摘要:在土木工程中,施工与结构二者相互依赖、相互制约和相互影响,在建筑施工全过程中存在大量的结构问题,而在处理结构问题时又要考虑施工的可行性,因而能否正确认识和合理解决这类问题是整个建筑成败的关键。
关键词:建筑施工;结构;相互关系
1.前言
随着我国经济飞速发展,人民生活水平不断提升,人们对于居住环境的品质有了更高的要求,这给土木工程的发展既带来了机遇,也带来了挑战。而施工与结构作为土木工程中非常重要的两个因素,正确认识并处理好两者之间的关系十分有必要。
2.从理论知识上分析施工与结构的关系
建筑施工与结构理论是两个不同的学科,建筑施工一般包含施工技术、施工组织、建筑经济和工程管理等内容,结构理论则涵盖结构力学、材料力学、混凝土结构、砌体结构、钢结构等专业知识。
3.从实践角度分析施工与结构的关系
3.1施工顺序与结构的相互影响
施工顺序正确合理与否很可能影响到施工能否正常开展,施工的质量与安全能否保障。具体来讲,正确合理的施工顺序不仅能保证工程按期完成甚至能缩短工期,还能保证结构的安全性、提高施工质量,而不同的施工顺序对结构的影响也不同,不同的结构要求又影响着施工顺序。
例如现浇无粘结预应力混凝土框架结构常用的施工顺序有三种。其中“逐层浇注,逐层张拉”指一层框架梁浇注完毕,就张拉一层预应力筋,这种方法会延长工期,但混凝土浇注和预应力筋张拉不受其它层影响;“数层浇注,逆向张拉”是框架结构施工到二三层后再自上而下张拉,可避免对工期的影响,但结构使用阶段荷载较大或跨数较少时张拉后的预应力值与设计值相比有很大误差;“数层浇注、顺向张拉”是框架结构施工到二三层后再自下而上张拉,这种方法不占工期但对于恒载较大和使用活荷载较小的结构容易造成梁柱节点开裂的结构问题。不同的施工顺序导致不同的结构问题,应根据具体结构要求选择合理的施工顺序。[1]
3.2施工荷载与结构的相互影响
在工程施工中,合理的流水组织和适当的停歇时间,并严格控制施工荷载,满足施工强度等级要求,才能防止超载事故发生,确保工程质量。
例如目前现浇混凝土结构施工中大多采取隔层拆除模板和支架的方法,这样下层楼板要支撑上层楼板在施工中所产生的所有荷载,如混凝土、模板、支撑以及人、机具产生的荷载,这种施工荷载效应有很大危害,稍有不慎就可能造成事故。另外使用起重机转运建筑材料时若反复在同一楼面位置加卸荷载,次数过于频繁可能会造成楼盖的严重损坏。施工荷载的可能集中性、重复性和动力性对结构产生的不同影响是十分值得注意的问题。
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3.3施工稳定与结构的相互影响
施工阶段的稳定问题对结构的影响十分显著,如缆绳或支撑不牢固造成的结构吊装的屋架不稳定甚至倒塌;模板及支架的个别构件破坏或整体失稳;砌体工程中部分柱或墙未及时连接为整体处于悬臂或单独受力状态而防风、防倾覆措施不到位导致失稳倒塌。[3]
4.施工与结构问题的分类
4.1施工中的结构计算与验算问题
施工中的结构计算与验算包括模板的受力计算和稳定性验算;脚手架和支架的承载力、强度和稳定性的相关计算;简单施工机具的设计计算;滑模、爬模的结构设计计算。结构吊装中也涉及一些结构计算,以及基坑开挖的支护问题的验算。
4.2带有施工特点的结构问题
带有施工特点的结构问题包括控制施工荷载,防止超载及失稳问题的发生;保证施工强度,防止发生事故;由于施工顺序、施工工艺、施工失控等原因导致施工中结构计算简图发生变化也涉及到了结构问题;另外还要考虑施工期结构实际承载力引发的结构问题。
4.3施工质量安全及事故中的结构问题
在施工中在出现质量疑难问题或质量争议时需用结构检测、结构计算与验算、结构实体检测等方法进行分析处理。分析事故时常用特定计算简图及施工荷载等来进行理论计算和分析,以找到事故原因和解决方法。
4.4工程验收时的结构问题
工程验收时,必须符合规范规定的的主控项目大多与结构问题有关,交工验收时有些结构实体检验也与结构直接相关。
对于建筑工程中的主控项目,如纵向受力钢筋连接方式应符合设计要求、安装现浇结构的上层模板及其支架时下层模板应具有承受上层荷载的承载能力或加设支架等要求都与结构问题有关。[4]交工验收时的结构实体检验如钢筋保护层厚度检测、重要结构构件的强度检测等都是为了保证结构安全。
5.协调施工与结构问题应该采取的措施
5.1从教育教学中改善施工结构知识匮乏的现状
在本专科及其他相关的教育教学中要及时更新教材,依据标准规范及规程,了解最新的理论研究和技术进展,并保证每位同学在学习相关知识的同时深入施工现场,尽可能多的参与施工的重要过程,真正做到理论联系实际。
5.2对相关的设计、技术、施工等人员加强培训
在整个土木工程建设中会涉及到各个部门的相关人员,他们各自的职责范围各不相同,但相同的是他们的业务水平和能力很大程度上决定了施工的安全与质量,因此应该定期对他们进行专业培训,为解决施工与结构的具体问题奠定基础。
5.3将施工与结构问题贯穿建筑工程始终
在设计阶段要考虑到结构能否在施工中实现,现有技术能否更好、更安全地完成施工;在施工过程中要考虑涉及到的结构问题,在坚实的理论知识与实践经验的基础上对施工顺序、施工工艺、施工荷载、施工稳定等相关问题进行严谨研究,通过技术创新改善现有的解决方法;在施工验收时,严格按照相关规范要求进行检验,随着技术创新和方法改进,不断完善标准规范。
5.4运用现代信息技术解决施工与结构问题
相关人员要学习现代化信息技术模拟、分析手段,对相关问题进行模拟分析,以提前验证方法的可行性,便于提前修改完善,减少突发问题的发生和找出最优的解决方案。
6.小结
土木工程中施工与结构是相辅相成的,在土木工程各个环节中要引入先进的理念和方法,提高相关人员的理论水平和解决问题的能力,以便更好地协调施工与结构的关系,最终推动土木工程的更大进步。
参考文献
[1]王赫.施工荷载导致的突出问题及超载事故分析[J].建筑技术,2015,46(10):917-919.
[2]肖丽媛.土木工程结构设计与施工技术两者之间的关系[J].建筑规划与设计,2015:59.
[3]唐志坚.建筑结构施工质量水平与结构安全性之间的关系及具体控制策略探析[J].建筑节能,2014:202-203.
[4]薛冠群.论土建工程的结构验收[J].工程科技,2010:298.
[5]康雷.土木工程结构设计与施工技术的关系分析[J].施工技术,2016:225.
论文作者:于亚利,王烽,赵修彬
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/9
标签:结构论文; 荷载论文; 土木工程论文; 顺序论文; 关系论文; 预应力论文; 支架论文; 《建筑学研究前沿》2017年第14期论文;