多腔体钢板剪力墙施工技术
0 引言
按照国家政策相关要求,大力发展装配式钢结构建筑是实现减少用工、减少能源消耗、降低建筑垃圾和扬尘等节能环保理念的核心措施,也是我国建筑产业施工方式的重要变革方向,特别是改善人民居住环境、提升居住质量的有效途径。
目前国内装配式钢结构建筑在使用及安全性能方面存在不足,未形成适合大规模推广应用的通用技术体系等,故综合传统剪力墙结构体系和钢圆柱结构优点,创新研发出多腔体钢板剪力墙结构体系,该体系用薄钢板作为外包钢板,通过焊接形成中部空腔,并在空腔中灌注自密实混凝土,形成全新的结构体系。
1 工程概况
某装配式钢结构住宅项目总建筑面积775m
目前,住宅室内填充墙体一般宽200mm,多腔体钢板剪力墙宽度加两侧防火涂料厚度共200mm,此种设计能避免出现漏柱、错台现象,既满足使用功能要求、装修美观,又能增加建筑面积。
2 结构特点
1)多腔体钢板剪力墙替代传统支撑,可根据建筑布局要求,布置成一字形、L形、T形等形式。
2)多腔体钢板剪力墙钢板厚度和墙体厚度可灵活地按需要和设计要求调整,满足不同建筑形式和建筑高度的要求。
3 施工工艺流程
施工工艺流程如下:场地平整→基坑开挖→浇筑垫层混凝土→安装钢板剪力墙墙脚预埋件→浇筑基础混凝土→首节钢板剪力墙安装、调整校正→安装第1层钢梁及楼梯→安装第2层钢梁及楼梯→安装第1层桁架楼承板,焊接栓钉,绑扎加强筋→浇筑第1段钢板剪力墙内混凝土→浇筑第1层楼面混凝土→安装第2层桁架楼承板,焊接栓钉,绑扎加强筋→浇筑第2层楼面混凝土→安装第2节(3,4层)钢板剪力墙、调整校正→安装第3层钢梁及楼梯→安装第4层钢梁及楼梯→安装顶层钢梁及钢梯→安装第3层桁架楼承板,焊接栓钉,绑扎加强筋→浇筑第2段钢板剪力墙内混凝土→浇筑第3层楼面混凝土→安装第4层桁架楼承板,焊接栓钉,绑扎加强筋→浇筑第4层楼面混凝土→安装顶层桁架楼承板,焊接栓钉,绑扎加强筋→浇筑顶层楼面混凝土。
4 关键施工技术
4.1 多腔体钢板剪力墙校正技术
4.1.1 基础预埋件施工
本工程共包括MJ1~MJ12,MJ1A~MJ10A第22个墙脚预埋件。预埋件安装要求:(1)浇筑垫层混凝土时,在预埋件底部定位处插入钢筋;(2)吊放预埋件,预埋件水平、轴线校正合格后,将预埋件底部定位钢筋与预埋件进行焊接固定;(3)全部基础预埋件安装定位准确后绑扎基础筏板钢筋,然后浇筑筏板混凝土;(4)待基础混凝土强度达到设计要求后,进行上部钢板剪力墙安装就位。
4.1.2 多腔体钢板剪力墙吊装、校正
钢板剪力墙就位后应与基础预埋件中心线吻合。首先通过水准仪将标高点引测至钢板剪力墙墙身,将钢板剪力墙标高调校至满足设计图纸要求后,进行钢板剪力墙垂直度校正,钢板剪力墙垂直度主要通过底部千斤顶及临时固定连接板结合缆风绳进行调整。钢板剪力墙校正时应对轴线、垂直度、标高、焊缝间隙等因素进行综合考虑,每个因素的偏差值都要符合设计及规范要求。校正合格后将钢板剪力墙与预埋件焊接牢固,具体步骤如下。
1)钢板剪力墙定位对钢板剪力墙墙基定位轴线间距、钢板剪力墙基面标高进行检查,复测合格且所有轴线标高控制线清晰,方可满足安装条件。
2)钢板剪力墙吊装起吊时钢板剪力墙须垂直,吊点一般设在钢板剪力墙墙顶,利用临时固定连接板上的螺孔,用绳索控制。起吊回转过程中应注意避免与已吊好的构件碰撞,吊索应具有一定的有效高度。本工程最重钢板剪力墙长9.45m,最大质量5.1t,故可选用50t起重机。
3)钢板剪力墙安装校正利用钢板剪力墙底部千斤顶并结合缆风绳进行安装校正。钢板剪力墙垂直度校正是在与剪力墙墙身相互垂直的2个方向用经纬仪对准剪力墙顶面中心点,然后比较该中心点的投影点与剪力墙底处该点所对应剪力墙侧面中心点的差值,即为钢板剪力墙在此方向垂直度的偏差值,该值应≤H/1 000,且绝对偏差≤±10mm。临时固定后应再次复核垂直度偏差,检查钢板剪力墙墙顶标高和剪力墙墙底对中轴线偏差,如此循环往复校正,直至各项指标均满足规范要求。
4)钢板剪力墙安装临时固定校正完成后应立即进行墙脚底部的固定,采用三角铁进行临时定位。
5)钢板剪力墙墙角焊接采用CO2气体保护焊的方式焊接钢板剪力墙与墙角预埋件底板,由两侧对称焊接,防止焊缝收缩变形,保证焊好后的标高与垂直度。
4.2 上下节钢板剪力墙连接技术
4.2.1 钢板剪力墙定位
每节钢板剪力墙的定位轴线应由地面控制线沿基准线向上引,不得引用下节钢板剪力墙轴线。钢板剪力墙标高可按相对标高进行控制,需由同一控制网引测,避免误差累积。
4.2.2 上下节钢板剪力墙节点安装
利用钢板剪力墙的临时连接板作为吊点,吊点须对称,确保钢板剪力墙吊装时成垂直状。构件起吊时须平稳,不得使构件在地面上出现拖拉现象,离地后停留1min,回转时需有一定高度。起钩、旋转、移动交替缓慢进行,就位时缓慢下落,防止构件大幅度摆动和振荡。采用3点起吊的方式缓慢吊起第2节钢板剪力墙,将其吊装至相应位置处,与第1节钢板剪力墙连接耳板临时固定。
钢板剪力墙安装时须紧固临时螺栓,利用双夹板对接技术保证钢板剪力墙连接稳固(见图2)。钢板剪力墙安装前须设置安装操作平台、爬梯及安全防护设施,焊接防坠绳装置并绑牢爬梯,清理污物。为便于节点施工,将上、下节钢板剪力墙连接位置设在标高0.950m处,可省去搭设操作平台等步骤,便于施工。
5 结语
目前,装配式钢结构样板楼已完成施工建设,通过对多腔体钢板剪力墙上、下连接节点的研究应用,结合设计意图,形成该体系连接节点的标准做法,可快速施工。应用该技术可显著降低施工能耗与建造成本,有效促进产业升级,对地方经济、社会发展起到推动作用。多腔体钢板剪力墙结构体系以其优异的抗震性能、绿色节能效果和综合经济性能指标,可应用于钢结构住宅中。
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