300厚超薄钢板剪力墙施工技术

300厚超薄钢板剪力墙施工技术姚建兵北京建工集团有限责任公司总承包部【摘要】当前，钢板-混凝土组合剪力墙结构在超高层建筑中应用越来越广泛，特别是在核心筒部位，有时为满足抗震设防和风荷载要求，需要设置钢板-混凝土剪力墙以满足受力要求。深圳太子广场工程结构总高度205.84m，共41层，其中首层至15层为框架核心筒结构，16层以上为核心筒-支托桁架结构。其中16~25层支托桁架上部核心筒外侧1/2结构采用型钢混凝土结构，另1/2结构采用钢结构，26~41层核心筒外侧均采用钢结构。在核心筒位置设置了300mm厚超薄钢板-混凝土组合剪力墙，从钢结构专业组合钢板剪力墙工厂加工与土建专业的配合、现场钢板剪力墙的安装、土建模板的支搭、为保证混凝土浇筑采取的技术措施和养护方法阐述了钢板剪力墙施工关键技术；最后阐述了钢板剪力墙施工的质量控制要点。【关键词】超高层建筑钢板-混凝土组合剪力墙吊装裂缝控制混凝土浇筑、养护0引言钢板-混凝土组合剪力墙（以下简称钢板剪力墙）作为一种新型抗侧力体系在超高层建筑中得到越来越广泛的应用。在超高层建筑施工过程中，需要土建与钢结构专业相互配合，互相穿插，相互影响，共同完成钢板剪力墙结构的施工，要实现超高层建筑钢板剪力墙高效建造，在加工阶段、安装阶段、土建钢筋、模板、混凝土浇筑施工阶段需要提前采取各种技术措施、综合应用。1工程概况1.1工程整体概况深圳太子广场工程为大型城市综合体，占地面积18950m2，地下4层，地上裙房4层、塔楼41层，总建筑高度205.84m，总建筑面积152740m2。1.2钢板剪力墙结构概况深圳太子广场钢板剪力墙呈东西向，从地下1层至17层，28~29层布置于核心筒位置。最高处标高为142.98m。钢板剪力墙中钢板为内嵌单片连续式钢板，钢板厚度为16mm，墙身厚度为300~900mm，剪力墙端部、纵横向墙体相交处含有劲性结构柱，劲性钢柱为“H”形，钢板及劲性结构钢柱均采用Q345B材质钢材。钢板剪力墙地下及地上三维图如下：2、钢板剪力墙加工阶段技术措施2.1钢筋工程在钢板剪力墙加工阶段，需要考虑穿过钢板剪力墙的梅花形剪力墙对拉钢筋，同时还要考虑与钢板墙垂直方向墙体的水平钢筋，按照图集要求墙体水平筋起步高度为混凝土结构板上50mm处开始绑第一根水平筋，深化设计时，必须参照该要求考虑墙体对拉钢筋的位置和穿过钢板的墙体水平筋的位置以及与钢板剪力墙垂直相交处其它墙体（例如：下图中的楼梯休息平台、楼层板）。钢板开孔的大小参照型钢混凝土组合结构构造图集（04SG523）中有关要求进行留孔，300mm厚钢板剪力墙工厂加工阶段预开孔，具体见下图：钢板剪力墙墙体对拉钢筋平面图墙体对拉钢筋照片2.2模板工程在钢板剪力墙工厂加工阶段，模板工程主要考虑墙体模板对拉螺栓的预留孔，本工程300mm钢板剪力墙采用木模板，经PKPM软件计算，采用Φ14间距@450mm对拉螺栓，Φ18塑料套管，故要求钢板剪力墙开孔孔径为Φ22，在钢板墙上开孔深化设计时，除考虑对拉螺栓的间距外，还要按照模板方案要求考虑最下一排预留孔的距地距离，以及与钢板墙在竖向上垂直相交的墙体（例如：楼梯休息平台、楼层板等），并保证预留孔位置躲开上述构件位置，具体见下图：钢板剪力墙模板搭设图2.3混凝土工程为保证钢板剪力墙在混凝土浇筑时，在钢板两侧顺利流淌，减少因为一侧侧压力过大带来的模板移位及变形，必须在钢板剪力墙上开设流淌孔，并按照规范进行补强，使混凝土在浇筑过程中可以自由流淌，减少因两边不对称对剪力墙本身的作用。同时保证钢板由于开设流淌孔后强度不会被削弱。避免两侧受力不匀后钢板剪力墙端口弯曲，导致钢板墙安装难度加大。为此针对300mm厚钢板剪力墙的钢板工厂加工，本工程在标准层施工时，要求留置Φ150mm流淌孔，梅花形布置孔间距@1500，在桁架层施工时，要求留置Φ200mm流淌孔，梅花形布置孔间距@200。具体见下图：标准层施工流淌孔设置桁架层施工流淌孔设置首层流淌孔设计图3、钢板剪力墙安装阶段技术措施3.1安装准备阶段在楼层板混凝土浇筑前，提前预埋好钢板剪力墙下部的埋件，由于墙身厚度为300mm，钢板墙安装完成后必须居于钢板墙正中轴线处，可调整余量小，因此埋件的预埋和混凝土浇筑过程中，必须及时对预埋件位置进行复核，确保钢板墙安装位置准确。具体见下图：钢板安装平面预埋件大样3.2安装阶段安装前，需要对钢板依据不同位置进行编号，按照顺序进行吊装、拼接。安装时对每块钢板要拉设不小于Φ14缆风绳作为临时固定，拉结间距不大于2m。安装完成后，采用测量仪器对钢板墙位置进行复检，超出偏差部分及时进行调整，确保墙身位置准确。第一块钢板安装，并拉设缆风绳固定A-A剖面图钢板墙体现场照片楼层上下两片钢板之间采用临时附加短钢板固定，长度不小于800mm，间距不大于@1000mm，具体见下图：4、钢板剪力墙混凝土技术措施4.1混凝土浇筑前的质量保证措施本工程计划高度100m及以下钢板剪力墙混凝土采用普通C60混凝土，100m以上采用自密实混凝土进行墙体浇筑。由于墙体厚度为300mm，钢板墙安装完成后，墙身加强肋板紧贴于钢板外侧墙体竖向钢筋，甚至在首层由于层高达到13.22m，墙身配筋较大，竖向钢筋甚至穿过肋板。具体见下图：300mm厚墙身首层竖向钢筋穿过肋板300mm厚墙体标准层钢筋绑扎完成为保证墙身混凝土在浇筑过程中能够顺利下落至墙身根部，并保证振捣效果，决定将钢板墙身肋板自上至下开通一长度为1000mm，间距为@500mm（50型振捣棒作用范围）的混凝土下落通道，通道的宽度即为肋板的宽度，具体见下图：300厚钢板墙钢板肋板砼浇筑通道图300厚钢板墙钢板肋板砼浇筑通道详图4.2混凝土浇筑过程中质量保证措施在配合比设计阶段，应充分认识钢板剪力墙混凝土开裂的严重性，必须进行平板开裂试验，配合比设计时，采用正交试验法优化配合比，应充分考虑混凝土水化温升值，防止出现过高情况。现场混凝土浇筑时，采用液压自动爬升布料机进行浇筑，必须进行分层浇筑，浇筑厚度小于0.5m，下料点距离不大于1.5m。加强暗柱及特殊部位振捣，严禁集中在暗柱区下料，靠混凝土的流动填充墙体。建筑物高度100m以下时，采用普通混凝土浇筑，强度C60，塌落度为220±20mm，100m及以上高度采用自密实混凝土，根据《自密实混凝土应用技术规程》（JGJT283-2012）7.3.9条规定：柱、墙模板内的混凝土浇筑倾落高度不宜大于5m，当不能满足规定时，应加设串筒、溜管、溜槽等装置。浇筑过程中，控制自密实混凝土的坍落扩展度为SF3：760~850mm，扩展时间T500VS2﹤2s。同时要求混凝土水胶比小于0.45，胶凝材料用量400~550Kg/m3。4.3混凝土浇筑完成后养护措施钢板剪力墙墙体混凝土浇筑完成后，为保证施工质量减少钢板墙上的裂缝，全部采用木模板施工，并在模板外侧满挂一层保温棉，同时在墙体内预埋测温探头，浇筑完成后，每隔2小时，对墙身混凝土内外温差进行量测，保证温差不大于25℃，要求带模养护时间不少于48小时，墙体模板拆除后，及时进行浇水养护。结合模架特点，沿核心筒四周墙边设置两层喷淋养护管进行喷淋养护，养护用水温度不低于5℃，且不能用地下水。具体见下图：DN32DN32立管DN32立管立管立管接消防管立管给水立管(模架内)消防立管（模架内）柔性连接消防立管给水立管立管养护喷淋管养护喷淋管养护喷淋管养护喷淋管养护喷淋管养护喷淋管养护喷淋管养护喷淋管养护喷淋管养护喷淋管DN32DN32养护水管平面图钢板墙喷淋掩护钢板墙提前预埋测温探头钢板墙外挂保温棉5、实施效果从后期每层混凝土拆模后的检查数据显示，每层钢板混凝土组合剪力墙每10㎡可见裂缝条数均小于2条，且从未见裂缝宽度超过0.3mm的有害裂缝，通过检测和验收，组合剪力墙结构施工质量满足相关规范质量要求，抑制了墙体表面有害裂缝开展。具体见下图：钢板剪力墙混凝土浇筑完成后效果6、结束语深圳太子广场超高层工程通过对300厚超薄钢板-混凝土组合剪力墙工厂通过加工阶段的预留措施，现场施工阶段综合控制措施，保证了钢板剪力墙的钢筋、模板、混凝土工程的顺利施工，同时通过混凝土裂缝控制措施的实施，不仅成功控制了钢板-混凝土组合剪力墙有害裂缝的产生，还大幅提升了超高层钢板-混凝土组合剪力墙的施工质量。推动了超高层钢板-混凝土组合剪力墙施工的技术进步，具有借鉴意义。