土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題探討

裔博

（南京金宸建筑設(shè)計(jì)有限公司，江蘇南京 210000）

0 引言

土木工程更加確切地說(shuō)屬于結(jié)構(gòu)工程，研究任務(wù)主要是建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、公共設(shè)施建設(shè)以及城市化建設(shè)等工程的推進(jìn)背景下，土木工程結(jié)構(gòu)在建筑項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工規(guī)劃等方面需要提高設(shè)計(jì)水平和施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)建筑問(wèn)題而影響建筑項(xiàng)目的預(yù)期的使用。

1 土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的相關(guān)問(wèn)題分析

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為工程建筑基礎(chǔ)性、重要性的設(shè)計(jì)項(xiàng)目之一，在當(dāng)前階段的設(shè)計(jì)選型和施工方案中，部分土木工程存在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的不足，主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)選型、地梁設(shè)計(jì)、鋼筋錨固施工以及混凝土樓板等項(xiàng)目上，對(duì)于整體工程結(jié)構(gòu)造成一定不良影響，其主要內(nèi)容包含以下幾個(gè)方面，即：

1.1 建筑基礎(chǔ)選型存在缺陷

地基作為土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要的基礎(chǔ)性結(jié)構(gòu)之一，部分土木工程在其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在不同程度的問(wèn)題，從而影響地基結(jié)構(gòu)的承載質(zhì)量[1]。地基結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)固程度是設(shè)計(jì)、也是施工中的基本要求，而設(shè)計(jì)過(guò)程中存在選型不當(dāng)?shù)那闆r，造成地基結(jié)構(gòu)的承載力沒(méi)有符合工程項(xiàng)目的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而引發(fā)建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)側(cè)移和地基結(jié)構(gòu)不均勻沉降等情況，極大縮短了建筑項(xiàng)目的使用壽命，同時(shí)影響整體建筑項(xiàng)目的安全性。對(duì)此，在建筑基礎(chǔ)的選型工作中，需要重視工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，確保采用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠適應(yīng)地基結(jié)構(gòu)的承載設(shè)置。另外，在地基結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，一方面需要重視該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，另一方面需要重視該結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的質(zhì)量性，通過(guò)設(shè)計(jì)的合理性和施工質(zhì)量的合理控制，使該結(jié)構(gòu)能夠在土木工程結(jié)構(gòu)中具有較好穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

1.2 地梁設(shè)計(jì)存在偏差

地梁的框架結(jié)構(gòu)作為建筑結(jié)構(gòu)中的重要銜接部分，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)存在的相關(guān)問(wèn)題能夠起到一定調(diào)節(jié)作用[2]。在工程設(shè)計(jì)與實(shí)際施工過(guò)程中，框架柱與地梁之間的銜接可以縮小框架柱的計(jì)算范圍，同時(shí)對(duì)地梁的框架受力起到一定影響。地梁作為工程項(xiàng)目中的重要銜接和受力結(jié)構(gòu)，其存在的不足主要體現(xiàn)在工程設(shè)計(jì)與施工規(guī)劃中，由于在兩項(xiàng)工作中缺乏對(duì)工程項(xiàng)目的全面了解，造成地梁與地梁框架之間存在結(jié)構(gòu)不符等情況，進(jìn)而增加工程建筑的安全風(fēng)險(xiǎn)。地梁結(jié)構(gòu)作為工程建筑結(jié)構(gòu)中的重要骨干部分，其對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)間的銜接強(qiáng)度，對(duì)于整體建筑結(jié)構(gòu)而言具有重要作用，在該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，需要重視框架柱等結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)合理性，同時(shí)注重銜接部分的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，避免由于銜接部分穩(wěn)固性差，而影響工程結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。地梁設(shè)計(jì)缺乏合理性作為影響建筑結(jié)構(gòu)受力質(zhì)量的原因之一，在實(shí)際設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中需要重視和加強(qiáng)其合理性，避免該結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量不足的原因，而導(dǎo)致整體建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。

1.3 鋼筋錨固施工存在不足

鋼筋結(jié)構(gòu)在土木工程建筑施工中的主要作用為維持建筑結(jié)構(gòu)與外形，即提供安全性和穩(wěn)定性[3]。鋼筋錨固是鋼筋結(jié)構(gòu)應(yīng)用中存在的問(wèn)題之一，由于設(shè)計(jì)過(guò)程中存在忽視等情況，較大概率在剪力墻厚度不足的情況下，造成鋼筋橫向錨固距離不足的情況，以及錨固設(shè)計(jì)難以滿足工程建筑的實(shí)際需要。鋼筋錨固的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)際施工，其二者的實(shí)施質(zhì)量對(duì)于工程建筑而言具有較大影響，外形與結(jié)構(gòu)維持的穩(wěn)定性是重要的施工項(xiàng)目之一，而部分工程項(xiàng)目在鋼筋錨固結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中不加以重視，造成部分剪力墻結(jié)構(gòu)無(wú)法發(fā)揮基本的承重作用，進(jìn)而在一定程度上影響建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。對(duì)此，在工程設(shè)計(jì)與實(shí)際施工的過(guò)程中需要重視鋼筋錨固的作用。

1.4 混凝土樓板存在裂縫情況

混凝土樓板存在裂縫作為施工中常見(jiàn)的現(xiàn)象之一，造成該現(xiàn)象的原因主要為，當(dāng)前建筑樓板的主要施工材料為混凝土材料，在工程設(shè)計(jì)與施工中沒(méi)有對(duì)樓板的受力情況進(jìn)行調(diào)查，為樓板裂縫情況埋下隱患[4]。另外在樓板結(jié)構(gòu)的鋼筋結(jié)構(gòu)中，設(shè)計(jì)者主要根據(jù)單向板的使用情況實(shí)施工程設(shè)計(jì)，即以分離式負(fù)彎矩鋼筋構(gòu)成主要的支撐結(jié)構(gòu)，造成設(shè)計(jì)結(jié)果與樓板實(shí)際受力情況存在出入，造成混凝土樓板受力能力較差而出現(xiàn)不同程度的裂縫。混凝土樓板作為影響建筑穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)之一，部分設(shè)計(jì)人員在該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，沒(méi)有從實(shí)際工程角度出發(fā)進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)，導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)在材料應(yīng)用和施工形式上缺乏科學(xué)性、質(zhì)量管理。從樓板結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)相互作用的角度出發(fā)，樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和材料強(qiáng)度是影響其穩(wěn)固性的重要原因，在實(shí)際的施工設(shè)計(jì)與施工建設(shè)過(guò)程中，需要重視樓板設(shè)計(jì)方案的合理性，以及施工材料的質(zhì)量性，針對(duì)支撐結(jié)構(gòu)和混凝土樓板之間存在的受力結(jié)構(gòu)不同，對(duì)其實(shí)施相應(yīng)的整改方案，由此在一定程度上改善該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工質(zhì)量。

2 相關(guān)改善思路和解決措施

工程項(xiàng)目根據(jù)不同的施工要求、設(shè)計(jì)要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工，該施工環(huán)節(jié)作為建筑穩(wěn)定性構(gòu)建的重要流程，需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案和施工形式上進(jìn)行優(yōu)化，使建筑結(jié)構(gòu)通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及高水平的施工形式，使其建筑結(jié)構(gòu)能夠獲得結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)優(yōu)化、施工優(yōu)化，由此在建筑項(xiàng)目的后續(xù)使用過(guò)程中，避免從出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。建筑結(jié)構(gòu)的改善思路和施工流程優(yōu)化主要涉及以下幾個(gè)方面，即：

2.1 建筑基礎(chǔ)選型的改善思路及措施

土木工程建筑的基礎(chǔ)選型質(zhì)量對(duì)建筑物的承載能力相關(guān)，若建筑基礎(chǔ)選型質(zhì)量較差或與實(shí)際工程項(xiàng)目不符，則容易影響建筑物的承重能力，對(duì)此需要提高建筑的基礎(chǔ)選型質(zhì)量，使建筑結(jié)構(gòu)具備安全性和穩(wěn)定性。在實(shí)際的建筑基礎(chǔ)選型中，須加強(qiáng)工程項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，如地質(zhì)情況勘測(cè)和施工現(xiàn)場(chǎng)的話環(huán)境情況等，同時(shí)結(jié)合建筑物的外形要求；建筑結(jié)構(gòu)選型根據(jù)工程建筑項(xiàng)目的不同而不同，比如體現(xiàn)在建筑物的高度和空間結(jié)構(gòu)上。在建筑基礎(chǔ)選型的過(guò)程中，需要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu)要求使選型合理，在一定程度上改善建筑結(jié)構(gòu)的受力均衡性，以及外部因素的抵抗能力，如抗風(fēng)能力和抗震能力。此外，設(shè)計(jì)者還須加強(qiáng)與施工人員的溝通，使工程建筑的項(xiàng)目實(shí)施能夠及時(shí)得到調(diào)整，使工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案實(shí)施滿足實(shí)際需要。因此，在建筑基礎(chǔ)選型的過(guò)程中需要重視其合理性、質(zhì)量性和協(xié)調(diào)性，避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)承載方面存在質(zhì)量差異，使建筑項(xiàng)目在后續(xù)的使用與運(yùn)行過(guò)程中，存在不同程度的質(zhì)量差異。

2.2 地梁設(shè)計(jì)和施工的改善思路及措施

地梁設(shè)計(jì)和施工方面的改善思路及措施主要從兩方面進(jìn)行：①在地梁施工過(guò)程中排除地基土的影響因素，根據(jù)一層框架對(duì)地梁實(shí)施計(jì)算，同時(shí)使所有荷載移動(dòng)至框架梁柱上。該地梁設(shè)計(jì)方案和部分工程的施工情況存在一定差異，但總體上能夠滿足工程建筑的實(shí)際需要；②地梁設(shè)計(jì)與施工中主要圍繞整體框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行，排除地梁彎矩等方面的影響。相比于排除地基土的形式，排除彎矩的形式較為符合大部分工程的需要。對(duì)此，在地梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要重視地基土對(duì)施工建設(shè)的影響，避免在某環(huán)節(jié)的施工過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量不足的情況。進(jìn)而影響該施工環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性和質(zhì)量性。此外，還應(yīng)對(duì)整體結(jié)構(gòu)框架實(shí)施進(jìn)一步優(yōu)化，避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與施工環(huán)節(jié)適應(yīng)性差等情況。

2.3 鋼筋錨固施工的改善思路及措施

鋼筋錨固在實(shí)施上需要改善鋼筋與混凝土的使用質(zhì)量，使工程建設(shè)項(xiàng)目的穩(wěn)定性得到一定改善，鋼筋錨固的長(zhǎng)度主要指柱和梁板等結(jié)構(gòu)中受力鋼筋的深入長(zhǎng)度，以及深入支座中的長(zhǎng)度（含彎折部分）。在鋼筋錨固的設(shè)計(jì)過(guò)程中一方面需要加強(qiáng)其長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)質(zhì)量，另一方面需要加強(qiáng)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的管控。此外，在剪力墻的設(shè)計(jì)與施工中，加強(qiáng)鋼筋錨固和剪力墻的銜接質(zhì)量，使其在結(jié)構(gòu)上符合工程項(xiàng)目的施工標(biāo)準(zhǔn)。剪力墻結(jié)構(gòu)作為建筑結(jié)構(gòu)的重要承重項(xiàng)目之一，在該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，需要進(jìn)一步加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)管，使設(shè)計(jì)工作和施工流程能夠符合建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的相關(guān)要求，一定程度上避免出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題和安全問(wèn)題等。

2.4 混凝土樓板裂縫的改善思路及措施

混凝土樓板裂縫的改善思路及措施主要應(yīng)用后澆帶的施工形式，使其在混凝土施工中降低結(jié)構(gòu)變形和不均勻沉降的發(fā)生概率，進(jìn)而避免工程建筑的結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致樓板出現(xiàn)裂縫。實(shí)際施工過(guò)程中需重視混凝土的性質(zhì)，從而通過(guò)后澆帶的施工，使地基基礎(chǔ)層至房屋頂部處于同一的位置上，同時(shí)控制混凝土質(zhì)量強(qiáng)于兩側(cè)混凝土結(jié)構(gòu)。除此之外，混凝土樓板裂縫的施工還應(yīng)規(guī)范后澆帶的支撐施工，在支撐結(jié)構(gòu)的拆除工作中，需要確保混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度穩(wěn)定且符合工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行拆除。支撐結(jié)構(gòu)拆除過(guò)程中需要在后澆帶完全封閉的環(huán)境下進(jìn)行，使其結(jié)構(gòu)集中應(yīng)力得到調(diào)整，避免溫度因素影響混凝土的施工質(zhì)量。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文根據(jù)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況、存在問(wèn)題以及相關(guān)應(yīng)對(duì)措施等，分別進(jìn)行理論分析和實(shí)踐探究，旨在通過(guò)相關(guān)研究成果改善工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量。土木工程在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中存在多個(gè)方面的問(wèn)題，如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題和施工問(wèn)題等，工程建筑項(xiàng)目的安全性和穩(wěn)定性作為設(shè)計(jì)與施工中的重要原則，需要在工程項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程中給予重視，并采取必要的施工形式使其符合建筑工程的實(shí)際需要。