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摘要:随着科技进步,结构体系和施工工艺也在发生变化,按照供给侧结构性改革和新型城镇化发展的要求,大力发展装配式建筑等节能环保新产业,提高建筑物的安全水平。因此建筑中装配式剪力墙结构的应用成为我国当今住结构发展中一种新型绿色建筑结构体系。其优点是湿作业很少,大幅度减少了模板使用,生产效率高,施工速度快,受气候条件影响因素小,而且节省劳动力,装配式建筑应用很广。基于此,本文对装配式钢结构多腔体钢板组合剪力墙施工关键技术进行深入研究,以供参考。
关键词:装配式钢结构;多腔体钢板组合;剪力墙;关键技术
引言
随着我国建筑产业规模不断扩大,发展装配式建筑可有效提升建筑工程项目的施工技术水平。装配式建筑已经成为建筑业转型升级的主要方向;特别是装配式钢结构,现场作业少、施工周期短、对周边环境污染较小并且能大幅度提升建筑工程主体结构的安全性和稳定性。综合传统剪力墙结构体系和钢圆柱结构优点的多腔体钢板组合剪力墙体系应运而生。因此,得到了广泛应用。
1结构特点
1.1体系新颖,受力合理
端部及转角处为成品钢管,薄钢板作为外包钢板,通过焊接形成中部空腔,空腔内布设角钢钢筋桁架,构成新型结构体系。其空腔中灌注混凝土,混凝土与钢板协同工作,充分发挥钢与混凝土各自材料特性,提高建筑刚度,有效降低层间位移角,保证建筑整体稳定性。
1.2结构布局灵活多变,满足户型要求
多腔体钢板组合剪力墙布局灵活,有一字形、L形、T形、十字形及Z形等构件形式,满足各种复杂建筑平立面要求。其厚度与填充墙厚度相同,克服了露梁、露柱的弊端,既可满足住宅的使用功能,又能达到装修美观的效果,同时能够增加建筑使用面积。
1.3构件整体吊装,节点可靠,施工速度快
钢板剪力墙两层为一节,可整体吊装施工;吊装采用可循环利用的临时固定夹板作为吊点,兼做钢板剪力墙的连接夹板上下固定;竖向节点全熔透焊接,水平节点栓焊结合,可靠度高;施工技术先进。
2装配式钢结构多腔体钢板组合剪力墙施工关键技术
2.1基础埋件施工
多腔体钢板组合剪力墙结构体系的埋件形状与其所承载的钢板剪力墙形状相对应,因此埋件重量大,形状复杂,施工难度高。为保证基础埋件的定位准确,标高符合要求,实现精确安装,垫层浇筑混凝土时,需在预埋件底部插入临时锚固钢筋,以用于埋件定位;埋件安装时,需使埋件中心线与轴线重合,然后再调整埋件的标高。
2.2第一节剪力墙安装
第一节钢板剪力墙的高度为两个结构层高度。(1)吊装前检查基础埋件平整度,吊装时用可循环利用的临时固定夹板作为钢板剪力墙的吊点,吊点设置在钢板剪力墙顶部外侧的连接耳板上,连接耳板位置必须对称,确保钢板墙吊装时垂直。(2)钢板墙吊升到位后,先将底部轮廓与基础埋件上所画轮廓线对齐,地梁轴线与钢板剪力墙中心线对齐。钢板墙墙脚用定位板定位后还需用缆风绳作临时固定。(3)通过水准仪进行校正,无误后,点焊固定另一侧定位板并且对钢板墙与埋件进行定位点焊。(4)钢板墙垂直度偏差≤H/1000(H为墙的厚度)。
2.3钢梁安装
钢板剪力墙与钢梁采用栓焊结合的方式连接。(1)钢梁就位时,及时夹好连接板,先采用普通螺栓连接,再使用高强螺栓替换,最后进行焊接。(2)主梁与次梁的连接采用高强螺栓铰接。
2.4钢楼梯安装
采用整体成型钢楼梯,现场整体吊装,与平台梁用高强螺栓连接。
2.5楼承板安装及浇筑
采用可拆底模钢筋桁架楼承板,铺设时,按照深化图纸的编号依次安装,模板之间缝隙的胶条需粘贴牢固密实。铺设完成后再依次焊接挡灰板、铺设钢筋。
采用焊接固定,楼承板及收边板侧向搭接于钢梁上的点焊间距≤300mm。在浇筑混凝土之前,须设置临时支撑。
2.6钢板剪力墙内混凝土浇筑
钢板剪力墙自身截面尺寸较小、宽度狭窄、浇筑高度高,剪力墙内部长度方向间隔180~240mm设有钢筋桁架并且内部矩形方管与钢筋桁架不贯通。钢板剪力墙内选择C40高抛免振自密实混凝土。在钢板剪力墙内部浇筑混凝土之前,根据结构特点制作一个浇筑混凝土的辅助漏斗工具。
2.7第二节剪力墙的安装
(1)利用钢板墙的临时连接板作为吊点,用吊车三点起吊的方法缓慢吊起第二节钢板剪力墙,将其吊装至相应位置处,准备与第一段钢板剪力墙的连接耳板临时固定。(2)第二段钢板剪力墙吊装至指定位置后,用双夹板临时固定,校正完毕后,焊接固定、拆除夹板,焊缝全部为二级焊缝。(3)为增加上下段钢板剪力墙连接节点安全储备,采取腔体内插筋构造措施。
2.8剪力墙封顶
钢板剪力墙内混凝土浇筑完成后,使用与钢板剪力墙腔体形状一致的钢板满焊,进行封顶。
结束语
总而言之,多腔体钢板组合剪力墙结构体系作为一种新型的钢结构体系,具有安全可靠、受力合理、工业化程度高的优点;加之施工工艺比较先进,施工质量很容易保证;其抗震性能与混凝土剪力墙结构比较有明显提高且自重降低30%,因此,其将是未来建造钢结构住宅工程优选的结构体系。
3装配式建筑发展策略
3.1建筑结构及建筑功能的多元化
在装配式建筑推行阶段,由于廉租房与保障房的建筑面积以及建筑量相对较大,可推进装配式建筑的应用。同时,由于保障房和廉租房的工程化标准程度相对较高,装配化条件较好,适宜采用装配式建筑。
3.2加大政策引导力度
政府应加强对装配化及建筑工业化的引领,突破建筑业发展瓶颈。通过给予装配式建筑一定的政策支持,调动建筑企业的积极性。可借鉴以往政府推广新型施工技术的经验,如某市在20世纪90年代推广预拌混凝土技术遇到阻碍时,明确规定大多数范围内的工地现场不能使用混凝土搅拌设备,并给予相应的经济优惠,实现预拌混凝土技术的快速推广。因此,我国政府应对加强政策支持力度,保障系列措施的有效落实,确保相关目标任务的完成。
3.3实现装配式建筑设计标准化发展
为确保装配式设计实现标准化发展,需实现构件的模数化与规范化。如在生产装配式建筑外墙所应用的三合一预制墙板时,需先对构件高度与长度进行规格化分类,对其他类型的建筑构件同样进行规格化分类,确保建筑设计人员根据建筑工程的应用需求,选择相适宜的标准化构件。此外,需要加强对构件性能及构件结构形式的了解,实现对其构件的灵活设计应用,实现装配式建筑外形的多样化,提升装配式建筑的整体施工品质,满足不同社会群体的需求。
结束语
总而言之,多腔体钢板组合剪力墙结构体系作为一种新型的钢结构体系,具有安全可靠、受力合理、工业化程度高的优点;加之施工工艺比较先进,施工质量很容易保证;其抗震性能与混凝土剪力墙结构比较有明显提高且自重降低30%,因此,其将是未来建造钢结构住宅工程优选的结构体系,我国建筑产业应推动装配化的发展,加大政府对装配化建筑的扶持力度,提升我国建筑产业的技术创新能力。
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