雙鋼板組合剪力墻工法

1、雙鋼板組合剪力墻結構施工工法山東錦城鋼結構工程有限公司雙鋼板組合剪力墻結構施工工法一、前言隨著國民經濟的騰飛，高層、超高層建筑遍地開花，建筑的高度逐年提高，建 筑結構本身必須采取一些新的技術和施工工藝來滿足建筑自身的需要， 減輕建筑 本身的自重和增強其結構的抗震性能為最重要的技術措施， 因此勁性鋼板剪力墻 結構施工技術應運而生。 2000 年以后，國家政策鼓勵用鋼，發(fā)展鋼結構建筑， 涌現(xiàn)出一大批鋼勁性混凝土結構高層寫字樓、 住宅樓建筑群和橋梁建筑， 如：鹽 城電視臺主塔結構、 北京國貿三期、 天津津塔大廈等。 鋼板剪力墻是一種有橫向 加勁的墻板， 用以在結構中抵抗側力。 柱子作為墻板的翼緣構件

2、， 框架梁作為墻 板的橫向加勁。 薄鋼板與其周圍的梁柱在各層連接構成內填板構件。 內填板周邊 約束梁柱分別簡稱為周邊柱、周邊梁，非內填板約束構件稱為框架梁、框架柱。 其主要分類如下： 1. 無加勁鋼板剪力墻； 2.加勁板鋼板剪力墻； 3.開縫鋼板剪力 墻；4. 鋼板- 混凝土組合剪力墻。本雙鋼板組合剪力墻施工工法就是以山東錦城 鋼結構有限責任公司承建的鹽城電視塔主塔結構施工為藍本編寫的。二、工藝特點1. 抗震性能良好： 試驗和理論分析證明這可能是最有效和經濟的一種抗側力結 構，其直接優(yōu)點就是增強了結構延性， 它有穩(wěn)定的滯回性能， 高耗能能力和優(yōu)良 的塑性性能。?2. 結構自重輕：與鋼筋混凝土剪

3、力墻相比， 鋼板剪力墻最突出的優(yōu)點是在很大 程度上降低了結構自重。 如此，可以減小了地震時的不利作用， 如減小結構底部 的傾覆力矩，減小重力荷載代表值。?3. 施工速度快：使用鋼板剪力墻可以大大加快施工進度， 使絕大多數結構構件 可以組裝完成。 而且，鋼板剪力墻的施工要比普通鋼筋混凝土剪力墻和支撐結構 要簡單的多。有利于裝配化，構件化，效率高，滿足住宅產業(yè)化的發(fā)展。?4. 抗震性能好：勁性鋼筋混凝土低剪力墻具有延性破壞特征 , 其滯回曲線較普 通鋼筋低剪力墻豐滿 , 并有較強的塑性變形能力和耗能能力 , 承載力也有較大的 提高, 因此勁性鋼筋混凝土低剪力墻具有良好的抗震性能。三、適用范圍近年來

4、建筑技術的快速發(fā)展， 為了節(jié)省材料、 減輕結構自重、 提高結構的抗震 性能，越來越多的新型建筑結構體系取代舊的結構體系， 勁性鋼板剪力墻結構應 運而生并將在高層建筑中推廣開來。勁性鋼板剪力墻結構是新興的建筑結構形 式，重量輕、抗震、抗彎、延展性能好，多用在高層、超高層建筑的型鋼 - 混凝 土組合剪力墻結構施工。本工法適用于型鋼 - 混凝土組合剪力墻結構施工。四、工藝原理利用鋼材承載力大、 抗剪性能好、 重量輕等特性， 在普通剪力墻中增設兩 道定型鋼板，中間澆筑混凝土， 與勁性鋼結構柱一同澆筑混凝土。 在不增加墻體 厚度的情況下，使墻體的承載力和建筑物的抗震能力有極大提高。五、工藝流程施工準備

5、鋼板放樣、加工 鋼板定位 鋼板吊裝組合 鋼板固定 鋼板焊接 焊縫檢查 混凝土澆注施工。施工模擬圖六、施工要點1 、施工準備1）認真進行圖紙會審，領會設計意圖，編制專項施工方案，并組織專家對 施工方案進行可行性分析、論證和焊接工藝評定；2）對現(xiàn)場施工人員進行進行詳細的技術交底，特別是有關節(jié)點做法。3）組織施工人員進行技術培訓和安全技術交底工作。2、主構件加工工藝流程：原材料檢測 號料切割拋丸除銹邊緣加工 栓釘焊接 鋼 隔板焊接 組裝焊接矯正焊縫檢測 防銹防腐涂料噴涂。1）主塔筒體鋼板材質為 Q345B，不同標高鋼板厚度 8 20mm不等；筒體平 面呈八角型，外側邊長 3438mm。2）根據結構受

6、力特點并滿足施工操作要求，將主塔筒體鋼板平面分割成8個單元，每個單元由 5 塊鋼板、 4 塊加勁板和若干栓釘、連接鋼筋組成。每個單 元鋼板高度約 5400mm，主塔筒體單元鋼板分割見圖 1。圖1 主塔筒體單元鋼板分割圖單元鋼板組裝分四個步驟，如下圖：圖 1-1圖 1-2圖 1-3圖 4-43）先按照設計要求的位置及數量將栓釘焊接在內、外側鋼板上，內、外鋼板通過加勁板、連接鋼筋焊接連接成整體。4）內、外鋼板及加勁板后連接焊縫采用加設襯墊板的 V 型坡口焊縫，焊接 質量等級為一級；襯墊板規(guī)格為 -30mm×5mm，長度同焊縫長度。5）施焊時應根據焊機性能，確定合適焊接參數。焊接過程中應控

7、制焊接收 縮量、降低焊接殘余應力。6）焊接前，應將坡口兩側 30mm范圍內影響焊縫質量的毛刺、油污、水銹贓 物、氧化皮等清潔干凈。7）為保證混凝土澆筑時的流動性，在鋼板墻內勁板上開D=80500透氣孔。同時筒壁兩個鋼板墻構件之間水平縫錯縫 200mm。內外筒壁鋼板水平縫可設置在 同一水平面處。3 、型鋼板定位鋼板面長邊必須在樓層地板上固定牢固，保證鋼板在混凝土澆筑前的穩(wěn)定 性。于鋼板起始標高處埋設預埋件。見下圖：剪力墻截面（寬 400）埋件大樣圖鋼板起始標高處埋設預埋件的剖面圖坡口焊立縫坡口焊立縫埋件尺寸 200×300×20間距 1000， 埋件與混凝土由預埋的螺栓固定，

8、 鋼板與埋件焊接固定鋼板安裝平面圖4、型鋼板吊裝單元鋼板就位前根據標高控制線在標高誤差處設置 12mm不同厚度的墊 鐵，使單元鋼板安裝滿足標高要求。 單元鋼板吊至其就位位置上方 200mm時使其 穩(wěn)定，對準就位位置后緩慢下落，下落過程中避免磕碰。構件基本就位后，利用 可調式鋼管斜支撐 （簡稱“斜支撐”） 將單元鋼板與內平臺鋼梁臨時固定， 確保單元鋼板穩(wěn)定后摘除吊鉤。 單元鋼板就位后立即安裝斜支撐， 每單元鋼板用不少 于 2 根斜支撐進行固定，斜支撐安裝在單元鋼板的內側面（見圖 2 ），其與樓面 的水平夾角不應小于 60°。通過調節(jié)斜支撐活動桿件調整單元鋼板的垂直度， 并用 2m長靠尺

9、對單元鋼板垂直度進行校正， 確保單元鋼板垂直度滿足質量要求。 每 3 個單元吊裝高度用經緯儀進行垂直度校正。 單元鋼板吊裝后在各單元鋼板水 平和豎向接縫處設置安裝節(jié)點板，安裝節(jié)點板間距不大于500mm，節(jié)點板與各單元鋼板采用焊接連接， 將兩側單元鋼板臨時固定成整體， 安裝節(jié)點板在此層水平 和垂直焊縫焊接完成后割除，節(jié)點板構造及安裝如圖 3 所示。斜支撐安裝 圖 2節(jié)點板構造及安裝如圖 35、型鋼板焊接（1）、對校正合格后得鋼板依次進行水平縫及豎向縫焊接。 厚板焊接采用根部 手工焊封底、 半自動焊中間填充、 面層手工焊蓋面的焊接方式。 帶襯板的焊件全 部采用 CO2氣體保護半自動焊焊接。 每一層

10、高最后一塊鋼板要求突出下一層的樓 面上 12m，便于下一層鋼板的拼接施工。（2）、施焊前準備工作： 電流調試： 手工電弧焊不得在母材和組對的坡口內進行， 可在試弧板上分 別做短弧、長弧、正常弧長試焊，并核對極性。 CO2氣體保護焊可在試弧板上分 別做焊接電流和電壓、收弧電流和收弧電壓對比調試。 氣體檢驗：核定 CO2氣體流量、送氣時間、滯后時間、確認氣路無阻滯、 無泄露。 焊接材料：現(xiàn)場焊接施工所需的焊接材料和輔材，均應有質量合格證書， 施工現(xiàn)場設置專門的焊材存儲場倉庫， 進行分類保管。 領用人員領取時需核對焊 材的質量合格證、牌號、規(guī)格。焊條使用前均需要進行烘干處理。 正式施焊前應清除定位焊

11、焊渣、 飛濺等污物。 定位焊點與收弧處必須用角 向磨光機修磨成緩坡狀且確認無未熔合、收縮孔等缺陷。（3）、焊接條件： 手工電弧焊作業(yè)風力大于 5m/s和 CO2氣體保護焊作業(yè)風力大于 2m/s時， 未設置防風棚或沒有防風措施的部位嚴禁施焊作業(yè)。 陰雨天氣露天嚴禁進行焊接 施工。 厚板焊接施工時， 需對焊口兩側區(qū)域進行預熱， 寬度為倍焊件厚度以上， 且不小于 100mm。當外界溫度低于常溫時，應提高預熱溫度 1525。 若焊縫區(qū)空氣濕度大于 85，應采取加熱除濕處理。（4）、焊接操作：打底層：在焊縫起點前方 50 mm處的引弧板上引燃電弧，然后運弧進行焊接 施工。熄弧時，電弧不允許在接頭處熄滅，

12、 而是應將電弧引帶至超越接頭處 50mm 的熄弧板熄弧，并填滿弧坑，運弧采用往復式運弧手法，在兩側稍加停留，避免 焊肉與坡口產生夾角，達到平緩過度的要求。填充層：施焊前清除首層焊道上的凸起部分及引弧造成的多余部分， 清除粘 連在坡壁上的飛濺物及粉塵， 檢查坡口邊緣有無未熔合及凹陷夾角， 必須用角向 磨光機清理干凈。 CO2氣體流量宜控制在 4055（L/min ），焊絲外伸長 2025mm， 焊接速度控制在 57mm/s，熔池保持水準狀態(tài)，運焊手法采用劃斜圓方法，填 充層焊接面層時，應注意均勻留出 1.5mm2mm的深度，便于蓋面時能夠看清坡 口邊。面層焊接： 施焊前應對全焊縫進行修補， 消除

13、凹凸缺陷， 保持該焊縫的連續(xù) 均勻成型。面層焊縫應在最后一道焊縫焊接時，注意防止邊部出現(xiàn)咬邊缺陷。（5）、注意事項：全部焊段必須盡可能保持連續(xù)施焊， 避免多次熄弧、 起弧。穿越安裝連接板 處工藝孔時必須盡可能將接頭送過連接板中心， 接頭部位均應錯開。 同一層道焊 縫出現(xiàn)一次或數次停頓需再續(xù)焊時， 施焊接頭需在原熄弧處后至少 15mm處起弧， 禁止在原熄弧處直接起弧。 CO2氣體保護焊熄弧時， 應待保護氣體完全停止供給、 焊縫完全冷凝后方能移走焊槍。 禁止電弧剛停止燃燒即移走焊槍， 使紅熱熔池暴 露在大氣中失去 CO2氣體保護。焊接過程中焊縫的層間溫度應始終控制在 100 150之間，在施焊過程

14、中 出現(xiàn)修補缺陷、清理焊渣所需停焊的情況造成溫度下降，則必須進行加熱處理， 直至達到規(guī)定值后方能繼續(xù)焊接。 焊縫出現(xiàn)裂紋時， 焊工不得擅自處理， 應報告 焊接技術負責人，查清原因，訂出修補措施后，方可進行處理。母材焊縫，必須立即進行后熱保溫處理， 后熱應在焊縫兩側各 100mm寬幅均 勻加熱， 加熱時自邊緣向中部， 又自中部向邊緣由低向高均勻加熱， 嚴禁持熱源 集中指向局部，后熱消氫處理加熱溫度為 200-250 ，保溫時間按每 25mm板厚 1h 確定。達到保溫時間后緩冷至常溫。焊后應清除飛濺物與焊渣， 用焊縫量規(guī)、 放大鏡對焊縫外觀進行檢查， 不得 有凹陷、咬邊、氣孔、未熔合、裂紋等缺陷，

15、并做好焊后自檢記錄，自檢合格后 鑒上操作焊工的編號鋼印，鋼印應鑒在接頭中部距焊縫縱向50mm處，嚴禁在邊沿處鑒印，防止出現(xiàn)裂源。6、焊縫檢查（焊縫超聲波探傷）焊件冷至常溫 24h 后，進行無損檢驗，檢驗 方式為 UT檢測。1）探傷范圍：根據設計說明的規(guī)定，鋼結構安裝焊縫要求超聲波探傷的焊縫 有以下幾種： 100%的所有全焊透一級焊縫 20%的二級焊縫 按質量要求等級探傷2）焊接檢測1 焊接檢驗記錄主要內容：工程名稱、焊縫編號、坡口形式、焊縫種類、 母材材質、規(guī)格、表面情況、探傷方法、驗收標準、使用儀器、探頭、耦合劑、 試塊、探傷靈敏度。所發(fā)現(xiàn)超標缺陷及評定記錄、檢驗人員及檢驗日期。2 焊接檢驗

16、報告主要內容：工程名稱、編號、探傷方法、探傷部位示意圖、 探傷比例、驗收標準、缺陷情況、返修情況、探傷結論、檢驗人員及審核人員簽 字等。字等。7、混凝土施工1）對進場的混凝土嚴格進行坍落度檢驗，達不到要求一律清退出場。2）混凝土澆筑時采用布料機對墻體內側均勻下料，鋼板兩面混凝土澆注 時的高度差不得大于 500mm，并加強混凝土的振搗（3）選用直徑 30 以下的小直徑混凝土振搗棒進行振搗及鋼板墻內部輔助振 動器振搗。（4）在混凝土澆筑過程中禁止拆除鋼板的固定錨索，保證鋼板在墻體內的 準確位置。（5）混凝土澆筑完成后及時進行無水養(yǎng)護。鋼板鋼內面及拼裝示意圖澆筑完成后第二塊鋼板拼裝示意圖（內部）剪力

17、墻第二段混凝土澆筑（內部）七、材料與設備1、材料準備： 鋼板：鋼板規(guī)格、厚度按照設計要求準備。 焊接材料型號：表 1焊接材料型號表焊接方式焊接母材焊接材料規(guī)格備注手工焊Q235BE434mm焊條Q345BE5015、E5016、E50184mm焊條CO2氣體 保護焊Q235BJM-581.2mm焊絲（實芯）Q345BJM-581.2mm焊絲（實芯）鋼筋：鋼筋規(guī)格、直徑按照設計要求準備。混凝土：采用當地商品混凝土，細石混凝土，坍落度為 180±20mm?；炷羶葥郊泳從齽?，初凝時間控制在標準狀態(tài)下超過 8h，高溫條件下超過 6h2主要施工機械設備表：表 2 主要施工機械設備表序號機械名

18、稱序號機械名稱1塔吊15二氧化碳焊機2插入振動器16空壓機3圓盤鋸17碳弧氣刨槍4木工壓刨18焊條筒5木工平刨19保溫箱6手提電刨20高溫烘箱7鋼筋切斷機21半自動切割機8鋼筋彎曲機22電焊機房9電渣壓力焊23直流電焊機10交流電焊機2402和 CO2裝置11直螺紋滾壓套絲機25螺旋千斤頂12氣焊工具26對講機13砂輪切割機27手拉葫蘆14平板車3主要材料試驗、測量、質檢儀器表表 3 材料試驗、測量、質檢儀器表序號儀器設備名稱規(guī)格 / 型號單位數量1超聲波探傷儀CTS-22臺12自動安裝水準儀ZDS3臺13測溫儀300度臺24全站儀5"臺15經緯儀J2臺2八、質量控制1、鋼板質量要求

19、1）主控項目鋼材與焊接填充材料的選用應符合設計要求， 并應有焊接材料廠出具的質量 證明書或檢驗報告；其化學成分和其他質量要求必須符合國家現(xiàn)行標準規(guī)定； 2）一般項目（1）結構用鋼板的制作必須采用機械加工，并宜由工結構制作廠承擔。（2）承擔焊接工作的焊工，應按現(xiàn)行行業(yè)標準建筑鋼結構焊接規(guī)程 JGJ81 規(guī)定，持證上崗。（3）鋼板的安裝應嚴格按照圖紙規(guī)定的軸線方向和位置定位；吊裝過程中 應使用經緯儀嚴格校準垂直度，并及時定位（4）施工中應確?，F(xiàn)場型鋼板的焊接質量，起焊縫質量應滿足一級焊縫質 量等級要求。3）鋼板驗收標準。表 1 鋼板安裝尺寸允許偏差及外觀驗收標準項目允許偏差（ mm）檢驗方法1表面

20、平整度82m靠尺配合塞尺檢查2垂直度8用經緯儀檢查3翹曲度4拉通線配合鋼尺檢查線2、其他質量要求1）本工法除滿足設計圖紙外，還必須執(zhí)行混凝土結構工程施工質量驗收規(guī) 范（GB50204-2002）、建筑鋼結構焊接技術規(guī)程 （JGJ81-2002）、型鋼混凝土 組合結構技術規(guī)程（JGJ138-2001）相關規(guī)定。2）選用細石混凝土，坍落度達到 180± 20mm；混凝土初凝時間為標準狀態(tài)下超過 8h，高溫條件下超過 6h。九、安全措施1、要在職工中牢牢樹立起安全第一的思想，認識到安全生產，文明施工的 重要性，做到每天班前教育， 班前總結，班前檢查，嚴格執(zhí)行安全生產三級教育。2、進入施工現(xiàn)

21、場必須戴好安全帽， 2m以上高空作業(yè)必須佩帶安全帶。3、吊裝前起重指揮要仔細檢查吊具是否符合規(guī)格要求，是否有損傷，所有 起重指揮及操作人員必須持證上崗。4、高空操作人員應符合高層施工體質要求，開工前進行體檢。5、高空作業(yè)人員應佩帶工具袋，工具應放在工具袋中不得放在桁架或易失 落的地方，所有手動工具（如手錘、扳手、撬棍） ，應穿上繩子套在安全帶或手 腕上，防止失落傷及他人。6、鋼結構是良好導電體，四周應接地良好，施工用的電源線必須是膠皮電 纜線，所有電動設備應安裝漏電保護開關，嚴格遵守安全用電操作規(guī)程。7、保持身體干爽，避免在陰雨天氣露天作業(yè)。8、高空作業(yè)人員嚴禁帶病作業(yè)，施工現(xiàn)場禁止酒后作業(yè)，

22、高溫天氣做好防 暑降溫工作。9、吊裝時應架設風速儀，風力超過 6 級或雷雨濃霧天氣時應禁止吊裝；夜 間吊裝必須保證足夠的照明，構件不得懸空過夜。10、氧氣、乙炔、油漆等易爆、易燃物品，應妥善保管，分類堆放，嚴禁在 明火附近作業(yè)，嚴禁吸煙。十、環(huán)境保護1、出入現(xiàn)場車輛要保持清潔， 材料堆放要整齊， 施工現(xiàn)場要做到工完場清。2、鋼材放樣、號料要充分考慮鋼板的尺寸，避免出現(xiàn)不可用的大料，節(jié)約 鋼材用量。3、鋼結構加工、焊接要一次到位，避免重復作業(yè)或者出現(xiàn)不合格品。4、焊接加工場地應確保足夠的通風，使場內環(huán)境良好。5、嚴格執(zhí)行當地有關環(huán)保要求的其他規(guī)定。十一、工程實例1 、工程概況鹽城廣播電視塔位于鹽城市城南新區(qū)躍馬路聚亨路，總建筑面積37735m2；裙房地下 1 層，地上 3 層；主塔地下 2 層，地上 114.45m 高觀光層，主塔平面呈 八角形，外側邊長 3438mm，主塔標準