超高層鋼板—混凝土組合剪力墻裂縫控制關鍵技術研究

摘 要：隨著建筑施工技術的不斷提升。建筑業得到較大發展，超高層建筑如今得到了普遍應用。在其建設過程中，施工質量成為人們關注重點。超高層建筑施工結構質量是其關鍵因素，鋼板-混凝土結構建造的剪力墻能夠為建筑整體提供較好抗震能力，其承載力較高。但在實際施工過程中，裂縫問題的出現會嚴重影響到該結構體系的質量，從而對超高層建筑結構產生影響。因此需要尋找有效控制措施，對其施工技術進行深入研究，從而實現對剪力墻裂縫的防治。

關鍵詞：超高層建筑；鋼板-混凝土組合剪力墻；裂縫

施工質量作為保證建筑整體結構穩定，促進人們生活水平提升的重要措施，在超高層建筑施工中起到關鍵作用。使用鋼板以及混凝土進行組合的剪力墻施工技術由于具有，較好抗震能力以及極高承載力，在超高層建筑中得到普及。裂縫問題是其施工中常見質量問題，為保障施工質量，減少裂縫問題的產生。需要對該施工技術進行詳細分析，從而提出有效措施，以實現對裂縫問題的控制，促進施工質量提升。以下將以某工程實例為主要探討對象，對超高層建筑中鋼板混凝土組合剪力墻的應用進行闡述，分析裂縫具體防治措施，為施工人員提供參考。

1 工程概況

某市在綠地中心建構了一座超高層綜合性的辦公樓，其所在的區域在市中心的位置，周圍交通環繞，同行方便，人流眾多，該超高層建筑的整體施工面積達到了132453m2，建筑的整體高度在265m，其設置有4層地下室，建筑地上的樓層數為56層，該超高層建筑采用的就是鋼板-混凝土組合剪力墻進行的修建，而在該建筑的42和43層上，施工樓層為桁架轉換層。而其地下的第二層到地上的第五層，采用的施工結構均為核心筒結構，主要的結構形式就是鋼板-混凝土組合剪力墻結構，該剪力墻的施工厚度在1300mm左右，而且剪力墻內部的厚度為450mm，鋼板的厚度在30mm左右，采用的混凝土原料的強度等級為C60，針對該結構體系進行施工的時候，施工所應用的時間為150d。

2 質量控制的必要性

由于超高層建筑的特殊性，需要重點關注其整體結構的穩定，結構施工具有一定的操作難度。剪力墻施工質量對整體施工質量有較大影響，將鋼板與混凝土進行組合，這種方式建成的剪力墻結構，能夠為超高層建筑施工質量提供保障。鋼板混凝土組合施工方式較復雜，交叉作業的施工方式，不僅對施工人員技術水平有較高要求，還需要保障其施工質量。但裂縫問題的出現給建筑帶來較大安全隱患，不利于保障人們居住安全。為此需要對其進行施工質量控制。控制關鍵技術的應用能夠為裂縫防治問題提供有效措施，保障超高層建筑施工質量，使建筑整體安全性得到提升。因此有必要深入了解超高層建筑中裂縫問題出現的主要原因，針對其性質和特點制定方案，從而確保防治方案的合理。嚴格依據方案進行操作，提高建筑結構安全性能，避免因裂縫出現而導致的安全事故。

3 質量控制措施

3.1 實驗墻

結構體系中裂縫的出現難以控制，一但出現裂縫，會使整個建筑結構施工質量迅速下降。為了實現對裂縫問題的有效防范，保障結構施工質量，有必要應用實驗墻并進行施工。在實驗墻施工前，其施工方案的制定需要以裂縫產生原因為依據，而對引起裂縫問題的主要因素進行研究，能夠提高質量控制方案的有效性。將二者結合，并嚴格依據該施工方案進行操作，能夠使剪力墻中裂縫問題出現概率降低。在實驗墻施工中施工環境、溫度以及墻體變形等數據的收集與分析，能夠為裂縫問題研究提供可靠依據，使其原因的判斷準確性得到提升。有利于提高裂縫防治技術水平，實現對剪力墻結構體系中裂縫的有效控制。

3.2 節點優化設計

3.2.1 連接方式

經實踐對比分析發現，在超高層建筑施工中，與雙面坡口焊接方式相比，單面焊接方式更能促進焊縫施工質量提升，為鋼板施工水平提高提供有利條件。單面坡口焊接方式有著明顯優勢，因此能夠實現設計的最終優化。但在其焊接過程中，焊接變形問題是主要施工難點，針對該問題有必要進行優化設計。首先要盡量避免在焊接時將焊縫設置在具有較大應力的連接位置，對剪力墻施工中分節方案的制定要全面考慮施工設備的吊裝水平，從而促進施工效率提升。要注意使用反面約束體系對剪力墻進行連接，應用單面坡口焊接方式，使其連接效果得到有效發揮。

3.2.2 鋼板剪力墻分節設計優化

鋼板剪力墻深化設計在鋼骨柱兩側增加500mm寬托座板（墻體鋼板），與鋼骨柱在加工廠拼裝、焊接完成。同時考慮到鋼骨梁與鋼板的仰焊施工難度大，深化設計時將鋼骨梁兩側翼緣與上下兩節鋼板焊接。

3.3 鋼板剪力墻焊接變形及殘余應力控制的研究

采取措施控制焊接變形并消除殘余應力，減小鋼板剪力墻對混凝土不均勻應力作用，是控制鋼板剪力墻施工質量的關鍵環節之一。本工程鋼板剪力墻面積大、焊縫長度較長，通過試驗墻的技術方案對優選鋼板剪力墻的安裝、焊接工藝，增加約束鋼板控制措施；設置合理的鋼板分節設計方案，減少焊接難度；優選對稱跳焊的間斷焊接順序；制訂嚴格的焊接工藝參數控制；采取消除殘余應力的措施等多方面進行了研究。在焊接過程中對鋼板進行變形監測，通過監測數據總結焊接變形規律，調整并制訂最優的焊接工藝，使鋼板焊接變形達到設計及規范要求。

3.4 高性能高流態混凝土研發

針對鋼板一混凝土組合剪力墻的特點，以及混凝土的高強度等級、高流態、低水化熱和高可泵性的特點進行了研發，與清華大學實驗室、攪拌站等多家單位合作，通過大量的試驗，成功研發出了高性能高流態混凝土。混凝土拌合物和易性良好，坍落度保持4h損失很小，幾乎不損失。擴展度在3h之后，相對損失較小，能夠較好的保持混凝土和易性。

4 注意事項

4.1 調整焊接工藝

通過對試驗墻的焊接工藝分析總結，在后期鋼板剪力墻施工中，調整了焊接順序與焊接工藝參數，加強了控制焊接變形的措施。

4.2 混凝土配合比調整

不同季節的混凝土配合比需及時調整。高溫季節混凝土中心溫度變化較大，易產生溫度裂縫。進入冬季后，溫度降低，混凝土強度增長緩慢，適當減少摻合料摻量，相應增加水泥用量，以保證混凝土實體強度滿足施工要求。

結束語

鋼板混凝土組合剪力墻結構體系能夠為超高層建筑施工提供質量保證，促進其穩定性提升。因此有必要對其中產生的裂縫問題進行有效控制，深入分析裂縫產生主要原因，并根據其特點進行有針對性質量控制方案的制訂。從而實現裂縫問題有效防治，促進超高層建筑整體施工質量提升，為建筑業進一步發展提供條件。

參考文獻

[1]范重，劉學林，黃彥軍，李麗，曹禾.鋼板剪力墻結構設計與施工模擬技術[J].施工技術，2012（18）.

[2]郭蘭慧，戎芹，馬欣伯，張素梅.兩邊連接鋼板-混凝土組合剪力墻抗震性能試驗研究及有限元分析[J].建筑結構學報，2012（6）.

[3]馬曉偉，聶建國，陶慕軒，卜凡民.雙鋼板-混凝土組合剪力墻壓彎承載力數值模型及簡化計算公式[J].建筑結構學報，2013（4）.

作者簡介：郭金寶，身份證號：230321198512260015。endprint