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建筑工程结构施工易发生的问题及设计原理分析
 
发布日期:2016-01-27     来源:湖北三峡建设项目管理股份有限公司      作者:盛斌      浏览次数:70685     字体:      

宜昌平湖工程建设监理有限责任公司   盛  斌

【摘要】:现阶段我国处于高速发展时期,工程建设技术标准和质量标准也在不断更新,对施工单位正确理解施工图设计文件也提出了更高要求。本文总结了一些建筑工程结构施工中,对设计文件容易理解错误和忽视的问题,希望对建设工程质量控制相关管理人员有所帮助。

 【关键词】工程质量 正确理解设计文件  

设计与施工项目建设的两大核心环节,是提高经济效益、社会效益和环境效益的关键。在工程建设中,工程设计是为实现目标而制定方案的过程,施工是为实现目标而进行具体实施的过程,二者结合的好坏直接影响着项目的质量、功能、安全性等。设计单位应加强技术指导,施工单位应熟悉和深化设计意图,尽量将各种技术隐患提前消除,以免因对设计要求理解不透,导致质量不达标、进度拖延、工程索赔和其他经济法律责任。笔者总结了一些结构工程施工中容易忽视的与设计有关的问题,以供同行参考

一、土方开挖对地基的扰动问题

设计单位从经济角度会考虑基础底板直接支承于原状持力层上,在土方开挖图或结构设计说明中会强调“保证原状土不受扰动”要求。施工单位在基坑或基槽开挖过程中应严格按设计要求编制施工方案,无论是土质地基还是岩石地基都应确保基底标高以上留有足够厚度的人工开挖作业层,采用合理的施工工艺使持力层原状土不受扰动。对土质地基,扰动会使持力层孔隙增大,承载能力降低,导致沉降超标,影响建筑物结构安全。对岩石地基,采用爆破方式大开挖会增加持力层裂隙发育,不仅会承降低载能力,而且会随地下水位影响对基础底板产生向上浮力,改变基础底板受力状态,破坏建筑结构。分为和深基础

二、嵌岩基础嵌岩深度问题

嵌岩基础是持力层为岩石的一种基础结构形式,设计单位一般会提出基础嵌岩深度的最小值和原位浇筑等技术要求。施工单位往往会因基岩质地坚硬难于打凿而要求减小入岩深度。合理的嵌岩深度能使建筑物抵抗水平荷载的能力和岩基侧阻力增强,原位浇筑能使地基与基础更好的共同作用,提高建筑物竖向承载能力和抵抗变形能力。对嵌岩浅基础,应严格控制基槽尺寸,严禁支模浇筑。对嵌岩桩基础,除必须满足嵌岩深度外,还应严格控制沉渣厚度。

 三、施工期间地下室抗浮问题

施工图设计文件中的抗浮措施是设计院依据工程地勘报告书提供的地下抗浮设计水位进行的抗浮设计,仅适用于按设计要求完成地下室基坑回填和地下室顶板覆土后的使用阶段。在此之前的施工阶段,由于基坑未回填,基础底板四周未形成滞水封闭,在加上上部结构荷载未加载完毕,重力不能抵抗浮力而导致地下室上浮变形,使建筑结构发生严重破坏丧失使用功能。施工单位在施工期间,应加强地下水位观测及结构变形观测,采取有效降水、排水措施,确保施工阶段的地下水位低于地下室底板标高。一但发现险情应及时采取钻孔排水减压措施,尽可能降低结构变形破坏程度,为后续技术处理创造有利条件。

四、框架梁柱节点核心区问题

设计单位在结施图中梁与柱的配筋及混凝土强度等级普片均为分开标示,且柱与梁的配筋及混凝土强度等级并非相同(一般情况下由于柱要满足轴压比和减小截面的要求会选择高强混凝土,而梁板因混凝土收缩应力和温度应力须控制混凝土强度等级的混凝土强度等级),特别是在高层建筑中有时相差很大,梁柱节点核心区施工就成为了施工单位经常忽视或出错的地方。根据结构抗震 “强柱弱梁、强剪弱弯、强节点、强构造”的设计原则,为了确保核心区柱的承载能力,施工单位必须采取措施保证柱的受力性能。在梁柱节点核心区施工时的混凝土强度等级及配筋应按下列原则进行:

1、当柱比梁混凝土强度高一个等级时,经设计单位同意,可采用梁的混凝土设计强度等级进行浇筑。

2、当柱比梁混凝土强度高二个等级及以上时,应采用柱的混凝土设计强度等级进行浇筑。交界区应采用分隔措施,且交界位置应在底强度等级构件中,距高强度等级构件边缘不小于500mm处。

3、宜先浇筑高强度混凝土,后浇筑底强度混凝土。

4、当柱比梁混凝土强度高三个等级及以内,不同标号混凝土分开浇筑确有困难时,可采用在核心区增加竖向段筋的措施,但段筋数量及承载能力须设计单位计算确定。

5、梁柱节点核心区箍筋应按柱加密区要求设置。

五、后浇带的施工问题

后浇带是在建筑施工中为防止现浇钢筋混凝土结构由于自身收缩不均或沉降不均可能产生的有害裂缝,按照设计或施工规范要求,在基础底板、墙、梁相应位置留设临时施工缝,将结构暂时划分为若干部分,经过构件内部收缩,在若干时间后再浇捣该施工缝混凝土,将结构连成整体的地带。施工单位在此部位施工时常常按同层其他构件一样处理,整体支模,同期拆除。由于后浇带将梁、板等受力构件断开,改变了原设计的约束条件,使后浇带部位的梁、板由连续构件变为了悬臂构件而处于非正常受力状态,而且悬臂构件与连续构件在配筋和拆模强度差别很大,因此施工单位必须采取技术措施确保后浇带处构件受力状态满足原设计条件。后浇带部位的施工应严格控制以下事项:

1、后浇带留置部位应严格按设计图纸留设,若因施工原因需调整位置时,应经设计单位认可。

2、后浇带处的模板支撑体系应独立稳固,确保其他部位模板支撑拆除时对后浇带处的模板支撑体系无影响。

3、后浇带的连接形式必须按照设计施工图设计进行,支模必须用堵头板或钢筋网,接缝接口形式在板上装凸条。浇筑砼前对缝内要认真清理、剔凿、冲刷,移位的钢筋要复位,砼一定要振捣密实,尤其是地下室底板更应认真处理,提高其自身防水能力。

4、后浇带砼性能满足设计文件要求,一般应使用无收缩砼浇筑,砼的强度至少同原浇筑砼相同或提高一个级别。

5、后浇带在未补浇前两侧模板支撑不能拆除,在后浇带浇筑后砼强度达规范标准拆模强度后一同拆除。

六、抗震性能钢筋问题

从《混凝土结构设计规范》GB50010、《建筑抗震设计规范》GB50011《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2011等新规范颁布以来,主体结构中开始大量采用抗震钢筋(即牌号带E的钢筋),由于市场价格略高且新规范掌握程度不够,施工单位在施工过程会出现较大偏差。抗震性能钢筋是为了保证构件出现塑性铰后,塑性铰处仍然有足够的转动能力和耗能能力。同时纵筋要具有足够的延性和伸长率要求,保证在罕遇地震作用下构件中钢筋不脆断,是汶川地震以来增强建筑物抗震性能的重要技术措施。因此在施工过程中正确使用抗震钢筋对确保人民生命财产安全十分关键。施工过程中应严格落实以下事项:

1、抗震钢筋的使用部位:抗震等级为一、二、三级的框架和斜撑构件(含楼梯段)纵向受力钢筋应采用HRB335E、HRB400E、HRB500E、HRBF335E 、HRBF400E、HRBF500E钢筋。

2、抗震钢筋的进场复检力学性能指标:钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值9(屈强比)不应小于1.25;钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值(超强比)不应大于1.3,且钢筋在最大拉应力下的总伸长率实测值不应小于9%。

3、普通钢筋用于第1所述抗震部位,其抗震力学性能指标应满足第2所述要求。

七、二次结构设计深化问题

二次结构是在框架、剪力墙、框剪工程中的一些非承重的砌体,构造柱,过梁等一些在装饰前需要完成的部分。设计单位一般对二次结构的图面表达不充分,多采用文字叙述或引用标准图集。但二次结构是质量通病防治、保障使用功能和抵抗变形的核心组成部分。因此施工单位应在理解设计意图并与项目业主充分沟通的情况下对二次结构进行深化设计,设计成果经设计单位审核同意后实施。二次结构深化设计应落实以下技术措施

1、填充墙与主体结构的拉结及防裂措施,如构造柱、构造腰梁、连墙筋等。

2、门窗洞口的防开裂变形措施,如窗台梁、混凝土门(窗)垛等。

3、外墙突出构件的防水及防倾覆措施,如混凝土翻边、压顶等。

4、厨卫间、井道等有防水要求的防水措施,如混凝土翻边、封堵等。

八、结束语

目前建筑工程领域质量控制体系正处于逐步完善阶段,质量治理两年行动和五方责任主体终生责任追究等管理制度的推行,对工程建设相关管理人员提出了更高要求。在建设工程施工过程中,参建各方应进一步增强主体责任,建立和完善共同参与施工质量控制的机制,通过全面提高技术服务能力确保建筑工程质量。

参考文献

【1】白成轩  浅谈工程中设计与施工的关系.门窗,2012.8 

【2】《混凝土结构工程施工规范》GB506666-2011

【3】《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015

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