超高層建筑鋼板剪力墻工藝要點(diǎn)探索

賀 亮

（中建二局第二建筑工程有限公司 山東分公司，山東 青島 266000）

從保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性的角度，超高層建筑需要借助勁性結(jié)構(gòu)來(lái)提升主體的承載能力和抗側(cè)能力，鋼板剪力墻由此而生，并且迅速地得到普及。做好鋼板剪力墻的安裝精度和整體變形控制，關(guān)乎建筑整體的施工質(zhì)量，在施工中必須明確其工藝要點(diǎn)。

1 工程概況

某工程占地面積3.25 萬(wàn)m2，建筑面積28.13萬(wàn)m2，地下4 層，地面包括2 棟住宅建筑、1 棟辦公樓和3 棟商業(yè)裙房，其中2 棟住宅建筑和辦公建筑均為超高層建筑，高度分別為195.42m、195.42m 和191.33m，辦公建筑基礎(chǔ)部分框架內(nèi)設(shè)置有型鋼柱，地下1 層到地面14 層部分剪力墻內(nèi)部設(shè)置有鋼柱和鋼板，住宅樓基礎(chǔ)到26 層部分框架柱和剪力墻約束邊緣設(shè)置有型鋼柱，部分鋼板混凝土剪力墻內(nèi)設(shè)置有鋼板。

2 鋼板剪力墻安裝流程

鋼板剪力墻在工廠內(nèi)加工制作時(shí)，需要將節(jié)點(diǎn)板焊接在下部鋼板剪力墻以及剪力墻內(nèi)隔板上，現(xiàn)場(chǎng)的安裝流程為：最下部鋼板剪力墻安裝、固定→吊裝上部剪力墻→做好節(jié)點(diǎn)板圍護(hù)固定→固定周?chē)c(diǎn)焊→測(cè)量調(diào)整→焊接。

3 鋼板剪力墻安裝

3.1 吊裝

1）對(duì)鋼板剪力墻吊耳和臨時(shí)連接板進(jìn)行設(shè)置。結(jié)合該工程的實(shí)際情況，需要將臨時(shí)連接板設(shè)置在核心筒鋼板剪力墻橫向和豎向焊縫之間，而橫向焊縫所使用的臨時(shí)連接板還同時(shí)兼具吊耳功能。吊耳的具體位置依照單元中心位置確定，通常在距離中心位置。在鋼暗樁翼緣兩側(cè)，做好臨時(shí)連接板的安裝工作，使用的材質(zhì)為Q345，兩個(gè)連接板的距離不超過(guò)1m。

2）鋼板剪力墻就位。在實(shí)際施工環(huán)節(jié)，鋼板剪力墻的吊裝就位需要4 臺(tái)塔機(jī)，因?yàn)槭┕?chǎng)地相對(duì)有限，塔機(jī)作業(yè)需要在核心筒內(nèi)完成。該工程中，鋼板剪力墻的吊裝采用的是兩點(diǎn)起吊法，考慮核心筒上部有頂升鋼平臺(tái)，為了確保其內(nèi)部鋼板剪力墻的有效安裝，搭配雙機(jī)換鉤法進(jìn)行吊裝作業(yè)。塔機(jī)背后的鋼板剪力墻和連線的2 臺(tái)塔機(jī)不能采用雙機(jī)換鉤法，從保證施工效果的角度，選擇手動(dòng)葫蘆拉結(jié)鋼板剪力墻。

3.2 拼裝

在已經(jīng)安裝完成的鋼板剪力墻斷口位置，以3m 為間隔，焊接2 列對(duì)稱(chēng)分布的鋼板，確保鋼板焊接能夠超出斷口區(qū)域300～400mm，避免鋼板剪力墻在換鉤時(shí)出現(xiàn)前后傾倒的問(wèn)題。連接板的固定可以使用普通螺栓，鋼板剪力墻起吊到作業(yè)面時(shí)，應(yīng)該做好相應(yīng)的支撐，保證其穩(wěn)定性。鋼板剪力墻的固定可以借助連接板和型鋼支撐實(shí)現(xiàn)，鋼筋的連接形式如圖1 所示。

4 鋼板剪力墻焊前校正

圖1 鋼筋連接形式

鋼板剪力墻吊裝作業(yè)結(jié)束后，施工人員和現(xiàn)場(chǎng)管理人員應(yīng)做好確認(rèn)工作，確保利用螺栓完成初步固定之后，才能將塔機(jī)的吊鉤松開(kāi)。結(jié)合該工程的實(shí)際情況，使用了全站儀配合吊線以及千斤頂?shù)姆绞剑槍?duì)鋼板剪力墻的拼裝進(jìn)行勘測(cè)和微調(diào)，需要先對(duì)工程中第一根暗柱進(jìn)行測(cè)量校正，然后安裝鋼板剪力墻，安裝的同時(shí)做好調(diào)整處理，保證安裝的精度。安裝結(jié)束并且校正完成后，使用螺栓進(jìn)行固定。

鋼板剪力墻焊前校正主要在兩個(gè)方面。一是對(duì)于立面垂直度的校正。工作人員需要在軸線位置設(shè)置全站儀，確保其處于平衡狀態(tài)，然后通過(guò)豎絲的方式，對(duì)鋼板剪力墻端部垂直度進(jìn)行觀察和校正，校正工作可以借助設(shè)置在橫焊縫旁的千斤頂進(jìn)行。而在對(duì)水平對(duì)接邊的單板過(guò)渡區(qū)域、勁性柱間等的垂直度進(jìn)行校正時(shí)，需要以頂端吊線作為主導(dǎo)；二是頂面坐標(biāo)測(cè)控和墻體垂直度控制。在完成鋼板剪力墻的安裝工作后，需要將控制點(diǎn)豎向投遞到鋼平臺(tái)桁架的4 個(gè)端點(diǎn)，借助全站儀完成桁架軸線校正工作。每一次鋼平臺(tái)頂升后，都必須再次依照閉合平差對(duì)位置進(jìn)行校正，同時(shí)將所有得到的數(shù)據(jù)信息整理，形成控制點(diǎn)坐標(biāo)。

在鋼板剪力墻施工環(huán)節(jié)，可以引入內(nèi)控法，在鋼平臺(tái)頂部設(shè)置全站儀，形成回路，借助后視法來(lái)對(duì)鋼板剪力墻位置的準(zhǔn)確性進(jìn)行測(cè)量，為了確認(rèn)其垂直程度，應(yīng)該在鋼平臺(tái)下部分設(shè)置線錘。在利用全站儀實(shí)施測(cè)量工作時(shí)，必須保證全站儀棱鏡的位置較低，同時(shí)俯角不超過(guò)30°，利用外框架控制點(diǎn)分散布置確定好控制點(diǎn)的測(cè)孔區(qū)域，保證測(cè)量的準(zhǔn)確度，避免全站儀布置好后出現(xiàn)近端俯角過(guò)大的問(wèn)題。

5 鋼板剪力墻焊接

5.1 焊前清理

焊接前做好全面清理，清除坡口及襯板上的水泥灰、氧化層、鐵銹以及油污等，使用平板尺或者鋼塞尺對(duì)鋼板剪力墻中的間隙寬度進(jìn)行測(cè)量，對(duì)于存在墊板的鋼板剪力墻，間隙允許偏差為+3.0mm，-2.0mm，對(duì)于沒(méi)有墊板的鋼板剪力墻，間隙允許偏差為+0.3mm，-0.00mm。如果間隙不能滿(mǎn)足實(shí)際需求，需要對(duì)其進(jìn)行處理，然后才能焊接。

5.2 溫度控制

考慮工程本身的特點(diǎn)，利用電加熱器進(jìn)行加熱，預(yù)熱環(huán)節(jié)加熱區(qū)域?yàn)槠驴趦蓚?cè)，測(cè)溫需要使用專(zhuān)業(yè)儀器。加熱區(qū)域應(yīng)該較施焊厚度大1.5 倍以上，不能小于100mm，溫度的測(cè)量應(yīng)該在焊件反面進(jìn)行，測(cè)量點(diǎn)和焊接點(diǎn)之間的距離不小于75mm。以層間溫度的控制為例，考慮鋼板層數(shù)較多，在連續(xù)施焊時(shí)，必須確保每一道焊縫焊渣及時(shí)清理，將層間溫度控制在110～200℃，若焊接中途斷焊，需要采用保溫及后熱步驟，繼續(xù)焊接前，必須將焊接溫度預(yù)熱到初始預(yù)熱溫度以上。

5.3 焊接順序

鋼板剪力墻的焊接順序?yàn)橄蓉Q后橫，從內(nèi)到外，采用多道、窄道以及薄層焊接的方式，厚板焊縫焊接的優(yōu)先級(jí)較高，同時(shí)若焊縫變形程度較大，需要先對(duì)其進(jìn)行焊接。焊接作業(yè)時(shí)，需要設(shè)置好鋼襯墊板以及引出板、引弧板，確保其強(qiáng)度必須低于鋼材強(qiáng)度，并且材質(zhì)的焊接性應(yīng)該盡量接近鋼材。焊接時(shí)應(yīng)使用二氧化碳?xì)怏w做好保護(hù)，以保證焊接的質(zhì)量和效率，焊縫長(zhǎng)度必須超過(guò)25mm，襯墊板厚度不能低于4mm。焊接完成后，借助火焰切割多余的引出板和引弧板，然后打磨平整。

6 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合工程的實(shí)際情況，運(yùn)用上文提到的方法對(duì)超高層建筑鋼板剪力墻進(jìn)行安裝施工，取得了預(yù)期的安裝效果，解決了鋼板剪力墻焊接困難、拼裝困難的問(wèn)題，鋼板剪力墻和建筑整體的施工質(zhì)量得到了有效保障，也為類(lèi)似工程的施工建設(shè)提供可供參考的依據(jù)。