关于结构设计与施工中质量问题的成因与处理

陈若远

【摘要】建筑的结构设计是非常重要的一部分，甚至决定着建筑的质量。文章对建筑结构设计进行分析的同时，也对施工中质量问题的成因与处理进行了探讨，具有一定的借鉴意义。

【关键词】结构设计；施工质量问题；成因；处理

中图分类号：TU71文献标识码： A

前言

文章对建筑结构设计的特征进行了介绍，对建筑施工中的问题成因进行了阐述，通过分析，并结合自身实践经验和相关理论知识，对建筑施工中相关问题的应对措施进行了探讨。

二、建筑结构设计的特征

1.在设计的时候要分析一项关键的内容，即水平力。在很多结构里，一般是那些将重力当成是关键要素的竖向力掌控着设计内容。对于高层来讲，虽说竖直力对该项设计内容有非常深入的意义，不过横向的力却是最为关键的内容。由于建筑体自身的重力，和楼面使用力在竖直方向的构件里所引起的轴力和弯矩的数值，和建筑的高程的一次方之间是一种正比例的关系。而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比。除此之外，对特定高度的建筑体来讲，竖直的力一般是定数，而风力以及地震力等，它们的数值并非是固定不变的，它们会随着结构的动力性差异而出现不同。

2.延性是非常关键的设计内容。比对那些层数比较低的建筑体来讲，高层的结构具有更多的柔性意义，当受到地震影响的时候，它的变形更厉害。为保证结构能够有优秀的变形水平，防止塌陷现象发生，要重点在构造上使用优秀的方法，以此来确保其有着非常好的延性特点。

三、建筑结构设计分析

建筑结构工程是一门很古老的学科，我们必须从结构理论和方法上进行结合、创新，才能使之在新的时期更好地发挥其价值。结构的传统对策是附着于它本身的强度、刚度、变形及耗能能力来抵消外应力负荷的目的。力学问题存在于工程的方方面面，必须合理设计空间结构提高结构延性及抗变性。

1.结构筛选

就高层建筑来说，工程结构设计应注意以下几点。（1）选择结构体系必须合理可靠。在高层建筑中，结构力求简单，具有可操作性，避免在相对偏置的地方设置电梯间，应力部位要分散、对称，坚决避免应力集中发生扭转。（2）建筑的比例要合理，长度、宽度、高度要严格满足规范要求。

2.桩基的设计

桩基与基础设计是建筑的重中之重，工程师在此方面必须特别对待，它不仅仅影响着后期施工也关系着工程的整体造价与安全。桩基的设计必须考虑周围环境与土质，它承载着整栋大厦的应力，防止局部沉降，同时还要考虑建筑物稍微的形变。桩基逆作法是一大创新，它颠覆传统方法先做承台和底板的基础，在施工一定的基础结构后在压桩产生固结压密效应以提高承受力。

3.结构分析计算

（1）相对一个工程的全部流程，分析计算成为又一大难题。如果没有准确、高效的对工程进行内力分析和规范设计就算拥有再好的材料也无济于事。工程师在这一阶段要全方面考虑可能出现的问题，整体的计算往往采用软件进行选择，但是各种计算软件在计算模式中存在差异，导致结果各有不同。这就要求工程师结合实际情况进行缜密的思考，在各种计算结果中寻找一个最精确的并且具有可操作性的。（2）在当今社会建筑的防震系数被推到一个新高度，高层建筑的防震与减震效果更是被社会广为关注。在工程设计中地震力是否会放大、震型数目是否足够都必须在计算结果中给予判断，排除一切不安全隐患。在遇到建筑美观与结构冲突的情况下必须严格按照高层建筑实际情况来处理，排除装饰结构对整体地震，风荷的影响。框架结构填充墙逆作法是一个大胆的创新，相对传统的框架结构设计仅能起到分隔空间与隔热作用。采用先砌墙都做框架能保障框架的内力分布更加合理，承受力、内力得以缓解，提高结构抗变以及延性。

四、建筑施工中问题成因分析

1.混凝土的蜂窝、孔洞、露筋现象以及强度不足随着建筑工程规模的扩大，具有高强度的混凝土成为目前主要的建筑结构施工材料，但在对混凝土结构的建筑进行调查中发现，很多建筑的混凝土结构都存在蜂窝、孔洞以及钢筋外露等现象，有些则表现为混凝土强度不足的问题，建筑结构的整体性能较差。这就给人们的居住带来了很大的安全隐患。造成这些质量缺陷的原因较多，主要有以下方面：原材料不符合要求，混凝土配合比控制不当，混凝土未做到分层浇捣，一次下料过多，下部因超过振动棒影响作用半径，少振或漏振；模板下口支模时密封不好引起漏浆、模板浇水湿润不够，拼缝不密；模板质量不好，表面粗糙，板缝过大；混凝土搅拌时间短，加水不准，和易性不好，浇筑砼时有的地方浆少，石子多，形成蜂窝；混凝土振捣时，钢筋垫块移位，或垫块太少，钢筋过密，捣筑砼时，大石子卡住钢筋，水泥浆下不去；振捣时，振动棒撞击钢筋引起位移；混凝土浇筑后没有及时合理的采取养护措施，施工组织不好，不按施工程序办，影响质量等等。

2.现浇钢筋混凝土楼板支座负钢筋倒伏楼板上的钢筋设计时一定要注意绑扎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，支座地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，因而使板筋偏于不安全。

3.现浇砼楼板的干缩开裂现浇砼楼板浇完砼后，往往在很短的时间楼面就开始出现龟裂，在设计中要考虑温差较大的地区或季节因素。这种裂缝不是板受荷重引起的，而是砼在干缩开始时出现的裂缝。这种裂缝的产生多数都是由于砼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。

4.构造柱与梁的连接，柱纵向钢筋偏离

在主体结构设计施工中，有些建筑企业为图方便省事，将框架柱与构造柱一起整浇，这样做不但使结构受力概念模糊不清，并与设计意图不符，而且留下了质量隐患。另外在钢筋混凝土的框架施工中，常常会出现柱筋错位或漏筋的现象，这是因为在混凝土浇筑前，没有在柱的结构中预留插筋，而在浇筑凝结后才进行钻孔插筋，这样进行插筋不仅定位不准，而且也破坏了混凝土结构的整体强度。

五、建筑施工中相关问题的应对措施

1.质量管理控制措施

工程项目需建立质量管理体系，由项目经理、技术负责人，总工长、工长、质检员、技术员、施工班组组长组成，质量管理体系对工程分部(子分部)、分项工程有否决权。施工中坚持加强人的控制，发挥“人的因素第一”的主导作用，把人的控制作为全过程控制的重点。在编制施工计划时，全面考虑各种因素，对工程质量的影响和人与任务的平衡。加强施工生产和进度安排的控制，会同技术人员合理安排施工进度，在进度和质量发生矛盾时，进度服从于质量；合理安排劳动力。加强施工原材料、成品、半成品采购进场，材料人员按规定质量进行验证，严把质量、数量、品种、规格验收关，必要时请有关技术、质检人员参加。

2.质量技术控制措施

（1）钢筋工程。本工程所采用的原材料必须通过试验关，确保钢筋性能符合设计要求，不合格者一律清退。钢筋品种、规格、型号和搭接长度、锚固长度、接头位置符合规范和设计要求。当砼浇筑前重新对钢筋进行复查，浇筑期间设专人监督，防止下灰和振捣破坏，并在砼初凝前进行调整就位。

（2）模板工程。本工程施工中考虑模板及早拆功能两大因素，本工程墙体采用组合多层板，确保其整体刚度和挠度，拆模后要认真除灰尘和涂刷隔离剂，增加模板周转次数，保证砼表面平整。

（3）楼板、楼梯模板与旧砼接触面阴角处统一粘贴海绵条，确保阴角方正，顺直且砼表面平整，多层板拼缝处贴纸胶带防止漏浆。

（4）砼工程。在本工程浇筑砼前须填写报项目监理部后方可施工。为了防止砼粘连，在合模前设专人对模板的清理进行验收，符合要求后涂刷隔离剂，并保证均匀不遗漏。浇筑时保证下灰均匀一致，并设振捣尺采用分层浇筑，每层砼浇筑高度不超过振动棒有效长度的1.25倍，且振捣时插入下层砼中50cm，以保证上下层时间间隔在初凝前进行。振动要做到“快插慢拨”，防止砼发生分层离析现象和振动棒抽出时造成的空洞。

3.混凝土施工措施

现浇框架容易出现“夹渣烂根”现象，使根部混凝土漏浆，严重时出现“露筋”和“孔洞”。其直接原因是柱模直接放在楼地板上，预先没有在楼板上做找平层或加标准框浇出底面，更没有留清扫口。当层高>5m时中段未留浇筑口，进料从顶部直接下。自由落差>3m，在柱内钢筋阻拦下料使粗细料分离，另因底部板面不平且未堵缝。导致水泥浆流失掉，也存在底面垃圾未清除净、振动棒长度不到位等因素，造成根部夹渣，烂根问题。保证质量的措施应在框架柱接头外进行，即上次烧筑后加相同规格的方框，并浇平框面，继续上浇前支横模从板面开始，浇筑时在顶洒一层l:0.4的水泥砂浆。并铺l:2水泥25～30mm厚，在其上浇混凝土，可保证框架柱自然密实，不会出现夹渣或烂根的质量问题。

结束语

结构设计是一个非常复杂的整体，需要从全盘着眼考虑，在进行良好的结构设计后，要对施工中的问题进行有效分析并规避，这样才能保证工程的质量。

参考文献

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[3]赵越双.浅谈高层建筑施工中技术管理工作的要点和难点[J].西建筑科技，2005