混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工中的注意事項

梁敏成

摘要：在設(shè)計和施工過程中，由于疏忽、概念不清等原因，難免會出現(xiàn)這們或那樣的一些問題，筆者試結(jié)合實踐提出幾個常見的問題和大家共同探討。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)墊層；保護層；板頂負(fù)筋；主筋；鋼筋的連接

1 基礎(chǔ)部分

1.1 基礎(chǔ)墊層與保護層

混凝土基礎(chǔ)墊層的作用一可方便施工，保證基礎(chǔ)混凝土的澆筑質(zhì)量，二可兼作混凝土保護層，對鋼筋起保護作用。設(shè)計時，配有鋼筋的柔性基礎(chǔ)宜考慮設(shè)置墊層。墊層的厚度通常取70-100mm.在基本積極條件較好時，也可以不設(shè)墊層，但應(yīng)注意施工時確保鋼筋的保護層厚度滿足要求。按規(guī)定，有墊層時，最小混凝土保護層厚度為35mm，無墊層時則為70mm.。如果設(shè)置的墊層伸出基礎(chǔ)四邊，其伸出長度與墊層厚度相同。由于墊層的構(gòu)造要求（混凝土強度等級、厚度）與基礎(chǔ)部分相差很大，所以因墊層外伸而增加的面積不能計入基礎(chǔ)底面積。對不配鋼筋的墻下混凝土條形基礎(chǔ)一般情況則不應(yīng)設(shè)混凝土墊層，如地下水位較高，基槽積水，可考慮采取排水措施或做砂石墊層。

1.2 基礎(chǔ)寬度或面積的計算

在計算基礎(chǔ)寬度或面積時，往往由于力學(xué)模型不明確或考慮問題不周詳，使得基礎(chǔ)寬度或面積不足，下面列舉三種情況用以說明。

情況一：墻體上作用有較大集中力。當(dāng)墻體上有較大的集中力作用時，通過墻體和基礎(chǔ)可將此集中力向地基擴散，但這種擴散是有一定范圍的，并且基底土反力并非均勻分布。如果設(shè)計時用該集中力除以墻段長度得到的平均線荷載來計算基礎(chǔ)寬度，則可能造成局部基礎(chǔ)寬度不足。

情況二：縱橫墻體相交處，存在著基礎(chǔ)面積重疊問題，由于地基受力面積的重復(fù)使用，造成地基應(yīng)力加大。在四墻相交的十型節(jié)點處，三墻相交的丄型節(jié)點處應(yīng)力集中最為顯著。因此，必須調(diào)整局部某局部基礎(chǔ)寬度以滿足地基承載力的要求。上文提出了采用局部調(diào)整系數(shù)調(diào)整基礎(chǔ)寬度的方法。

情況三：柱下單獨基礎(chǔ)與墻下條形基礎(chǔ)混用，在框架結(jié)構(gòu)中，有時為了減小柱基所受壓力而設(shè)置墻下條形基礎(chǔ)以承受底層墻體的重量。此時，由于地圈梁的作用，實際仍有一部分墻重傳至柱基上，但由于計算模型不明確，這部分墻重難以計算，設(shè)計時往往忽略，從而導(dǎo)致柱下基礎(chǔ)面積偏小。因此，筆者認(rèn)為設(shè)計時應(yīng)盡可能地使得計算模型簡單化和明朗化，從而避開由于結(jié)構(gòu)模型模糊造成的隱患。

2 梁、板配筋

在梁、板結(jié)構(gòu)的配筋和施工過程 中，也容易出現(xiàn)這樣或那樣的問題，有些問題則可能造成災(zāi)難性的后果，設(shè)計和施工時必須引起重視。

2.1 板頂“負(fù)筋”位置不當(dāng)

有時為了加強板中承受負(fù)彎矩的上部受力鋼筋的錨固，而將板頂“負(fù)筋”從支座梁頂部的“負(fù)筋”或架立筋下穿過。這種做法減小了板的截面有效高度，從而使構(gòu)件的承載能力大為降低。據(jù)計算，由于板中“負(fù)筋”位置不當(dāng)而使板抵抗負(fù)彎矩作用的能力約降低了20%。

在現(xiàn)澆連續(xù)單向板結(jié)構(gòu)中的主、次梁相交部位，主、次梁及板的鋼筋均在此通過，因此，鋼筋擁擠。由于板的厚度較小，所以應(yīng)把板頂“負(fù)筋”布置在最外側(cè)，從而最大限度地利用板的截面高度。

此外，由于板的厚度一般都 不大，因此板中承受彎矩的鋼筋直徑通常都比較小，施工時常用小墊塊和兩端直鉤支撐于模板上。如果在施工過程 中不能注意采取合適的保護措施，也可能使得放好的板頂“負(fù)筋”被踏陷甚至和板底鋼筋貼在一起，這樣，板頂“負(fù)筋”難以保證應(yīng)有的高度，一些建筑物使用后不久便在梁頂出現(xiàn)裂縫（超過允許值幾倍及至十幾倍的裂縫）即是由此引起的。這種情況如果發(fā)生在懸臂板施工中，還可能因為正截面抗彎能力的不足造成結(jié)構(gòu)的破壞，尤其應(yīng)該引起重視。為避免發(fā)生這種情況，施工時應(yīng)采取可靠措施，如設(shè)置可靠的負(fù)彎矩鋼筋支架，澆灌混凝土?xí)r架設(shè)操作平臺，派專人看護檢查等，以確保負(fù)彎矩鋼筋高度和位置正確。

2.2 梁中主筋配置有問題

設(shè)計中有時需要將梁的縱向受力鋼筋布置成兩排，施工中常會發(fā)現(xiàn)兩排鋼筋之間間距太大的情況。這樣做將導(dǎo)致梁的截面承載力降低。按規(guī)范要求，兩排鋼筋之間的距離應(yīng)不大于75mm，兩排鋼筋之間的凈距也不應(yīng)小于25mm及鋼筋的最大直徑。

2.3 柱中配筋

1）偏心受壓構(gòu)件簡單按軸心受壓構(gòu)件計算

有些情況下，柱端彎矩不大。設(shè)計者為了省事，而將彎矩忽略按軸心受壓計算。須知由于柱中軸力和彎矩的相關(guān)性，彎矩的存在會降低其軸向抗壓能力，因此這樣做的結(jié)果會使柱中配筋量減少，從而直接導(dǎo)致柱的承載能力不足。

2）施工時箍筋漏放或錯放

按規(guī)范要求，柱節(jié)點兩側(cè)一定范圍內(nèi)的箍筋應(yīng)加密。而柱框架結(jié)構(gòu)中，由于節(jié)點鋼筋復(fù)雜，箍筋放置比較困難，所以施工過程中箍筋漏放或放置不當(dāng)?shù)那闆r屢有發(fā)生。

2.4 鋼筋的連接與錨固

1）鋼筋的連接

市場上，直徑在12mm以上的鋼筋一般都是以一定的長度直徑供貨的。根據(jù)需要，對鋼筋進行連接是必須的。設(shè)計時應(yīng)根據(jù)鋼筋品種、結(jié)構(gòu)類型、施工條件等方面因素在注明合理的連接方式。這一點設(shè)計者往往容易忽略。另外，施工時也要求按規(guī)定要求進行連接，注意連接方式，連接位置和同一截面接頭百分率。例如，受彎構(gòu)件受拉縱筋不允許在跨中搭接，在跨中三分之一范圍內(nèi)不宜有焊接接頭，受拉構(gòu)件不允許采用接頭，梁柱中受力鋼筋接頭位置應(yīng)適當(dāng)錯開等要求都是規(guī)范中明確規(guī)定的，但在施工中又容易忽視。

2）鋼筋的錨固

規(guī)范及各類結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊（集）中對鋼筋的錨固長度都有詳細的描述，比如鋼筋在簡支梁支座內(nèi)的錨固長度要求、鋼筋在框架中間節(jié)點及邊節(jié)點內(nèi)的錨固長度要求等等，這些在設(shè)計圖紙中往往有詳細表達。施工中我們也經(jīng)?？梢园l(fā)現(xiàn)鋼筋錨固長度不滿足要求的情況，其帶來的后果也許短期內(nèi)看不出來，但在結(jié)構(gòu)長期使用或遇震災(zāi)后，就有可能暴露出來。

鋼筋錨固的另一方面內(nèi)容是鋼筋的錨固位置。這方面的要求在規(guī)范或構(gòu)造圖集里沒做詳細規(guī)定。筆者認(rèn)為，鋼筋應(yīng)錨固在支座或節(jié)點的核心區(qū)，而不應(yīng)錨固在混凝土保護層內(nèi)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件在荷載（特別是地震荷載）作用下受拉、受扭時，混凝土保護層容易開裂、剝落，鋼筋的銹蝕也會造成混凝土保護層脹裂、脫落，從而造成鋼筋錨固失效。此外，混凝土的實際保護層厚度與設(shè)計要求相比變化較大，有時只有設(shè)計值的幾分之一，這對鋼筋的保護和錨固都極為不利，直接影響到結(jié)構(gòu)的可靠性和耐久性。

框架梁中的鋼筋錨固，要區(qū)別地震區(qū)和非地震區(qū)。地震區(qū)和非地震區(qū)框架梁的受力狀態(tài)晃同的，所以鋼筋的錨固也不同。非地震區(qū)框架梁節(jié)點上部的縱筋受拉，應(yīng)按受拉鋼筋錨固；下部鋼筋受壓，應(yīng)按受壓鋼筋錨固。地震區(qū)框架梁節(jié)點上部和下部的縱筋都可能受拉，都應(yīng)按受拉鋼筋錨固。

關(guān)于鋼筋的錨固問題，內(nèi)容瑣碎，容易出現(xiàn)問題的地方很多。這就要求我們設(shè)計人員和施工人員多看書，從而熟悉和掌握錨固方面的各種規(guī)定，并在結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工時加以重視。

結(jié)束語

以上提出一些問題，都是設(shè)計和施工中容易出現(xiàn)的問題，有些問題解決的方法也許很簡單——只須細心。立百年大計，安全第一，保證結(jié)構(gòu)安全是設(shè)計人員和施工人員必須努力去做的。