双钢板组合剪力墙工法

双钢板组合剪力墙结构施工工法山东锦城钢结构工程有限公司

双钢板组合剪力墙结构施工工法

一、前言

随着国民经济的腾飞，高层、超高层建筑遍地开花，建筑的高度逐年提高，建筑结构本身必须采取一些新的技术和施工工艺来满足建筑自身的需要，减轻建筑本身的自重和增强其结构的抗震性能为最重要的技术措施，因此劲性钢板剪力墙结构施工技术应运而生。2000年以后，国家政策鼓励用钢，发展钢结构建筑，涌现出一大批钢劲性混凝土结构高层写字楼、住宅楼建筑群和桥梁建筑，如：盐城电视台主塔结构、北京国贸三期、天津津塔大厦等。钢板剪力墙是一种有横向加劲的墙板，用以在结构中抵抗侧力。柱子作为墙板的翼缘构件，框架梁作为墙板的横向加劲。薄钢板与其周围的梁柱在各层连接构成内填板构件。内填板周边约束梁柱分别简称为周边柱、周边梁，非内填板约束构件称为框架梁、框架柱。其主要分类如下：1.无加劲钢板剪力墙；2.加劲板钢板剪力墙；3.开缝钢板剪力墙；4.钢板-混凝土组合剪力墙。本双钢板组合剪力墙施工工法就是以山东锦城钢结构有限责任公司承建的盐城电视塔主塔结构施工为蓝本编写的。

二、工艺特点

1.抗震性能良好：试验和理论分析证明这可能是最有效和经济的一种抗侧力结构，其直接优点就是增强了结构延性，它有稳定的滞回性能，高耗能能力和优良的塑性性能。

2.结构自重轻：与钢筋混凝土剪力墙相比，钢板剪力墙最突出的优点是在很大程度上降低了结构自重。如此，可以减小了地震时的不利作用，如减小结构底部的倾覆力矩，减小重力荷载代表值。

3.施工速度快：使用钢板剪力墙可以大大加快施工进度，使绝大多数结构构件可以组装完成。而且，钢板剪力墙的施工要比普通钢筋混凝土剪力墙和支撑结构要简单的多。有利于装配化，构件化，效率高，满足住宅产业化的发展。

4.抗震性能好：劲性钢筋混凝土低剪力墙具有延性破坏特征,其滞回曲线较普通钢筋低剪力墙丰满,并有较强的塑性变形能力和耗能能力,承载力也有较大的提高,因此劲性钢筋混凝土低剪力墙具有良好的抗震性能。

三、适用范围

近年来建筑技术的快速发展，为了节省材料、减轻结构自重、提高结构的抗震

性能，越来越多的新型建筑结构体系取代旧的结构体系，劲性钢板剪力墙结构应运而生并将在高层建筑中推广开来。劲性钢板剪力墙结构是新兴的建筑结构形式，重量轻、抗震、抗弯、延展性能好，多用在高层、超高层建筑的型钢-混凝土组合剪力墙结构施工。本工法适用于型钢-混凝土组合剪力墙结构施工。四、工艺原理

利用钢材承载力大、抗剪性能好、重量轻等特性，在普通剪力墙中增设两道定型钢板，中间浇筑混凝土，与劲性钢结构柱一同浇筑混凝土。在不增加墙体厚度的情况下，使墙体的承载力和建筑物的抗震能力有极大提高。

五、工艺流程

施工准备→钢板放样、加工→钢板定位→钢板吊装组合→钢板固定→钢板焊接→焊缝检查→混凝土浇注施工。

施工模拟图

六、施工要点

1、施工准备

1）认真进行图纸会审，领会设计意图，编制专项施工方案，并组织专家对施工方案进行可行性分析、论证和焊接工艺评定；

2）对现场施工人员进行进行详细的技术交底，特别是有关节点做法。

3）组织施工人员进行技术培训和安全技术交底工作。

2、主构件加工

工艺流程：原材料检测→号料→切割→抛丸除锈→边缘加工→栓钉焊接→钢隔板焊接→组装→焊接→矫正→焊缝检测→防锈防腐涂料喷涂。

1）主塔筒体钢板材质为Q345B，不同标高钢板厚度8～20mm不等；筒体平面呈八角型，外侧边长3438mm。

2）根据结构受力特点并满足施工操作要求，将主塔筒体钢板平面分割成8个单元，每个单元由5块钢板、4块加劲板和若干栓钉、连接钢筋组成。每个单元钢板高度约5400mm，主塔筒体单元钢板分割见图1。

图1 主塔筒体单元钢板分割图

单元钢板组装分四个步骤，如下图：

图1-1

图1-2

图1-3

图4-4

3）先按照设计要求的位置及数量将栓钉焊接在内、外侧钢板上，内、外钢板通过加劲板、连接钢筋焊接连接成整体。

4）内、外钢板及加劲板后连接焊缝采用加设衬垫板的V型坡口焊缝，焊接质量等级为一级；衬垫板规格为-30mm×5mm，长度同焊缝长度。

5）施焊时应根据焊机性能，确定合适焊接参数。焊接过程中应控制焊接收缩量、降低焊接残余应力。

6）焊接前，应将坡口两侧30mm范围内影响焊缝质量的毛刺、油污、水锈赃物、氧化皮等清洁干净。

7）为保证混凝土浇筑时的流动性，在钢板墙内劲板上开D=80@500透气孔。同时筒壁两个钢板墙构件之间水平缝错缝200mm。内外筒壁钢板水平缝可设置在同一水平面处。

3、型钢板定位

钢板面长边必须在楼层地板上固定牢固，保证钢板在混凝土浇筑前的稳定性。于钢板起始标高处埋设预埋件。见下图：

钢板起始标高处埋设预埋件的剖面图

埋件尺寸200×300×20间距1000，

埋件与混凝土由预埋的螺栓固定，

埋件大样图

4、型钢板吊装

单元钢板就位前根据标高控制线在标高误差处设置1～2mm不同厚度的垫铁，使单元钢板安装满足标高要求。单元钢板吊至其就位位置上方200mm时使其稳定，对准就位位置后缓慢下落，下落过程中避免磕碰。构件基本就位后，利用可调式钢管斜支撑（简称“斜支撑”）将单元钢板与内平台钢梁临时固定，确保单元钢板稳定后摘除吊钩。单元钢板就位后立即安装斜支撑，每单元钢板用不少于2根斜支撑进行固定，斜支撑安装在单元钢板的内侧面（见图2），其与楼面的水平夹角不应小于60°。通过调节斜支撑活动杆件调整单元钢板的垂直度，并用2m长靠尺对单元钢板垂直度进行校正，确保单元钢板垂直度满足质量要求。每3个单元吊装高度用经纬仪进行垂直度校正。单元钢板吊装后在各单元钢板水平和竖向接缝处设置安装节点板，安装节点板间距不大于500mm，节点板与各单元钢板采用焊接连接，将两侧单元钢板临时固定成整体，安装节点板在此层水平和垂直焊缝焊接完成后割除，节点板构造及安装如图3所示。