建筑工程中框架剪力墻結構工程施工技術分析

文／孫昌聚 山東鴻達工程監理咨詢有限公司 山東菏澤 274000

引言：

在現代建筑工程中，框架剪力墻結構因其卓越的抗震性能、高強度和良好的空間利用率，被廣泛應用于高層建筑、商業綜合體以及工業廠房等項目中。隨著城市化進程的加速和建筑技術的不斷進步，框架剪力墻結構作為一種主流的結構形式，不僅在亞洲發展迅速，而且在全球范圍內得到了廣泛關注。

1.框架剪力墻結構概述

1.1 抗震性能強

抗震性能強是框架剪力墻結構的顯著特點之一。在地震頻發的地區，建筑物的抗震性能是至關重要的，而框架剪力墻結構以其獨特的設計特點，提供了出色的抗震性能框架剪力墻結構由豎向的框架柱和水平的剪力墻組成，剪力墻作為結構的水平支撐體系，能夠有效地吸收和分散地震力，降低結構的變形和位移，剪力墻的垂直和水平鋼筋配筋經過精確計算和布置，使其在地震作用下能夠保持強韌性，從而保證了結構在地震中的穩定性和安全性。此外，框架剪力墻結構通常采用了現代先進的抗震技術和材料，如高強混凝土、結構粘鋼等，進一步提升了結構的抗震性能，框架剪力墻結構的抗震性能不僅體現在其構造上，還體現在其經過嚴格的抗震計算和模擬地震作用的結構分析，確保結構在各種地震條件下都能夠保持穩定，這種強大的抗震性能使得框架剪力墻結構在地震時能夠為居住和工作在其中的人們提供可靠的避難場所，保護人們的生命安全，因此，框架剪力墻結構在抗震設計和實際工程應用中扮演著重要的角色[1]。

1.2 承載能力高

框架剪力墻結構以其出色的承載能力而在建筑工程中備受推崇。這種結構設計的核心特點在于其巧妙地結合了垂直的框架柱和水平的剪力墻，使得建筑物具備了卓越的抗載能力，框架剪力墻的框架柱經過精密計算和合理布置，能夠在垂直方向上有效地承擔建筑物的荷載，這些框架柱通常采用高強度鋼筋混凝土，確保了其足夠的強度和剛度，能夠穩定地支撐整個建筑結構，水平的剪力墻充當了建筑結構的橫向支撐體系。剪力墻內部的鋼筋混凝土結構被設計成堅固且具有強韌性，能夠在水平方向上有效地吸收和分散外部荷載，從而保證了建筑物在強風、地震等外部作用下的穩定性。剪力墻的合理布置和堅固結構使得建筑物在水平方向上具備了強大的抵抗力，從而使得整個建筑結構的承載能力得以顯著提高。

1.3 空間利用率高

框架剪力墻結構以其出色的空間利用率成為現代建筑中的熱門選擇。其設計獨特之處在于，框架剪力墻結構摒棄了傳統的柱-梁結構中間需要大量豎向柱的設計，而是采用了垂直的框架柱和水平的剪力墻的結構布局，使得內部空間得以最大化利用，由于框架剪力墻結構中沒有間隔式的柱子，建筑內部空間不再受到柱子的限制。這種結構設計使得室內布局更加靈活自由，可以輕松實現大空間、開放式的設計理念，無需考慮大面積的柱子，內部空間可以更加高效地劃分為各種功能區域，滿足多樣化的需求，使得室內空間更具可塑性，框架剪力墻結構的這種布局還提供了更多的可用面積。在傳統的結構中，柱子和墻體會占用一定的室內面積，而剪力墻的布局方式使得室內的可用面積得以最大化，這對于在有限用地條件下設計高效、緊湊的建筑結構尤為重要，尤其是在城市中心區域，空間利用率的提高意味著更多的商業、居住或辦公空間，增加了城市用地的經濟效益[2]。

2.框架剪力墻結構施工中常見問題

2.1 材料質量問題

在建筑工程中，材料質量問題是一個重要的方面，尤其是在框架剪力墻結構的施工過程中。如果使用低質量或不合格的建筑材料，可能會引發嚴重的安全隱患和結構問題，使用劣質的混凝土可能導致框架剪力墻的強度不足，混凝土是框架剪力墻結構的主要構造材料，其質量直接關系到整個建筑物的穩定性和耐久性，如果混凝土的配比不合理、摻雜有害物質或者強度不符合設計要求，建筑物在承受荷載時可能會出現裂縫、變形甚至倒塌的危險，鋼筋的質量問題也是一個關鍵因素。框架剪力墻中的鋼筋承擔了很大一部分荷載，在地震或其他外部作用下，鋼筋的強度和粘結性能至關重要，如果使用劣質鋼筋或者施工中鋼筋的位置、數量不符合設計要求，可能導致結構強度不足，影響整體的抗震性能。墻體保溫和裝飾材料的質量問題也不能忽視。如果墻體保溫材料吸水率過高，會影響保溫效果，增加建筑物能耗。而裝飾材料如果含有有害物質，不僅影響室內空氣質量，還可能對居住者的健康造成威脅。

2.2 設計與施工不一致

設計與施工不一致是框架剪力墻結構施工中常見的問題，也是導致建筑質量下降和安全隱患的主要原因之一，這種不一致可能涉及設計圖紙與實際施工現場之間的偏差，包括結構尺寸、材料規格、施工工藝等方面。設計與施工不一致可能出現在結構尺寸方面，設計圖紙上的結構尺寸應該精確符合建筑工程的荷載和抗震要求，但在實際施工中，由于施工誤差、測量不準確或者施工人員操作不當，結構尺寸可能偏差較大，這種不一致可能導致結構的強度和穩定性無法得到保障，增加了建筑物發生結構性問題的風險，材料規格的不一致也是一個嚴重的問題。設計圖紙上規定的建筑材料應該符合一定的標準和規格，但在實際采購和使用過程中，施工方可能為了節省成本而采用了質量不達標的材料。例如，混凝土強度等級、鋼筋的抗拉強度等，如果與設計不符，可能導致結構的不穩定性和耐久性下降[3]。

2.3 剪力墻施工質量問題

框架剪力墻施工質量問題是建筑工程中常見的挑戰，如果不得到有效控制和解決，可能導致結構強度不足、穩定性差，甚至影響整個建筑物的安全性，在剪力墻施工中，一些常見的質量問題包括墻體偏位、墻體不垂直、墻體裂縫等，墻體偏位是一個常見的問題。在施工中，如果剪力墻的安裝位置與設計要求不符，可能導致整個結構的荷載傳遞出現偏差，降低了墻體的承載能力，這種偏位可能由于基礎施工不精確、模板支撐不穩定等引起，需要在施工前仔細測量和調整，墻體不垂直也是一個普遍存在的問題。剪力墻的垂直度對結構的穩定性至關重要，如果墻體不垂直，不僅影響了結構的整體外觀，而且可能導致建筑物受力不均勻，影響抗震性能，這可能由于模板支撐不良、混凝土澆筑不均勻等問題引起，需要在施工過程中加強監督和質量控制，墻體裂縫也是一個常見的質量問題。墻體裂縫可能由于混凝土收縮、溫度變化等自然因素引起，但如果裂縫超出了設計和標準規定的范圍，就需要引起重視，裂縫可能降低了墻體的整體強度，甚至影響到結構的安全性。因此，在施工中，應該采取適當的措施，如添加抗裂劑、控制混凝土的收縮等，以減小裂縫的產生。

3.建筑工程中框架剪力墻結構工程施工策略

3.1 詳細的施工計劃

制定詳細的施工計劃是確保框架剪力墻結構施工順利進行的關鍵步驟，這一計劃應該包括施工階段的詳細安排、工期的合理分配、資源的科學調配等，以確保施工過程的高效性、質量和安全性。在施工計劃中，需要明確劃分施工的不同階段，包括前期準備、基礎施工、主體結構施工、外部裝飾等。每個階段的工作內容、時間節點和責任人都應該得到明確定義，例如，在前期準備階段，需要完成場地清理、基礎測量等工作；在基礎施工階段，需要進行基坑開挖、基礎澆筑等工程；在主體結構施工階段，需要進行剪力墻的澆筑、柱子的安裝等工作；最后，在外部裝飾階段，需要進行建筑外立面裝飾、內部裝修等工程。施工計劃應該合理分配工期。根據工程的復雜程度、施工條件、人力資源等因素，制定出合理的施工時間表。合理的工期安排可以避免施工過程中的時間沖突，確保工程按時完成。在這一過程中，要考慮到天氣因素、節假日等外部因素，以便靈活應對不可預見的情況，資源的科學調配也是施工計劃的關鍵。包括人力、材料、機械等資源的合理利用。人員的技能和經驗應該與任務相匹配，材料的采購應該提前計劃，確保施工過程中不會因為資源不足而受阻。機械設備的選擇和安排也需要充分考慮施工現場的實際情況，提高施工效率。

3.2 合理的材料選擇

合理的材料選擇在框架剪力墻結構的施工過程中起著關鍵作用，直接影響到結構的穩定性、耐久性和安全性。在選擇材料時，需要充分考慮以下因素以確保合理性：結構設計要求是選擇材料的首要考慮因素，根據建筑設計圖紙和工程需求，確定所需的混凝土等材料的強度、密度、耐久性等特性，不同類型的剪力墻在抗震、承載能力等方面有所差異，因此需要根據具體設計要求選用相應的材料，材料的質量和標準也是選擇的關鍵。應選擇符合國家或地區相關標準的建筑材料，確保其質量合格、穩定可靠，混凝土、鋼筋等主要材料必須具備相應的質量認證，以保障結構的可靠性。環境因素和耐久性需被充分考慮。如果建筑位于潮濕、腐蝕性較強的環境中，需選擇具有良好耐久性和抗腐蝕性的材料，以防止材料受到侵蝕和損壞。抗震性也是選擇材料時需要考慮的重要因素，抗震性能良好的材料能夠提高建筑物在地震發生時的穩定性，經濟性也是材料選擇的一個重要方面，在保障質量和安全的前提下，應選擇經濟實用的材料，以控制施工成本。綜合考慮材料的價格、性能和可獲得性，制定合理的預算，并選擇最經濟的材料，以確保工程的經濟性和可行性[4]。

3.3 嚴格的質量控制

嚴格的質量控制是框架剪力墻結構施工中重要的一環。通過嚴格的質量控制，可以確保建筑結構的穩定性、耐久性和安全性，提高整個工程的質量水平，質量控制需要從施工的各個階段和各個方面入手，以保障施工過程的高質量，質量控制應該始于材料的選擇和采購。選擇符合標準和規范的建筑材料，并確保從正規渠道購買，避免使用劣質或偽劣產品。對每批材料進行嚴格的檢驗和測試，確保其符合設計要求，杜絕使用次品材料。在施工過程中，需要建立健全的施工質量管理體系。這包括詳細的施工工藝流程、操作規范和施工標準。施工現場應該進行嚴格的管理和監督，確保施工人員嚴格按照設計圖紙和施工標準進行作業。定期進行質量抽檢和檢查，發現問題及時整改。質量控制還需要高度重視施工過程中的技術要求。施工人員應具備專業知識和豐富經驗，確保施工過程中的每一個環節都得以精細施工。例如，混凝土的澆筑、剪力墻的布置、鋼筋的連接等，都需要按照嚴格的技術要求進行施工，以保障結構的強度和穩定性，施工結束后，進行詳細的驗收和評估，對建筑物的各個部位進行全面檢查，確保每一個細節都符合質量標準。同時，進行結構的質量評估，包括抗震性能、承載能力等方面的評估，以確保建筑物的安全性。

3.4 精細的施工工藝

精細的施工工藝在框架剪力墻結構的建設中扮演著至關重要的角色。這種工藝要求施工過程中的每一個步驟都必須精確、細致，確保建筑結構的穩定性、耐久性和安全性，精細的施工工藝從基礎工程開始，在基礎施工階段，確保基坑的開挖精準，基礎的澆筑均勻牢固，以確保建筑物的穩定性，精細的基礎工藝可以避免地基沉降不均勻、基礎下沉等問題，框架剪力墻的澆筑也需要非常精細的工藝。在混凝土澆筑階段，要注意混凝土的攪拌、運輸和澆筑過程，確保混凝土的均勻性和密實性，在剪力墻的布置和連接過程中，鋼筋的精準安裝和連接焊接是關鍵步驟，任何瑕疵都可能影響整個結構的強度和穩定性，在外部裝飾和內部裝修階段，精細的施工工藝同樣至關重要。外墻裝飾材料的精準安裝、內部隔墻的垂直度和平整度，都需要施工人員具備高度的技術水平和嚴謹的態度。只有通過精細的工藝，建筑物才能保持良好的外觀和內部空間的舒適度，精細的施工工藝也包括了施工過程中的安全措施和環保措施，施工現場的安全設施應該齊全，施工人員應該嚴格遵守安全操作規程，確保施工過程中沒有任何安全事故，同時，施工過程中要注意減少污染，合理處理廢棄物，保護施工現場的環境[5]。

3.5 安全措施和培訓

在框架剪力墻結構的施工過程中，嚴格的安全措施和充分的培訓是確保施工人員安全的關鍵因素，施工現場應該嚴格遵守相關的安全法規和標準，確保施工現場的安全設施齊全。包括但不限于安全網、警示標志、緊急疏散通道等，定期進行安全檢查，及時發現和處理潛在的安全隱患，此外，應該配備符合要求的個人防護裝備，如安全帽、安全帶、手套等，確保施工人員的人身安全，安全培訓是非常重要的，所有參與施工的人員，包括工程技術人員、施工人員、機械操作人員等，都應該接受系統的安全培訓。培訓內容應該包括施工現場的各項安全規定、操作規程、緊急情況的處理方法等，施工人員需要具備安全意識，了解各種施工作業的危險因素，學會正確使用安全設備和工具，以及應對突發事件的應急處理技能。建立健全的安全管理體系也是必不可少的，這包括建立安全責任制度，明確各個崗位的安全職責和義務；建立安全獎懲機制，激勵遵守安全規定的員工，同時對違反規定的行為進行處罰；定期組織安全演練，提高員工應對緊急情況的能力。安全管理體系的建立可以提高施工人員的安全意識，確保施工過程中的安全性。

3.6 合理的施工方法

合理的施工方法對于框架剪力墻結構的建設十分關鍵。在選擇施工方法時，需要綜合考慮工程的特點、施工現場的環境、人力和材料資源等因素，以確保施工的高效性、質量和安全性，合理的施工方法應該基于詳細的施工圖紙和設計方案，根據結構的要求，明確施工的順序、工藝流程和關鍵節點，在施工過程中，應該遵循標準施工程序，確保每個步驟都按照設計要求進行。例如，在混凝土澆筑過程中，可以采用分段澆筑的方法，確保混凝土的均勻性和密實性，合理的施工方法需要合理利用現代施工，技術和設備。例如，可以使用混凝土泵車進行高空混凝土澆筑，提高施工效率，減少人工操作的風險，在剪力墻的施工中，可以采用模板搭設和鋼筋預埋的方法，確保剪力墻的垂直度和水平度。合理的施工方法還應該注重施工人員的技術培訓和技能提升。培訓合格的施工人員，使其熟練掌握先進的施工技術和操作方法，提高施工的精度和效率。同時，鼓勵施工人員提出改進施工方法的建議，促使施工過程的不斷優化和提升[6]。

3.7 定期的檢查和維護

在建筑竣工后，定期的檢查和維護工作可以及時發現和處理潛在問題，延長建筑物的使用壽命，確保居住者的安全。定期檢查可以幫助發現結構的裂縫、變形、漏水等問題，這些問題可能是由于地震、自然災害、施工質量等原因引起的，如果不及時處理，可能導致結構的進一步惡化，甚至危及建筑物的安全。通過定期的檢查，可以及時發現這些問題，采取相應的修復措施，確保結構的穩定性和安全性，定期維護可以延長建筑材料和構件的使用壽命。框架剪力墻結構中使用的混凝土、鋼筋等材料隨著時間的推移，可能會受到自然環境、氣候變化等因素的影響，從而出現老化、腐蝕等問題。定期的維護工作，如防水處理、防腐涂料的修復等，可以延緩材料老化的速度，延長結構的使用壽命，定期檢查和維護還可以確保建筑內部設施的正常運行。例如，電氣設備、管道系統等內部結構需要定期檢查，以確保其正常工作，防止發生火災、漏水等安全事故[7]。

結語：

框架剪力墻結構在建筑領域中廣泛應用，其穩定性和安全性是整個建筑工程的關鍵所在。為了確保框架剪力墻結構在施工過程中達到最佳狀態，需要綜合考慮多方面因素，其中包括材料選擇、施工質量控制、施工工藝和安全措施等。通過細致入微的施工管理和科學合理的施工方法，可以確保框架剪力墻結構的施工質量和安全性。這不僅有助于保障建筑工程的順利進行，還能夠為建筑行業的可持續發展奠定堅實基礎。