淺析鋼筋混凝土框架結構施工中常見問題及預防措施

馬淵儒

（云南省電力設計院，云南 昆明 650051）

1 結構體系的選擇

鋼筋混凝土結構建筑大量興建始于20世紀70年代，采用的結構體系依各地不同情況而各不相同。隨著經(jīng)濟的發(fā)和對各種結構體系的實踐總結，從90年代起基本都采用開間現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結構。這是因為大開間剪力墻構體系，可以做到房間不露梁柱，有效使用空間大、隔音好，當采用鋼制模板時，墻面和樓板表面平整不需要濕作業(yè)抹灰。而且該結構體系不但用鋼量少、施工周期短、造價低，還具有整體性強、側向剛度大等優(yōu)點，有利于抗風抗震為了進一步降低建筑造價，近些年部分地區(qū)(大多為抗震設防烈度7度區(qū))越來越多地采用短肢剪力墻 (墻肢截面高度厚度之比為5～8的剪力墻)與筒體或一般剪力墻組成結構體系。該結構體系其實也屬于剪力墻結構的一種，同一剪力墻結構相比這種結構的建筑平面布置更具靈活性同時又節(jié)省了鋼筋和混凝土用量，減輕了建筑總重量，從而低地基基礎造價。但該結構的抗震性能無疑比一般剪力墻構要差，因此，在結構設計中要注意以下問題：

1.1 短肢剪力墻較多時，應布置簡體或一般剪力墻，形成短肢剪力墻與簡體或一般剪力墻共同抵抗水平力的剪力墻結構，而且短肢剪力墻的厚度不應小于200mm，其最大適用高度也應比一般剪力墻結構的規(guī)定值適當降低。

1.2 抗震設計時，筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結構總底部地震傾覆力矩的50%，同時，短肢剪力墻的抗震等級還應比一般剪力墻的抗震等級提高一級。

1.3 短肢剪力墻宜設置翼緣。一字形短肢剪力墻平面外不宜布置與之單側相交的樓面梁；若設置，梁端只能按簡支慮。

以上是對目前我國建筑常用結構體系的一些看法，但究竟采用何種結構體系應因地制宜，根據(jù)當?shù)氐木唧w情況具體分析，從而確定出安全、合理、經(jīng)濟的結構體系。

2 結構剛度

在建筑結構設計中，現(xiàn)行的規(guī)范是建筑混凝土結構技術規(guī)程(下簡稱規(guī)程)。建筑層數(shù)多高度大，為保證建筑結構具有必要的剛度，應對其層間位移加以控制。這個控制實際上是對構件截面大小、剛度大小的一個相對指標。建筑的抗側剛度對結構的抗震性有很大的影響，應設計的剛些，還是柔些，不同的設計人員有不同的看法。目前大多數(shù)建筑都設計的比較剛特別是高層住宅，由于房間布置的要求，開間較小，這樣剪力墻布置較多，而且墻厚較厚，比較浪費。在結構結算時，計算的最大彈性層間位移角只有1/2000-1/3000，甚至更小。

一般認為，對于某些地區(qū)，由于土質較好，基巖埋深也普遍較淺，且建筑多采用樁基礎，或者有1至2層的地下室，持力層座落在中，微風化巖層或者中硬場地土層，地基的特征周期值較小。所以在此條件下，建筑的抗側高度一般可以設計的柔些，以結構的極限變形能力(可按照規(guī)程的彈性層間位移角限值，剪力墻結構為1/1000)作為控制值。在滿足變形的限值的前提下，結構剛度可盡可能設計的小些，這樣既降低了地震作用，也使場地與建筑物發(fā)生共振的可能性減小，而且也達到了經(jīng)濟目的。大多數(shù)工程實踐證明建在較硬場地上的建筑可以按變形控制，以柔克剛，既安全又經(jīng)濟。

3 地基與基礎設計

地基與基礎設計一直是結構工程師比較重視的方面，不僅僅由于該階段設計過程的好與壞直接影響后設計工作的進行，同時，也是因為地基基礎也是整個工程造價的決定性因素。因此，在這一階段，所出現(xiàn)的問題也有可能更加嚴重甚至造成無法估量的損失。

在建筑的基礎設計中，應綜合考慮建筑場地的地質狀況及水位、上部結構類型、使用功能、施工條件以及相鄰建筑的相互影響，以保證建筑物不致發(fā)生過量沉降或傾斜，并能滿足正常使用要求。還應注意了解相鄰地下構筑物及各類地下實施的位置和標高，以保證基礎的安全和確保施工中不發(fā)生問題。在地基基礎設計中要注意地方性規(guī)范的重要性問題。由于我國幅員遼闊，地質條件相當復雜，作為國家標準僅僅一本地基基礎設計規(guī)范》無法對全國各地的地基基礎都進行詳細的描述和規(guī)定。因此，作為建立在國家標準之下的地方標準。地方性的"地基基礎設計規(guī)范"能夠將各地方的地基基礎類型和設計處理方法等一些成熟的經(jīng)驗描述和規(guī)定得更為詳細和準確。所以，在進行地基基礎設計時，一定要對地方規(guī)范進行深入地學習，以避免對整個結構設計或后期設計工作造成較大的影響。

4 梁側縱向鋼筋的配置梁側縱向鋼筋包括梁側縱向構造鋼筋和梁側抗扭縱筋。新混凝土設計規(guī)范規(guī)定梁腹板高度hw≥450mm梁側應沿高度配縱向構造鋼筋，且間距不大于200mm。梁側縱向構造鋼筋對防止梁側面的開裂具有非常重要的作用。梁側縱向鋼筋的直徑不應太大，一般以Ф12～Ф16為宜。在實際設計中，常常見到梁側抗扭縱筋很大的情況，這是由于電算結果顯示抗扭縱筋的面積較大。對這種情況應在計算和設計上做一些調整：

4.1 由于目前電算程序在結構構件分析時尚不能考慮現(xiàn)澆樓板對梁扭轉的影響，而是由程序給出一個梁扭距折減系數(shù)，合理選用梁扭距折減系數(shù)對控制梁的扭距是很重要的，一般情況可取0.4-0.6。

4.2 對跨度較大的次梁支承于主梁上時，次梁的支承端會對主梁產(chǎn)生較大的扭距，這時可在電算程序中指定該次梁的端支座為絞接。這種方法對解決梁在受剪扭情況下的超筋超限是非常有效的。

4.3 有時雖然做了以上調整，但梁的抗扭縱筋面積仍然較大。此時應將抗扭縱筋面積分攤一部分到梁的四根角筋，其余部分面積按梁側腰筋設置，梁腰筋直徑仍以Ф12～Ф16為宜。

5 鋼筋混凝土結構的裂縫控制及施工后澆帶鋼筋混凝土結構的裂縫產(chǎn)生的直接原因是由于混凝土的收縮及水化熱增加、養(yǎng)護方法不當、結構約束應力不斷增大、外加劑的負效應等。對鋼筋混凝土結構裂縫控制的主要方法是通過合理選擇結構形式，降低結構約束程度，對于水平構件梁、板、墻等采用中低強度級混凝土，加強構造配筋。

對于高層主樓與低層裙房之間的連接部分或超長結構可采取后澆帶方法施工。施工后澆帶既在整個結構施工中解決了高層主樓與低居裙房的差異沉降，又達到了不設永久變形縫的目的。施工后澆帶的位置宜選在結構受力較小的部位，一般在梁、板的變形縫反彎點附近，此位置彎矩不大，剪力也不大；也可選在梁、板的中部，彎矩雖大，但剪力很小。在施工后澆帶處，混凝土雖為后澆，但鋼筋不能斷。后澆帶的寬度一般以700－1000mm為宜。施工后澆帶的斷面形式應考慮澆筑混凝土后連接牢固，一般宜避久留直縫。對于板，可留斜縫；對于梁及基礎，可留企口縫，而企口縫又有多種形式，可根據(jù)結構斷面情況確定。

6 混凝土施工方面出現(xiàn)的問題

為滿足結構承載的要求，節(jié)約工程造價，通常在結構設計中對上、下柱或柱與梁扳的混凝土選擇不同強度等級，然而未對結構的點區(qū)域的混凝土強度作出明確說明。通常柱的混凝土施工在梁底標高以下20～30mm處留設施工縫，與梁板同時施工，而施工人員往往貪圖方便而使用同樣強度等級的混凝土施工，降低節(jié)點的強度，節(jié)點受力破壞形態(tài)主要為剪切破壞，節(jié)點區(qū)域的剪力內(nèi)混凝土及箍筋共同承擔，因此應該保證節(jié)點區(qū)域的混凝土具有足夠的強度。按施工規(guī)范要求，當梁柱的混凝土強度等級不同時，節(jié)點處應按強柱弱梁的原則，節(jié)點區(qū)域的混凝土強度等級應與柱相同。采用強度較高的混凝土，在梁柱交匯處側面設垂直施工縫是不符合規(guī)范要求的，混凝土澆筑時，應按圖在梁柱接頭周邊用鋼網(wǎng)或小板定位，并先澆筑梁柱接頭的混凝土，隨后澆筑梁板混凝土，這樣既不便于施工，其質量也得不到保證。有些施工人員為了方便而將梁與柱使用強度等級相同的混凝土，這樣既增加工程造價，又造成浪費.因此，在結構設計時應作綜合考慮，根據(jù)實際情況將柱與梁板選擇相同的混凝土強度等級，以方便施工。

另外，澆筑節(jié)點區(qū)域混凝土前未及時對施工縫按規(guī)范要求進行處理，在澆筑柱的混凝土時，由于振搗、石子自重等因素，柱頭施工縫區(qū)域一般浮漿較多，表向混凝土層較軟弱應在安裝接點模板之前及時清除松動的石子及軟弱的混凝土層。模扳安裝完成后，要清理雜物、泥砂、石屑等，防止?jié)仓炷習r出現(xiàn)水平裂縫或松散夾層。在澆筑混凝土前，還要先澆一層水泥漿，以保證新舊混凝土良好地結合成一體。由于節(jié)點受力狀態(tài)復雜，且鋼筋密集，存在混凝土澆注時下料、振搗均較困難，容易出現(xiàn)蜂窩等情況而降低了混凝土強度，因此在混凝土施工中要嚴格控制骨料的顆粒大小，并選擇合適的坍落度，精心施工，以保證工程質量。

鋼筋混凝土建筑結構設計是一個長期、復雜甚至循環(huán)往復的過程，在這過程中的任何遺漏或錯誤都有可能使整個設計過程變得更加復雜，使設計結果存在不安全因素。因此，在每個過程都應該進行認真地分析和計算，并且要不斷地進行優(yōu)化設計，最終達到滿意的結果。

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