设计与施工是建筑工程的两个重要环节, 一个工程完成的好坏, 设计与施工起到决定性的作用。建筑结构设计完成后, 接下来就是进行施工。建筑施工能否按图施工?设计是否符合实际?施工质量是否能达到设计要求?这些都是作为结构设计人员应关注的。下面就施工中容易产生的几个结构问题进行讨论, 同时作为结构设计人员宜针对这些对结构不利的情况, 采取适当的措施。
楼板上的钢筋按设计要求绑扎完毕, 隐蔽验收后方可开始浇捣混凝土, 但施工中往往未注意保护已架立好的支座负钢筋, 造成这些钢筋倒伏情况严重。这种情况造成支座负弯矩无足够的钢筋来承担, 支座处板面就容易出现裂缝, 板的刚度降低和挠度加大, 使板的受力状态逐渐趋向简支, 即跨中实际弯矩比设计弯矩大许多, 因而使板配筋偏于不安全。
这种由于施工不当引起的安全隐患, 当然首先应从施工方法及操作规程上采取措施, 加强质量管理及隐蔽签证。另外结构设计也应针对这种实际情况采取必要的加强措施, 设计文件中应明确提出施工要保证支座负筋位置准确的要求, 施工时应设置足够的钢筋撑脚 (马凳筋) , 以加强支座负筋的抗踩踏能力, 设计时应注意适当加粗支座负筋和架立筋的直径。既然计算中连续板支座负钢筋按弹性分析与实际情况有出入, 楼面板宜按塑性内力重分布的方法计算, 从而减小支座弯矩, 增大跨中弯矩, 而屋面板考虑到防水防裂, 仅跨中弯矩按塑性分析, 这样使计算结果较为接近实际, 也提高了板的安全度。
施工中常常由于模板支撑不平, 造成楼屋面板结构层不平整。有时由于混凝土浇捣不够认真, 也会造成面层凹凸不平, 这样就导致砂浆找平层加厚。一般设计找平层厚为20~25mm, 而实际找平层最厚可达到70~80mm, 平均也达到了20~30mm, 无形之中就使恒载增加0.4~0.6k N/m2。同样砌体墙面不平, 也存在面层加厚加重的情况。
当前住宅多为毛坯房, 由业主自行装修, 木地板与花岗岩地面荷重相差较大, 还有顶棚有无做吊顶、吊柜等, 这样造成装修荷载较难确定。
以上超重情况相当于设计降低了楼面的使用活荷载、降低了结构安全性。针对这种情况, 设计中可根据当地的施工水平适当加厚面层进行计算。装修荷载方面, 可考虑卧室采用木地板, 厅、厨、卫部分采用花岗岩或缸砖地面。
在框架结构中后砌的填充墙与框架柱交接处, 沿高度每隔500mm或400mm设2Φ6与柱拉结, 伸入柱内的锚固长度不小于规范规定的受拉钢筋最小锚固长度, 施工中浇柱混凝土之前须预留插筋, 在柱侧模上钻孔, 这在施工上存在一定难度, 再加上如果施工措施未跟上, 容易造成漏筋、错位情况严重。对后浇的构造柱往往都是上下各预留插筋, 柱下端与梁上预留的插筋连接施工没什么问题, 问题在上端, 需要在模板上钻孔, 定位困难, 常常造成上下错位, 插筋形同虚设。通常施工单位对遗漏、错位的插筋往往不够重视, 采取钻孔, 灌环氧树脂, 然后插筋的办法, 这种措施存在孔深不足, 抗拔不满足要求的弊端。有的施工单位干脆凿开混凝土保护层, 将拉结筋焊在柱箍筋上, 这种破坏柱结构的做法更是不可取。拉结筋与构造柱对于抗震结构来讲有着相当重要的作用, 无论是施工还是设计都应采取措施保证它们的有效作用。针对这种情况结构设计可修改插筋做法, 以有利于施工和质量保证。对于遗漏错位的柱插筋、拉结筋设计上须明确采用植筋的做法, 钻孔, 灌结构胶, 插筋锚入的深度不小于10d, 这样才能确保起到构造柱和拉结筋的作用。
现浇混凝土楼板浇完混凝土后, 往往在很短的时间楼面就开始出现龟裂, 在温差较大的地区或季节尤为明显。显然这种裂缝不是板受荷重引起的, 而是混凝土在干缩开始时出现的裂缝。这种裂缝的产生多数都是由于混凝土的水灰比太大引起的, 这种干缩裂缝的存在使结构的刚度降低, 挠度增大, 受力后加速裂缝的开展, 从而降低整个结构的安全性和耐久性。
现在不少工程采用的是商品混凝土 (泵送混凝土) , 由混凝土预拌厂提供, 因为泵送混凝土要求混凝土的和易性要好, 流动性高, 要有较大的坍落度。普通梁板结构的非泵送混凝土的坍落度是30~50mm, 而泵送混凝土坍落度是100~200mm, 相差很大。混凝土预拌厂为了达到可泵性, 可能采取多掺水的做法, 导致混凝土水灰比太大。
为了防止混凝土水灰比太大引起的干缩裂缝, 应根据不同环境条件下混凝土的耐久性要求, 结构设计文件上写明该工程混凝土允许的最大水灰比, 避免混凝土出现太大的水灰比。同时混凝土预拌厂、施工单位和监理单位要加强对混凝土制作质量的管理和监督, 以防止水灰比太大的混凝土在工程中使用。
由于抗震结构承受地震反复作用, 规范规定梁顶面和底面应有贯通全梁的钢筋, 并规定了相应的构造要求, 但对钢筋的接头位置未给予明确, 而施工单位对接头位置应设于何处比较合适未必很清楚, 这样可能造成接头设在结构不利之处。因此设计中宜对接头位置加以明确。钢筋不应在梁柱节点中切断或搭接, 宜避开梁端加密区, 不宜位于构件最大弯矩处。同时接头数量应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2004。对于基础梁的受力情况往往同楼层梁相反, 更应注明接头位置。
综上所述, 设计与施工的关系是息息相关的, 结构设计人员如能经常深入施工现场, 了解具体的施工工艺以及施工存在的具体问题, 就能不断积累经验, 针对工程通病及施工难度, 对设计进行不断地改进, 提高设计水平, 最大限度地降低工程中的安全隐患。
摘要：介绍了建筑施工中引起的几个质量问题, 针对出现的问题从结构设计方面提出了修改意见和加强措施。
关键词：建筑施工,结构设计,安全,质量
[1] 《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002) .
[2] 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 (GB50204-2004) .
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