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《建筑技術雜志》2014年第二期

1鋼板剪力墻深化設計

1.1鋼板連接方式深化設計鋼板剪力墻由周邊框架和內嵌鋼板組成，具有自重輕及安裝方便等特點。根據以往施工經驗，鋼板墻采用雙面焊接工藝較多，但是，雙面焊接存在諸多不利因素，如鋼板內側空間狹小，反面清根量大，施工工藝復雜，施工進度慢、全熔透焊接合格率低等。因此，結合工程實際條件，本工程深化設計采用單面焊接鋼板墻連接方式?？紤]到單面焊接變形大，深化設計中鋼板剪力墻還采取了部分優化措施，主要為調整鋼板墻分節設計、采取連接板工藝等。通過合理設置鋼板分節方案，既提高了安裝進度，又有效控制了鋼板墻的焊接變形，從而保證了鋼板墻的焊接質量。

1.2鋼板剪力墻分節深化設計研究表明，焊接對鋼板剪力墻應力場和溫度場的影響集中在焊縫兩側一定范圍內，在鋼板墻四角、焊縫位置處、各條焊縫起始位置殘余應力較大。因此，本工程鋼板墻深化設計在鋼骨柱兩側增加500mm寬鋼板墻托座板，500mm寬鋼板與鋼骨柱在工廠加工?？紤]到鋼骨梁與鋼板仰焊施工難度較大，深化設計將鋼骨梁兩側翼緣與上下兩節鋼板焊接。因此，鋼板墻的分節設計能最大化地減少施工現場的焊接量與焊接難度，并能有效減少鋼板焊接變形及后期的殘余應力（圖2）。

1.3鋼板墻與鋼筋連接深化設計設計圖紙中鋼板墻與鋼筋的連接方式主要為鋼板上焊接直螺紋連接器、箍筋焊接、穿鋼板拉鉤等方式。設計的封閉箍筋為135°彎鉤，穿鋼板基本無法施工，而直螺紋連接的拉鉤與穿鋼板墻鋼筋拉鉤均須人工完成135°彎鉤，施工效率及質量較低。因此，對鋼板墻穿鋼筋形式進行優化，在滿足設計要求的前提下提高施工效率，保證鋼筋彎鉤的施工質量。

1.4鋼板墻預留孔深化設計為保證鋼板混凝土剪力墻的截面尺寸及觀感質量，采用了大鋼模板，且核心筒剪力墻采用爬模體系。因此，須考慮在鋼板墻上預留模板穿墻螺栓孔、爬模機位孔等，深化設計中須提前深化設計鋼板墻上預留穿孔，加工時須保證穿孔位置及精度，并滿足鋼板的設計強度要求。

1.5鋼板墻連接板設計在鋼板墻、鋼骨柱及鋼骨梁等構件均設置連接鋼板，所有連接鋼板均在加工廠組拼焊接完成，既減小了現場焊接量，又避免了現場焊接應力直接作用于鋼框架體系。鋼板剪力墻拼接焊縫內側連接鋼板，連接鋼板按同等間距布置以控制鋼板墻的焊接變形?？紤]到鋼骨柱長細比大，鋼骨柱對接安裝時采用厚度不小于20mm的連接鋼板并配合高強螺栓連接穩固，以提高鋼骨柱的穩定性（圖3）。

2鋼板墻主要施工技術

2.1鋼板墻測量鋼板墻的測量方法與頻率將直接影響到鋼板墻的施工質量，尤其鋼板墻單片數量多、面積大、側向剛度小、拼接焊縫多，在安裝焊接過程中易產生彎曲與變形，所以必須進行測量預控與復測。建立平面控制軸網，按照內、外控制軸網相結合的方法進行鋼板墻的坐標測量。先進行角部鋼柱測量校正、加固；后進行鋼板墻的測量，每節鋼板墻須按基點進行復查與引測，每次1個測回須進行閉合檢查。采用全站儀、鉛錘儀、三角鋼尺控制鋼板墻側向垂直度的測量。所有測量設備須經檢驗合格后方可使用，按焊前測量預控、焊中過程控制、焊后復查的順序進行。

2.2鋼板墻安裝與連接鋼板墻安裝前，對鋼板墻的規格尺寸、平整度、鋼骨柱垂直度以及預留螺栓孔等進行驗收，合格后方可吊裝。鋼板墻起吊前在底部設安全牽引繩，吊鉤處安裝防墜器以保證施工安全。利用吊裝設備采用單機回轉的方法從外向內將鋼板墻安裝在鋼骨柱之間，鋼板墻與鋼骨柱之間通過接板鋼板與高強螺栓相互配合臨時連接。用撬棍和三角楔鐵調整橫、豎拼接焊縫的安裝間隙，經全站儀監測無誤后進行螺栓初擰、終擰。將連接鋼板進行雙面焊接，增加了連接強度，在提高鋼板墻安裝進度的同時起到了焊接控制變形的目的。

2.3鋼板墻焊接鋼板墻2條豎向焊縫與1條橫向縫均采用單面坡口帶襯板形式，既可減小焊接作業時間，又可避免反面清根的工序，提高了施工效率。鋼骨柱對接接口焊縫應同時、同向、對稱焊接。鋼板墻焊接時，兩側焊縫應先焊接一側，待冷卻收縮完成后再焊接另一側。采用多人、對稱跳焊的工藝，能有效控制鋼板墻不均勻變形。為減小焊接變形，層間溫度控制在120～150℃，采用多層焊接，焊接層數控制在3～9層，相臨層搭接50mm左右，這樣焊縫既起到預熱，又具有后熱的效果，確保了焊接質量。

2.4鋼板墻變形監測鋼板墻變形監測主要采用全站儀配合貼片進行蹤監測，監測部位按層高均勻布置，焊接時變形收縮量超過規范要求后停止焊接，通過調整焊接工藝參數與焊接順序減小焊接變形量，監測點位如圖4所示。檢測鋼骨柱身的監測點，以控制鋼板墻身左右安裝間隙變形量；檢測鋼板墻身的監測點，以確保整體框架的垂直彎曲變形量。跟蹤控制每塊鋼板墻的焊接變形收縮量，在鋼板墻焊接時采用全站儀檢測，若局部變形值超過規范要求須馬上停止焊接，調整工藝參數與焊接方法，以保證鋼板墻變形值控制在規范規定范圍內。

3注意事項

3.1質量控制

3．1．1進場檢驗根據深化圖紙放樣，嚴格控制鋼板墻、鋼骨柱以及約束板間距、長度、外觀質量、檢查預留安裝螺栓孔與鋼筋孔位，正確無誤后方可進行下道工序。采用靠尺檢查鋼板墻平整度，重點檢查鋼板4個角部的彎曲值，必要時采用人工校正的方法。

3．1．2焊接工藝鋼骨柱約束構件安裝時應嚴格控制每根約束構件的標高與垂直度，檢查相鄰鋼骨柱身約束板的間距與標高、方向是否正確，最后在鋼骨柱約束構件對接接口處連接夾板焊接牢固，并用纜風繩固定。鋼骨柱組焊時，嚴格控制焊接工藝參數，防止構件扭曲變形。利用全站儀對每塊鋼板墻坐標進行監控，偏差值偏大立即停止施焊，重新進行錨固和調整焊接工藝參數。鋼板墻所有焊縫須進行無損超聲波探傷檢測，合格后方可進行下道工序。

3.2安全防護措施

鋼板墻焊接量大、焊縫分布廣，需多人同時焊接。為保證焊接質量，采用外掛鋼筋梯籠代替傳統的外腳手架平臺，既方便了拆除，又達到了焊接操作平臺的效果，確保了安全施工。實行安全員旁站管理，對施工焊接操作區、易燃區、防火區進行跟蹤管理，確保施工的防火及人員安全。鋼結構焊接作業時須設置接火盆及防火布，避免焊渣飛濺引燃周轉材料等。鋼板墻焊接量大，應避免與鋼筋綁扎等工序進行交叉作業，以免燙傷其他作業人員。

4結語

北京綠地中心工程鋼板墻施工工藝復雜，其中鋼板墻與鋼筋穿插多、連接節點復雜、深化難度大；鋼板面積大、焊接量大，焊接變形及殘余應力控制難度大。工程中對鋼板墻進行了科學合理的深化設計，并制訂了有效控制焊接變形的措施。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的規律，制訂措施調整焊接工藝，使鋼板焊接變形滿足要求。

作者：張莉莉張良張玉品吳華李杰單位：北京六建集團有限責任公司北京市機械施工有限公司