墻連接板設(shè)計(jì)在鋼板墻、鋼骨柱及鋼骨梁等構(gòu)件均設(shè)置連接鋼板，所有連接鋼板均在加工廠組拼焊接完成，既減小了現(xiàn)場(chǎng)焊接量，又避免了現(xiàn)場(chǎng)焊接應(yīng)力直接作用于鋼框架體系。鋼板剪力墻拼接焊縫內(nèi)側(cè)連接鋼板，連接鋼板按同等間距布置以控制鋼板墻的焊接變形。考慮到鋼骨柱長(zhǎng)細(xì)比大，鋼骨柱對(duì)接安裝時(shí)采用厚度不小于20mm的連接鋼板并配合高強(qiáng)螺栓連接穩(wěn)固，以提高鋼骨柱的穩(wěn)定性（圖3）。

2鋼板墻主要施工技術(shù)

2.1鋼板墻測(cè)量鋼板墻的測(cè)量方法與頻率將直接影響到鋼板墻的施工質(zhì)量，尤其鋼板墻單片數(shù)量多、面積大、側(cè)向剛度小、拼接焊縫多，在安裝焊接過(guò)程中易產(chǎn)生彎曲與變形，所以必須進(jìn)行測(cè)量預(yù)控與復(fù)測(cè)。建立平面控制軸網(wǎng)，按照內(nèi)、外控制軸網(wǎng)相結(jié)合的方法進(jìn)行鋼板墻的坐標(biāo)測(cè)量。先進(jìn)行角部鋼柱測(cè)量校正、加固；后進(jìn)行鋼板墻的測(cè)量，每節(jié)鋼板墻須按基點(diǎn)進(jìn)行復(fù)查與引測(cè)，每次1個(gè)測(cè)回須進(jìn)行閉合檢查。采用全站儀、鉛錘儀、三角鋼尺控制鋼板墻側(cè)向垂直度的測(cè)量。所有測(cè)量設(shè)備須經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用，按焊前測(cè)量預(yù)控、焊中過(guò)程控制、焊后復(fù)查的順序進(jìn)行。

2.2鋼板墻安裝與連接鋼板墻安裝前，對(duì)鋼板墻的規(guī)格尺寸、平整度、鋼骨柱垂直度以及預(yù)留螺栓孔等進(jìn)行驗(yàn)收，合格后方可吊裝。鋼板墻起吊前在底部設(shè)安全牽引繩，吊鉤處安裝防墜器以保證施工安全。利用吊裝設(shè)備采用單機(jī)回轉(zhuǎn)的方法從外向內(nèi)將鋼板墻安裝在鋼骨柱之間，鋼板墻與鋼骨柱之間通過(guò)接板鋼板與高強(qiáng)螺栓相互配合臨時(shí)連接。用撬棍和三角楔鐵調(diào)整橫、豎拼接焊縫的安裝間隙，經(jīng)全站儀監(jiān)測(cè)無(wú)誤后進(jìn)行螺栓初擰、終擰。將連接鋼板進(jìn)行雙面焊接，增加了連接強(qiáng)度，在提高鋼板墻安裝進(jìn)度的同時(shí)起到了焊接控制變形的目的。

2.3鋼板墻焊接鋼板墻2條豎向焊縫與1條橫向縫均采用單面坡口帶襯板形式，既可減小焊接作業(yè)時(shí)間，又可避免反面清根的工序，提高了施工效率。鋼骨柱對(duì)接接口焊縫應(yīng)同時(shí)、同向、對(duì)稱焊接。鋼板墻焊接時(shí)，兩側(cè)焊縫應(yīng)先焊接一側(cè)，待冷卻收縮完成后再焊接另一側(cè)。采用多人、對(duì)稱跳焊的工藝，能有效控制鋼板墻不均勻變形。為減小焊接變形，層間溫度控制在120～150℃，采用多層焊接，焊接層數(shù)控制在3～9層，相臨層搭接50mm左右，這樣焊縫既起到預(yù)熱，又具有后熱的效果，確保了焊接質(zhì)量。

2.4鋼板墻變形監(jiān)測(cè)鋼板墻變形監(jiān)測(cè)主要采用全站儀配合貼片進(jìn)行蹤監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)部位按層高均勻布置，焊接時(shí)變形收縮量超過(guò)規(guī)范要求后停止焊接，通過(guò)調(diào)整焊接工藝參數(shù)與焊接順序減小焊接變形量，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位如圖4所示。檢測(cè)鋼骨柱身的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以控制鋼板墻身左右安裝間隙變形量；檢測(cè)鋼板墻身的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以確保整體框架的垂直彎曲變形量。跟蹤控制每塊鋼板墻的焊接變形收縮量，在鋼板墻焊接時(shí)采用全站儀檢測(cè)，若局部變形值超過(guò)規(guī)范要求須馬上停止焊接，調(diào)整工藝參數(shù)與焊接方法，以保證鋼板墻變形值控制在規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)。

3注意事項(xiàng)

3.1質(zhì)量控制

3．1．1進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)根據(jù)深化圖紙放樣，嚴(yán)格控制鋼板墻、鋼骨柱以及約束板間距、長(zhǎng)度、外觀質(zhì)量、檢查預(yù)留安裝螺栓孔與鋼筋孔位，正確無(wú)誤后方可進(jìn)行下道工序。采用靠尺檢查鋼板墻平整度，重點(diǎn)檢查鋼板4個(gè)角部的彎曲值，必要時(shí)采用人工校正的方法。

3．1．2焊接工藝鋼骨柱約束構(gòu)件安裝時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制每根約束構(gòu)件的標(biāo)高與垂直度，檢查相鄰鋼骨柱身約束板的間距與標(biāo)高、方向是否正確，最后在鋼骨柱約束構(gòu)件對(duì)接接口處連接夾板焊接牢固，并用纜風(fēng)繩固定。鋼骨柱組焊時(shí)，嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù)，防止構(gòu)件扭曲變形。利用全站儀對(duì)每塊鋼板墻坐標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，偏差值偏大立即停止施焊，重新進(jìn)行錨固和調(diào)整焊接工藝參數(shù)。鋼板墻所有焊縫須進(jìn)行無(wú)損超聲波探傷檢測(cè)，合格后方可進(jìn)行下道工序。

3.2安全防護(hù)措施

鋼板墻焊接量大、焊縫分布廣，需多人同時(shí)焊接。為保證焊接質(zhì)量，采用外掛鋼筋梯籠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的外腳手架平臺(tái)，既方便了拆除，又達(dá)到了焊接操作平臺(tái)的效果，確保了安全施工。實(shí)行安全員旁站管理，對(duì)施工焊接操作區(qū)、易燃區(qū)、防火區(qū)進(jìn)行跟蹤管理，確保施工的防火及人員安全。鋼結(jié)構(gòu)焊接作業(yè)時(shí)須設(shè)置接火盆及防火布，避免焊渣飛濺引燃周轉(zhuǎn)材料等。鋼板墻焊接量大，應(yīng)避免與鋼筋綁扎等工序進(jìn)行交叉作業(yè)，以免燙傷其他作業(yè)人員。

4結(jié)語(yǔ)

北京綠地中心工程鋼板墻施工工藝復(fù)雜，其中鋼板墻與鋼筋穿插多、連接節(jié)點(diǎn)復(fù)雜、深化難度大；鋼板面積大、焊接量大，焊接變形及殘余應(yīng)力控制難度大。工程中對(duì)鋼板墻進(jìn)行了科學(xué)合理的深化設(shè)計(jì)，并制訂了有效控制焊接變形的措施。在焊接過(guò)程中對(duì)鋼板進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)總結(jié)焊接變形的規(guī)律，制訂措施調(diào)整焊接工藝，使鋼板焊接變形滿足要求。

作者：張莉莉張良張玉品吳華李杰單位：北京六建集團(tuán)有限責(zé)任公司北京市機(jī)械施工有限公司