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摘要：本文以核心筒钢板剪力墙为对象，从成品保护、加设防变形措施、焊接过程变形管控等方面，探讨了比较实用且高效的防变形工艺，望能经此论述，此为此领域研究有所借鉴与帮助。
关键词：核心筒；钢板剪力墙；防变形工艺
核心筒钢板剪力墙（简称钢板墙）施工工期较紧，要求3d/层，现场作业环境狭小，而钢板墙面积较大，若钢板墙变形较大，将会给后续土建钢筋绑扎、合模、混凝土浇筑造成一系列困难，严重影响工程施工质量和进度。由于存储、施工过程中产生的钢板墙变形难以控制，当出现安装偏差严重超出验收规范的情况时，需重新进行校正，费时费力，效果不佳，影响工期。本文结合当前实况，就核心筒钢板剪力墙防变形工艺作一探讨。
1.问题分析
（1）钢板墙超长超宽，挠度难以控制，而外形尺寸要求较高，故构件倒运、装卸、堆放过程中，若不采取相应的措施极容易产生永久下挠，校正相对困难，因此对成品钢板墙保护是确保钢板墙安装精度控制的第1步。（2）核心筒钢板墙超长超宽，且加劲肋布置较少，稳定性极差，现场焊缝主要为不对称布置的横缝和立缝，焊接过程中，在不平衡的焊接内应力作用下，稳定性较差的钢板墙极容易产生较大的弯曲变形，因此通过增加钢板墙自身的稳定性能够有效减小焊接应力对变形造成的影响。（3）由于钢板墙现场焊缝较为集中，部分焊缝超长、焊接量较大，若沿用从一端到另一端的焊接顺序或焊接顺序及焊接方法选择不当，焊缝局部受热会过于不均，焊接内应力过大，难以达到平衡互相抵消，将会导致焊缝长度方向出现不可逆的波浪变形。因此，选择合适的焊接顺序及焊接方法将能够有效减小或抵消焊接内应力，从而能够有效降低焊接过程中应力对变形的影响。
2.核心筒钢板剪力墙防变形控制策略
2.1.成品保护
构件倒运时，吊耳应对称布置，吊装时轻起轻放，胎架应平整，构件中部应垫设支撑，构件加工完成后，及时组织相关方严格按照规范要求进行外形尺寸验收，并形成验收记录，合格方允许出厂。装车时，构件下方应对称布置枕木，枕木设置注意避开栓钉，避免钢板墙翘曲，钢板墙码放宜≤3层，每层之间均需加设枕木，运输过程中，钢丝绳应固定牢靠，路面应避免颠簸，行车应平稳。构件卸车后，堆放场地应平整紧实，构件按编号、吊装顺序依次分类堆放，底部应对称布置枕木或垫块，避免搁空而引起翘曲，并应及时进行苫盖。实践发现，加强钢板墙倒运、运输、堆放过程中成品保护，能够有效确保钢板墙焊前的安装精度，间接地减小钢板墙变形量。
2.2加设防变形措施
钢板墙超长超宽，稳定性极差，由于焊缝不对称布置，焊接过程中局部受热不均，使焊件内部产生不平衡的焊接内应力，若不采取措施增加钢板墙的稳定性，焊接应力对钢板墙的作用将会异常明显，导致变形量过大。结合现场施工条件和实际情况，本项目主要采用刚性固定法和增加约束度预防变形2种方法来增加钢板墙整体的稳定性，从而减少焊接内应力对变形量的影响。钢板墙跨度较大，为提高钢板墙在安装及焊接过程中的稳定性，减小焊接应力对变形的影响，采取加设临时支撑的措施增加钢板墙的刚性，临时支撑主要有对撑和角撑，采用I20a，上、下布置2道（数量可根据实际情况适当增加），端部与钢板墙以焊接的形式进行连接，钢板墙焊接完成后支撑可拆除重复利用。
当钢板墙长度较大，无法完成对撑或者角撑的设置时，为减小焊接应力对钢板墙变形的影响，焊前在焊缝一侧加设30mm×200mm钢板（约束板），板长依据焊缝长度而定，以增加钢板墙的约束度和稳定性。约束板根据现场焊接形式和临时连接位置可灵活布置，要求与钢板墙通长紧密贴合，通过现场废弃的连接板或耳板与钢板墙以定位焊的形式进行有效连接，定位焊要求长度≥60mm，间距控制在500mm左右，待焊接完成、焊缝完全冷却后将约束板割除，重复利用。
（1）对于单节单层钢板墙，一层一节地布置3道约束板，第1道距离顶部焊缝0.3m，第2，3道分别为0.8，1.6m，具体情况根据现场实际避开孔位、栓钉和连接板。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（2）对于单节两层钢板墙，二层一节地布置5道约束板，第1道距离顶部焊缝0.3m，第2、3道分别间隔1.0m，第4道间隔1.2mm，第5道间隔1.5m，具体情况根据现场实际避开孔位、栓钉和连接板等。
2.3焊接过程变形管控
核心筒钢板墙板厚主要为25mm和30mm，现场主要采用45°V形坡口背面加衬垫的方式进行单面焊接，焊缝形式主要为横缝和立缝。由于焊缝较长且不对称布置，若焊接时采用连续的直通焊（从焊缝的始端一直焊到焊缝的终端），焊缝局部会受热不均，应力难以平衡互相抵消，势必会造成较大变形量。若合理地改变焊接方向，采取分段焊接、对称焊接的方法，可使结构整体受热趋于均匀，应力得以减小，相互抵消，从而能够达到减小变形的目的。
2.3.1整体焊接顺序
为减小焊接过程中的内应力，本项目根据现场焊缝位置和焊缝长度，依据“先焊收缩量较大的接头、后焊收缩量较小的接头，接头应在约束较小的状态下焊接”的原则制定了“先柱后墙、先立后横、自下往上、由中间向两边”的整体焊接顺序，依据“长焊缝宜采用分段退步焊、跳焊法、多人对称焊”的原则选用分段退步焊和对称焊的焊接方法。核心筒钢板墙主要的连接节点有H形柱连墙和十字柱连墙。
2.3.2立缝焊接
墙相连柱焊缝焊接完成后，开始钢板墙立缝焊接：①焊前严格按照工艺要求清除坡口及两侧50mm以内氧化皮、铁锈、油污等杂物，接头加设引熄弧板，背面加设衬垫，调好焊接电流、电压开始进行焊接；②1~3m以内立缝，安排1名焊工进行焊接，采用自下往上、分段退步的焊接方式，每小段500~600mm打底填充，当熔敷金属填充到距离母材表面2mm时开始盖面，盖面要求由下往上，一次成型；③焊缝3m以上时，安排2名焊工进行焊接，分别自下往上、分段退步焊，每小段500~600mm，打底、填充、盖面分别自下往上分段退步焊；④立缝焊接时，顶部预留300mm不焊，释放应力；⑤对于加工或安装精度偏差造成的立缝过宽，应适当减小电流，按照上述方法进行多层多道焊；⑥焊接完成焊缝完全冷却后，使用火焰切割或机械方法去除引熄弧板，并应修磨平整，严禁用锤击落。
2.3.3横缝焊接
立缝焊接完成后，开始钢板墙横缝焊接：①焊前严格按照工艺要求清除坡口及两侧50mm以内氧化皮、铁锈、油污等杂物，接头加设引熄弧板，背面加设衬垫，调好焊接电流、电压开始进行焊接；②1m以内横缝安排1名焊工进行焊接，打底，填充，盖面分别单向焊接；③横缝长度2~4m时，安排2名焊工进行对称焊接，从中间向两边，分别打底、填充分段退步，每小段500~600mm，当熔敷金属填充到距离母材表面2mm时开始盖面，盖面单向焊接；④焊缝长度＞4m时，安排3名焊工进行对称焊接，由中间向两边，打底、填充、盖面均分段退步，每小段500~600mm；⑤焊接完成焊缝完全冷却后，使用火焰切割或机械方法去除引熄弧板，并应修磨平整，严禁用锤击落。
4.结语
综上，伴随社会经济的持续、高速发展，科学技术水平的日渐提升，许多新技术、新理念、新方法在建筑工程领域中得到广泛应用，有利推动着此方面的发展与完善。在剪力墙施工过程中，通过对钢板构件采取以上的众多方便性措施，施工完成后，钢板的变形得到良好的控制，施工进度得到了保证。
参考文献
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作者简介：肖闯，文凭：本科，职称：工程师，工作单位：中建八局第一建设有限公司，研究方向：土木工程。
论文作者:肖闯,王彬,杨青峰,毕应超,索亚楠,刘峰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年14期
论文发表时间:2019/10/17
标签：钢板论文; 应力论文; 过程中论文; 构件论文; 核心论文; 退步论文; 现场论文; 《建筑学研究前沿》2019年14期论文;