工程结构设计中质量通病总结分析
2015-03-31刘烨强
刘烨强
(桂林理工大学南宁分校,广西 南宁 530001)
工程结构设计中质量通病总结分析
刘烨强
(桂林理工大学南宁分校,广西 南宁 530001)
在建筑工程施工过程中,一旦发生结构质量隐患,后果将不堪设想,倘若多加注意,在结构设计中对可能影响到的结构质量隐患加以预防,那么就可以尽量消除结构隐患。文章结合多年的施工经验,就施工中容易产生的现浇钢筋砼楼板收缩产生裂缝、面层与装修的超重超载、构造柱和梁、柱和非承重墙的连接、梁贯通钢筋的连接、负弯矩钢筋导致裂缝等结构质量通病问题从设计方面进行总结分析,并针对这些对结构不利的情况提出可行的措施,不断提升设计水平,希望最大限度的降低施工过程中的安全隐患,对提高工程质量有所帮助。
工程;结构;设计;质量;问题
1 绪论
结构设计分为建筑结构设计与产品结构设计2种,而建筑结构包括上部结构设计与基础设计,其中,上部结构设计又主要分为框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构、砌体结构等,本文讨论的工程结构设计主要指建筑工程结构设计。
在多年的建筑工程施工当中,我们发现,工程结构设计中产生的质量通病往往范围大、数量广、危害巨大。倘若不及时采取有利措施,将会对工程造成严重的影响。因而,消除工程结构设计中的质量通病成了不断提升施工工程质量的关键所在。我们再深究产生工程结构设计中质量通病的原因,虽然导致质量通病的原因甚多而且涉及面也比较广,但是最根本的原因还是在参与工程施工的操作者、指挥者、组织者等缺乏质量意识,没有认真贯彻落实好施工规范要求。所以,为了消除工程结构设计中的质量通病,必须在思想上高度重视,严格把好质量关,牢固树立“安全第一,质量第二”的理念,严格遵守并认真贯彻落实好工程施工程序与操作规程,认真贯彻落实好技术责任制、质量标准,严格进行督促检查,层层把关,并且认真总结产生工程结构设计中质量通病的经验和教训,及时采取有力的防范措施,尽可能地消除质量通病,确保工程的质量。
2 现浇钢筋砼楼板收缩产生裂缝
在工程施工中发现,现浇钢筋砼楼板由于收缩而产生的裂缝大体上具有以下五个特点:一是裂缝的宽度在中间比较大,而两边则比较小;二是浇钢筋砼楼板上的裂缝有时贯穿于整个厚度,并且裂缝的方向跟受力的方向相互平行;三是粱上的裂缝之产生在侧面,并且跟粱的纵向成垂直状;四是裂缝在结构的中间比较多,两边比较少或者没有;五是裂缝的数量比较多、宽度比较小。现浇钢筋砼楼板收缩产生的裂缝往往较常见在伸缩缝间距较大的建筑当中,例如,虽然有的建筑物由于温度的收缩而产生的缝的间距符合施工规范要求,可是因为工程的施工周期比较长,导致工程的露天结构长期暴露在大气当中,其露天结构的收缩显然要比不暴露在空气当中的室内收缩要大一些,所以,很多工程在施工过程中就渐渐地出现了裂缝。除此之外,因为抗拉和抗压强度之间存也存在着一定的比例关系,所以,凡是影响抗压强度的因素也或多或少会影响到抗拉强度,例如,在工程结构设计过程中,倘若提高了强度那么收缩性也会随之增大,所以,在工程结构设计中应当以提高抗裂安全度为目的,经过全面的考虑之后再采取强有力的措施进行预防。
3 面层与装修的超重超载
在工程的施工当中,常常发现,因为模板的支撑不平进而导致房屋的面板结构层不平整。有时候因为没有认真将砼浇捣得均匀也会导致面层的凸凹不平整,进而造成砂浆找平层的加厚。例如,通常设计找平层的厚度是2-2.5厘米,但实际上由于砼浇捣得不够认真,导致找平层的厚度达到了最大限度的7~8厘米,无形中让恒载每平方米加多了0.4-0.6kN。除此之外,工程砌体墙面的不平整也会导致面层加厚加重的现象。
目前,刚建成的住宅大多数是毛坯房,由业主自行进行装修,而在装修过程中,因为花岗岩地面与木地板地面之间的负荷还是比较大的,以及天花板顶棚是否有吊柜、吊顶等均会使装修荷载变得难以确定,这也就大大为工程结构设计中的质量问题埋下了隐患。
上述超重超载现象说明工程结构设计不仅降低了楼面的使用活荷载,而且降低了工程结构的安全性。针对这些现象,在进行工程结构设计时,可以依照当地的工程施工水平对结构设计适当以加厚面层进行计算;而在装修上,可以适当考虑在卧室的装修上选用木地板,而在卫生间、厨房、大厅上考虑选用缸砖或者花岗岩地面进行装修。
4 构造柱和梁、柱和非承重墙的连接
在框架结构当中,后砌的填充墙跟框架柱连接处,顺着高度每间隔40厘米或者50厘米设置2&6跟柱拉结,并且伸入到柱里的锚固长度应大于或等于标准要求的受拉钢筋的最小的锚固长度,工程施工过程中,在浇柱砼以前需要预留插筋,而在柱的侧模上进行钻孔,这存在着很大的难度,况且倘若施工措施没有跟上,那么非常容易导致漏筋或者错位的现象。此外,对后浇的构造柱常常均为上下各预留插筋,柱的下端跟梁上预留的插筋连接施工完全没问题,可问题就出现了,因为在上端的模板上须要钻孔,定位十分困难,往往就导致了上下错位,从而造成插筋形同虚没。平时施工方对错位或遗漏的插筋由于重视不足,往往采用钻孔的方式灌环氧树脂,紧接着插筋,这种办法往往导致钻孔不深、抗拔无法满足标准要求的毛病。此外,还有的施工方索性将砼保护层凿开,然后把拉结筋焊接在柱箍筋上,这种方法更不可取,因为严重破坏了柱的结构,影响了拉结筋和构造柱形成的抗震作用,必须在施工和设计过程中采取防范措施进行保护。针对上述问题,可以在工程结构设计中采取修改插筋的作法,以便保护结构的质量;而针对错位或遗漏的柱插筋、拉结筋,在结构设计上需要可采取植筋的作法,确保插筋锚人、灌结构胶、钻孔等的深度大于或等于10d,以保证起到构造柱与拉结筋的效果。
5 梁贯通钢筋的连接
因为建筑物的抗震结构需要具有承受地震的反复作用,所以通常工程标准要求都会要求楼房底面与梁顶面必须有贯通全梁的钢筋,而且设计的结构需符合规范要求,可是对钢筋的接头位置却没有给出明确的规范要求,这使得施工方对接头位置应当设置在哪里较为恰当不是很清楚,很有可能导致将接头设置在结构的不利位置,那么就会影响到最终的质量。所以,在进行结构设计时,应当明确对接头位置加以说明。此外需要注意的是,钢筋不能够在粱柱节点中搭接或者切断,应当尽可能地避开梁端的加密区,与此同时,接头的数量需符合我国的GB50204—20040《混凝土结构工程施工质量验收规范》。
6 负弯矩钢筋导致裂缝
在进行施工当中,通常现浇楼板上的钢筋需要首先根据设计要求完成绑扎,然后进行隐蔽验收,再接着才能够开始浇捣砼,可是在实际中发现,大多在施工过程中并没有很好的保护好已经架立好的支座负钢筋,导致已经架立好的钢筋出现严重的倒伏现象。这种现象往往会导致支座负弯矩没有足够的钢筋来支撑,进而使支座处板面产生裂缝,最终造成板的挠度加大、刚度减少,致使板的受力情况逐步趋向简支,也就是致使跨中的实际弯矩相对设计时的弯矩变大。
上述现象往往会引起施工安全隐患以及工程的质量问题,解决这些问题,应当首先在工程施工方法和施工操作规程中寻找对策,尤其需要加强隐蔽之处的验收和质量管理,确保工程质量。此外,工程结构设计还应当针对这些存在问题采取必要的强制措施,例如,工程结构设计文件里应当明确指出工程施工务必保障支座负筋的准确位置;在施工的时候应当设置有足够的马凳筋以便用来增强支座负筋的抗踩踏能力,当前,比较成熟的作法为:在混凝土保护层上设置定位件去控制上下钢筋之间的间距,并且在结构设计的时候适当地对支座负筋与架立筋的直径进行加粗;由于计算连续板支座负钢筋按弹性分析跟实际情况会有所出入,所以楼面板可以按照塑性内力重分布的办法进行计算,进而降低支座弯矩、提高跨中弯矩,最终提高板的安全度,确保工程质量。
7 结语
总而言之,工程结构设计跟工程施工的关系是紧密联系的,尤其作为工程的结构设计人员,针对诸如现浇钢筋砼楼板收缩产生裂缝、面层与装修的超重超载、构造柱和梁、柱和非承重墙的连接、梁贯通钢筋的连接、负弯矩钢筋导致裂缝等工程结构设计中的质量通病问题,一定要经常深入工程施工现场,及时了解具体的施工工艺以及施工过程中可能会出现的问题,不断总结经验,并针对工程结构设计中可能存在的质量通病及时采取有效的措施进行改进,不断提升设计水平,最大限度的降低施工过程中的安全隐患,提高工程质量。
[1] 黄朝霞.工农建工程结构设计中应注意的问题[J].商品与质量·理论研究.2014,(6):264.
[2] 邹颖.抗震性在工程结构设计中的应用[J].中华民居, 2014, (3):97.
[3] 李新磊,王志镨.关于高层建筑工程结构设计的综合探讨[J].民营科技.2012,(5):235.
[4] 陈亮.探讨工程结构设计的方法[J].商品与质量:建筑与发展,2012,(2):22-23.
Engineering structural design common quality problems analyzed
In the building construction process, once the structure quality problems occur, the consequences would be disastrous, if pay more attention to prevention in the structural design of the structure may affect quality problems, then you can try to eliminate the structural problems. Combining years of construction experience, in-situ reinforced concrete floor construction is prone to shrinkage cracks, the surface layer of overweight and decoration overload, structural columns and beams, columns and non-load bearing walls, connecting through steel beams, negative moment reinforcement leads to cracks and other structural problems common quality problems were analyzed from the design and structure of these measures on the adverse circumstances feasible for, and improve the design level, want to maximize the reduction of security risks in the construction process, to improve project quality help.
Engineering; architecture; design; quality; the problem
TU3
A
1008-1151(2015)02-0050-02
2015-01-11
刘烨强(1987-),男,广西桂林人,桂林理工大学南宁分校土木与测绘工程系教师,研究方向为工民建。